خمسة أنواع من أجهزة الاستشعار التقليدية

يُعدّ مصطلح "المستشعر" غير مألوف للكثيرين. فرغم استخدامنا له بكثرة في حياتنا اليومية، إلا أن قلةً من الناس يعرفون بوجوده. إنه مجرد مكون صغير جدًا في الجهاز، ولكنه يؤدي دورًا حيويًا.

يُعادل المستشعر الحواس الخمس لدى الإنسان، ووظيفته استشعار المعلومات وتحويلها إلى إشارات كهربائية لإرسالها إلى الجهاز، وذلك للتحكم بها. يمنح وجوده الأجهزة القدرة على استشعار المعلومات الخارجية. على سبيل المثال، يُعدّ المفتاح الصوتي مستشعرًا يحوّل الصوت إلى إشارة كهربائية، ويرسلها إلى الضوء، ثم يُصدر الأمر بتشغيله.

يوجد حوالي 26000 نوع من أجهزة الاستشعار تُسوَّق تجاريًا حول العالم، ويوجد في بلدي حاليًا حوالي 14000 نوع، تُستخدم في الصناعة والزراعة والرعاية الصحية والإلكترونيات الاستهلاكية والسيارات والأجهزة المنزلية والذكاء الاصطناعي، وغيرها. ومن بينها، أجهزة الاستشعار المستخدمة في مجال الأجهزة المنزلية. وهناك خمسة أنواع من أجهزة الاستشعار التقليدية:

1. مستشعر درجة الحرارة والرطوبة

كما يوحي الاسم، هذا جهاز استشعار مزود بعناصر حساسة للرطوبة والحرارة، يُستخدم لقياس درجة الحرارة والرطوبة. وتُعدّ مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة ضرورية في الأماكن التي تتطلب مراقبة مستمرة لدرجة الحرارة والرطوبة، وتلبية متطلبات محددة، مثل أجنحة المستشفيات والثلاجات وغيرها. وفي مجال الأجهزة المنزلية، تُستخدم مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة بكثرة في أجهزة مثل مكيفات الهواء وأجهزة الترطيب وأجهزة إزالة الرطوبة، لرصد أي تغيرات في درجة الحرارة والرطوبة داخل المباني. فعندما تتجاوز درجة الحرارة الداخلية الحدّ المُحدد، تستقبل لوحة التحكم بيانات المستشعر، وتُشغّل تلقائيًا وظيفة التبريد في مكيف الهواء، لتوفير بيئة داخلية ذات درجة حرارة ورطوبة ثابتتين للمستهلكين.

2. مستشعر غاز المركبات العضوية المتطايرة

المركبات العضوية المتطايرة هي ملوثات هواء شائعة، تنبعث بشكل رئيسي من مواد البناء كالجدران والأسقف والأرضيات، بالإضافة إلى مواد الديكور كطلاء اللاتكس وورق الجدران ومواد العزل الحراري والمواد اللاصقة. وعندما تصل هذه المركبات إلى تركيز معين في هواء الغرفة، فإنها تُسبب آثارًا ضارة خطيرة على الجسم.

مستشعر غازات المركبات العضوية المتطايرة هو مستشعر يكشف تركيز الملوثات العضوية المتطايرة في الأماكن المغلقة. يحتوي على شريحة استشعار مقاومة عالية الأداء مصنوعة من أشباه الموصلات السيليكونية، قادرة على استشعار مختلف الغازات العضوية المتطايرة، مثل الإيثانول والأمونيا والكبريتيد وأبخرة البنزين. يُستخدم هذا المستشعر عادةً في أجهزة تنقية الهواء الذكية المتطورة، وأجهزة تكييف الهواء، والمراوح، وغيرها من المعدات لمراقبة جودة الهواء الداخلي. فعندما يتجاوز تركيز المركبات العضوية المتطايرة الحد المسموح به، يتم تشغيل جهاز التنقية تلقائيًا للتهوية وإزالة الروائح.

3. مستشعر ثاني أكسيد الكربون

مستشعر ثاني أكسيد الكربون هو جهاز يُستخدم للكشف عن تركيز ثاني أكسيد الكربون في الهواء، ومن أكثر أنواعه شيوعًا مستشعر الغاز بالأشعة تحت الحمراء غير المشتتة (NDIR) ومستشعر الغاز الكهروكيميائي. تستخدم معظم الأجهزة المنزلية حاليًا مستشعرات ثاني أكسيد الكربون بالأشعة تحت الحمراء القائمة على تقنية الأشعة تحت الحمراء غير المشتتة (NDIR)، والتي تتميز بانتقائية عالية، وعدم اعتمادها على الأكسجين، وعمرها الطويل، وكفاءتها العالية من حيث التكلفة؛ وهي مناسبة لأنظمة الهواء النقي، وأجهزة تنقية الهواء، وأنظمة التكييف والتبريد، وغيرها.

4. مستشعر الجسيمات الدقيقة PM2.5

مستشعر PM2.5 هو مستشعر يُستخدم للكشف عن تركيز الغبار والجسيمات في الهواء. تم تطويره وتصميمه بناءً على مبدأ تشتت الليزر. فعند تسليط شعاع الليزر على الجسيمات العالقة في الهواء، يتولد ضوء متشتت. تتناسب شدة هذا الضوء المتشتت طرديًا مع تركيز الجسيمات. ومن خلال قياس شدة الضوء المتشتت، يتم حساب قيمة تركيز الجسيمات. يستطيع مستشعر PM2.5، المُطور وفقًا لهذا المبدأ، قياس الجسيمات بدقة ضمن نطاق حجم يصل إلى 0.3 ميكرومتر، وهو مناسب للأجهزة المنزلية مثل أجهزة تنقية الهواء، وأنظمة تهوية الهواء، ومكيفات الهواء.

5. مستشعر الضغط التفاضلي

يقيس هذا الجهاز فرق ضغط الغاز عند طرفي جزء معين من الجهاز باستخدام عنصر استشعار حراري داخلي، ويمكنه قياس ضغط الهواء والنيتروجين والأكسجين بدقة. في حياتنا اليومية، تستخدم العديد من الأجهزة المنزلية مستشعر فرق الضغط هذا، مثل مكيفات الهواء، وآلات التنظيف الآلية، وأفران الميكروويف، وقلايات الهواء، وغيرها، حيث تحتاج جميعها إلى قياس فرق ضغط الهواء بدقة للتحكم في حجم الهواء، أو قوة الشفط، أو القيمة الحرارية.

قد يعجبك أيضاً:

قائمة منتجات أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار