Sensör Teknolojisi Nasıl Çalışır?
Sensör, bir diğer adıyla algılayıcı, otomatik kontrol sistemlerinin sahip olduğu duyu organlarına denilmektedir. İnsanların olup biten durumları duyu organları ile algılanasına benzeyen bir şekilde, makinelerde hız, sıcaklık, basınç vb. değerlerin algılanmasını sensör sayesinde yaparlar.
Çevredeki ortamların fiziksel değişimlerini insanlar yerine algılayan cihazlara sensör ismi verilmektedir. Fiziksel değişimleri hızlı bir şekilde fark ederek, yine hızlı bir şekilde elektriksel sinyallere dönüştüren cihazlardır. Bu sinyallerin kontrolü mikroişlemciler tarafından sağlanmaktadır. Bu mikroişlemciler sayesinde sensörlerin kullanımı çok farklı amaçlarda mümkün olmuştur. Kullandığımız akıllı telefonların parmak izi okuyucuları sensörler tarafından sağlanmaktadır. Evlerimizdeki kombilerin ayarladığımız sıcaklığa ulaştığında çalışmaya başlaması da yine sensörler tarafından sağlanmaktadır.
Sensör Çeşitleri
Piyasada bugünlerde birçok sensör çeşidi bulunmaktadır. Hepsi kendi içlerinde farklı gruplandırmalar yapılarak ayrılmıştır. Bu gruplardan birisi de aktif ve pasif sensörlerdir. 1987 yılında Steinel'in ürettiği sensörün amacı aydınlatma olarak görülmektedir. Günümüzde bulunduğumuz yerlerin birçoğu sensörlerden faydalanmaktadır. Kullandığımız tabletler, aydınlatma sistemleri, akıllı telefonlar, akıllı televizyonlar, arabalardaki far, park, yağmur sensörü vb. cihazlarda sensörler karşımıza çıkmaktadır. Birçok akıllı projeler ve otomasyonlarda da sensörlerin birleştirilmesinden faydalanılmıştır. Endüstri 4.0 teknolojisinde ortaya çıkan sensörler, günümüzde de gelişmeye devam etmektedir. Akıllı telefonlardaki adım ölçek uygulamasında hareket sensörü kullanıldığı için atılan adım sayısı rahatlıkla görülmektedir.
Giriş büyüklüklerine göre sensörler;
Işıma: Aydınlatma, yoğunluk, faz, dalga boyu vb.
Termal: Isı akısı, termal vb.
Elektriksel: Elektrik alanı, akım, dielektrik katsayısı, voltaj, direnç vb.
Manyetik: Manyetik moment, alan yoğunluğu, geçirgenlik, akı yoğunluğu vb.
Mekanik: Miktar, hız, basınç, uzunluk, ivme, alan, kuvvet, pozisyon, tork (moment), sesin dalga boyu, kütlesek akış, yoğunluk vb.
Kimyasal: pH değeri, yoğunlaşma, reaksiyon hızı, oksidasyon vb.
Değerler örnek olarak gösterilmektedir.
Sensörler Nasıl Çalışır?
Sensörlerin algıladıkları giriş bilgileri hareket, ışık, nem, ısı, basınç ve bunun gibi birçok çevresel faktörlerden-olaylardan biri ya da birileri olabilir. Çıkış bilgilerine bakıldığında ise çoğunlukla insanlar tarafından okunabilir ekranlara dönüşen okuma ya da işleme için kullanılan ağ üzerinden elektronik iletilen sinyaller olarak görülmektedir.
En basit örnek olarak, ışık bağımlı direnç ya da LDR gösterilmektedir. Sensörün maruz kaldığı ışık şiddetine bağlı olarak direncin değiştiği cihazlara denilmektedir. Işık ne kadar fazla ise direnç çok daha az olmaktadır. Işık az olduğunda ise LDR direnci oldukça yüksek olmaktadır.
LDR diğer dirençle beraber bağlanabilir ve bu sayede voltaj düşüşünün kontrolü sağlanabilmektedir. Elde edilen voltaj, LDR'ye giren ışık miktarına göre kalibre edilebilmektedir. Bu sayede ışık sensörü elde edilmiş olmaktadır.
Sensörlerin birçoğu bağımsız bir şekilde çalışmaktadır. Bu yüzden tümüne yeteri kadar giriş gerilimi uygulanmalıdır. Sensörler oldukça düşük seviyede enerji tüketimi sağlamaktadır. Hassasiyetleri ve performansları yüksektir.
Gelişen teknoloji sayesinde sensörlerin kullanımı oldukça artacak ve insanların hayatındaki her alana yayılmaya devam edecektir.