Sensor / Penderia

Proximity Sensor

              Pengesan merupakan gabungan transducer-transducer yang menghasilkan alat pengesan untuk mengesan sesuatu fizikal dan menghasilkan data keluaran (output) dalam bentuk digital atau analog. Kebanyakan penggunaan memerlukan pengesan tentang wujud atau tidak sesuatu objek tanpa melakukan sebarang sentuhan secara fizikal. Peranti yang digunakan untuk pengesanan ini dikenali sebagai penderia hampiran atau penderia tanpa sentuh. Penderia hampiran dipasang pada peralatan mesin. Kelengkapan pengelolaan bahan, robot, kelengkapan pemeriksaan dan kelengkapan pembungkusan. Bergantung kepada jenisnya, penderia hampiran menggunakan prinsip beraruhan, berkemuatan dan ultrasonic.

Jenis dan prinsip kendaliannya

Prinsip kerja suatu sensor ditentukan oleh bahan sensor utama yang dipakai yang berkait rapat dengan bahan yang dikesan.

Terdapat 3 jenis penderia hampiran / proximity sensor.

1. Penderia Hampiran Beraruhan / Inductive Proximity Sensor

       Penderia jenis ini boleh mengesan objek logam sahaja. Dua teknik berlainan digunakan. Satu menggunakan ayunan RF. Satu isyarat RF dipancarkan dari sebuah gegelung yang terletak pada kepala penderia. Setiap kali medan bergerak, bersentuhan dengan satu objek logam, objek meresap sebahagian daripada tenaga medan, dan dengan itu mengecilkan isyarat keluaran pengayun.

Rajah 1: Penderia hampiran beraruhan / Inductive proximity sensor

          Pengurangan amplitude isyarat di hantar ke satu litar pembentuk gelombang, yang diguna untuk memperakui kewujudan objek dengan membilang objek tersebut atau dengan menggerakkan satu suis yang akan menyebabkan pergerakannya dihentikan.

Rajah 2: Prinsip kesan Hall / Hall Effect

             Penderia hampiran jenis lain menggunakan prinsip kesan Hall. Prinsip ini memerihalkan satu kaedah penghasilan voltan melalui beberapa bahan separuh pengalir apabila bahan tersebut diletakkan dalam satu medan magnet dan pada masa yang sama arus mengalir melalui bahan itu. Satu pengesanan kesan Hall dilekapkan pada satu permukaan pegun dan satu magnet kekal dipasang pada objek boleh gerak. Medan di sekitar magnet kekal itu akan menyebabkan voltan dihasilkan pada pengesan Hall semua objek boleh gerak menghampiri pegun yang padanya terlekap pengesan. Voltan itu dikuatkan dan diguna untuk menggerakkan solenoid atau geganti, menyebabkan ia menghentikan pergerakannya.

Rajah 3: Operasi bagi Inductive proximity sensor

2. Penderia hampiran berkemuatan / Capacitive proximity Sensor

                  Penderia hampiran berkemuatan boleh mengesan kehadiran sesuatu objek atau bahan tanpa mengira kandungannya. Penderia ini amat peka kepada objek atau bahan tanpa mengira kandungannya. Penderia ini amat peka kepada objek yang diperbuat daripada plastik atau kaca dan bahan berketumpatan rendah seperti serbuk, kertas dan bijirin kering.

                   Penderia hampiran berkemuatan menggunakan pengayun. Plat pemuat dalam litar tangka LC dicagakkan sebegitu rupa supaya objek bergerak melalui di antara kedua-dua platnya, dengan itu menyebabkan frekuensi pengayun berubah. Perubahan frekuensi ditukarkan kepada atu picaun yang boleh diguna untuk membilang objek atau untuk menggerakkan solenoid atau geganti untuk menghentikan pergerakan objek tersebut.

Rajah 4: Capacitive proximity sensor

Rajah 5: Contoh penggunaan capacitive proximity sensor

Rajah 6: Operasi bagi Capacitive proximity Sensor

   3.0  Penderia hampiran ultrasonic / Ultrasonic proximity sensor

          

           Penderia ini menggunakan pengayun RF dan sebuah pengesan yang diletakkan bersebelahan di atas satu permukaan pegun. Isyarat pengayun dibentuk dan dipancarkan dalam bentuk satu alur sempit. Setiap kali objek bergerak melintas alur tersebut, sebahagian daripada tenaga terpancar dipantul balik ke pengesan. Jarak antara objek bergerak dan pengesan ditentukan oleh masa yang diambil oleh isyarat untuk bergerak dari pengayun dan balik ke pengesan.

Rajah 7: Prinsip Ultrasonic proximity sensor

Rajah 8: Sensor proximity ultrasonic