Sensör nedir?

Sensör kavramı, en basit tanımıyla fiziki platformlardan gelen girdileri kısa süre içinde güvenli bir şekilde algılama becerisi olan ve bunlara bir şekilde yanıt verme becerisi olan aygıtlardır.  Bu girdileri; ısı, hareket, basınç benzeri örneklerle çoğaltmamız mümkün. Elektronik temelli teknolojilerde sensörler çok kilit bir rol oynamaktadır. Sensörün fiziki değişimi algılama süreçleri, insanlar tarafından okunması mümkün olan bir bildirime dönüşür. Bu noktada elektronik odaklı bir sinyalden söz etmemiz mümkündür. Buradan da anlaşılacağı üzere sensörler, fiziki değişimleri fark edip çok hızlı bir biçimde bunları elektriksel sinyale dönüştürebilen cihazlardır.

Sensörlerde ortaya çıkan bu sinyaller, mikroişlemci tarafından kontrol edilmektedir. Bu sayede sensörleri çok daha farklı amaçlarla için kullanmak da mümkün hale gelebilmektedir. En basit örnekle sensörler sayesinde bugün parmak izleri ile beraber telefon kilitlerini bile açabiliyoruz. Aynı şekilde ayarlanmış bir sıcaklık değerine ulaşıldığında kombilerin çalışmaya başladığına şahitlik edebiliyoruz. Sensör sözcüğünü dilimize algılayıcı olarak da çevirebiliriz.

sensor_nedİr

Analog ve Dijital Sensörler

Sensörleri dijital ya da analog olmak üzere iki gruba ayırmak mümkün. Daha doğrusu buradaki çeşitlilik tamamen çıkış türüyle alakalı bir durum. Sensörler esasen uygulama alanlarına ya da çalışma platformlarına göre değişiklik göstermektedir. Sensör çeşitlerine yazımızın devamında detaylı bir şekilde yer vereceğiz; ancak öncesinde dijital ve analog sinyallere özel bir parantez açabiliriz. Dijital sinyal denen olgu genellikle zamana göre değişkenlik göstermez. Değerleri ise 1 ile 0’dan oluşmaktadır. Hareketin olmadığı zamanlarda bu değer 0 olarak belirtilebilir. Hareketin oluşması ile beraber 24 vdc ölçüsünde bir gerilim söz konusu olacaktır. Bu düzey de dijital sinyalde 1 değerine tekabül eder.

Analog sinyal olarak bilinen sinyal çıkışlarında ise değişiklik ile zaman arasında bir paralellik vardır. Analog sinyalleri dönüştürücüler sayesinde dijitale çevirmek mümkündür. Otomasyon sistemlerde aktif şekilde kullanılmakta olan sensörlere, endüstri tipi sensör denir. Ortamın koşullarından ötürü bu alanlarda tercih edilen sensörlerin çok daha dayanıklı olduğunu ifade edebiliriz.  Gerek aşırı sıcak ya da soğuk ortamlarda, gerekse de tozlu vs. atmosferlerde bile sorunsuzca çalışabilmektedir.

Sensörlerin Artıları

Sensörlere ilişkin ilk önemli gelişme 1987 senesinde gerçekleşti. O dönem sensörlerin kullanım maksadı yalnızca aydınlatma idi. O dönem Steinel’in ön ayak olduğu bu teknoloji, bugüne gelinceye kadar epey yol aldı; ancak buna rağmen sensörlerde bugün bile hata payının olduğunu söyleyebiliriz. Sensörler enerjimizin başka alanlarda tükenmemesi noktasında kritik bir rol oynar. Yaşamımıza ciddi kolaylıklar getiren sensörler, öte yandan güvenlik konusunda da bize rahat bir nefes aldırmaktadır. Örneğin yangın algılama sistemlerinde bile sensörlerin payı büyüktür. Sensörler; dedektörler aracılığı ile ısı, duman, gibi değişkenlerden hareketle kullanıcılara sinyal ulaştırır. Bu sayede hem can hem de mal güvenliğimizi koruma noktasında doğrudan veya dolaylı yoldan sensörlerin payı çok büyüktür. Sensörlerin kullanım alanları ve amaçları çok geniş olduğu için, sensör seçiminde dikkatli davranmalısınız. Kullanım amacınızı iyi bir şekilde belirlemeniz ve seçiminizi buna göre gerçekleştirmeniz gerekir.

Sensörler Nasıl Çalışır?

Aslında bu soruya her sensör özelinde farklı farklı cevaplar verilebilir. Bugün aktif olarak kullanılmakta olan onlarca sensör çeşidi vardır. Sensörlerin çalışma mantığı birbirinden çok farklı olabilir ama amaçları kesinlikle ortaktır. Bu ortaklığı “fiziki sinyali elektriksel sinyale çevirmek” şeklinde ifade edebiliriz. Çalışma prensiplerini biraz daha basit bir şekilde algılayabilmek adına bazı sensör örneklerinden yola çıkabiliriz. Örneğin en popüler sensör türlerinden biri olan hareket sensörlerini bu noktada örnek olarak inceleyebiliriz.

Hareket sensörleri kendi içlerinde farklı türlere ayrılır. Hareket sensörünün çalışma mantığında, ortama bir sinyal ulaştırılır. Aygıt tamamen buradan gelen yansımayı algılayarak sonuç verir. Söz konusu sinyal IR ışınlarına benzeyen sesler de olabilmektedir.  PIR adı verilen hareket sensörlerinin, bugün için en yaygın olarak tercih edilen tür olduğunu vurgulayabiliriz. Bu tip sensörlerin çalışma prensiplerinde de örneğin radyasyon önemli bir yer tutar. İnsanlardan yayılmakta olan kızılötesi dalgalarını referans alarak çalışır. Bu nedenle ortama herhangi bir ışın göndermez.  Bir başka örnek olarak varlık sensörlerini ele alabiliriz. Varlık sensörlerinde işleyiş, temassız biçimde gerçekleşir. Park sensörlerini düşünürseniz, varlık sensörlerinin çalışma biçimini daha net algılayabilirsiniz.

Sensörleri Seçerken Nelere Dikkat Etmeliyiz?

Bir şekilde sensör teknolojisine ihtiyaç duydunuz ve sensör çeşitleri arasından birini seçmek durumunda kaldınız. Bu durumda çeşitli detaylara özel olarak dikkat etmenizde fayda vardır. Her şeyde önce sensörün kullanım yerini belirleyin. En basiti koşulların durumuna göre daha dayanıklı sensörleri tercih edebiliriz. Diğer bir nokta ise hassasiyet ölçüsüdür. Kullanım yerinize bağlı olarak en doğru hassasiyete sahip sensörü tercih etmelisiniz. Diğer kriterler arasında ölçüm aralığı, sensör maliyeti, nem ölçümü, pH ölçümü ve sensör tepki süresini sıralayabiliriz.   

Sensör Çeşitleri

Sensörler, besleme gerilimine göre ya da ölçüm sistemine göre gruplandırılır. Besleme gerilimine göre olan sensörler; pasif algılayıcılar ve aktif algılayıcılar olarak iki gruba ayrılır. Ölçüm sistemlerine göre ayrılan sensörler özelinde;  ses sensörleri, hareket sensörleri, basınç sensörleri ya da manyetik sensörler başta olmak üzere sayısız örnek verilebilir.