Sensör Nedir? Sensör Çeşitleri ve Robot Kontrolcüleri nelerdir.
Sensör Nedir? Ne Demek? Ne İşe Yarar? Görevi
Arduinoda Robot projemizde ışık, sıcaklık, mesafe gibi fiziksel büyüklükleri elektrik sinyallerine dönüştürmek ve bu bilgileri işleyecek karar mekanizmaları kurabilmek için sensörleri kullanırız.
Sensör veya sensörlerin birleştirilmesiyle çeşitli otomasyonlar ve akıllı projeler gerçekleştirilmektedir. Günümüzün popüler bir konusu olan Endüstri 4.0 gelişmiş sensör teknolojileriyle ortaya çıkmış ve gelişmeye devam etmektedir. Dolayısıyla, sensör teknolojileri çoğu projenin gelişimine önayak olan ve her gün daha çok önem kazanan bir kavramdır.
Sensör teknoljilerinin çoğalması ve gelişmesi hayatın her noktasını bir şekilde etkilediğinden ciddi önem taşımaktadır.
Sensör Nasıl Çalışır? Çalışma Prensibi Nedir?
Sensör çeşitlerinin detayına girmeden önce bu sensörlerin temel olarak iki tipte var olduklarını bilmemiz gerek: analog ve dijital.
Analog sensörler, algıladıkları fiziksel büyüklüğe orantılı olarak değişen bir akım veya gerilim çıktısı verirler. Bu tipte sensörleri dijital çalışan kontrol kartlarımıza bağlayabilmek için analog-dijital çeviriciler (ADC) kullanılır.
Analog-dijital çeviriciler mikrokontrolcüler içerisinde de yer alacağı gibi (örn. Arduino analog giriş pinleri), sayısının veya hassasiyetinin yetmemesi durumunda harici olarak da bağlanabilirler.
Popüler bir tek kart bilgisayar olan Raspberry Pi ise maalesef dahili olarak analog-dijital çeviriciye sahip değildir. Dolayısıyla analog girişe ihtiyaç duyduğumuzda harici bir entegre kullanmamız gerekecektir.
Dijital sensörler ise genellikle I2C, SPI, OneWire vb bir haberleşme protokolü aracılığıyla bilgisayar (mikroişlemci) ile konuşurlar.
Bunun yanı sıra, çoğu analog sensör bir op-amp ile birlikte kullanılarak belirli bir seviye üzerinde lojik 1 (genellikle 5V veya 3.3V) çıkışı verecek şekilde kullanılabilir. Böylelikle analog çıkışlı sensörler, Raspberry Pi gibi ADC’ye sahip olmayan kontrolcüler ile kullanılabilir.
Ayrıca sensörler aktif sensör ve pasif sensör olarak da ikiye ayrılırlar. Aktif sensörler, kendi sinyallerini ürettikten sonra bu sinyalin ortamdaki değişimini kontrol ederek algılama işlemini gerçekleştirirler.
Ultrasonik ve kızılötesi sensörler bu gruba dahildir. Pasif sensörler ise ortamdan aldıkları sinyalleri kontrol ederek algılama işlemini gerçekleştirirler.
LDR (ışığa duyarlı direnç), NTC/PTC (ısıya duyarlı dirençler), fototransistör (ışığa duyarlı transistör) bu gruba örnek olarak gösterilebilirler.
Sensör Çeşitleri:
Sensörler, giriş büyüklüklerine göre altıya ayrılırlar. Aşağıda bu sensör çeşitleri ve algılama özelliklerini inceleyebilirsiniz.
- Mekanik sensörler (Uzunluk, alan, miktar, kütlesel akış, kuvvet, tork, basınç, hız, ivme, pozisyon, ses dalga boyu ve yoğunluğu)
- Termal sensörler (Isı akışı ve sıcaklık)
- Elektriksel sensörler (Voltaj, akım, direnç, endüktans, kapasitans, dielektrik katsayısı, polarizasyon, elektrik alanı, frekans)
- Manyetik sensörler (Alan yoğunluğu, akı yoğunluğu, manyetik moment, geçirgenlik)
- Işıma sensörleri (Yoğunluk, dalga boyu, polarizasyon, faz, yansıtma, gönderme)
- Kimyasal sensörler (Yoğunlaşma, içerik, oksidasyon/redaksiyon, reaksiyon hızı, pH miktarı)
Bu sensör çeşitleri kendi içlerinde de farklı şekillerde bulunurlar. Robotlarda ve sistemlerde en yaygın kullanılan sensörleri sıralayıp, biraz daha yakından tanıyalım.
- Mesafe sensörleri (Ultrasonik, PIR, Kapasitif, Endüktif, Kızılötesi Optik…)
- Kuvvet/Ağırlık/Basınç sensörleri
- Eğim sensörleri (Flex, Lineer/Esnek Potansiyometre…)
- Manyetik sensörler (Hall effect, reed röle…)
- Sıcaklık/Nem/Su Seviyesi sensörleri (NTC,PTC, Yağmur Sensörü…)
- Ses sensörleri (Dinamik/Kapasitif/Şeritli/Kristal/Karbon Tozlu Mikrofon)
- Işık/renk sensörleri (LDR, RGB, UV, Fototransistör, Fotodiyot…)
Arduino sensör çeşitleri :
Arduino ile beraber kullanılabilen pek çok sensör ve çeşidi bulunmaktadır. Bu sensörlerden bazıları şunlardır :
- Ultrasonik Ses Sensörü
- PIR Hareket Sensörü
- NTC/PTC Sensörleri
- Motor Kontrol Kartları
- Yağmur Sensörü
- Isı ve Nem Sensörü
- LDR Işık Sensörü
- Gaz Sensörü
- Bluetooth Bağlantı Modülü
