سنسورها به عنوان چشم و گوش سیستم‌های اتوماسیون صنعتی عمل می‌کنند و اطلاعات حیاتی را برای کنترل دقیق فرآیندها فراهم می‌کنند. در صنعت برق، انواع مختلفی از سنسورها برای نظارت بر پارامترهای الکتریکی و مکانیکی و محیطی استفاده می‌شود. در ادامه به بررسی 5 سنسور پرکاربرد در صنعت برق می‌پردازیم.
سنسور جریان
سنسور جریان میزان جریان الکتریکی عبوری از یک هادی را اندازه‌گیری می‌کند. این سنسورها معمولاً از طریق روش‌های مختلفی مانند ترانسفورماتور جریان و اثر هال یا تکنیک‌های اندازه‌گیری مستقیم جریان عمل می‌کنند.
ایجاد یک گلوگاه در مسیر جریان، سرعت سیال در این نقطه افزایش می‌یابد و با اندازه‌گیری اختلاف فشار بین قبل و بعد از گلوگاه، می‌توان سرعت جریان را محاسبه کرد.
با استفاده از دو لوله پیتو که در جهت‌های مختلف قرار گرفته‌اند، می‌توان سرعت جریان را در نقاط مختلف مقطع لوله اندازه‌گیری کرد و سپس با استفاده از این داده‌ها، دبی حجمی را محاسبه نمود.
با عبور یک سیال هادی از داخل یک میدان مغناطیسی، ولتاژی القا می‌شود که متناسب با سرعت جریان است.
این تجهیز با اندازه‌گیری تغییر سطح سیال در یک مخزن در بازه زمانی مشخص، می‌توان دبی حجمی را محاسبه کرد.
با قرار دادن پره‌هایی در مسیر جریان، می‌توان تعداد دورهایی که پره‌ها در واحد زمان می‌چرخند را اندازه‌گیری کرد و با استفاده از یک رابطه کالیبراسیون، دبی حجمی را محاسبه نمود.
کاربردها:
1) نظارت بر بارگذاری تجهیزات الکتریکی
2) حفاظت از مدارها در برابر اضافه جریان
3) اندازه‌گیری مصرف انرژی
4) کنترل موتورها، درایوهای الکتریکی
سنسور ولتاژ
سنسور ولتاژ سطح ولتاژ الکتریکی در یک مدار را اندازه‌گیری می‌کند. این سنسورها معمولاً از تقسیم‌کننده‌های ولتاژ و تقویت‌کننده‌های عملیاتی یا تبدیل آنالوگ به دیجیتال استفاده می‌کنند.
سنسور ولتاژ به مدار مورد نظر متصل می‌شود و ولتاژ موجود در آن را دریافت می‌کند.
ولتاژ ورودی توسط اجزای داخلی سنسور (مانند تقسیم‌کننده‌های ولتاژ، تقویت‌کننده‌ها یا تبدیل‌کننده‌های آنالوگ به دیجیتال) به سیگنالی قابل اندازه‌گیری تبدیل می‌شود. این سیگنال معمولاً ولتاژی متناسب با ولتاژ ورودی است.
سیگنال خروجی سنسور می‌تواند به یک دستگاه اندازه‌گیری، یک سیستم کنترل یا یک پردازنده متصل شود تا اطلاعات مربوط به ولتاژ اندازه‌گیری شده را نمایش یا پردازش کند.
کاربردها:
1) نظارت بر کیفیت توان
2) حفاظت از تجهیزات در برابر ولتاژ بیش از حد یا کم
3) کنترل فرآیندهای صنعتی
4) اندازه‌گیری پارامترهای شبکه برق
سنسور دما
سنسور دما دمای یک محیط یا جسم را اندازه‌گیری می‌کند. انواع مختلفی از سنسورهای دما مانند ترموکوپل و RTD (مقاومت دمائی) و ترمیستور و سنسورهای دما دیجیتال وجود دارد.
1) ترموکوپل: از دو فلز متفاوت تشکیل می‌شود که هنگام قرار گرفتن در معرض دماهای مختلف، ولتاژی تولید می‌کنند. این ولتاژ متناسب با اختلاف دما است.
2) RTD (مقاومت دمائی): از یک ماده رسانا تشکیل شده است که مقاومت الکتریکی آن با تغییر دما تغییر می‌کند. با اندازه‌گیری تغییر مقاومت، می‌توان دما را محاسبه کرد.
3) ترمیستور: نوع خاصی از مقاومت است که حساسیت بسیار بالایی نسبت به تغییرات دما دارد. مقاومت ترمیستورها با تغییر دما به شدت تغییر می‌کند.
کاربردها:
1) حفاظت از تجهیزات الکتریکی در برابر گرم شدن بیش از حد
2) کنترل دمای محیط در کارخانه‌ها و ساختمان‌ها
3) نظارت بر دمای روغن ترانسفورماتورها
4) اندازه‌گیری دمای موتورها
سنسور فشار
سنسور فشار فشار یک سیال (گاز یا مایع) را اندازه‌گیری می‌کند. این سنسورها معمولاً از روش‌های مختلفی مانند تغییر شکل یک دیافراگم و تغییر مقاومت یا تغییر خازنیت عمل می‌کنند.
سنسور فشار معمولاً دارای یک دیافراگم (غشاء) حساس به فشار است. این دیافراگم به تغییرات فشار وارد شده واکنش نشان می‌دهد و تغییر شکل می‌دهد.
تغییر شکل دیافراگم باعث ایجاد تغییراتی در یک المان حسگر می‌شود. این المان می‌تواند یک مقاومت، خازن، یا یک پیزوالکتریک باشد.
تغییرات ایجاد شده در المان حسگر، یک سیگنال الکتریکی متناسب با میزان فشار وارد شده تولید می‌کند. این سیگنال می‌تواند به صورت آنالوگ یا دیجیتال باشد.
کاربردها:
1) اندازه‌گیری فشار روغن در سیستم‌های هیدرولیک
2) نظارت بر فشار هوا در سیستم‌های پنوماتیک
3) اندازه‌گیری فشار گاز در مخازن
4) کنترل سطح مایعات در مخازن
سنسور موقعیت
سنسور موقعیت موقعیت مکانی یک جسم متحرک را اندازه‌گیری می‌کند. انواع مختلفی از سنسورهای موقعیت مانند انکودرهای چرخشی و انکودرهای خطی و پتانسیومترها و سنسورهای اثر هال وجود دارد.
کاربردها:
1) کنترل موقعیت موتورها و عملگرها
2) اندازه‌گیری جابجایی شیرهای کنترل
3) نظارت بر حرکت نوار نقاله
4) اندازه‌گیری زاویه چرخش شفت‌ها
