Algılayıcılar (sensörler)
Otomasyonun en önemli parçalarından birisi algılamadır. Sensörler sistemin
algılamasında yardımcı rol oynarlar. Şimdi cevaplanması gereken soru “Neden
algılamalıyız?” sorusudur.
Eğer sistemimizin düzgün çalışmasını istiyorsak, otomatik sisteme neyin girdiğini,
sistemin içinde neler olduğunu ve sistemi neyin terk ettiğini algılamak zorundayız.
Algılama nedir? Algılayıcı nedir?
Algılayıcılar, dış dünyadaki (sisteminizin dışındaki dünya) fiziksel büyüklükleri
kontrol ünitesinin anlayacağı halde elektrik sinyallerine çeviren cihazlardır.
Örnek olarak aşağıda bazı algılayıcıları ve hangi özellikleri ölçtüklerini görebilirsiniz.
Ø Fiziksel özellik > Hangi teknolojiyle çalıştığı:
· Kontak -> Temas, anahtar
· Uzaklık -> Ultrasound, radar, Infra red
· Işık parlaklık seviyesi -> Photo cell, kamera
· Ses şiddeti -> Mikrofon
· Dönme -> Encoder
· Magnetizm -> Pusula
· Koku -> Kimyasal
· Sıcaklık -> Termal, Infra red
· Basınç -> Basınç odacıkları
· Yükseklik -> Altimetre
· Ve diğerleri
Benzer özellikler farklı algılayıcılarla algılanabilir. O zaman kullanılacak
algılayıcıların temellerini ve özelliklerini anlamamız çok önemlidir. Bu yüzden, algılayıcıları
anlayabilmek için öncelikle algılayıcıların temellerine bakmamız lazım.
Algılayıcılar bize sağladıkları bilgiye göre basitten karmaşığa doğru giden bir
yelpazenin içinde yer alırlar.
Ø Bir anahtar basit bir açık/kapalı (on / off) algılayıcısıdır.
Ø Gözümüzdeki retina ise yüz milyonlarca ışığa duyarlı elemandan oluşan
karmaşık bir algılayıcıdır.
Algılayıcılar bize ham bilgi sağlarlar. Onları anlamlı hale getirebilmek için onları
işlememiz lazım. Mesela, algılayıcıdan gelen bilgiye göre doğrudan hareket edebiliriz. “Eğer
anahtar açıksa dur, kapalıysa çalış” gibi. Daha karmaşık algılayıcılar, onlardan aldığımız
sinyalleri daha karmaşık işlemlerden geçirmemiz şartıyla kullanılabilir.
Algılayıcılar bize durum bilgisi vermezler. Onlardan sadece elektrik sinyalleri
alabiliriz. Elektrik sinyallerini sistemimizin kullanabileceği hale çevirmek bazen büyük
işlemler gerektirebilir. Bu işlemler için elektronik, sinyal işleme ve hesaplama alanlarını
kullanırız. Aşağıdaki uygulamalar bu alanların ne zaman, hangi oranda kullanıldığına güzel
örneklerdir.
Ø Bir anahtarın açık veya kapalı olduğunu anlamak için devremize giden gerilimi
ölçmemiz gerekir. Burada elektronik bilgimizi kullanıyoruz.
Ø Eğer bir sesi tanımamız ve onu diğer seslerden ve parazitlerden ayırmamız
gerekirse, burada sinyal işleme bilgimizi kullanırız.
Ø Kamerayla alınan bir görüntünün daha önceden tanımlanmış ve belleğimizde
olan önceden tanımlanmış bilgilerle nasıl örtüştüğünü anlamak istersek burada
da hesaplama bilgimizi kullanırız.
Görüldüğü gibi algılama sonrası bilgimizi işlemek karmaşık ve zaman kaybettiren bir
iştir. Buradan da sistemimizin analog ve dijital işlem yapabilme kabiliyetine sahip bir
“beyin”e ihtiyacı olduğunu çıkarabiliriz. Bu hesaplama kabiliyetlerine neden ihtiyaç
duyduğumuzu birazdan anlatacağız.
Fiziksel dünya kontrol ünitemizin kullanacağı bazı çıktılar verir. Bu bağlamda genel
olarak algılayıcıları iki gruba ayırabiliriz.
Ø Dijital algılayıcılar
Ø Analog algılayıcılar