أجهزة الاستشعار العرفية هي أجهزة مصممة لقياس خصائص مادية محددة وتحويلها إلى إشارات يمكن تجهيزها بواسطة أجهزة التحكم الدقيقة مثل الأردينو، وهي مفيدة في التطبيقات التي لا تستوفي فيها أجهزة الاستشعار التجارية متطلبات معينة أو حيثما يلزم قياسات محددة، ويمكن أن يساعد فهم المبادئ الكامنة وراء تصميم أجهزة الاستشعار وتطبيقاتها في إنشاء نظم قياس فعالة وموثوقة.

مبادئ تصميم الاستشعار

والمبدأ الأساسي لتصميم أجهزة الاستشعار ينطوي على تحويل كمية مادية إلى إشارة كهربائية، وتشمل هذه العملية عادة عناصر الاستشعار، وتكييف الاشارات، والوصلات البينية للنواتج، ويتفاعل عنصر الاستشعار مباشرة مع الممتلكات المادية، مثل درجة الحرارة، أو الضغط، أو الضوء، وينتج استجابة قابلة للقياس.

(ب) إن تكييف الإشارات أو مرشحات أو تحويل الإشارة الخام إلى شكل مناسب لمدخلات الأردينو، ويكفل التوازن السليم الدقة، بينما الاستقرار والقدرة على الاستمرار أمران أساسيان للاستخدام في الأجل الطويل.

تصميم أجهزة الاستشعار العرفية مع أردوينو

إنشاء جهاز استشعار تقليدي يتضمن اختيار عنصر الاستشعار على أساس الملكية لقياسه، على سبيل المثال، يستخدم أجهزة الحرق أو أجهزة الترموز في استشعار درجة الحرارة، بينما تكون أجهزة الاستديوهات الضوئية مناسبة للكشف عن الضوء، ويجب أن يكون المجس متصلاً بشعار (أردينو) أو مدخلات رقمية، تبعاً لنوع الإشارة.

وقد يكون من الضروري إجراء دوائر إضافية، مثل فرق التفريغ أو المصابيح أو المصفوفات، لشرط الإشارة، ويشمل برمجة الأردينو قراءة بيانات الاستشعار وتجهيزها وربما موازنة القياسات للدقة، ويعتبر اختبار وتصميم أجهزة الاستشعار خطوات حاسمة قبل النشر.

تطبيقات أجهزة الاستشعار العرفية

وتستخدم أجهزة الاستشعار العرفية في مختلف الميادين، بما في ذلك الرصد البيئي، والآليات، والتشغيل الآلي للمنازل، وهي تتيح حلولا مصممة خصيصا لتلبية احتياجات قياس محددة، وتحسين أداء النظام ودقة البيانات، وتشمل الأمثلة أجهزة استشعار درجة الحرارة العادمة لضبط المناخ أو أجهزة استشعار الضغط الخاصة بالنظم السوائل.

  • جمع البيانات البيئية
  • الآليـات والتشغيل الآلي
  • الأجهزة الطبية
  • مراقبة العمليات الصناعية