ملخص المقالة: أجهزة استشعار الضوء وتطبيقاتها
1. تطبيقات مستشعر ضوء الثنائي الضوئي: تحتوي أجهزة استشعار الضوء ، وتحديداً على الأدوات الضوئية ، على تطبيقات مختلفة بما في ذلك:
- لاعبين قرص مضغوط
- كاشفات الدخان
- أجهزة التحكم عن بعد
- الألواح الشمسية
- التطبيقات الطبية
2. وفورات الطاقة: تلعب أجهزة استشعار الضوء دورًا مهمًا في ضمان توفير الطاقة. يقومون تلقائيًا بضبط مستويات الإضاءة مع تغير ضوء النهار. بالإضافة إلى ذلك ، تكتشف أجهزة استشعار الشاغل وجود الإنسان تشغيل/إيقاف أو ضبط مستويات الإضاءة وفقًا لذلك.
3. مستشعرات الضوء في أضواء الشوارع: تستخدم مصابيح الشوارع أجهزة استشعار الضوء المعروفة باسم الصور الضوئية. تعمل أجهزة الاستشعار الحساسة للضوء هذه على تنشيط تدفق الكهرباء عندما تكون مستويات الضوء منخفضة للغاية ، مثل الغسق أو تحت سماء ملبدة بالغيوم الثقيلة.
4. أمثلة كاشف الضوء: هناك عدة أنواع من أجهزة الكشف عن الضوء المستخدمة مع الأنظمة البصرية ، بما في ذلك الموصلات الضوئية (المخلوقات الضوئية) ، والأجهزة الكهروضوئية (الصور الضوئية) ، والضوء ، والمواد الضوئية. تُعرف الأجهزة الضوئية بدلاً من ذلك باسم المخلوقات الضوئية.
5. مستشعرات الضوء في الحياة اليومية: يتم العثور على أجهزة استشعار الضوء عادة في الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية. تساعد هذه المستشعرات في ضبط سطوع الشاشة بناءً على الضوء المحيط. في البيئات الداكنة ، يتم تقليل سطوع الشاشة لتوفير الطاقة وتجنب إبهار المستخدم.
6. مجموعة واسعة من تطبيقات المستشعر: يتم استخدام أجهزة الاستشعار في مختلف الصناعات والإعدادات ، مثل الزراعة والتصنيع ومراكز البيانات والرصحة الأرصاد الجوية وأنظمة HVAC. على سبيل المثال ، يمكن لمستشعر المستوى تحديد مستوى المواد مثل الماء أو الوقود أو المبرد أو الحبوب أو الأسمدة أو النفايات.
7. الغرض الرئيسي من أجهزة الاستشعار: الغرض الرئيسي من المستشعر هو تحويل الإجراءات المادية إلى إشارات كهربائية يمكن معالجتها بسهولة. يمكن لأجهزة الاستشعار إخراج المعلومات الثنائية التي تشير إلى وجود أو عدم وجود كائن أو توفير قيم القياس في تنسيقات تمثيلية أو رقمية.
أسئلة:
- ما الأشياء التي تستخدم أجهزة استشعار الضوء?
- لماذا نحتاج أجهزة استشعار الضوء?
- كيف يتم استخدام أجهزة استشعار الضوء في أضواء الشوارع?
- ما هي بعض الأمثلة على أجهزة الكشف عن الضوء?
- كيف يتم استخدام أجهزة استشعار الضوء في الحياة اليومية?
- أين تستخدم أجهزة الاستشعار في الغالب?
- ما هو الغرض الرئيسي من أجهزة الاستشعار?
- ما هي ثلاثة استخدامات لأضواء مستشعر الحركة?
- ما هي مزايا استخدام أجهزة استشعار الضوء في أنظمة الإضاءة المنزلية?
- كيف تساهم أجهزة استشعار الضوء في الحفاظ على الطاقة?
- ما هي فوائد استخدام أجهزة استشعار الضوء في المنازل الذكية?
- كيف يمكن لأجهزة استشعار الضوء تحسين السلامة في البيئات الخارجية?
- ما هي التطورات التي يتم إجراؤها في تكنولوجيا مستشعرات الضوء?
- كيف تساهم أجهزة استشعار الضوء في الراحة الداخلية في المباني?
- ما هي التحديات المرتبطة بتكامل مستشعر الضوء في التكنولوجيا الحديثة?
بعض الأمثلة على الأشياء التي تستخدم أجهزة استشعار الضوء تشمل مشغلات الأقراص المدمجة ، وكشف الدخان ، وأجهزة التحكم عن بُعد ، وألواح الطاقة الشمسية ، وبعض التطبيقات الطبية.
أجهزة استشعار الضوء ضرورية لتوفير الطاقة. إنها تضمن أن المناطق ليست مشرقة جدًا ولا مظلمة جدًا عن طريق ضبط مستويات الإضاءة تلقائيًا وفقًا لظروف النهار المتغيرة. تلعب أجهزة استشعار الركاب أيضًا دورًا من خلال اكتشاف الوجود البشري وضبط الإضاءة وفقًا لذلك.
يتم استخدام أجهزة استشعار الضوء ، خاصة الصور الضوئية ، في مصابيح الشوارع لاكتشاف الحاجة إلى الضوء. عندما تكون مستويات الإضاءة منخفضة للغاية ، مثل أثناء الغسق أو تحت سماء ملبدة بالغيوم ، يشير المستشعر إلى ضوء الشوارع لتفعيل تدفق الكهرباء.
الأشكال الرئيسية لكاشفات الضوء المستخدمة مع الأنظمة البصرية هي أشباه الموصلات الضوئية (المخلوقات الضوئية) ، والأجهزة الكهروضوئية (الصور الضوئية) ، الناقلات الضوئية ، والضوضاء الضوئية. يتم استخدام هذه الأجهزة لاكتشاف وقياس الضوء في مختلف التطبيقات.
أحد الاستخدامات الشائعة لأجهزة استشعار الضوء في حياتنا اليومية في الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية. تحتوي هذه الأجهزة على أجهزة استشعار للضوء المحيط التي تعدل سطوع الشاشة استنادًا إلى بيئة الضوء المحيطة. على سبيل المثال ، إذا اكتشف الجهاز مكانًا مظلمًا ، فسوف يقلل من سطوع الشاشة لتوفير الطاقة ومنع المستخدم من أن يفاجأ بشاشة مشرقة للغاية.
تحتوي المستشعرات على تطبيقات واسعة النطاق وتستخدم في مختلف الصناعات والإعدادات مثل الزراعة والتصنيع ومراكز البيانات وأرصاد الأرصاد الجوية وأنظمة HVAC. على سبيل المثال ، يتم استخدام أجهزة استشعار المستوى لتحديد مستوى المواد مثل الماء أو الوقود أو المبرد أو الحبوب أو الأسمدة أو النفايات.
الغرض الرئيسي من المستشعرات هو تحويل الإجراءات المادية إلى إشارات كهربائية يمكن معالجتها بسهولة. يمكن أن تشير إلى وجود أو عدم وجود كائن (ثنائي) أو توفير قيم القياس (التناظرية أو الرقمية).
تحتوي مصابيح مستشعرات الحركة على تطبيقات مختلفة ، بما في ذلك تنشيط الأضواء الكاشفة لتحسين الأمان ، مما يؤدي إلى أنظمة فتح الأبواب التلقائية في الأماكن العامة ، والتحكم في الإضاءة في المناطق ذات حركة الإنسان النادرة لتوفير الطاقة.
توفر أجهزة استشعار الضوء في أنظمة الإضاءة المنزلية مزايا مثل كفاءة الطاقة والراحة والتخصيص. يمكنهم تلقائيًا ضبط مستويات الإضاءة بناءً على مصادر إضاءة طبيعية أو اصطناعية ، مما يوفر الكمية المناسبة من الإضاءة مع تقليل استهلاك الطاقة إلى أدنى حد. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن برمجة أجهزة استشعار الضوء لإنشاء مشاهد ومزاجية مختلفة وفقًا لتفضيلات المستخدم واحتياجاته.
تساهم أجهزة استشعار الضوء في الحفاظ على الطاقة من خلال ضمان الاستخدام الفعال لموارد الإضاءة. عن طريق ضبط مستويات الإضاءة تلقائيًا على أساس الظروف المحيطة ، فإنها تمنع استهلاك الطاقة غير الضروري. على سبيل المثال ، في أنظمة الحصاد في ضوء النهار ، خافت أجهزة استشعار الضوء أو تقوم بإغلاق الإضاءة الاصطناعية عند توفر إضاءة طبيعية كافية ، مما يقلل من استخدام الكهرباء والتكاليف المرتبطة به.
يتيح دمج أجهزة استشعار الضوء في أنظمة المنازل الذكية تحكمًا ذكيًا في الإضاءة. بمساعدة أجهزة استشعار الضوء ، يمكن للمنازل الذكية تكييف الإضاءة تلقائيًا بناءً على عوامل مثل مستويات الإضاءة الطبيعية والإشغال والوقت من اليوم. هذا لا يعزز كفاءة الطاقة فحسب ، بل يوفر أيضًا الراحة والراحة للركاب.
في البيئات الخارجية ، تلعب أجهزة استشعار الضوء دورًا حاسمًا في تحسين السلامة. عن طريق تنشيط الأضواء عندما يسقط الظلام ، فإنها تضمن رؤية مناسبة للمشاة والسائقين وراكبي الدراجات. يمكن لأجهزة استشعار الضوء في أنظمة الإضاءة الأمنية في الهواء الطلق اكتشاف الحركة وتضيء المناطق المحيطة على الفور ، وردع المتسللين المحتملين وتعزيز السلامة الشاملة.
تتطور تقنية مستشعرات الضوء باستمرار ، مع تطورات ملحوظة تركز على زيادة الحساسية والتصغير والمدى الطيفي المحسّن. يقوم الباحثون بتطوير أجهزة استشعار يمكنها اكتشاف الضوء في نطاقات الطول الموجي الأضيق ، مما يتيح قياسات وتطبيقات أكثر دقة في مجالات مثل الطب والمراقبة البيئية ومراقبة الجودة الصناعية.
تساهم أجهزة استشعار الضوء في الراحة الداخلية من خلال ضمان مستويات الإضاءة المناسبة في مناطق مختلفة من المبنى. يمكنهم ضبط الإضاءة الاصطناعية لتتناسب مع الضوء الطبيعي المتاح ، مما يوفر بيئة أكثر توازناً ومريحة للركاب. تساعد أجهزة استشعار الضوء أيضًا على منع الوهج والمجهيل والانزعاج الناجم عن ظروف الإضاءة غير المتسقة.
أحد التحديات الرئيسية المرتبطة بتكامل مستشعرات الضوء في التكنولوجيا الحديثة هو وجود مصادر وتداخلات الضوء المختلفة. يمكن أن يكون التمييز بين مصادر الضوء المرغوبة وغير المرغوب فيه وقياس شدتها بدقة معقدة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ضمان التكامل السلس مع المكونات الأخرى ، والحفاظ على الأداء المتسق ، ومعالجة مخاوف الخصوصية هي مجالات تتطلب دراسة متأنية.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما الأشياء التي تستخدم أجهزة استشعار الضوء
PhotoDiode الضوء مستشعرات ApplicationsCompact Disc.كاشفات الدخان.أجهزة التحكم عن بعد.الألواح الشمسية.التطبيقات الطبية.
مخبأة
32 “الارتفاع =” 32 “] لماذا نحتاج إلى مستشعر الضوء
وفورات الطاقة
يضمن هذا النظام أن المناطق ليست مشرقة جدًا أو مظلمة جدًا. مع تغير مستويات ضوء النهار ، تقوم المستشعرات بضبط الأضواء تلقائيًا. نوع آخر من مستشعرات الضوء هو “مستشعر الشاغل” الذي يتم تشغيل/إيقاف أو ضبط مستويات الإضاءة عن طريق اكتشاف الوجود البشري.
32 “الارتفاع =” 32 “] كيف يتم استخدام أجهزة استشعار الضوء في أضواء الشوارع
تكتشف الصور الضوئية إذا كان هناك حاجة للضوء. الصور الضوئية هي أجهزة استشعار حساسة للضوء تستجيب لكمية الضوء المكتشفة. عندما يكون الضوء منخفضًا جدًا ، كما هو الحال في الغسق أو تحت سماء ملبدة بالغيوم ، يروي المستشعر وحدة الحوسبة داخل ضوء الشارع لتفعيل تدفق الكهرباء.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هي أمثلة كاشف الضوء
الأشكال الرئيسية لكاشفات الضوء المستخدمة مع الأنظمة البصرية هي أشباه الموصلات الضوئية (المخلوقات الضوئية) ، والأجهزة الكهروضوئية (الصور الضوئية) ، الناقلات الضوئية ، والضوضاء الضوئية. تُعرف الأجهزة الضوئية في بعض الأحيان بالاسم البديل لمستثنف الضوئي.
32 “الارتفاع =” 32 “] كيف يتم استخدام أجهزة استشعار الضوء في الحياة اليومية
الاستخدام الأكثر شيوعًا في حياتنا اليومية هو في الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية. معظم الإلكترونيات الشخصية المحمولة لديها الآن أجهزة استشعار للضوء المحيط تستخدم لضبط السطوع. إذا كان بإمكان الجهاز أن يشعر أنه في مكان مظلم ، فإنه يرفض سطوع الشاشة لتوفير الطاقة ولا يفاجئ المستخدم بشاشة مشرقة للغاية.
32 “الارتفاع =” 32 “] أين تستخدم أجهزة الاستشعار في الغالب
يتم استخدام المستشعرات في مجموعة واسعة من الصناعات والإعدادات ، بما في ذلك الزراعة والتصنيع ومراكز البيانات والأرصاد الجوية والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC). مستوى. يمكن لمستشعر المستوى تحديد مستوى المادة المادية مثل الماء أو الوقود أو المبرد أو الحبوب أو الأسمدة أو النفايات.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هو الغرض الرئيسي من المستشعر
يقوم المستشعر بتحويل الإجراء البدني المراد قياسه إلى مكافئ كهربائي ويعالجه بحيث يمكن إرسال الإشارات الكهربائية بسهولة ومعالجتها. يمكن للمستشعر إخراج ما إذا كان الكائن موجودًا أو غير موجود (ثنائي) أو ما هي قيمة القياس التي تم الوصول إليها (تمثيلي أو رقمي).
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هي 3 استخدامات لضوء مستشعر الحركة
على سبيل المثال ، يمكن استخدام أجهزة استشعار الحركة لتنشيط الأضواء الكاشفة ، وتشغيل الإنذارات المسموعة ، وتفعيل المفاتيح ، وحتى تنبيه الشرطة. هناك نوعان من أجهزة استشعار الحركة: أجهزة استشعار الحركة النشطة وأجهزة استشعار الحركة السلبية. أجهزة الاستشعار النشطة لها كل من جهاز إرسال ومستقبل.
32 “الارتفاع =” 32 “] كيف يتم استخدام أجهزة استشعار الضوء في السيارات
من أجل السلامة والراحة والاقتصاد وأجهزة استشعار الضوء المحيط الداخلي في المركبات ، تعدل ظروف الإضاءة من العروض ومصادر الضوء الداخلي وفقًا لتصور العين البشرية – مهما كانت مستويات السطوع الخارجية وظروف الطقس.
32 “الارتفاع =” 32 “] كيف يعمل مستشعر الإضاءة
تكتشف مستشعرات الضوء الضوء وتحويل طاقة الضوء إلى إخراج إشارة كهربائية. بمجرد تحويلها إلى طاقة كهربائية ، يمكن بعد ذلك قياس الطاقة المشعة داخل المصدر الطيف الأشعة تحت الحمراء إلى الأشعة تحت الحمراء.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هو مثال الحياة الحقيقية لمستشعر الضوء
الاستخدام الأكثر شيوعًا في حياتنا اليومية هو في الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية. معظم الإلكترونيات الشخصية المحمولة لديها الآن أجهزة استشعار للضوء المحيط تستخدم لضبط السطوع. إذا كان بإمكان الجهاز أن يشعر أنه في مكان مظلم ، فإنه يرفض سطوع الشاشة لتوفير الطاقة ولا يفاجئ المستخدم بشاشة مشرقة للغاية.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما نوعان من أجهزة استشعار الضوء
يعمل كل نوع من مستشعرات الضوء بشكل مختلف قليلاً ولديه تطبيق فريد.المخلوقات الضوئية. يُعرف المطرّفات الضوئية أيضًا بالمقاومات المعتمدة على الضوء.الضوئيات الضوئية. ظهور الضوئية هي نوع من مستشعر الضوء الذي يحول الضوء إلى تيار كهربائي.phototransistor.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هي أمثلة الحياة الحقيقية لأجهزة الاستشعار
بعض تطبيقات الأجهزة المنزلية التي تستخدم أجهزة الاستشعار هي المرجل والغسالات وغسالات الصحون لأنظمة التدفئة ، وغيرها من المنتجات البيضاء. العديد من المركبات ، بما في ذلك السيارات والقطارات والحافلات وما إلى ذلك., توظيف أجهزة استشعار لمراقبة درجة حرارة البترول والضغط ، والطائرات وأنظمة التوجيه ، وغيرها الكثير.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هي تطبيقات المستشعر في الحياة الحقيقية
فيما يلي مجرد بعض الأمثلة الواقعة على كيفية عمل تقنية المستشعر في المكاتب وما بعدها.السيطرة على المناخ.فحوصات جودة الهواء.مراقبة الصيانة الآلية.بيانات الإشغال المباشرة.شيكات السلامة والأمن.مراقبة النظافة.ملاحظات العملاء.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هي الأنواع الرئيسية الأربعة من أجهزة الاستشعار
هناك العديد من أنواع المستشعرات المختلفة ، والفئات الرئيسية هي ؛ مستشعرات الموضع.أجهزة استشعار الضغط.أجهزة استشعار درجة الحرارة.أجهزة استشعار القوة.مستشعرات الاهتزاز.أجهزة استشعار بيزو.أجهزة استشعار خاصية السوائل.أجهزة استشعار الرطوبة.
32 “الارتفاع =” 32 “] كيف يعمل ضوء المستشعر
تطبيقات نظام إضاءة مستشعر الحركة
بعض أنواع مصابيح مستشعرات الحركة ، التي تسمى مستشعرات الإشغال ، تعمل عن طريق إطفاء الأضواء في الغرف والمساحات غير المشغولة. عند اكتشاف الحركة ، يقوم المستشعر بإعداد الضوء ؛ عندما تتوقف الحركة عن اكتشافها ، يغلق المستشعر الضوء.
32 “الارتفاع =” 32 “] كيف يتم استخدام أجهزة استشعار الحركة في الحياة اليومية
على سبيل المثال ، يمكن استخدام أجهزة استشعار الحركة لتنشيط الأضواء الكاشفة ، وتشغيل الإنذارات المسموعة ، وتفعيل المفاتيح ، وحتى تنبيه الشرطة. هناك نوعان من أجهزة استشعار الحركة: أجهزة استشعار الحركة النشطة وأجهزة استشعار الحركة السلبية. أجهزة الاستشعار النشطة لها كل من جهاز إرسال ومستقبل.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هو الفرق بين مستشعر الضوء ومستشعر الحركة
مستشعرات الحركة والحركة. تختلف الصور الفوتوغرافية وأجهزة استشعار الحركة في الطريقة التي تثير بها الأضواء لتشغيلها. تكتشف الصور الضوئية التغيرات في مستويات الضوء وتتفاعل وفقًا لذلك. تستجيب أجهزة استشعار الحركة لأي حركة جسدية ضمن نطاقها.
32 “الارتفاع =” 32 “] كيف يكتشف مستشعر الضوء الألوان
مستشعر الألوان هو نوع من "الاستشعار الكهروضوئية" الذي ينبعث من الضوء من جهاز إرسال ، ثم يكتشف الضوء المنعكس مرة أخرى من كائن الكشف باستخدام جهاز استقبال.
32 “الارتفاع =” 32 “] ماذا يكتشف مستشعر مصباح LED
يكتشف LEDs مجموعة ضيقة من الأطوال الموجية ، وهذا هو السبب في أنني أسميها الضوئية الانتقائية طيفية. يتمتع ثنائيات السيليكون الضوئية باستجابة طيفية واسعة للغاية ، حوالي 400 نيوتن متر (البنفسجي) إلى 1000 نانومتر (غير مرئي بالقرب من IR) ، وتتطلب مرشحًا باهظًا للكشف عن طول موجي معين.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هو مثال بسيط للمستشعر
أبسط مثال على المستشعر هو LDR أو المقاوم المعتمد على الضوء. إنه جهاز ، تختلف مقاومته وفقًا لشدة الضوء. عندما يكون الضوء الساق على LDR أكثر ، تصبح مقاومته أقل جدًا وعندما يكون الضوء أقل ، حسناً ، تصبح مقاومة LDR عالية جدًا.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هي أجهزة استشعار الضوء المستخدمة في الإلكترونيات
تُعرف أجهزة استشعار الضوء بشكل أكثر شيوعًا باسم الأجهزة الكهروضوئية أو أجهزة استشعار الصور لأنها تقوم بتحويل طاقة الضوء (الفوتونات) إلى إشارة إلكترونية (إلكترونات). تعد الناقلات الضوئية ، المخلوقات الفوتوغرافية ، والوديدات الضوئية من النوع الأكثر شيوعًا من أجهزة استشعار كثافة الضوء.
32 “الارتفاع =” 32 “] كيف يعمل مستشعر الضوء
تكتشف مستشعرات الضوء الضوء وتحويل طاقة الضوء إلى إخراج إشارة كهربائية. بمجرد تحويلها إلى طاقة كهربائية ، يمكن بعد ذلك قياس الطاقة المشعة داخل المصدر الطيف الأشعة تحت الحمراء إلى الأشعة تحت الحمراء.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما الذي يمكن أن تكتشف أجهزة الاستشعار
يستخدم الناس أجهزة استشعار لقياس درجة الحرارة ، ومسافة القياس ، واكتشاف الدخان ، وتنظيم الضغط وعدد لا يحصى من الاستخدامات الأخرى. نظرًا لأن الإشارات التناظرية مستمرة ، يمكنها حساب أدنى تغيير في المتغير المادي (مثل درجة الحرارة أو الضغط).
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هو الغرض من مستشعر الحركة
يستخدم مستشعر الحركة تقنيات واحدة أو متعددة للكشف عن الحركة في منطقة ما. عندما يكتشف مستشعر الحركة ، فإنه يرسل إشارة إلى لوحة التحكم في نظام الأمان ، والتي تتصل بمركز المراقبة الخاص بك. هذا ينبهك أنت ومركز المراقبة لتهديد محتمل في منزلك.
