Grup 4- Sensör seçiminde dikkat edilecekler

SENSÖR SEÇİMİNDE DİKKAT EDİLECEKLER

Sensörler basit olarak belli bir fiziksel özelliği bizim ölçmek isteyip, değerlendirebileceğimiz değerlere analog ya da dijital olarak çevirirler. Etrafımızda gördüğümüz hemen hemen her elektronik cihazda çeşitli sensörler bulunmaktadır bu sensörler mekanik, termal, manyetik gibi çeşitli tiplerde olabilir. Bir elektronik cihazda hangi tip sensörün kullanılacağına çeşitli parametrelerle karar verebiliriz. Bunlar başlıca sensörün nerede kullanılacağına karar verilmesi, sensörün hassasiyeti, çözünürlülüğü, ölçüm aralığı, kararlılığı, tepki yani cevap verme süresi ve tabi ki maliyet olarak sınıflandırılabilirler.

-Veri okuma hassasiyeti

-Ölçüm yapılacak veri aralığı (-100 - +100 gibi)

-Maksimum değerlere karşı duyarlılık sınırı (Sensörün son doğru çalışma noktası)

-Verilerin değişimine verilen tepki hızı ve algılama doğruluğu (response time and accuracy)

-Kararlılık ve doğruluğun devam etme süresi (reliability)

 -Ortam sınırlamalarının düzeyi

1-      Sensörün nerede kullanılacağına karar verilmesi

Bir elektronik cihaza uygun sensörü bulmak için belirlememiz gereken ilk şey sensörü nerede kullanacağımızdır. Örnek olarak termal ya da mekanik ölçüm yapılmak istenen bir cihazın içine basınç sensörü koyamazsınız. Ya da başka bir örnekle termal ölçüm yapmak istediğimiz bir fırının içine eksi dereceleri ölçen bir sensör kullanmamıza gerek yoktur.

2-      Sensörün Hassasiyeti

Sensör seçiminde dikkat edilmesi gereken parametrelerden biri de sensörün hassasiyetidir. Tanım olarak hassasiyet ölçülmek istenen gerçek değere yakınlık olarak tanımlanabilir. Örneğin elimizdeki termometrenin hassasiyeti  ±2 °C ise termometrede okunan değeri bu aralıkta yorumlamamız gerekmektedir yani termometrede gözlemlenen değer 30 °C ise gerçek sıcaklık 28 °C de olabilir 32 °C de. Bu noktada,sensörleri kullanacağımız yere göre hassasiyetlerine dikkat etmemiz gerçeği ortaya çıkıyor. Eğer incelemek istediğimiz sistemin hassasiyetinin daha fazla olmasını istiyorsak, örneğin gıda sektöründe bazı besinler 5-6 °C ‘de bozulabiliyorsa ±2 °C’lik hassasiyet bizim için fazla demektir.

3-      Sensörün Ölçüm Aralığı

Sensörün algılayabileceği en üst ve en alt çıkış değeridir. Bu aralık sensör üretimi sırasında üretici tarafından belirlenir. Kullanılacak yere göre uygun ölçüm aralığına sahip sensör seçmek yüksek doğrulukla ölçüm yapabilmek ve maliyeti düşürmek için gereklidir. Örneğin bir kaynak atölyesinde 50-1000 derecede ölçüm yapan bir sıcaklık sensörü kullanmak mantıklı değildir. Proses sıcaklığına yakın aralıklar (400-800 derece) seçmek gereklidir.

4-   Sensörün Kararlılığı

Kararlılık, belirli bir süre içerisinde ki giriş değerleri ile çıkış değerlerinin aynı olması veya çok küçük değerler ile birbirine yakın olması demektir. Yani sensör hiçbir çevresel faktörden etkilenmeyip aynı değeri vermesi sensörün ne kadar karalı olduğunu gösterir. Sensörde kararlılık kaliteyi göstermektedir.

Şekil 1 : Yüksek hassasiyet ve yüksek kesinlik: Bu demek oluyor ki ölçümlerimizin hepsi birbirine yakın değerler çıkmış ve bu değerlerde gerçek sonuca yakın değerler.

Şekil 2 : Yüksek hassasiyet ve düşük kesinlik: Bu durumda ölçümlerimizin hepsi yine birbirine yakın değerler ancak bu değerler gerçek değerlere yakın olmayan değerler

Şekil 3 : Düşük hassasiyet ve yüksek kesinlik: Bu durumda ölçümlerimiz birbirine yakın değerler değil ancak ölçtüğümüz bütün değerler gerçek değere yakın sayılabilecek değerler

Şekil 4 : Düşük hassasiyet ve düşük kesinlik: Bu durumda ölçtüğümüz değerlerin her biri birbirinden farklı ve gerçek sonuçtan daha yüksek yada daha düşük ( gerçek sonuca yakın değil ) değerlerdir.

5-  Sensörün Çözünürlüğü

Çözünürlük ölçülen değerlerdeki algılanan en küçük değişimdir. Dijital göstergelerde virgülden sonra kaç basamak okumamız gerektiğini söylemektedir. Örneğin bir termometre 0,1 C derece çözünürlük ile tanımlanmışsa virgülden sonra sadece bir basamak okumamız gerektiğini anlarız 32,5 C derece gibi. 0,01 C derece çözünürlükte ise değerimiz 32,54 C derece olur. Yani virgülden sonraki iki basamağı da okuruz. Sensör ve hassasiyet karıştırılmaması gereken iki kavramdır.

  -Örneğin bu veri toplama kartı lazer sensörlerin bilgilerinin depolandığı bir araçtır. 10 veya 12 Bitlik bir çözünürlüğe sahiptir. (Dijital Sinyal)

    -Laser sensörü için çözünürlük  10μm kadar hassastır. Örnekleme hızının da yüksek olması gerekir.)

   - Ultrasonik sensörlerde çözünürlük düşüktür.

6-  Sensörün Cevap Verme Süresi

Her sensörün cevap verme süresi farklıdır. Cevap verme süresi, verinin algılanıp ilgili yere aktarılmasına kadar geçen süredir.

7-  Sensörün Maliyeti

Ölçüm için kullanacağımız sensör en doğru şekilde seçilmeli yani seçim sırasında dikkat edilmesi gereken tüm hususlar dikkatli şekilde irdelenmelidir. Bu şekilde uygun sensör seçilerek hata oranını azaltırız ve maliyetten de kısmış oluruz.

Referanslar

http://web.firat.edu.tr/feeb/kitap/C12/131.pdf

http://www.sophia.org/tutorials/accuracy-and-precision--3

http://www.teknokoliker.com/2012/10/elektronik-sensorlerin-dogru-secilmesi.html