Yük hücresi (load cell) daha çok elektronik terazilerin yapımında kullanılan basınç sensörleridir. Asıl çalışma prensibi strain gage gibidir. Tek noktadan ya da iki noktadan ölçüm yapanları da bulunmaktadır. Strain gagelerin dirençleri basınca bağlı olarak değişir. Bu değişim ile orantılı olarak da basınç miktarını tespit edebiliriz
Temel olarak strain gageler esneyebilen bir tabaka üzerine ince bir telin veya şeridin çok kuvvetli bir yapıştırıcı ile yapıştırılmasından oluşmuştur.
Üzerindeki basıncın etkisinden dolayı tabakanın esnemesi ile birlikte iletken şeridin de gerilerek uzamasına sebep olacaktır.Bu uzama esnasında telin boyu uzayarak kesiti azalacaktır. Bilindiği gibi iletkenlerin kesiti azaldıkça dirençleri artacağından uygulanan kuvvete bağlı olarak iletkenin direncinde değişme olacaktır. Bu direnç değişimine bağlı olarak uygulanan kuvvetin miktarını tespit edilebilir.
Basıncın elektrik akımına dönüştürülme yollarından biri de piezoelektrik olayıdır. Piezoelektrik özellikli algılayıcılarda kuartz (quartz), roşel (rochelle) tuzu, baryum, turmalin gibi kristal yapılı maddeler kullanılır. Bu elemanlar üzerlerine gelen basınca göre küçük değerli bir elektrik gerilimi ve akımı üretirler. Bu elektrik akımının değeri basıncın değeri ile doğru orantılıdır.
Piezoelektrik özellikli elemanlar hızlı tepki verdiklerinden ani basınç değişikliklerini ölçmede yaygın olarak kullanılır.
Her türlü fiziki kuvvet ve basınç değişimini algılayan ve bu değişimi elektriksel sinyale çeviren elektronik elemanlara basınç sensörü denir.
Basınç sensörleri, çalışma prensibine göre dört grupta incelenebilir. Bunlar;
Sensör ve transdüserin tanımını yapıp, sensör çeşitleri hakkında bilgi verdikten sonra, bahsettiğimiz bu sensörlerin nerelerde kullanıldığından örneklerle bahsedelim.
Optik sensörler, günlük hayatta en basit örnek olarak, marketlerin veya büyük alışveriş merkezlerinin giriş ve çıkış kapılarında kullanılırlar. Endüstriyel uygulamalarda, metal olmayan malzemelerin hareketi sonucu anahtarlama işlemlerinde kullanılırlar.
Manyetik sensörler, hava alanlarında, alışveriş merkezlerinde içerisinden geçtiğimiz metal dedektörlerde kullanılırlar. Bıçak, silah gibi yoğun metalleri algılayarak, alarm verirler. Endüstriyel alanda da birçok yerde kullanılmaktadır. Basit bir örnek vermek gerekirse, yürüyen bir konveyör bantta bulunan metal parçanın delinmesi işleminde kullanılabilir.
Basınç sensörleri, tankların basıncını ölçmek için kullanılan cihazlarda, kompresör vb. yerlerde kullanılır.
Isı sensörleri; malzemelerin sıcaklığı yoluyla anaktarlama işlemi yapılan yerlerde, örnek vermek gerekise, ütülerde, elektrikli ısıtıcılarda kullanılır.
Ses sensörleri, insan kulağının duyabileceği ve ya duyamayacağı dalga boylarındaki ses sinyalleri ile anahtarlama yapılan devrelerde kullanılır. Örneğin akıllı ev sistemlerinde, “açıl susam açıl” kapıyı açmak için, ışığı yakmak için, müzik veya televizyonu açmak için kullanılıyor.
Bu yazımızda sensörlerin kullanım alanları konusunda basit örnekler verdik. Hayal gücümüzü kullanarak bu örnekleri çoğaltabiliriz. Genel olarak sensörler, endüstriyel alanda, otomasyon sistemlerinde, askeri alanda, tıp alanında vb bir çok yerde kullanılırlar.