Ses Sensörleri

Mikrofonlar, Ağzından çıkan veya herhangi bir şekilde yayınlanan ses havada basınç değişimi oluşturur ve bu basınç değişimi, suya atılan taşın yarattığı dalgaya benzer. Ses aslında hava basıncındaki değişimdir.

Biz konuştuğumuzda havayı titreştirerek hava da bir basınç değişikliği oluşturuyoruz. Duyma işleminde ise bu basınç değişikliğini kulaklarımızdaki zar ile algılıyoruz. Mikrofonlar da tıpkı kulaklarımız gibi havadaki basınç değişikliğinin yarattığı etkiden yararlanarak sesi algılıyor ve elektrik sinyaline çeviriyor. Sesi elektrik sinyallerine çeviren cihazlara mikrofon denir.

Bütün mikrofonların yapısı, ses dalgalarının bir diyaframı titreştirmesi esasına dayanmaktadır. Her sesin belirli bir şiddeti vardır. Bu ses şiddetinin havada yarattığı basınç ses şiddeti ile doğru orantılı olarak değişir. Gelen hava basıncının büyüklük ve küçüklüğüne göre ilerigeri titreşen diyaframın bu titreşimini, elektrik enerjisine çevirmek için değişik yöntemler kullanılmaktadır. Kullanılan yöntemlere göre de mikrofonlara isim verilmektedir.

Bunları şu şekilde sıralayabiliriz;

• Dinamik mikrofonlar
• Kapasitif mikrofonlar
• Şeritli (bantlı) mikrofonlar
• Kristal mikrofonlar
• Karbon tozlu mikrofonlar

Elektriksel sinyalleri insan kulağının duyabileceği ses sinyallerine çeviren elemanlara hoparlör denir.

Hoparlörlerin sağlamlık testini şu şekilde yapabiliriz. Avometre Ohm konumuna (200 ohm) alınır. Yapılan ölçümde üzerinde yazılı olan direnç değeri (4,8,16 Ohm gibi) okunmalıdır. Bunun yanında ölçüm esnasında hoparlör bobini, membranı bir miktar titreştirmelidir. Çok küçük bir ses çıkarmalıdır.

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.

Ortamda oluşan fiziksel bir değişiklikten dolayı mekanik bir cihazı veya elektronik bir devreyi çalıştırmamız istendiğinde sensörleri kullanırız. Ama  tespit edeceğimiz değişikliğe uygun sensör kullanmalıyız. Örnek vermek gerekirse ortamdaki sıcaklık değişimini algılamak için ısı sensörlerini, ışık değişimini algılamak için optik sensörlerini, ses değişimini algılamak için ses sensörlerini kullanmalıyız.

Sensör çeşitlerini şu şekilde sıralayabiliriz;

• Isı Transdüser ve Sensörleri
• Manyetik Transdüser ve Sensörler
• Basınç (gerilme) Transdüserleri
• Optik Transdüser ve Sensörler
• Ses Transdüser ve sensörleri

Sensör çeşitlerinden bahsettikten sonra hatırlatmamız gereken bir konu da sensörlerin aktif ve pasif sensörler olarak sınıflandırılmasıdır. Pasif sensörler çalışırken dışardan enerjiye ihtiyaç duyan elemanlardır. Aktif sensörler ise çalışmak için dışardan bir enerjiye ihtiyaç duymayan elemanlardır.