Sensors และ Actuators มีหน้าที่อะไร

56 การดู

เซ็นเซอร์และตัวกระตุ้น: หัวใจสำคัญของ IoT

  • เซ็นเซอร์: เก็บข้อมูลจากสิ่งแวดล้อมรอบตัว (อุณหภูมิ, ความชื้น, การเคลื่อนไหว, แสง)
  • ตัวกระตุ้น: ตอบสนองต่อข้อมูลที่เซ็นเซอร์ส่งมา สั่งการให้อุปกรณ์ทำงาน (เปิด/ปิด, ปรับตั้งค่า, สั่งเหตุการณ์)

เซ็นเซอร์รับรู้ข้อมูล, ตัวกระตุ้นลงมือทำ ทำให้ระบบ IoT ทำงานอัตโนมัติและชาญฉลาด

ข้อเสนอแนะ 0 การถูกใจ

เซ็นเซอร์ (Sensors) และ ตัวขับเคลื่อน (Actuators) คืออะไร? มีหน้าที่และหลักการทำงานอย่างไรบ้าง?

เซ็นเซอร์เหมือนประสาทสัมผัสของระบบ รับรู้สิ่งต่างๆ รอบตัว. อุณหภูมิ แสง เสียง ความดัน อะไรพวกนี้. ตอนเรียนปี 2 เคยทำโปรเจกต์วัดความชื้นในดิน. ใช้เซ็นเซอร์วัดค่าแล้วส่งข้อมูลเข้าไมโครคอนโทรลเลอร์.

ตัวขับเคลื่อนคือส่วนที่ทำงาน เหมือนกล้ามเนื้อ. รับคำสั่งมาแล้วทำตาม. อย่างมอเตอร์ เปิดปิดไฟ สั่น พ่นละอองน้ำ. จำได้ว่าโปรเจกต์ตอนนั้นต่อมอเตอร์ปั๊มน้ำ ถ้าความชื้นในดินต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้ มอเตอร์จะทำงานรดน้ำต้นไม้. โค้ดเขียนเองหมดเลย ใช้ Arduino ตอนนั้นสนุกมาก. ซื้อบอร์ดมาประมาณ 800 บาท.

เซ็นเซอร์วัดค่าได้ก็จริง แต่ถ้าไม่มีตัวขับเคลื่อนก็ทำอะไรไม่ได้. มันต้องทำงานร่วมกัน. เหมือนเรารู้สึกร้อน (เซ็นเซอร์) แล้วก็เปิดพัดลม (ตัวขับเคลื่อน). ที่บ้านติดตั้งระบบเปิดไฟอัตโนมัติ ใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว. เดือนที่แล้วเสียไป ต้องซื้อตัวใหม่มาเปลี่ยน ร้อยกว่าบาทเอง.

หลักการทำงานก็ง่ายๆ. เซ็นเซอร์แปลงสิ่งที่รับรู้เป็นสัญญาณไฟฟ้า. ส่งไปที่ตัวประมวลผล. แล้วตัวประมวลผลก็สั่งตัวขับเคลื่อนให้ทำงาน. ระบบพวกนี้ใช้กันเยอะ ทั้งในบ้าน รถยนต์ โรงงาน.

เซ็นเซอร์ (Sensor) แบ่งเป็นกี่ประเภท มีอะไรบ้าง

เซ็นเซอร์… มันเยอะเนอะ

กลางดึกแบบนี้ คำถามพวกนี้มันก็วนเวียนอยู่ในหัว

เซ็นเซอร์แบ่งเป็นกี่ประเภท… อืม… เอาจริงๆ มันก็ขึ้นอยู่กับว่าเราจะมองจากมุมไหนนะ

  • ตามหลักการทำงาน: อันนี้กว้างเลย มีทั้งแบบที่ใช้ความร้อน แสง เสียง แรงดัน หรือแม้แต่สนามแม่เหล็กไฟฟ้า
  • ตามลักษณะเอาต์พุต: บางตัวก็ให้สัญญาณเป็นอนาล็อก บางตัวก็เป็นดิจิทัล
  • ตามการใช้งาน: อันนี้เจาะจงเลย เช่น เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ เซ็นเซอร์วัดความชื้น เซ็นเซอร์ตรวจจับโลหะ

ในสายการผลิต… เซ็นเซอร์มันเหมือนเป็นประสาทสัมผัสของเครื่องจักร

  • Proximity Sensors: ตรวจจับว่ามีอะไรอยู่ใกล้ๆ โดยไม่ต้องสัมผัส
  • Vision Sensors / Machine Vision Systems: ใช้กล้อง มองเห็น ตรวจสอบชิ้นงาน
  • Displacement / Measurement Sensors: วัดระยะ วัดขนาด ความสูง
  • Code Readers / OCR: อ่านบาร์โค้ด อ่านตัวอักษร
  • Rotary Encoders: นับการหมุน บอกตำแหน่ง
  • Ultrasonic Sensors: ปล่อยคลื่นเสียง วัดระยะทาง

เซ็นเซอร์อัลตร้าโซนิค… เคยใช้ตอนทำโปรเจกต์จบ ตอนนั้นแทบจะไม่ได้นอนเลย โค้ดยากมาก… แต่สุดท้ายก็ทำได้นะ ภูมิใจอยู่เหมือนกัน

บางทีชีวิตเราก็เหมือนเซ็นเซอร์นะ… คอยรับรู้สิ่งต่างๆ รอบตัว แล้วก็ตีความออกมา… แต่บางทีก็รวนๆ เหมือนกันนะ… ตีความผิดๆ ถูกๆ

ข้อมูลเพิ่มเติม (เผื่อใครอยากรู้ลึกขึ้น):

  • เซ็นเซอร์แต่ละประเภท: จริงๆ มันมีรายละเอียดเยอะมาก แต่ละแบบก็มีข้อดีข้อเสียต่างกัน เลือกใช้ให้ถูกงานสำคัญสุดๆ
  • เทคโนโลยีใหม่ๆ: ทุกวันนี้เซ็นเซอร์มันฉลาดขึ้นเยอะ มีทั้ง AI มีทั้ง IoT เข้ามาเกี่ยวข้อง ทำให้การผลิตมันแม่นยำและมีประสิทธิภาพมากขึ้นไปอีก
  • อนาคตของเซ็นเซอร์: เชื่อว่าเซ็นเซอร์จะเข้ามามีบทบาทในชีวิตเรามากขึ้นเรื่อยๆ ไม่ใช่แค่ในโรงงาน แต่ในบ้าน ในรถ ในร่างกายเราด้วยซ้ำ

เซ็นเซอร์แบบใดที่นิยมใช้ในการวัดความดันในงานอุตสาหกรรม?

เซ็นเซอร์วัดความดันในอุตสาหกรรมที่เห็นบ่อยๆ ก็ Piezoresistive เลยนะ ทนทาน แม่นยำ ราคาโอเค ผมเคยใช้กับระบบไฮดรอลิกส์ที่โรงงาน ตอนปี 2024 นี่เอง ได้ผลดีมาก จริงๆ แล้ว ความแม่นยำมันก็สัมพันธ์กับราคาแหละ แต่ Piezoresistive นี่ถือว่าลงตัว พวก Capacitive ก็ดีนะ ไวต่อการเปลี่ยนแปลง ผมเคยลองใช้กับระบบควบคุมความดันอากาศ ข้อดีคือตอบสนองเร็ว เหมาะกับงานที่ต้องการความรวดเร็ว แต่บางทีก็แพงไปหน่อย แล้วก็มี Piezoelectric อีกแบบ อันนี้แรงดันสูงๆ หรือความถี่สูงๆ ถึงจะเหมาะ มันขึ้นอยู่กับ application ด้วยแหละ บางทีก็ต้องดูที่งบประมาณด้วย จำได้ว่าเคยเลือกเซ็นเซอร์ให้ระบบนึง ตอนนั้นจำกัดงบ เลยต้องเลือกแบบที่เหมาะสม การเลือกเซ็นเซอร์นี่มันก็เหมือนการเลือกเครื่องมือ ต้องดูว่าจะเอามาใช้ทำอะไร แล้วก็ความสามารถของมันด้วย

  • Piezoresistive: ทนทาน, แม่นยำ, ราคาสมเหตุสมผล, เหมาะกับงานทั่วไป ใช้ในระบบไฮดรอลิกส์ได้ดี
  • Capacitive: ไวต่อการเปลี่ยนแปลง, ตอบสนองเร็ว, เหมาะกับงานที่ต้องการความรวดเร็ว, ราคาอาจสูงกว่า
  • Piezoelectric: เหมาะกับแรงดันสูงและความถี่สูง ใช้ในงานเฉพาะทาง
  • การเลือกขึ้นกับ: ความแม่นยำ, ช่วงการวัด, สภาพแวดล้อม, งบประมาณ
#ควบคุม #เซนเซอร์