سنسور صوتی و ارتعاشی (Acoustic and Vibration Sensors)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سنسور صوتی و ارتعاشی (Acoustic and Vibration Sensors) :
این دسته شامل سنسورهایی است که امواج صوتی (در هوا، آب، یا جامدات) و ارتعاشات مکانیکی را تشخیص می دهند. صدا یک موج مکانیکی طولی است که در یک محیط الاستیک (هوا، آب، جامد) منتشر می شود. ارتعاش، نوسان یک جسم حول یک نقطه تعادل است. سنسورهای صوتی و ارتعاشی در کاربردهای متنوعی از جمله میکروفون ها، هیدروفون ها، ژئوفون ها، پایش وضعیت ماشین آلات، و سونار استفاده می شوند.
انواع اصلی:
میکروفون (Microphone): برای تبدیل امواج صوتی در هوا به سیگنال الکتریکی. انواع مختلف: خازنی (الکترت، خازنی با دیافراگم)، پویا (دینامیک - با سیم پیچ و آهنربا)، پیزوالکتریک، و MEMS.
هیدروفون (Hydrophone): میکروفون مخصوص آب برای تشخیص امواج صوتی زیر آب. معمولا از مواد پیزوالکتریک ساخته می شود.
ژئوفون (Geophone): برای تشخیص ارتعاشات زمین (امواج لرزه ای) استفاده می شود. معمولا از یک جرم متحرک و یک سیم پیچ در میدان مغناطیسی (شبیه میکروفون دینامیک) ساخته می شود.
سنسور ارتعاش (Vibration Sensor): مانند شتاب سنج ها (که قبلا توضیح داده شد) و سنسورهای سرعت، برای اندازه گیری ارتعاشات ماشین آلات.
سنسور اولتراسونیک (Ultrasonic Transducer): برای تولید و دریافت امواج فراصوت. می تواند هم به عنوان فرستنده و هم گیرنده عمل کند.
پارامترهای مهم در این سنسورها: حساسیت، پاسخ فرکانسی (پهنای باند)، الگوی قطبی، و سطح نویز.
\[ p(t) = P_0 \cos(\omega t - kx) \quad \text{(فشار صوت)} \]