جوَّك | تعريف المجسات وأنواعها واستخداماتها

هل تساءلت يومًا ما عزيزي القارئ عن ماهية المجسات؟ هل أنت تتمتع بشغف التعلم والبحث عن تقنيات العلم الحديث؟

إذن دعنا نتجول في هذا المقال لنعلم ما المجسات وأنواعها وأهميتها؟

ما معنى المجسات Sensors؟

هي عناصر أو أدوات تحس أو تستشعر الكميات الفيزيائية المتمثلة في الحرارة أو الضغط، ومن ثم تحويلها إلى كميات كهربائية مكافئة لها.

فجميع الأجهزة التي يتحكم بها الإنسان توجد بها مجسات، إذ تعد المجسات كالحواس للإنسان.

أهمية المجسات

لا غنى عن المجسات في حياتنا اليومية، فنحن محاطون بها كل وقت وكل مكان، إذ نستخدمها في:

· معرفة درجة الحرارة والرطوبة.

· محركات السيارة.

· إشارات المرور.

· أجهزة الاستشعار الخاصة بجودة المياه.

· إدارة النفايات.

· نراها أيضًا في أثناء الكشف عن المتفجرات والأشياء المعدنية.

ولذلك يضع العالم والعلماء نصب أعينهم هذا العلم شديد الخطر، وكيفية تطويره والاستفادة منه على الوجه الأكمل، نظرًا لخطورته وأهميته التي لا غنى عنها.

جسم الإنسان مجسات

وإذا أردنا أن نستعين بمثال فلا نجد أفضل من جسم الإنسان بصفته مجسات معقدة فائقة الدقة، فالعين للإنسان جهاز استشعار دقيق يرى الأشياء ويميزها كبيرة أم صغيرة، ثابتة أم متحركة وتحديد ألوانها.

أيضًا الأذن البشرية مجسات حساسة فائقة الدقة، فهي تميز انخفاض الصوت وعلوه، وتميز الأشخاص أيضًا من سماع أصواتهم، فالأذن قادرة على سماع الأصوات المنخفضة التي قد تصل إلى 10-12 واط/م2 (0 ديسيبل) إلى 1 واط/م2 (120 ديسيبل)، وهو بداية خطورة الصوت إذ تميزها المجسات ويتلاشاها الإنسان حفاظًا على الأذن وتجنب الإضرار بها مثل التوتر والعصبية وارتفاع ضغط الدم وغيره.

تصنيف المجسات

صُنفت المجسات إلى:

مجسات نشطية

وهي المجسات التي تحتاج إلى إثارة إشارة خارجية أو إشارة طاقة.

مجسات سلبية

أما المجسات السلبية فهي التي لا تحتاج إلى إشارة طاقة خارجية وتتولد نتيجة الاستجابة المباشرة.

وتصنف أيضًا حسب وسائل الكشف المستخدمة في المستشعر (كهربائية وبيولوجية وكيميائية وإشعاعية وغيرها).

أنواع المجسات

المجسات البحرية

نظرًا لأهمية المحيطات والبحار والمصادر المائية على حياتنا كانت الحاجة إلى حماية المصدر المائي بما فيه من كائنات، والتعمق في معرفة المجسات الخاصة به وتطويرها، وإليك أنواعها:

مجسات الملوثات البحرية

وهي غاية في الأهمية والخطورة لحماية ثرواتنا السمكية والحفاظ على مياهنا من التلوث الكيميائي واكتشافه ومعالجته عند التعرض للأذى، وهي إلى ذلك أيضًا مهمة لمعرفة مدى تأثير التلوث البيئي وتغير المناخ في تغير درجة حرارة البحار التي من توابعها التأثير في مصادر الثروة السمكية.

مجسات خاصة بدرجة حرارة سطح المياه

وهي ذات أهمية كبيرة في التنبؤ بتغيرات الجو، وعند وجود مخاطر على البلاد كالأعاصير لا سيما مع كثرة انتشارها في المدة الأخيرة.

مجسات الأشعة تحت الحمراء

تطور العلم في معرفة ما تحت البحار من تضاريس وما تحويه من كائنات تساعد العلماء في معرفة زلازل البحار التي قد تؤدي إلى ضياع مدن كاملة.

مجسات الصوت تحت المياه

بواسطتها يمكن معرفة نوعية الكائنات البحرية ودراستها ومتابعتها على مدار السنة وتنقلاتها خلال البحار والمحيطات والأنهار.

لذلك فالمجسات البحرية ذات أهمية بالغة في الحفاظ على الثروات السمكية والحفاظ على حياة البشر وحماية المدن من الغرق والضياع.

المجسات الحرارية

أجهزة قادرة على قياس الإشارات الحرارية المختلفة مثل الحرارة والبرودة وتحويلها إلى إشارات كهربائية مكافئة لها.

ونستخدم المجسات الحرارية في حياتنا اليومية في:

· الأفران والسخانات والميكرويف وغيرها

· صناعة البلاستيك والمعادن المختلفة.

· محركات السيارات.

· الأجهزة الطبية مثل ميزان الحرارة الرقمي.

أنواع المجسات الحرارية

· مجس الثيرموستات.

· مجس المقاومة الكاشفة للحرارة.

المجسات الضوئية

مجس قادر على قياس كمية الضوء الموجود وتحويله إلى إشارات كهربائية تترجم إلى رؤية الشيء، لذلك فإن المجس الضوئي يمكنه أن يجس وجود الشيء من عدمه.

أجهزة استشعار القرب

هو مجس مهامه الكشف عن وجود أشياء وأجسام ويستخدم فيه الليزر والأشعة تحت الحمراء والموجات فوق الصوتية والموجات المغناطيسية، ونرى جليًّا هذه الأجهزة في الهواتف النقالة وفي السيارات وفي أجهزة الدولة عند الكشف عن وجود مواد متفجرة.

المستشعرات اللمسية

قد لا تكون على قدر عالٍ من الأهمية لكننا نراها منتشرة مع تقدم التكنولوجيا في الهواتف التي تعمل باللمس وأجهزة الحاسوب.

المجسات بالموجات فوق الصوتية

تهدف إلى معرفة سرعة الجسم والمسافة بين الأشياء استنادًا إلى خصائص الموجات الصوتية ذات التردد الأكبر من النطاق المسموع البشري.

المجسات الكيميائية

تهدف إلى حماية البيئة والكشف عن أي تغيرات كيميائية في الهواء.

من أمثلة المجسات الكيميائية:

· المقاوم الكيميائي.

· الأشعة تحت الحمراء غير المشتتة.

· pH أكسيد الزنك النانوي.

مجسات الرطوبة

تهدف إلى معرفة قدر البخار الموجود في الجو وتستخدم أيضًا في تهيئة الظروف نفسها من الرطوبة التي تتطلبها بعض الصناعات.

مجسات الغاز

تهدف إلى معرفة أنواع الغازات الموجودة في الجو، ونراها في مجالات الصناعة والزراعة وصناعة الفحم عند مراقبة الغازات.

وتشمل بعض أجهزة مجسات الغاز:

· نوع الهيدروجين.

· مقياس الرطوبة.

· مستشعر ثاني أكسيد الكربون.

· مراقبة الأوزون.

· تلوث الهواء.

وفي ظل تغير المناخ ونسبة التلوث العالية والثورات الصناعية الهائلة التي يشهدها كوكب الأرض، فلا يزال العلماء يبحثون في ساحات العلم لحماية الكوكب ولخلق حياة مسالمة للبشر تجعلهم يواكبون التطور السريع الذي اجتاح هذه المرحلة الزمنية وما تحويه من مخاطر.

ملاحظة: المقالات والمشاركات والتعليقات المنشورة بأسماء أصحابها أو بأسماء مستعارة لا تمثل الرأي الرسمي لجوَّك بل تمثل وجهة نظر كاتبها ونحن لا نتحمل أي مسؤولية أو ضرر بسبب هذا المحتوى.