عملگرها
عملگرها مکملهای طبیعی حسگرها هستند. شکل زیر تقارن و ماهیت تکمیلی این دو نوع دستگاه را نشان میدهد. همانطور که در بخش حسگرها بحث شد، حسگرها برای حس کردن و اندازهگیری تقریباً هر متغیر قابل اندازهگیری در دنیای فیزیک طراحی شدهاند. آنها اندازهگیریهای خود را (به طور معمول آنالوگ) به سیگنالهای الکتریکی یا نمایشهای دیجیتالی تبدیل میکنند که توسط یک عامل هوشمند (دستگاه یا انسان) قابل مصرف است. از طرف دیگر، عملگرها نوعی سیگنال کنترل (معمولاً یک سیگنال الکتریکی یا فرمان دیجیتال) را دریافت میکنند که باعث ایجاد یک اثر فیزیکی، معمولاً نوعی حرکت، نیرو و غیره میشود.
بخش قبلی، مقایسهای را بین حسگرها و حواس انسان برقرار کرد. این مقایسه را میتوان برای شامل کردن عملگرها نیز گسترش داد، همانطور که در شکل نشان زیر داده شده است. انسانها از پنج حس خود برای حس کردن و اندازهگیری محیط اطرافشان استفاده میکنند. اندامهای حسی این اطلاعات حسی را به سیگنال های الکتریکی تبدیل میکنند که سیستم عصبی برای پردازش به مغز میفرستد.
به همین ترتیب، حسگرهای اینترنت اشیاء وسایلی هستند که دنیای فیزیکی را حس و اندازهگیری میکنند و (به طور معمول) اندازهگیریهای خود را به صورت سیگنالهای الکتریکی ارسال شده به نوعی ریزپردازنده یا میکروکنترلر برای پردازش بیشتر نشان میدهند. مغز انسان عملکرد حرکتی و جنبشی را نشان میدهد و سیستم عصبی آن اطلاعات را به قسمت مناسب سیستم عضلانی منتقل میکند. به طور مشابه، یک پردازنده میتواند سیگنال الکتریکی را به یک عملگر ارسال کند که سیگنال را به نوعی حرکت (خطی، چرخشی و غیره) یا کار مفیدی که دنیای فیزیکی را تغییر میدهد یا بر آن تأثیر قابل اندازهگیری میگذارد، ترجمه میکند. این تعامل بین حسگرها، عملگرها و پردازندهها و عملکرد مشابه در سیستمهای بیولوژیکی، اساس زمینههای فنی مختلفی از جمله رباتیک و بیومتریک است.
- انواع عملگرها
مشابه حسگرها، عملگرها نیز از نظر عملکرد، اندازه، طراحی و غیره بسیار متفاوت هستند. برخی از روشهای رایج برای طبقهبندی آنها عبارتند از:
نوع حرکت: عملگرها را میتوان بر اساس نوع حرکتی که ایجاد میکنند طبقهبندی کرد (به عنوان مثال، خطی، چرخشی، یک/دو/سه محوره).
توان: عملگرها را میتوان بر اساس توان خروجی آنها طبقهبندی کرد (به عنوان مثال، توان بالا، توان پایین، میکرو توان).
دوحالته یا پیوسته: عملگرها را میتوان بر اساس تعداد خروجیهای حالت پایدار طبقهبندی کرد.
حوزه کاربرد: عملگرها را میتوان بر اساس صنعت یا حوزهی خاصی که در آن استفاده میشوند، طبقهبندی کرد.
نوع انرژی: عملگرها را میتوان بر اساس نوع انرژی آنها طبقهبندی کرد.