الحساس أو المكشاف أو المستشعر أو المجس هو جهاز يسير في الوسط المحيط به ليكشف عن حالته.
حيث تقوم بتحويل الإشارات الوارده من هذا الوسط إلى شكل يستطيع الإنسان
فهمه والاستفادة منه وغالبا ما يتم ربط هذه الأجهزة مع الحواسيب بهدف
الحصول على نتائج دقيقة وللحساسات أنواع كثيرة بحسب الاستخدام منها

الحساسات الصورية تستخدم لتشكيل صورة رقمية لمجال معين حيث تتأثر هذه الحساسات بالفوتونات
الساقطة عليها حيث تولد هذه الفوتونات شحنات في مكان سقوطها ثم يتم الكشف
عن هذه الشحنة للاستدلال على الفوتونات تحتوي هذه الحساسات على طبقتين من
أنصاف النواقل المشوبة إحداها من النوع (P) و الأخرى من النوع (N) عندما
تسقط الفوتونات على الصفيحة النصف ناقلة فإنها تسبب تحرر بعض الالكترونات
التي تصطدم بها إذاكانت تملك طاقة أكبر من طاقة الانتزاع أو تساويها حيث
يخلف الإلكترون المنتزع خلفه شحنه موجبة ويمكننا باستخدام بعض خواص أنصاف
النواقل المشوبة أن نجعل سقوط الفوتونات يسبب تشكل شحنة يمكن الكشف عنها
حتى نستدل على سقوط الفوتونات

كيف نستخدم هذه الخواص في الحصول على صورة؟

كما راينا أن الفوتونات تولد بسقوطها شحنا ومن الواضح ان الشحنة تتناسب
مع عدد الفوتونات الساقطة فاذا قمنا بوضع الآلاف من الثنائيات السابقة قرب
بعضها البعض بأحجام صغيرة فاننا سنحصل على معلومات عن الضوء في نقاط
متقاربة تبدو للعين البشرية أنها متواصلة ولكن لتشكيل الصورة نحن نحتاج
معلومات عن الألوان وليس فقط عن كمية الضوء لذا يتم تحسس كل لون على حدى في
كل نقطة (Pixel) حيث يختص كل حساس بلون معين

ونحن بحاجة إلى أربع حساسات على الأقل كي نحصل على معلومات كافية عن كل
Pixel وكما نرى أن الحساسات في التوزيع السابق تتحسس الألوان (الأحمر
الأخضر الأزرق) وهو أكثر أنظمة التقسيم انتشارا حيث يكون مجموع الألوان هو
الأبيض وتستخدم عدة طرق من أجل ترشيح الألوان

منها الفروقات في الأطوال الموجية بين الألوان حيث يكون الحساس الواحد
قابلا للتنبيه بمجال صغير من الأطوال الموجية فتكون شحنته متشكلة نتيجة
لسقوط فوتونات لون واحد ويمكن استخدام طريقة أخرى وهى تحديد الألوان التي
يسمح لها بالسقوط على الحساس وذلك باستخدام غشاء يسمح بمرور لون معين فقط
(طبقة باير) ويكون هذا الغشاء متطابقا مع الحساسات تحته فيمرر اللون
الموافق لكل حساس تحته حيث تسمح الأغشية الزرقاء بمرور اللون الأزرق فقط
والأحمر للأحمر وهكذا

وهي الطريقة الأكثر انتشارا بسبب انخفاض التكلفة وسهولة التصنيع و
باستخدامنا إحدى الطريقتين نضمن أن الشحنة المتشكلة ناتجة عن لون معين وهو
ما سوف يساعدنا في حساب الألوان المشكلة لكل نقطة في الصورة بعد جمع مركبات
اللون الثلاثة

تستخدم الحساسات التحريضية في تحسس الأجسام المعدنية، كما أنها شائعة
الاستخدام في أدوات الآلات الصناعية. س)مم يتكون هذا الحساس ؟ _ يتألف
الحساس التحريضي من أربع مكونات أساسية:

1) مولد الفيض المغناطيسي(وشيعة توليد الحقلinductive field generator): لتوليد الفيض المغناطيسي وهي عبارة عن وشيعتين كمبدأ المحولة.

2) دارة المذبذب (Oscillator): وهي عبارة عن دارة طنين تولد أمواج ترددية راديوية لتهيئة الأشارة لدخولها إلى المضخم(كونها صغيرة).

3) مضخم إشارة (Trigger): يضخم الإشارة الضعيفة الآتية من المذبذب.

4) الخرج (Output) : وعبارة عن أداة لاظهار الحالة.

س)ماهو مبدأ عمل الحساسات التحريضية؟ _ ببساطة تعمل الحساسات التحريضية
وفق مبدأ التحريض الكهرطيسي حيث تتألف وشيعة الحساس من ملفين ،عند اقتراب
الجسم من الحساس ينتقل الفيض المغناطيسي من الوشيعة الأولى إلى الوشيعة
الثانية عبر الناقل الذي يعتبر بمثابة النواة أي بشكل يشبه الاتصال بين الملفات الأولية والثانوية للمحولة. فيتولد نتيجة هذا الانتقال فرق جهد على طرفي الوشيعة الثانية لتدخل الإشارة إلى دارة المذبذب لتهيئتها ومن ثم إلى دارة المضخم التي تضخم إشارة الخرج النهائية.

_وكيف تستجيب الحساسات التحريضية؟

_ تستجيب الحساسات للأجسام فقط عندما تكون ضمن مسافات معينة وتمر أمام سطح الحساس (sensor surface).

هي عبارة عن جهاز تأشيري يحتوي على سطح خاص يستطيع ترجمة حركة وموضع
أصابع اليد إلى حركة نسبية تظهر على الشاشة وهي أحد المعالم الأساسية في
الحواسيب المحمولة حيث حلت عوضا عن الماوس ونادرا ما تزيد مساحتها عن 40
سم2. أول من أخترعها كان george-E gerpheide في عام 1988 وأول من أخذ برائة
الاختراع كانت شركة apple واستخدمتها في حاسوبهاapple powerbook في عام
1994.

مم تتألف هذه اللوحة الحساسة؟ تتألف من طبقات مختلفة: الطبقة العليا هي
اللوحة التي تلمسها يدك وتحتها يوجد عدة طبقات مفصول كل منها عن الأخرى
بطبقة عازلة وتتألف كل طبقة من خطوط عرضية أو شاقولية من النواقل
الكهربائية والتي تؤلف جدولا وتحت هذه الطبقات يوجد لوح الدارة والذي توصل
إليه طبقات النواقل العرضية والشاقولية المشحونة بتيار متناوب ثابت.

ألية عمل الحساس اللمسي: تعتمد حساسات اللوحه اللمسية على ظاهرة أو خاصية (السعة الكهربائية)، ويمكن تلخيص الظاهرة بحدوث أثر حقلي كهربائي
بين الناقلين الكهربائيين عند تقاربهما من بعضهما دون حدوث تلامس بينهما،
وتتفاعل الآثار الحقلية فيما بينها لتشكل جملة سعة كهربائية تختزن الشحنات
على سطحي الناقل المتقابلين، أما سطح حساسات اللوحة اللمسية فيتألف من
مصفوفة من Electrodes المغطاة بطبقة حماية عازلة ولكن المذهل في هذه
التقنية هو اعتمادها على الإصبع البشري كقطب كهربائي مقابل لمصفوفة
الأقطاب، إذ تتشكل السعة الكهربائية بين إصبع المستخدم ومصفوفة الأقطاب
بصورة عامة. وبشكل أدق إنه عندما يقترب الاصبع من شبكة النواقل الكهربائية
يؤدي ذلك إلى عرقلة التيار المتناوب المار في هذه النواقل وإن هذا التأثير
على التيار المتناوب يتم التقاطه من قبل دارة اللوحة. أما طبقة الحماية
العازلة فوظيفتها منع أي تماس مباشر مع المصفوفة، وهي تساعد في نفس الوقت
على الحركة الملساء للإصبع على اللوحة.

الأشعة تحت الحمراء infraRed هي أشعة كهرومغنطيسية لها نفس خواص الضوء الأساسية كالانعكاس
والانتشار والتداخل......وقد كشفها العالم الألماني فريدريك ويليام هيرشل
في عام 1800 عندما تمكن من تحليل الضوء إلى ألوانه الأساسية من خلال موشور
زجاجي حيث لاحظ ازدياد درجة الحرارة عند الانتقال من مجال اللون البنفسجي
إلى مجال اللون الأحمر وتبلغ قيمة عظمى في المنطقة المظلمة الواقعة بعد
اللون الأحمر حيث إن رؤية صورةٍ أو منظرٍ ما هي إلا نتيجة لإصدار الموجات
الكهرمغنطيسية من قبل الأجسام المحيطة وانعكاسها عنها. لكن العين البشرية
عاجزة عن روية كافة الموجات الضوئية حيث ينحصر مجال الرؤية بين(0.8-0.4) ميكرومتر بينما ينحصر مجال الأشعة تحت الحمراء بين (3-25) ميكرومتر

- ماهي منظومات عمل الأشعة تحت الحمراء ؟ • منظومات الأشعة تحت الحمراء
غير الفعالة((passive: يقوم مبدأ عملها على كشف الإشعاعات الضعيفة وتضخيمها
لأكثر من 10000 ضعف سواء كانت هذه الإشعاعات قادمة من الفضاء أو صادرة عن
المحركات والأجسام الحية، ويتم صنع هذه الأجهزة في العادة على شكل منظار أو
على شكل جهاز تسديد في الأسلحة لكي تتناسب مع مهام المراقبة والرصد أو
الرمي، وتتيح هذه الأجهزة بالرؤية حتى5000 متر،. وتقوم منظومة الأشعة تحت
الحمراء الفضلى على كشف الأشعة تحت الحمراء الصادرة عن الأجسام المراد
كشفها وتمييزها من الأشعة الصادرة عن الشمس أو القمر أو النجوم
أو تلك الصادرة عن مصابيح الأشعة تحت الحمراء ومن ثم تضخيمها • منظومات
الأشعة تحت الحمراء الفعالة (active): تقوم منظومات الأشعة تحت الحمراء
الفعالة active بتوليد هذه الأشعة بواسطة أجهزة إنارة عادية ذات مرشحات
مناسبة لحذف موجات الحزم الضوئية الواقعة في مجال الطيف المرئي والإبقاء فقط على حزم الأشعة غير المرئية المطلوبة، والواقعة ضمن مجال الأشعة تحت الحمراء، وذلك لإنارة الأهداف والمواقع ليلا

يستخدم في تحويل الكميات الفيزيائية الي إشارة يمكن قراتها اواستخدامها كأدة.