سنسور مغناطیسی
سنسور مغناطیسی
سنسورهای مغناطیسی میدان های مغناطیسی را از نظر شار، شدت و جهت اندازه گیری می کنند. برای چندین سال، سنجش میدان مغناطیسی در بسیاری از صنایع بسیار مهم بوده است.
خوانش سنسور مغناطیسی (تغییرات و تغییرات میدان مغناطیسی) ممکن است برای نظارت بر مکان، جهت، چرخش و زاویه، وجود جریان الکتریکی و غیره مورد استفاده قرار گیرد. در نتیجه، سنسورهای مغناطیسی در بسیاری از کاربردها مانند خودروسازی، نظامی، روبات‌ها، تجهیزات پزشکی، تجهیزات فضایی، علوم زمین و اندازه‌گیری‌های صنعتی استفاده می‌شوند.
انواع سنسورهای مغناطیسی
چندین سنسور مغناطیسی مانند سنسورهای اثر هال، مقاومت‌های مغناطیسی پروسکایت، سنسورهای شار، سنسورهای مقاومت مغناطیسی ناهمسانگرد (AMR) و مغناطیس‌سنج‌های القایی تولید شده‌اند. سنسورهای اثر هال یکی از پرکاربردترین سنسورها برای سنجش میدان های مغناطیسی هستند.
با این حال، آشکارسازهای مغناطیسی مقاومتی ناهمسانگرد (AMR) با سوئیچینگ تعبیه شده و سیم پیچ های بازخورد اخیراً به اجزای معمولی برای استفاده در فناوری های با دقت متوسط مانند قطب نماهای دستگاه های دیجیتال تبدیل شده اند. آشکارسازهای AMR دارای دقت میدانی 100 برابر سنسورهای هال افکت با ابعاد و توان مصرفی یکسان هستند.
اصل کار سنسورهای مغناطیسی
سنسور مغناطیسی از یک تراشه با یک جزء مقاومت مغناطیسی برای تشخیص بردارهای مغناطیسی و یک آهنربا برای بایاس بردار مغناطیسی تشکیل شده است که می تواند توسط مولفه مقاومت مغناطیسی تشخیص داده شود.
تراشه مورد استفاده در سنسور ممکن است برای تشخیص تغییرات در بردار مغناطیسی استفاده شود. این بردار فعالیت یک جسم مغناطیسی را با تغییر مقاومت الکتریکی جزء مقاومت مغناطیسی مشاهده می کند.
هنگامی که بایاس برداری الکترومغناطیسی به دلیل همکاری آهنربا با بدنه مغناطیسی اتفاق می افتد، حرکتی در تراشه سنسور ایجاد می کند. سنسور ممکن است برای فعال کردن عملکرد قطب نما در منوی ناوبری استفاده شود.
مواد مغناطیسی نرم نقش مهمی در طیف وسیعی از سنسورها ایفا می کنند که خواص مغناطیسی، جریان های الکتریکی، جابجایی ها و نیروهای مکانیکی را کنترل می کنند. محبوب ترین مواد مغناطیسی نرم مورد استفاده در تولید سنسورهای مغناطیسی شامل کریستالی، نانوبلورها و ترکیبات مغناطیسی نرم چندشکل مانند آلیاژهای نیکل-آهن و نیکل-کبالت است.
سنسورهای مغناطیسی: مزایا و محدودیت ها
مزایای کلیدی سنسورهای مغناطیسی هزینه ارزان و استحکام آنها است. خطوط نیروی مغناطیسی توسط پلاستیک، آلومینیوم، مس یا سایر مواد غیر مغناطیسی رهگیری نمی شوند و به طرف دیگر جریان می یابند. سنسورهای مغناطیسی ممکن است از این ویژگی ها برای تشخیص اشیا استفاده کنند.
علاوه بر این، آنها ممکن است برای انواع وظایف سنسور مانند تشخیص مکان، اندازه‌گیری سرعت، و سنجش جهت حرکت استفاده شوند.
در همان زمان، تداخل فرومغناطیسی خارجی ممکن است بر میدان مغناطیسی موجود در یک سنسور مغناطیسی تأثیر بگذارد. به دلیل این آسیب پذیری در برابر میدان های مغناطیسی سرگردان، دقت اندازه گیری ممکن است آسیب ببیند.
سنسورهای مغناطیسی نمی توانند جریان را در فواصل بیش از 10 سانتی‌متر اندازه گیری کنند. تنها راه حل این مشکل استفاده از آهنربای بسیار قدرتمندی است که قادر به تولید میدان مغناطیسی بزرگ است.
دماهای بالا می تواند بر قابلیت های سنسور مغناطیسی تأثیر بگذارد و بر تحرک حامل بار و همچنین حساسیت سنسورهای اثر هال تأثیر بگذارد.
کاربرد سنسورهای مغناطیسی
سنسورهای مغناطیسی در طیف وسیعی از بخش ها بسیار مفید هستند. آنها ممکن است به آشکارسازهای میدان مغناطیسی، سنسورهای موقعیت یابی و برد مغناطیسی، سوئیچ های مجاورت مغناطیسی، نیروی مغناطیسی، آشکارسازهای گشتاور، فلومترهای مغناطیسی و سنسورهای جریان گروه بندی شوند.
استفاده اصلی سنسورهای مغناطیسی اندازه گیری موقعیت است. اکثر سنسورهای مغناطیسی برای اندازه گیری موقعیت حول یک سنسور اثر هال و یک آهنربای دائمی کوچک ساخته شده اند.
یکی دیگر از حوزه های اصلی گسترش صنعتی، رباتیک و استفاده از ربات ها برای اتوماسیون تولید است. سنسورهای مغناطیسی، به ویژه سنسورهای موقعیت خطی و زاویه ای، نقش مهمی در حفظ عملکرد صحیح فرآیندهای تولید دارند. از آهنرباها برای ارزیابی دقت و صحت حرکات موتور ربات ها استفاده می شود.
برچسب: سنسور،
ادامه مطلب
