سنسور مغناطیسی وسیله‌ای است که بزرگی و تغییرات میدان مغناطیسی را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند. با استفاده از اطلاعات مغناطیسی از آهن‌رباها، سیم‌پیچ‌ها یا جریان‌های الکتریکی، سنسورهای مغناطیسی می‌توانند فاصله، سرعت، چرخش، زاویه، موقعیت و سایر پارامترها را تشخیص و اندازه‌گیری کنند.
انواع سنسورهای مغناطیسی کدامند؟
انواع مختلفی از سنسورهای مغناطیسی وجود دارد که هر کدام نحوه کار و کاربرد مخصوص به خود را دارند. در ادامه به بررسی مختصری از هر نوع می‌پردازیم:
- سیم‌پیچ‌ها: بر اساس اصل القایی کار می‌کنند و ولتاژی متناسب با سرعت تغییر میدان مغناطیسی تولید می‌کنند. می‌توانند جهت و بزرگی میدان مغناطیسی را اندازه‌گیری کنند، اما نیاز به ادغام و کالیبراسیون دارند.
- سوئیچ‌های نی: به صورت مکانیکی هستند و با اعمال میدان مغناطیسی بسته می‌شوند. ساده، قابل اعتماد و کم‌هزینه هستند، اما حساسیت و دقت محدودی دارند. اغلب برای تشخیص موقعیت و نزدیکی استفاده می‌شوند.
- حسگرهای MR (حساسگرهای مغناطیس‌مقاومتی): بر این پدیده استوار هستند که مقاومت الکتریکی یک ماده با اعمال میدان مغناطیسی تغییر می‌کند. می‌توانند میدان‌های مغناطیسی ساکن و دینامیکی را اندازه‌گیری کنند و حساسیت و دقت بالایی دارند. اغلب برای اندازه‌گیری سرعت و زاویه استفاده می‌شوند.
- حسگرهای هال: بر اساس اثر هال کار می‌کنند که با اعمال میدان مغناطیسی عمود بر جریان، ولتاژی در طول یک رسانا ایجاد می‌کند. می‌توانند جهت و شدت میدان مغناطیسی را اندازه‌گیری کنند و دامنه عملیاتی وسیع و مصرف برق پایینی دارند. اغلب برای حس جریان و قطب‌نماهای مغناطیسی استفاده می‌شوند.
- حسگرهای SQUID (دستگاه‌های ابررسانا تداخل کوانتومی): بر اساس پدیده کوانتومی استوار هستند که یک حلقه ابررسانا می‌تواند تغییرات بسیار کوچک در شار مغناطیسی را تشخیص دهد. حساس‌ترین نوع حسگرهای مغناطیسی هستند، اما نیاز به سردسازی در دمای بسیار پایین و مدارهای الکترونیکی پیچیده دارند. اغلب برای تصویربرداری پزشکی و تحقیقات علمی استفاده می‌شوند.
مطلب مرتبط : سنسور چیست و انواع سنسور کدامند ؟
مکانیزم عملکرد سنسورهای مغناطیسی چگونه است؟
سنسورهای مغناطیسی با تبدیل تغییرات میدان مغناطیسی به سیگنال‌های الکتریکی کار می‌کنند. بسته به نوع سنسور، از پدیده‌های فیزیکی مختلفی برای تشخیص و اندازه‌گیری میدان مغناطیسی یا شیء مغناطیسی استفاده می‌کنند.
برای مثال، سنسورهای هال از اثر هال استفاده می‌کنند که با اعمال میدان مغناطیسی عمود بر جریان، ولتاژی در طول یک رسانا ایجاد می‌کند. سنسورهای MR از اثر مغناطیس‌مقاومتی استفاده می‌کنند که مقاومت یک ماده را در پاسخ به میدان مغناطیسی تغییر می‌دهد.
کاربردهای سنسورهای مغناطیسی کدامند؟
سنسورهای مغناطیسی نقش مهمی در طیف وسیعی از صنایع ایفا می کنند. آنها با تشخیص میدان های مغناطیسی، اطلاعاتی در مورد سرعت، موقعیت، زاویه و جهت اجزای مختلف ارائه می دهند. در ادامه برخی از کاربردهای مهم این حسگرها در حوزه های مختلف آمده است:
خودرو و اتومبیل: سنسورهای مغناطیسی برای اندازه گیری سرعت، موقعیت، زاویه و جهت اجزای مختلف خودرو مانند چرخ ها، پدال ها، دنده ها، فرمان و ترمزها استفاده می شوند. آنها همچنین در سیستم های ترمز ضد قفل، کنترل پایداری الکترونیکی و سیستم های جلوگیری از برخورد نقش حیاتی دارند.
رباتیک و اتوماسیون صنعتی: سنسورهای مغناطیسی برای کنترل و نظارت بر حرکت، موقعیت و جهت گیری ربات ها و ماشین آلات صنعتی مانند ربات های صنعتی، نوار نقاله ها، آسانسورها و جرثقیل ها استفاده می شوند. آنها همچنین به منظور ایمنی و امنیت، برای تشخیص اشیاء فلزی، درها و پنجره ها به کار می روند.
نظامی: سنسورهای مغناطیسی برای شناسایی و موقعیت یابی ناهنجاری های مغناطیسی مانند مین های زمینی، زیردریایی ها و وسایل نقلیه کاربرد دارند. آنها همچنین در سیستم های ناوبری، هدایت و ارتباطات مانند قطب نماهای مغناطیسی، GPS و شناسایی فرکانس رادیویی مورد استفاده قرار می گیرند.
کاربردهای پزشکی: سنسورهای مغناطیسی برای اندازه گیری و تصویربرداری از پارامترهای فیزیولوژیکی مختلف مانند جریان خون، ضربان قلب، فعالیت مغز و سیگنال های عصبی به کار می روند. آنها همچنین برای تشخیص و درمان بیماری هایی مانند تصویربرداری رزونانس مغناطیسی، تحریک مغناطیسی و تحویل دارو کاربرد دارند.
کاربردهای ژئوفیزیکی: سنسورهای مغناطیسی برای مطالعه و بررسی میدان مغناطیسی زمین و تغییرات آن مانند ژئومغناطیس، ژئودینامیک و انرژی زمین گرمایی استفاده می شوند. آنها همچنین در نظارت محیطی مانند تشخیص زلزله، فعالیت های آتشفشانی و تغییرات آب و هوا نقش دارند.
لوازم الکترونیکی مصرفی: سنسورهای مغناطیسی به منظور بهبود عملکرد و کارایی دستگاه های مختلف مانند تلفن های هوشمند، تبلت ها، لپ تاپ ها، دوربین ها و کنسول های بازی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها همچنین در رابط کاربری مانند صفحه نمایش لمسی، صفحه کلید و ماوس کاربرد دارند.
همانطور که مشاهده می کنید، سنسورهای مغناطیسی حضور گسترده ای در صنایع مختلف داشته و نقش مهمی در پیشرفت فناوری ایفا می کنند. آنها با قابلیت تشخیص تغییرات ظریف در میدان های مغناطیسی، اطلاعات ارزشمندی برای انواع سیستم ها و دستگاه ها فراهم می کنند.
و اما در پایان ، این منابع برای بهتر نوشتن این مطلب به ما کمک کردند :
انتهای مطلب
