قياس القرب ، الموضع ، وكذلك إزاحة الأشياء مهم جدًا في العديد من التطبيقات التي تشمل موضع الصمام ، واكتشاف المستوى ، والسلامة ، والتحكم في الماكينة ، والتحكم في العملية. هناك العديد من شركات التصنيع التي تقدم أجهزة استشعار مغناطيسية تُستخدم في العديد من التطبيقات التي تتطلب اعتمادية عالية وحلول مُحسّنة من حيث التكلفة. في اكتشاف حديث ، سمح المجلس بتحسين هذه المستشعرات. اكتشف المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) أن دمج طبقات السبائك المغناطيسية مع طبقات الفضة النانوية سيزيد من حساسية المغناطيسية. تعد القدرة على استخدام الأغشية الرقيقة (المستشعر المغناطيسي) أمرًا ضروريًا في تطبيقات مثل اكتشاف الأسلحة والأجهزة الطبية وتخزين البيانات. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على المستشعر المغناطيسي وعمله وتطبيقاته
ما هو المستشعر المغناطيسي؟
تعريف المستشعر المغناطيسي هو جهاز استشعار والتي تستخدم لملاحظة الاضطرابات والتغيرات داخل المجال المغناطيسي مثل القوة والاتجاه والتدفق. هناك أنواع مختلفة من أجهزة استشعار الكشف التي يمكن أن تعمل على بعض الخصائص مثل الضوء والضغط ودرجة الحرارة. يتم فصل هذه المستشعرات إلى مجموعتين. الأول يستخدم لحساب الإجمالي مغناطيسي الحقل ، بينما يتم استخدام الثاني لحساب مكونات متجه للحقل.
أجهزة الاستشعار المغناطيسي
مكونات المتجه في المجال المغناطيسي هي نقاط فردية والتقنيات المستخدمة لجعل هذه المستشعرات تشارك بشكل أساسي في مجموعة متنوعة من مزيج من الإلكترونيات والفيزياء.
مبدأ عمل الاستشعار المغناطيسي
يتكون المستشعر المغناطيسي رقاقة مع مكون مقاوم مغناطيسي يستخدم للكشف عن ناقل مغناطيسي ومغناطيس مخصص لتحيز ناقل مغناطيسي والذي يمكن اكتشافه بواسطة المكون المقاوم للمغناطيسية.
يمكن استخدام الرقاقة المستخدمة في المستشعر لاستشعار التغيير داخل المتجه المغناطيسي. يلاحظ هذا المتجه سلوك جسم مغناطيسي اعتمادًا على تغيير مقاومة قيمة المكون المقاوم للمغناطيسية.
عندما يحدث انحياز ناقل مغناطيسي بسبب المغناطيس بالتعاون مع الجسم المغناطيسي ، فستكون الحركة داخل شريحة الاستشعار. يمكن استخدام هذا المستشعر لبوصلة الوظائف ، والتي يمكن الوصول إليها أثناء قائمة التنقل.
أنواع المستشعرات المغناطيسية
يمكن تصنيف المستشعرات المغناطيسية بناءً على اكتشاف الاختلاف بين المستشعرات المغناطيسية مثل المجال المنخفض ، والمجال الأرضي ، والتحيز مجسات المجال المغناطيسي .
مجسات مغناطيسية
1). مجسات منخفضة المجال
تستخدم هذه المستشعرات لاكتشاف القيم المنخفضة للغاية للمجالات المغناطيسية مثل 1uG (1 Gauss يساوي 10-4 Tesla. أفضل الأمثلة على ذلك هي المعالجة النووية ، والألياف البصرية ، والحبار. وتشمل تطبيقات مجسات المجال المنخفض بشكل أساسي في المجالات النووية والطبية.
2). مجسات مجال الأرض
يتراوح المدى المغناطيسي لهذا النوع من أجهزة الاستشعار من 1uG إلى 10 G. يستخدم هذا المستشعر المجال المغناطيسي للأرض في العديد من التطبيقات مثل السيارة وكذلك كشف الملاحة .
3). مجسات المجال المغناطيس التحيز
هؤلاء مجسات تستخدم لاستشعار المجالات المغناطيسية الهائلة فوق 10 غاوس. تستخدم معظم المستشعرات المستخدمة في الصناعات مغناطيسًا دائمًا كمصدر للحقل المغناطيسي الملحوظ. ستعمل هذه المغناطيسات على جذب الأجسام المغناطيسية القريبة من المستشعر. تشتمل المستشعرات الموجودة في هذا النوع بشكل أساسي على أجهزة القاعة ومستشعرات GMR ومفاتيح القصب.
كيف تقيس المجال المغناطيسي؟
بشكل عام ، يمكن أن يكون المجال المغناطيسي محاطًا بتيار كهربائي ، ويمكن ملاحظته من خلال قوته أو الاتصال بالمغناطيس والشحنات الكهربائية ، وكذلك المنتجات المغناطيسية. هنا ، يمكن حساب اتجاه المجال المغناطيسي ، وكذلك القوة. تم الكشف عن الاختلافات داخل المجال وكذلك يتم إجراء التغييرات داخل استجابة الآلات.
أفضل مثال على ذلك هو المجال المغناطيسي للأرض ، والذي يتم قياسه وتتبعه بمساعدة المستشعرات المغناطيسية. هذه هي عناصر الأدوات الملاحية التي تم تصميمها بواسطة شركات تصنيع مختلفة مثل Honeywell. معظم هذه المستشعرات قابلة للتطبيق للقياس ضمن الأدوات الملاحية والقياس العلمي والعمليات الصناعية.
وبالتالي ، هذا كل شيء عن مجسات مغناطيسية . ال تطبيقات الاستشعار المغناطيسي يشمل قياس التدفق المغناطيسي والاتجاه وكذلك قوة المجال المغناطيسي. هذه قابلة للتطبيق بشكل رئيسي في جهاز استشعار مغناطيسي لالروبوت والملاحة وتطبيقات القياس الصناعية والعلمية. هنا سؤال لك ما هو مستشعر البوصلة المغناطيسية ؟
