اخترع العالم الأمريكي 'صموئيل ب. لانجلي' أول مقياس ضغط في عام 1880. كلاهما الجلفانومتر إلى جانب جسر يتستون يستخدم لتوليد انحراف. يمكن أن يكون الانحراف الناتج هنا متناسبًا مع كثافة الإشعاع المستخدمة للانحرافات الصغيرة. يتضمن مقياس الضغط التالي بشكل أساسي 4 بوابات بلاتينية حيث تم تصميم كل بوابة بسلسلة من الشرائط. يمكن ترتيب هذه الشرائط داخل أذرع جسر المقاومة. تقع هذه الشبكات مقابل أذرع الجسر. لذلك يتم استخدام جهاز مقياس الضغط لقياس الإشعاع بمجرد ارتفاع درجة حرارة الشريط المعدني ذي الطرف الأسود في جسر المقاومة. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على مقياس الضغط والعمل والدائرة والمزايا والتطبيقات.
ما هو مقياس البول؟
تعريف: تُعرف الأداة المستخدمة لاكتشاف وقياس إشعاع طاقة الميكروويف والحرارة باسم مقياس الضغط. يعمل هذا الجهاز باستخدام عنصر مقاوم حساس لدرجة الحرارة حيث المقاومة من هذا العنصر سوف يتغير من خلال درجة الحرارة. العناصر المقاومة الأكثر استخدامًا هي Barretter و الثرمستور . يمكن تغيير سرعة وحساسية هذا الجهاز عن طريق تغيير المقاومة الحرارية بين مقياس الضغط وكذلك بيئته. لكن كل من الحساسية والسرعة يتناسبان عكسياً في اتجاه المقاومة الحرارية. وبالتالي ، غالبًا ما يكون مقياس ضغط الدم الحساس بطيئًا.
عمل بولومتر
يتضمن مقياس الضغط الجوي جزءًا ماصًا يتكون من طبقة معدنية خفيفة. يمكن توصيل هذا الجزء من خلال خزان حراري بمساعدة وصلة حرارية. بمجرد أن يصطدم الإشعاع بالجزء الامتصاصي ، ستتغير درجة حرارته في درجة الحرارة. مقارنة بدرجة حرارة الخزان ، هذه درجة الحرارة مرتفعة بسبب امتصاص الإشعاع باستخدام الجزء الامتصاصي.
يمكن أن يكون ثابت الوقت الحراري الداخلي مكافئًا لنسبة السعة الحرارية بين عنصر الامتصاص وكذلك الخزان. لذلك ، يتم قياس التغير في درجة الحرارة مباشرة من خلال مقياس حرارة مقاوم متصل بالجزء الامتصاص. في بعض الأحيان ، يتم استخدام مقاومة الأجزاء الامتصاصية لحساب التغير في درجة الحرارة.
دائرة بولومتر
يظهر مخطط دائرة مقياس الضغط أدناه. يمكن ترتيب ذلك في شكل الجسر ، حيث يتضمن أحد أذرع هذا الجهاز الحساس لدرجة الحرارة المقاوم . يمكن ترتيب هذا المقاوم في مجال طاقة الميكروويف حيث يمكن قياس الطاقة.
دائرة بولومتر
يمتص هذا المقاوم طاقة القياس لأن الحرارة تولد بداخله. هذه الحرارة المتولدة يمكن أن تغير مقاومة العنصر. يمكن قياس التغير في المقاومة بواسطة دائرة الجسر.
يمكن عمل مقياس ضغط الدم باستخدام مزيج من المضخم التفاضلي والمذبذبات. إحدى الدوائر غير متوازنة ثم تتأرجح. سوف يمتص العنصر المقاوم في العداد القدرة على موازنة الدائرة. لذلك يمكن موازنة دائرة الجسر عن طريق ضبط تحيز التيار المستمر.
يمكن ترتيب دائرة مقياس الضغط داخل مجال الميكروويف. لذلك يمكن امتصاص الإشعاع من خلال العنصر لزيادة درجة حرارته والتسبب في تغيير مقاومته.
سيحدث عدم المساواة في الاتجاه العكسي بسبب مقاومة البرد. لذلك سينخفض خرج المذبذب بسبب عدم التوازن لتحقيق توازن دائرة الجسر. يمكن قياس الطاقة المخفّضة في الدائرة الإلكترونية الفولتميتر بحيث يعرض القوة المتزايدة من خلال المذبذب. يمكن امتصاص هذه القوة في مجال الميكروويف من خلال عنصر المقاومة.
يستخدم جسر البوليومتر بشكل أساسي عنصرين يتضمنان ما يلي.
مقايضة
Barretter هو نوع واحد من الأسلاك المصنوعة من المعدن. هذا السلك له خاصية معامل درجة حرارة موجبة. بمجرد زيادة درجة الحرارة ، تزداد درجة حرارة السلك المعدني أيضًا.
الثرمستور
الثرمستور هو نوع من المقاومات الحرارية التي يمكن صنعها من مادة شبه موصلة. الخاصية الرئيسية لهذا هي معامل درجة حرارة سالب مما يعني أنه بمجرد زيادة درجة الحرارة ، ستنخفض مقاومتها.
لذلك ، يعتبر Barretter سلكًا معدنيًا شديد الحساسية مقارنةً بالثرمستور. يستخدم هذا بشكل متكرر لقياس الطاقة التي تتراوح من 0.01 إلى 10 ميجاوات. لقياس الطاقة التي تزيد عن 10 ميجاوات ، يتم استخدام مقياس الضغط والتخفيف.
بولومتر جديد
أجهزة مقياس الضغط الجديدة بسيطة وأسرع وتغطي أيضًا المزيد من الأطوال الموجية. تم تصميمها وفقًا لظروف المختبر وتستخدم لقياس الطاقة الكاملة التي يتم نقلها عبر فوتونات الإشعاع الكهرومغناطيسي المستقبلة. يأتي هذا الإشعاع من المجرات البعيدة ويكون على شكل موجات راديو ، وضوء مرئي ، وأفران ميكروويف ، وبخلاف ذلك أجزاء من الطيف.
تختلف مقاييس الضغط الجديدة تمامًا مقارنةً بمقاييس الضغط التقليدية لأنها تستخدم المعدن لامتصاص الإشعاع وكذلك لقياس درجة الحرارة المتزايدة. هناك بعض مقاييس الضغط الأخرى التي تعتمد على اهتزازات الذرات داخل المادة لتقليل استجابتها
مزايا
الرئيسية مزايا مقياس الضغط تشمل ما يلي.
- هذه الأدوات فعالة للغاية من حيث دقة الطاقة والحساسية مقارنة بأجهزة الكشف عن الجسيمات المحافظة الأخرى.
- لا تحتاج هذه الأدوات للتبريد لأنها تعمل في درجة حرارة الغرفة.
- يمكنهم أيضًا حساب العناصر غير المؤينة والفوتونات والجسيمات والفوتونات المؤينة.
التطبيقات
الاختصاص تطبيقات مقياس الضغط تشمل ما يلي.
- مقياس الضغط هو جهاز حساس للغاية يستخدم للكشف عن الإشعاع الكهرومغناطيسي أو الحرارة.
- التطبيقات الناشئة لهذا الجهاز هي التصوير الحراري ، والعلمي ، ومراقبة البيئة البعيدة ، والمجسات الشمسية ، واتصالات THz.
- يتم استخدامه في أجهزة الكشف عن الجسيمات والكاميرات الحرارية وماسحات بصمات الأصابع وكشف حرائق الغابات والكشف عن الأسلحة المخفية والمراقبة الجوية والتطبيقات الفلكية.
في الوقت الحاضر ، يتم استخدام مقاييس الضغط الحديثة بشكل متكرر ، لأنه يمكن استبدال بلاتين الجهاز بشريط أشباه الموصلات. يحتوي هذا الجهاز على معامل مقاومة بدرجة حرارة عالية جدًا بحيث يجعل الجهاز أكثر استجابة.
وبالتالي ، هذا كل شيء عن نظرة عامة على مقياس ضغط الدم والاسم البديل لهذا الجهاز هو المسعر. هذا نوع من الكاشفات يستخدم بشكل أساسي للجسيمات أو الإشعاع ويستخدم أيضًا للكشف عن الضوء بموجات مم والأشعة تحت الحمراء البعيدة. هذا سؤال لك ، ما هي عيوب مقياس ضغط الدم؟
