سنسور مغناطیس

سنسورهای امپدانس مغناطیسی

 

فنی مهندسی - الکترونیک و رباتیک

سنسورهای امپدانس مغناطیسی یا Magneto-Impedance Sensor و یا بطور خلاصه MI Sensor همانطوریکه از نامشان پیداست بر پایه اثر امپدانس مغناطیسی کار میکنند. ب ر این اساس، امپدانس یک مادۀ مغناطیسی بیشکل – یعنی بدون ساختار معیّن – نسبت به شدّت جریان میدان مغناطیسی خارجی وقتی با فرکانس بالا اعمال شود، تغییر میکند. معادله زیر ارتباط بین این امپدانس با سایر پارامترهای مادۀ مغناطیسی را نشان می دهد: در این معادله z= امپدانس ماده مغناطیسی a= قطر ماده مغناطیسی ρ= مقاومت نسبی Rdc= مقاومت جریان مستقیم ω = فرکانس جریان اعمال شده µ= نفوذپذیری مغناطیسی محیط Hex= میدان مغناطیسی خارجی ارزیابی حساسیت سنسورهای MI بدلیل وابستگی آن به تغییرات امپدانس مادۀ مغناطیس شونده در فرکانس بالا بسیار مهم است. در این سنسورها، امپدانس در فرکانسهای پایین بسیار کم است و با افزایش فرکانس بسرعت تغییر میکند (شکل یک). بدین لحاظ یک سنسور MI باید حساسیت و قدرت تفکیک پذیری بسیار بالایی داشته باشد. شکل یک – ارتباط امپدانس و میدان مغناطیسی سنسورهای MI را با تکنیک فیلم ضخیم میتوان ساخت. شکل شماره دو سنسور  MIیی را نشان میدهد که برای حل مشکلات ناشی از بلع غذا dysphagia طراحی و با تکنیک فیلم ضخیم ساخته شده است. شکل دو - کاربرد پزشکی سنسور MI در انواع تجاری، سر این سنسورها شامل یک سیم از جنس مادۀ بیشکل است که بهرحال این ساختار از مینیاتور سازی آنها جلوگیری میکند. بهمین سبب مطالعه برروی سنسورهای MI از نوع فیلم نازک از سال 1998 بشکلی جدّی آغاز شد. در این نوع سنسورهای MI، امپدانس فیلمهای مغناطیسی بر پایه اثرپوستی و تغییر نفوذپذیری مغناطیسی نسبت به میدان خارجی اعمال شده به فیلم نازک تغییر میکند. روش طراحی این سنسورها بدین شکل است که ابتدا بعنوان مثال از یک سیم پیچ مسی در ابعاد کمتر از 10 میکرون بخش اولیه سیم پیچ (این بخش را سیم پیچ بایاس می نامند) ایجاد و سپس برروی آن لایه نازکی از مادۀ عایق – معمولاً Al2O3 – نشانده شده و سپس لایه نازکی از مادۀ MI بعنوان هسته مغناطیسی (معمولاً ترکیب NiFe بصورت %81 نیکل و %19 آهن) به ضخامت 1 تا 5 میکرون نشانده شده و مجدداً روی آن ماده عایق و سرانجام ثانویه سیم پیچ (بعنوان سیم پیچ فیدبک منفی) نشانده میشود. ابعاد هسته مغناطیسی NiFe میتواند از 200 تا 1500 میکرون درطول و 2 تا 15 میکرون در عرض و 0.5 تا 5 میکرون در ضخامت تغییر کند. همچنین نسبت ابعاد را میتوان بصورت کلی 2000:200:2 (ضخامت:عرض:طول) نشان داد. از جمله کاربردهای این سنسورها میتوان به یافتن مکان جغرافیایی وسائل نقلیه بکمک میدان مغناطیس زمین، سیستم اندازه گیری حرکت دندانه ای، محرکها و نوارهای نقاله، متال دیتکتورها در معادن،اندازه گیری نفوذ پذیری مغناطیسی اجسام و ... اشاره کرد. اطلاعات کلی در مورد کاربرد سنسورهای مغناطیسی را بصورت یک فایل با فرمت Word از اینجا دانلود کنید. منابع :  ۱. سنسور مگنتو رزیستنس برای مشکلات بلع غذا  ۲. سنسور مگنتو رزیستنس فیلم نازک به کمک پروسه پلیتینگ مقاله ای از IEEE

سنسورهای اثرهال

مقدمه

یک عنصر هال از لایه نازکی ماده هادی با اتصالات خروجی عمود بر مسیر شارش جریان ساخته شده است وقتی این عنصر تحت یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، ولتاژ خروجی متناسب با قدرت میدان مغناطیسی تولید می کند. این ولتاژ بسیار کوچک و در حدود...

ترانسدیوسرهای تغییر مکان

تشخیص جابجایی
 (ترانسدیوسرهای تغییر مکان)

•         تهیه کننده : رضا لطیفی

•         کنترل ابزار دقیق(درس سنسور ومبدل)

مقدمه:

•         اندازه گیریهای جابجایی اشیاء در علوم کاربردی از اهمیت اساسی بر خوردار است و پایه اندازه گیری سرعت – شتاب – کشش – نیرو و فشار است . تغییر مکان بصورت موقعیت فیزیکی شیی نسبت به یک نقطه مرجع تعریف میشود : تغییر مکان خطی و تغییر مکان زاویه ای.

•         تغییر مکان خطی به صورت موقعیت یک جسم در یک خط مستقیم نسبت  به یک نقطه مرجع تعریف میگردد .

•