فهم مستشعر الإمالة وأنواعه والعمل مع التطبيقات

جرب أداة القضاء على المشاكل





يعد معرض باريس للطيران أحد أكبر العروض لمصنعي الطائرات. يقوم بعض الطيارين الشجعان بأداء حركات مذهلة لعرض سرعة طائراتهم. يستخدم هؤلاء الطيارون قوة الآلات فائقة السرعة لطائراتهم لجعل أعمالهم المثيرة أفضل لدعمهم. يعد مستشعر الإمالة أحد الأجزاء المهمة في هذه الدائرة بمساعدة الكمبيوتر ، وهو نوع من محولات الطاقة. يساعد هذا المستشعر في إعطاء معلومات حول الميل الأفقي والرأسي للطائرات حتى يتمكن قائد الطائرة بسهولة من فهم عملية التعامل مع العوائق أثناء الرحلة.

وبالتالي ، تلعب محولات الطاقة دورًا مهمًا في اتخاذ القرار للطيارين. هذه أنواع أجهزة الاستشعار إنتاج إشارة كهربائية تتناسب مع درجة الميل فيما يتعلق بمحور واحد أو أكثر. تلعب أجهزة الاستشعار هذه دورًا مهمًا جدًا في العديد من التطبيقات مثل المركبات على الطرق الوعرة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الروبوتات وأدوات الطيران وما إلى ذلك.




استشعار الخيمة

استشعار الخيمة

المستشعر هو جهاز يستجيب لبعض أنواع المدخلات من البيئة مثل الحرارة والضوء والحركة ودرجة الحرارة والضغط والرطوبة. تستخدم المستشعرات لتبديل التيارات والفولتية. يحتوي كل جهاز استشعار على ثلاثة أطراف: Vcc و GND والمخرج. يتم استخدام Vcc لتشغيل المستشعر لتوفير مرجع سلبي ثابت ، ويتم استخدام الأرض ، ويكون خرج المستشعر تناظريًا. ولكن في بعض المستشعرات ، قد يكون هناك أكثر من محطة إخراج واحدة.



رسم تخطيطي لجهاز الاستشعار

رسم تخطيطي لجهاز الاستشعار

أنواع المستشعرات

أنواع أجهزة الاستشعار

أنواع المستشعرات

مستشعرات الإمالة

مستشعرات الإمالة هي أجهزة تنتج إشارة كهربائية تختلف باختلاف الحركة الزاوية. تُستخدم هذه المستشعرات لقياس الانحدار والإمالة ضمن نطاق محدود من الحركة. في بعض الأحيان ، يُشار إلى مستشعرات الإمالة بمقاييس الميل لأن المستشعرات تولد إشارة فقط ولكن مقاييس الميل تولد كلاً من قراءات وإشارة.

مبدأ عمل مستشعر الإمالة

يعمل مستشعر الإمالة

يعمل مستشعر الإمالة

تتكون هذه المستشعرات من كرة متدحرجة مع لوحة موصلة تحتها. عندما يحصل المستشعر على الطاقة ، تسقط الكرة المتدحرجة إلى أسفل المستشعر لتشكيل اتصال كهربائي. عندما يكون المستشعر مائلاً ، لا تسقط الكرة المتدحرجة إلى أسفل بحيث لا يمكن للتيار أن يتدفق إلى طرفي طرفي المستشعر.

دائرة مستشعر الإمالة

المكونات المطلوبة لدائرة مستشعر الإمالة


  • استشعار الخيمة
  • 470 أوم المقاوم
  • بقيادة أو تحميل
  • مصدر الجهد DC

دائرة أساسية الذي يستخدم مستشعر الإمالة موضح أدناه.

دائرة مستشعر الإمالة

دائرة مستشعر الإمالة

عندما يحصل الجهاز على الطاقة ويكون في وضع مستقيم ، تستقر الكرة الدوارة في الجزء السفلي من المستشعر لتشكيل اتصال كهربائي بين طرفي المستشعر. بعد ذلك ، تصبح الدائرة ماس كهربائى ويحصل LED على تيار كافٍ. إذا تم إمالة الدائرة بحيث لا تستقر الكرة الدوارة في الجزء السفلي من المستشعر بمسار التوصيل الكهربائي ، عندئذٍ تصبح الدائرة مفتوحة. هذا حول تشغيل الدائرة.

أنواع مستشعر الإمالة

يتم تصنيف هذه المستشعرات إلى أنواع مختلفة ويتضمن تصنيف هذه المستشعرات أجهزة وتقنيات مختلفة لقياس الميل والانحدار والارتفاع والميل.

مستشعر توازن القوة

مستشعر توازن القوة

مستشعر توازن القوة

هذه المستشعرات عبارة عن مستشعرات مرجعية للجاذبية ومن المتوقع أن يتم قياس تسارع التيار المستمر مثل السفن والمركبات والطائرات والأحداث الزلزالية. كثيرا ما تستخدم هذه المستشعرات في أجهزة قياس الميل والميل. مستشعرات توازن القوة قادرة على قياس المستويات من 0.0001g إلى 200g ، ومدى التردد من DC إلى 1000Hz. تشمل مزايا هذه المستشعرات الدقة العالية ، والتغيير في القياس الواسع ، وعدم الحساسية لتغير درجة الحرارة ودقتها العالية. عيب هذا المستشعر هو ارتفاع تكلفته.

مستشعر MEMS

مستشعر MEMS

مستشعر MEMS

MEMS الحالة الصلبة عبارة عن مستشعرات صغيرة لأنها تتكون من ألواح كتلة واقية متحركة متصلة بإطار مرجعي من خلال نظام تعليق ميكانيكي. هذه تقنية للجمع بين المكونات الميكانيكية والكهربائية معًا على شريحة لتوليد نظام بأبعاد مصغرة. يعني الصغير أن الأبعاد أقل من سماكة شعر الإنسان. تعد مستشعرات MEMS مكونات رئيسية في العديد من التطبيقات الطبية والصناعية والفضائية والاستهلاكية والسيارات. تستخدم هذه المستشعرات في أي شيء من الهواتف الذكية والألعاب والاختبارات الطبية والأقمار الصناعية. خطوات تصنيع النظم الكهروميكانيكية الصغرى تنطوي على طريقة تصنيع IC الأساسية.

مستشعر مملوء بالسوائل:

يمكن أن تكون هذه المستشعرات إما سعوية أو إلكتروليتية.

جهاز استشعار كهربائيا

جهاز استشعار كهربائيا

جهاز استشعار كهربائيا

يستخدم المستشعر الإلكتروليتي لقياس الزاوية ويمكن التعبير عن الزاوية بالدرجات أو الدقائق القوسية أو الثواني القوسية. تنتج المستشعرات الإلكتروليتية قياسات دقيقة للغاية للنغمة في العديد من التطبيقات. تحافظ هذه المستشعرات بسهولة على دقتها العالية وصغر حجمها. تعمل هذه المستشعرات باستخدام تجويف مملوء بسائل أو زجاج. يعمل السائل بين قطب كهربائي شائع موجب وسالب. عندما يتم تسوية مستشعر التحليل الكهربائي ، يتم غمر القطبين الموجبين والسالبين باستمرار داخل السائل وينتجان خرج إشارة متوازن. عندما يتم تدوير المستشعر ، يحدث عدم توازن بين القطبين. لذا ، فإن عدم توازن أي من الأقطاب الكهربائية يتناسب مع زاوية الدوران.

مستشعرات إمالة سعوية

تم تصميم هذه الأنواع من أجهزة الاستشعار لأخذ قياسات الميل والإمالة غير المتصلة. يمكن أن تعمل هذه كمفاتيح وأجهزة استشعار. عندما يتم تغيير هندسة المكثف ، يعتمد مستشعر المكثف على اختلاف المكثف. هنا ، يكون الاستشعار السعوي مستقلاً عن المادة الأساسية. تتكون هذه الأجهزة من عوارض تعليق ومكثفات محرك مشط وكتلة إثبات مركزية. عندما يحدث الميل ، تتحرك الكتلة المركزية نحو أحد الأمشاط ، وبالتالي تزداد السعة في جانب واحد وتنخفض في الجانب الآخر. الميزة الرئيسية للمستشعر السعوي هي نسبة أدائه وفعاليته من حيث التكلفة ، في حين أن الاستجابة المحدودة هي العيب الرئيسي لهذا المستشعر.

تحديد

عند اختيار مستشعر الإمالة ، يجب مراعاة بعض المواصفات المميزة كما هو موضح أدناه:

  • عدد المحاور
  • القرار
  • نطاق القياس
  • حساسية
  • تحمل الضوضاء
  • انتاج |
  • اهتزاز

تطبيقات مستشعرات الإمالة

تستخدم هذه المستشعرات في العديد من التطبيقات المختلفة. هم انهم:

  • الكاميرات
  • كاميرات الفيديو
  • ضوابط طيران الطائرات
  • أدوات البناء
  • التكنولوجيا الروبوتية
  • وسائد هوائية للسيارات
  • أجهزة التحكم في ألعاب الفيديو
  • دراسة الحركة البشرية
  • ثرموستات
  • أنظمة أمن السيارات

هذا كله يتعلق بأجهزة استشعار الإمالة والتطبيقات والمواصفات. نعتقد أن المعلومات المتعلقة بأنواع المستشعرات المختلفة ستساعدك على التعرف عليها وفقًا لمتطلباتك. بصرف النظر عن هذا ، للحصول على معلومات إضافية بخصوص هذا الموضوع ، يرجى تقديم اقتراحاتك وملاحظاتك في قسم التعليقات أدناه.

اعتمادات الصورة: