חיישן מגנטי עובד ויישומיו

המדידה של קִרבָה , מיקום, וכן תזוזה של חפצים חשובה מאוד במספר יישומים הכוללים את מיקום השסתום, איתור מפלס, בטיחות, בקרת מכונה ובקרת תהליכים. ישנן חברות ייצור רבות המציעות חיישנים מגנטיים המשמשים ביישומים רבים בהם יש צורך באמינות גבוהה ופתרונות המותאמים בעלויות. בתגלית לאחרונה, הלוח איפשר שיפור חיישנים אלה. המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) גילה כי מיזוג שכבות סגסוגת מגנטית עם שכבות ננוליות מכסף יגביר את הרגישות של המגנטים. היכולת להשתמש בסרטים דקים במיוחד (חיישן מגנטי) חיונית ביישומים כמו גילוי נשק, מכשירים רפואיים ואחסון נתונים. מאמר זה דן בסקירה כללית של החיישן המגנטי, העבודה ויישומיו

מהו חיישן מגנטי?

הגדרת חיישן מגנטי היא חיישן המשמש להבחנה בהפרעות וכן בשינויים בתוך שדה מגנטי כמו חוזק, כיוון ושטף. ישנם סוגים שונים של חיישני זיהוי אשר יכולים לעבוד על חלק מהמאפיינים כמו אור, לחץ, טמפרטורה. חיישנים אלה מופרדים לשתי קבוצות. הראשון משמש לחישוב הסכום הכולל מַגנֶטִי ואילו השני משמש לחישוב רכיבי וקטור של השדה.

חיישן מגנטי

רכיבי הווקטור בשדה המגנטי הם נקודות בודדות והטכניקות המשמשות לייצור חיישנים אלה מעורבות בעיקר במגוון תערובות של אלקטרוניקה ופיזיקה.

עקרון עבודה של חיישן מגנטי

החיישן המגנטי כולל שבב עם רכיב מגנטורסיסטיבי המשמש לזיהוי וקטור מגנטי ומגנט המיועד להטיית וקטור מגנטי אותו ניתן לזהות על ידי הרכיב המגנטורסיסטי.

ניתן להשתמש בשבב המשמש בחיישן לחישת השינוי בתוך הווקטור המגנטי. וקטור זה מבחין בהתנהגות של גוף מגנטי בהתאם לשינוי של הִתנַגְדוּת ערך הרכיב המגנטורסיסטיבי.

בכל פעם שההטייה של הווקטור המגנטי מתרחשת בגלל המגנט בשיתוף פעולה עם הגוף המגנטי, זו תהיה התנועה בתוך שבב החישה. ניתן להשתמש בחיישן זה לפונקציונליות המצפן, הנגישה במהלך תפריט הניווט.

סוגי חיישנים מגנטיים

הסיווג של חיישנים מגנטיים יכול להיעשות על סמך איתור שונות של חיישנים מגנטיים כמו שדה נמוך, שדה כדור הארץ והטיה. חיישני שדה מגנטי .

חיישנים מגנטיים

1). חיישני שדה נמוכים

חיישנים אלה משמשים לזיהוי ערכים נמוכים במיוחד של השדות המגנטיים כמו 1uG (גאוס 1 שווה ל 10-4 טסלה. הדוגמאות הטובות ביותר לכך הן תהלוכה גרעינית, סיבים אופטיים ו- SQUID. היישומים של חיישני שדה נמוך כוללים בעיקר תחומים גרעיניים כמו גם רפואיים.

2). חיישני שדה כדור הארץ

טווח המגנטים עבור חיישנים מסוג זה נע בין 1uG ל- 10 G. חיישן זה משתמש בשדה המגנטי של כדור הארץ בכמה יישומים כמו הרכב כמו גם זיהוי ניווט .

3). חיישני שדה מגנט משוא פנים

אלה חיישנים משמשים לחישת השדות המגנטיים העצומים מעל 10 גאוס. רוב החיישנים המשמשים בתעשיות משתמשים במגנטים קבועים כמו מקור השדה המגנטי המבחין. מגנטים אלה יוטו אחרת, ממגנטים את האובייקטים הפרומגנטיים הקרובים לחיישן. החיישנים שבסוג זה כוללים בעיקר מכשירי אולם, חיישני GMR ומתגי קנה.

כיצד למדוד שדה מגנטי?

בדרך כלל, השדה המגנטי יכול להיות מוקף בזרם חשמלי, והוא מורגש באמצעות חוזקו, אחרת הוא מתקשר על מגנטים, מטענים חשמליים, כמו גם מוצרים מגנטיים. כאן ניתן לחשב את כיוון השדה המגנטי, כמו גם את העוצמה. הווריאציות בתוך השדה מזוהות כמו כן מתבצעות שינויים בתגובת המכונות.

הדוגמה הטובה ביותר לכך היא השדה המגנטי של כדור הארץ, אשר נמדד ומעקב בעזרת חיישנים מגנטיים. אלה אלמנטים של כלי הניווט שתוכננו על ידי חברות יצרניות שונות כמו Honeywell. מרבית החיישנים הללו ישימים למדידה בכלי ניווט, מדידה מדעית ותהליכים תעשייתיים.

לפיכך, זה הכל בערך חיישנים מגנטיים . ה יישומי חיישנים מגנטיים כולל מדידת שטף מגנטי וכיוון וכן חוזק של שדה מגנטי. אלה חלים בעיקר ב חיישן מגנטי לאנדרואיד , ניווט, יישומי מדידה תעשייתיים ומדעיים. הנה שאלה בשבילך, מה זה חיישן מצפן מגנטי ?