חיישן קיבולי למרחק קוטב משתנה

חיישן קיבולי למרחק משתנה נמצא בשימוש נרחב בתעשייה, במחקר מדעי ובחיי היומיום בשל הרגישות הגבוהה שלהם ויכולתם למדוד ישירות תזוזות דקות. עקרון הליבה של היישום שלהם טמון בהמרת גדלים פיזיקליים שונים (כגון לחץ, כוח, רטט וכו') לתזוזה בין הלוחות, ולאחר מכן זיהוי השינוי בקיבול.

I. מדידת דקות תזוזה ורטט

זהו היישום הישיר ביותר. החיישן מודד ישירות את התזוזה, המיקום או משרעת הרטט של עצם.

דוגמאות ליישום:

• מדידת תזוזת פיר מדויקת: מדידת התזוזה הרדיאלית או התזוזה הצירית של פיר מסתובב.
• מדידת רטט: משמש למדידת משרעת הרטט ותדירות הציוד כמו מנועים, טורבינות וכלי מכונות. טבעו ללא-מגע אינו משפיע על תנועת האובייקט הנמדד.
• מחקר עיוות חומרים: מדידת דפורמציה דקה של חומרים תחת לחץ במערכות מעבדה.

II. מדידת לחץ וכוח

הלחץ או הכוח הנמדדים מומרים לתזוזה באמצעות אלמנט אלסטי (כגון דיאפרגמה או צינור בורדון).

עקרון עבודה:הצלחת הנעה של החיישן היא דיאפרגמה אלסטית. כאשר הלחץ משתנה, הדיאפרגמה מתעוותת, משנה את המרחק ללוח הקבוע, ובכך מאפשרת מדידת לחץ.

דוגמאות ליישום:

• חיישני לחץ/משדרים: בשימוש נרחב בבקרת תהליכים, תעופה וחלל, ולמדידת לחץ סעפת יניקה במנועי רכב.
• מדי זרימת לחץ דיפרנציאלי: חישוב קצב זרימת הנוזל על ידי מדידת הפרש הלחץ על פני אלמנט הגבלה.
• מערכות שקילה: המרת משקל לכוח, שנמדד לאחר מכן על ידי החיישן הקיבולי.

III. מדידת תאוצה

בהתבסס על החוק השני של ניוטון, תאוצה נמדדת על ידי זיהוי התזוזה הנגרמת מכוח אינרציאלי.

עקרון עבודה:"הצלחת הנעה" של החיישן היא מסת הוכחה הנתמכת על ידי קרן שלוחה. כאשר החיישן מאיץ, הכוח האינרציאלי גורם לתזוזה של המסה, ומשנה את הקיבול בינה לבין הלוחות הקבועים. האצה מתקבלת על ידי זיהוי שינוי קיבול זה.

דוגמאות ליישום:

• MEMS Accelerometers: זהו אחד היישומים המוצלחים ביותר. מדי תאוצה בסמארטפונים, בקרי משחק, רחפנים וכריות אוויר לרכב משתמשים בעיקר במבנים קיבוליים דיפרנציאליים המבוססים על טכנולוגיית MEMS. הם קטנים, בעלות-נמוכה ואמינות.
• ניטור רטט של ציוד תעשייתי: משמש לתחזוקה חזויה, ניטור האצת הרטט של ציוד גדול.

תגיות פופולריות: חיישן קיבולי למרחק מוט משתנה, ספקי חיישנים קיבוליים למרחק מוט משתנה