سنسورها دارای انواع مختلفی هستند و یکی از پرکاربردترین آنها سنسور آهنربایی یا به‌اصطلاح سنسور مگنتی است. علت نام‌گذاری این سنسورها این است که نحوه کار آنها بر پایه ایجاد میدان مغناطیسی یا تغییرات به وجود آمده در آن است و با تبدیل میزان این تغییرات به سیگنال‌های الکترونیکی عمل می‌کنند. به‌عبارت‌دیگر در این حسگرها هیچ تماسی رخ نمی‌دهد و عملکرد آنها به‌صورت غیرتماسی و تنها بر اساس حساسیت‌های میدان مغناطیسی اطراف آهنربای دائم یا الکتریکی است.
سنسورهای مگنتی به‌راحتی قابل‌نصب هستند و به دلیل داشتن بدنه فلزی مقاومت بالایی دارند. این سنسورها را می‌توان باتوجه‌به مورد مصرف در انواع مختلف بدون سیم یا سیم‌دار تهیه کرد.
سنسور مگنتی چیست؟
سنسورهای مگنتی در خانواده سنسورهای مجاورتی جای میگیرند. این سنسورها بزرگی و نوسانات شار مغناطیسی را به تکانه‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند و میدان مغناطیسی را از نظر شار، جهت و شدت مورد سنجش قرار می‌دهند.
در این حسگرها از یک تراشه با مقاومت مغناطیسی برای تشخیص بردارهای آهنربایی استفاده می‌شود تا مولفه‌های میدان مغناطیسی به خروجی موردنظر تبدیل شوند. این تراشه از جنس مواد مغناطیس مثل آلیاژ آهن و نیکل است و در درون یک لوله کوچک پر از گاز نیتروژن قرار گرفته است. برخی از انواع این سنسورهای مگنتی دارای LED هستند تا وضعیت حسگر از طریق آنها نمایش داده شود.
انواع سنسورهای مگنتی
سنسورهای مغناطیسی بر اساس محدوده حسگر به سه دسته کلی حسگرهای میدان کوچک، میدان زمین یا میدان متوسط و میدان متعادل تقسیم میشوند.
معمولاً حسگرهای میدان کوچک ابعاد بزرگی دارند و گران‌قیمت هستند و در دستگاه‌های پزشکی و سامانه‌های نظارتی نظامی مورداستفاده قرار میگیرند درحالی‌که حسگرهای میدان زمین در تعیین قطب‌نماهای ناوبری و ناهنجاری‌های به وجود آمده در سنسورهای وسایل نقلیه کاربرد دارند. میدان متوسط نیز دارای آهنربای دائمی است و به‌عنوان منبع میدان مغناطیسی به کار برده می‌شود. چند نمونه از انواع سنسورهای مغناطیسی سنسور اثر هال، فلاکس گیت، سنسور Reed و سنسور AMR هستند.
سنسور هال
پس از آنکه شار مغناطیسی اطراف این سنسور بیشتر از حد مجاز شود ولتاژی به نام ولتاژ هال در خروجی آن به وجود می‌آید. این سنسور ظرفیت حرارتی بالایی دارد و می‌تواند در دمای زیاد مورداستفاده قرار گیرد.
سنسور AMR
این سنسورها دارای قدرت و جهت میدان مغناطیسی متغیر هستند و قابلیت اندازه‌گیری موقعیت‌های خطی، زاویه‌ای و جابه‌جایی در میدان مغناطیسی زمین را دارند و گفته می‌شود حساسیت آنها در مقایسه با سنسور اثر حال بیشتر است.
سنسور Reed
این نوع از حسگرها به‌نوعی سنسور مجاورتی دیجیتالی هستند و برای محافظت در برابر تأثیرات محیطی و ساده‌سازی نصب و اتصال در یک محفظه خارجی بسته‌بندی شده‌اند. سنسورهای Reed دارای دو حالت on و off هستند و از آنها بیشتر در ساخت لوازم خانه و آشپزخانه بیشتر استفاده می‌شود.
سنسور فلاکس گیت
سنسور فلاکس گیت در سامانه‌های ناوبری به کار برده می‌شود و برای جستجوهای ژئوفیزیکی و نقشه‌برداری‌های هوایی مورداستفاده قرار می‌گیرد. هسته فرومغناطیس در این نوع از سنسورهای مغناطیسی وجود دارد و یکی از مهم‌ترین خصوصیت‌های آنها را می‌توان این مورد دانست که تغییرات دما روی خروجی آنها تأثیر ندارد.
ویژگیهای سنسور مگنتی
سنسورهای مگنتی دارای خصوصیات زیر هستند:
- خاصیت ضد آب بودن
- داشتن وزن کم
- مجهز بودن به ترمینال پیچی
- نصب آسان
- داشتن ضریب خطای نزدیک به صفر
- عدم نیاز به کوچک‌ترین تماس
- نداشتن اتصال مکانیکی در بین قسمت‌های متحرک و قسمت‌های ثابت
- داشتن طول عمر بسیار بالا
- سازگاری با محیطزیست
- امکان استفاده در محیط‌های آلوده، چرب و روغنی
- عدم ایجاد نویز
کاربرد سنسور مگنتی
سنسورهای آهنربایی قابلیت استفاده به‌صورت میدان مغناطیسی الکتریکی یا دائمی را دارند. از جمله کاربردهای مختلف آنها می‌توان به آسانسور، قطب‌نما و جهت‌یاب، شناسایی و ردیابی موقعیت در ناوبری کشتی‌ها، کنترل حرکت سیلندرها در صنعت، سیستم‌های ضدسرقت، حسگرهای مکان‌یاب در گوشی‌های هوشمند، تشخیص فاصله و سرعت و همچنین باز و بسته‌بودن درب‌ها در صنعت خودروسازی، صنایع نظامی، ساخت ربات، تجهیزات پزشکی، ساخت لوازم و ابزارهای مورداستفاده ایستگاه‌های فضایی و فضانوردان، ساخت انواع درب و پنجره و همچنین شمارش کالاها در صنایع تولیدی اشاره کرد.
سنسورهای مغناطیسی پرکاربرد در صنعت
سنسورهای مغناطیسی در انواع متنوعی در بازار موجود هستند و هریک از آنها بر اساس کاربردی که دارند در اشکال مختلفی ساخته میشوند. برخی از سنسورهای مگنتی پرکاربرد عبارت‌اند از:
- سنسور مغناطیس airtac مدل cs1u
- سنسور مغناطیس airtac مدل cs1f
- سنسور مغناطیس smc مدلd-a93
- سنسور مغناطیس smc مدل d-z73
- سنسور مغناطیس smc مدلd-a73
- سنسور مغناطیس smc مدلd-c73
- سنسور مغناطیس airtac مدلcs1s
- سنسور مغناطیس airtac مدل cs1g
- سنسور مغناطیس festo مدلsme8
- سنسور مغناطیس festo مدل smt8
خلاصه مطلب
به سنسورهایی که تغییرات میدان مغناطیسی مبنای کار آنها قرار می‌گیرد، حسگر آهنربایی یا سنسور مگنتی می‌گویند.
این سنسورها دارای ابعاد و اشکال مختلفی هستند و از آنها در مصارف متعددی مانند ساخت دزدگیر، هوش مصنوعی و ربات‌ها، تجهیزات پزشکی، مکان‌یاب‌ها، ساخت در پارکینگ منازل و ادارات، دستگاه‌های شمارش در صنایع و موارد بسیار دیگری استفاده می‌شود.
این سنسورها در چند نوع هال، فلاکس گیت، Reed و AMR در بازار موجود هستند که هر یک موارد مصرف مخصوص به خود را دارند.
سنسورهای مگنتی به دلیل سازگاری با شرایط محیطزیست و داشتن بدنه فلزی عمر بالایی دارند و ویژگیهای مثبت دیگر این قطعات باعث محبوبیت آنها شده است.
برای خرید انواع سنسور و رله میتوانید به سایت بایاکنترل مراجعه کنید.
