سنسور لرزش

 شتاب سنج تنها می تواند برخی از جنبه های لرزش را اندازه گیری کند . با این همه این مدخل تنها به قطعات مکانیکی ( که اغلب به آن سوئیچ لرزش گفته می شود ) و قطعه ی پیزو الکتریک ( که اغلب سنسور لرزش نامیده می شود معطوف شده است که تنها برای اندازه گیری لرزش به کار می روند .

لرزش سنج با استفاده از یک اشعهی لیزری که به نقطه ای منعکس کننده روی یک سطح اعمال می شود لرزش را اندازه می گیرد . معمولا این قطعه آزمایشگاهی است و خارج از بازهی این دانشنامه قرار می گیرد .

کاربرد

سنسور لرزش به حرکت مکانیکی مکرر پاسخ نشان می دهد . اکثر نسخه ها حاوی دو اتصال سوئیچ معمولا باز هستند و اگر سنسور در بازهی فرکانسی طراحی شده ی خود لرزش کند بسته می شود . در برخی از سنسور ها بازه فرکانسی و حساسیت به صورت دستی قابل تنظیم است .

سنسو رهای بزرگ به عنوان سوئیچ های خاموشی خودکار که به لرزش زیاد در ماشین ها پاسخ می دهد استفاده می شود و می تواند جریان های بالایی را سوئیچ کند ( ۱۰A یا بیشتر ) . نسخه های کوچک تر می توانند ابزارهای خانگی مانند ماشین های شوینده ای که به هنگام چرخه ی چرخش متوازن نیستند خاموش کنند .

سنسور لرزش را می توان به عنوان یک دستگاه ورودی کاربر در اسباب بازی ها و بازی ها به کار برد . سنسور شوک می تواند استفادهی نادرست از قطعهی حساس را شناسایی کند ، برای مثال با قرار دادن سنسور و ثبت سوابق داده هنگامی که قطعه در حال حمل و نقل است

نمادهای شماتیک

هر یک از نماد هایی که  می توانند سنسور های لرزش پیزو مقاومتی و پیزو الکتریکی باشند ، اما همچنین می توانند سایر دستگاه های مبتنی بر پیزو باشند . 

انواع مدل ها

سنسور های لرزشی از انواع متد های شناسایی استفاده می کنند

 پین و فنر

احتمالا ساده ترین نوع سنسور حاوی یک پین کوچک در وسط یک فنر سیم پیچ کوچک تشکیل شده است . فنر به پایه متصل شده است ، اما انتهای دیگر آن می تواند به راحتی لرزش کند . اگر لرزش به دامنه ی کافی برسد ، فنر به پین برخورد می کند و مداری را بین دو سر قطعه متصل می کند .

 در آن دو سنسور مشابه نشان داده شده است . یکی از شده است تا میلهی طلا آلود و فنر داخلی آن نشان داده شود . این سنسور ۱۰mA تا ۱۳۷DC است . مزیت این سیستم هزینه ی کم آن ، قابلیت واکنش در دو محور از سه محور ، بدون منبع تغلي و قابلیت سوئیچ AC و DC است . با این همه ، چون اتصال داخلی برای مدت زمان بسیار کمی رخ می دهد ، باید با یک قطعه ی لچ کننده همراه شود . می توان از یک فلیپ فلاپ یا تایمر ۵۵۵ استفاده کرد . سوئیچ را همچنین می توان با یک پین ورودی در میکروکنترلر متصل کرد ، با توجه به اینکه مقاومت های پایین کشنده یا بالا كشنده برای جلوگیری از شناور بودن ورودی به هنگام باز بودن سوئیچ قرار داشته باشد . از نظر خارجی ، بسته بندی سنسور لرزش پین و فنر تقریبا از سنسور تیلت غير قابل شناسایی است که حاوی یک یا چند توپ فلزی است

سنسور تیلت می تواند به لرزش پاسخ نشان دهد اما با دامنه ی بالا و فرکانس پایین .

یک برد کوچک حاوی سنسور لرزش پین و فنر مقایسه کننده و پتانسیومتر تریمر برای کنترل حساسیت به صورت ارزان توسط عرضه کننده ی چینی Elecrow با نام ۱۵P – SW ۱۸۰ فروخته می شود Elecrow همچنین بازه ی وسیعی از سنسور های کم هزینه ی دیگری برای عرضه دارد 

نوار پیزوالکتریک

LDT0-028K عرضه شده توسط Measurement Specialties بخشی از یک پلیمر پیزوالکتریک است که بر روی زیر لایهی مادهی پلی استر سوار شده است . طراحی این فیلم طوری است که به یک انتها وصل شده است و انتهای دیگر لرزش می شود ، که هرکدام حدود ۲۵mm ۱۳mm x هستند . 

اضافه کردن وزن باعث تغییر فرکانس رزونانس سنسور می شود ،

انحراف حدود ۲ میلی متری برای تولید ۷۷DC بین دو سر کافی است ، انحراف های بیشتر باعث ایجاد ولتاژهای بالا تر می شود . تولید کننده پیشنهاد می کند که اتصال مستقیم به قدلعهی CMOS امکان پذیر است . برای شکل دهی سیگنال می توان از یک آپامه ها استفاده کرد

قطعه ی پیزوالکتریک از این نوع تنها به هنگام فرایند ، خم لندن ولتاز تولید می کند .

اگر این نوار در حالت منحنی نگه داشته شود ، خروجی به صفر کاهش پیدا می کند .

وقتی که وزنی به سمت آزاد متصل نباشد ، این سنسور دارای فرکانس رزونانس نزدیک به ۱۷۰ است .

پیزوالکتریک مبتنی بر چیپ

سري Murata PKGS نمونه ای از سنسور شوک پیزوالکتریک نصب سطحی است . این قطعه که ابعاد آن ۴mm ۲mm x ۱mm x است ، خروجي آنالوگ آن برای اتصال از طریق یک آپاهپ طراحی شده است . تولید کننده پیشنهاد دارد که این قطعه در یک دیسک درایو استفاده شود تا عملیات خوانش نوشتن به هنگام وجود لرزش را قطع کند . همچنین ، سنسور های شوک را می توان در -CD ROM یا درایوهای DVD به کار برد . همچنین آن ها را می توان در ماشین های دریافت پول استفاده کرد ، که وقتی حمله هایی رخ میدهد آلارمی به صدا در آورد .

TB6078FUG محصول توشيبا یک محصول مشابه است . توجه داشته باشید که چون این دستگاه ها دارای قطعات الکترونیکی هستند ، نیازمند منبع تغذیه هستند ( معمولا ۳.۳VDC الى ۵VDC)

نوع تله موش

برخی از سوئیچ های لرزش به سیستم ساده ای از اهرم ها متکی هستند که می توان آن را با تله موش مقایسه کرد ، زیرا در آن تحریک بسیار کم یک فنر بسیار قوی را به کار می اندازد .

این بازو از موفقیتی که فتر هماهنگ شده است عبور می کند و اکنون فتر عمل می کند تا بازو را به صورت یک سوئیچ سریع نگه دارد . این نوع سیستم در سنسور هایی همچون برج های خنک کنندهی نیروگاه ها که در آن شکستن پره های فن ها باعث ایجاد لرزش های بسیار زیاد می شود .

مقناطیس

معمولا این متد برای شناسایی لرزش های زیادی که در ماشین ها و یا سایر دستگاه های حاوی قطعات مکانیکی در حال چرخش هستند استفاده می شود . این سنسور ممکن است از نظر فیزیکی بزرگ باشد و دارای اتصال های سوئیچ متحرکی باشد که می تواند جریان های ۱ آمپری یا بیشتر را تحمل کند .

در یک سیستم ، از یک توپ استیل که توسط آهنربای ثابت نگه داشته شده است و قدرت کافی برای جلو گیری از افتادن آن ندارد استفاده می شود . لرزش فرکانسی بسیار کم باعث می شود این توپ از جای خود خارج شود ، که توپ افتاده و دو اتصال را متصل می کند .

این باعث فعال سازی رله ای می شود که این قطعه ی ماشینی را از لرزش حفاظت می کند و آن را خاموش می کند .

این توپ ممکن است دارای فاصله ی کمی از مغناطیس باشد و جایگاه آن ممکن است توسط فشار خارجی قابل تغییر و جابه جایی باشد . این باعث می شود حساسیت سوئیچ تنظیم شود . پس از اینکه سوئیچ تحریک شد ، باید ریست شود ، که شامل استفاده از یک اهرم خارجی برای بالا آوردن توپ به موقعیت قبلی نزدیک به مغناطیس می شود .

ه در آن آهن ربا بر روی یک بازوی عمودی است که می تواند توسط لرزش افقی جایگاهاش تغییر کند و یک جرم داخلی بر روی یک فنر افقی می تواند آهن ربا را در واکنش به لرزش در دو محور از جای خود بیرون کند . 

منبع: