هر آنچه باید در مورد سنسور های نخ بدانید!

هر آنچه باید در مورد سنسور های نخ بدانید !

سنسور نخ چیست ؟

 هر آنچه باید در مورد سنسور های نخ بدانید ! را در این مقاله بررسی میکنیم. سنسور نخ یا Fiber Optic Sensor یک نوع سنسور است که از پرتو نوری برای اندازه‌گیری و تشخیص متغیرهای مختلف استفاده می‌کند. در این سنسور، یک نخ فیبر نوری شامل یک هسته نوری و لایه‌های محافظتی از جنس شیشه استفاده می‌شود.

به طور کلی، در سنسور نخ، نوری که در هسته فیبر به داخل وارد می‌شود، با تغییرات مختلف در محیط اطراف نخ، تغییراتی در شدت، فاصله، زاویه و یا پهنای پالس نوری را تجربه می‌کند. این تغییرات سپس توسط سنسور تشخیص داده شده و به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شوند که می‌توان از آن برای کنترل و نظارت بر فرایندهای مختلف استفاده کرد.

نکات مهم در مورد سنسور نخ

سنسور نخ یا Fiber Optic Sensor، یک نوع سنسور بسیار حساس و دقیق است که برای اندازه‌گیری و تشخیص متغیرهای مختلف در سیستم‌های مختلف استفاده می‌شود. در ادامه، به برخی از نکات مهم در مورد سنسور نخ اشاره شده است:

دقت بالا:

سنسور نخ، بسیار دقیق و حساس است و معمولاً دقت آن به ترتیب صدم یا هزارم وحدت اندازه‌گیری می‌شود.

عملکرد قابل اعتماد:

سنسور نخ به دلیل عدم وجود قطعات متحرک و مصرف انرژی کم، عملکرد بسیار قابل اعتمادی دارد و از پایداری بالایی برخوردار است.

مقاومت در برابر شرایط سخت:

سنسورهای نخ به دلیل عدم حساسیت به تداخلات الکترومغناطیسی، مقاومت در برابر آتش، رطوبت، شوک و لرزش بسیار بالا هستند.

اندازه کوچک:

سنسورهای نخ به دلیل اندازه کوچک، به راحتی در سیستم‌های پیچیده و فضاهای محدودی قرار می‌گیرند.

کاربردهای متنوع:

سنسورهای نخ در بسیاری از صنایع مانند صنایع خودروسازی، هوافضا، نفت و گاز، پزشکی و … مورد استفاده قرار می‌گیرند.

هزینه بالا:

سنسورهای نخ به دلیل پیچیدگی فنی، هزینه بالایی دارند و در مقایسه با سایر نوع سنسورها، قیمت آنها بیشتر است.

نیاز به تخصص فنی:

به دلیل پیچیدگی فنی سنسورهای نخ، نیاز به تخصص فنی برای نصب، تعمیر و نگهداری آنها وجود دارد.

قابلیت ارتقاء:

با توجه به پیشرفت تکنولوژی، سنسورهای نخ نیز با قابلیت ارتقاء هستند و می‌توانند با بهره‌گیری از فناوری‌های جدید، دقت و کارایی بیشتری داشته باشند.

نحوه عملکرد سنسور نخ

سنسور نخ یا Fiber Optic Sensor، بر اساس اصل فیزیک نوری عمل می‌کند. در این سنسور، از نور برای انتقال اطلاعات استفاده می‌شود. سیگنال نوری از طریق یک نخ اپتیکی یا فیبر نوری انتقال داده می‌شود. این نخ اپتیکی به عنوان رسانه‌ای برای انتقال نور عمل می‌کند و می‌تواند به صورت دو راهه یا یک راهه باشد.

نوری که از منبع نوری فرستاده می‌شود، به صورت پرتویی در نخ اپتیکی حرکت می‌کند و در محیطی با شرایط خاصی که توسط سنسور نخ تعیین می‌شود، با تغییراتی روبرو می‌شود. این تغییرات می‌تواند ناشی از تغییرات فشار، دما، وزن، شتاب و … باشد. سپس پرتو نوری با تغییراتی که در آن ایجاد شده است، به صورت خروجی از نخ اپتیکی خارج می‌شود.

برای تشخیص تغییراتی که در پرتو نوری ایجاد می‌شود، از دو روش تشخیص تغییرات نوری استفاده می‌شود. روش اول، اندازه‌گیری تغییرات شدت نوری است که در نخ اپتیکی ایجاد می‌شود. روش دوم، اندازه‌گیری تغییرات فاز نور است که در نخ اپتیکی ایجاد می‌شود. این تغییرات فاز، معمولاً با استفاده از اندازه‌گیری تغییرات زمانی که پرتو نوری به صورت یک نوسان دورانی در نخ اپتیکی حرکت می‌کند، اندازه‌گیری می‌شود.

با توجه به اینکه سنسور نخ بر اساس اصل فیزیک نوری عمل می‌کند، به دلیل عدم وجود قطعات متحرک و مصرف انرژی کم، عملکرد بسیار قابل اعتمادی دارد و دارای دقت بالایی است. همچنین، سنسورهای نخ به دلیل مقاومت در برابر شرایط سخت، عدم حساسیت به تداخلات الکترومغناطیسی و اندازه کوچک، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انواع سنسور نخ

• سنسورهای نخ فشار
• سنسورهای نخ دما
• سنسورهای نخ شتاب
• سنسورهای نخ رطوبت
• سنسورهای نخ نور

کاربرد سنسور های نخ

سنسورهای نخ یا Fiber Optic Sensors، در بسیاری از صنایع و کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه به برخی از کاربردهای این سنسورها اشاره شده است:

• صنایع خودروسازی
• هوافضا
• نفت و گاز
• پزشکی
• صنایع نظامی
• ارتباطات
• صنایع الکترونیکی
• کنترل و نظارت

با توجه به قابلیت‌های سنسورهای نخ مانند دقت بالا، عدم حساسیت به تداخلات الکترومغناطیسی و مقاومت در برابر شرایط سخت، این سنسورها در بسیاری از صنایع و کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.