سنسور فشار نوری چیست؟

 سنسورهای فشار نوری از طریق تأثیر نور، تغییر فشار را تشخیص می دهند.

در ساده ترین حالت این  سنسور می تواند یک سیستم مکانیکی باشد که با افزایش فشار، عبور نور را مسدود می کند. در سنسورهای پیشرفته تر، اندازه گیری اختلاف فاز، امکان اندازه گیری بسیار دقیق تغییرات فشار کوچک را فراهم می آورد.

اصول کاری  سنسور فشار نوری

در یک سنسور فشارنوری مبتنی بر شدت، افزایش فشار باعث می شود منبع نور به تدریج مسدود شود. سپس  سنسور تغییر میزان نور دریافتی را اندازه گیری می کند.

به عنوان مثال، در مکانیسم ساده ای که در زیر نشان داده شده است، اعمال فشار، یک دیافراگم را جابجا می کند و تیغه مات متصل به آن، نوری که از LED می تابد را مسدود می کند. افت شدت نور توسط فتودیود تشخیص داده می شود و اندازه گیری مستقیمی از فشار را نشان می دهد.

یک سنسور فشار نوری ساده، نیاز به یک فتودیود مرجع دارد (همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است) که هرگز توسط تیغه مات مسدود نمی شود. این ویژگی به سنسور این اجازه را می دهد تا تغییرات در نور خروجی ناشی از عوامل دیگر مانند: فرسوده شدن منبع نور، تغییر در ولتاژ تغذیه و غیره را اصلاح کند.

این سیستم های مکانیکی نسبتاً بزرگ هستند. نسخه های بسیار کوچکتر با یک غشای بازتابنده و دو فیبر نوری ساخته می شوند، یکی به عنوان منبع نور و دیگری برای دریافت نور منعکس شده در نظر گرفته می شوند. اعمال فشار،  غشاء (دیافراگم) را خم می کند و مقدار نور بازتاب شده به دتکتور (تشخیص دهنده) را تغییر می دهد (شکل زیر).

سایر سنسورهای فیبر نوری از تداخل سنج برای اندازه گیری تغییرات طول مسیر و فاز نور ناشی از تغییر فشار استفاده می کنند. در ادامه این مقاله بیشتر بر روی  سنسورهای فشار فیبر نوری تمرکز می کنیم.

عملکرد سنسورفشار نوری

سنسورهای فشار فیبر نوری را می توان به عنوان بیرونی، جایی که حس کردن در خارج از فیبر انجام می شود، یا ذاتی و درونی، جایی که فیبر خودش در پاسخ به فشار تغییر می کند، دسته بندی کرد.

با استفاده از تداخل سنج می توان اندازه گیری نوری بسیار حساسی را انجام داد، اندازه گیری تغییر فاز بین نوری که دو مسیر متفاوت را طی کرده است، این کار می تواند تغییرات در فاصله مربوط به کسری از طول موج نور را تشخیص دهد.

دو نوع سنسور فشار وجود دارد که از تداخل سنجی (Interferometry) استفاده می کنند که عبارتند از:

1. Fabry-Pérot interferometer (FPI)
2. fibre Bragg grating (FBG)

FPI یک  سنسوراز نوع بیرونی است که از تداخل بین چندین پرتوی نوری منعکس شده بین دو سطح در یک حفره استفاده می کند. با تغییر فاصله بین آنها، تداخل میزان نور دریافت شده از یک طول موج خاص را تغییر می دهد. این یکی از بهترین فن آوری های سنسورهای فشار نوری است. ساده، دقیق و بسیار راحت برای تنظیم اندازه ها و محدوده های فشار مختلف هستند.

FBG یک  سنسور ذاتی است که دارای یک سری منظم از ساختارهای بازتابنده در فیبر است که در اثر کشش یا منعطف شدن فیبر تحت تأثیر قرار می گیرند. این باعث می شود طول موج نور منعکس شده تغییر کند.

ساختار  سنسورفشار نوری

حفره Fabry-Prot با دو سطح منعکس کننده موازی را می توان در نوک فیبر نوری (همانطور که نشان داده شده است) ایجاد نمود.

یک سطح نیمه بازتابنده به فیبر (M1) متصل شده و یک غشای بازتابنده در انتهای مخالف حفره (M2) ایجاد می شود. این غشاء یک دیافراگم را تشکیل می دهد که با اعمال فشار حرکت می کند.

تغییر فاصله بین آینه ها باعث ایجاد اختلاف در مسیر طی شده توسط هر پرتوی نور (E1 و E2) می شود و از این رو تغییر فاز نسبی بین آنها ایجاد می شود. تداخل حاصل باعث تقویت یا کاهش طول موجهای خاص نور می شود.

وجود بازتاب های چندگانه و تعداد زیاد پرتوهای مداخله کننده، منجر به اندازه گیری با وضوح بسیار بالا می شود.

با استفاده از یک سری از تغییرات دوره ای در ضریب شکست فیبر، می توان یک توری براگ در یک فیبر ایجاد نمود. این باعث می شود طول موج خاصی از نور منعکس شود یا منتقل شود (بر اساس نسبت بین طول موج و فاصله) و در نتیجه طیف نور بازتاب شده همچنان که فیبر و فاصله کشیده می شود، تغییر کند.

فیبر را می توان به دیافراگمی متصل کرد که هنگام اعمال فشار ، فیبر را می کشاند. فشرده سازی فیبر همچنین اثرات ساینده را تغییر می دهد و دو قله در طیف ایجاد می کند.

منبع : صنعت تک

سنسور دور موتور چیست؟

یکی دیگر از قطعات مهم در خودروهای انژکتوری ، سنسور دور موتور یا سنسور موقعیت میل لنگ می باشد که به ESS نیز مشهور می باشد. این سنسور وظیفه تشخیص و گزارش لحظه ای دور موتور به ECU را دارد و به همین جهت در امر حرکت خودرو، نقش بسیار پررنگی را ایفا می کند. در صورت عدم کارکرد صحیح و خرابی سنسور دور موتور ، خودرو به درستی کار نخواهد کرد و در گاهی موارد خودرو استارت می خورد اما روشن نخواهد شد. در ادامه سعی داریم تا در رابطه با این قطعه اطلاعات کاملی را در اختیار علاقه مندان قرار داده و به بررسی سنسور دور موتور و عیب یابی آن بپردازیم.

سنسور دور موتور چیست؟

سنسور دور موتور قطعه ایست الکتریکی مغناطیسی که در مقابل چرخ دندانه داری که روی فلایول قرار دارد، نصب شده است. اجزای تشکیل دهنده این سنسور، آهن ربا، سیم پیچ مسی و یک هسته از جنس آهن می باشد. هنگام چرخش چرخ دنده، میدان مغناطیسی ایجاد شده در سنسور، یک موج سینوسی ایجاد و به سمت ECU ارسال می کند. سپس ECU با محاسبه میزان دامنه و فرکانس دریافت شده، میزان دور موتور خودرو را بدست می آورد.

سنسور دور موتور چیست؟

مچل قرار گیری سنسور دور موتور

این داده های ارسال شده علاوه بر تنظیم دور موتور باعث می شود تا ECU ، زمان دقیق جرقه زنی در موتور را نیز بدست آورده و از این طریق زمان دقیق پاشش سوخت را به انژکتورها اعلام نماید. در نسل های پیشین خودروها، وظیفه بدست آوردن زمان دقیق جرقه زنی بر عهده دلکو بود که باعث ایجاد مشکلاتی می گردید. به طور کلی محاسبه دور موتور، تنظیم دور موتور آرام و ارسال اطلاعات زمان جرقه زنی، از وظایف اصلی سنسور موقعیت می باشد. در ذیل نیز وظایف این قطعه حیاتی در موتور خودرو شرح داده شده است.

وظیفه سنسور دور موتور چیست؟

از جمله مهمترین وظایفی که سنسور دور موتور یا سنسور موقعیت بر عهده دارد عبارت است از:

اعلام حرکت فلایول به ECU

اعلام نقطه مرگ بالا و در نتیجه تنظیم زمان جرقه زنی

تشخیص و اعلام دور موتور به دور سنج

تنظیم دور موتور آرام

سنسور دور موتور چیست؟

نمونه از یک سنسور موقعیت

عیب یابی سنسور دور موتور

اگر سنسور دور موتور دچار خرابی گردد، خودرو به هیچ وجه روشن نخواهد شد و اگر خودرو در حال کار باشد به سرعت خاموش می گردد. گاهی اوقات این مسئله به خاطر کثیفی و تجمیع براده در اطراف موتور ایجاد می گردد که این مساله سبب می شود سنسور موقعیت نتواند به خوبی ارسال سیگنال به ECU را انجام دهد. برای رفع این مشکل اگر موتور تمیز شود، دوباره سنسور دور موتور خواهد  تنوانست سیگنال های خود را به ECU ارسال نماید. در این مواقع، خودرو دوباره روشن خواهد شد، اما همچنان کد خطا از حافظه ECU پاک نشده و باید برای رفع آن خودرو را دیاگ زد.