רשום פופולרי

בחירת העורך - 2019

מהנדס יוצר עיצוב חדש עבור חיישנים קיבולי דק במיוחד

Anonim

כחלק ממחקר אקוסטי מתמשך באוניברסיטת בינגהמטון, באוניברסיטת סטייט בניו יורק, פרופ 'רון מיילס, פרופסור בכיר, יצר חיישן מעשי עם התנגדות אפשרית לפחות לתנועה. החיישן הדק והגמיש אידיאלי לצלילי חישה, כיוון שהוא יכול לנוע עם זרימת האוויר שנעשית אפילו על ידי הרעש הרך ביותר, ועוסק בבעיות עם תאוצה, מיקרופונים וחיישנים דומים רבים אחרים.

פרסומת


"המטרה היתה ליצור חיישן שרק מתנגד לכוח הכבידה, "אמר מיילס. "החיישן היה צריך להישאר מחובר למכשיר, אבל חוץ מזה, רציתי שהוא יזוז אפילו עם הצלילים הקלילים ביותר או תנועת האוויר".

היכולת לזוז עם האוויר היא איך חיישנים מסוגלים לדעת מתי צליל קיים ואיזה כיוון זה בא.

מיילס עשה התקדמות עם חיישנים אקוסטיים בשנת 2017 באמצעות משי עכביש טבל בזהב כמו חיישן דק וגמיש לעשות מיקרופון עם תגובת תדר שטוח להפליא. חיישן זה כלל מגנט כדי להמיר את תנועת המשי לאות אלקטרוני.

כחלופה לשימוש במגנט, מיילס יצא ליצור חיישן קיבולי. במקום צורך מגנט, חיישן קיבולי דורש מתח נוסף אליו באמצעות אלקטרודות.

שני מיליארד מיקרופונים קיבולי מיוצרים מדי שנה אבל עושה את שניהם קטנים ויעילים מגיע עם כמה אתגרים.

הפלטפורמה החדשה שלו מספקת דרך לזהות את התנועה של סיבים דקים מאוד או סרטים על ידי חישה שינויים בתחום חשמלי ללא שימוש במגנט.

זה לא היה בעבר ניתן להשתמש בחישה קיבולי על חומרים גמישים מאוד, דק כי הם צריכים להתנגד כוחות אלקטרוסטטיים שיכולים להזיק להם או לעכב את התנועה שלהם.

"החוקרים רוצים שהחיישן ינוע עם כוחות קטנים מהצליל, מבלי להיות מושפע מהכוחות האלקטרוסטטיים", אמר מיילס.

בעבודה האחרונה הזו, מיילס מצא עיצוב המאפשר לחיישן הדק והגמיש - שיכול להיות משי עכביש או כל חומר אחר, דק עד כדי כך - מעל שתי אלקטרודות קבועות.

"בגלל החיישן הוא בזווית של 90 מעלות מן האלקטרודות, כוחות אלקטרוסטטי לא משפיעים על התנועה שלה, " אמר מיילס.

זהו חלק קריטי של העיצוב כי החיישנים צריכים להיות מתח הטיה גבוהה - המתח הנדרש להתקן לפעול - להיות יעיל מאז רגישות החיישן עולה עם מתח הטיה גבוהה.

עיצוב זה אומר כי חיישנים קיבולי, כמו אלה המשמשים טלפונים חכמים, יכול להיות גם קטן ויעיל יותר.

מיילס אמר את העיצוב הייחודי גם מספק כמה יתרונות אחרים חשובים ביישומים שונים.

"האופן שבו חיישן מתוכנן עכשיו אומר שיש לו פוטנציאל פוטנציאלי כמעט קבוע, אבל יכול גם לחזור שיווי המשקל שלו לאחר תנועות גדולות."

המחקר של מיילס מומן בחלקו על ידי מענק של הקרן הלאומית למדע (NSF) ואת העיצובים הפונקציונליים שלו הם פטנט ממתינים. עבודה זו פורסמה לאחרונה ב- IEEE Sensors Journal .

פרסומת



מקור הסיפור:

חומרים הניתנים על ידי אוניברסיטת Binghamton . הערה: ניתן לערוך תוכן עבור סגנון ואורך.


עיון ביומן :

  1. RN מיילס. חיישן קיבולי תואם לאקוסטיקה: הימנעות מכוחות אלקטרוסטטיים במתח הטיה גבוה . IEEE Sensors Journal, 2018; 1 DOI: 10.1109 / JSEN.2018.2841345