با سلام من دوباره برگشتم به انجمن ولی زیاد وقت صرف نمی کنم.
و تنها دلیلم برای بازگشت یک ایده تومخی بود که به ذهنم رسید و دربارش شک و تردید دارم شاید علما بتونن کمکی کنن.
من کلا دیونه سنسورها هستم و خیلی وقته (حدودا 3 سال) عاشق اینم که سنسورهای مختلف بسازم. البته در توانم نیست که خود قطعات پایه سنسور رو بسازم. منظورم ماژول کاربری یک سنسور.مثلا ساخت سنسور فاصله یاب آلتراسونیک یا مادون قرمز یا لیزری و ...
تو این 1 سالی که انجمن نبودم هم یک سری فعالیت های نا موفق یا نصفه نیمه در این زمینه انجام دادم. مثلا یک مدار آشکار ساز امواج آلتراسونیک خیلی حقیر و ساده ساختم یا یک سری اندازه گیری ها روی یک نوع فرستنده و گیرنده مادون قرمز انجام دادم که نهایتا دیدم به دردم نمی خورن
.(البته دیتاشیت نداشتند) . رو مدار فلیزیاب کار کردم کلی مطالعه رو فاصله یابای لیزری و انواع سنسورای دیگه کردم و ...
(کارای دیگه هم کردم ولی مربوط به بحث نمی شه)
حالا یک فکر مضحک به مغزم زده که یک مغناطیس سنج حساس در حد 25 میکرو تسلا با اثر حال بسازم!!!
مگه می شه؟ اثر هال که مال میدانهای خیلی قویه!
البته یک فکر مذحک دیگه هم داشتم که یک مغناطیس سنج با لامپ ترمونیک باریکه الکترون بسازم.
این دومی یکم به عقل نزدیک تره.
از علما و حضار که تو زمینه الترومغناطیس آگاهی های لازم دارن تغازای کمک می کنم. البته شاید 2 ترم دیگه الکترومغناطیس بردارم ولی فک نکنم کافی باشه.
1- اثر هال:
این لینک تو محاسبات کمک می کنه
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hb ... /hall.html
خوب باید یک چیز خیلی باریک داشته باشیم با جریان خیلی زیاد. خوب نه من فلز باریک گیر میازم نه جریان زیاد. اگه ولتاژ خروجی در حد میکرو ولت باشه میشه خوب تقویتش کرد.(البته نویز هم خواهد داشت)
می خوام یک چیزی بشه که با هزینه خیلی کم رو یک بورد ساده قابل ساخت باشه. استاندارد بورد تا 0.1 میلیمتر هست. کمترشم هست.
خوب یک کار که می شه کرد اینه که تعداد زیادی سنسور هال رو بزاریم کنار هم رو یک برد و به یک نحوی(اگه طرحم ارزشمند از آب دربیاد ممکنه یکی طرحو بدزده) ولتاژ خروجیشونو با هم سری کنیم. خوب من یک محاسبه ساده انجام دادم دیدم حدودا 100-400 سنسور کوچیکو می شه رو یک برد 2 رو 1 سانتیمتر مربعی چاپ کرد. مشکل اینجاس که جریان بین همه اینا قراره پخش بشه. من حساب کردم هرکدوم جریانی حدود 10 آمپر می خوان که البته همچین مس نازکی رو داغ می کنه که بردش می سوزه. راه حل تو پالسه. می تونیم پالسهای کوتاه با جریان زیاد رو که از خازن تامین می شن رو ول کنیم و تو این مدت از خروجی نمونه برداری کنیم. باز مشکل اینجاست که 400 سنسور اونوق 4000آمپر می خوان. شاه راه جریان اونوقت ممکنه مثل فیوز بترکه. اگه طول پالسو کم کنیم و یک المان سوئیچ خیلی سریع و جریان بالا بزاریم شاید بشه تا 1000 آمپر اینا کاری کرد ولی مسئله اصلی شاهراه تغذیه سنسور های کوچیکه.اگه ابر رسانا ارزون بود می زاشتم خوب می شد. پس عملا تعداد زیادی سنسور هال موازی با یک سنسور فرقی نداره.پس بهتره یک سطح نازک داشته باشیم که اذیت هم نشیم.
مشکل من سر اینه که چه المانی بالای 1000 آمپر رو در پالس تحمل می کنه و خیلی هم سریعه؟ خازنی که کوچیک باشه یکم بار داشته باشه و 1000 آمپر هم بده چیه؟ شاید زمان پالس 1 میکروثانیه خوب باشه. خوب اونوقت حداقل یک خازن 100 ولت 100میکروفاراد لازمه. شایدم بشه زمان پالس رو کمتر کرد.
من هدفم اینه که یک سنسور سریع و ارزون با حساسیت بالا بسازم. شاید مجبور بشم خازنای گرون با ترانزیستور گرون بگیرم.
الان سنسورای مگنتومتر موجود تو بازار همه حساسیت خوبی دارن ولی سنسورای ارزون سرعت خیلی کمی دارن. یک سنسور سریع در حد میکروثانیه با حساسیت نانو تسلا دیدم 55$ بود. خوب اگه یک سنسور نه چندان ارزون ولی سریع بشه ساخت خوبه. اگرم بشه ثابت کرد سنسور هال قابلیت های دیگه ای هم داره و بشه اونو با تکنولوژی MEMS به طور بهینه ساخت بازم جای شکرش باقیه.
یک ایده دیگه که داشتم این که سنسور یک سیم دراز باشه که مثل سیم پیچ از پایین برد بره بالا و از پشت برد بیاد پایین(انگار یک سیم لوله دور یک برد مستطیلی بپیچید) یک چیزی شبیه به سیم لوله با حدود 10-20 دور . طبق فرمول هال تمام دو سر عرضی سیم در تمام نقاط ولتاژ تغریبا برابری دارند. اگه من ولتاژ عرضی نقاط مختلف سیم رو با هم با همون تکنیک مخفی سری کنم نتیجه ای حاصل می شه؟ به ظاهر که امکان نداره چون مثل وصل کردن 2 سر سیم به هم دیگست و نهایتا ولتاژ ها با هم سری نمیشن. البته اگه یکم مقاومت ناچیز مس رو در نظر بگیریم شاید 1% افزایش ولتاژ خروجی رو داشته باشیم.(من این موضوع رو خیلی ساده با Proteus شبیه سازی کردم) ولی می خوام ببینم تو شکل واقعی شاید اثراتی باشن که کمک به سری شدن ولتاژ نقاط مختلف سیم و درنتیجه تقویت ولتاژ حاصل از اثر هال کنن.(اگه این یک تیکه رو متوجه نشدین عیب نداره ایراد از منه)
یک راه حل دیگه هم دارم. اگه ما یک سنسور هال داشته باشیم و دو سر خروجیش رو به هم وصل کنیم باید یک ذره انحراف در مسیر حرکت الکترون ایجاد بشه در نتیجه مقاومت الکتریکی سنسور افزایش خواهد یافت. حالا باز هم با همون تکنیک ناگفته و مخفی خودم اگه این کارو رو یک تیکه سنسور حال که در واقع یک سیم دراز پیچ و تاب خورده هستش تکرار کنیم و اجازه بدیم تا جای ممکن در اثر وجود میدان مغناطیسی انحراف مسیر سنسور بیشتر بشه و مقاومت تغییر کنه اونوق می تونیم تغییرات مقاومت رو با اندازه گیری افت ولتاژ بدست بیاریم. ولی من هیچ نمی دونم چطور تخمین بزنیم که مقاومت چه طور تغییر خواهد کرد. ولی شاید این طریق حساسیت خیلی بیشتری نسبت به سنسور معمولی هال داشته باشه و آشکار سازیش راحت تر باشه.
می شه بخش اثر هال رو با یک ورقه خیلی نازک بریلیوم ساخت؟ که البته 1000 آمپر در 1 میکروثانیه تحمل کنه. بریلیوم 40% از مس حامل بار بیشتری داره.
یا این که یک آلیاژ خیلی چگال با جرم اتمی خیلی کم پیدا می شه که از بریلیوم خالص چگال تر باشه و جرم اتمی کمتری هم داشته باشه؟ شاید با تغییر جنس بشه بین 0.4 تا 100 برابر ولتاژ سنسور رو تقویت کرد.
این لینک فرمولش
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hb ... ur.html#c4
2-سنسور باریکه الکترون.
اولا من یه چیزایی در این باره دیدم و بعید نیست قبلا اختراع شده باشه.
همچین چیزی قبلا انجام شده داره؟
ارزش داره؟
راه حلش اینه که ی باریکه از الکترون که خیلی هم باید باریک باشه با سرعت خیلی کم پرتاب بشه و میزان انحراف الکترون با یک مکانیزمی که نمی گم خیلی جالب بدست میاد.
اصلا می شه باریکه الکترون رو تا سرعت پایین کند کرد؟
r=vm/qB
من یک شعاعی در حدود 2-10 سانتی متر می خوام پس سرعت الکترون باید در حدود 1 میلیون متر بر ثانیه باشه.
اصلا ممکنه؟ اگه ممکنه لطفا طرحمو ندزدین. منون