מה הוא חיישן?

מתמר וכל רכיב להמרת אות פיזי לאות חשמלי משמש למדידה, בקרה או העברת מידע. ללא רכיבים אלו לא ניתן לייצר את רוב המוצרים המודרניים. בנוסף, הידע הקיים מאפשר את ניצול היכולות הטכניות של הרכיבים עבור שימושים ורסטיליים

חיישן הוא רכיב המסוגל להמיר ערכים פיזיקליים לתנועה מכאנית או לאותות. הוא משמש לצרכי מדידה, בקרה או העברת מידע למגוון רחב של מערכות. נהוג להתייחס אל מתמר מן הסוג הזה גם בשמות גלאי או מד, אולם בפועל מדובר על רכיבים עם צורת פעולה זהה. הרכיב יכול לחוש תכונה בעולם הפיזי ולהמיר אותה לאות חשמלי או אלקטרוני לטובת מענה על צרכי הלקוח. הוא נמצא במגוון כלים ומכונות:

·         כלי רכב

·         מנועים

·         לווינים מלאכותיים

·         מכשירים רפואיים

·         רובוטים

רכיבים להמרת ערכים פיזיקליים לתנועה מכאנית או אותות מתוכננים לזהות אנרגיות ונגזרות שלהן. הם מתמקדים באנרגיות חום, אלקטרומגנטיות, שינויים מכניים, קרינה וקול. יש גם רכיבים המסוגלים לזהות תנועה בסביבתם המנוטרת הוא לשמש לצורך זיהוי מאפייני תנועת החיישן עצמו.

סוגי חיישנים

יש שתי קבוצות עיקריות של רכיבים המסוגלים להמיר ערכים פיזיקליים לתנועה מכאנית או לאותות. סוג אחד כולל רכיבים פסיביים המתאפיינים במדידת אנרגיה קיימת, כמו למשל לטובת מדידת טמפרטורה. סוג שני כולל את הרכיבים האקטיביים. אלו רכיבים הפולטים אנרגיה ולאחר מכן קולטים את ההחזר שלה. רכיבים אלו מאפשרים לדוגמא את פעילותו של המכ"ם.

מלבד האמור לעיל, סקירה קצרה של סוגי רכיבים אלקטרוניים מעלה רשימת חיישנים עשירה:

·         אור

·         תנודות אוויר

·         קרבה

·         ביולוגיים וכימיים

·         אקוסטי

הפעלת הרכיבים האלקטרוניים תלויה לעיתים קרובות במכשירים אחרים השייכים לקטגוריית הגלאים. אנטנות, גלאי חלקיקים ומכשירי מדידה משולבים עם אמצעים לגילוי תנועה בוידאו ועם מתמרים רגישים נוספים.

חיישנים בשירות התעשייה

אי אפשר לדבר על רכיבים להמרת ערכים פיזיקליים לתנועה מכאנית או אותות מבלי להזכיר את השימושים התעשייתיים. בשירות התעשייה נמצא כיום מספר עצום של רכיבים אלקטרוניים. רכיבים אלו אחראיים על הפעלת פסי ייצור ויש להם תפקיד משמעותי בעמידה בהספקים, ביצועים ולוחות זמנים. רכיבים אלקטרוניים משולבים בשלבים שונים של הייצור התעשייתי. הם נפוצים במפעלי תעשייה בכל רחבי העולם וניתן לחסוך באמצעותם מיליוני דולרים בשנה. מעבר לכך, סביר להניח כי בעתיד יצטרפו עוד ועוד רכיבים אלקטרוניים לרשימת המכונות התעשייתיות.

רכיב המצליח להמיר ברמה גבוהה של דיוק אות פיזי לאות חשמלי ולהיפך הוא פריצת דרך טכנולוגית. למרות שרכיבים אלו נמצאים בסביבתנו כבר שנים רבות, לא כולנו מקדישים מחשבה למשמעות שלהם. כל מיקרופון, רמקול, התקן תצוגה, אנטנה או אפילו ממיר תנודות של מיתרי הגיטרה לאות חשמלי מיוצר מהרכיבים הללו. הם אחראיים על איכות החיים שלנו ולרוב אין להם תחליף. 

הכל על אנקודרים

חברות העוסקות בתחום הרובוטיקה משווקות סוגים שונים של מכלולים אלקטרואופטיים לטובת גופים בתעשייה המודרנית. במאמר הבא נציג את המכלול האלקטרואופטי וננסה להבין מה מאפיין אותו

אינקודר הוא מכלול אלקטרואופטי בו ניתן להשתמש לצורך מדידת אורכים במערכות מיכון ואוטומציה. בתחום האלקטרואופטיקה מצליחים לשלב בין אלקטרוניקה ואופטיקה וכך לטפל בחקר ויישום תופעות מגוונות. רכיבים אלקטרואופטיים נמצאים בשימוש נרחב בנורות LED, לייזר, גלאים, תאי שמש סולריים, סיבים אופטיים ועוד.

חיישנים ואנקודרים

סוגי מכלולים והשימוש בהם

יש כמה סוגים עיקריים של אינקודרים:

·    יחסיים
·         אבסולוטיים
·         מגנטיים
·         אופטיים
·         ליניאריים

עיקרון הפעולה של מכלול אלקטרואופטי יחסי מבוסס על דיסקה ובה חריצים מעבירי אור. החריצים ממוקמים במרחק זוויתי קבוע זה מזה. בנוסף, בצד אחד של הדיסקה יש מקור אור בעוד בצד השני יש קולטן אור. תפקידו של קולטן האור הוא לייצר אות מתח או זרם בכל פעם שהוא מקבל את אותות האור הטבעיים.

הדיסקה המחורצת מהווה את יחידת הבסיס של המכלול. דרך מרכזה של הדיסקה עובר ציר המחובר לגלגל בקוטר ידוע. עם תחילת הפעילות וכאשר הגלגל מסתובב, גם הדיסקה מסתובבת ואור מגיע אל הקולטן לסירוגין בהתאם כאמור למיקום החריצים. אות המתח הנוצר לסירוגין מועבר מתוך הקולטן הנמצא בתוך המכלול אל יחידת החישוב הרלוונטית. יחידת המיחשוב יכולה להיות מחשב, בקר תנועה או כל רכיב מתאים אחר. יחידת החישוב מתחילה בשלב הזה לבצע את חישוב היחס בין הרווח שבין החריצים לבין קוטר הגלגל, ואף ממירה את האות ליחידות אורך.

מה תפקידו של מכלול אלקטרואופטי בתעשייה המודרנית?

אינקודרים בנויים כציר מלא או ציר חלול להרכבה על ציר קיים. המכלול הסיבובי משמש בתעשייה המודרנית להמרה של תנועת ציר סיבובית בצורה מדויקת וללא הגבלה. השימוש העיקרי הוא בתחומים הבאים:

• רובוטיקה
• מכונות ייצור
•   אוטומציה תעשייתית

היתרון של המכלול האלקטרואופטי הוא שניתן לבחור את שיטת העברת המידע לבקר. האפשרויות הן תקשורת טורית או מקבילית.

מהם מדי נטייה?

כדאי להסביר את המושג מדי נטייה על מנת להבין את צורת הפעולה ואופי השימוש באינקודרים. מד נטייה הוא משוב זווית המשמש במערכות בהן נדרש לדעת את זווית העומס. מד נטייה נפוץ במערכות צבאיות אך יש לו גם שימושים אזרחיים. מד נטיה יכול להיות מסופק לצרכי הלקוח במגוון צורות, רמות דיוק וסוגי ממשקים. יש מדי זווית עם ממשק משתמש אנלוגי של זרם או מתח וממשק תקשורת. יצרנים בתחום הרובוטיקה מפרסמים מפרט טכני של מדי נטייה ומאפשרים את השילוב שלהם בגופי התעשייה המודרנית.

ניתן לאפיין אינקודרים על פי הפולסים שיניבו בסיבוב אחד. הדרך הנכונה לבצע את האפיון היא להשתמש בידיעה של קוטר הגלגל המחובר כדי להמיר את האות המתקבל מהם ליחידות אורך.  

Baumer מספקת לכם חיישנים איכותיים!

בעולם התעשייה, יש לא פעם צורך שעולה בדבר חיישנים איכותיים במיוחד שיוכלו לתרום לתהליכי האוטומציה. יש לזכור עד כמה החיישנים הם קריטיים, שכן הם אלו שמאפשרים לבצע ניטור ובקרה בכל תהליכי הייצור והעבודה - ומחליפים למעשה את עבודת האדם. לכן חשוב גם שיהיו חיישנים מגוונים יחסית - וכאן בדיוק נכנסת לתמונה חברת Baumer. החברה היא בעלת היסטוריה ארוכה מאד שמתחילה בגרמניה - וכיום החברה הפכה לחברה כלל-אירופאית מצליחה במיוחד אשר משווקת ומייצרת מוצרי אוטומציה לכל העולם (וגם לישראל), בדגש ברור מאד על מוצרי החיישנים שלה.

 

חיישני באומר

במה החברה מתמחה?

●       ייצור חיישני אישור ובדיקה - אחד התחומים שבהם Baumer מתמחה במיוחד, זהו ייצור חיישני בדיקה. המהות של חיישנים אלו היא לאשר או לפסול מוצרים שונים אשר עוברים דרך החיישן. כיצד החיישן הנ"ל עובד? האדם מכניס לתוכו הגדרות מסוימות בדבר מוצר תקין או פסול, וכך החיישן יודע לזהות ולבחון כל מוצר וכמובן להתריע במידה ויש מוצר פסול - וכך המוצר יוצא החוצה מפס הייצור. מדובר על פתרונות מתקדמים במיוחד שמתאימים לתעשיות רבות.

●       מודדי מרחק - חיישנים נוספים שאפשר למצוא דרך חברת Baumer, אלו הם החיישנים שמאפשרים למדוד מרחק וקירבה. החיישנים הנ"ל הם חשובים מאד בכדי למנוע מצבים של התנגשויות בזמן תהליך העבודה, למנוע עומס יתר על המכונה, וכיו"ב. מדובר לא פעם על רכיבים שיכולים למדוד מרחק וקירבה בין ורכיבים שונים, וכך לספק מידע מתאים.

●       עבודה אישית - אחד מהיתרונות המשמעותיים של חברת Baumer הוא הניסיון האדיר שהיא צברה. מדובר על חברה שזה מכבר חגגה יום הולדת 60, ולכן הניסיון שלה והפריסה העולמית שלה, מאפשרים לה לייצר את מוצריה תוך הקפדה על מתן יחס אישי ללקוחות מכל העולם.

רוצים ליהנות מהחיישנים?

אם המוצרים של החברה משכו אתכם ואתם מבינים שאתם זקוקים לחיישנים שלה, חשוב מאד שתפנו אליה דרך האפיקים המקובלים. רצוי לפנות ליבואן רשמי בישראל, בכדי שתוכלו לסקור את מוצרי החברה.

מהו חיישן ולמה הוא משמש?

אם ישנו רכיב אשר שינה את העולם בצורה משמעותית ביותר, הרי שאלו הם החיישנים. קשה מאד לדעת איך נראה היה העולם כיום, אילולא היו בו מאות חיישנים מסוגים שונים בכל תחום כזה או אחר. תפקידו של החיישן הוא לכאורה פשוט מאד - החיישן מקבל קלט מסוים מן הסביבה (קרי, "חש" אותה, ומכאן שמו), ובהתאם לכך, הוא יכול לתת פלט מסוים. הקלט שהחיישן מרגיש יכול להיות מגוון מאד - טמפרטורה, תנועה, לחץ, קול, מידת קרינה, וכן שינויים נוספים. חיישנים היו בשימוש האנושות עם המצאת המדחום הראשון בו גילו שכספית יכולה למדוד את הטמפרטורה - ומכאן המשיכו לעולם האלקטרוני והדיגיטלי.

מהו חיישן?

כמה דברים שכדאי לדעת בנוגע לחיישנים

●       שימושים מגוונים - אפשר למצוא כיום חיישנים כמעט בכל תחום: חיישן שנמצא בשלט לטלוויזיה והמזגן שמופעל על אור תת אדום, חיישן שהוא המקש שבמקלדת מחשב שלכם שמגיב ללחץ, חיישני אור במצלמת הרשת שלכם, חיישנים מגנטיים שמותקנים ליד דלתות וחלונות ונותנים התראה על פריצה,  החיישנים במסכי מגע שמופעלים על זיהוי קירבה, חיישנים כימיים שונים, חיישני אוויר שמודדים תנועות אוויר מיוחדות, ועוד דוגמאות שונות.

●       פאסיבי או אקטיבי? - ניתן לומר שבחלוקה גסה, ישנם שני סוגים עיקריים של חיישנים. הסוג הראשון אלו הם החיישנים הפאסיביים. אלו בסך הכל מקבלים קלט מן הסביבה, ומעבירים אותו הלאה לאדם או לחלק אחר במכונה. לעומת זאת, חיישן אקטיבי הוא כזה שגם פולט מראש משהו - כך למשל המכ"ם שפולט אנרגיה, ולפי ההחזר שלה הוא קולט מחדש את המידע.

למצוא הכל באריאל את ברגר

אם אתם מחפשים חיישנים מתקדמים במיוחד אשר יוכלו לשרת אתכם פנו לחברת אריאל את ברגר, משווקת רכיבים בתחום האוטומציה והרובוטיקה, ובין השאר משווקת את מיטב החיישנים השונים של היצרנים המובילים בעולם.

התפקיד של שסתומים בענפי התעשייה

ענפי התעשיה בארץ ובעולם הם וודאי רבים ומגוונים בעידן של היום ללא כל ספק. הם דורשים לא מעט מוצרים שונים כאלה ואחרים שיאפשרו להם לתפקד בצורה האיכותית ביותר. בין בשאר יש צורך בשימוש בשסתומים שונים. שסתום משמש לפתיחת וסגירה של מעברים, או לויסות הזרימה של נוזל או גז אל תוך צינורות. הייעוד של ההתקן בא לידי ביטוי בעיקר בענפי התעשייה השונים וגם במערכות צנרת. רוב הצנרות מבוססות על התקני סגירה, אל-חוזרים, סגירה אל-חוזרים, ברזים והתקנים מיוחדים. מנגד, התפקיד של ההתקנים בענפי התעשייה מבוססים על מספר תכונות ייחודיות:

א. שליטה – התאמה של ההתקנים למכונות ומתקני ייצור מאפשרת שליטה עדינה ומדויקת. כך ניתן לנתב את הנוזל או הגז לצרכי התעשייה מבלי לבזבז אנרגיה, זמן ומשאבים. השליטה היא חלק בלתי נפרד משימוש נכון בהתקנים וכך נמדדת יעילותם בטווח הקצר והארוך.

ב. זמני תגובה – אין מקום לפשרות בכל הנוגע אל התפקיד של שסתומים בענפי התעשייה השונים בארץ ובעולם. זמני התגובה קריטיים לצורך הפעלת המכונות ושימוש בהתקנים לאורך זמן. ככל שזמן התגובה מדויק יותר, כך יכולה התעשייה ליהנות מביצועים אטרקטיביים.

ג. דיוק – בסופו של דבר, התקנים המיועדים לפתיחה וסגירה של מעברים או לויסות זרימה של נוזל או גז חייבים להיות מדויקים. עודף נוזל או גז בתוך הצינורות או מחסור באחד מן החומרים הללו גורמים נזקים בלתי הפיכים לענפי התעשייה.

באילו ענפי תעשייה ניתן למצוא את ההתקנים?

כמעט כל ענף תעשייה מסורתי ומודרני נשען על שימוש בהתקן לפתיחה וסגירה של מעברים. עם זאת, רצוי לציין את הענפים הבולטים ובראשם התעשייה הכבדה. הזריזות והדיוק של ההתקנים בחברות התעשייה הכבדה מאפשרים תפוקה אופטימאלית. במקביל, אפשר למצוא את השסתומים גם בפסי ייצור הדורשים עבודה מדויקת לאורך זמן, חסינות להפרעות ורמת ייצור גבוהה מהרגיל.

לבסוף, בשנים האחרונות החלו התקנים המשמשים לפתיחת מעבר, סגירת מעבר או ויסות זרימה לבלוט גם בתחנות כוח. לצורך ייצור אנרגיה נדרשים התקנים הנשלטים באופן עדין ועל בסיס נתונים משתנים של לחץ וספיקה. 

חיישנים שונים בתעשיית הרכב

אם אתם מתכוננים לקנות רכב חדש, או להכניס את הרכב הקיים שלכם לטיפול, כדאי להשקיע כמה דקות, ולקרוא על השימוש הנרחב בחיישנים בתעשיית הרכב. אי אפשר כיום לתכנן רכב מוצלח, ללא מספר חיישנים שונים. חלק מהחיישנים הללו, יכולים להיות ממש בגדר מצילי חיים. כמובן שישנם חיישנים, אשר הם יותר בגדר מותרות ברכב, על אף שהם יכולים להקל עלינו מאד במהלך הנהיגה, ההתנעה והחניה. אנו נסקור כמה מהחיישנים הבולטים ביותר בתחום:

כמה דוגמאות לחיישנים איכותיים לרכב

●       חיישני חמצן - מדובר על חיישנים חשובים מאד, אשר יכולים להתריע בפנינו, האם ישנה פליטה של יותר מידי גזים מזהמים מהרכב. יש לקחת בחשבון שפליטת גזים מזהמים היא בעייתית לא רק מבחינת היבטים של איכות הסביבה, אלא גם מבחינת ביצוע המנוע, ויש לשמור על איזון מושלם. החיישן יכול כאמור להחוות לפי אחוז החמצן, האם תערובת הגזים ברכב תקינה או בעייתית.

●       חיישני טמפרטורה - אלו חיישנים חשובים מאד, אשר יכולים למדוד את טמפרטורת המנוע. בחורף הם יכולים להחוות האם המנוע קר מידי ואולי אף יש סכנה לקיפאון. לעומת זאת ביתר חודשי השנה, החיישן יכול להתריע מפני חימום יתר של המנוע, ואף לסייע להשבתה אוטומטית של הרכב, לפני שייגרם לו נזק משמעותי.

●       חיישני רוורס - אלו הם חיישנים שמותקנים בעיקר ברכבים חדשים. מדובר על חיישנים מבוססי תנועה, אשר יכולים לזהות את המרחק בין הרכב לרכבים אחרים. כך, כאשר אתם חונים ברוורס, החיישנים מתריעים עד כמה אתם רחוקים מרכב אחר, ומונעים התנגשות.

למצוא את החיישנים הטובים ביותר

אם אתם מעוניינים בחיישנים האיכותיים ביותר שיש, במחירים הוגנים ובאחריות מלאה, אין ספק שהגעתם למקום הנכון. חברת אריאל את ברגר, משווקת בישראל את החיישנים המובילים והאיכותיים ביותר שיש כיום. החברה משווקת בין השאר חיישנים ללקוחות פרטיים, עסקיים, מוסדיים ואף ביטחוניים.

מהם החיישנים שמותקנים ברמזורים?

בתוך רמזורים רבים, נוכל למצוא כיום חיישנים, אשר מאפשרים ויסות חכם יותר של התנועה. עיקר השימוש בחיישנים הללו הוא בצמתים, שבהם יש כבישים עמוסים יותר וכבישים עמוסים פחות. בעבר, לפני שהיו מותקנים חיישנים, היה מוגדר מראש מספר השניות שבהן בכל נתיב יהיה אור ירוק, ללא תלות בעומס התנועה. כיום, החיישנים מאפשרים בעצם לזהות האם יש בכלל כלי רכב על הכביש. ברגע שעל כביש מסוים אין כלי רכב - יש תמיד עדיפות לכביש העמוס יותר, שבו האור ימשיך להיות ירוק והתנועה תזרום.

כיצד החיישנים הללו פועלים?

●       סגירת מעגל - חיישנים ברמזורים מופעלים על בסיס סגירה של מעגל חשמלי. בניגוד לנהוג לחשוב, חיישנים אלו לא מופעלים על זיהוי כובד או תנועה של רכב. במקום זה, יש על הכביש לפני הרמזור משטח מגנטי. ברגע שגלגל הרכב עולה על המשטח, הוא בעצם דור על החיישן, המעגל החשמלי נסגר, וכך נשלח אות לרמזור כי יש רכבים בסביבה.

●       מותאם לכל רכב? - ישנם חיישנים ברמזורים, אשר יכולים לזהות רק כלי רכב עם ארבעה גלגלים לפחות, ומתקשים בזיהוי אופנועים, קטנועים, ועל אחת כמה וכמה אופניים שאינם ממונעים. לכן יש עדיפות כמובן לחיישנים שהם רגישים יותר, ולא זקוקים לשני גלגלים לצורך זיהוי וסגירת מעגל, אלא רק לגלגל אחד.

●       בכל רמזור? - לא בכל רמזור נוכל למצוא תמיד התקנה של חיישנים. איך נוכל לזהות האם יש חיישן או אין? פשוט - חפשו תמיד את הפס המגנטי שמותקן לפני הרמזור. אם אינכם רואים אותו, סימן שמדובר על רמזור "טיפש" ללא חיישן.

שליטה חכמה על התנועה

אנו יכולים לראות שברמזורים רבים כיום יש חיישנים שמותקנים שכן אלו מאפשרים ויסות חכם יותר של התנועה. החיישנים מאפשרים לתנועה לזרום בצורה נוחה יותר, למנוע עומסים שונים, ולאפשר גישה הוגנת לכביש לכל נהג.