מאמר זה בוחן כיצד בנינו על טכנולוגיית החיישנים MEMS (מיקרו-אלקטרו-מכניים – Micro-Electro-Mechanical Systems) ויצרנו מגוון חיישני הטיה צוללים, קומפקטיים ובטוחים באופן מהותי.
לחוש שינויים בזוויות ובכיוון זה הוא התפקיד העיקרי של חיישן ההטיה או מד השיפוע, והציוד הנפוץ ביותר להשגת מטרה זאת הוא חיישן MEMS (מיקרו-אלקטרו-מכני). חיישן זה מציע חישה ללא מגע לאורך ציר אחד או שניים, עם טווח מדידה אפשרי של 360° כאשר שני הצירים במצב הפעלה.
חיישני MEMS יכולים לזהות במדויק תנועות סיבוביות, ולמרות שבאופן נומינלי חיישן סיבובי עשוי להיראות כמו החיישן הרצוי לזיהוי תנועות סיבוביות, כאשר אלו מתרחשות בסביבה שבה הסיבוב מתרחש ביותר ממישור אחד, כלומר בציוד כגון עגורנים גדולים שנעים הן בצורה מעגלית והן מצד לצד, חיישן הטיה של MEMS הוא האפשרות הטובה ביותר.
חיישני MEMS מזהים שינוי בזווית וממירים זאת לאות אנלוגי המוזן בחזרה ללוח בקרה, שם האות מתורגם. במקרה של פאנלים סולאריים שנעים עם השמש ניתן להשתמש בחיישן אופטי לקביעת כיוון האור, אשר בתורו מודיע לפאנל שעליו לזוז. חיישן הטיה של MEMS מודד את מיקום הפאנל תוך כדי תנועה ומבטיח שהוא נעצר בזווית הנכונה.
טכנולוגיית ה – MEMS משמשת במגוון רחב של תעשיות ויישומים, מאסדות נפט ומנופים ועד לטלפונים ניידים, טכנולוגיית ה – MEMS היא זו שמאפשרת לאפליקציות תצפית כוכבים לזהות את הזווית והכיוון של הטלפון ביחס לשמים, ובכך לקבוע איזו תצוגה מופיעה במסך.
גם קונסולות משחקי המחשב האינטראקטיביות, כמו ה-Wii, משתמשות ב-MEMS כדי לזהות ולאחר מכן לתרגם את תנועות השחקן למסך. מכיוון ש-MEMS, מטבעו, הוא מאוד קומפקטי, הוא אידיאלי לשימוש במכשירים קטנים אלה, אך הוא באותה מידה נמצא בבית במכשירים גדולים יותר כמו גם בציודים כבדים במפעלים.
החיישנים כיום נבנים בטכנולוגיית ה-MEMS, תוך שמירה על ההיבט חסר המגע של החיישן, ויצרו מגוון חיישני הטיה ומדדי שיפוע בעלי יכולת צלילה/טבילה, אלו הם חיישני הטיה קומפקטיים ובטוחים באופן מהותי תוך שימוש בטכנולוגיה ללא מגע, המוגנת בפטנט, שמניעה את כל הטווח.
חיישני ההטיה הטבולים ניתנים לשימוש מתחת למים, לכן הם אידיאליים עבור אסדות נפט ימיות ויישומים אחרים שבהם מים עלולים להוות בעיה עבור חיישנים מסגנונות וסוגים אחרים. גם אם החיישן לא צריך להיות שקוע/טבול, אלא נחשף באופן קבוע ללחות או גשם באמצעות חיישן עמיד למים הסיכון לכשל עקב נזקי מים מוסר.
חיישני ההטיה בטוחים באופן מהותי מיוצרים בהתאמה לשימוש בסביבות שעלולות להיות מסוכנות, כגון בתי זיקוק, מפעלי עיבוד גז וכל מתקן ייצור שבו נמצאים גז וחומרים דליקים. הם מתוכננים כך שאין ביכולתם לייצר ניצוץ שעלול להצית כל דבר, ולכן הם האפשרות האידיאלית להפחתה והסרה של סיכונים בריאותיים ובטיחותיים הקשורים לשריפות ספונטניות במקומות מסוכנים. יש להשתמש בחיישני הטיה בטוחים באופן מהותי עם מגבר מבודד גלווני כדי להמיר את הפלט החשמלי ולהטיל מטען עודף באזור בטוח שבו אין סכנת שריפה.
ישנם מספר סוגים שונים לבחירה, אך רובם ניתנים להפעלה בטמפרטורות שבין -40 מעלות צלזיוס ועד ל-80 מעלות צלזיוס ובטווח מדידה של 15 מעלות עד 160 מעלות, חלקם מסוגלים לעמוד בטמפרטורות של עד 125 מעלות צלזיוס. כמובן שניתן לתכנן ולבנות חיישנים מותאמים אישית באמצעות אותה הטכנולוגיה ללא מגע, כך שאם יש צורך בטווח מדידות גדול יותר, או שהחיישן עומד להיות בשימוש בסביבה מאתגרת, נוכל למצוא פתרון מושלם לדרישות אלו.
אולי יעניין אתכם גם: