توسعه یک حسگر دیجیتال تنش برشی بر اساس اختلاف ‌فاز القایی، به‌منظور پیشگیری از زخم بستر

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.434979.1916
چکیده

در این مقاله یک حس‌گر جدید ارائه ‌شده که بر اساس اختلاف ‌فاز، تنش برشی را اندازه­گیری می‌کند. در این روش ابتدا، با استفاده از یک فنر، نیروی حاصل از تنش برشی، تبدیل به جابجایی شده و سپس جابجایی اندازه‌گیری می‌شود. اساس کار اندازه‌گیری جابجایی، القای جریان بین دو کویل مسطح است که در مقابل هم قرار دارند. یکی از این کویل­‌ها ثابت بوده و دیگری جابجا می‌شود. هر یک گام که کویل متحرک روی کویل ثابت حرکت می‌کند، ولتاژ خروجی آن به‌اندازه 2 ولت تغییر فاز می‌دهد. چون اختلاف‌ فاز حاصل ‌شده متناسب با جابجایی است، مقدار حرکت کویل متحرک را می‌توان از روی اندازه‌گیری اختلاف ‌فاز به دست آورد. بر این اساس یک حس‌گر دو بعدی طراحی و شبیه‌سازی‌ شده که در دو جهت x و  y قابلیت اندازه‌گیری دارد. شبیه‌سازی به‌صورت مکانیکی ـ مغناطیسی انجام‌ شده است، یعنی به ازای جابجایی الکترودها اختلاف ‌فاز خروجی حاصل‌ شده به‌صورت تفکیک‌ شده در هر دو راستای x و  yبه‌دست ‌آمده است.