Sut mae'r synhwyrydd grym yn gweithio?

Mae synwyryddion grym yn gweithio yn seiliedig ar amrywiaeth o effeithiau corfforol sy'n trosi'r grym neu'r pwysau a roddir ar y synhwyrydd yn signalau trydanol y gellir eu mesur a'u prosesu. Mae'r canlynol yn nifer o egwyddor gweithio synwyryddion grym cyffredin:

Egwyddor mesurydd straen (egwyddor mesurydd straen gwrthiant):

Dyma un o'r egwyddorion a ddefnyddir yn gyffredin mewn synwyryddion grym. Mae mesurydd straen yn cynnwys grid synhwyrydd, ac ati a ddefnyddir i fesur straen ac sydd fel arfer ynghlwm wrth elastomer. Pan fydd yr elastomer yn dadffurfio o dan weithrediad grym allanol, mae'r mesurydd straen hefyd yn dadffurfio, gan arwain at newid ei werth gwrthiant. Mae'r newid hwn yn y gwerth gwrthiant yn gymesur â'r grym a dderbynnir, a thrwy fesur y newid yn y gwerth gwrthiant, gellir cyfrifo'r grym a gymhwysir i'r synhwyrydd.

Effaith piezoelectrig:

Mae rhai deunyddiau crisialog (fel cwarts, cerameg piezoelectrig, ac ati) yn cynhyrchu taliadau trydan ar eu harwynebau pan fyddant dan bwysau, ffenomen o'r enw effaith piezoelectrig. Mae'r synhwyrydd grym piezoelectrig yn seiliedig ar yr egwyddor hon. Pan fydd y synhwyrydd yn destun grymoedd allanol, mae'r deunydd piezoelectrig y tu mewn iddo yn anffurfio, gan gynhyrchu gwefr drydanol, sydd yn ei dro yn cynhyrchu signal foltedd. Mae'r signal foltedd hwn yn gymesur â'r grym a gymhwysir, a thrwy fesur maint y signal foltedd, gellir pennu'r grym a gymhwysir i'r synhwyrydd.

Egwyddor capacitive:

Mae synwyryddion grym capacitive yn defnyddio newidiadau yng nghapasiti cynhwysydd i fesur grym. Y tu mewn i'r synhwyrydd mae dau blât sy'n ffurfio cynhwysydd rhyngddynt. Pan fydd y synhwyrydd yn destun grym allanol, mae'r pellter rhwng y platiau neu'r cyfrwng rhwng y platiau yn newid, gan arwain at newid yng nghynhwysedd y cynhwysydd. Mae'r newid hwn mewn cynhwysedd yn gymesur â'r grym a ddefnyddir, a thrwy fesur y newid mewn cynhwysedd, gellir diddwytho'r grym a roddir ar y synhwyrydd.

Egwyddor sefydlu electromagnetig:

Er bod egwyddor anwythiad electromagnetig yn llai cyffredin mewn synwyryddion grym na'r uchod, fe'i defnyddir hefyd mewn rhai cymwysiadau penodol. Er enghraifft, gellir diddwytho'r grym a roddir ar ddargludydd trwy fesur y grym electromotive a gynhyrchir gan ddargludydd sy'n symud mewn maes magnetig.

Egwyddor synhwyro ffibr optegol:

Gyda datblygiad technoleg ffibr optegol, mae egwyddor synhwyro ffibr optegol hefyd wedi'i gymhwyso i synwyryddion grym. Mae synwyryddion ffibr optegol yn defnyddio ffibr optegol fel elfen sensitif, ac yn cyfrifo'r grym a roddir ar y synhwyrydd trwy fesur newid y signal optegol yn y ffibr optegol. Mae gan synhwyrydd ffibr optegol fanteision ymyrraeth gwrth-electromagnetig, ymwrthedd cyrydiad ac yn y blaen, ac mae ganddo fanteision unigryw mewn rhai amgylcheddau arbennig.

I grynhoi, mae egwyddorion gweithio synwyryddion grym yn amrywiol, ac mae gan bob egwyddor ei senarios cymhwyso unigryw a manteision ac anfanteision. Mewn cymwysiadau ymarferol, mae angen dewis y synhwyrydd grym priodol yn unol â'r gofynion mesur penodol ac amodau amgylcheddol.