لربما كنت قد رأيت علامات الحفر الغريبة هذه على الإسفلت، تحديداً بالقرب من إشارات المرور. وربما كنت قد توقعت أن هذه العلامات تشير لوجود حساس تحت الإسفلت لإخبار إشارة المرور بوجود سيارة تنتظر العبور، فيتغير لونها للأخضر خلال وقت محسوب. فكيف يتعرف هذا الحساس على وجود السيارات؟(يتبع)
هذا الحساس هو عبارة عن ملف حثي Inductor. إن كنت قد درست كيفية عمل الملفات الحثية فستعرف أن ممانعتها (أي قدرتها على منع مرور التيار المتردد) تتبع القاعدة التالية:
XL= 2 pi f L
حيث أن f هو تردد الدائرة و L هو معامل الحث Inductance الخاص بالملف. (يتبع)
XL= 2 pi f L
حيث أن f هو تردد الدائرة و L هو معامل الحث Inductance الخاص بالملف. (يتبع)
يتم تركيب هذا الملف في أسفل الاسفلت وتوصيله بدائرة إلكترونية تقوم بتمرير تيار متردد فيه. يصل تردد التيار من 10 كيلوهرتز إلى 200 كيلوهرتز وتكون قيمته وفقاً للمعادلة:
I = V/XL
أي أن قيمة التيار تعتمد على ممانعة الملف XL نظراً إلى ثبات قيمة الجهد V. (يتبع)
I = V/XL
أي أن قيمة التيار تعتمد على ممانعة الملف XL نظراً إلى ثبات قيمة الجهد V. (يتبع)
الآن نأتي لسر عمل الملف. قيمة معامل الحث Inductance (L) تعتمد على الوسط بداخله. فالمعادلة الشهيرة التي تحكم معامل الحث للملف اللولبي هي:
L = µ.(N^2).A/l
حيث أن l و A و N ثوابت بثبات تصميم الملف. لكن µ تُعرف بالنافذية المغناطيسية Permeability وتعتمد قيمتها على قيمة وسط الملف(يتبع)
L = µ.(N^2).A/l
حيث أن l و A و N ثوابت بثبات تصميم الملف. لكن µ تُعرف بالنافذية المغناطيسية Permeability وتعتمد قيمتها على قيمة وسط الملف(يتبع)
فإن تغير وسط الملف من مجرد هواء أو غيره من المواد إلى وسط يحتوي على مادة مغناطيسية كالحديد (أي مثل جسد السيارة عند وقوفه فوق الملف) فإن قيمة النافذية ستتغير وبالتالي يتغير معها التيار المار بالملف. تستشعر دائرة الحساس هذا التغير بالتيار لتتعرف على وجود سيارة تنتظر المرور. (يتبع)
إذا تأخرت الإشارة كثيراً قبل أن تتحول للون الأخضر فتأكد أنك مُقترب كفاية من الخط الأمامي وأنك تقف فوق هذا الحساس. واسلوب عمل الحساس هذا يماثل عمل حساسات المعادن. أخيراً تم إهمال جزيئة الحث المتبادل Mutual Inductance في هذا الشرح للتبسيط.
#هندسة_كهربائية
#هندسة_كهربائية
جاري تحميل الاقتراحات...