بیوسنسورها (سنسور نیرو):
سنسورهای نیرو در بسیاری از اندازه گیری های فیزیولوژیکی مفید هستند که شامل روشهای آزمایشگاهی اندازه گیری الکترونیکی برای اندازه گیری وزن بدن ،نیروی گرفتن چیزی(grasping force )،انقباض ایزومتریک ماهیچه و تحلیل راه رفتن است.روش معمول اندازه گیری نیرو تبدیل نیرو به یک جابجایی کوچک و اندازه گییری آن جابجایی است.
برای مثال یک ترازوی الکترونیکی،اساسا سکویی است که بر یک سلول بار قرار میگیرد و در در شکل نشان داده شده است. بخش اساسی سلول بار عنصری است که با اعمال نیرو تغیر شکل میدهد.این تغیر شکل که با مبدل جابجایی اندازه گیری می شود،رابطه ای تکرار پذیر و ترجیحا خطی با نیروی اعمالی دارد.
در شکل دوم چنین ساختاری نشان داده شده است در اینجا میله یکسرگیردار از یک سر به پایۀ ترازو و از سر دیگر به بالابر متصل است. با اعمال نیرو از طریق قرار دادن یک وزنه بر روی بالابر، میلۀ یکسر گیردار خم می شود. بنابراین سطح بالایی میله کمی بیشتر می شود، در حالی که سطح پایینی آن تا حدی فشرده می شود .
یک کرنش سنج نیمه هادی می تواند این تغییر کم در طول سطح بالایی یا پایینی را ردیابی کند که در این مثال، به سطح پایینی وصل است.
اصل و مبنای کار کرنش سنج های نیمه هادی تا حدی شبیه کرنش سنج جیوه ای است.(در توضیح کرنش سنج جیوه ای میتوان گفت یکی از ساده ترین روشهای اندازه گیری تغییرات حجم خون در یک عضو استفاده از جیوه در کرنش سنج های لاستیکی سیلیکانی (silicon (rubberاست.ساختمان اصلی این کرنش سنج شامل یک دیواره نازک و لوله لاستیکی سیلیکانی با قطر کوچک است که با جیوه پر شده است. توپی های فلزی متصل به سیم های اتصال در انتهای لوله قرار داده می شوند ، به طوری که بطور مستقیم با جیوه در ارتباط هستند . در حجم سنجی با مسدودیت وریدی که از کرنش سنج های جیوه ای استفاده می کنند ، بجای تغییر حجم ، تغییر محیط اندازه گیری می شود . )
به جزء این که نوع جیوه ای را می توان در جابجایی های خیلی بزرگتر نسبت به نوع نیمه هادی استفاده کرد . از طرف دیگر ، نوع نیمه هادی حساسیت بسیار بالاتری دارد . به این معنی که مقاومت آن برای یک جابجایی کوچک که یکسان نسبت به نوع جیوه ای تقریباً 40 برابر بیشتر تغییر می کند . کرنش سنج های نیمه هادی همچنین به میزان قابل ملاحظه ای از نوع جیوه ای کوچکتر هستند و با استفاده از تکنولوژی مدار مجتمع می توان آنها را به صورت انبوه تولید نمود .
تغییر در مقاومت کرنش سنج نیمه هادی متناسب با میزان کرنش ، یعنی تغییر طول در واحد طول آن ، است که به نوبۀ خود با میازان انحراف میلۀ یکسر گیر دار متناسب است .
کرنش روی سطح میله متناسب با این انحراف است . بنا براین سیگنال الکتریکی که از کرنش سنج می آید را می توان مستقیماً متناسب با وزن روی سکو کرد . بعد می توان روی این سیگنال پردازش الکترونیکی انجام داد و آن را مورد استفاده قرار داد تا به عنوان مثال وزن به صورت دیجیتال یا آنالوگ خوانده شود .
این نوع ترازوهای الکتریکی را می توان به صورت یک وسیلۀ مصرفی برای استفادۀ خانگی که قدرت تفکیکی برابر یک پند دارند گرفته تا ترازوی حساس آزمایشگاهی با قدرت تفکیک کسری از میلی گرم مورد استفاده قرار داد .
متاسفانه به دلیله قدیمی بودن این مقاله عکساش در دسترس نیست.....
با عذرخواهی فراوان....
www.dezmed.com
