اندازهگیری دقیق مقاومت اهمی یک سیمپیچ بزرگ، آزمونی برای سنجش دقت و تواناییهای مهندسی
اندازهگیری دقیق مقاومت اهمی یک سیمپیچ بزرگ، آزمونی برای سنجش دقت و تواناییهای مهندسی
اندازهگیری دقیق مقاومت اهمی یک سیمپیچ بزرگ، آزمونی برای سنجش دقت و تواناییهای مهندسی
در نگاه اول، اندازهگیری مقاومت یک سیمپیچ، کاری ساده به نظر میرسد. اما وقتی با سلفهای بزرگ، مانند موارد به کار رفته در موتورهای صنعتی یا ترانسفورماتورهای قدرت، روبرو هستیم، یک چالش فیزیکی بنیادین خود را نشان میدهد: خاصیت سلفی.
یک اهممتر استاندارد با اعمال ولتاژی کوچک، جریان عبوری را اندازه گرفته و مقاومت را محاسبه میکند. این روش برای مقاومتهای خالص عالی است. اما سیمپیچ، انرژی را در میدان مغناطیسی خود ذخیره میکند و در برابر تغییر ناگهانی جریان، مقاومت شدیدی از خود نشان میدهد (اثر سلفی). این پدیده باعث میشود که رسیدن جریان به یک مقدار پایدار، زمان بسیار زیادی ببرد و اندازهگیری را عملاً ناممکن یا بسیار زمانبر کند. علاوه بر این، قطع ناگهانی جریان از یک سلف شارژ شده، ولتاژ برگشتی بسیار بالایی تولید میکند که میتواند هم به اپراتور و هم به تجهیزات اندازهگیری آسیب جدی وارد کند. این همان نقطهای بود که مشتری ما برای تضمین کیفیت محصولات خود به یک راهکار مهندسی فراتر از ابزارهای موجود نیاز داشت.

برای غلبه بر چالش اثر سلفی، تیم مهندسی «راشین» رویکردی چند مرحلهای و کارآمد را طراحی کرد که کل فرآیند تست را مدیریت میکند:
۱. اشباع کنترلشده: دستگاه، سیمپیچ را با یک جریان DC بالا (تا ۲۰ آمپر) و ولتاژ ۵۰ ولت به صورت کنترلشده شارژ میکند. این جریان قدرتمند، هسته سیمپیچ را به ناحیه اشباع مغناطیسی میبرد. در این حالت، خاصیت سلفی به شدت کاهش یافته و سیمپیچ، رفتاری نزدیک به یک مقاومت اهمی خالص از خود نشان میدهد. در این لحظه پایدار، اندازهگیری دقیق ولتاژ و جریان، مقاومت واقعی سیم را آشکار میسازد.
۲. دشارژ ایمن: پس از اندازهگیری، انرژی ذخیره شده در سیمپیچ باید به صورت ایمن تخلیه شود. دستگاه به طور خودکار وارد فاز دشارژ میشود و انرژی مغناطیسی را در یک مدار محافظتشده تخلیه میکند تا از هرگونه ولتاژ برگشتی خطرناک جلوگیری شود.
۳. مغناطیسزدایی (Demagnetization): حتی پس از دشارژ، مقداری مغناطیس پسماند (Residual Magnetism) میتواند در هسته باقی بماند. این پدیده بر عملکرد آتی قطعه تاثیر منفی میگذارد. دستگاه طراحی شده، یک سیکل مغناطیسزدایی را اجرا میکند تا اطمینان حاصل شود که سیمپیچ پس از تست، کاملاً به حالت مغناطیسی خنثی بازگشته است.
در فرآیند طراحی این دستگاه، سه اصل راهنمای اصلی تیم مهندسی «راشین» بود:
دقت در اندازهگیری: قلب سیستم، یک مدار اندازهگیری چهار سیمه (Kelvin Method) است که اثر مقاومت کابلهای تست را به طور کامل حذف میکند. این رویکرد، همراه با مبدلهای آنالوگ به دیجیتال با رزولوشن بالا، تضمین میکند که مقادیر اندازهگیری شده، حتی در حد میلیاهم، از دقت و تکرارپذیری بالایی برخوردار باشند.
ایمنی کاربر و تجهیزات: با توجه به جریان و ولتاژ بالا در فرآیند تست، ایمنی یک اولویت اصلی بود. مدارهای محافظ در برابر اتصال کوتاه، اضافه جریان و افزایش دما در طراحی گنجانده شدهاند. همچنین فرآیند دشارژ ایمن و خودکار، خیال کاربر را از بابت ولتاژهای برگشتی خطرناک راحت میکند.
کارایی در فرآیند تست: هدف، تبدیل یک رویه پیچیده و زمانبر به یک عملیات سریع و یکپارچه بود. دستگاه طراحی شده، تمام مراحل شارژ، اندازهگیری، دشارژ و مغناطیسزدایی را به صورت کاملاً خودکار و پشت سر هم اجرا میکند. این اتوماسیون، نیاز به دخالت مداوم اپراتور را از بین برده و کل زمان تست برای یک سیمپیچ را به حداقل میرساند.



برای پاسخگویی به نیازهای یک محیط صنعتی مدرن، این دستگاه صرفاً یک ابزار مستقل نیست، بلکه یک بخش از یک اکوسیستم بزرگتر است. تیم مهندسی «راشین» با درک این موضوع، قابلیتهای ارتباطی جامعی را برای آن طراحی کرد:
ارتباط USB با کامپیوتر: از طریق یک پورت USB، دستگاه به کامپیوتر متصل میشود. یک نرمافزار دسکتاپ اختصاصی به اپراتور اجازه میدهد تا پارامترهای تست (مانند حداکثر جریان و ولتاژ) را تنظیم کند، فرآیند تست را به صورت زنده مشاهده نماید و نتایج را ذخیره و مدیریت کند. این قابلیت برای ثبت دادهها و تهیه گزارشهای دقیق کیفی ضروری است.
ارتباط Wi-Fi برای دسترسی بیسیم: دستگاه همچنین به یک ماژول Wi-Fi مجهز شده است. این ویژگی امکان اتصال بیسیم از طریق تبلت یا موبایل را فراهم میآورد. اپراتور میتواند بدون نیاز به حضور فیزیکی در کنار دستگاه، وضعیت تست را نظارت کرده یا نتایج نهایی را دریافت کند. این قابلیت، انعطافپذیری قابل توجهی در محیطهای کاری بزرگ یا شلوغ ایجاد میکند.


هدف نهایی در «فن آوران الکترونیک راشین» صرفاً حل یک چالش مهندسی نیست، بلکه ارائه یک راهحل کامل و قابل تولید است. پس از اتمام مراحل طراحی، شبیهسازی و ساخت نمونههای اولیه، یک نمونه صنعتی کامل از دستگاه تست مقاومت سیمپیچ به مشتری تحویل داده شد.
ین نمونه نهایی، کاملاً منطبق بر مشخصات درخواستی و آماده برای یکپارچهسازی با خط تولید مشتری بود. اما مهمتر از خود دستگاه، مستندات مهندسی همراه آن بود. ما مجموعهای جامع از اسناد فنی شامل نقشههای شماتیک، طراحی برد مدار چاپی (PCB)، لیست کامل قطعات (BOM)، سورس کدهای نرمافزار و راهنمای کاربری را به مشتری ارائه کردیم. این مستندات کامل، به مشتری این اختیار و توانایی را میدهد که تولید انبوه دستگاه را به صورت مستقل آغاز کرده و مالکیت کامل بر دانش فنی محصول خود داشته باشد.
پروژهای که شرح داده شد، نمونهای از فرآیند همکاری در شرکت «فن آوران الکترونیک راشین» بود: درک یک نیاز مشخص صنعتی، تحلیل چالشهای فنی و ارائه یک راهحل مهندسی سفارشی که دقیقاً برای حل آن مشکل طراحی شده است.
شاید حوزه کاری شما متفاوت باشد، اما چالش شما در زمینه الکترونیک، اندازهگیری دقیق یا اتوماسیون یک فرآیند، برای ما آشناست. اگر ایدهای در ذهن دارید یا با مشکلی فنی مواجه هستید که راهحلهای آماده موجود، پاسخگوی آن نیستند، تیم ما آماده است تا دانش و تجربه خود را برای تبدیل ایده شما به یک محصول صنعتی به کار گیرد.