จากการป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปสู่การป้องกันแบบไม่เป็นแม่เหล็ก: ฐานหินแกรนิตช่วยปกป้องสภาพแวดล้อมการวัดของเซ็นเซอร์ที่มีความแม่นยำสูงได้อย่างไร

ในสาขาที่ล้ำสมัย เช่น การผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์และการตรวจสอบด้วยแสงที่แม่นยำ เซ็นเซอร์ที่มีความแม่นยำสูงถือเป็นอุปกรณ์หลักในการรับข้อมูลสำคัญ อย่างไรก็ตาม สภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อนและสภาพทางกายภาพที่ไม่เสถียรมักทำให้ข้อมูลการวัดไม่แม่นยำ ฐานหินแกรนิตซึ่งมีคุณสมบัติป้องกันแม่เหล็กและมีเสถียรภาพทางกายภาพที่ยอดเยี่ยม สร้างสภาพแวดล้อมการวัดที่เชื่อถือได้สำหรับเซ็นเซอร์

ลักษณะที่ไม่ใช่แม่เหล็กจะตัดแหล่งรบกวน
เซ็นเซอร์ที่มีความแม่นยำสูง เช่น เซ็นเซอร์การเคลื่อนที่แบบเหนี่ยวนำและเซ็นเซอร์วัดระดับแม่เหล็กนั้นมีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กเป็นอย่างมาก แม่เหล็กที่มีอยู่ในฐานโลหะแบบดั้งเดิม (เช่น เหล็กและโลหะผสมอลูมิเนียม) สามารถสร้างสนามแม่เหล็กรบกวนรอบ ๆ เซ็นเซอร์ได้ เมื่อเซ็นเซอร์ทำงาน สนามแม่เหล็กรบกวนภายนอกจะโต้ตอบกับสนามแม่เหล็กภายใน ซึ่งอาจทำให้ข้อมูลการวัดเบี่ยงเบนได้ง่าย

หินแกรนิตเป็นหินอัคนีธรรมชาติที่ประกอบด้วยแร่ธาตุ เช่น ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ และไมกา โครงสร้างภายในของหินแกรนิตระบุว่าไม่มีแม่เหล็กเลย ติดตั้งเซ็นเซอร์บนฐานหินแกรนิตเพื่อขจัดการรบกวนแม่เหล็กของฐานจากราก ในเครื่องมือที่มีความแม่นยำ เช่น กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและการสั่นพ้องแม่เหล็กนิวเคลียร์ ฐานหินแกรนิตช่วยให้เซ็นเซอร์จับภาพการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของวัตถุเป้าหมายได้อย่างแม่นยำ หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการวัดที่เกิดจากการรบกวนแม่เหล็ก
ลักษณะโครงสร้างได้รับการประสานกันด้วยการป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
แม้ว่าหินแกรนิตจะไม่มีความสามารถในการป้องกันการนำไฟฟ้าเหมือนโลหะ แต่โครงสร้างทางกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์ของหินแกรนิตก็สามารถลดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าได้เช่นกัน หินแกรนิตมีเนื้อแข็งและมีโครงสร้างหนาแน่น การเรียงตัวของผลึกแร่ที่ซ้อนกันเป็นอุปสรรคทางกายภาพ เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกแพร่กระจายไปยังฐาน พลังงานบางส่วนจะถูกดูดซับโดยผลึกและแปลงเป็นพลังงานความร้อน และบางส่วนจะสะท้อนและกระจัดกระจายบนพื้นผิวของผลึก ส่งผลให้ความเข้มของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เข้าถึงเซ็นเซอร์ลดลง

ในการใช้งานจริง ฐานหินแกรนิตมักจะใช้ร่วมกับตาข่ายโลหะเพื่อป้องกันเพื่อสร้างโครงสร้างแบบผสม ตาข่ายโลหะจะปิดกั้นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง และหินแกรนิตจะช่วยลดสัญญาณรบกวนที่เหลือลงอีก พร้อมทั้งยังช่วยรองรับได้อย่างมั่นคง ในโรงงานอุตสาหกรรมที่เต็มไปด้วยตัวแปลงความถี่และมอเตอร์ การรวมกันนี้ทำให้เซ็นเซอร์สามารถทำงานได้อย่างเสถียรแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูง
ทำให้คุณสมบัติทางกายภาพมีเสถียรภาพและเพิ่มความน่าเชื่อถือในการวัด
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของหินแกรนิตต่ำมาก (เพียง (4-8) ×10⁻⁶/℃) และขนาดของหินแกรนิตเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเมื่ออุณหภูมิผันผวน ทำให้ตำแหน่งการติดตั้งเซ็นเซอร์มีความเสถียร ประสิทธิภาพการหน่วงที่ยอดเยี่ยมสามารถดูดซับการสั่นสะเทือนจากสิ่งแวดล้อมได้อย่างรวดเร็วและลดอิทธิพลของการรบกวนทางกลต่อการวัด ในการวัดด้วยแสงที่แม่นยำ ฐานหินแกรนิตสามารถป้องกันการเบี่ยงเบนของเส้นทางแสงที่เกิดจากการเสียรูปเนื่องจากความร้อนและการสั่นสะเทือน ทำให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำของข้อมูลการวัด

ในสถานการณ์การตรวจจับความหนาของเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ หลังจากองค์กรแห่งหนึ่งนำฐานแกรนิตมาใช้ ข้อผิดพลาดในการวัดก็ลดลงจาก ±5μm เหลือเพียง ±1μm ในการตรวจสอบความคลาดเคลื่อนของรูปแบบและตำแหน่งของส่วนประกอบการบินและอวกาศ ระบบการวัดที่ใช้ฐานแกรนิตได้ปรับปรุงความสามารถในการทำซ้ำข้อมูลได้มากกว่า 30% กรณีเหล่านี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าฐานแกรนิตช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในการวัดของเซ็นเซอร์ที่มีความแม่นยำสูงได้อย่างมาก โดยขจัดสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและทำให้สภาพแวดล้อมทางกายภาพมีความเสถียร ทำให้เป็นส่วนประกอบสำคัญที่ขาดไม่ได้ในสาขาการวัดความแม่นยำสมัยใหม่