จากการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าไปจนถึงการป้องกันที่ไม่ใช่แม่เหล็ก: ฐานหินแกรนิตช่วยปกป้องสภาพแวดล้อมการวัดของเซ็นเซอร์ความแม่นยำสูงได้อย่างไร

ในสาขาที่ล้ำสมัย เช่น การผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์และการตรวจสอบด้วยแสงที่แม่นยำ เซ็นเซอร์ความแม่นยำสูงถือเป็นอุปกรณ์หลักในการรับข้อมูลสำคัญ อย่างไรก็ตาม สภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อนและสภาวะทางกายภาพที่ไม่เสถียรมักนำไปสู่ข้อมูลการวัดที่ไม่แม่นยำ ฐานหินแกรนิตที่มีคุณสมบัติป้องกันแม่เหล็กและมีเสถียรภาพทางกายภาพที่ยอดเยี่ยม ช่วยสร้างสภาพแวดล้อมการวัดที่เชื่อถือได้สำหรับเซ็นเซอร์

ธรรมชาติที่ไม่ใช่แม่เหล็กจะตัดแหล่งรบกวน
เซ็นเซอร์ความแม่นยำสูง เช่น เซ็นเซอร์แบบเหนี่ยวนำและแบบสเกลแม่เหล็ก มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กอย่างมาก แม่เหล็กที่มีอยู่ในฐานโลหะแบบดั้งเดิม (เช่น เหล็กและโลหะผสมอลูมิเนียม) สามารถสร้างสนามแม่เหล็กรบกวนรอบเซ็นเซอร์ได้ เมื่อเซ็นเซอร์ทำงาน สนามแม่เหล็กรบกวนจากภายนอกจะโต้ตอบกับสนามแม่เหล็กภายใน ซึ่งอาจทำให้ข้อมูลการวัดคลาดเคลื่อนได้ง่าย

หินแกรนิตเป็นหินอัคนีธรรมชาติ ประกอบด้วยแร่ธาตุต่างๆ เช่น ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ และไมกา โครงสร้างภายในของหินแกรนิตบ่งชี้ว่าไม่มีสนามแม่เหล็กเลย ติดตั้งเซ็นเซอร์บนฐานหินแกรนิตเพื่อกำจัดการรบกวนแม่เหล็กจากฐานไปยังราก ในเครื่องมือที่มีความแม่นยำ เช่น กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ ฐานหินแกรนิตช่วยให้เซ็นเซอร์สามารถบันทึกการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ของวัตถุเป้าหมายได้อย่างแม่นยำ หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการวัดที่เกิดจากการรบกวนแม่เหล็ก
ลักษณะโครงสร้างได้รับการประสานกับการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า
แม้ว่าหินแกรนิตจะไม่มีความสามารถในการป้องกันการนำไฟฟ้าได้เหมือนโลหะ แต่โครงสร้างทางกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์ของหินแกรนิตก็สามารถลดทอนสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าได้เช่นกัน หินแกรนิตมีเนื้อแข็งและมีความหนาแน่นสูง การเรียงตัวของผลึกแร่ที่สลับซับซ้อนก่อให้เกิดกำแพงกั้นทางกายภาพ เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากภายนอกแพร่กระจายไปยังฐาน พลังงานบางส่วนจะถูกดูดซับโดยผลึกและเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน และบางส่วนจะถูกสะท้อนและกระจายบนพื้นผิวผลึก ส่งผลให้ความเข้มของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ส่งไปยังเซ็นเซอร์ลดลง

ในการใช้งานจริง ฐานหินแกรนิตมักถูกนำมาประกอบเข้ากับตาข่ายโลหะเพื่อป้องกันเพื่อสร้างโครงสร้างแบบผสม ตาข่ายโลหะจะป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง และหินแกรนิตจะช่วยลดสัญญาณรบกวนตกค้าง พร้อมทั้งให้การรองรับที่มั่นคง ในโรงงานอุตสาหกรรมที่เต็มไปด้วยตัวแปลงความถี่และมอเตอร์ การผสมผสานนี้ช่วยให้เซ็นเซอร์ทำงานได้อย่างเสถียรแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูง
ทำให้คุณสมบัติทางกายภาพคงที่และเพิ่มความน่าเชื่อถือในการวัด
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของหินแกรนิตต่ำมาก (เพียง (4-8) ×10⁻⁶/℃) และขนาดของหินแกรนิตจะเปลี่ยนแปลงน้อยมากเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ทำให้ตำแหน่งการติดตั้งเซ็นเซอร์มีเสถียรภาพ ประสิทธิภาพการหน่วงที่ดีเยี่ยมสามารถดูดซับแรงสั่นสะเทือนจากสภาพแวดล้อมได้อย่างรวดเร็วและลดอิทธิพลของการรบกวนทางกลต่อการวัด ในการวัดด้วยแสงที่แม่นยำ ฐานหินแกรนิตสามารถป้องกันการเหลื่อมของเส้นทางแสงที่เกิดจากการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนและการสั่นสะเทือน ทำให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำของข้อมูลการวัด

ในสถานการณ์การตรวจจับความหนาของแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ หลังจากองค์กรแห่งหนึ่งนำฐานหินแกรนิตมาใช้ ความคลาดเคลื่อนในการวัดลดลงจาก ±5 ไมโครเมตร เหลือเพียง ±1 ไมโครเมตร ในการตรวจสอบความคลาดเคลื่อนของรูปทรงและตำแหน่งของชิ้นส่วนอากาศยาน ระบบการวัดที่ใช้ฐานหินแกรนิตช่วยเพิ่มความสามารถในการทำซ้ำของข้อมูลได้มากกว่า 30% กรณีศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าฐานหินแกรนิตช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในการวัดของเซ็นเซอร์ความแม่นยำสูงได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยการกำจัดสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและรักษาเสถียรภาพของสภาพแวดล้อมทางกายภาพ ทำให้ฐานหินแกรนิตเป็นส่วนประกอบสำคัญที่ขาดไม่ได้ในสาขาการวัดความแม่นยำสมัยใหม่