Τι είναι ένας βρόχος επαγωγής;

Ο βρόχος επαγωγής είναι μια μορφή τεχνολογίας που χρησιμοποιείται για διάφορους σκοπούς που βασίζεται στην ανακάλυψη του νόμου της επαγωγής από τον Michael Faraday, γνωστό και ως νόμος του Faraday, το 1831. Η αρχή βασίζεται στις διπλές μαγνητικές και ηλεκτρικές ιδιότητες των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων που παράγονται σε ηλεκτρικά κυκλώματα. Ένα συνηθισμένο παράδειγμα όπου χρησιμοποιείται ένας βρόχος επαγωγής από το 2011 είναι σε θαμμένα ηλεκτρικά καλώδια σε διασταυρώσεις κυκλοφορίας αυτοκινήτων. Ένα σταθερό ρεύμα που διέρχεται από το χωράφι θα διαταραχθεί όταν ένα σιδηρούχο μέταλλο όπως ο χάλυβας έρθει σε κοντινή απόσταση από αυτό και αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενεργοποίηση των χειριστηρίων σημάτων κυκλοφορίας. Οι επαγωγικοί βρόχοι γίνονται επίσης ολοένα και πιο διαδεδομένοι για να καλύπτουν τις ανάγκες ατόμων με προβλήματα ακοής και βασίζονται σε συσκευές ακουστικών βαρηκοΐας.

Ο ατσάλινος σκελετός ενός αυτοκινήτου καθώς και τα ελαφρύτερα οχήματα όπως τα ποδήλατα θα διαταράξουν τη ροή του ρεύματος σε έναν επαγωγικό βρόχο καθώς ανεβαίνουν σε μια διασταύρωση. Τέτοιες διασταυρώσεις παρέχονται με βρόχους που μπορούν να ανιχνεύσουν πόσα οχήματα βρίσκονται σε μια γραμμή και να προσαρμόσουν τη συχνότητα του σήματος για να βελτιώσουν τη ροή της κυκλοφορίας. Αν και αυτός δεν είναι ο μόνος τρόπος για τον αυτόματο έλεγχο της κυκλοφορίας στις διασταυρώσεις, θεωρείται πιο πρακτικός και φθηνός από μεθόδους που χρησιμοποιούν κάμερες ή αισθητήρες υπερύθρων που βασίζονται στη θερμότητα που είναι τοποθετημένοι στα ίδια τα φώτα σηματοδότησης για την ανίχνευση οχημάτων.

Η ισχύς των επαγωγικών βρόχων ελέγχου κυκλοφορίας ενισχύεται με τη χρήση υλικών υψηλής αγωγιμότητας για τα σύρματα βρόχου όπως ο σίδηρος, ο χάλυβας και ο χαλκός, και με την τοποθέτηση επικαλυπτόμενων καλωδίων επαγωγής το ένα πάνω στο άλλο σε μια σειρά ελαφρώς εκτός κέντρου συρμάτινων κύκλων ή ορθογώνια. Αυτό είναι χρήσιμο για την ανίχνευση ποδηλάτων ή μοτοσυκλετών, καθώς έχουν πολύ μικρότερη συνολική μεταλλική μάζα από τα αυτοκίνητα ή τα φορτηγά. Η συχνότητα τέτοιων βρόχων κυμαίνεται συνήθως από 20,000 έως 30,000 hertz και, όταν ένα αυτοκίνητο ή άλλο αγώγιμο αντικείμενο περνά από πάνω τους, το μαγνητικό πεδίο που υπάρχει στον βρόχο επαγωγής ενισχύεται από το πρόσθετο μέταλλο, το οποίο λειτουργεί ως εκτεταμένος πυρήνας. για την ίδια την καλωδίωση. Αυτή η μαγνητική ενίσχυση εμποδίζει τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος στον βρόχο καθώς λειτουργεί ως ένα είδος διακοπής της επαγωγής στο τυπικό εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) που χρησιμοποιείται. Τέτοιες αλλαγές παρακολουθούνται από κυκλώματα ελέγχου για να καταγραφούν πόσα αυτοκίνητα υπάρχουν, ή μια γενική στάθμη συνολικής μεταλλικής μάζας σε κάθε σημείο σε μια διάβαση φαναριού, έτσι ώστε τα φώτα να μπορούν να αλλάξουν ανάλογα.

Μια άλλη κοινή εφαρμογή από το 2011 για την αρχή του βρόχου επαγωγής είναι αυτή μιας συσκευής που βασίζεται σε δωμάτιο για την αύξηση της αποτελεσματικότητας των ακουστικών βαρηκοΐας. Ένας βρόχος από σύρμα συνήθως τρέχει γύρω από την περίμετρο μιας αίθουσας όπου πραγματοποιούνται διαλέξεις ή άλλες συγκεντρώσεις που είναι γνωστός ως βρόχος επαγωγής ακουστικής συχνότητας (AFIL). Μπορούν επίσης να τοποθετηθούν γύρω από την εσωτερική περίμετρο των αυτοκινήτων και, στο Ηνωμένο Βασίλειο, αποτελούν απαίτηση σε όλα τα δημόσια ταξί. Η τεχνολογία στα ακουστικά βαρηκοΐας που αγγίζει τον βρόχο επαγωγής για να ενισχύσει τους ήχους αρχικά προοριζόταν να συλλάβει το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από ένα τηλέφωνο για να ενισχύσει το ηχητικό σήμα και ήταν γνωστή ως διακόπτης τηλεφώνου ή τηλεπηνίου στο ακουστικό βαρηκοΐας.

Καθώς κάποιος μιλάει σε ένα μικρόφωνο σε ένα τέτοιο δωμάτιο ή ως οδηγός ταξί, ο βρόχος επαγωγής εμφανίζει αντίστοιχες αλλαγές στο μαγνητικό του πεδίο, το οποίο το βαρηκοΐας συλλαμβάνει και μεταφράζει σε ήχο. Αυτό είναι σημαντικό για τα άτομα με προβλήματα ακοής, καθώς τα ακουστικά βαρηκοΐας είναι συχνά αναποτελεσματικά στη μεταφορά ακριβών ήχων από απόσταση στον χρήστη. Καθώς ένα ηχητικό κύμα γίνεται όλο και πιο απομακρυσμένο, τα στοιχεία υψηλότερης συχνότητάς του που το καθιστούν κατανοητό την ομιλία εξαφανίζονται, όπως και η συνολική ένταση. Αυτό, μαζί με τον αναμεμειγμένο θόρυβο παραμόρφωσης του φόντου, είναι στοιχεία ήχου για τα οποία τα ακουστικά βαρηκοΐας δεν μπορούν να αντισταθμίσουν και ένας βρόχος επαγωγής σε ένα δωμάτιο αναιρεί αυτά τα αποτελέσματα ταυτόχρονα για όλους όσους βρίσκονται στο δωμάτιο που χρησιμοποιούν ακουστικό βαρηκοΐας.