Mae synhwyrydd soniarus yn gweithredu yn seiliedig ar yr egwyddor o resonance, lle mae ymateb y synhwyrydd yn cael ei gynyddu i'r eithaf ar ei amlder naturiol. Defnyddir synwyryddion soniarus yn eang ar gyfer canfod newidiadau mewn paramedrau ffisegol megis màs, gwasgedd, tymheredd, neu gludedd. Yr allwedd i'w swyddogaeth yw'r newidiadau i nodweddion cyseiniant mewn ymateb i ysgogiadau allanol. Dyma drosolwg cyffredinol o sut mae synhwyrydd soniarus yn gweithio:
Elfen soniarus:
Mae synwyryddion soniarus fel arfer yn cynnwys elfen soniarus, a all fod yn strwythur mecanyddol, cylched trydanol, neu gyfuniad o'r ddau.
Mae gan yr elfen soniarus amledd naturiol neu soniarus, sef yr amledd y mae'n dirgrynu neu'n pendilio'n rhwyddaf wrth ei chyffroi.
Cyffro:
Mae'r synhwyrydd yn cael ei gyffroi gan rym neu ysgogiad allanol. Gallai hyn fod yn newid mewn màs, gwasgedd, tymheredd, neu baramedr ffisegol arall y mae'r synhwyrydd wedi'i gynllunio i'w fesur.
Newid amledd soniarus:
Pan fydd yr ysgogiad allanol yn newid, gall amlder soniarus y synhwyrydd symud. Gall y newid hwn ddigwydd oherwydd newidiadau ym mhhriodweddau mecanyddol neu drydanol yr elfen soniarus.
Mecanwaith Canfod:
Mae'r synhwyrydd yn cynnwys mecanwaith ar gyfer canfod newidiadau yn yr amledd soniarus. Gallai hyn gynnwys mesur newidiadau rhwystriant trydanol, canfod amrywiadau mewn dirgryniadau mecanyddol, neu ddefnyddio dulliau eraill yn dibynnu ar ddyluniad y synhwyrydd.
Prosesu Signalau:
Mae'r newidiadau a ganfyddir yn aml yn cael eu prosesu gan gyflyru signal a chylchedau prosesu. Gall hyn gynnwys ymhelaethu, hidlo, neu dechnegau eraill i echdynnu gwybodaeth berthnasol a gwella sensitifrwydd y synhwyrydd.
Signal Allbwn:
Mae allbwn terfynol y synhwyrydd soniarus yn signal sy'n adlewyrchu'r newidiadau yn yr ysgogiad allanol. Gall y signal hwn fod yn analog neu ddigidol, a gellir cydberthyn ei nodweddion, megis osgled, cyfnod, neu amlder, â'r paramedr mesuredig.
Gall synwyryddion soniarus fod ar sawl ffurf yn seiliedig ar yr eiddo ffisegol y maent wedi'u cynllunio i'w synhwyro. Dyma ychydig o enghreifftiau:
Synwyryddion Cyseiniant Màs: Mae newidiadau mewn màs, megis dyddodiad ffilm denau, yn newid yr amledd soniarus. Defnyddir y rhain yn gyffredin mewn sbectrometreg màs, synhwyro cemegol, a chymwysiadau biosynhwyro.
Synwyryddion Cyseiniant Pwysau: Gall newidiadau pwysau effeithio ar briodweddau mecanyddol yr elfen soniarus, gan arwain at sifftiau amlder. Mae'r synwyryddion hyn yn dod o hyd i gymwysiadau mewn systemau mesur a rheoli pwysau.
Synwyryddion Cyseiniant Tymheredd: Gall newidiadau mewn tymheredd effeithio ar briodweddau ffisegol yr elfen soniarus, gan achosi amrywiadau amlder. Defnyddir y synwyryddion hyn mewn cymwysiadau mesur a rheoli tymheredd.
Synwyryddion Atseiniol Gludedd: Gellir canfod newidiadau mewn gludedd hylif gan synwyryddion soniarus, gan eu gwneud yn ddefnyddiol mewn cymwysiadau megis mesur gludedd mewn hylifau.
Mae synwyryddion soniarus yn cynnig manteision megis sensitifrwydd uchel, manwl gywirdeb, a'r gallu i ganfod newidiadau bach yn y paramedrau mesuredig. Maent yn dod o hyd i gymwysiadau mewn meysydd amrywiol, gan gynnwys awyrofod, diagnosteg feddygol, monitro amgylcheddol, a rheoli prosesau diwydiannol.