సాధారణ అర్థంలో సెన్సార్ అనేది ఒక భౌతిక పరిమాణాన్ని ప్రాసెసింగ్, ట్రాన్స్‌మిషన్ లేదా తదుపరి మార్పిడికి అనువైన మరొక పరికరంగా మార్చే పరికరం. నియమం ప్రకారం, మొదటిది నేరుగా కొలవలేని భౌతిక పరిమాణం (ఉష్ణోగ్రత, వేగం, స్థానభ్రంశం మొదలైనవి), మరియు రెండవది విద్యుత్ లేదా ఆప్టికల్ సిగ్నల్. సెన్సార్లు, దీని యొక్క ప్రాథమిక మూలకం ఒక కాయిల్, కొలిచే సాధన రంగంలో వారి స్వంత సముచిత స్థానాన్ని ఆక్రమిస్తుంది.
కంటెంట్‌లు
ప్రేరక సెన్సార్లు ఎలా రూపొందించబడ్డాయి మరియు అవి ఎలా పని చేస్తాయి
ఇండక్టివ్ సెన్సార్లు వాటి ఆపరేటింగ్ సూత్రం ద్వారా క్రియాశీల సెన్సార్లు, అనగా వాటికి బాహ్య ఓసిలేటర్ అవసరం. ఇది ముందుగా నిర్ణయించిన ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు వ్యాప్తి యొక్క సిగ్నల్‌తో ఇండక్టర్ కాయిల్‌ను సరఫరా చేస్తుంది.
కాయిల్స్ ద్వారా ప్రవహించే విద్యుత్తు అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది. ఒక వాహక వస్తువు అయస్కాంత క్షేత్రంలోకి ప్రవేశిస్తే, కాయిల్ పారామితులు మారుతాయి. ఈ మార్పును గుర్తించడం మాత్రమే మిగిలి ఉంది.
సాధారణ నాన్-కాంటాక్ట్ సెన్సార్లు కాయిల్ యొక్క సమీప జోన్లో మెటల్ వస్తువుల రూపానికి ప్రతిస్పందిస్తాయి. ఇది కాయిల్ యొక్క ఇంపెడెన్స్‌ను మారుస్తుంది, ఈ మార్పు తప్పనిసరిగా ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌గా మార్చబడాలి, విస్తరించబడాలి మరియు (లేదా) పోలిక సర్క్యూట్ సహాయంతో థ్రెషోల్డ్ యొక్క మార్గాన్ని పరిష్కరించాలి.
మరొక రకమైన సెన్సార్లు వస్తువు యొక్క రేఖాంశ స్థితిలో మార్పులకు ప్రతిస్పందిస్తాయి, ఇది కాయిల్ కోర్గా పనిచేస్తుంది. వస్తువు యొక్క స్థానం మారినప్పుడు, అది కాయిల్ లోపలికి లేదా వెలుపలికి జారిపోతుంది, తద్వారా దాని ఇండక్టెన్స్ మారుతుంది. ఈ మార్పును ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌గా మార్చవచ్చు మరియు కొలవవచ్చు. ఈ సెన్సార్ యొక్క మరొక సంస్కరణ ఏమిటంటే, వస్తువు బయటి నుండి కాయిల్‌పైకి నెట్టబడినప్పుడు. ఇది స్క్రీన్ ప్రభావం కారణంగా ఇండక్టెన్స్ తగ్గింపుకు కారణమవుతుంది.
ఇండక్టివ్ డిస్ప్లేస్‌మెంట్ సెన్సార్ యొక్క మరొక రూపాంతరం లీనియర్ వేరియబుల్ డిఫరెన్షియల్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ (LVDT). ఇది క్రింది క్రమంలో తయారు చేయబడిన సమ్మేళనం కాయిల్:
- ద్వితీయ వైండింగ్ 1;
- ప్రాధమిక వైండింగ్;
- ద్వితీయ వైండింగ్ 2.
జనరేటర్ నుండి సిగ్నల్ ప్రాథమిక వైండింగ్కు వర్తించబడుతుంది. మధ్య కాయిల్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రతి ద్వితీయంలో ఒక EMFని ప్రేరేపిస్తుంది (ట్రాన్స్ఫార్మర్ సూత్రం) కోర్, కదులుతున్నప్పుడు, కాయిల్స్ మధ్య పరస్పర కలయికను మారుస్తుంది, ప్రతి వైండింగ్‌లో ఎలక్ట్రోమోటివ్ శక్తిని మారుస్తుంది. ఈ మార్పును కొలిచే సర్క్యూట్ ద్వారా గుర్తించవచ్చు. కోర్ యొక్క పొడవు సమ్మేళనం కాయిల్ యొక్క మొత్తం పొడవు కంటే తక్కువగా ఉన్నందున, ద్వితీయ వైండింగ్‌లలోని EMF యొక్క నిష్పత్తి వస్తువు యొక్క స్థానాన్ని నిస్సందేహంగా నిర్ణయించగలదు.
అదే సూత్రం - వైండింగ్ల మధ్య ప్రేరక కలపడం మార్చడం - భ్రమణ సెన్సార్ను నిర్మించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది రెండు ఏకాక్షక కాయిల్స్‌ను కలిగి ఉంటుంది. సిగ్నల్ వైండింగ్‌లలో ఒకదానికి వర్తించబడుతుంది, రెండవ వైండింగ్‌లోని EMF భ్రమణ పరస్పర కోణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
ప్రేరక సెన్సార్లు, వాటి రూపకల్పనతో సంబంధం లేకుండా, నాన్-కాంటాక్ట్ సెన్సార్లు అని ఆపరేషన్ సూత్రం నుండి స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. అవి దూరం వద్ద పనిచేస్తాయి మరియు పర్యవేక్షించబడే వస్తువుతో ప్రత్యక్ష పరిచయం అవసరం లేదు.
ప్రేరక సెన్సార్ల యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు
ప్రేరక సెన్సార్ల ప్రయోజనాలు ప్రధానంగా ఉన్నాయి:
- డిజైన్ విశ్వసనీయత;
- సంప్రదింపు కనెక్షన్లు లేకపోవడం;
- అధిక అవుట్పుట్ శక్తి, ఇది శబ్దం యొక్క ప్రభావాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు నియంత్రణ సర్క్యూట్ను సులభతరం చేస్తుంది;
- అధిక సున్నితత్వం;
- పారిశ్రామిక ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క AC వోల్టేజ్ మూలాల నుండి ఆపరేషన్ అవకాశం.
ప్రేరక సెన్సార్ల యొక్క ప్రధాన ప్రతికూలత వాటి పరిమాణం, బరువు మరియు తయారీ సంక్లిష్టత. పేర్కొన్న పారామితులతో కాయిల్స్ వైండింగ్ కోసం ప్రత్యేక పరికరాలు అవసరం. మాస్టర్ ఓసిలేటర్ నుండి సిగ్నల్ వ్యాప్తిని ఖచ్చితంగా నిర్వహించాల్సిన అవసరం మరొక ప్రతికూలత. ఇది మారినప్పుడు, సున్నితత్వ పరిధి కూడా మారుతుంది. సెన్సార్లు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌తో మాత్రమే పనిచేస్తాయి కాబట్టి, వ్యాప్తిని నిర్వహించడం ఒక నిర్దిష్ట సాంకేతిక సమస్యగా మారుతుంది. దేశీయ లేదా పారిశ్రామిక నెట్‌వర్క్‌లో నేరుగా (లేదా స్టెప్-డౌన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ ద్వారా) సెన్సార్ను కనెక్ట్ చేయడం సాధ్యం కాదు - దీనిలో వ్యాప్తి లేదా ఫ్రీక్వెన్సీలో వోల్టేజ్ హెచ్చుతగ్గులు సాధారణ మోడ్‌లో కూడా 10% కి చేరుకుంటాయి, ఇది కొలత ఖచ్చితత్వాన్ని ఆమోదయోగ్యం కాదు.
అలాగే, కొలత ఖచ్చితత్వం దీని ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది:
- అదనపు అయస్కాంత క్షేత్రాలు (సెన్సార్ను రక్షించడం దాని ఆపరేషన్ సూత్రం ఆధారంగా సాధ్యం కాదు);
- సరఫరా మరియు కొలత కేబుల్స్‌లో బాహ్య EMF ప్రేరణలు;
- తయారీ లోపాలు;
- సెన్సార్ లక్షణం యొక్క సరికానిది;
- సెన్సార్ యొక్క మౌంటు స్థానంలో బ్యాక్‌లాష్‌లు లేదా వైకల్యాలు, ఇది సాధారణ పనితీరును ప్రభావితం చేయదు;
- ఉష్ణోగ్రతపై ఖచ్చితత్వం ఆధారపడటం (వైండింగ్ వైర్ పారామితులు మారుతాయి, దాని నిరోధకతతో సహా).
ఇండక్టెన్స్ సెన్సార్లు వాటి అయస్కాంత క్షేత్రంలో విద్యుద్వాహక వస్తువుల రూపానికి ప్రతిస్పందించడానికి అసమర్థత ఒక ప్రయోజనం మరియు ప్రతికూలత రెండింటినీ వర్గీకరించవచ్చు. ఒక వైపు, ఇది వారి అప్లికేషన్ యొక్క పరిధిని పరిమితం చేస్తుంది. మరోవైపు, పర్యవేక్షించబడే వస్తువులపై ధూళి, గ్రీజు, ఇసుక మొదలైన వాటి ఉనికిని సున్నితంగా చేస్తుంది.
ప్రేరక సెన్సార్ల యొక్క ప్రతికూలతలు మరియు సాధ్యమయ్యే పరిమితుల పరిజ్ఞానం వాటి ప్రయోజనాలను హేతుబద్ధంగా ఉపయోగించుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది.
ప్రేరక సెన్సార్ల కోసం అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌లు
ఇండక్టివ్ సామీప్య సెన్సార్లు తరచుగా పరిమితి స్విచ్‌లుగా ఉపయోగించబడతాయి. ఈ పరికరాలు సాధారణంగా మారాయి:
- భద్రతా వ్యవస్థలలో, విండోస్ మరియు తలుపుల అనధికారిక ఓపెనింగ్ సెన్సార్లుగా;
- టెలిమెకానిక్స్ సిస్టమ్స్‌లో, యూనిట్లు మరియు మెకానిజమ్స్ యొక్క ముగింపు స్థానం యొక్క సెన్సార్లుగా;
- రోజువారీ జీవితంలో తలుపులు, సాషెస్ యొక్క మూసి స్థానం యొక్క సూచనల పథకాలలో;
- వస్తువులను లెక్కించడానికి (ఉదా. కన్వేయర్ బెల్ట్‌పై కదలడం);
- గేర్ల భ్రమణ వేగాన్ని నిర్ణయించడం కోసం (సెన్సార్ ద్వారా వెళ్ళే ప్రతి పంటి పల్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది);
- ఇతర పరిస్థితులలో.
కోణీయ స్థాన ఎన్‌కోడర్‌లు షాఫ్ట్‌లు, గేర్లు మరియు ఇతర భ్రమణ యూనిట్‌ల భ్రమణ కోణాలను గుర్తించడానికి మరియు సంపూర్ణ ఎన్‌కోడర్‌లుగా కూడా ఉపయోగించవచ్చు. వాటిని లీనియర్ ఎన్‌కోడర్‌లతో పాటు మెషిన్ టూల్స్ మరియు రోబోటిక్స్ అప్లికేషన్‌లలో కూడా ఉపయోగించవచ్చు. ఎక్కడైనా యంత్ర భాగాల స్థానం ఖచ్చితంగా తెలుసుకోవాలి.
ప్రేరక సెన్సార్ల కోసం ఆచరణాత్మక అమలు ఉదాహరణలు
ఆచరణలో, ప్రేరక సెన్సార్ డిజైన్లను వివిధ మార్గాల్లో అమలు చేయవచ్చు. సరళమైన డిజైన్ మరియు ఇన్కార్పొరేషన్ అనేది రెండు-వైర్ సింగిల్ సెన్సార్, ఇది దాని సెన్సింగ్ ప్రాంతంలో మెటల్ వస్తువుల ఉనికిని పర్యవేక్షిస్తుంది. ఇటువంటి పరికరాలు తరచుగా W- ఆకారపు కోర్ ఆధారంగా తయారు చేయబడతాయి, అయితే ఇది ఒక సూత్రప్రాయమైన అంశం. ఇటువంటి డిజైన్ తయారు చేయడం సులభం.
మీరు కాయిల్ యొక్క ప్రతిఘటనను మార్చినప్పుడు, సర్క్యూట్లో కరెంట్ మరియు లోడ్ మార్పు అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్. ఈ మార్పులను గుర్తించవచ్చు. సమస్య ఏమిటంటే లోడ్ నిరోధకత క్లిష్టమైనది. ఇది చాలా పెద్దది అయితే, ఒక మెటల్ వస్తువు కనిపించినప్పుడు ప్రస్తుత మార్పు చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. ఇది వ్యవస్థ యొక్క సున్నితత్వం మరియు రోగనిరోధక శక్తిని తగ్గిస్తుంది. ఇది చిన్నది అయితే, సర్క్యూట్లో కరెంట్ ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు మరింత స్థితిస్థాపక సెన్సార్ అవసరమవుతుంది.
అందువల్ల, సెన్సార్ హౌసింగ్‌లో నిర్మించిన కొలత సర్క్యూట్‌తో నమూనాలు ఉన్నాయి. జనరేటర్ ఇండక్టర్ కాయిల్‌కు ఆహారం అందించే పప్పులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఒక నిర్దిష్ట స్థాయికి చేరుకున్నప్పుడు, ఒక ట్రిగ్గర్ ప్రేరేపించబడుతుంది, 0 నుండి 1కి లేదా వైస్ వెర్సాకి తిప్పబడుతుంది.బఫర్ యాంప్లిఫైయర్ శక్తి మరియు/లేదా వోల్టేజ్ ద్వారా సిగ్నల్‌ను విస్తరింపజేస్తుంది, LEDని ప్రకాశిస్తుంది (ఆరిపోతుంది) మరియు బాహ్య సర్క్యూట్‌కు వివిక్త సిగ్నల్‌ను అందిస్తుంది.
అవుట్పుట్ సిగ్నల్ ఉత్పత్తి చేయవచ్చు:
- ఒక విద్యుదయస్కాంత ద్వారా లేదా ఘన స్థితి రిలే - సున్నా లేదా యూనిట్ వోల్టేజ్ స్థాయి;
- "పొడి పరిచయం" విద్యుదయస్కాంత రిలే;
- ఓపెన్ కలెక్టర్ ట్రాన్సిస్టర్ (n-p-n లేదా p-n-p నిర్మాణం).
ఈ సందర్భంలో, సెన్సార్ను కనెక్ట్ చేయడానికి మీకు మూడు వైర్లు అవసరం:
- శక్తి;
- సాధారణ వైర్ (0 వోల్ట్);
- సిగ్నల్ వైర్.
ఇటువంటి సెన్సార్లు DC వోల్టేజ్ ద్వారా కూడా శక్తిని పొందుతాయి. వారి ఇండక్టెన్స్ పల్స్ అంతర్గత ఓసిలేటర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.
స్థాన పర్యవేక్షణ కోసం డిఫరెన్షియల్ సెన్సార్లు ఉపయోగించబడతాయి. పర్యవేక్షించాల్సిన వస్తువు రెండు కాయిల్స్‌కు సంబంధించి సుష్టంగా ఉంటే, వాటి ద్వారా కరెంట్ ఒకే విధంగా ఉంటుంది. ఏదైనా కాయిల్ ఫీల్డ్ వైపుకు మారినట్లయితే, అసమతుల్యత ఏర్పడుతుంది, మొత్తం కరెంట్ సున్నాకి సమానంగా ఉండదు, ఇది స్కేల్ మధ్యలో ఉన్న బాణంతో సూచిక ద్వారా గుర్తించబడుతుంది. స్థానభ్రంశం మొత్తం మరియు దాని దిశ రెండింటినీ నిర్ణయించడానికి సూచికను ఉపయోగించవచ్చు. బాణం పరికరానికి బదులుగా, కంట్రోల్ సర్క్యూట్ను ఉపయోగించడం సాధ్యపడుతుంది, ఇది స్థానం మార్పు గురించి సమాచారాన్ని స్వీకరించినప్పుడు, సిగ్నల్ ఇస్తుంది, వస్తువును సమలేఖనం చేయడానికి చర్యలు తీసుకుంటుంది, సాంకేతిక ప్రక్రియకు సర్దుబాట్లు చేస్తుంది మొదలైనవి.
లీనియర్-రెగ్యులేటెడ్ డిఫరెన్షియల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ల సూత్రం ప్రకారం తయారు చేయబడిన సెన్సార్లు పూర్తి డిజైన్‌లుగా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి, ఇవి ప్రాథమిక మరియు ద్వితీయ వైండింగ్‌లతో ఫ్రేమ్‌వర్క్‌ను సూచిస్తాయి మరియు లోపల కదిలే రాడ్ (ఇది స్ప్రింగ్-లోడెడ్ కావచ్చు). సెకండరీ వైండింగ్ల నుండి జనరేటర్ సిగ్నల్ మరియు EMF వెలికితీత కోసం వైర్లు ఉన్నాయి. నియంత్రించబడే వస్తువును యాంత్రికంగా కాండంతో అనుసంధానించవచ్చు. ఇది విద్యుద్వాహకముతో కూడా తయారు చేయబడుతుంది - కొలత కోసం రాడ్ యొక్క స్థానం మాత్రమే ముఖ్యమైనది.
కొన్ని స్వాభావిక ప్రతికూలతలు ఉన్నప్పటికీ, ప్రేరక సెన్సార్ అంతరిక్షంలో వస్తువులను నాన్-కాంటాక్ట్ డిటెక్షన్‌కు సంబంధించిన అనేక ప్రాంతాలను మూసివేస్తుంది. సాంకేతికత యొక్క స్థిరమైన అభివృద్ధి ఉన్నప్పటికీ, ఈ రకమైన పరికరాలు భవిష్యత్తులో కొలిచే పరికరాల మార్కెట్‌ను వదిలివేయవు, ఎందుకంటే దాని చర్య భౌతిక శాస్త్రం యొక్క ప్రాథమిక చట్టాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
సంబంధిత కథనాలు:
