سینسر - ایک جسمانی مقدار کو دوسری مقدار میں منتقل کرنے والے (عام طور پر، برقی) گھریلو اور صنعتی آلات میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ ان کے بغیر دباؤ اور بہاؤ کی شرح (گیس یا مائع) جیسے تکنیکی پیرامیٹرز کی پیمائش، ڈیجیٹائز اور پروسیس کرنا بہت مشکل ہے، اگر ناممکن نہیں، درجہ حرارتسطح، مقناطیسی یا الیکٹرک فیلڈز کی طاقت وغیرہ۔ سب سے زیادہ پھیلے ہوئے سینسروں میں سے ایک ہال سینسر ہے - یہ روزمرہ کی زندگی (اسمارٹ فونز یا لیپ ٹاپ سے شروع) اور انتہائی پیچیدہ صنعتی آلات دونوں میں استعمال ہوتا ہے۔
مشمولات
ہال اثر - آپریشن کے اصول
اس اثر کو 1879 میں امریکی ماہر طبیعیات ایڈون ہال نے دریافت کیا تھا اور اس کا نام ان کے نام پر رکھا گیا ہے۔ مظاہر کا خلاصہ یہ ہے کہ اگر آپ دھات کی پلیٹ لیتے ہیں اور اس کے ذریعے برقی رو گزرتے ہیں (شکل میں AB کی سمت میں)، اور پھر پلیٹ پر مقناطیسی میدان کے ساتھ عمل کرتے ہیں، مثال کے طور پر، ایک مستقل مقناطیس کے ذریعے تخلیق کیا جاتا ہے، پھر کرنٹ کے گزرنے کے لیے کھڑے سمت میں (اعداد و شمار میں سی ڈی)، ایک ممکنہ فرق واقع ہوگا۔
یہ اثر لورینٹز فورس کے حرکت پذیر چارجز پر کام کرنے اور انہیں حرکت کی سمت کے عمودی سمت میں منتقل کرنے کی وجہ سے پیدا ہوتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، پلیٹ کے کناروں پر ایک ممکنہ فرق پیدا ہوتا ہے، جسے ماپا جا سکتا ہے یا ایکچیو ایٹرز کو متحرک کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے (پری ایمپلیفائینگ کے ذریعے)۔ یہ فرق اس پر منحصر ہے:
- کرنٹ کے بہاؤ کی طاقت پر؛
- مقناطیسی میدان کی طاقت؛
- کنڈکٹر میں مفت چارج کیریئرز کے ارتکاز پر۔
اس رجحان کا نام اس کے دریافت کنندہ کے نام پر رکھا گیا ہے - ہال اثر۔
ہال سینسر کی اقسام اور تعمیر
پچھلی صدی سے پہلے دریافت ہونے والے اثر نے ایک عملی اطلاق پایا ہے۔ یہ مقناطیسی فیلڈ سینسر کی تعمیر کی بنیاد ہے۔ ان کا فائدہ یہ ہے کہ ان میں کوئی حرکت کرنے والے اور رگڑنے والے عناصر نہیں ہیں (سرکنڈے کے سوئچ کے برعکس)، اس لیے ان کی وشوسنییتا بہت زیادہ ہے۔ حساسیت کے اصول کے مطابق صنعتی سینسر ہال میں تقسیم کیا جاتا ہے:
- یک قطبی (صرف ایک مقناطیسی قطب پر رد عمل - شمال یا جنوب)؛
- دوئبرووی (ایک قطبی کے مقناطیسی میدان کے سامنے آنے پر انہیں آن کر دیا جاتا ہے، مخالف قطبیت کے مقناطیسی میدان کے سامنے آنے پر انہیں بند کر دیا جاتا ہے)؛
- Omnipolar - میگنےٹ کے کسی بھی قطب پر رد عمل ظاہر کرتا ہے۔
متحرک چارجز پر مقناطیسی فیلڈ کے ذریعہ پیدا ہونے والا ممکنہ فرق یونٹس ہے، بہترین دسیوں مائیکرو وولٹس پر۔ عملی ایپلی کیشنز کے لیے، یہ کافی نہیں ہے، ممکنہ فرق کو بڑھانا ضروری ہے۔ یہ ایمپلیفائر براہ راست سینسر ہاؤسنگ میں بنائے گئے ہیں، اور آلات کو ایمپلیفائر کی قسم کے مطابق دو کلاسوں میں تقسیم کیا گیا ہے۔
- اینالاگ ان میں، سینسر آؤٹ پٹ پر وولٹیج مقناطیسی میدان کے متناسب ہے (مقناطیس کی طاقت اور اس سے فاصلے پر منحصر ہے)۔ وہ ایک آپریشنل ایمپلیفائر کی بنیاد پر بنائے گئے ہیں اور مقناطیسی شعبوں کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔
- ڈیجیٹل۔ یمپلیفائر انسٹال ہونے کے بعد موازنہ کرنے والا یا شمٹ ٹرگر۔ آؤٹ پٹ وولٹیج، جب مقناطیسی انڈکشن ایک خاص حد تک پہنچ جاتا ہے، صفر سے اعلی سطح (عام طور پر سپلائی وولٹیج کی سطح تک) میں تبدیل ہوتا ہے۔ اس طرح کے سینسر مقناطیسی ریلے یا پلس جنریٹر بنانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ پلیٹ سے ایمپلیفائیڈ سگنل تھریشولڈ ڈیوائس کو کھلایا جاتا ہے۔ جب سیٹ لیول تک پہنچ جاتا ہے، سینسر متحرک ہوجاتا ہے۔ ٹرگرنگ لیول کو سینسر سے مقناطیسی فیلڈ سورس تک فاصلے کو تبدیل کرکے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔
ہال سینسر ایپلی کیشنز
گھر میں ہال سینسر کا سب سے عام استعمال کار کے کنٹیکٹ لیس اگنیشن سسٹم میں ہے۔ ان کا فائدہ میکانی رابطہ گروپوں کی عدم موجودگی ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ کوئی لباس نہیں، رابطوں کو جلانا نہیں، میکانی خرابی کا کوئی خطرہ نہیں ہے۔
ڈسٹری بیوشن سسٹم میں پروٹریشن والی پلیٹ ہوتی ہے، جو انجن کرینک شافٹ، ایک مستقل مقناطیس اور خود ہال سینسر کے ذریعے گردش میں چلتی ہے۔ جیسے ہی پلیٹ گھومتی ہے، کرینک شافٹ کی پوزیشن سے متعین سختی سے متعین لمحے پر تخمینے، مقناطیسی میدان کے پیرامیٹرز کو تبدیل کرتے ہوئے، سینسر اور مقناطیس کے درمیان خلا میں داخل ہوتے ہیں۔ سینسر دالیں پیدا کرتا ہے، جو کرینک شافٹ کی گردش کے ساتھ مطابقت پذیر ہوتی ہے، جو وقت کے ضروری لمحات میں ہائی وولٹیج کوائل کو وولٹیج کی فراہمی کو منظم کرتی ہے۔ گاڑی میں مقناطیسی فیلڈ سینسر بھی کرینک شافٹ کی پوزیشن کو پہچاننے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔
مقناطیسی طور پر حساس سینسر کا ایک اور استعمال الیکٹرک موٹر روٹرز کی پوزیشن کا تعین کرنا ہے۔ ریلے کا عنصر موٹر سٹیٹر سے منسلک ہوتا ہے اور جب قطب سے گزر جاتا ہے تو متحرک ہوتا ہے۔ یہ اصول انقلاب کاؤنٹر یا سپیڈ میٹر بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
ہال اثر پر مبنی آلات لیپ ٹاپ یا موبائل آلات میں استعمال ہوتے ہیں - ڈھکن کی بند پوزیشن کے اشارے کے طور پر۔ جب سینسر ٹرگر ہوتا ہے تو کمپیوٹر سو جاتا ہے یا بند ہوجاتا ہے۔اور اسمارٹ فونز میں، سینسر کا ایک کام جو زمین کے مقناطیسی میدان پر رد عمل ظاہر کرتا ہے الیکٹرانک کمپاس کے آپریشن کو منظم کرنا ہے۔
اینالاگ ہال سینسر آلات کی پیمائش میں استعمال ہوتے ہیں جہاں مقناطیسی میدان کی سطح کا اندازہ لگانا ضروری ہوتا ہے۔ وہ کنڈکٹر میں کرنٹ کی غیر رابطہ پیمائش کے لیے ناگزیر ہیں۔ جیسا کہ آپ جانتے ہیں، جب کرنٹ کسی موصل سے گزرتا ہے، تو اس کے گرد ایک مقناطیسی میدان پیدا ہوتا ہے۔ اس کی شدت موجودہ طاقت پر منحصر ہے۔ اگر کرنٹ بدل رہا ہے، تو فیلڈ کو دوسرے ذرائع سے ماپا جا سکتا ہے (جیسے کرنٹ ٹرانسفارمر)، لیکن ڈائریکٹ کرنٹ کے ساتھ آپ ہال سینسر کے بغیر نہیں کر سکتے۔ یہ وہ اصول ہے جس پر ڈی سی کرنٹ کلیمپ کام کرتے ہیں۔
ہال اثر کا سب سے غیر ملکی اطلاق اس کے اصول پر مبنی آئن راکٹ انجنوں کی تعمیر ہے۔
مناسب کام کرنے کے لئے ہال سینسر کی جانچ کیسے کریں۔
سینسر کی جانچ کرنے کے لیے، آپ ایک سادہ سرکٹ کو جمع کر سکتے ہیں، جس کے لیے، خود سینسر کے علاوہ، آپ کو ضرورت ہو گی:
- صحیح وولٹیج کے ساتھ بجلی کی فراہمی؛
- مزاحم تقریبا 1 kOhm کی مزاحمت؛
- ایل. ای. ڈی؛
- مقناطیس
اگر کوئی ایل ای ڈی نہیں ہے تو، آپ اس کے بجائے ملٹی میٹر استعمال کرسکتے ہیں (اور موجودہ محدود کرنے والا ریزسٹر)۔ ملٹی میٹر (ڈیجیٹل یا پوائنٹر) وولٹیج کی پیمائش کے موڈ میں۔
بجلی کی فراہمی کے لیے کوئی خاص تقاضے نہیں ہیں - سرکٹ میں کرنٹ بہت چھوٹے ہیں۔ اس کا وولٹیج ٹیسٹ شدہ سینسر کے سپلائی وولٹیج کے اندر ہونا چاہیے۔ ایل ای ڈی انوڈ کے ساتھ وولٹیج سورس کے پلس سے منسلک ہے، کیتھوڈ کے ساتھ ٹیسٹ کے تحت ڈیوائس کے آؤٹ پٹ سے، کیونکہ سینسر عام طور پر اوپن کلیکٹر کے ساتھ بنایا جاتا ہے (لیکن ڈیٹا شیٹ کے ساتھ چیک کرنا بہتر ہے)۔
ٹیسٹ کا طریقہ کار ٹیسٹ کے تحت ڈیوائس کی قسم پر منحصر ہے۔
- یونی پولر ڈیجیٹل سینسر کو جانچنے کے لیے، آپ کو سینسر پر ایک قطب کے ساتھ مقناطیس لانا چاہیے۔ایل ای ڈی کو روشن ہونا چاہئے (وولٹ میٹر کا تیر منحرف ہونا چاہئے یا ڈیجیٹل ٹیسٹر کی ریڈنگ کو چھلانگ لگا کر تبدیل ہونا چاہئے)۔ جب مقناطیس کو کافی فاصلے پر ہٹا دیا جاتا ہے، تو سرکٹ کو اپنی اصل پوزیشن پر واپس آنا چاہیے۔ اگر سینسر کام نہیں کرتا ہے، تو آپ کو مقناطیس کو دوسرے کھمبے سے موڑنا چاہیے اور طریقہ کار کو دہرانا چاہیے۔ اگر ایل ای ڈی چمکتی ہے، تو سینسر اچھا ہے. اگر مقناطیس کی کسی بھی پوزیشن میں کامیابی حاصل نہیں ہوتی ہے، تو آلہ کام کرنے کے لیے موزوں نہیں ہے۔
- بائپولر ڈیجیٹل سینسر کا تجربہ اسی طرح کے طریقے سے کیا جاتا ہے، صرف ایل ای ڈی مقناطیس کی ایک پوزیشن پر جلتی ہے، اور جب مقناطیسی میدان کے ماخذ کو ہٹا دیا جاتا ہے تو باہر نہیں جاتا۔ سرکٹ کو ایک ہی قطب کے ساتھ مزید ہیرا پھیری کا جواب نہیں دینا چاہئے۔ اگر آپ مقناطیس کو الٹتے ہیں اور اسے مخالف قطبیت میں سینسر پر لاتے ہیں، تو LED بند ہو جانا چاہیے۔ یہ اشارہ کرتا ہے کہ ٹیسٹ کے تحت آلہ صحیح طریقے سے کام کر رہا ہے۔ اگر سرکٹ صحیح طریقے سے کام نہیں کر رہا ہے، تو سینسر آرڈر سے باہر ہے۔
- ایک اومنی پولر ڈیجیٹل ہال سینسر کا اسی طرح تجربہ کیا جاتا ہے جس طرح یونی پولر سینسر ہوتا ہے، لیکن مقناطیس کے لیے حساس ڈیوائس کو مقناطیس کی کسی بھی پوزیشن پر کام کرنا چاہیے۔
ینالاگ سینسرز کو ڈیجیٹل سینسرز جیسی تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے جانچا جاتا ہے، لیکن آؤٹ پٹ وولٹیج کو چھلانگ لگا کر تبدیل نہیں ہونا چاہیے، بلکہ مقناطیسی قوت کے بڑھنے کے ساتھ آسانی سے تبدیل ہونا چاہیے (مثلاً مستقل مقناطیس کے قریب پہنچنا یا برقی مقناطیس کے کنڈلی میں کرنٹ بڑھنا)۔
عملی پہلو پر، یہ دلچسپ ہے کہ کار کے کنٹیکٹ لیس اگنیشن سسٹم میں نصب ہال سینسر کو کیسے چیک کیا جائے۔ ایسا کرنے کے لیے، آپ کو کنیکٹر کو سینسر سے ہٹانا ہوگا اور اوپر والے سرکٹ کو براہ راست پنوں پر جمع کرنا ہوگا۔
یہاں بھی ایل ای ڈی کو ملٹی میٹر سے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ کار کے کرینک شافٹ کو دستی طور پر موڑ کر، آپ وقفے وقفے سے LED چمکنے یا آؤٹ پٹ وولٹیج کی صفر سے تقریباً کار کے آن بورڈ وولٹیج میں تبدیلیوں کا مشاہدہ کر سکتے ہیں۔گیراج کے حالات کو چیک کرنے کا ایک متبادل طریقہ یہ ہے کہ آلہ کو عارضی طور پر کسی معروف ناقص اسپیئر سینسر سے تبدیل کیا جائے۔
ہال سینسر نے گھریلو اور صنعتی ایپلی کیشنز میں وسیع پیمانے پر استعمال پایا ہے۔ اگر آپ کو یہ معلوم ہے کہ یہ کیسے کام کرتا ہے تو اسے چیک کرنا مشکل نہیں ہے۔
متعلقہ مضامین:
