আজ, শিল্পে পারদ সহ ব্যারোমিটার ব্যবহার করা হয় না, তবে বেশ আধুনিক এবং নির্ভরযোগ্য সেন্সর। তাদের অপারেশন নীতি নকশা বৈশিষ্ট্য উপর নির্ভর করে ভিন্ন। সকলেরই সুবিধা এবং কিছু অসুবিধা উভয়ই আছে। ইলেকট্রনিক্সের বিকাশের জন্য ধন্যবাদ, সেমিকন্ডাক্টর উপাদানগুলির উপর চাপ পরিমাপের জন্য সেন্সরগুলি উপলব্ধি করা সম্ভব৷
ইলেকট্রনিক সেন্সর কি?
জল বা অন্য কোনো তরলের জন্য ইলেকট্রনিক চাপ সেন্সর হল এমন ডিভাইস যা আপনাকে প্যারামিটারগুলি পরিমাপ করতে এবং বিশেষ নিয়ন্ত্রণ এবং প্রদর্শন ইউনিটগুলির সাথে সেগুলি প্রক্রিয়া করতে দেয়৷ একটি চাপ সেন্সর একটি ডিভাইস যার আউটপুট পরামিতি সরাসরি পরিমাপ করা জায়গায় (ট্যাঙ্ক, পাইপ, ইত্যাদি) চাপের উপর নির্ভর করে। তদুপরি, এগুলি বিভিন্ন সামগ্রিক অবস্থায় যে কোনও পদার্থ পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে - তরল, বাষ্প, বায়বীয়৷
এমন প্রয়োজনডিভাইসগুলি এই কারণে ঘটে যে প্রায় পুরো শিল্পটি স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় নির্মিত। একজন ব্যক্তি শুধুমাত্র কনফিগারেশন, ক্রমাঙ্কন, রক্ষণাবেক্ষণ এবং স্টার্ট-আপ (স্টপ) করে। যেকোনো সিস্টেম স্বয়ংক্রিয়ভাবে কাজ করে। তবে এই জাতীয় ডিভাইসগুলি প্রায়শই ওষুধেও ব্যবহৃত হয়৷
এলিমেন্ট ডিজাইনের বৈশিষ্ট্য
যেকোন সেন্সর একটি সংবেদনশীল উপাদান নিয়ে গঠিত - এটি এর সাহায্যে কনভার্টারে প্রভাব প্রেরণ করা হয়। এছাড়াও ডিজাইনে সিগন্যাল প্রসেসিং এবং হাউজিংয়ের জন্য একটি সার্কিট রয়েছে। নিম্নোক্ত ধরণের চাপ সেন্সরগুলিকে আলাদা করা যায়:
- পিজোইলেকট্রিক।
- প্রতিরোধী।
- ক্যাপাসিটিভ।
- পিজো অনুরণিত।
- চৌম্বকীয় (আবরণীয়)।
- অপ্টোইলেক্ট্রনিক।
এবং এখন আসুন প্রতিটি ধরণের ডিভাইস আরও বিশদে দেখি।
প্রতিরোধী উপাদান
এগুলি এমন ডিভাইস যেখানে সেন্সিং উপাদান লোডের প্রভাবে তার প্রতিরোধ ক্ষমতা পরিবর্তন করে। সংবেদনশীল ঝিল্লিতে একটি স্ট্রেন গেজ ইনস্টল করা হয়। ঝিল্লি চাপে বাঁকে, স্ট্রেন গেজগুলিও সরতে শুরু করে। একই সময়ে, তাদের প্রতিরোধের পরিবর্তন হয়। ফলস্বরূপ, কনভার্টার সার্কিটে বর্তমান শক্তির পরিবর্তন হয়।
স্ট্রেন গেজের উপাদানগুলিকে প্রসারিত করার সময়, দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পায় এবং ক্রস-বিভাগীয় এলাকা হ্রাস পায়। ফলে প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। উপাদানগুলি সংকুচিত হলে বিপরীত প্রক্রিয়াটি পরিলক্ষিত হয়। অবশ্যই, একটি ওহমের সহস্রাংশ দ্বারা প্রতিরোধ পরিবর্তিত হয়, তাই এটি ধরতে আপনার প্রয়োজনসেমিকন্ডাক্টরগুলিতে বিশেষ পরিবর্ধক রাখুন৷
পিজোইলেকট্রিক সেন্সর
পিজোইলেকট্রিক উপাদানটি ডিভাইসটির নকশার ভিত্তি। যখন বিকৃতি ঘটে, পাইজো উপাদানটি একটি নির্দিষ্ট সংকেত তৈরি করতে শুরু করে। উপাদানটি মিডিয়ামে ইনস্টল করা হয় যার চাপ পরিমাপ করা হয়। অপারেশন চলাকালীন, সার্কিটের বর্তমান চাপের পরিবর্তনের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক হবে।
এই জাতীয় ডিভাইসগুলির একটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে - যদি এটি ধ্রুবক থাকে তবে তারা আপনাকে চাপ ট্র্যাক করতে দেয় না। অতএব, যখন চাপ ক্রমাগত পরিবর্তিত হয় তখন এটি একচেটিয়াভাবে ব্যবহৃত হয়। পরিমাপ করা মানের একটি ধ্রুবক মানতে, একটি বৈদ্যুতিক আবেগ তৈরি করা হবে না।
Piezo অনুরণিত উপাদান
এই উপাদানগুলো একটু ভিন্নভাবে কাজ করে। যখন ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন পাইজোইলেকট্রিক উপাদানটি বিকৃত হয়। চাপ যত বেশি, বিকৃতি তত বেশি। ডিভাইসের ভিত্তি হল পাইজোইলেকট্রিক উপাদান দিয়ে তৈরি একটি অনুরণনকারী প্লেট। এর দুই পাশে ইলেক্ট্রোড আছে। যত তাড়াতাড়ি ভোল্টেজ তাদের প্রয়োগ করা হয়, উপাদান কম্পন শুরু হয়. এই ক্ষেত্রে, প্লেটটি এক দিক বা অন্য দিকে বাঁকানো হয়। কম্পনের গতি ইলেক্ট্রোডগুলিতে প্রয়োগ করা কারেন্টের ফ্রিকোয়েন্সির উপর নির্ভর করে।
কিন্তু যদি বাইরে থেকে কোনো বল প্লেটে কাজ করে, তাহলে প্লেটের দোলন কম্পাঙ্কে পরিবর্তন হবে। অটোমোবাইলে ব্যবহৃত ইলেকট্রনিক এয়ার প্রেসার সেন্সর এই নীতিতে কাজ করে। এটি আপনাকে গাড়ির জ্বালানী সিস্টেমে সরবরাহ করা বাতাসের পরম চাপ মূল্যায়ন করতে দেয়।
ক্যাপাসিটিভ ডিভাইস
এই ডিভাইসগুলো সবচেয়ে জনপ্রিয়,যেহেতু তাদের একটি সাধারণ নকশা রয়েছে, তারা স্থিরভাবে কাজ করে এবং রক্ষণাবেক্ষণে নজিরবিহীন। নকশাটি একে অপরের থেকে একটি নির্দিষ্ট দূরত্বে অবস্থিত দুটি ইলেক্ট্রোড নিয়ে গঠিত। এটি ক্যাপাসিটর এক ধরনের সক্রিয় আউট. এর প্লেটগুলির মধ্যে একটি হল একটি ঝিল্লি, চাপ (মাপা) এটিতে কাজ করে। ফলস্বরূপ, প্লেটগুলির মধ্যে ব্যবধান পরিবর্তিত হয় (চাপের অনুপাতে)। আপনার স্কুলের পদার্থবিদ্যা কোর্স থেকে, আপনি জানেন যে একটি ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স প্লেটগুলির পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল এবং তাদের মধ্যে দূরত্বের উপর নির্ভর করে৷
চাপ সেন্সরে কাজ করার সময়, শুধুমাত্র প্লেটের মধ্যে দূরত্ব পরিবর্তিত হয় - এটি পরামিতি পরিমাপ করার জন্য যথেষ্ট। বৈদ্যুতিন তেল চাপ সেন্সর ঠিক এই স্কিম অনুযায়ী নির্মিত হয়. এই ধরণের কাঠামোর সুবিধাগুলি সুস্পষ্ট - তারা যে কোনও পরিবেশে কাজ করতে পারে, এমনকি আক্রমণাত্মকও। তারা বড় তাপমাত্রার পার্থক্য, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ দ্বারা প্রভাবিত হয় না।
প্রবর্তক সেন্সর
অপারেশনের নীতিটি উপরে আলোচিত ক্যাপাসিটিভগুলির সাথে দূরবর্তীভাবে অনুরূপ। একটি চাপ-সংবেদনশীল পরিবাহী ঝিল্লি চৌম্বকীয় সার্কিট থেকে একটি নির্দিষ্ট দূরত্বে Ш অক্ষরের আকারে ইনস্টল করা হয় (এর চারপাশে একটি আবেশক ক্ষতবিক্ষত থাকে)।
যখন কয়েলে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, একটি চৌম্বকীয় প্রবাহ তৈরি হয়। এটি কোর বরাবর এবং ফাঁক, পরিবাহী ঝিল্লি উভয় পাস করে। প্রবাহ বন্ধ হয়ে যায়, এবং যেহেতু ব্যবধানের ব্যাপ্তিযোগ্যতা মূলের তুলনায় প্রায় 1000 গুণ কম, এমনকি এতে একটি ক্ষুদ্র পরিবর্তনও আনুপাতিক ওঠানামা করে।
অপ্টোইলেক্ট্রনিকসেন্সর
তারা কেবল চাপ সনাক্ত করে, উচ্চ রেজোলিউশন আছে। তাদের উচ্চ সংবেদনশীলতা এবং তাপীয় স্থিতিশীলতা রয়েছে। তারা হালকা হস্তক্ষেপের ভিত্তিতে কাজ করে, ছোট স্থানচ্যুতি পরিমাপ করার জন্য একটি Fabry-Perot ইন্টারফেরোমিটার ব্যবহার করে। এই ধরনের ইলেকট্রনিক চাপ সেন্সর অত্যন্ত বিরল, কিন্তু তারা বেশ আশাব্যঞ্জক।
যন্ত্রের প্রধান উপাদান:
- অপটিক্যাল ট্রান্সডুসার ক্রিস্টাল।
- অ্যাপারচার।
- LED।
- ডিটেক্টর (তিনটি ফটোডিওড নিয়ে গঠিত)।
Faby-Perot অপটিক্যাল ফিল্টার, যার পুরুত্বের সামান্য পার্থক্য রয়েছে, দুটি ফটোডিওডের সাথে সংযুক্ত। ফিল্টার হল একটি প্রতিফলিত সামনের পৃষ্ঠের সাথে সিলিকন আয়না। তারা সিলিকন অক্সাইডের একটি স্তর দিয়ে আচ্ছাদিত হয়, অ্যালুমিনিয়ামের একটি পাতলা স্তর পৃষ্ঠে প্রয়োগ করা হয়। একটি অপটিক্যাল ট্রান্সডুসার অনেকটা ক্যাপাসিটিভ প্রেসার সেন্সরের মতো।
