সাপ্লাই চেইন অপারেশনে রোবোটিক ড্রাইভ চেইন থেকে শুরু করে কনভেয়র বেল্ট এবং উইন্ড টারবাইন টাওয়ারের দোলনা পর্যন্ত, বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনে অবস্থান সেন্সিং একটি গুরুত্বপূর্ণ কাজ। এটি রৈখিক, ঘূর্ণমান, কৌণিক, পরম, ক্রমবর্ধমান, যোগাযোগ এবং অ-যোগাযোগ সেন্সর সহ অনেক রূপ নিতে পারে। বিশেষায়িত সেন্সর তৈরি করা হয়েছে যা তিন মাত্রায় অবস্থান নির্ধারণ করতে পারে। অবস্থান সেন্সিং প্রযুক্তির মধ্যে রয়েছে পটেনশিওমেট্রিক, ইন্ডাক্টিভ, এডি কারেন্ট, ক্যাপাসিটিভ, ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ, হল ইফেক্ট, ফাইবার অপটিক, অপটিক্যাল এবং আল্ট্রাসনিক।
এই FAQ-এ পজিশন সেন্সিংয়ের বিভিন্ন রূপের একটি সংক্ষিপ্ত ভূমিকা প্রদান করা হয়েছে, তারপর পজিশন সেন্সিং সমাধান বাস্তবায়নের সময় ডিজাইনাররা যে প্রযুক্তিগুলি থেকে বেছে নিতে পারেন তার একটি পরিসর পর্যালোচনা করা হয়েছে।
পটেনশিওমেট্রিক পজিশন সেন্সর হল রেজিস্ট্যান্স-ভিত্তিক ডিভাইস যা একটি স্থির রেজিস্টিভ ট্র্যাককে একটি ওয়াইপারের সাথে একত্রিত করে যা বস্তুর সাথে সংযুক্ত থাকে যার অবস্থান অনুভূত করা প্রয়োজন। বস্তুর গতিবিধি ওয়াইপারগুলিকে ট্র্যাক বরাবর সরিয়ে দেয়। একটি স্থির ডিসি ভোল্টেজের সাহায্যে রৈখিক বা ঘূর্ণন গতি পরিমাপ করার জন্য রেল এবং ওয়াইপার দ্বারা গঠিত একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে বস্তুর অবস্থান পরিমাপ করা হয় (চিত্র 1)। পটেনশিওমেট্রিক সেন্সরগুলির দাম কম, তবে সাধারণত কম নির্ভুলতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা থাকে।
ইন্ডাক্টিভ পজিশন সেন্সরগুলি সেন্সর কয়েলে প্রেরিত চৌম্বক ক্ষেত্রের বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন ব্যবহার করে। তাদের স্থাপত্যের উপর নির্ভর করে, তারা রৈখিক বা ঘূর্ণন অবস্থান পরিমাপ করতে পারে। লিনিয়ার ভ্যারিয়েবল ডিফারেনশিয়াল ট্রান্সফরমার (LVDT) পজিশন সেন্সরগুলি একটি ফাঁপা নলের চারপাশে মোড়ানো তিনটি কয়েল ব্যবহার করে; একটি প্রাথমিক কয়েল এবং দুটি মাধ্যমিক কয়েল। কয়েলগুলি সিরিজে সংযুক্ত থাকে এবং প্রাথমিক কয়েলের সাপেক্ষে সেকেন্ডারি কয়েলের ফেজ সম্পর্ক 180° ফেজের বাইরে। আর্মেচার নামক একটি ফেরোম্যাগনেটিক কোর টিউবের ভিতরে স্থাপন করা হয় এবং পরিমাপ করা হচ্ছে এমন স্থানে বস্তুর সাথে সংযুক্ত থাকে। প্রাইমারি কয়েলে একটি উত্তেজনা ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় এবং সেকেন্ডারি কয়েলে একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বল (EMF) প্ররোচিত করা হয়। সেকেন্ডারি কয়েলগুলির মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্য পরিমাপ করে, আর্মেচারের আপেক্ষিক অবস্থান এবং এটি কীসের সাথে সংযুক্ত তা নির্ধারণ করা যেতে পারে। একটি ঘূর্ণায়মান ভোল্টেজ ডিফারেনশিয়াল ট্রান্সফরমার (RVDT) ঘূর্ণায়মান অবস্থান ট্র্যাক করার জন্য একই কৌশল ব্যবহার করে। LVDT এবং RVDT সেন্সরগুলি ভাল নির্ভুলতা, রৈখিকতা, রেজোলিউশন এবং উচ্চ সংবেদনশীলতা প্রদান করে। এগুলি ঘর্ষণহীন এবং কঠোর পরিবেশে ব্যবহারের জন্য সিল করা যেতে পারে।
এডি কারেন্ট পজিশন সেন্সরগুলি পরিবাহী বস্তুর সাথে কাজ করে। এডি কারেন্ট হল প্ররোচিত স্রোত যা পরিবর্তিত চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে পরিবাহী পদার্থে ঘটে। এই স্রোতগুলি একটি বদ্ধ লুপে প্রবাহিত হয় এবং একটি গৌণ চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। এডি কারেন্ট সেন্সরগুলিতে কয়েল এবং রৈখিকীকরণ সার্কিট থাকে। বিকল্প কারেন্ট প্রাথমিক চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করতে কয়েলকে শক্তি দেয়। যখন কোনও বস্তু কয়েলের কাছে আসে বা দূরে সরে যায়, তখন এডি কারেন্ট দ্বারা উৎপাদিত গৌণ ক্ষেত্রের মিথস্ক্রিয়া ব্যবহার করে এর অবস্থান অনুভূত করা যেতে পারে, যা কয়েলের প্রতিবন্ধকতাকে প্রভাবিত করে। বস্তুটি কয়েলের কাছাকাছি আসার সাথে সাথে, এডি কারেন্টের ক্ষতি বৃদ্ধি পায় এবং দোলন ভোল্টেজ ছোট হয়ে যায় (চিত্র 2)। দোলন ভোল্টেজটি একটি লিনিয়ারাইজার সার্কিট দ্বারা সংশোধন করা হয় এবং প্রক্রিয়াজাত করা হয় যাতে বস্তুর দূরত্বের সমানুপাতিক একটি রৈখিক ডিসি আউটপুট তৈরি হয়।
এডি কারেন্ট ডিভাইসগুলি হল শক্তিশালী, যোগাযোগবিহীন ডিভাইস যা সাধারণত প্রক্সিমিটি সেন্সর হিসেবে ব্যবহৃত হয়। এগুলি সর্বমুখী এবং বস্তুর আপেক্ষিক দূরত্ব নির্ধারণ করতে পারে, কিন্তু বস্তুর দিক বা পরম দূরত্ব নির্ধারণ করতে পারে না।
নাম থেকেই বোঝা যায়, ক্যাপাসিটিভ পজিশন সেন্সরগুলি ক্যাপাসিট্যান্সের পরিবর্তন পরিমাপ করে বস্তুর অবস্থান নির্ধারণ করে। এই নন-কন্টাক্ট সেন্সরগুলি রৈখিক বা ঘূর্ণন অবস্থান পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এগুলি একটি ডাইইলেক্ট্রিক উপাদান দ্বারা পৃথক করা দুটি প্লেট নিয়ে গঠিত এবং একটি বস্তুর অবস্থান সনাক্ত করতে দুটি পদ্ধতির একটি ব্যবহার করে:
ডাইইলেক্ট্রিক ধ্রুবকের পরিবর্তন ঘটানোর জন্য, যে বস্তুর অবস্থান সনাক্ত করা হবে তা ডাইইলেক্ট্রিক পদার্থের সাথে সংযুক্ত থাকে। ডাইইলেক্ট্রিক পদার্থটি চলার সাথে সাথে, ক্যাপাসিটরের কার্যকর ডাইইলেক্ট্রিক ধ্রুবকটি ডাইইলেক্ট্রিক পদার্থের ক্ষেত্রফল এবং বাতাসের ডাইইলেক্ট্রিক ধ্রুবকের সংমিশ্রণের কারণে পরিবর্তিত হয়। বিকল্পভাবে, বস্তুটিকে ক্যাপাসিটরের প্লেটগুলির একটির সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে। বস্তুটি চলার সাথে সাথে, প্লেটগুলি কাছাকাছি বা দূরে সরে যায় এবং ক্যাপাসিট্যান্সের পরিবর্তন আপেক্ষিক অবস্থান নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়।
ক্যাপাসিটিভ সেন্সর বস্তুর স্থানচ্যুতি, দূরত্ব, অবস্থান এবং বেধ পরিমাপ করতে পারে। তাদের উচ্চ সংকেত স্থিতিশীলতা এবং রেজোলিউশনের কারণে, ক্যাপাসিটিভ স্থানচ্যুতি সেন্সরগুলি পরীক্ষাগার এবং শিল্প পরিবেশে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, ক্যাপাসিটিভ সেন্সরগুলি স্বয়ংক্রিয় প্রক্রিয়াগুলিতে ফিল্মের বেধ এবং আঠালো প্রয়োগ পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। শিল্প মেশিনগুলিতে, এগুলি স্থানচ্যুতি এবং সরঞ্জামের অবস্থান পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়।
চৌম্বক সংকোচন হল ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থের একটি বৈশিষ্ট্য যার ফলে চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হলে উপাদানটির আকার বা আকৃতি পরিবর্তন হয়। একটি চৌম্বক সংকোচনকারী অবস্থান সেন্সরে, একটি চলমান অবস্থান চুম্বক পরিমাপ করা বস্তুর সাথে সংযুক্ত থাকে। এটি একটি তরঙ্গ নির্দেশিকা নিয়ে গঠিত যা তারগুলি নিয়ে গঠিত যা কারেন্ট স্পন্দন বহন করে, যা তরঙ্গ নির্দেশিকার শেষে অবস্থিত একটি সেন্সরের সাথে সংযুক্ত থাকে (চিত্র 3)। যখন তরঙ্গ নির্দেশিকা থেকে একটি কারেন্ট স্পন্দন পাঠানো হয়, তখন তারে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয় যা স্থায়ী চুম্বকের অক্ষীয় চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে (সিলিন্ডার পিস্টনে চুম্বক, চিত্র 3a)। ক্ষেত্রের মিথস্ক্রিয়াটি মোচড়ের কারণে ঘটে (উইডেম্যান প্রভাব), যা তারকে চাপ দেয়, একটি শাব্দিক পালস তৈরি করে যা তরঙ্গ নির্দেশিকা বরাবর প্রচার করে এবং তরঙ্গ নির্দেশিকার শেষে একটি সেন্সর দ্বারা সনাক্ত করা হয় (চিত্র 3b)। বর্তমান পালস শুরু হওয়ার এবং শাব্দিক পালস সনাক্তকরণের মধ্যে অতিবাহিত সময় পরিমাপ করে, অবস্থান চুম্বকের আপেক্ষিক অবস্থান এবং সেইজন্য বস্তুটি পরিমাপ করা যেতে পারে (চিত্র 3c)।
ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ পজিশন সেন্সর হল নন-কন্টাক্ট সেন্সর যা রৈখিক অবস্থান সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। ওয়েভগাইডগুলি প্রায়শই স্টেইনলেস স্টিল বা অ্যালুমিনিয়াম টিউবে রাখা হয়, যা এই সেন্সরগুলিকে নোংরা বা ভেজা পরিবেশে ব্যবহার করতে সক্ষম করে।
যখন একটি পাতলা, সমতল পরিবাহীকে চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থাপন করা হয়, তখন প্রবাহিত যেকোনো কারেন্ট পরিবাহীর একপাশে জমা হতে থাকে, যা হল ভোল্টেজ নামে একটি সম্ভাব্য পার্থক্য তৈরি করে। যদি পরিবাহীতে কারেন্ট স্থির থাকে, তাহলে হল ভোল্টেজের মাত্রা চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি প্রতিফলিত করবে। হল-ইফেক্ট পজিশন সেন্সরে, বস্তুটি সেন্সর শ্যাফ্টে অবস্থিত একটি চুম্বকের সাথে সংযুক্ত থাকে। বস্তুটি চলার সাথে সাথে, হল উপাদানের সাপেক্ষে চুম্বকের অবস্থান পরিবর্তিত হয়, যার ফলে হল ভোল্টেজ পরিবর্তিত হয়। হল ভোল্টেজ পরিমাপ করে, একটি বস্তুর অবস্থান নির্ধারণ করা যেতে পারে। বিশেষায়িত হল-ইফেক্ট পজিশন সেন্সর রয়েছে যা তিন মাত্রায় অবস্থান নির্ধারণ করতে পারে (চিত্র 4)। হল-ইফেক্ট পজিশন সেন্সর হল যোগাযোগবিহীন ডিভাইস যা উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা এবং দ্রুত সংবেদন প্রদান করে এবং বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরে কাজ করে। এগুলি বিভিন্ন ভোক্তা, শিল্প, স্বয়ংচালিত এবং চিকিৎসা অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়।
দুটি মৌলিক ধরণের ফাইবার অপটিক সেন্সর রয়েছে। অভ্যন্তরীণ ফাইবার অপটিক সেন্সরগুলিতে, ফাইবারটি সেন্সিং উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়। বহিরাগত ফাইবার অপটিক সেন্সরগুলিতে, ফাইবার অপটিক্সকে অন্য একটি সেন্সর প্রযুক্তির সাথে একত্রিত করা হয় যাতে প্রক্রিয়াকরণের জন্য দূরবর্তী ইলেকট্রনিক্সে সংকেত রিলে করা হয়। অভ্যন্তরীণ ফাইবার অবস্থান পরিমাপের ক্ষেত্রে, সময় বিলম্ব নির্ধারণের জন্য একটি অপটিক্যাল টাইম ডোমেন রিফ্লেকোমিটারের মতো একটি ডিভাইস ব্যবহার করা যেতে পারে। তরঙ্গদৈর্ঘ্য স্থানান্তর একটি অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেন রিফ্লেকোমিটার প্রয়োগকারী একটি যন্ত্র ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে। ফাইবার অপটিক সেন্সরগুলি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী, উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করার জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে এবং অ-পরিবাহী, তাই এগুলি উচ্চ চাপ বা দাহ্য পদার্থের কাছে ব্যবহার করা যেতে পারে।
ফাইবার ব্র্যাগ গ্রেটিং (FBG) প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে আরেকটি ফাইবার-অপটিক সেন্সিংও অবস্থান পরিমাপের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। FBG একটি নচ ফিল্টার হিসেবে কাজ করে, যা ব্রড-স্পেকট্রাম আলো দ্বারা আলোকিত হলে ব্র্যাগ তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λB) কেন্দ্রীভূত আলোর একটি ছোট ভগ্নাংশ প্রতিফলিত করে। এটি ফাইবার কোরে খোদাই করা মাইক্রোস্ট্রাকচার দিয়ে তৈরি। FBG গুলি তাপমাত্রা, স্ট্রেন, চাপ, টিল্ট, ডিসপ্লেসমেন্ট, ত্বরণ এবং লোডের মতো বিভিন্ন পরামিতি পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
দুই ধরণের অপটিক্যাল পজিশন সেন্সর আছে, যা অপটিক্যাল এনকোডার নামেও পরিচিত। একটি ক্ষেত্রে, সেন্সরের অন্য প্রান্তে থাকা রিসিভারে আলো পাঠানো হয়। দ্বিতীয় প্রকারে, নির্গত আলোক সংকেত পর্যবেক্ষণ করা বস্তু দ্বারা প্রতিফলিত হয় এবং আলোক উৎসে ফিরে আসে। সেন্সরের নকশার উপর নির্ভর করে, তরঙ্গদৈর্ঘ্য, তীব্রতা, পর্যায় বা মেরুকরণের মতো আলোর বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তনগুলি কোনও বস্তুর অবস্থান নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়। এনকোডার-ভিত্তিক অপটিক্যাল পজিশন সেন্সরগুলি রৈখিক এবং ঘূর্ণমান গতির জন্য উপলব্ধ। এই সেন্সরগুলি তিনটি প্রধান বিভাগে পড়ে; ট্রান্সমিসিভ অপটিক্যাল এনকোডার, প্রতিফলিত অপটিক্যাল এনকোডার এবং ইন্টারফেরোমেট্রিক অপটিক্যাল এনকোডার।
অতিস্বনক অবস্থান সেন্সর উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অতিস্বনক তরঙ্গ নির্গত করার জন্য পাইজোইলেকট্রিক স্ফটিক ট্রান্সডিউসার ব্যবহার করে। সেন্সরটি প্রতিফলিত শব্দ পরিমাপ করে। অতিস্বনক সেন্সরগুলি সহজ প্রক্সিমিটি সেন্সর হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, অথবা আরও জটিল নকশাগুলি বিস্তৃত তথ্য সরবরাহ করতে পারে। অতিস্বনক অবস্থান সেন্সরগুলি বিভিন্ন উপকরণ এবং পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলির লক্ষ্য বস্তুর সাথে কাজ করে এবং অন্যান্য অনেক ধরণের অবস্থান সেন্সরের তুলনায় বেশি দূরত্বে ছোট বস্তু সনাক্ত করতে পারে। এগুলি কম্পন, পরিবেষ্টিত শব্দ, ইনফ্রারেড বিকিরণ এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ প্রতিরোধী। অতিস্বনক অবস্থান সেন্সর ব্যবহার করে অ্যাপ্লিকেশনের উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে তরল স্তর সনাক্তকরণ, বস্তুর উচ্চ-গতির গণনা, রোবোটিক নেভিগেশন সিস্টেম এবং স্বয়ংচালিত সেন্সিং। একটি সাধারণ স্বয়ংচালিত অতিস্বনক সেন্সরে একটি প্লাস্টিকের আবাসন, অতিরিক্ত ঝিল্লি সহ একটি পাইজোইলেকট্রিক ট্রান্সডিউসার এবং সংকেত প্রেরণ, গ্রহণ এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্য ইলেকট্রনিক সার্কিট এবং মাইক্রোকন্ট্রোলার সহ একটি মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড থাকে (চিত্র 5)।
অবস্থান সেন্সর বস্তুর পরম বা আপেক্ষিক রৈখিক, ঘূর্ণনশীল এবং কৌণিক গতি পরিমাপ করতে পারে। অবস্থান সেন্সর অ্যাকচুয়েটর বা মোটরের মতো ডিভাইসের গতিবিধি পরিমাপ করতে পারে। এগুলি রোবট এবং গাড়ির মতো মোবাইল প্ল্যাটফর্মেও ব্যবহৃত হয়। পরিবেশগত স্থায়িত্ব, খরচ, নির্ভুলতা, পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্যের বিভিন্ন সমন্বয় সহ অবস্থান সেন্সরগুলিতে বিভিন্ন প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়।
3D ম্যাগনেটিক পজিশন সেন্সর, অ্যালেগ্রো মাইক্রোসিস্টেমস্বায়ত্তশাসিত যানবাহনের জন্য অতিস্বনক সেন্সরের নিরাপত্তা বিশ্লেষণ এবং বর্ধিতকরণ, IEEE ইন্টারনেট অফ থিংস জার্নাল কিভাবে একটি পজিশন সেন্সর নির্বাচন করবেন, কেমব্রিজ ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটপজিশন সেন্সরের ধরন, Ixthus ইন্সট্রুমেন্টেশনএকটি ইন্ডাক্টিভ পজিশন সেন্সর কী?, কীন্স ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ পজিশন সেন্সিং কী?, AMETEK
ডিজাইন ওয়ার্ল্ডের সর্বশেষ সংখ্যা এবং পিছনের সংখ্যাগুলি সহজেই ব্যবহারযোগ্য, উচ্চ-মানের ফর্ম্যাটে ব্রাউজ করুন। শীর্ষস্থানীয় ডিজাইন ইঞ্জিনিয়ারিং ম্যাগাজিনের সাথে আজই সম্পাদনা করুন, শেয়ার করুন এবং ডাউনলোড করুন।
বিশ্বের শীর্ষ সমস্যা সমাধানকারী EE ফোরাম যেখানে মাইক্রোকন্ট্রোলার, DSP, নেটওয়ার্কিং, অ্যানালগ এবং ডিজিটাল ডিজাইন, RF, পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স, PCB রাউটিং এবং আরও অনেক কিছু অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
কপিরাইট © ২০২২ WTWH মিডিয়া এলএলসি। সর্বস্বত্ব সংরক্ষিত। WTWH মিডিয়ার পূর্ব লিখিত অনুমতি ছাড়া এই সাইটের উপাদান পুনরুত্পাদন, বিতরণ, প্রেরণ, ক্যাশে বা অন্যথায় ব্যবহার করা যাবে না। গোপনীয়তা নীতি | বিজ্ঞাপন | আমাদের সম্পর্কে