డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్: సర్క్యూట్, రకాలు, వర్కింగ్ & దాని అప్లికేషన్‌లు

స్థానం సెన్సార్ అనేది పరికరం/మెషీన్‌లోని వస్తువు యొక్క స్థానం లేదా నిర్దిష్ట పరిసరాల్లో మార్పును పర్యవేక్షించడానికి & కొలవడానికి ఉపయోగించే ఒక రకమైన పరికరం & ప్రసారం, ప్రాసెసింగ్ లేదా నియంత్రణకు తగిన సిగ్నల్‌లుగా మారుతుంది. డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ అనేది ఒక నిర్దిష్ట రకమైన పొజిషన్ సెన్సార్ అయిన వివిధ రకాల పొజిషన్ సెన్సార్‌లు అందుబాటులో ఉన్నాయి. సాధారణంగా, సాధారణ సెన్సార్‌లు ఆబ్జెక్ట్ యొక్క ఉనికిని గ్రహిస్తాయి, అయితే స్థానభ్రంశం సెన్సార్‌లు ఏదైనా వస్తువు ఒక ప్రదేశం నుండి మరొక ప్రదేశానికి మారిన తర్వాత స్థానభ్రంశాన్ని గుర్తిస్తాయి. కాబట్టి, స్థానభ్రంశం గుర్తింపు మొత్తం వస్తువు యొక్క మందం & ఎత్తును గుర్తించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. ఈ వ్యాసం a యొక్క అవలోకనాన్ని చర్చిస్తుంది స్థానభ్రంశం ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ - అప్లికేషన్లతో పని చేయడం.

డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ అంటే ఏమిటి?

డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ అనేది ఒక వస్తువు యొక్క చలనాన్ని ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్, ఎలెక్ట్రోమాగ్నెటిక్ లేదా మాగ్నెటోఎలెక్ట్రిక్ సిగ్నల్‌లుగా మార్చడానికి ఉపయోగించే ఎలక్ట్రోమెకానికల్ పరికరం, ఇది డేటాగా చదవబడుతుంది మరియు వివరించబడుతుంది. లీనియర్ & రోటరీ వంటి విస్తారమైన స్థానభ్రంశం ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు ఉన్నాయి. సెన్సార్ & లక్ష్యం మధ్య భౌతిక దూరాన్ని కొలవడానికి కూడా ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు సహాయపడతాయి. చాలా స్థానభ్రంశం ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు స్టాటిక్ & డైనమిక్ డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్‌లను కొలుస్తాయి, కాబట్టి అవి ఒక వస్తువు యొక్క కంపనాన్ని కొలవడానికి తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి. కొలిచిన స్థానభ్రంశం మైక్రో అంగుళాల నుండి కొన్ని అడుగుల వరకు ఉంటుంది.

స్థానభ్రంశం ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ పని సూత్రం అత్యంత విశ్వసనీయ ప్రేరక కొలత సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు కఠినమైనవి, ఉపయోగించడానికి చాలా సులభం & అధిక ఖచ్చితత్వాన్ని పొందగలవు. డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు ఉత్పత్తి, పరిశోధన & అభివృద్ధి యొక్క వివిధ రంగాలలో నమ్మకమైన కొలత ఫలితాలను అందిస్తాయి.

డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

దిగువ సర్క్యూట్‌లో ఉపయోగించే డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ ఒక ప్రేరక ట్రాన్స్‌డ్యూసర్. ఇండక్టివ్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌తో స్థానభ్రంశం కొలవడానికి ఈ సర్క్యూట్ ఉపయోగించబడుతుంది.

పై సర్క్యూట్‌లో, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ప్రాథమిక వైండింగ్ & రెండు సెకండరీ వైండింగ్‌లను కలిగి ఉంటుంది. రెండు సెకండరీ వైండింగ్ యొక్క ముగింపు బిందువులు ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి, ఈ రెండు వైండింగ్‌లు కేవలం సిరీస్ వ్యతిరేకతలో అనుసంధానించబడి ఉన్నాయని మేము ప్రకటించవచ్చు.

'VP' వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క ప్రాధమిక వైండింగ్ వద్ద వర్తించబడుతుంది, ప్రతి ద్వితీయ వైండింగ్‌లో అభివృద్ధి చేయబడిన వోల్టేజ్ 𝑉𝑆1 𝑉𝑆2. కాబట్టి, 'V0' అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ సెకండరీ వైండింగ్‌ల మొదటి పాయింట్‌లలో అందుతుంది. కాబట్టి అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ V0 = VS1 - VS2 గా వ్రాయబడుతుంది. పై సర్క్యూట్‌లో ఉపయోగించిన ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ అవకలన ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ఎందుకంటే ఇది ఒక o/p వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది VS1 & VS2 మధ్య అసమానత.

కోర్ కేంద్ర బిందువు వద్ద ఉంచబడితే, రెండు వైండింగ్‌లు S1 & S2 అంతటా ప్రేరేపిత వోల్టేజ్‌లు సమానంగా ఉంటాయి. కాబట్టి, అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ V0=0. ఈ స్థితిలో, స్థానభ్రంశం లేదని మేము చెబుతున్నాము.

కేంద్ర స్థానం పైన కోర్ స్థానభ్రంశం చెందితే, కాయిల్ S1 లోపల ఉత్పన్నమయ్యే emf ఎక్కువగా ఉంటుంది, అంటే V1>V2.

అదే విధంగా, కోర్ కేంద్ర స్థానానికి దిగువన స్థానభ్రంశం చెందితే, S2 కాయిల్‌లో ఉత్పత్తి చేయబడిన emf ఎక్కువగా ఉంటుంది, అంటే V2>V1.

కాబట్టి ఈ రెండు సందర్భాలలో, మనకు పైకి & క్రిందికి రెండు స్థానభ్రంశం ఉంటుంది. ఈ రెండు సందర్భాల్లో, అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ 'V0' పరిమాణం కేంద్రానికి సంబంధించి కోర్ స్థానానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

ఈ విధంగా, మనం శరీరం యొక్క స్థానభ్రంశాన్ని కొలవాలనుకుంటే, మనం శరీరాన్ని సెంట్రల్ కోర్కి కనెక్ట్ చేయాలి. కాబట్టి, శరీరం సరళ రేఖలో మారిన తర్వాత, కోర్ మధ్య బిందువు మారుతుంది, కాబట్టి, 'V0' వంటి o/p వోల్టేజ్ కూడా తదనుగుణంగా మారుతుంది. ఈ స్థితిలో, మేము కేవలం o/p వోల్టేజ్‌ని కొలవడం ద్వారా స్థానభ్రంశం పొందవచ్చు. కాబట్టి, అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క దశ మరియు పరిమాణం తదనుగుణంగా శరీరం యొక్క స్థానభ్రంశం మరియు దిశను సూచిస్తుంది.

స్థానభ్రంశం ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ క్రమాంకనం

సాధారణంగా, కొలత వ్యవస్థ నుండి పొందిన ఫలితాల యొక్క ఖచ్చితత్వం, పునరావృతత & విశ్వసనీయతను నిర్వహించడానికి ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ క్రమాంకనం ఒక ముఖ్యమైన అవసరం. ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు విద్యా & పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో సాధారణం. కాబట్టి, వాటిని క్రమాంకనం చేయడం సాధారణంగా సమయం తీసుకునే ప్రక్రియ, అయినప్పటికీ, క్రమాంకనం ఉపకరణాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా, నాబ్‌ను మెలితిప్పడం మరియు బటన్‌ను నొక్కడం ద్వారా ఇది చాలా సులభం.

13 మైక్రాన్ల రిజల్యూషన్‌తో గరిష్టంగా 50.8mm డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్‌లతో ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లను కాలిబ్రేట్ చేయడానికి డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ యొక్క అమరిక వ్యవస్థ పూర్తి పరిష్కారం. ఇది ఏదైనా సిస్టమ్‌తో ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే ఇది NI సిస్టమ్‌లతో ఒకసారి ఉపయోగించిన వేగవంతమైన మరియు సులభమైన అమరికను అనుమతించడానికి అనుకూల సాఫ్ట్‌వేర్‌తో వస్తుంది.

డిస్ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ రకాలు

వివిధ రకాల డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు అందుబాటులో ఉన్నాయి, వీటిని పొటెన్షియోమీటర్, స్ట్రెయిన్ గేజ్, కెపాసిటివ్ మరియు LVDT వంటి డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ సెన్సార్‌లుగా కూడా పిలుస్తారు. కాబట్టి ప్రతి రకం క్రింద చర్చించబడింది.

రెసిస్టివ్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్

రెసిస్టివ్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌ను వేరియబుల్ రెసిస్టెన్స్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ అని కూడా పిలుస్తారు, ఎందుకంటే ఇది వేరియబుల్ రెసిస్టెన్స్ ట్రాన్స్‌డక్షన్ సూత్రంపై పనిచేస్తుంది. ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసెర్ అనేది పీడనం, స్థానభ్రంశం, శక్తి, ఉష్ణోగ్రత మరియు కంపనాలు వంటి విభిన్న భౌతిక పరిమాణాలను కొలవడానికి మరియు వాటిని విద్యుత్ సిగ్నల్‌గా మారుస్తుంది.

కెపాసిటివ్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్

కెపాసిటివ్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ అనేది బాహ్య శక్తిని ఉపయోగించడం ద్వారా పనిచేసే నిష్క్రియ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్. ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ ప్రధానంగా ఒత్తిడి, స్థానభ్రంశం, కదలిక, శక్తి, వేగం & ఇతర పారామితులను కొలవడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ వేరియబుల్ కెపాసిటెన్స్ సూత్రంపై పని చేస్తుంది, కాబట్టి విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం, ప్లేట్‌ల అతివ్యాప్తి మరియు ప్లేట్‌ల మధ్య దూరం లో మార్పు వంటి అనేక కారణాల వల్ల ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ కెపాసిటెన్స్ మారుతుంది. ఇది ఒక నిష్క్రియ రకం, ఇక్కడ విద్యుద్వాహక పదార్థం ద్వారా వేరు చేయబడిన కెపాసిటర్ ప్లేట్‌పై వర్తించే వోల్టేజ్ కారణంగా ప్లేట్‌లపై సమాన & వ్యతిరేక ఛార్జీలు ఉత్పన్నమవుతాయి.

లీనియర్ వేరియబుల్ డిఫరెన్షియల్ ట్రాన్స్ఫార్మర్

LVDT లేదా లీనియర్ వేరియబుల్ డిఫరెన్షియల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ అనేది ఒక రకమైన డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్. ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లో మూడు సిమెట్రిక్లీ స్పేస్‌డ్ కాయిల్స్ ఉన్నాయి, ఇక్కడ ప్రాథమిక కాయిల్ సెంటర్ కాయిల్ & మిగిలిన రెండు కాయిల్స్ సెకండరీ కాయిల్స్. ఇవి ప్రధానంగా సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి & ప్రధాన కాయిల్‌కు సంబంధించి సమానంగా ఉంచబడతాయి. దీని గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి దయచేసి ఈ లింక్‌ని చూడండి - LVDT .

ఇండక్టివ్ ట్రాన్స్డ్యూసర్

ఇండక్టివ్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ అనేది ట్రాన్స్‌డక్షన్ లేదా విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ సూత్రంపై పనిచేసే ఒక రకమైన స్థానభ్రంశం ట్రాన్స్‌డ్యూసర్. శక్తి, స్థానభ్రంశం, వేగం, పీడనం, త్వరణం, టార్క్ వంటి అవసరమైన భౌతిక పరిమాణాలను కొలవడానికి పరస్పరం లేదా స్వీయ-ఇండక్టెన్స్ మారుతూ ఉంటాయి. ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌కి ఉత్తమ ఉదాహరణ LVDT. దీని గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి దయచేసి ఈ లింక్‌ను చూడండి ప్రేరక ట్రాన్స్డ్యూసర్లు .

స్ట్రెయిన్ గేజ్

ఒత్తిడి, స్థానభ్రంశం లేదా లోడ్ వంటి భౌతిక పరిమాణాలను మెకానికల్ స్ట్రెయిన్‌గా మార్చడానికి స్ట్రెయిన్ గేజ్ డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఈ మెకానికల్ స్ట్రెయిన్ సాగే శరీరంపై అమర్చబడిన స్ట్రెయిన్ గేజ్‌లతో ఎలక్ట్రికల్ o/pగా మార్చబడుతుంది. స్ట్రెయిన్ గేజ్ డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసెర్ ప్రధానంగా 0 నుండి 10 మిమీ పరిధిలో స్థానభ్రంశాన్ని కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ LVDTతో పోలిస్తే తక్కువ శరీర పొడవును కలిగి ఉంటుంది & విద్యుదయస్కాంత ప్రభావాల నుండి ఉచితం. ఈ స్ట్రెయిన్ గేజ్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు అత్యంత స్థిరమైన & నమ్మదగిన పనితీరును కలిగి ఉంటాయి. దీని గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి దయచేసి ఈ లింక్‌ను చూడండి స్ట్రెయిన్ గేజ్ .

ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు

డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ ప్రయోజనాలు క్రింద చర్చించబడ్డాయి.

• డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు అద్భుతమైన లీనియారిటీని కలిగి ఉంటాయి.
• వారు చాలా అధిక ఖచ్చితత్వాన్ని కలిగి ఉన్నారు.
• వారు 0.01 µm వరకు అత్యుత్తమ రిజల్యూషన్‌ని కలిగి ఉన్నారు.
• ఇవి అధిక అయస్కాంత క్షేత్రాలు, రేడియో-యాక్టివ్ పరిసరాలు & విస్తృత ఉష్ణోగ్రత పరిధులను తట్టుకోగలవు.
• వారు బలమైన డిజైన్ మరియు అద్భుతమైన స్థిరత్వం కలిగి ఉన్నారు.
• ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లను ఏ దిశలోనైనా అమర్చవచ్చు.
• LVDTల విద్యుత్ వినియోగం తక్కువ.
• ఇవి చాలా సున్నితమైనవి మరియు సమలేఖనం చేయడం & నిర్వహించడం చాలా సులభం.
• ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు తక్కువ హిస్టెరిసిస్ నష్టాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
• కొలత పరిధి ఎక్కువ.
• ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ ఘర్షణ లేని పరికరం.

స్థానభ్రంశం ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ ప్రతికూలతలు క్రింద చర్చించబడ్డాయి.

• అధిక వోల్టేజ్‌ని ఉత్పత్తి చేయడానికి డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌కు చాలా ఎక్కువ డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ అవసరం.
• ఇది అయస్కాంత క్షేత్రానికి చాలా ప్రతిస్పందిస్తుంది కాబట్టి దీనికి కవచం అవసరం.
• ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ పనితీరు కంపనాలు మరియు ఉష్ణోగ్రతలో మార్పుల ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది.
• DC అవుట్‌పుట్ పొందడానికి దీనికి బాహ్య డెమోడ్యులేటర్ అవసరం.
• ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ యొక్క డైనమిక్ ప్రతిస్పందన పరిమితం.

అప్లికేషన్లు

డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌ల అప్లికేషన్‌లు క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.

• సెన్సార్ చిట్కా & తిరిగే షాఫ్ట్ మధ్య సాపేక్ష కదలికను కొలవడానికి డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు ఉపయోగించబడతాయి.
• షాఫ్ట్ నుండి మెషిన్ కేసింగ్ వరకు చాలా చిన్న కంపనం ప్రసారం చేయబడినప్పుడు ఇది దృఢమైన యంత్రాలలో ఉపయోగించబడుతుంది.
• ఇవి పారిశ్రామిక రంగంలో & మెషిన్ ఆటోమేషన్, ఏరోస్పేస్ & ఎయిర్‌క్రాఫ్ట్, పవర్ టర్బైన్‌లు, హైడ్రాలిక్స్ మొదలైన ప్రభుత్వ రంగంలో కూడా ఉపయోగించబడతాయి.
• ఎల్‌విడిటిలు మిమీ నుండి సెంమీ వరకు ఉండే స్థానభ్రంశాలను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు.
• ఇవి స్థానభ్రంశం యొక్క కొలత కోసం CNC యంత్రాలలో ఉపయోగించబడతాయి.
• రోల్డ్ మెటల్ షీట్ల మందం & కొలత కోసం ఇవి ఉపయోగించబడతాయి.
• ఇవి టెన్షన్ కొలత కోసం ఛానెల్‌లలో ఉపయోగించబడతాయి.
• విమాన నియంత్రణ వ్యవస్థల్లో RVDT డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు ఉపయోగించబడతాయి.
• శక్తి, త్వరణం & ఒత్తిడిని కొలవడానికి పొటెన్షియోమీటర్ రకాలు ఉపయోగించబడతాయి.

అందువలన, ఇది స్థానభ్రంశం యొక్క అవలోకనం ట్రాన్స్డ్యూసర్ - పని చేస్తుంది అప్లికేషన్లతో. ఒక శరీరం సరళ రేఖలో ఒక స్థానం నుండి మరొక స్థానానికి మారినట్లయితే, ఆ రెండు స్థానాల మధ్య పొడవును స్థానభ్రంశం అంటారు. స్థానభ్రంశం అనేది వేగం, ఉష్ణోగ్రత, శక్తి మొదలైన భౌతిక పరిమాణం.

కాబట్టి మెకానికల్ వైబ్రేషన్/మోషన్, ముఖ్యంగా రెక్టిలినియర్ మోషన్‌ను ఎలక్ట్రిక్ సిగ్నల్స్, మార్చగలిగే ఎలక్ట్రికల్ కరెంట్ లేదా వోల్టేజ్‌గా మార్చడానికి డిస్ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ ఉపయోగించబడుతుంది. స్థానభ్రంశం ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌ల ఉదాహరణలు; సాధారణ స్థానభ్రంశం యొక్క కొలతలను కొలిచే స్థానభ్రంశం & బెండింగ్ జాతులు, కాంక్రీటులో పగుళ్లను కొలిచే మరియు దూల వంపు. మీ కోసం ఇక్కడ ఒక ప్రశ్న ఉంది, ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ యొక్క పని ఏమిటి?