సెన్సార్లు - రకాలు & అనువర్తనాలు

ప్రెజర్ సెన్సార్లు

ప్రెజర్ సెన్సార్లు సాధారణంగా గ్యాస్ లేదా ద్రవాల ఒత్తిడిని కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. సాధారణంగా ప్రెజర్ సెన్సార్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌గా పనిచేస్తుంది. ఇది అనలాగ్ ఎలక్ట్రికల్ లేదా డిజిటల్ సిగ్నల్‌లో ఒత్తిడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. పీడన పరంగా వర్గీకరించబడిన ప్రెజర్ సెన్సార్ల వర్గం కూడా ఉంది, వాటిలో కొన్ని సంపూర్ణ పీడన సెన్సార్, గేజ్ ప్రెజర్ సెన్సార్. మీ కారు గ్యాస్ లేదా చమురు తక్కువగా ఉన్నప్పుడు మీకు తెలియజేసే ఒక రకమైన ప్రెజర్ సెన్సార్ కూడా ఉంది.

ప్రెజర్ సెన్సార్లు విలక్షణమైన ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు, ఇవి ఒత్తిడిని గ్రహించి ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ పారామితులకు మారుస్తాయి. పీడన సెన్సార్ల యొక్క సాధారణ ఉదాహరణలు స్ట్రెయిన్ గేజ్‌లు, కెపాసిటివ్ ప్రెజర్ సెన్సార్లు మరియు పైజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రెజర్ సెన్సార్లు. పీడన విద్యుత్ పీడన సెన్సార్లు పీడనం యొక్క అనువర్తనంతో పరికరం అంతటా వోల్టేజ్లో మార్పు సూత్రంపై పనిచేసేటప్పుడు స్ట్రెయిన్ గేజ్‌లు ఒత్తిడి యొక్క అనువర్తనంతో ప్రతిఘటనలో మార్పు సూత్రంపై పనిచేస్తాయి.

ప్రెజర్ సెన్సార్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం:

మీటర్ కొలిచే PIC మైక్రోకంట్రోలర్ ఆధారిత పీడనం యొక్క సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం క్రిందిది:

సర్క్యూట్ కింది భాగాలను కలిగి ఉంటుంది:

• ప్రెజర్ సెన్సార్ నుండి ఇన్పుట్ పొందే PIC మైక్రోకంట్రోలర్ మరియు తదనుగుణంగా 4 ఏడు సెగ్మెంట్ డిస్ప్లే ప్యానెల్కు అవుట్పుట్ ఇస్తుంది.
• 6 పిన్ ప్రెజర్ సెన్సార్ IC MPX4115 ఇది సిలికాన్ ప్రెజర్ సెన్సార్ మరియు అధిక అనలాగ్ అవుట్పుట్ సిగ్నల్ అందిస్తుంది.
• 4 ఏడు సెగ్మెంట్ డిస్ప్లేలు పిఐసి మైక్రోకంట్రోలర్ నుండి ఇన్పుట్ పొందడం మరియు ప్రతి ట్రాన్సిస్టర్ చేత నడపబడతాయి.
• మైక్రోకంట్రోలర్‌కు క్లాక్ ఇన్‌పుట్ అందించడానికి ఒక క్రిస్టల్ అమరిక.

ప్రెజర్ సెన్సార్ ఆపరేషన్:

ఏడు సెగ్మెంట్ డిస్ప్లేలో పీడన విలువను ప్రదర్శించడానికి ప్రెజర్ సెన్సార్ మైక్రోకంట్రోలర్‌తో ఎలా అనుసంధానించబడిందో పై వీడియో వివరిస్తుంది. ప్రెజర్ సెన్సార్ 6 పిన్‌లను కలిగి ఉంటుంది మరియు 5 వి సరఫరాకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.

పిన్ 3 విద్యుత్ సరఫరాకు అనుసంధానించబడి ఉంది, పిన్ 2 గ్రౌన్దేడ్ చేయబడింది మరియు పిన్ 1 మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క RA0 / AN0 పిన్‌తో అనలాగ్ ఇన్‌పుట్‌గా అనుసంధానించబడింది. ఇక్కడ విలువలను ప్రదర్శించడానికి మేము 4 అంకెల ఏడు సెగ్మెంట్ డిస్ప్లేని ఉపయోగిస్తాము, ఇది నాలుగు ట్రాన్సిస్టర్‌ల సాధారణ యానోడ్ కాన్ఫిగరేషన్ ద్వారా నడపబడుతుంది.

ఇక్కడ 28.50 పిఎస్ఐ ప్రెజర్ సెన్సార్ మైక్రోకంట్రోలర్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంది, కాబట్టి మనం సెన్సార్ విలువను తక్కువ లేదా అధికంగా మార్చగలిగినప్పుడు, మైక్రోకంట్రోలర్ ఈ విలువలను కనుగొంటుంది మరియు ఏడు సెగ్మెంట్ డిస్ప్లేలో ప్రదర్శిస్తుంది.

ఈ పీడన విలువ దాని ప్రవేశ స్థాయిలను దాటితే మైక్రోకంట్రోలర్ వినియోగదారుకు అలారం ఇస్తుంది. ఈ విధంగా, నిజ సమయ విలువలను మానిటర్, ప్రాసెస్ మరియు ప్రదర్శించడానికి మైక్రోకంట్రోలర్‌కు ఏ రకమైన సెన్సార్‌ను అయినా ఇంటర్‌ఫేస్ చేయవచ్చు.

ప్రెజర్ సెన్సార్ అప్లికేషన్స్:

ప్రెజర్ సెన్సింగ్, ఆల్టిట్యూడ్ సెన్సింగ్, ఫ్లో సెన్సింగ్, లైన్ లేదా డెప్త్ సెన్సింగ్ వంటి ప్రెజర్ సెన్సార్ కోసం చాలా అప్లికేషన్లు ఉన్నాయి.

• ఇది నిజ సమయంలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది, కారు అలారాలు మరియు ట్రాఫిక్ కెమెరాలు ఎవరైనా వేగవంతం అవుతున్నాయో లేదో తెలుసుకోవడానికి ప్రెజర్ సెన్సార్లను ఉపయోగిస్తాయి.
• ప్రెజర్ సెన్సార్లను టచ్ స్క్రీన్ డిస్ప్లేలలో కూడా ఉపయోగిస్తారు, ఇది ఒత్తిడి యొక్క అనువర్తన బిందువును నిర్ణయించడానికి మరియు ప్రాసెసర్‌కు తగిన ఆదేశాలను ఇస్తుంది.
• డిజిటల్ రక్తపోటు మానిటర్లు మరియు వెంటిలేటర్లలో కూడా వీటిని ఉపయోగిస్తారు.
• పీడన సెన్సార్ల యొక్క పారిశ్రామిక అనువర్తనం పర్యవేక్షణ వాయువులు మరియు వాటి పాక్షిక పీడనాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
• వాతావరణ పీడనం మరియు నియంత్రణ వ్యవస్థ మధ్య సమతుల్యతను అందించడానికి అవి ఏరో విమానాలలో కూడా ఉపయోగించబడతాయి.
• ఎలక్ట్రానిక్ వ్యవస్థలకు తగిన ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులను నిర్ణయించడానికి సముద్ర కార్యకలాపాల విషయంలో మహాసముద్రాల లోతును నిర్ణయించడానికి కూడా వీటిని ఉపయోగిస్తారు.

ప్రెజర్ సెన్సార్ యొక్క ఉదాహరణ- పైజోఎలెక్ట్రిక్ ట్రాన్స్డ్యూసెర్

పైజోఎలెక్ట్రిక్ ట్రాన్స్డ్యూసెర్ అనేది కొలిచే పరికరం, ఇది విద్యుత్ పప్పులను యాంత్రిక వైబ్రేషన్లుగా మారుస్తుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది. పైజోఎలెక్ట్రిక్ క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ మరియు పిజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం పైజోఎలెక్ట్రిక్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌ల గురించి అర్థం చేసుకోవడానికి అవసరమైన రెండు విషయాలు.

పైజోఎలెక్ట్రిక్ క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్:

క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ పైజోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థం. క్రిస్టల్‌పై కొంత యాంత్రిక ఒత్తిడి వర్తించినప్పుడు ఇది వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. పైజోఎలెక్ట్రిక్ క్రిస్టల్ పౌన .పున్యాల యొక్క వివిధ విలువల వద్ద వేర్వేరు దిశల్లో వంగి ఉంటుంది. దీనిని మోడ్ ఆఫ్ వైబ్రేషన్ అంటారు. విభిన్న వైబ్రేషన్ మోడ్‌లను సాధించడానికి, క్రిస్టల్‌ను వివిధ ఆకారాలలో తయారు చేయవచ్చు.

పైజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం:

పైజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం అనేది కొన్ని స్ఫటికాలు మరియు సిరామిక్స్‌లో విద్యుత్ చార్జ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం, వాటిపై యాంత్రిక ఒత్తిడి కారణంగా. విద్యుత్ చార్జ్ యొక్క ఉత్పత్తి రేటు దానిపై వర్తించే శక్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. పైజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం రివర్స్ ఆర్డర్‌లో పనిచేస్తుంది, అంటే పిజోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థానికి వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు అది కొంత యాంత్రిక శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

పైజోఎలెక్ట్రిక్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లను మైక్రో ఫోన్‌లలో వాడవచ్చు ఎందుకంటే వాటి అధిక సున్నితత్వం వల్ల అవి ధ్వని పీడనాన్ని వోల్టేజ్‌గా మారుస్తాయి. వీటిని యాక్సిలెరోమీటర్లు, మోషన్ డిటెక్టర్లలో ఉపయోగించవచ్చు మరియు అల్ట్రాసౌండ్ డిటెక్టర్లు మరియు జనరేటర్లుగా ఉపయోగించవచ్చు. అల్ట్రాసౌండ్ ప్రచారం దాని పారదర్శకత ద్వారా పదార్థంలో ప్రభావితం కాదు.

అప్లికేషన్:

పైజోఎలెక్ట్రిక్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లను యాక్యుయేటర్లు మరియు సెన్సార్లుగా ఉపయోగించవచ్చు. సెన్సార్ యాంత్రిక శక్తిని ఎలక్ట్రికల్ వోల్టేజ్ పప్పులుగా మారుస్తుంది మరియు యాక్యుయేటర్ వోల్టేజ్ పప్పులను యాంత్రిక వైబ్రేషన్లుగా మారుస్తుంది. పైజోఎలెక్ట్రిక్ సెన్సార్లు తిరిగే యంత్ర భాగాల అసమతుల్యతను గుర్తించగలవు. అల్ట్రాసోనిక్ స్థాయి కొలత మరియు ప్రవాహం రేటు అనువర్తనాల కొలతలో వీటిని ఉపయోగించవచ్చు. అసమతుల్యతను గుర్తించడానికి కంపనాలు కాకుండా, అల్ట్రాసోనిక్ స్థాయిలు మరియు ప్రవాహ రేట్లు కొలిచేందుకు వాటిని ఉపయోగించవచ్చు.

తేమ సెన్సార్

తేమ సెన్సార్ సాపేక్ష ఆర్ద్రతను గ్రహిస్తుంది. ఇది గాలి ఉష్ణోగ్రత మరియు తేమ రెండింటినీ కొలుస్తుందని సూచిస్తుంది. పరిశ్రమలలో మరియు దేశీయ నియంత్రణ వ్యవస్థలలో తేమ సెన్సింగ్ అవసరం. ఇవి అధిక వాల్యూమ్, ఆఫీస్ ఆటోమేషన్, ఆటోమోటివ్ ఎయిర్ కంట్రోల్, గృహోపకరణాలు మరియు పారిశ్రామిక ప్రక్రియ నియంత్రణ వ్యవస్థల కోసం మరియు తేమ పరిహారం అవసరమయ్యే అనువర్తనాల కోసం ఖర్చు సున్నితమైన అనువర్తనాల కోసం రూపొందించబడ్డాయి. తేమ సెన్సార్లు సాధారణంగా కెపాసిటివ్ లేదా రెసిస్టివ్ రకానికి చెందినవి.

కెపాసిటర్ సెన్సార్ల ప్రతిస్పందన రెసిస్టివ్ సెన్సార్లతో పోలిస్తే మరింత సరళంగా ఉంటుంది. కెపాసిటివ్ సెన్సార్లు అదనంగా 0 నుండి 100 శాతం సాపేక్ష ఆర్ద్రత (RH) పరిధిలో ఉపయోగపడతాయి, ఇక్కడ నిరోధక మూలకం సాధారణంగా 20 నుండి 90 శాతం సాపేక్ష ఆర్ద్రత (RH) కు పరిమితం అవుతుంది. ఇక్కడ మనం కెపాసిటివ్ సెన్సార్ గురించి చర్చించబోతున్నాం.

కెపాసిటివ్ తేమ సెన్సార్ చుట్టుపక్కల గాలి యొక్క RH ఆధారంగా దాని కెపాసిటెన్స్‌ను మారుస్తుంది. సెన్సార్ యొక్క విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం కొలవగల విధంగా తేమ స్థాయితో మారుతుంది. సాపేక్ష ఆర్ద్రతతో కెపాసిటెన్స్ పెరుగుతుంది.

తేమ సెన్సార్

లక్షణాలు:

• అధిక విశ్వసనీయత మరియు దీర్ఘకాలిక స్థిరత్వం.
• ఇది వోల్టేజ్ లేదా ఫ్రీక్వెన్సీ అవుట్‌పుట్‌తో సర్క్యూట్లలో ఉపయోగించబడుతుంది.
• ఉచిత భాగం లీడ్. సీసము లేని భాగాలు.
• సంతృప్త దశ నుండి డీసచురేట్ చేయడానికి తక్షణ మార్పు.
• వేగవంతమైన ప్రతిస్పందన సమయం.

లక్షణాలు:

• విద్యుత్ అవసరాలు: 5 నుండి 10 విడిసి.
• కమ్యూనికేషన్: కెపాసిటివ్ కాంపోనెంట్.
• కొలతలు: వ్యాసంలో 0.25 x 0.40 (6.2 x 10.2 మిమీ వ్యాసం).
• ఆపరేటింగ్ తాత్కాలిక పరిధి: -40 నుండి 212 ° F (-40 నుండి 100 ° C).

తేమ సెన్సార్లు పారిశ్రామిక మరియు దేశీయ అనువర్తనాలు, వైద్య అనువర్తనాలు వంటి విస్తృత శ్రేణి అనువర్తనాలను కలిగి ఉన్నాయి మరియు పర్యావరణంలో తేమ స్థాయిని సూచించడానికి వీటిని ఉపయోగిస్తాయి.

తేమను కొలవడం కష్టం. సాధారణంగా గాలిలోని తేమను ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద గాలి గ్రహించగలిగే గరిష్ట నీటిలో భిన్నంగా కొలుస్తారు. వాతావరణ పరిస్థితులలో మరియు ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఈ భిన్నం 0 మరియు 100% మధ్య మారవచ్చు. ఈ సాపేక్ష ఆర్ద్రత ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత మరియు వాతావరణ పీడనం వద్ద మాత్రమే చెల్లుతుంది. అందువల్ల తేమ సెన్సార్ ఉష్ణోగ్రత లేదా పీడనం ద్వారా ప్రభావితం కాకూడదు.

తేమ సెన్సార్ సర్క్యూట్

థర్మిస్టర్ గుండా ప్రస్తుత ప్రయాణం అది వేడెక్కడానికి కారణమవుతుంది, తద్వారా దాని ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది. నీటి ఆవిరి మరియు పొడి నత్రజని యొక్క ఉష్ణ వాహకతలో వ్యత్యాసం కారణంగా బహిర్గతమైన థర్మిస్టర్‌తో పోలిస్తే సీల్డ్ థర్మిస్టర్‌లో వేడి వెదజల్లు ఎక్కువ. థర్మిస్టర్ల నిరోధకత యొక్క వ్యత్యాసం సంపూర్ణ తేమకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

గ్యాస్ సెన్సార్:

గ్యాస్ సెన్సార్లు అనేక భద్రతా వ్యవస్థలు మరియు ఆధునిక పద్దతిలో ఒక ప్రాథమిక భాగం, ఇది వ్యవస్థకు కీలకమైన నాణ్యత నియంత్రణ అభిప్రాయాన్ని అందిస్తుంది. మరియు ఇవి సున్నితత్వ స్థాయిలు, గ్రహించాల్సిన వాయువు రకం, భౌతిక కొలతలు మరియు వివిధ విభిన్న అంశాలను బట్టి విస్తృత వివరాలలో లభిస్తాయి.

గ్యాస్ సెన్సార్లు సాధారణంగా బ్యాటరీతో పనిచేస్తాయి. ప్రమాదకర స్థాయి గ్యాస్ ఆవిరిని గుర్తించినప్పుడు, అలారాలు మరియు మెరుస్తున్న లైట్లు వంటి వినగల మరియు కనిపించే సంకేతాల ద్వారా వారు హెచ్చరికలను ప్రసారం చేస్తారు. గ్యాస్ ఏకాగ్రతను కొలిచేటప్పుడు మరొక వాయువు సెన్సార్ చేత రిఫరెన్స్ పాయింట్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.

గ్యాస్ సెన్సార్

సెన్సార్ మాడ్యూల్ స్టీల్ ఎక్సోస్కెలిటన్‌ను కలిగి ఉంటుంది, దీని కింద సెన్సింగ్ భాగం ఉంచబడుతుంది. ఈ సెన్సింగ్ భాగం లీడ్లను కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా ప్రస్తుతానికి లోబడి ఉంటుంది. ఈ ప్రవాహాన్ని హీటింగ్ కరెంట్ అని పిలుస్తారు, దీని ద్వారా సెన్సింగ్ భాగానికి దగ్గరగా వచ్చే వాయువులు అయోనైజ్ అవుతాయి మరియు సెన్సింగ్ భాగం ద్వారా గ్రహించబడతాయి. ఇది సెన్సింగ్ భాగం యొక్క ప్రతిఘటనను మారుస్తుంది, ఇది దాని నుండి బయటకు వెళ్ళే ప్రస్తుత విలువను మారుస్తుంది.

లక్షణాలు:

1. స్థిరమైన పనితీరు, దీర్ఘాయువు, తక్కువ ఖర్చు.
2. సింపుల్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్.
3. వేగవంతమైన ప్రతిస్పందన.
4. విస్తృత పరిధిలో మండే వాయువుకు అధిక సున్నితత్వం.
5. స్థిరమైన పనితీరు, దీర్ఘాయువు, తక్కువ ఖర్చు.

బర్న్ చేయగల, మండే మరియు విష వాయువులను మరియు ఆక్సిజన్ వినియోగాన్ని గుర్తించడానికి గ్యాస్ డిటెక్టర్లను ఉపయోగించవచ్చు. ఈ రకమైన పరికరం పరిశ్రమలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది మరియు చమురు రిగ్‌లపై ఉదాహరణగా, ఉత్పత్తి రూపాలను మరియు కాంతివిపీడన వంటి అభివృద్ధి చెందుతున్న సాంకేతిక పరిజ్ఞానాలను తెరపై చూడవచ్చు. అవి అదనంగా అగ్నిమాపకదళంలో ఉపయోగించబడతాయి.

దహన వాయువులను గుర్తించడానికి గ్యాస్ సెన్సార్ అనుకూలంగా ఉంటుంది, ఉదాహరణకు హైడ్రోజన్, మీథేన్ లేదా ప్రొపేన్ / బ్యూటేన్ (LPG).

గ్యాస్ సెన్సార్ సర్క్యూట్

మండే లేదా తగ్గించే వాయువులు కొలిచే మూలకంతో సంబంధంలోకి వచ్చినప్పుడు, అవి ఉత్ప్రేరక దహనానికి లోనవుతాయి, ఇది ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలకు కారణమవుతుంది, ఇది మూలకం యొక్క ప్రతిఘటనలో మార్పుకు కారణమవుతుంది. సెన్సార్ రెసిస్టెన్స్ (RS) తో సిరీస్లో లోడ్ రెసిస్టర్ (RL) అంతటా అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క మార్పుగా సెన్సార్ నిరోధకతలో మార్పు పొందబడుతుంది. సెన్సార్ ఉపరితలం తగ్గించే వాయువులను గ్రహించినప్పుడు వాహకతలో మార్పు ద్వారా పరీక్షలో ఉన్న వాయువు యొక్క గా ration త నిర్ణయించబడుతుంది. డేటా సముపార్జన బోర్డు యొక్క స్థిరమైన 5 వి అవుట్పుట్ సెన్సార్ యొక్క హీటర్ (VH) మరియు డిటెక్టింగ్ సర్క్యూట్ (VC) కోసం అందుబాటులో ఉంది.

ఈ అంశంపై లేదా ఎలక్ట్రికల్‌పై మీకు ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే సెన్సార్ రకాలు మరియు దాని అనువర్తనాల గురించి ఇప్పుడు మీకు ఒక ఆలోచన వచ్చింది. ఎలక్ట్రానిక్ ప్రాజెక్టులు క్రింద వ్యాఖ్యలను ఇవ్వండి.

ఒక సాధారణ వర్కింగ్ సర్క్యూట్