औद्योगिक स्वचालन और वस्तु का पता लगाने में, निकटता सेंसर और फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर दो बुनियादी गैर-संपर्क पता लगाने की प्रौद्योगिकियों का प्रतिनिधित्व करते हैं। जबकि दोनों वस्तुओं की उपस्थिति की पहचान करने के लिए कार्य करते हैं,वे परिचालन सिद्धांतों में काफी भिन्न होते हैंइस विश्लेषण में दोनों सेंसर प्रकारों की विस्तार से जांच की जाती है, उनके लाभों और सीमाओं की तुलना की जाती है,और इष्टतम अनुप्रयोग-विशिष्ट समाधानों के लिए चयन मार्गदर्शन प्रदान करता है.
1निकटता सेंसर
निकटता सेंसर विद्युत चुम्बकीय प्रेरण, क्षमता परिवर्तन और चुंबकीय क्षेत्र प्रभाव सहित विभिन्न भौतिक घटनाओं के माध्यम से भौतिक संपर्क के बिना वस्तुओं की उपस्थिति का पता लगाते हैं।उनकी संपर्क रहित प्रकृति उन्हें अति तापमान वाले कठोर वातावरण में नाजुक वस्तुओं का पता लगाने और संचालन के लिए आदर्श बनाती है, नमी, या संक्षारक पदार्थ।
1.1 संचालन के सिद्धांत
ये सेंसर लक्ष्य वस्तुओं के कारण पर्यावरण परिवर्तनों का पता लगाते हैंः
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प्रेरक निकटता सेंसर:एक आंतरिक कॉइल के माध्यम से विद्युत चुंबकीय प्रेरण का उपयोग करें जो एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। धातु की वस्तुएं धुरी धाराएं पैदा करती हैं जो कॉइल प्रतिबाधा को बदलती हैं, जिससे पता चलता है।
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क्षमतात्मक निकटता सेंसर:दो इलेक्ट्रोडों के बीच क्षमता में परिवर्तन का पता लगाना जब वस्तुएं धात्विक और गैर-धात्विक दोनों सामग्रियों के साथ काम करते हुए विद्युतरोधक स्थिरांक को संशोधित करती हैं।
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चुंबकीय निकटता सेंसर:चुंबकीय रूप से संवेदनशील घटकों (हॉल प्रभाव या चुंबकीय प्रतिरोधी तत्वों) का उपयोग करें जो निकटवर्ती लौह वस्तुओं से चुंबकीय क्षेत्र के परिवर्तनों का जवाब देते हैं।
1.2 सेंसर प्रकार
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प्रेरक:लौह सामग्री पर बेहतर प्रदर्शन के साथ केवल धातु का पता लगाने
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क्षमताःडायलेक्ट्रिक गुणों के प्रति संवेदनशीलता के साथ सार्वभौमिक सामग्री का पता लगाने
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चुंबकीय:चुंबकीय पदार्थों का विशेष पता लगाने
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अल्ट्रासोनिकःध्वनि तरंग प्रतिबिंब के माध्यम से दूरी माप, वस्तुओं के ऑप्टिकल गुणों से प्रभावित नहीं
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अवरक्तःप्रतिबिंबित आईआर प्रकाश का उपयोग करने वाले कॉम्पैक्ट समाधान, पोर्टेबल उपकरणों में आम हैं
1.3 लाभ और सीमाएँ
लाभः
- संपर्क रहित संचालन सेंसर और लक्ष्य की अखंडता बनाए रखता है
- मजबूत निर्माण लंबे समय तक सेवा जीवन सुनिश्चित करता है
- पर्यावरण हस्तक्षेप के प्रति उच्च प्रतिरक्षा
- त्वरित प्रतिक्रिया समय
सीमाएँ:
- सीमित पता लगाने की सीमा (आमतौर पर मिलीमीटर से सेंटीमीटर तक)
- सामग्री-निर्भर प्रदर्शन भिन्नताएं
- संभावित विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप संवेदनशीलता
1.4 अनुप्रयोग
व्यापक रूप से लागू किया गयाः
- भागों की स्थिति और मशीन सुरक्षा के लिए औद्योगिक स्वचालन
- बाधा से बचने और नेविगेशन के लिए रोबोटिक्स
- पार्किंग सहायता सहित ऑटोमोबाइल प्रणाली
- टचलेस इंटरफेस के लिए उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स
- घुसपैठ का पता लगाने के लिए सुरक्षा प्रणाली
2फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर
ये ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण प्रकाश संकेतों को विद्युत आउटपुट में परिवर्तित करते हैं, बीम अवरोध या प्रतिबिंब विश्लेषण के माध्यम से वस्तुओं का पता लगाते हैं।पारदर्शी और परावर्तक सतहों सहित विभिन्न सामग्रियों का पता लगाने में सक्षम, वे व्यापक अनुप्रयोग बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करते हैं।
2.1 संचालन के सिद्धांत
प्रकाश उत्सर्जक, ऑप्टिकल लेंस, फोटोडटेक्टर और सिग्नल प्रोसेसर से मिलकर, ये सेंसर प्रकाश तीव्रता या बीम पथ में वस्तु-प्रेरित परिवर्तनों का पता लगाते हैं।
2.2 सेंसर प्रकार
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पारदर्शी किरण:लंबी दूरी के उच्च विश्वसनीयता वाले पता लगाने के लिए अलग-अलग इमिटर/रिसीवर जोड़े
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परावर्तक:सतह से परावर्तित प्रकाश का पता लगाने वाली एकीकृत उत्सर्जक/रिसीवर इकाइयां
- फैला हुआ प्रतिबिंबः मैट सतह का पता लगाने के लिए
- प्रतिबिंबात्मक: पारदर्शी वस्तुओं का पता लगाने के लिए परावर्तकों का प्रयोग करना
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फोरक्ड (स्लॉट):छोटे वस्तुओं के सटीक पता लगाने के लिए यू के आकार के आवास
2.3 लाभ और सीमाएँ
लाभः
- विस्तारित पता लगाने की सीमा (सेंटीमीटर से मीटर तक)
- पारदर्शी वस्तुओं सहित सामग्री बहुमुखी प्रतिभा
- उच्च गति प्रतिक्रिया क्षमता
- परिशुद्धता का पता लगाना संभव
सीमाएँ:
- परिवेश प्रकाश हस्तक्षेप क्षमता
- सतह खत्म और रंग संवेदनशीलता
- मानक मॉडल स्पष्ट वस्तु पहचान के साथ संघर्ष करते हैं
2.4 अनुप्रयोग
सामान्य उपयोगों में शामिल हैंः
- औद्योगिक उत्पादन की गणना और गुणवत्ता नियंत्रण
- लॉजिस्टिक्स पैकेज सॉर्टिंग और पहचान
- पैकेजिंग लाइन की निगरानी
- मुद्रण पंजीकरण प्रणाली
- परिधि सुरक्षा प्रणाली
3तुलनात्मक विश्लेषण
| विशेषता |
निकटता सेंसर |
फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर |
| संचालन सिद्धांत |
विद्युत चुम्बकीय/संक्षारक/चुंबकीय प्रभाव |
फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव |
| पता लगाने की सीमा |
छोटा (मिमी से सेमी तक) |
लम्बाई (सेमी से मीटर तक) |
| लक्ष्य सामग्री |
सामग्री-विशिष्ट (धातु, चुंबकीय आदि) |
पारदर्शी सहित सार्वभौमिक |
| पर्यावरण प्रतिरोध |
उच्च |
मध्यम (प्रकाश के प्रति संवेदनशील) |
| सटीकता |
मध्यम |
उच्च |
| लागत |
निचला |
उच्चतर |
4चयन दिशानिर्देश
इष्टतम सेंसर चयन के लिए प्रमुख विचारः
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पता लगाने की सीमाःदूरी के लिए फोटोइलेक्ट्रिक, निकटता के लिए निकट-रेंज
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लक्ष्य सामग्रीःऑब्जेक्ट गुणों के लिए सेंसर प्रकार से मिलान करें
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परिचालन वातावरणःतापमान, प्रदूषकों और प्रकाश व्यवस्था पर विचार करें
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परिशुद्धता की आवश्यकताएं:उच्च सटीकता अनुप्रयोगों के लिए फोटोइलेक्ट्रिक
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बजट की बाधाएं:निकटता सेंसर आम तौर पर अधिक किफायती
अतिरिक्त कारकों में भौतिक आयाम, माउंटिंग आवश्यकताएं, शक्ति विनिर्देश और आउटपुट सिग्नल प्रारूप शामिल हैं।अंतिम चयन के लिए आवेदन मापदंडों के खिलाफ व्यावहारिक परीक्षण की सिफारिश की जाती है.
5निष्कर्ष
निकटता और फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर दोनों औद्योगिक, वाणिज्यिक और उपभोक्ता अनुप्रयोगों में आवश्यक गैर-संपर्क पता लगाने के समाधान प्रदान करते हैं।इनकी अलग-अलग परिचालन विशेषताओं को समझने से इंजीनियरों को प्रदर्शन को संतुलित करने वाले इष्टतम सेंसर समाधानों का चयन करने में सक्षम बनाता है, विश्वसनीयता और विशिष्ट उपयोग मामलों के लिए लागत प्रभावीता।उपयुक्त विकल्प प्रत्येक प्रौद्योगिकी की अंतर्निहित क्षमताओं और सीमाओं के आधार पर पता लगाने की आवश्यकताओं के सावधानीपूर्वक मूल्यांकन पर निर्भर करता है.