ब्लॉग के बारे में दूरी माप सेंसर और उनके अनुप्रयोगों के लिए गाइड

इस बारे में सोचिए कि ऑटोनोमिक वाहन आगे की बाधाओं को कैसे पहचानते हैं, औद्योगिक रोबोट कैसे संयोजन लाइनों पर घटकों को सटीक रूप से पकड़ते हैं, या स्मार्ट होम सिस्टम आपके स्थान के आधार पर प्रकाश व्यवस्था कैसे समायोजित करते हैं।ये सभी तकनीकी चमत्कार एक महत्वपूर्ण घटक पर निर्भर करते हैं दूरी सेंसरइस लेख में इन माप उपकरणों के पीछे के विज्ञान का पता लगाया गया है, बुनियादी सिद्धांतों से लेकर व्यावहारिक अनुप्रयोगों तक।

दूरी सेंसर किसी वस्तु और सेंसर के बीच की दूरी को मापते हैं। उनका संचालन आमतौर पर इस क्रम का पालन करता हैःएक आंतरिक प्रकाश स्रोत (एलईडी या लेजर डायोड) एक बीम उत्सर्जित करता है जो लक्ष्य वस्तु से परिलक्षित होता हैसेंसर का फोटोरिसेप्टर (पीएसडी या सीएमओएस) इस परिलक्षित प्रकाश को कैप्चर करता है, फिर ऑप्टिकल डेटा को दूर के माप में संसाधित और परिवर्तित करता है।

इस क्षेत्र में दो प्राथमिक माप पद्धति हावी हैंः त्रिभुज और उड़ान समय (टीओएफ) तकनीकें।

यह दृष्टिकोण ज्यामितीय त्रिकोणकरण सिद्धांतों का उपयोग करता है। एक प्रकाश बीम लक्ष्य से परिलक्षित होता है और एक लेंस के माध्यम से एक फोटोरिसेप्टर (पीएसडी या सीएमओएस) पर केंद्रित होता है। जैसे-जैसे वस्तु की दूरी बदलती है,रिसेप्टर पर प्रतिबिंब की स्थिति में बदलावज्ञात ज्यामितीय मापदंडों (स्रोत-रिसीवर दूरी, लेंस फोकल लंबाई) के साथ इस स्थिति परिवर्तन का विश्लेषण करके, प्रणाली सटीक दूरी की गणना करती है।

पूरक धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक सेंसर प्रत्येक बिंदु पर प्रकाश तीव्रता का पता लगाने के लिए पिक्सेल सरणी का उपयोग करते हैं। पिक्सेल आउटपुट का विश्लेषण करके,ये प्रणालियाँ असाधारण सटीकता के साथ प्रतिबिंबित स्थितियों को निर्धारित करती हैंगुणवत्ता नियंत्रण और सटीक विनिर्माण के लिए आदर्श माइक्रोन स्तर के माप को सक्षम करता है।

स्थिति संवेदनशील डिटेक्टर प्रकाश धब्बे के स्थानों के अनुरूप एनालॉग संकेत उत्पन्न करते हैं। ये प्रणाली प्रतिबिंब स्थितियों की गणना करने के लिए दो आउटपुट संकेतों (ए और बी) को संसाधित करती हैं।सीएमओएस की तुलना में तेजी से प्रतिक्रिया समय प्रदान करते हुए, PSD सेंसर गति के लिए कुछ माप सटीकता का व्यापार करते हैं, जिससे वे गतिशील औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त होते हैं।

टीओएफ सेंसर प्रकाश के उत्सर्जन और प्रतिबिंब के बीच की यात्रा के समय को मापकर दूरी की गणना करते हैं। प्रकाश की गति के निरंतर मूल्य को देखते हुए, बीतने वाला समय सीधे दूरी में परिवर्तित हो जाता है।इन प्रणालियों में आमतौर पर पल्स लेजर या एलईडी का उपयोग सटीक समय सर्किट के साथ जोड़ा जाता है.

यह विधि निरंतर लेजर बीमों को मॉड्यूल करती है और बाहर जाने वाली और लौटने वाली तरंगों के बीच चरण अंतर को मापती है।हालांकि सीमित परिचालन सीमा के साथअनुप्रयोगों में स्थलाकृतिक मानचित्रण और वास्तु सर्वेक्षण शामिल हैं जहां मिलीमीटर सटीकता मायने रखती है।

अलग-अलग लेजर इंपल्स की राउंड-ट्रिप अवधि को समयबद्ध करके, ये प्रणाली बेहतर हस्तक्षेप प्रतिरोध के साथ लंबी दूरी के माप में उत्कृष्ट हैं। जबकि चरण-परिवर्तन विधियों की तुलना में कम सटीक,उनकी किलोमीटर-रेंज क्षमता से स्वायत्त वाहन नेविगेशन और बड़े पैमाने पर औद्योगिक निगरानी जैसे अनुप्रयोगों को लाभ होता है.

यद्यपि दोनों स्थानिक संबंधों को मापते हैं, ये सेंसर प्रकार अलग-अलग उद्देश्यों के लिए कार्य करते हैं।विस्थापन सेंसर लघु दूरी (मिलीमीटर से सेंटीमीटर) पर सूक्ष्म माप (माइक्रोमीटर पैमाने) में विशेषज्ञता प्राप्त करते हैं, सटीक इंजीनियरिंग और नैनो तकनीक के लिए महत्वपूर्ण है। दूरी सेंसर बड़े पैमाने पर (सेंटीमीटर से मीटर तक) मिलीमीटर स्तर की सटीकता के साथ काम करते हैं,रोबोटिक्स से लेकर स्मार्ट इन्फ्रास्ट्रक्चर तक व्यापक अनुप्रयोगों की सेवा.

उपयुक्त दूरी सेंसर चुनने के लिए कई मापदंडों का मूल्यांकन करना आवश्यक हैः

• माप सीमाःसंवेदक क्षमता को परिचालन आवश्यकताओं से मेल
• सटीकता:सहिष्णुता की सीमाओं के लिए उपयुक्त तकनीक का चयन करें
• प्रतिक्रिया गतिःगतिशील वातावरण के लिए त्वरित नमूनाकरण को प्राथमिकता दें
• पर्यावरणीय लचीलापन:तापमान, आर्द्रता और प्रकाश व्यवस्था पर विचार करें
• आउटपुट इंटरफ़ेसःनियंत्रण प्रणालियों (एनालॉग/डिजिटल/नेटवर्क) के साथ संगतता सुनिश्चित करें

आधुनिक अनुप्रयोग कई उद्योगों को कवर करते हैंः

• औद्योगिक स्वचालन:वस्तु का पता लगाना, स्थिति निर्धारण, आयामी विश्लेषण
• रोबोटिक्स:बाधाओं से बचना, नेविगेशन, हेरफेर
• परिवहन:स्वायत्त ड्राइविंग, टकराव की रोकथाम
• रसद:पैकेज सॉर्टिंग, इन्वेंट्री प्रबंधन
• स्मार्ट वातावरणःउपस्थिति का पता लगाने, अनुकूलन प्रकाश व्यवस्था

जैसे-जैसे आधुनिक जीवन में स्वचालन का प्रवेश होता है, दूरी सेंसर यांत्रिक प्रणालियों को बुद्धिमान नेटवर्क में बदलने के लिए मौलिक सक्षम करने वाले के रूप में कार्य करते हैं।इन प्रौद्योगिकियों को प्रभावी ढंग से लागू करने के लिए इंजीनियरों को उनके परिचालन सिद्धांतों और चयन मानदंडों को समझने में सक्षम बनाता है, अनगिनत अनुप्रयोगों में नवाचार को बढ़ावा देना।