प्रेरक संवेदक

सरल प्रेरक निकटता संवेदक के तत्व निम्नलिखित है।
1. फील्ड संवेदक
2. दोलित्र
3. डिमॉड्युलेटर
4. श्मिट ट्रिगर
5. आउटपुट

प्रेरक संवेदक एक उपकरण है जो वस्तुओं का पता लगाने या मापने के लिए विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत का विकास करता है। तथा इसको प्रारंभ करने वाला एक चुंबकीय क्षेत्र विकसित करता है जो इसके माध्यम से प्रवाह होता है; एक प्रारंभ करने वाला युक्त परिपथ के माध्यम से एक धारा प्रवाहित होगी जब इसके माध्यम से चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन होता होगा। जिसके कारण इस प्रभाव का उपयोग धात्विक वस्तुओं का पता लगाने के लिए किया जा सकता है जो चुंबकीय क्षेत्र के सापेक्ष परस्पर क्रिया करते हैं। गैर-धात्विक पदार्थ जैसे तरल पदार्थ या कुछ प्रकार की गंदगी चुंबकीय क्षेत्र से संपर्क में नहीं आती है, इसलिए एक प्रेरक संवेदक नम या गंदी से गंदी परिस्थितियों में भी कार्य कर सकता है।

सिद्धांत

प्रेरक संवेदक फैराडे के प्रेरण के नियम पर आधारित है। N घुमावों वाली एक कुंडली के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह $\Phi$ की अस्थायी भिन्नता एक वोल्टेज $e$ को प्रेरित करती हैं, जो इस प्रकार है:

$e=-N{\frac {\mathrm {d} \Phi }{\mathrm {d} t}}$

जिसे सरल विधियों से व्यक्त किया जा सकता है:

$e=-N\times S{\frac {\mathrm {d} B}{\mathrm {d} t}}$

यह मानते हुए कि प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र B एक खंड 'S' पर सजातीय होती है (चुंबकीय प्रवाह व्यक्त किया जाता $\Phi =B\times S$ हैं).

प्रेरक संवेदक का एक रूप एक दोलित्र वाला के सापेक्ष एक कुंडली चलाता है। कुंडली के पास आने वाली एक धात्विक वस्तु कुंडली के प्रेरण को परिवर्तित कर देगी, तथा आवृत्ति में परिवर्तन या कुंडली में धारा में परिवर्तन का उत्पादन करेगी। इन परिवर्तनों का पता लगाया जा सकता है, प्रवर्धित किया जा सकता है, एक दहलीज की सापेक्ष में और बाहरी परिपथ को स्विच करने के लिए उपयोग किया जाता है। चुंबकीय क्षेत्र को अधिक तीव्र बनाने और उपकरण की संवेदनशीलता को बढ़ाने के लिए कुंडली में लोह चुंबकीय कोर हो सकता है।लोह चुंबकीय कोर एयर कोर के बिना एक कुंडली का भी उपयोग किया जा सकता है, विशेषतः करके अगर दोलित्र कुंडली को एक बड़े क्षेत्र को आच्छादन करना चाहिए।

प्रेरक संवेदक का एक अन्य रूप एक परिवर्तित चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करने के लिए एक कुंडल का उपयोग करता है, और एक वस्तु द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन को समझने के लिए एक दूसरा तार (या अन्य उपकरण), उदाहरण के लिए, धातु वस्तु में प्रेरित भंवर धाराओं के कारण होता हैं।

अनुप्रयोग

खोज का तार मैग्नेटोमीटर

प्रेरक संवेदक एक सर्च कुंडली मैग्नेटोमीटर बनाने के लिए मुख्य तत्व का गठन करते हैं, जिसे सर्च कुंडली के रूप में भी जाना जाता है। इनका उपयोग अनुसंधान के कई क्षेत्रों में किया जाता है: मैग्नेटोटेल्यूरिक्स, विद्युत चुम्बकीय तरंगों का मापन, अंतरिक्ष यान मैग्नेटोमीटर अंतरिक्ष प्लाज्मा में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के साथ-साथ पृथ्वी पर प्राकृतिक विद्युत चुम्बकीय तरंगों का अवलोकन करने के लिए भी होता हैं।

प्रेरक निकटता संवेदक

प्रेरक निकटता संवेदक एक गैर-संपर्क इलेक्ट्रानिक्स निकटता संवेदक है। इसका उपयोग धातु की वस्तुओं की स्थिति और पहचान के लिए किया जाता है। प्रेरक स्विच की संवेदन सीमा धातु के प्रकार पर निर्भर करती है जिसका पता लगाया जा रहा है। लोहा और स्टील जैसी लौह धातुएं लंबी संवेदन सीमा की अनुमति देती हैं, जबकि अलौह धातुएं, जैसे कि एल्यूमीनियम और तांबा, संवेदन सीमा को 60 प्रतिशत तक न्यूनतम कर सकती हैं।

क्योंकी प्रेरक संवेदक के आउटपुट में दो संभावित अवस्थाएँ होती हैं, इसलिए प्रेरक संवेदक को कभी-कभी प्रेरक निकटता स्विच के रूप में संदर्भित किया जाता है।

संवेदक में एक प्रेरण पाश या डिटेक्टर कुंडली होता है। प्रायः यह शारीरिक रूप से एक उच्च चुंबकीय पारगम्यता कोर के चारों ओर इंसुलेटेड चुंबक तार कुंडलित के कई मोड़ होते हैं, जैसे कि फेराइट सिरेमिक रॉड या कुंडली फॉर्म, और वाइंडिंग में फीडबैक हो सकता है या नहीं हो सकता है कि एक छोर से कुल घुमावदार संख्या में घुमाव हो सकता हैं । यह समस्वरित आवृति दोलित्र टैंक परिपथ बनाने के लिए कैपेसिटेंस से जुड़ा है। ट्रांजिस्टर या संक्रियात्मक प्रवर्धक जैसे वोल्टेज या धारा गेन उपकरण के संयोजन के सापेक्ष, यह एक समस्वरित आवृति दोलित्र बनाता है। जब उर्जा प्रारंभ की जाती है, तो परिणामी दोलन कुंडली में एक उच्च आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा होती है जिसमें निरंतर परिवर्तित चुंबकीय क्षेत्र होते हैं जो समीपस्थ चालकों में भंवर धाराओं को प्रेरित करने में सक्षम होते हैं। लक्ष्य जितना समीप होता है उसकी चालकता उतनी ही अधिक होती है उदाहरण के लिए धातु अच्छे संवाहक होते हैं, प्रेरित भंवर धाराएं जितनी अधिक होती हैं और उतना ही अधिक प्रभाव उनके विपरीत चुंबकीय क्षेत्रों का परिमाण और दोलन की आवृत्ति पर पड़ता है। एल्युमीनियम जैसे गैर-चुंबकीय चालक में भार बढ़ने से इसका परिमाण न्यूनतम हो जाता है क्योंकि लक्ष्य में प्रेरित क्षेत्र स्रोत प्रेरण क्षेत्र का विरोध करता है, शुद्ध प्रेरक प्रतिबाधा को न्यूनतम करता है और इसलिए एक सापेक्ष दोलन आवृत्ति को उच्च बनाता है। परंतु वह परिमाण न्यूनतम प्रभावित होता है यदि लक्ष्य लोहे की तरह अत्यधिक चुंबकीय रूप से पारगम्य पदार्थ होती है, क्योंकि उच्च पारगम्यता कुंडल अधिष्ठापन को बढ़ाती है, दोलन की आवृत्ति को न्यूनतम करती है।

दोलन परिमाण में परिवर्तन एक साधारण आयाम मॉडुलन डिटेक्टर के सापेक्ष एक डायोड की तरह पता लगाया जा सकता है जो एक परावर्तक डीसी वोल्टेज का मान उत्पन्न करने के लिए पीक वोल्टेज मान को एक छोटे फिल्टर में पास करता है, जबकि एक आवृत्ति परिवर्तन को कई प्रकार के आवृत्ति विभेदक परिपथों में से एक द्वारा पता लगाया जा सकता है। , एक चरण लॉक लूप डिटेक्टर की तरह, यह देखने के लिए कि किस दिशा में और कितनी आवृत्ति में परिवर्तन होता है। या तो परिमाण परिवर्तन या आवृत्ति परिवर्तन की मात्रा एक निकटता दूरी को परिभाषित करने के लिए कार्य कर सकती है जिस पर संवेदक चालू से बंद हो जाते हैं, या इसके विपरीत बंद से चालू हो जाते हैं ।

प्रेरक संवेदक के सामान्य अनुप्रयोगों में मेटल डिटेक्टर, यातायात - लाइट , कार धुलाई और कई स्वचालित औद्योगिक प्रक्रियाएं सम्मिलित हैं। क्योंकि संवेदक को भौतिक संपर्क की आवश्यकता नहीं होती है, यह उन अनुप्रयोगों के लिए विभंवर रूप से उपयोगी है जहां पहुंच चुनौतियों को प्रस्तुत करती है या जहां गंदगी प्रचलित है।

यातायात संवेदक

सड़कों के एक चौराहे पर यातायात संकेत को नियंत्रित करने के लिए, एक प्रेरण लूप लगाया जाता हैं। लूप से जुड़ा एक परिपथ इसके प्रेरण में परिवर्तन का पता लगा सकता है जब कोई वाहन लूप के ऊपर से गुजरता है या रुकता है। इसका उपयोग वाहनों का पता लगाने और यातायात संकेतों के समय को समायोजित करने या व्यस्त चौराहे पर मोड़ संकेत प्रदान करने के लिए किया जा सकता है।

परमाणु चुंबकीय अनुनाद

प्रेरक संवेदक, जिसे इस क्षेत्र में "एनएमआर कुंडली" या "रेडियो आवृति कुंडली" के रूप में भी संदर्भित किया जाता है, परमाणु चुंबकीय अनुनाद में परमाणु स्पिन पूर्वता से जुड़े विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के चुंबकीय घटक का पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है।

सही निकटता संवेदक का चयन

निकटता संवेदक का व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों में वस्तुओं का पता लगाने और सटीक माप प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है। यह सुनिश्चित करने के लिए सही संवेदक चुनना महत्वपूर्ण है कि यह आपके विशिष्ट एप्लिकेशन में ठीक से कार्य करता है। निकटता संवेदक का चयन करते समय कई महत्वपूर्ण कारकों पर विचार किया जाना चाहिए।

सबसे प्रथम, यह निर्धारित करना महत्वपूर्ण है कि आपको कैपेसिटिव या प्रेरक प्रॉक्सिमिटी संवेदक की आवश्यकता है या नहीं हैं। प्रेरक संवेदक धातु की वस्तुओं के लिए सबसे उपयुक्त होते हैं, जबकि गैर-धातु वस्तुओं के लिए कैपेसिटिव संवेदक अधिक उपयुक्त होते हैं।

निकटता संवेदक का प्रारूप एक और महत्वपूर्ण विचार है। निकटता संवेदक विभिन्न प्रारूपों में उपलब्ध हैं, जिनमें बेलनाकार और आयताकार/घन आकार सम्मिलित हैं। प्रारूप का चुनाव आपके आवेदन की बढ़ती आवश्यकताओं और उपलब्ध स्थान पर निर्भर करता होगा।

संवेदक का आकार भी महत्वपूर्ण है और इसका चयन वस्तु के आकार और बढ़ते स्थान के आधार पर किया जाना चाहिए। आपके आवेदन के लिए उपयुक्त व्यास या आकार वाला संवेदक चुनना आवश्यक है।

निकटता संवेदक में विभिन्न प्रकार के आउटपुट संकेत हो सकते हैं, जैसे पीएनपी, एनपीएन या दो-तार आउटपुट इत्यादि। आउटपुट प्रकार का चुनाव आपके एप्लिकेशन की आवश्यकताओं और आपके प्रणाली द्वारा स्वीकार किए जा सकने वाले इनपुट के प्रकार पर निर्भर करता होगा।

स्विचन फलन एक अन्य महत्वपूर्ण विचार है, और निकटता संवेदक में या तो सामान्य रूप से खुला (NO) या सामान्य रूप से बंद (NC) स्विचन फलन हो सकते हैं। स्विचन फलन का विकल्प आपके आवेदन की आवश्यकताओं पर निर्भर करता होगा।

बढ़ते विकल्प में यह भी आवश्यक हैं, और निकटता संवेदक को फ्लश या गैर-फ्लश विधियों से लगाया जा सकता है। फ्लश माउंटिंग को प्राथमिकता दी जाती है जब संवेदक को तंग जगह में माउंट करने की आवश्यकता होती है, जबकि गैर-फ्लश माउंटिंग को प्राथमिकता दी जाती है जब संवेदक को दूरी पर वस्तुओं का पता लगाने की आवश्यकता होती है।

अंत में, निकटता संवेदक में या तो केबल या कनेक्टर-प्रकार के विद्युत संबंध हो सकते हैं, और संबंध प्रकार का चुनाव आपके आवेदन की आवश्यकताओं और आपके प्रणाली द्वारा स्वीकार किए जाने वाले इनपुट के प्रकार पर निर्भर करता होगा।

इन कारकों पर विचार करके, आप वस्तुओं की विश्वसनीय और सटीक पहचान सुनिश्चित करते हुए, अपने एप्लिकेशन के लिए सही निकटता संवेदक का चयन कर सकते हैं।

जब हम सही प्रॉक्सिमिटी संवेदक का चयन कर रहे हैं तो ये महत्वपूर्ण विनिर्देश हैं जिन्हें हमें जानने की आवश्यकता है, और 50+ प्रॉक्सिमिटी टर्मिनोलॉजीहैं जिन्हें आपको जानना आवश्यक है।

यह भी देखें

• संवेदक की सूची
• रैखिक चर अंतर ट्रांसफार्मर
• चुंबकीय प्रवाह मीटर
• चुम्बकीय अनुनाद इमेजिंग
• अविनाशकारी परीक्षण

संदर्भ

• Pavel Ripka, Magnetic Sensors and Magnetometers, Artech House Publishers
• S. Tumanski, Induction Coil Sensors - a Review
• C. Coillot et al., Signal modeling of an MRI ribbon solenoid coil dedicated to spinal cord injury investigations