फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्शन तकनीक का विस्तृत भाग ONE

एक भाग

1. जांच एक निश्चित भौतिक विधि के माध्यम से की जाती है, जिसमें मापे गए मापदंडों की संख्या को एक निश्चित सीमा के भीतर रखकर यह निर्धारित किया जाता है कि मापे गए मापदंड योग्य हैं या नहीं। इस प्रक्रिया में मापी गई अज्ञात मात्रा की तुलना उसी प्रकार की मानक मात्रा से की जाती है, मापन टीम द्वारा मापी गई मानक मात्रा का गुणक ज्ञात किया जाता है और इस गुणक को संख्यात्मक रूप से व्यक्त किया जाता है।
स्वचालन और पहचान के क्षेत्र में, पहचान का कार्य केवल तैयार या अर्ध-तैयार उत्पादों का निरीक्षण और मापन ही नहीं है, बल्कि उत्पादन प्रक्रिया या गतिशील वस्तु का निरीक्षण, पर्यवेक्षण और नियंत्रण करने के लिए भी आवश्यक है ताकि इसे लोगों द्वारा चुनी गई सर्वोत्तम स्थिति में रखा जा सके। इसके लिए विभिन्न मापदंडों के आकार और परिवर्तन का किसी भी समय पता लगाना और मापन करना आवश्यक है। उत्पादन प्रक्रिया और गतिशील वस्तुओं की वास्तविक समय में पहचान और मापन की इस तकनीक को इंजीनियरिंग निरीक्षण तकनीक भी कहा जाता है।
मापन दो प्रकार के होते हैं: प्रत्यक्ष मापन और अप्रत्यक्ष मापन।
प्रत्यक्ष माप का अर्थ है मीटर रीडिंग के मापे गए मान को बिना किसी गणना के मापना, जैसे: थर्मामीटर से तापमान मापना, मल्टीमीटर से वोल्टेज मापना।
अप्रत्यक्ष मापन में मापी जाने वाली वस्तु से संबंधित कई भौतिक राशियों को मापा जाता है और कार्यात्मक संबंध के माध्यम से मापे गए मान की गणना की जाती है। उदाहरण के लिए, शक्ति P, वोल्टेज V और धारा I से संबंधित है, अर्थात् P=VI, और वोल्टेज और धारा को मापकर शक्ति की गणना की जाती है।
प्रत्यक्ष माप सरल और सुविधाजनक है, और व्यवहार में इसका अक्सर उपयोग किया जाता है। हालांकि, जिन मामलों में प्रत्यक्ष माप संभव नहीं है, या प्रत्यक्ष माप असुविधाजनक है, या प्रत्यक्ष माप में त्रुटि अधिक होती है, वहां अप्रत्यक्ष माप का उपयोग किया जा सकता है।
फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर और सेंसर की अवधारणा
सेंसर का कार्य गैर-विद्युत मात्रा को विद्युत मात्रा आउटपुट में परिवर्तित करना है, जिसके साथ एक निश्चित संबंध होता है। यह मूलतः गैर-विद्युत मात्रा प्रणाली और विद्युत मात्रा प्रणाली के बीच इंटरफ़ेस का काम करता है। पता लगाने और नियंत्रण की प्रक्रिया में, सेंसर एक आवश्यक रूपांतरण उपकरण है। ऊर्जा के दृष्टिकोण से, सेंसर को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: एक ऊर्जा नियंत्रण सेंसर, जिसे सक्रिय सेंसर भी कहा जाता है; दूसरा ऊर्जा रूपांतरण सेंसर, जिसे निष्क्रिय सेंसर भी कहा जाता है। ऊर्जा नियंत्रण सेंसर से तात्पर्य ऐसे सेंसर से है जो विद्युत मापदंडों (जैसे प्रतिरोध, धारिता) में परिवर्तन को मापता है। सेंसर को एक विद्युत आपूर्ति की आवश्यकता होती है, जिससे मापे गए मापदंडों में परिवर्तन को वोल्टेज और धारा में परिवर्तन के रूप में परिवर्तित किया जा सकता है। ऊर्जा रूपांतरण सेंसर बिना किसी बाहरी उत्तेजना स्रोत के मापे गए परिवर्तन को सीधे वोल्टेज और धारा में परिवर्तन में परिवर्तित कर सकता है।
कई मामलों में, मापी जाने वाली गैर-विद्युत मात्रा उस प्रकार की गैर-विद्युत मात्रा नहीं होती जिसे सेंसर परिवर्तित कर सके। ऐसे में, सेंसर के आगे एक ऐसा उपकरण या यंत्र लगाना आवश्यक होता है जो मापी गई गैर-विद्युत मात्रा को उस गैर-विद्युत मात्रा में परिवर्तित कर सके जिसे सेंसर ग्रहण कर सके और परिवर्तित कर सके। मापी गई गैर-विद्युत मात्रा को उपलब्ध विद्युत में परिवर्तित करने वाला उपकरण या यंत्र सेंसर कहलाता है। उदाहरण के लिए, प्रतिरोध स्ट्रेन गेज से वोल्टेज मापते समय, स्ट्रेन गेज को विक्रय दाब के प्रत्यास्थ तत्व से जोड़ना आवश्यक होता है। प्रत्यास्थ तत्व दाब को तनाव बल में परिवर्तित करता है, और स्ट्रेन गेज तनाव बल को प्रतिरोध में परिवर्तन में परिवर्तित करता है। यहाँ स्ट्रेन गेज सेंसर है, और प्रत्यास्थ तत्व भी सेंसर है। स्ट्रेन गेज और प्रत्यास्थ तत्व दोनों ही मापी गई गैर-विद्युत मात्रा को किसी भी समय परिवर्तित कर सकते हैं, लेकिन स्ट्रेन गेज मापी गई गैर-विद्युत मात्रा को उपलब्ध गैर-विद्युत मात्रा में परिवर्तित करता है, और प्रत्यास्थ तत्व मापी गई गैर-विद्युत मात्रा को विद्युत में परिवर्तित करता है।

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2, फोटोइलेक्ट्रिक सेंसरयह प्रकाशविद्युत प्रभाव पर आधारित है, जो प्रकाश संकेत को विद्युत संकेत सेंसर में परिवर्तित करता है, और स्वचालित नियंत्रण, एयरोस्पेस, रेडियो और टेलीविजन और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर में मुख्य रूप से फोटोडायोड, फोटोट्रांजिस्टर, फोटोरेसिस्टर (सीडीएस), फोटोकपलर, इनहेरिटेड फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर, फोटोसेल और इमेज सेंसर शामिल हैं। मुख्य प्रकारों की एक तालिका नीचे दिए गए चित्र में दिखाई गई है। व्यावहारिक अनुप्रयोग में, वांछित प्रभाव प्राप्त करने के लिए उपयुक्त सेंसर का चयन करना आवश्यक है। सामान्य चयन सिद्धांत इस प्रकार है:उच्च गति फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्शनसर्किट, व्यापक रेंज के इल्यूमिनेंस मीटर और अल्ट्रा-हाई-स्पीड लेजर सेंसर के लिए फोटोडायोड का चयन किया जाना चाहिए; कुछ हजार हर्ट्ज़ के साधारण पल्स फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर और सरल सर्किट में कम गति वाले पल्स फोटोइलेक्ट्रिक स्विच के लिए फोटोट्रांजिस्टर का चयन किया जाना चाहिए; हालांकि प्रतिक्रिया गति धीमी होती है, लेकिन बेहतर प्रदर्शन वाले रेजिस्टेंस ब्रिज सेंसर और प्रतिरोध गुण वाले फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर, जैसे कि स्ट्रीट लैंप के स्वचालित प्रकाश सर्किट में फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर, और प्रकाश की तीव्रता के अनुपात में बदलने वाले परिवर्तनीय प्रतिरोध के लिए Cds और Pbs फोटोसेंसिटिव तत्वों का चयन किया जाना चाहिए; रोटरी एनकोडर, स्पीड सेंसर और अल्ट्रा-हाई-स्पीड लेजर सेंसर में फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर को एकीकृत किया जाना चाहिए।
फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर का प्रकार, फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर का उदाहरण
पीएन जंक्शनपीएन फोटोडायोड(Si, Ge, GaAs)
पिन फोटोडायोड (सिलिकॉन पदार्थ)
हिमस्खलन फोटोडायोड(सी, जीई)
फोटोट्रांसिस्टर (फोटोडार्लिंगटन ट्यूब) (सिलिकॉन पदार्थ)
एकीकृत फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर और फोटोइलेक्ट्रिक थायरिस्टर (Si सामग्री)
नॉन-पीएन जंक्शन फोटोसेल (सीडीएस, सीडीएसई, सेलेनियम, पीबीएस का उपयोग करने वाली सामग्री)
थर्मोइलेक्ट्रिक घटक (उपयोग की गई सामग्री (PZT, LiTaO3, PbTiO3))
इलेक्ट्रॉन ट्यूब प्रकार की फोटो ट्यूब, कैमरा ट्यूब, फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब
अन्य रंग संवेदनशील सेंसर (Si, α-Si सामग्री)
सॉलिड इमेज सेंसर (Si सामग्री, CCD प्रकार, MOS प्रकार, CPD प्रकार)
स्थिति निर्धारण तत्व (PSD) (Si सामग्री)
फोटोसेल (फोटोडायोड) (सामग्री के लिए Si)


पोस्ट करने का समय: 18 जुलाई 2023