I. அருகாமை உணரி தொழில்நுட்பங்களுக்கான அறிமுகம்
அருகாமை உணரிகள் ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பிற்குள் ஒரு பொருளின் இருப்பு அல்லது இல்லாமையை உடல் தொடர்பு இல்லாமல் கண்டறியப் பயன்படுத்தப்படும் அத்தியாவசிய சாதனங்கள். அவை மின்காந்த புலங்கள், ஒலி அலைகள் அல்லது ஒளி போன்ற பல்வேறு வகையான ஆற்றலை வெளியிடுவதன் மூலமும், ஒரு பொருள் சென்சாருக்கு அருகில் வரும்போது ஏற்படும் பதிலை அளவிடுவதன் மூலமும் செயல்படுகின்றன. அருகாமை சென்சார் தொழில்நுட்பங்களில் உள்ள பன்முகத்தன்மை தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன், ரோபாட்டிக்ஸ், ஆட்டோமொடிவ் அமைப்புகள் மற்றும் நுகர்வோர் மின்னணுவியல் உள்ளிட்ட பல துறைகளில் அவற்றைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது.
II. கொள்ளளவு அருகாமை உணரிகள்
கொள்ளளவு அருகாமை உணரிகளின் முக்கிய அம்சங்கள்
கொள்ளளவு அருகாமை உணரிகள் என்பவை உடல் தொடர்பு இல்லாமல் பொருட்களின் இருப்பைக் கண்டறியும் பல்துறை சாதனங்கள் ஆகும். அவற்றின் முக்கிய அம்சங்கள் இங்கே:
- கண்டறிதல் வரம்பு: பொதுவாக, கொள்ளளவு உணரிகள் சில மில்லிமீட்டர்கள் முதல் சுமார் 1 அங்குலம் (25 மிமீ) வரையிலான வரம்பிற்குள் உள்ள பொருட்களைக் கண்டறிய முடியும், சில மாதிரிகள் 2 அங்குலம் வரை நீட்டிக்கப்படுகின்றன.
- பொருள் உணர்திறன்: இந்த உணரிகள் இலக்குப் பொருளின் மின்கடத்தா மாறிலியின் அடிப்படையில் மின்தேக்கத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களை உணரும் திறன் காரணமாக, திரவங்கள், பிளாஸ்டிக்குகள் மற்றும் கண்ணாடி உள்ளிட்ட உலோக மற்றும் உலோகமற்ற பொருட்களைக் கண்டறிய முடியும்.
- தொடர்பு இல்லாத செயல்பாடு: அவை உடல் தொடர்பு இல்லாமல் செயல்படுகின்றன, இது தேய்மானத்தைக் குறைத்து சென்சாரின் ஆயுளை நீட்டிக்கிறது.
- சரிசெய்யக்கூடிய உணர்திறன்: பல கொள்ளளவு உணரிகளில் உணர்திறனை சரிசெய்வதற்கான ஒரு பொட்டென்டோமீட்டர் உள்ளது, இது பயனர்கள் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கான கண்டறிதல் அளவுருக்களை நன்றாகச் சரிசெய்ய அனுமதிக்கிறது.
- LED குறிகாட்டிகள்: பெரும்பாலான மாதிரிகள் சென்சாரின் செயல்பாட்டு நிலையை பார்வைக்கு உறுதிப்படுத்த LED குறிகாட்டிகளுடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளன.
வேலை செய்யும் கொள்கை
கொள்ளளவு அருகாமை உணரிகள் அருகிலுள்ள பொருட்களால் ஏற்படும் கொள்ளளவு மாற்றங்களின் கொள்கையின் அடிப்படையில் செயல்படுகின்றன. அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பது இங்கே:
- கட்டுமானம்: இந்த சென்சார் ஒரு மின்தேக்கியை உருவாக்கும் இரண்டு உலோக மின்முனைகளைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு மின்முனை ஒரு ஆஸிலேட்டர் சுற்றுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மற்றொன்று ஒரு குறிப்புத் தகடாக செயல்படுகிறது.
- மின்தேக்க மாற்றம்: ஒரு பொருள் சென்சாரை நெருங்கும்போது, அது மின்முனைகளுக்கு இடையில் உருவாக்கப்பட்ட மின்சார புலத்திற்குள் நுழைகிறது. இந்த இருப்பு தட்டுகளுக்கு இடையிலான மின்கடத்தா மாறிலியை மாற்றுகிறது, இது அமைப்பின் மின்தேக்கத்தை மாற்றுகிறது.
- அலைவு கண்டறிதல்: அலைவு சுற்று மின்தேக்கத்தில் ஏற்படும் இந்த மாற்றங்களைக் கண்டறிகிறது. ஒரு பொருள் நெருங்கும்போது, மின்தேக்கம் அதிகரிக்கிறது, இதனால் சுற்றுகளின் அலைவு அதிர்வெண்ணில் மாற்றம் ஏற்படுகிறது. இந்த அதிர்வெண் மாற்றம் ஒரு பெருக்கியால் கண்காணிக்கப்பட்டு, பொருள் இருப்பதைக் குறிக்கும் பைனரி வெளியீட்டு சமிக்ஞையாக மாற்றப்படுகிறது.
- வெளியீட்டு சமிக்ஞை: அலைவு ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பு வீச்சை அடையும் போது, அது சென்சாரின் வெளியீட்டு நிலையில் மாற்றத்தைத் தூண்டுகிறது. மாறாக, பொருள் விலகிச் செல்லும்போது, வீச்சு குறைந்து, வெளியீட்டை அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்பச் செய்கிறது.
- சுற்றுச்சூழல் பரிசீலனைகள்: உகந்த செயல்திறனுக்காக, நிலையான வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதம் அளவுகளைக் கொண்ட சூழல்களில் கொள்ளளவு உணரிகள் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும், ஏனெனில் ஏற்ற இறக்கங்கள் அவற்றின் உணர்திறன் மற்றும் துல்லியத்தை பாதிக்கலாம்.
III. மீயொலி அருகாமை உணரிகள்
மீயொலி அருகாமை உணரிகளின் நன்மைகள்
மீயொலி அருகாமை உணரிகள் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்ற பல நன்மைகளை வழங்குகின்றன:
- பொருள் சுதந்திரம்: பளபளப்பான, வெளிப்படையான மற்றும் ஒழுங்கற்ற வடிவிலான பொருள்கள் உட்பட அனைத்து வகையான பொருட்களையும், பொருளின் நிறம் அல்லது மேற்பரப்பு அமைப்பால் பாதிக்கப்படாமல் அவை கண்டறிய முடியும்.
- நீண்ட கண்டறிதல் வரம்பு: மீயொலி உணரிகள் 1 மீட்டருக்கும் அதிகமான தூரங்களை அளவிட முடியும், இதனால் நீண்ட தூர கண்டறிதல் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு அவை சிறந்ததாக அமைகின்றன.
- பாதகமான சூழ்நிலைகளில் வலுவான செயல்திறன்: இந்த சென்சார்கள் தூசி, மழை அல்லது பனி போன்ற சுற்றுச்சூழல் காரணிகளால் பாதிக்கப்படுவதில்லை, அவை மற்ற சென்சார் வகைகளைத் தடுக்கலாம். சவாலான சூழ்நிலைகளிலும் அவற்றின் செயல்பாடு நம்பகமானதாகவே உள்ளது.
- அதிக உணர்திறன் மற்றும் துல்லியம்: மீயொலி உணரிகள் துல்லியமான அளவீடுகளை வழங்குகின்றன மற்றும் கணிசமான தூரத்திற்கு மேல் சிறிய பொருட்களைக் கண்டறியும் திறன் கொண்டவை.
- பல்துறை பயன்பாடுகள்: நிலை அளவீடு, பொருள் கண்டறிதல் மற்றும் தானியங்கி செயல்முறை கட்டுப்பாடு போன்ற பணிகளுக்கு அவை பல்வேறு தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, வெவ்வேறு சூழ்நிலைகளில் அவற்றின் தகவமைப்புத் திறனை நிரூபிக்கின்றன.
இயக்க முறைமை
மீயொலி அருகாமை உணரிகளின் இயக்க முறைமை உயர் அதிர்வெண் ஒலி அலைகளின் உமிழ்வு மற்றும் வரவேற்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பது இங்கே:
- ஒலி அலை உமிழ்வு: சென்சார் இலக்கு பொருளை நோக்கி மீயொலி ஒலி அலைகளை (பொதுவாக 20 kHz க்கு மேல்) வெளியிடுகிறது.
- பிரதிபலிப்பு: இந்த ஒலி அலைகள் ஒரு பொருளைத் தாக்கும் வரை பயணித்து மீண்டும் சென்சார் நோக்கி பிரதிபலிக்கும்.
- நேர அளவீடு: பொருளைத் தாக்கிய பிறகு வெளிப்படும் ஒலி அலைகள் திரும்புவதற்கு எடுக்கும் நேரத்தை சென்சார் அளவிடுகிறது. பொருளுக்கான தூரத்தை தீர்மானிக்க இந்த நேர இடைவெளி மிக முக்கியமானது.
- தூரக் கணக்கீடு: தூரம் = (ஒலியின் வேகம் × நேரம்) / 2 என்ற சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி, காற்றில் ஒலியின் வேகம் (அறை வெப்பநிலையில் வினாடிக்கு தோராயமாக 343 மீட்டர்) மற்றும் அளவிடப்பட்ட நேரத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டு, பொருளுக்கான தூரத்தை சென்சார் கணக்கிடுகிறது.
- வெளியீட்டு சமிக்ஞை உருவாக்கம்: தூரம் கணக்கிடப்பட்டவுடன், சென்சார் ஒரு பொருள் முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட வரம்பிற்குள் உள்ளதா என்பதைக் குறிக்கும் வெளியீட்டு சமிக்ஞையை உருவாக்குகிறது, இது அலாரங்களைத் தூண்டுதல் அல்லது இயந்திரங்களைக் கட்டுப்படுத்துதல் போன்ற பல்வேறு பயன்பாடுகளை அனுமதிக்கிறது.
IV. காந்த அருகாமை உணரிகள்
காந்த அருகாமை உணரிகளின் வகைகள்
காந்த அருகாமை உணரிகளை அவற்றின் செயல்பாட்டுக் கொள்கைகள் மற்றும் பயன்பாடுகளின் அடிப்படையில் பல வகைகளாக வகைப்படுத்தலாம்:
- ரீட் ஸ்விட்ச்: இது ஒரு காந்தத்தால் இயக்கப்படும் சுவிட்ச் ஆகும், இது ஒரு கண்ணாடி காப்ஸ்யூலில் சீல் வைக்கப்பட்ட இரண்டு ஃபெரோ காந்த ரீட்களைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு காந்தப்புலம் இருக்கும்போது, ரீட்கள் ஒன்றிணைந்து ஒரு மின்சுற்றை நிறைவு செய்கின்றன.
- ஹால் எஃபெக்ட் சென்சார்: ஹால் எஃபெக்ட் கொள்கையைப் பயன்படுத்துகிறது, அங்கு ஒரு கடத்தி ஒரு காந்தப்புலத்திற்கு வெளிப்படும் போது அதன் குறுக்கே மின்னழுத்தம் உருவாக்கப்படுகிறது. இந்த சென்சார் காந்தங்களின் இருப்பைக் கண்டறிந்து அதற்கேற்ப வெளியீட்டு சமிக்ஞையை வழங்குகிறது.
- காந்த இறுக்க உணரி: காந்த இறுக்க விளைவைப் பயன்படுத்தி ஒரு காந்தப் பொருளின் நிலையை அளவிடுகிறது, இது ஒரு பொருளின் பண்புகளைப் பாதிக்கும் காந்தப்புலத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களை உள்ளடக்கியது.
- காந்த-எதிர்ப்பு உணரி: காந்த-எதிர்ப்பு விளைவை அடிப்படையாகக் கொண்டு செயல்படுகிறது, அங்கு ஒரு ஃபெரோ காந்தப் பொருளின் மின் எதிர்ப்பு வெளிப்புற காந்தப்புலத்திற்கு பதிலளிக்கும் விதமாக மாறுகிறது.
- தூண்டல் காந்த அருகாமை உணரி: தூண்டல் உணரிகளைப் போன்றது ஆனால் உலோகப் பொருட்களை விட காந்தப்புலங்களைக் கண்டறிய குறிப்பாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. அவை ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்கவும், நிரந்தர காந்தம் நெருங்கும்போது ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கண்டறியவும் ஒரு ஊசலாடும் சுருளைப் பயன்படுத்துகின்றன.
செயல்பாடு
காந்தப் அருகாமை உணரிகளின் செயல்பாடு, காந்தப்புலங்களைக் கண்டறிந்து, அதனுடன் தொடர்புடைய வெளியீட்டு சமிக்ஞைகளை வழங்கும் அவற்றின் திறனைச் சுற்றியே உள்ளது. அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பது இங்கே:
- கண்டறிதல் பொறிமுறை: காந்த அருகாமை உணரிகள் மேலே குறிப்பிடப்பட்டவை உட்பட பல்வேறு கொள்கைகள் மூலம் காந்தப் பொருட்களின் (நிரந்தர காந்தங்கள் போன்றவை) இருப்பைக் கண்டறியின்றன. ஒவ்வொரு வகைக்கும் உணர்தலுக்கான தனித்துவமான முறை உள்ளது:
- காந்தப்புலத்திற்கு வெளிப்படும் போது ரீட் சுவிட்சுகள் தொடர்புகளை மூடுகின்றன.
- ஹால் எஃபெக்ட் சென்சார்கள் அருகிலுள்ள காந்தங்களுக்கு பதிலளிக்கும் விதமாக ஒரு மின்னழுத்த சமிக்ஞையை உருவாக்குகின்றன.
- காந்த இறுக்கி மற்றும் காந்த-எதிர்ப்பு உணரிகள் காந்த தாக்கங்களால் பொருள் பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களை அளவிடுகின்றன.
- சிக்னல் செயலாக்கம்: காந்தப்புலத்தில் மாற்றம் கண்டறியப்பட்டவுடன், சென்சார் இந்தத் தகவலைச் செயல்படுத்தி வெளியீட்டு சிக்னலை உருவாக்குகிறது. பயன்பாடு மற்றும் சென்சார் வகையைப் பொறுத்து இந்த சிக்னல் டிஜிட்டல் (ஆன்/ஆஃப்) அல்லது அனலாக் ஆக இருக்கலாம்.
- வெளியீட்டு செயல்படுத்தல்: வெளியீட்டு சமிக்ஞை அலாரங்களை செயல்படுத்துதல், மோட்டார்களைக் கட்டுப்படுத்துதல் அல்லது தானியங்கி அமைப்புகளில் கருத்துகளை வழங்குதல் போன்ற பல்வேறு செயல்களைத் தூண்டும். சென்சார்கள் பெரும்பாலும் பாதுகாப்பு அமைப்புகள் (கதவுகள் மற்றும் ஜன்னல்களுக்கு), தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன் (நிலை கண்டறிதல்) மற்றும் நுகர்வோர் மின்னணுவியல் போன்ற பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- நிறுவல் நெகிழ்வுத்தன்மை: காந்தப் அருகாமை உணரிகளை பல்வேறு சூழல்களில் ஃப்ளஷ் அல்லது ஃப்ளஷ் அல்லாத நிலையில் நிறுவலாம், பிளாஸ்டிக் அல்லது மரம் போன்ற காந்தம் அல்லாத பொருட்களைக் கொண்டவை உட்பட, வெவ்வேறு அமைப்புகளில் பல்துறை பயன்பாட்டை அனுமதிக்கிறது.
V. ஆப்டிகல் ப்ராக்ஸிமிட்டி சென்சார்கள் (ஒளிமின்னழுத்த சென்சார்கள்)
ஆப்டிகல் ப்ராக்ஸிமிட்டி சென்சார்களின் செயல்பாட்டுக் கொள்கைகள்
ஒளியியல் அருகாமை உணரிகள், அவற்றின் கண்டறிதல் வரம்பிற்குள் உள்ள பொருட்களின் இருப்பு அல்லது இல்லாமையைக் கண்டறிய ஒளியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் செயல்படுகின்றன. அடிப்படை செயல்பாட்டுக் கொள்கை, பொதுவாக அகச்சிவப்பு அல்லது புலப்படும் நிறமாலையில் ஒளியை வெளியிடுவதையும், ஒரு பொருளிலிருந்து பிரதிபலிக்கும் ஒளியை அளவிடுவதையும் உள்ளடக்கியது. அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதற்கான விளக்கம் இங்கே:
- ஒளி உமிழ்வு: சென்சார் இலக்கு பொருளை நோக்கி ஒரு ஒளிக்கற்றையை வெளியிடுகிறது. இந்த ஒளியை LEDகள் அல்லது லேசர்கள் உட்பட பல்வேறு மூலங்களால் உருவாக்க முடியும்.
- பிரதிபலிப்பு கண்டறிதல்: உமிழப்படும் ஒளி ஒரு பொருளை எதிர்கொள்ளும்போது, அதன் ஒரு பகுதி சென்சார் நோக்கி மீண்டும் பிரதிபலிக்கிறது. இந்த பிரதிபலித்த ஒளியின் அளவு மற்றும் தீவிரம் பொருளின் தூரம் மற்றும் மேற்பரப்பு பண்புகளைப் பொறுத்தது.
- சமிக்ஞை செயலாக்கம்: சென்சாரின் ரிசீவர் பிரதிபலித்த ஒளியைக் கண்டறிகிறது. பிரதிபலித்த ஒளியின் அளவு ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பை மீறினால், சென்சார் ஒரு பொருள் இருப்பதைக் கண்டறிந்து, கண்டறிதலைக் குறிக்கும் வெளியீட்டு சமிக்ஞையை (டிஜிட்டல் அல்லது அனலாக்) உருவாக்குகிறது.
- தூர அளவீடு: சில மேம்பட்ட ஆப்டிகல் சென்சார்களில், ஒளி திரும்புவதற்கு எடுக்கும் நேரத்தை (லேசர் சென்சார்களைப் பொறுத்தவரை) அளவிடுவதன் மூலம் பொருளுக்கான துல்லியமான தூரத்தைக் கணக்கிட முடியும்.
இந்த முறை ஆப்டிகல் ப்ராக்ஸிமிட்டி சென்சார்கள் தொடர்பு இல்லாமல் பொருட்களைக் கண்டறிவதில் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்க அனுமதிக்கிறது, இதனால் அவை ஆட்டோமேஷன், பாதுகாப்பு மற்றும் நுகர்வோர் மின்னணுவியல் துறைகளில் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.
பல்வேறு வகையான ஆப்டிகல் ப்ராக்ஸிமிட்டி சென்சார்கள்
ஆப்டிகல் ப்ராக்ஸிமிட்டி சென்சார்களை அவற்றின் வடிவமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டுக் கொள்கைகளின் அடிப்படையில் பல வகைகளாக வகைப்படுத்தலாம்:
- அகச்சிவப்பு (IR) உணரிகள்: இந்த உணரிகள் அகச்சிவப்பு ஒளியை வெளியிடுகின்றன மற்றும் பிரதிபலித்த IR கதிர்வீச்சில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கண்டறிகின்றன. அவை பொதுவாக தானியங்கி கதவுகள் மற்றும் பாதுகாப்பு அமைப்புகள் போன்ற பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- லேசர் சென்சார்கள்: லேசர் கற்றைகளைப் பயன்படுத்தி, இந்த சென்சார்கள் அதிக துல்லியம் மற்றும் நீண்ட தூர கண்டறிதல் திறன்களை வழங்குகின்றன. துல்லியமான தூர அளவீடுகள் தேவைப்படும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் அவை பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- ஒளிமின்னழுத்த உணரிகள்: இவை ஒரு ஒளி மூலத்தையும் (பொதுவாக ஒரு LED) ஒரு பெறுநரையும் கொண்டிருக்கும். அவை வெவ்வேறு முறைகளில் செயல்பட முடியும்:
- த்ரூ-பீம்: உமிழ்ப்பான் மற்றும் பெறுநர் ஒன்றுக்கொன்று எதிரெதிர் நிலையில் வைக்கப்பட்டுள்ளன; ஒரு பொருள் ஒளிக்கற்றையை குறுக்கிடுகிறது.
- பின்னோக்கி-பிரதிபலிப்பு: உமிழ்ப்பான் மற்றும் பெறுநர் ஒரே பக்கத்தில் உள்ளனர், ஒரு பிரதிபலிப்பான் உமிழப்படும் ஒளியை பெறுநருக்குத் திருப்பி அனுப்புகிறது.
- பரவல் பிரதிபலிப்பு: உமிழ்ப்பான் மற்றும் பெறுநர் ஒன்றாக வைக்கப்பட்டுள்ளன; சென்சார் நேரடியாக முன்னால் உள்ள ஒரு பொருளிலிருந்து பிரதிபலிக்கும் ஒளியைக் கண்டறிகிறது.
- விமானப் பயண நேர உணரிகள் (ToF): இந்த மேம்பட்ட உணரிகள், ஒரு ஒளி துடிப்பு ஒரு பொருளை நோக்கி பயணித்து திரும்பிச் செல்ல எடுக்கும் நேரத்தை அளவிடுகின்றன, இது துல்லியமான தூர அளவீட்டை அனுமதிக்கிறது.
VI. ஹால் எஃபெக்ட் பிராக்ஸிமிட்டி சென்சார்கள்
ஹால் எஃபெக்ட் ப்ராக்ஸிமிட்டி சென்சார்களின் முக்கிய நன்மைகள்
ஹால் விளைவு அருகாமை உணரிகள் பல நன்மைகளை வழங்குகின்றன, அவை பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்:
- தொடர்பு இல்லாத உணர்தல்: இந்த உணரிகள் உடல் தொடர்பு இல்லாமல் காந்தப்புலங்கள் இருப்பதைக் கண்டறிந்து, இயந்திர சுவிட்சுகளுடன் ஒப்பிடும்போது தேய்மானத்தைக் குறைக்கின்றன.
- நீடித்து உழைக்கும் தன்மை: ஹால் எஃபெக்ட் சென்சார்கள் திட-நிலை சாதனங்கள், அதாவது அவை இயந்திர செயலிழப்புக்கு குறைவான வாய்ப்புகள் கொண்டவை மற்றும் தூசி, அழுக்கு மற்றும் ஈரப்பதத்திற்கு வெளிப்பாடு உள்ளிட்ட கடுமையான சூழல்களில் செயல்பட முடியும்.
- அதிவேகம் மற்றும் உணர்திறன்: அவை காந்தப்புலங்களில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு விரைவாக பதிலளிக்க முடியும், இதனால் மோட்டார் கட்டுப்பாடு மற்றும் நிலை உணர்தல் போன்ற அதிவேக பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.
- பல்துறை பயன்பாடுகள்: ஹால் எஃபெக்ட் சென்சார்களை வாகன அமைப்புகள் (எ.கா. சக்கர வேக சென்சார்கள்), நுகர்வோர் மின்னணுவியல் (எ.கா. ஸ்மார்ட்போன்கள்) மற்றும் தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன் (எ.கா. அருகாமை உணர்தல்) உள்ளிட்ட பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தலாம்.
- குறைந்த மின் நுகர்வு: இந்த சென்சார்கள் பொதுவாக பாரம்பரிய இயந்திர சுவிட்சுகளை விட குறைவான மின்சாரத்தை பயன்படுத்துகின்றன, இதனால் அவை பேட்டரியால் இயக்கப்படும் சாதனங்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.
செயல்பாட்டுக் கோட்பாடு
ஹால் விளைவு அருகாமை உணரிகளின் செயல்பாட்டுக் கோட்பாடு ஹால் விளைவு நிகழ்வை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது மின்சாரங்களுக்கும் காந்தப்புலங்களுக்கும் இடையிலான தொடர்புகளை உள்ளடக்கியது. அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பது இங்கே:
- மின்னோட்ட ஓட்டம்: ஒரு ஹால் விளைவு உணரி என்பது ஒரு மெல்லிய கடத்தும் பொருளைக் (ஹால் உறுப்பு) கொண்டுள்ளது, இதன் மூலம் ஒரு மின்சாரம் பாய்கிறது. இந்த மின்னோட்டம் அதன் சொந்த காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது.
- காந்தப்புல தொடர்பு: ஒரு வெளிப்புற காந்தப்புலம் மின்னோட்ட ஓட்டத்தின் திசைக்கு செங்குத்தாகப் பயன்படுத்தப்படும்போது, கடத்தும் பொருளில் உள்ள சார்ஜ் கேரியர்கள் (எலக்ட்ரான்கள் அல்லது துளைகள்) ஒரு விசையை (லோரென்ட்ஸ் விசை) அனுபவிக்கின்றன, இது அவற்றை அவற்றின் நேர்கோட்டுப் பாதையிலிருந்து விலகச் செய்கிறது.
- மின்னழுத்த உருவாக்கம்: இந்த விலகல் ஹால் தனிமத்தின் ஒரு பக்கத்தில் சார்ஜ் கேரியர்களின் செறிவை ஏற்படுத்துகிறது, இது ஸ்ட்ரிப்பின் எதிர் பக்கங்களில் மின்னழுத்த வேறுபாட்டை உருவாக்குகிறது, இது ஹால் மின்னழுத்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த மின்னழுத்தத்தின் அளவு காந்தப்புலத்தின் வலிமைக்கு விகிதாசாரமாகும்.
- சிக்னல் வெளியீடு: சென்சார் இந்த ஹால் மின்னழுத்தத்தை அளந்து அதை வெளியீட்டு சிக்னலாக மாற்றுகிறது. வடிவமைப்பைப் பொறுத்து, இந்த வெளியீடு அனலாக் அல்லது டிஜிட்டலாக இருக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, டிஜிட்டல் பயன்பாடுகளில், காந்தப்புலம் ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பை மீறுகிறதா என்பதைப் பொறுத்து சென்சார் இயக்கப்படலாம் அல்லது அணைக்கப்படலாம்.
- ஹால் எஃபெக்ட் சென்சார்களின் வகைகள்: அவற்றின் உள்ளமைவைப் பொறுத்து, ஹால் எஃபெக்ட் சென்சார்களை பின்வருமாறு வகைப்படுத்தலாம்:
- ஒருமுனை உணரிகள்: காந்தப்புலத்தின் ஒரு துருவமுனைப்புடன் செயல்படுத்தவும்.
- இருமுனை உணரிகள்: இரண்டு துருவமுனைப்புகளுக்கும் பதிலளிக்கின்றன.
- ஆம்னிபோலார் சென்சார்கள்: நேர்மறை அல்லது எதிர்மறை காந்தப்புலத்தால் செயல்படுத்தப்படலாம்.
VIII. தூண்டல் அருகாமை உணரிகள்
தூண்டல் அருகாமை உணரிகளின் பண்புகள்
தூண்டல் அருகாமை உணரிகள் என்பவை முதன்மையாக உடல் தொடர்பு இல்லாமல் உலோகப் பொருட்களைக் கண்டறிவதற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட சிறப்பு சாதனங்கள் ஆகும். அவற்றின் முக்கிய பண்புகள் இங்கே:
- தொடர்பு இல்லாத கண்டறிதல்: அவை உலோகப் பொருட்களைத் தொடாமலேயே கண்டறிய முடியும், இது சென்சார் மற்றும் கண்டறியப்படும் பொருள் இரண்டிலும் தேய்மானம் மற்றும் கிழிதலைக் குறைக்கிறது.
- உலோகத்திற்கு உணர்திறன்: இந்த சென்சார்கள் குறிப்பாக இரும்பு போன்ற ஃபெரோ காந்தப் பொருட்களுக்கு உணர்திறன் கொண்டவை, ஆனால் வடிவமைப்பைப் பொறுத்து இரும்பு அல்லாத உலோகங்களையும் (அலுமினியம் மற்றும் தாமிரம் போன்றவை) கண்டறிய முடியும்.
- கண்டறிதல் வரம்பு: உலோகப் பொருளின் அளவு மற்றும் வகையைப் பொறுத்து உணர்திறன் வரம்பு மாறுபடும், பொதுவாக சில மில்லிமீட்டர்கள் முதல் பல சென்டிமீட்டர்கள் வரை இருக்கும்.
- உறுதித்தன்மை: தூண்டல் உணரிகள் நீடித்து உழைக்கக் கூடியவை மற்றும் தூசி, ஈரப்பதம் மற்றும் தீவிர வெப்பநிலைக்கு ஆளாவது உள்ளிட்ட கடுமையான சூழல்களிலும் செயல்படக்கூடியவை.
- அதிவேகம்: அவை விரைவாக நிலைகளை மாற்ற முடியும், இதனால் ஆட்டோமேஷன் மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறைகளில் அதிவேக பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.
- எளிமையான நிறுவல்: தூண்டல் அருகாமை உணரிகள் பெரும்பாலும் நிறுவ எளிதானது மற்றும் ஏற்கனவே உள்ள அமைப்புகளில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன, பல்வேறு மவுண்டிங் விருப்பங்கள் உள்ளன.
செயல்பாட்டு முறை
தூண்டல் அருகாமை உணரிகளின் செயல்பாட்டு முறை மின்காந்த தூண்டலின் கொள்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பது இங்கே:
- ஆஸிலேட்டர் சுற்று: இந்த உணரி அதன் உணர்திறன் முகத்தில் உயர் அதிர்வெண் மாற்று மின்காந்த புலத்தை உருவாக்கும் ஒரு ஆஸிலேட்டர் சுற்றுகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த மின்காந்த புலம் சுற்றியுள்ள பகுதி வரை நீண்டுள்ளது.
- எடி மின்னோட்ட உருவாக்கம்: ஒரு உலோகப் பொருள் இந்த மின்காந்த புலத்தை நெருங்கும்போது, அது உலோகத்தில் சுழல் மின்னோட்டங்களைத் தூண்டுகிறது. மின்காந்த தூண்டல் காரணமாக இந்த மின்னோட்டங்கள் உலோகப் பொருளுக்குள் பாய்கின்றன.
- வீச்சு மாற்றம்: இந்த சுழல் நீரோட்டங்களின் இருப்பு அலைவுச் சுற்றில் ஆற்றல் இழப்பை ஏற்படுத்துகிறது, இது அலைவுச் சுற்றுவட்டத்தில் ஆற்றல் இழப்பைக் குறைக்க வழிவகுக்கிறது. உலோகப் பொருள் நெருங்க நெருங்க, ஆற்றல் இழப்பு அதிகமாகும் மற்றும் அலைவு வீச்சில் குறிப்பிடத்தக்க குறைவு ஏற்படும்.
- சிக்னல் கண்டறிதல்: இந்த சென்சாரில் அலைவு நிலையில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கண்காணிக்கும் ஒரு அலைவீச்சு கண்டறிதல் சுற்று உள்ளது. ஒரு உலோகப் பொருள் இருப்பதால் அலைவீச்சு ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பிற்குக் கீழே குறையும் போது, இந்த மாற்றம் கண்டறியப்படுகிறது.
- வெளியீட்டு சமிக்ஞை உருவாக்கம்: சென்சார் பின்னர் இந்த கண்டறிதலை ஒரு வெளியீட்டு சமிக்ஞையாக (பொதுவாக ஒரு பைனரி சமிக்ஞை) மாற்றுகிறது, இது ஒரு பொருள் இருக்கிறதா இல்லையா என்பதைக் குறிக்கிறது. இந்த வெளியீட்டை ஒரு தானியங்கி அமைப்பில் பிற சாதனங்கள் அல்லது செயல்முறைகளைத் தூண்டுவதற்குப் பயன்படுத்தலாம்.
IX. பல்வேறு அருகாமை உணரி தொழில்நுட்பங்களின் ஒப்பீடு
A. பலங்களும் வரம்புகளும்
| சென்சார் வகை | பலங்கள் | வரம்புகள் |
|---|---|---|
| தூண்டல் சார்ந்த | உலோகப் பொருட்களைக் கண்டறிவதற்கு மிகவும் நம்பகமானது.
நீடித்து உழைக்கும் மற்றும் கடுமையான நிலைமைகளுக்கு எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டது விரைவான மறுமொழி நேரம் |
உலோக இலக்குகளுக்கு மட்டுமே.
மின்காந்த குறுக்கீட்டிற்கு உணர்திறன் |
| கொள்ளளவு | உலோகம் மற்றும் உலோகமற்ற பொருட்களைக் கண்டறிய முடியும்.
உலோகமற்ற தடைகள் வழியாக செயல்படுகிறது. சரிசெய்யக்கூடிய உணர்திறன் |
தூண்டல் உணரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது குறைவான உணர்திறன் வரம்பு
சுற்றுச்சூழல் காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது (ஈரப்பதம், வெப்பநிலை) |
| மீயொலி | பல்வேறு பொருட்களின் தொடர்பு இல்லாத கண்டறிதல்
கடுமையான சூழல்களில் வேலை செய்கிறது நீண்ட கண்டறிதல் வரம்பு |
வெற்றிடத்தில் வரையறுக்கப்பட்ட செயல்திறன்
பொருளின் அமைப்பு மற்றும் ஒலி உறிஞ்சுதல் ஆகியவற்றால் செயல்திறன் பாதிக்கப்படலாம். |
| ஒளிமின்னழுத்தம் | பல்வேறு கட்டமைப்புகளுடன் பல்துறை (பீம் மூலம், பின்னோக்கி பிரதிபலிப்பு)
விரைவான மறுமொழி நேரம் வெளிப்படையான பொருட்களைக் கண்டறிய முடியும் |
சில வகைகளுக்கான நிறுவல் சிக்கலானது
பொருளின் நிறம் மற்றும் பிரதிபலிப்புத் தன்மையைப் பொறுத்து செயல்திறன் மாறுபடலாம். |
| லேசர் | உயர் துல்லியம் மற்றும் நீண்ட தூர கண்டறிதல்
சிறிய அல்லது தொலைதூர இலக்குகளுக்கு ஏற்றது |
அதிக செலவு மற்றும் மின் நுகர்வு
கண்களுக்கு வெளிப்படுவது தொடர்பான பாதுகாப்பு கவலைகள் வெளிப்படையான பொருட்களுடன் வரையறுக்கப்பட்ட செயல்திறன் |
B. ஒவ்வொரு தொழில்நுட்பத்திற்கும் பொருத்தமான பயன்பாடுகள்
ஒவ்வொரு தொழில்நுட்பத்திற்கும் பொருத்தமான பயன்பாடுகள்
- தூண்டல் அருகாமை உணரிகள்:
- கன்வேயர் பெல்ட்களில் உலோக பாகங்களைக் கண்டறிவதற்கு தொழில்துறை ஆட்டோமேஷனில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- இயந்திரங்கள் மற்றும் உபகரணங்களில் நிலை உணர்தலுக்கு ஏற்றது.
- கொள்ளளவு அருகாமை உணரிகள்:
- திரவங்கள், பொடிகள் மற்றும் பிளாஸ்டிக்குகள் போன்ற உலோகமற்ற பொருட்களைக் கண்டறிவதற்கு ஏற்றது.
- பெரும்பாலும் பேக்கேஜிங், உணவு பதப்படுத்துதல் மற்றும் நிலை அளவீட்டு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- மீயொலி அருகாமை உணரிகள்:
- ரோபாட்டிக்ஸில் திரவ நிலை உணர்தல் மற்றும் பொருள் கண்டறிதல் போன்ற தூர அளவீடு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
- வாகன நிறுத்துமிட உதவிக்காக வாகன அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- ஒளிமின்னழுத்த அருகாமை உணரிகள்:
- பேக்கேஜிங், வரிசைப்படுத்தும் அமைப்புகள் மற்றும் பொருள் கையாளுதலில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- வெளிப்படையான பொருட்களைக் கண்டறிவதற்கு அல்லது கன்வேயர் பெல்ட்டில் உள்ள பொருட்களை எண்ணுவதற்கு ஏற்றது.
- லேசர் ப்ராக்ஸிமிட்டி சென்சார்கள்:
- ரோபோடிக் பொருத்துதல் மற்றும் தானியங்கி ஆய்வு அமைப்புகள் போன்ற உயர் துல்லியம் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- பொதுவாக தொலைவுகளை அல்லது தொகுப்புகளின் பரிமாணங்களை அளவிடுவதற்கான தளவாடங்களில் காணப்படுகிறது.
முடிவு: அருகாமையில் உணரும் தொழில்நுட்பங்களின் பன்முகத்தன்மை
அருகாமை உணர்தல் தொழில்நுட்பங்களின் பன்முகத்தன்மை நவீன ஆட்டோமேஷன் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளின் மாறுபட்ட தேவைகளை பிரதிபலிக்கிறது. ஒவ்வொரு சென்சார் வகையும் தனித்துவமான பலங்களைக் கொண்டுள்ளன, அவை குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன, அதே நேரத்தில் தேர்வின் போது கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய வரம்புகளையும் வழங்குகின்றன. தூண்டல் உணரிகள் உலோகங்களைக் கண்டறிவதில் சிறந்து விளங்குகின்றன, அதே நேரத்தில் கொள்ளளவு உணரிகள் வெவ்வேறு பொருட்களுடன் பல்துறை திறனை வழங்குகின்றன. மீயொலி உணரிகள் வலுவான தூர அளவீட்டு திறன்களை வழங்குகின்றன, அதே நேரத்தில் ஒளிமின்னழுத்த உணரிகள் அவற்றின் வேகம் மற்றும் தகவமைப்புக்கு சாதகமாக உள்ளன. லேசர் உணரிகள் நீண்ட தூரங்களுக்கு அவற்றின் துல்லியத்திற்காக தனித்து நிற்கின்றன.
கட்டுரை மூலம்:
https://www.ifm.com/de/en/shared/technologies/ultrasonic-sensors/advantages-of-ultrasonic-sensors
https://www.tme.eu/Document/e5f38f78b147f70a1fae36b473781d74/MM-SERIES-EN.PDF
