ಒಂದರ ಭಾಗ
1, ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆಯು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಭೌತಿಕ ವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ, ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಅರ್ಹವಾಗಿವೆಯೇ ಅಥವಾ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆಯೇ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವ್ಯಾಪ್ತಿಗೆ ಸೇರಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ. ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ ಅಜ್ಞಾತ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅದೇ ಸ್ವಭಾವದ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಪ್ರಮಾಣದೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ, ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ತಂಡವು ಅಳೆಯುವ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಪ್ರಮಾಣದ ಗುಣಾಕಾರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಈ ಗುಣಾಕಾರವನ್ನು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುವುದು.
ಯಾಂತ್ರೀಕೃತಗೊಂಡ ಮತ್ತು ಪತ್ತೆ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯವು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಅಥವಾ ಅರೆ-ಸಿದ್ಧ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ತಪಾಸಣೆ ಮತ್ತು ಮಾಪನ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಅಥವಾ ಚಲಿಸುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಜನರು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿದ ಉತ್ತಮ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮಾಡಲು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು, ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು, ಯಾವುದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಮತ್ತು ಅಳೆಯಲು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ. ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಚಲಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳ ನೈಜ-ಸಮಯದ ಪತ್ತೆ ಮತ್ತು ಮಾಪನದ ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ತಪಾಸಣೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಎರಡು ರೀತಿಯ ಅಳತೆಗಳಿವೆ: ನೇರ ಅಳತೆ ಮತ್ತು ಪರೋಕ್ಷ ಅಳತೆ.
ಯಾವುದೇ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವಿಲ್ಲದೆ ಮೀಟರ್ ಓದುವಿಕೆಯ ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು ನೇರ ಮಾಪನ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ: ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ಬಳಸುವುದು, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಮಲ್ಟಿಮೀಟರ್ ಬಳಸುವುದು.
ಪರೋಕ್ಷ ಮಾಪನ ಎಂದರೆ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತಿರುವ ಹಲವಾರು ಭೌತಿಕ ಪ್ರಮಾಣಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು ಮತ್ತು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸಂಬಂಧದ ಮೂಲಕ ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪವರ್ P ವೋಲ್ಟೇಜ್ V ಮತ್ತು ಕರೆಂಟ್ I ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಅಂದರೆ, P=VI, ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ಪವರ್ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನೇರ ಮಾಪನ ಸರಳ ಮತ್ತು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಆಚರಣೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನೇರ ಮಾಪನ ಸಾಧ್ಯವಾಗದ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ನೇರ ಮಾಪನ ಅನಾನುಕೂಲವಾಗಿದ್ದರೆ ಅಥವಾ ನೇರ ಮಾಪನ ದೋಷ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೆ, ಪರೋಕ್ಷ ಮಾಪನವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.
ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದಕ ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ
ವಿದ್ಯುತ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪಾದನೆಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು ಸಂವೇದಕದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿದೆ, ಇದರೊಂದಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅನುಗುಣವಾದ ಸಂಬಂಧವಿದೆ, ಇದು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರಮಾಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ನಡುವಿನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಆಗಿದೆ. ಪತ್ತೆ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಸಂವೇದಕವು ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಪರಿವರ್ತನೆ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಶಕ್ತಿಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಸಂವೇದಕವನ್ನು ಎರಡು ವಿಧಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ಒಂದು ಶಕ್ತಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಂವೇದಕ, ಇದನ್ನು ಸಕ್ರಿಯ ಸಂವೇದಕ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ; ಇನ್ನೊಂದು ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ಸಂವೇದಕ, ಇದನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಸಂವೇದಕ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಶಕ್ತಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಂವೇದಕವು ಸಂವೇದಕವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ರೂಪಾಂತರಕ್ಕೆ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧ, ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್) ಬದಲಾವಣೆಗಳು, ಸಂವೇದಕವು ಅತ್ಯಾಕರ್ಷಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಗಿ ಅಳೆಯಬಹುದು, ಪ್ರಸ್ತುತ ಬದಲಾವಣೆಗಳು. ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಮೂಲವಿಲ್ಲದೆ, ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ಸಂವೇದಕವು ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹದ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು.
ಅನೇಕ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಅಳೆಯಬೇಕಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರಮಾಣವು ಸಂವೇದಕವು ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರಮಾಣವಲ್ಲ, ಇದಕ್ಕೆ ಸಂವೇದಕದ ಮುಂದೆ ಒಂದು ಸಾಧನ ಅಥವಾ ಸಾಧನವನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಅದು ಅಳೆಯಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಸಂವೇದಕವು ಸ್ವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಮತ್ತು ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಲಭ್ಯವಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಘಟಕ ಅಥವಾ ಸಾಧನವು ಸಂವೇದಕವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪ್ರತಿರೋಧ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಗೇಜ್‌ನೊಂದಿಗೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯುವಾಗ, ಮಾರಾಟದ ಒತ್ತಡದ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಅಂಶಕ್ಕೆ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಗೇಜ್ ಅನ್ನು ಜೋಡಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ, ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಅಂಶವು ಒತ್ತಡವನ್ನು ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಫೋರ್ಸ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಗೇಜ್ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಫೋರ್ಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಗೇಜ್ ಸಂವೇದಕವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಅಂಶವು ಸಂವೇದಕವಾಗಿದೆ. ಸಂವೇದಕ ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕ ಎರಡೂ ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಯಾವುದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಸಂವೇದಕವು ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಲಭ್ಯವಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಲ್ಲದವನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕವು ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಲ್ಲದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.
2, ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದಕದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಸಂವೇದಕವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ನಿಯಂತ್ರಣ, ಅಂತರಿಕ್ಷಯಾನ ಮತ್ತು ರೇಡಿಯೋ ಮತ್ತು ದೂರದರ್ಶನ ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್‌ಗಳು, ಫೋಟೊಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು, ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಸಿಡಿಗಳು, ಫೋಟೊಕಪ್ಲರ್‌ಗಳು, ಆನುವಂಶಿಕ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದಕಗಳು, ಫೋಟೊಸೆಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇಮೇಜ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಮುಖ್ಯ ಜಾತಿಗಳ ಕೋಷ್ಟಕವನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ಸಂವೇದಕವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಆಯ್ಕೆ ತತ್ವವೆಂದರೆ:ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪತ್ತೆಸರ್ಕ್ಯೂಟ್, ವಿಶಾಲ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಇಲ್ಯುಮಿನನ್ಸ್ ಮೀಟರ್, ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಲೇಸರ್ ಸೆನ್ಸರ್ ಫೋಟೊಡಯೋಡ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬೇಕು; ಹಲವಾರು ಸಾವಿರ ಹರ್ಟ್ಜ್‌ನ ಸರಳ ಪಲ್ಸ್ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದಕ ಮತ್ತು ಸರಳ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಕಡಿಮೆ-ವೇಗದ ಪಲ್ಸ್ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ವಿಚ್ ಫೋಟೊಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬೇಕು; ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವೇಗ ನಿಧಾನವಾಗಿದ್ದರೂ, ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧ ಸೇತುವೆ ಸಂವೇದಕ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದಕ, ಬೀದಿ ದೀಪದ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಬೆಳಕಿನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದಕ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಬಲದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಮಾಣಾನುಗುಣವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವ ವೇರಿಯಬಲ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸಿಡಿಗಳು ಮತ್ತು ಪಿಬಿಎಸ್ ದ್ಯುತಿಸಂವೇದಿ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬೇಕು; ರೋಟರಿ ಎನ್‌ಕೋಡರ್‌ಗಳು, ವೇಗ ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಲೇಸರ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿತ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದಕಗಳಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬೇಕು.
ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದಕ ಪ್ರಕಾರ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದಕದ ಉದಾಹರಣೆ
ಪಿಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ಪಿಎನ್ ಫೋಟೋಡಯೋಡ್(Si, Ge, GaAs)
ಪಿನ್ ಫೋಟೋಡಯೋಡ್ (Si ವಸ್ತು)
ಅವಲಾಂಚೆ ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್(ಸಿ, ಜಿ)
ಫೋಟೋಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ (ಫೋಟೋಡಾರ್ಲಿಂಗ್ಟನ್ ಟ್ಯೂಬ್) (Si ವಸ್ತು)
ಸಂಯೋಜಿತ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದಕ ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಥೈರಿಸ್ಟರ್ (Si ವಸ್ತು)
ಪಿಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಅಲ್ಲದ ಫೋಟೋಸೆಲ್ (ಸಿಡಿಎಸ್, ಸಿಡಿಎಸ್ಇ, ಸೆ, ಪಿಬಿಎಸ್ ಬಳಸುವ ವಸ್ತು)
ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಘಟಕಗಳು (ಬಳಸಿದ ವಸ್ತುಗಳು (PZT, LiTaO3, PbTiO3)
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಟ್ಯೂಬ್ ಮಾದರಿಯ ಫೋಟೊಟ್ಯೂಬ್, ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಟ್ಯೂಬ್, ಫೋಟೊಮಲ್ಟಿಪ್ಲೈಯರ್ ಟ್ಯೂಬ್
ಇತರ ಬಣ್ಣ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸಂವೇದಕಗಳು (Si, α-Si ವಸ್ತುಗಳು)
ಘನ ಚಿತ್ರ ಸಂವೇದಕ (Si ವಸ್ತು, CCD ಪ್ರಕಾರ, MOS ಪ್ರಕಾರ, CPD ಪ್ರಕಾರ
ಸ್ಥಾನ ಪತ್ತೆ ಅಂಶ (PSD) (Si ವಸ್ತು)
ಫೋಟೋಸೆಲ್ (ಫೋಟೋಡಯೋಡ್) (ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ Si)
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಜುಲೈ-18-2023