दबाव सेंसर विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण उपकरण होते हैं, और उनका प्रदर्शन उपयोग की गई कोर तकनीक पर भारी निर्भर करता है। दबाव संवेदन तत्व, या कोर, इन उपकरणों का हृदय होता है और उनकी सटीकता, स्थिरता, और विशिष्ट उपयोग मामलों के लिए उपयुक्तता निर्धारित करता है।
इस लेख में, हम सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रकार के दबाव सेंसरों का अन्वेषण करेंगे, जिनमें स्पटर की गई पतली फिल्म दबाव सेंसर, पायज़ोरेसिस्टिव सिलिकॉन दबाव सेंसर, स्ट्रेन गेज दबाव सेंसर, सिरेमिक मोटी फिल्म दबाव सेंसर, और सिरेमिक कैपेसिटिव दबाव सेंसर शामिल हैं। हम उनके कार्य सिद्धांतों, लाभों, सीमाओं, और आदर्श अनुप्रयोगों की तुलना करेंगे।
1. स्पटर की गई पतली फिल्म दबाव सेंसर
कार्य सिद्धांत
स्पटर की गई पतली फिल्म तकनीक में एक सब्सट्रेट, आमतौर पर एक सिरेमिक या सिलिकॉन आधार पर धातु या धातु मिश्र धातु की एक पतली परत जमा करना शामिल होता है। पतली फिल्म को प्रतिरोधक तत्वों में पैटर्न किया जाता है, जो दबाव के अधीन होने पर प्रतिरोध बदलते हैं। ये सेंसर आमतौर पर उच्च प्रदर्शन अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं क्योंकि उनकी उच्च स्थिरता और सटीकता होती है।
लाभ
उच्च दीर्घकालिक स्थिरता और सटीकता: स्पटर की गई पतली फिल्म सेंसर असाधारण दीर्घकालिक स्थिरता और उच्च सटीकता प्रदान करते हैं।
विस्तृत दबाव सीमा: वे कम से बहुत उच्च दबावों की एक विस्तृत श्रृंखला को संभाल सकते हैं।
तापमान मुआवजा: वे पायज़ोरेसिस्टिव सेंसरों की तुलना में तापमान परिवर्तनों से कम प्रभावित होते हैं।
मजबूत ओवरलोड क्षमता: वे अपनी रेटेड सीमाओं से अधिक की स्थितियों को बिना क्षति या महत्वपूर्ण प्रदर्शन ह्रास के सहन कर सकते हैं, जो उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां दबाव, तापमान, या अन्य परिचालन स्थितियों में अप्रत्याशित रूप से उतार-चढ़ाव हो सकता है।
सीमाएँ
उच्च लागत: जटिल निर्माण प्रक्रिया के कारण, ये सेंसर अधिक महंगे होते हैं।
अनुप्रयोग
स्पटरिंग पतली फिल्म सेंसर का व्यापक रूप से एयरोस्पेस, औद्योगिक स्वचालन, उच्च-दबाव प्रणालियों, हाइड्रोलिक प्रणालियों, और भारी उपकरणों में उपयोग किया जाता है।
2.पायज़ोरेसिस्टिव सिलिकॉन दबाव सेंसर
कार्य सिद्धांत
पायज़ोरेसिस्टिव दबाव सेंसर इस सिद्धांत पर काम करते हैं कि कुछ अर्धचालक सामग्री (आमतौर पर सिलिकॉन) का प्रतिरोध यांत्रिक तनाव के अधीन होने पर बदलता है। आमतौर पर एक सिलिकॉन डायाफ्राम का उपयोग किया जाता है, और जब दबाव लागू होता है, तो डायाफ्राम विकृत होता है। इस विकृति के कारण सामग्री के प्रतिरोध में परिवर्तन होता है, जिसे फिर मापा जाता है और दबाव रीडिंग में परिवर्तित किया जाता है।
लाभ
उच्च संवेदनशीलता और सटीकता: सिलिकॉन-आधारित दबाव सेंसर अपनी उत्कृष्ट संवेदनशीलता और सटीक माप के लिए जाने जाते हैं। और स्थिरता भी अच्छी होती है।
छोटा आकार: यह तकनीक कॉम्पैक्ट डिज़ाइन की अनुमति देती है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जहां स्थान सीमित है।
लागत-प्रभावी: पायज़ोरेसिस्टिव सेंसर का उत्पादन अपेक्षाकृत सस्ता होता है।
सीमाएँ
तापमान संवेदनशीलता: ये सेंसर तापमान में उतार-चढ़ाव के प्रति संवेदनशील हो सकते हैं, जिसके लिए अतिरिक्त मुआवजा आवश्यक हो सकता है।
सीमित दबाव सीमा: वे आमतौर पर मध्यम दबाव अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं और चरम स्थितियों में अच्छा प्रदर्शन नहीं कर सकते।
अनुप्रयोग
पायज़ोरेसिस्टिव सिलिकॉन सेंसर आमतौर पर ऑटोमोटिव, चिकित्सा उपकरणों, और एचवीएसी प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं, जहां उच्च सटीकता और कॉम्पैक्टनेस महत्वपूर्ण होते हैं।
3. स्ट्रेन गेज दबाव सेंसर
कार्य सिद्धांत
स्ट्रेन गेज दबाव सेंसर एक स्ट्रेन गेज का उपयोग करके काम करते हैं, जो एक प्रतिरोधक होता है जो खिंचने या संकुचित होने पर प्रतिरोध बदलता है। स्ट्रेन गेज को आमतौर पर एक डायाफ्राम से जोड़ा जाता है, जो दबाव में विकृत होता है। स्ट्रेन गेज के प्रतिरोध में परिवर्तन को फिर मापा जाता है ताकि लागू दबाव का निर्धारण किया जा सके।
लाभ
उच्च सटीकता: स्ट्रेन गेज अपनी उच्च सटीकता और विश्वसनीयता के लिए जाने जाते हैं।
विस्तृत अनुप्रयोग सीमा: वे बहुमुखी हैं और विभिन्न दबाव सीमाओं के लिए उपयोग किए जा सकते हैं, कम से बहुत उच्च दबावों तक।
कम लागत: यह तकनीक काफी परिपक्व है और यह काफी आर्थिक समझ प्रदान करती है।
सीमाएँ
तापमान प्रभाव: स्ट्रेन गेज तापमान परिवर्तनों से प्रभावित हो सकते हैं, जिसके लिए मुआवजा आवश्यक हो सकता है।
जटिल अंशांकन: स्ट्रेन गेज-आधारित प्रणालियों को सटीकता सुनिश्चित करने के लिए सटीक अंशांकन की आवश्यकता होती है।
अनुप्रयोग
स्ट्रेन गेज सेंसर उन अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं जिनमें उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है, जैसे कि विमान, चिकित्सा उपकरण, और औद्योगिक मशीनरी में।
4. सिरेमिक मोटी फिल्म दबाव सेंसर
कार्य सिद्धांत
सिरेमिक मोटी फिल्म सेंसर एक सिरेमिक सब्सट्रेट पर आधारित होते हैं जिस पर एक प्रतिरोधी फिल्म कोट की जाती है। यह फिल्म एक मोटी-फिल्म प्रक्रिया का उपयोग करके लागू की जाती है, जहां एक संवाहक सामग्री को सिरेमिक पर जमा किया जाता है। जब दबाव लगाया जाता है तो सेंसर का प्रतिरोध बदल जाता है, जिसे तब एक पठनीय विद्युत संकेत में परिवर्तित किया जाता है।
लाभ
उच्च स्थायित्व: सिरेमिक दबाव सेंसर कठोर वातावरण, उच्च तापमान और आक्रामक रसायनों के प्रति प्रतिरोधी होते हैं। यह अत्यधिक संक्षारण प्रतिरोधी है।
विस्तृत दबाव सीमा: वे कम और उच्च दबाव और तापमान अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं।
लागत-प्रभावी: वे पतली फिल्म सेंसर की तुलना में सस्ते में उत्पादित होते हैं।
सीमाएँ
कम सटीकता: पतली फिल्म और पायज़ोरेसिस्टिव सेंसर की तुलना में, सिरेमिक मोटी फिल्म सेंसर आमतौर पर कम सटीक होते हैं।
अनुप्रयोग
सिरेमिक मोटी फिल्म सेंसर आमतौर पर ऑटोमोटिव सिस्टम, चिकित्सा उपकरण, हाइड्रोलिक सिस्टम और प्रशीतन प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं।
5. सिरेमिक कैपेसिटिव दबाव सेंसर
कार्य सिद्धांत
सिरेमिक कैपेसिटिव दबाव सेंसर एक डायाफ्राम का उपयोग करते हैं जो एक संधारित्र का हिस्सा बनता है। जब दबाव लगाया जाता है, तो डायाफ्राम हिलता है, संधारित्र प्लेटों के बीच की दूरी बदल जाती है और इस प्रकार धारिता बदल जाती है। इस धारिता परिवर्तन को मापा जाता है और दबाव डेटा में परिवर्तित किया जाता है।
लाभ
उच्च सटीकता और स्थिरता: ये सेंसर समय के साथ अत्यधिक सटीक और स्थिर होते हैं, यहां तक कि परिवर्तनीय पर्यावरणीय परिस्थितियों में भी।
उच्च संवेदनशीलता: सिरेमिक कैपेसिटिव सेंसर उत्कृष्ट संवेदनशीलता प्रदान करते हैं, विशेष रूप से कम दबाव सीमा पर।
कम बिजली की खपत: इन सेंसरों को अन्य प्रकारों की तुलना में कम बिजली की आवश्यकता होती है।
सीमाएँ
यांत्रिक झटके के प्रति संवेदनशीलता: वे यांत्रिक झटके और कंपन के प्रति संवेदनशील हो सकते हैं, जो उनके प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं।
अनुप्रयोग
सिरेमिक कैपेसिटिव दबाव सेंसर उच्च-सटीकता अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं, जिनमें चिकित्सा उपकरण, ऑटोमोटिव सेंसर और औद्योगिक दबाव निगरानी प्रणाली शामिल हैं।
6. सही दबाव सेंसर कैसे चुनें?
चूंकि बाजार में कई प्रकार के दबाव ट्रांसमीटर हैं, तो हम सही कैसे चुनें? आमतौर पर, यह नीचे दिए गए कारकों पर निर्भर करता है।
दबाव सीमा
ऐसा सेंसर चुनें जो आपके अनुप्रयोग की दबाव सीमा से मेल खाता हो। सुनिश्चित करें कि सेंसर आपके द्वारा मापने की अपेक्षित अधिकतम और न्यूनतम दबाव को संभाल सकता है।
दबाव का प्रकार
दबाव को गेज, एब्सोल्यूट और डिफरेंशियल दबाव में विभाजित किया गया है। गेज दबाव सेंसर वायुमंडलीय दबाव के सापेक्ष दबाव को मापते हैं। एब्सोल्यूट दबाव सेंसर एक पूर्ण निर्वात के सापेक्ष दबाव को मापते हैं। डिफरेंशियल दबाव सेंसर दो दबावों के बीच के अंतर को मापते हैं। अपने अनुप्रयोग की आवश्यकताओं के आधार पर चुनें।
पर्यावरणीय परिस्थितियाँ
सुनिश्चित करें कि सेंसर आवश्यक तापमान सीमाओं और वातावरण के भीतर काम कर सकते हैं। विभिन्न वातावरणों के लिए उचित सामग्री चुनें।
सटीकता
सुनिश्चित करें कि सेंसर आवश्यक सटीकता प्रदान करता है। महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए उच्च सटीकता आवश्यक है।
आउटपुट सिग्नल
विभिन्न सेंसर विभिन्न संकेत प्रदान करते हैं, उदाहरण के लिए, एनालॉग आउटपुट (जैसे, 4-20mA, 0-10V, 0.5-4.5V), और डिजिटल आउटपुट (जैसे, RS485, Modbus)।
पावर सप्लाई
ऐसा सेंसर चुनें जिसकी पावर सप्लाई आपके सिस्टम की आवश्यकताओं से मेल खाती हो। उदाहरण के लिए, डीसी सप्लाई, बैटरी पावर या सोनार पावर।
स्थायित्व और जीवनकाल
सेंसर की IP रेटिंग, विस्फोट-प्रूफ प्रदर्शन पर विचार करें। कठोर वातावरण के लिए डिज़ाइन किए गए सेंसर आमतौर पर लंबे समय तक चलते हैं और कम रखरखाव की आवश्यकता होती है।
लागत
उत्पाद लागत के अलावा, समय के साथ रखरखाव और अंशांकन लागत पर भी विचार करें।
7. निष्कर्ष
सही दबाव सेंसर चुनना कई प्रमुख कारकों और संवेदन प्रौद्योगिकी का आकलन करना शामिल है। चाहे पायज़ोरेसिस्टिव, कैपेसिटिव, स्पटरिंग फिल्म या सिरेमिक हो, यह आपकी विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकता से मेल खाना चाहिए।
