অতিস্বনক রেঞ্জিং সেন্সর

        অতিস্বনক সেন্সর আল্ট্রাসাউন্ডের বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে বিকশিত সেন্সর। অতিস্বনক রেঞ্জিং সেন্সর হল সেন্সর যা অতিস্বনক সংকেতকে অন্যান্য শক্তি সংকেতে (সাধারণত বৈদ্যুতিক সংকেত) রূপান্তর করে। আল্ট্রাসাউন্ড হল একটি যান্ত্রিক তরঙ্গ যার কম্পন ফ্রিকোয়েন্সি 20kHz এর চেয়ে বেশি। এটিতে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি, ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য, ছোট বিচ্ছুরণ প্রপঞ্চ, বিশেষত ভাল দিকনির্দেশনার বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি রশ্মি এবং দিকনির্দেশক প্রচার হতে পারে। আল্ট্রাসাউন্ডের তরল এবং কঠিন পদার্থগুলি ভেদ করার একটি দুর্দান্ত ক্ষমতা রয়েছে, বিশেষত সূর্যের আলোতে অস্বচ্ছ এমন কঠিন পদার্থগুলিতে। অমেধ্য বা ইন্টারফেসের মুখোমুখি অতিস্বনক তরঙ্গগুলি প্রতিফলিত প্রতিধ্বনি তৈরি করতে উল্লেখযোগ্য প্রতিফলন তৈরি করবে এবং চলমান বস্তুগুলিকে স্পর্শ করলে ডপলার প্রভাব তৈরি হতে পারে। অতিস্বনক সেন্সর ব্যাপকভাবে শিল্প, জাতীয় প্রতিরক্ষা, বায়োমেডিসিন ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়।

যে ডিভাইসটি এই ফাংশনটি সম্পন্ন করে তা হল একটি অতিস্বনক সেন্সর, যাকে ঐতিহ্যগতভাবে একটি অতিস্বনক ট্রান্সডুসার বা অতিস্বনক প্রোব বলা হয়।

অতিস্বনক সেন্সর প্রধান কর্মক্ষমতা সূচক

একটি আল্ট্রাসাউন্ড প্রোবের মূল হল এর প্লাস্টিক বা ধাতব জ্যাকেটে একটি পাইজোইলেকট্রিক চিপ। ওয়েফার গঠনে অনেক ধরণের উপকরণ থাকতে পারে। ওয়েফারের আকার, যেমন ব্যাস এবং বেধও আলাদা, তাই প্রতিটি প্রোবের কার্যকারিতা আলাদা, ব্যবহারের আগে আমাদের অবশ্যই এর কার্যকারিতা বুঝতে হবে। অতিস্বনক সেন্সরগুলির প্রধান কর্মক্ষমতা সূচকগুলির মধ্যে রয়েছে:

    (1) কাজের ফ্রিকোয়েন্সি। অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি হল পাইজোইলেকট্রিক ওয়েফারের অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সি। যখন এটিতে প্রয়োগ করা AC ভোল্টেজের ফ্রিকোয়েন্সি চিপের অনুরণন কম্পাঙ্কের সমান হয়, তখন আউটপুট শক্তি সবচেয়ে বড় এবং সংবেদনশীলতাও সর্বোচ্চ।

    (2) কাজের তাপমাত্রা। যেহেতু পাইজোইলেকট্রিক পদার্থের ক্যুরি পয়েন্ট সাধারণত তুলনামূলকভাবে বেশি, বিশেষত যখন রোগ নির্ণয়ের জন্য অতিস্বনক প্রোব কম শক্তি ব্যবহার করে, কাজের তাপমাত্রা তুলনামূলকভাবে কম, এবং এটি ব্যর্থতা ছাড়াই দীর্ঘ সময়ের জন্য কাজ করতে পারে। মেডিকেল আল্ট্রাসাউন্ড প্রোবের তাপমাত্রা তুলনামূলকভাবে বেশি থাকে এবং আলাদা রেফ্রিজারেশন সরঞ্জামের প্রয়োজন হয়।

    (3) সংবেদনশীলতা। এটি প্রধানত উত্পাদন ওয়েফার নিজেই উপর নির্ভর করে। ইলেক্ট্রোমেকানিকাল কাপলিং সহগ বড় এবং সংবেদনশীলতা উচ্চ; অন্যথায়, সংবেদনশীলতা কম।

কাঠামো এবং কাজের নীতি

    যখন পাইজোইলেকট্রিক সিরামিকে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন ভোল্টেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সির পরিবর্তনের সাথে যান্ত্রিক বিকৃতি ঘটবে। অন্যদিকে, যখন পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক কম্পিত হয়, তখন একটি চার্জ তৈরি হয়। এই নীতিটি ব্যবহার করে, যখন একটি বৈদ্যুতিক সংকেত দুটি পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক বা একটি পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক এবং একটি ধাতব শীট, তথাকথিত বিমর্ফ উপাদানের সমন্বয়ে গঠিত একটি ভাইব্রেটরে প্রয়োগ করা হয়, তখন বাঁকানো কম্পনের কারণে অতিস্বনক তরঙ্গ নির্গত হয়। বিপরীতভাবে, যখন অতিস্বনক কম্পন একটি বিমোর্ফ উপাদানে প্রয়োগ করা হয়, তখন একটি বৈদ্যুতিক সংকেত তৈরি হয়। উপরের প্রভাবগুলির উপর ভিত্তি করে, পাইজোইলেকট্রিক সিরামিকগুলি অতিস্বনক সেন্সর হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

    একটি অতিস্বনক সেন্সরের মতো, একটি যৌগ ভাইব্রেটর নমনীয়ভাবে বেসের উপর স্থির করা হয়। যৌগিক ভাইব্রেটর হল একটি রেজোনেটর এবং একটি বাইমর্ফ পাইজোইলেকট্রিক উপাদান ভাইব্রেটরের সংমিশ্রণ যা একটি ধাতব পাত এবং একটি পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক শীট দ্বারা গঠিত। রেজোনেটরটি একটি ট্রাম্পেটের আকারে রয়েছে, উদ্দেশ্য হল কম্পনের কারণে উত্পন্ন অতিস্বনক তরঙ্গগুলিকে কার্যকরভাবে বিকিরণ করা এবং ভাইব্রেটরের কেন্দ্রীয় অংশে অতিস্বনক তরঙ্গগুলিকে কার্যকরভাবে কেন্দ্রীভূত করা।

    অতিস্বনক রেঞ্জিং সেন্সরের সুবিধা: অনুদৈর্ঘ্য রেজোলিউশন উচ্চ, এবং এটি স্বচ্ছ, স্বচ্ছ এবং ছড়িয়ে পড়া প্রতিফলন বস্তু সনাক্ত করতে পারে; অন্ধকার, আর্দ্র এবং অন্যান্য কঠোর পরিস্থিতিতে অ-যোগাযোগ পরিমাপের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত; অতিস্বনক সেন্সর সেন্সিং সিস্টেমের উপর ভিত্তি করে এটি ক্ষুদ্রকরণ এবং সংহতকরণ উপলব্ধি করা সহজ।