مناظر: 110 مصنف: گریس اشاعت کا وقت: 25-06-2021 اصل: سائٹ
الٹراسونک سینسر ایسے آلات ہیں جو اشیاء کا پتہ لگانے، فاصلے کی پیمائش کرنے یا نقل و حرکت کی نگرانی کے لیے اعلی تعدد والی آواز کی لہروں کا استعمال کرتے ہیں۔ وہ برقی سگنلز کو الٹراسونک لہروں میں تبدیل کرتے ہیں اور پھر عکاسی کی بازگشت کو پیمائش اور کنٹرول کے لیے برقی سگنلز میں تبدیل کرتے ہیں۔
الٹراسونک لہر ایک مکینیکل آواز کی لہر ہے جس کی فریکوئنسی 20kHz سے زیادہ ہوتی ہے۔ چونکہ الٹراسونک لہروں میں مختصر طول موج، اچھی سمت، اور ہوا میں نسبتاً مستحکم پھیلاؤ ہوتا ہے، اس لیے ان کا وسیع پیمانے پر فاصلے کی پیمائش، آبجیکٹ کا پتہ لگانے، مائع لیول سینسنگ، پارکنگ سینسرز، روبوٹکس اور صنعتی آٹومیشن میں استعمال ہوتا ہے۔
ایک عام الٹراسونک فاصلاتی سینسر آواز کی لہروں کو خارج کرنے کے لیے ٹرانسمیٹر اور عکاس لہر کو پکڑنے کے لیے ایک رسیور کا استعمال کرتا ہے۔ ٹرانسمیشن اور ایکو ریسیپشن کے درمیان وقت کی پیمائش کرکے، سینسر سینسر سے ہدف والی چیز تک فاصلے کا حساب لگا سکتا ہے۔
الٹراسونک سینسر ایک غیر رابطہ سینسر ہے جو کسی چیز کی موجودگی، فاصلے، پوزیشن یا حرکت کا پتہ لگانے کے لیے الٹراساؤنڈ کا استعمال کرتا ہے۔ یہ سرکٹ کے ڈیزائن اور اطلاق کے لحاظ سے الٹراسونک فاصلاتی سینسر، آبجیکٹ کا پتہ لگانے والے سینسر، مائع سطح کے سینسر، یا قربت کے سینسر کے طور پر کام کر سکتا ہے۔
بہت سے 40kHz الٹراسونک سینسرز میں، الٹراسونک لہریں پیدا کرنے اور وصول کرنے کے لیے ایک سیرامک ٹرانس ڈوسر استعمال کیا جاتا ہے۔ ٹرانسمیٹر الٹراسونک پلس بھیجتا ہے، اور وصول کنندہ ہدف سے ظاہر ہونے والی بازگشت کا پتہ لگاتا ہے۔ سینسر سرکٹ پھر ایکو سگنل پر کارروائی کرتا ہے اور فاصلے یا پتہ لگانے کے ڈیٹا کو آؤٹ پٹ کرتا ہے۔
الٹراسونک سینسر کا ایک جوڑا علیحدہ ٹرانسمیٹر اور رسیور سے بنایا جا سکتا ہے، یا دونوں فنکشنز کو ایک ہی ٹرانسیور یونٹ میں سرایت کیا جا سکتا ہے۔ نیچے دی گئی تصویر میں منورشی 40kHz الٹراسونک ٹرانسمیٹر اور ریسیور کے اجزاء دکھائے گئے ہیں۔ مزید الٹراسونک سینسر مصنوعات پر دستیاب ہیں۔ منورشی الٹراسونک سینسر.
الٹراسونک سینسر کا کام کرنے والا اصول صوتی لہر کی ترسیل، عکاسی اور بازگشت کا پتہ لگانے پر مبنی ہے۔ سینسر کسی ہدف کی طرف الٹراسونک پلس خارج کرتا ہے۔ جب آواز کی لہر آبجیکٹ کی سطح تک پہنچتی ہے، تو لہر کا کچھ حصہ ریسیور کی طرف واپس جھلکتا ہے۔
سینسر ایکو ٹریول ٹائم کی پیمائش کرتا ہے، جسے ٹائم آف فلائٹ بھی کہا جاتا ہے۔ چونکہ ہوا میں آواز کی رفتار معلوم ہوتی ہے، اس لیے الٹراسونک لہر کے راؤنڈ ٹرپ ٹائم سے فاصلے کا حساب لگایا جا سکتا ہے۔
فاصلہ = آواز کی رفتار × ایکو ٹائم / 2
نتیجہ 2 سے تقسیم ہوتا ہے کیونکہ آواز کی لہر سینسر سے آبجیکٹ تک جاتی ہے اور پھر آبجیکٹ سے سینسر کی طرف واپس آتی ہے۔ ماپا ہوا ایکو ٹائم راؤنڈ ٹرپ کا وقت ہے، ایک طرفہ وقت نہیں۔
| قدم | کیا ہوتا ہے ۔ |
|---|---|
| 1. الیکٹریکل سگنل ان پٹ | سرکٹ الٹراسونک ٹرانسمیٹر پر برقی سگنل کا اطلاق کرتا ہے۔ |
| 2. الٹراسونک لہر کا اخراج | پیزو الیکٹرک ٹرانسڈیوسر ہلتا ہے اور الٹراسونک لہروں کو خارج کرتا ہے۔ |
| 3. ایکو ریفلیکشن | لہر اس وقت عکاسی کرتی ہے جب یہ کسی چیز، مائع کی سطح یا انٹرفیس سے ملتی ہے۔ |
| 4. ایکو ریسپشن | وصول کنندہ عکاس الٹراسونک لہر کا پتہ لگاتا ہے۔ |
| 5. سگنل کیلکولیشن | کنٹرول سرکٹ پرواز کے وقت سے فاصلے کا حساب لگاتا ہے۔ |
ایک الٹراسونک ٹرانسمیٹر عام طور پر پیزو الیکٹرک سیرامک کرسٹل کا استعمال کرتا ہے جو دھاتی کمپن پلیٹ یا گونج سے منسلک ہوتا ہے۔ جب ایک متبادل الیکٹریکل وولٹیج پیزوسرامک عنصر پر لاگو ہوتا ہے، تو یہ تیزی سے پھیلتا اور سکڑتا ہے۔
یہ مکینیکل کمپن الٹراسونک لہریں پیدا کرتی ہے۔ ریزونیٹر اور ہاؤسنگ صوتی توانائی کو آگے بڑھانے میں مدد کرتے ہیں، اس لیے خارج ہونے والی آواز کی لہر تمام سمتوں میں یکساں طور پر پھیلنے کے بجائے ایک سمتاتی شہتیر کے طور پر سفر کرتی ہے۔
الٹراسونک ریسیور اس کے برعکس کام کرتا ہے۔ جب ایک جھلکتی الٹراسونک لہر رسیور تک پہنچتی ہے تو کمپن پلیٹ حرکت کرتی ہے۔ اس کمپن کو پیزو الیکٹرک سیرامک ڈسک میں منتقل کیا جاتا ہے۔
پیزو الیکٹرک اثر کی وجہ سے، سیرامک عنصر ایک برقی سگنل پیدا کرتا ہے جب اس پر میکانکی طور پر زور دیا جاتا ہے۔ سینسر سرکٹ اس کمزور سگنل کو بڑھاتا ہے اور اس پر کارروائی کرتا ہے تاکہ یہ معلوم کیا جا سکے کہ آیا ایکو واپس آیا ہے اور گونج آنے میں کتنا وقت لگا۔
مختصر میں، الٹراسونک سینسر الٹراسونک لہروں کو منتقل اور وصول کر سکتے ہیں۔ منتقل کرتے وقت، وہ برقی توانائی کو الٹراسونک کمپن میں تبدیل کرتے ہیں۔ بازگشت وصول کرتے وقت، وہ الٹراسونک کمپن کو برقی سگنلز میں تبدیل کرتے ہیں۔ یہی وجہ ہے کہ انہیں الٹراسونک ٹرانس ڈوسرز بھی کہا جاتا ہے۔
چونکہ پیزو الیکٹرک عنصر عام طور پر سرکلر ہوتا ہے، اس لیے خارج ہونے والی الٹراسونک لہر میں دشاتمک بیم پیٹرن ہوتا ہے۔ بیم کا کراس سیکشن اکثر بیضوی شکل کی طرح ہوتا ہے، لہذا پتہ لگانے کی حد زاویہ، فریکوئنسی، ٹرانسڈیوسر سائز، صوتی طاقت، اور ہدف کی عکاسی سے محدود ہوتی ہے۔
کچھ الٹراسونک سینسر ڈیزائنز کے لیے، افقی پتہ لگانے کا زاویہ عمودی پتہ لگانے والے زاویہ سے زیادہ وسیع ہو سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، ساخت اور اطلاق کے لحاظ سے، ایک سینسر میں افقی بیم کا زاویہ تقریباً 120 ڈگری اور عمودی بیم کا زاویہ تقریباً 60 ڈگری ہو سکتا ہے۔
| کارکردگی کے عنصر کا اثر | سینسر کے کام پر |
|---|---|
| تعدد | نچلی تعدد زیادہ دور تک سفر کرتی ہے، جب کہ زیادہ تعدد کم رینجز میں بہتر ریزولوشن فراہم کر سکتا ہے۔ |
| شہتیر کا زاویہ | ایک تنگ بیم دشاتمک شناخت کو بہتر بناتا ہے۔ ایک وسیع بیم زیادہ رقبہ پر محیط ہے۔ |
| ہدف کی سطح | چپٹی، سخت سطحیں نرم، زاویہ یا غیر محفوظ سطحوں سے بہتر الٹراساؤنڈ کی عکاسی کرتی ہیں۔ |
| درجہ حرارت | درجہ حرارت آواز کی رفتار کو تبدیل کرتا ہے اور فاصلے کی درستگی کو متاثر کر سکتا ہے۔ |
| ماحولیات | دھول، نمی، ہوا، جھاگ، کمپن، اور دیگر الٹراسونک ذرائع سگنل کے معیار کو متاثر کر سکتے ہیں۔ |
سادہ ساخت اور آسان مینوفیکچرنگ.
ٹارگٹ آبجیکٹ کو چھوئے بغیر غیر رابطہ فاصلے کی پیمائش۔
آپٹیکل سینسر کے مقابلے ہدف کے رنگ، شفافیت، یا محیطی روشنی سے کم متاثر۔
شفاف اشیاء، چمکدار سطحوں، مائع کی سطح، اور بہت سے ٹھوس مواد کا پتہ لگانے کے لیے موزوں ہے۔
عام ماحولیاتی برقی مقناطیسی شعبوں کے ذریعہ آسانی سے مداخلت نہیں کی جاتی ہے۔
کھلی قسم، واٹر پروف قسم، اعلی تعدد کی قسم، ٹرانسمیٹر، رسیور، یا مربوط ٹرانسیور کے طور پر ڈیزائن کیا جا سکتا ہے۔
| قسم | کی تفصیل | عام استعمال |
|---|---|---|
| الٹراسونک ٹرانسمیٹر | الیکٹریکل سگنلز کو الٹراسونک لہروں میں تبدیل کرتا ہے۔ | فاصلاتی ماڈیولز، ریپیلر ڈیوائسز، سینسنگ سسٹم۔ |
| الٹراسونک ریسیور | الٹراسونک بازگشت کو برقی سگنلز میں تبدیل کرتا ہے۔ | ایکو کا پتہ لگانے اور سگنل وصول کرنے والے سرکٹس۔ |
| الٹراسونک ٹرانسیور | ایک یونٹ میں ترسیل اور وصول کرنے کے افعال کو یکجا کرتا ہے۔ | کومپیکٹ فاصلاتی سینسر اور آبجیکٹ کا پتہ لگانے والے ماڈیولز۔ |
| واٹر پروف الٹراسونک سینسر | مرطوب، بیرونی، یا مائع سے متعلق ماحول کے لیے مہر بند ہاؤسنگ استعمال کرتا ہے۔ | پارکنگ سینسرز، آؤٹ ڈور رینجنگ، ٹینک لیول سینسنگ۔ |
| اعلی تعدد الٹراسونک سینسر | کم رینجز پر بہتر ریزولوشن کے لیے اعلی تعدد کا استعمال کرتا ہے۔ | صحت سے متعلق پتہ لگانے، طبی، صنعتی معائنہ. |
الٹراسونک سینسر استعمال کیے جاتے ہیں جہاں غیر رابطہ پیمائش کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ خاص طور پر مفید ہیں جب آپٹیکل سینسر رنگ، روشنی، شفافیت، دھول، یا چکاچوند سے متاثر ہو سکتے ہیں۔
کار پارکنگ سینسرز اور ریورسنگ ریڈار۔
روبوٹ رکاوٹ سے بچنے اور نیویگیشن۔
ٹینکوں اور کنٹینرز میں مائع کی سطح کی پیمائش۔
صنعتی آٹومیشن اور آبجیکٹ کا پتہ لگانا۔
سمارٹ کوڑے دان، خودکار دروازے، اور موجودگی کا پتہ لگانا۔
خصوصی نظاموں میں بہاؤ کی پیمائش، رساو کا پتہ لگانے، اور غیر تباہ کن جانچ۔
اگرچہ الٹراسونک سینسر بہت سے ایپلی کیشنز میں قابل اعتماد ہیں، وہ ہر ہدف یا ماحول کے لیے موزوں نہیں ہیں۔ نرم، غیر محفوظ، زاویہ، بہت چھوٹی، یا آواز جذب کرنے والی اشیاء کمزور بازگشت لوٹ سکتی ہیں۔ جھاگ، ہنگامہ خیزی، تیز ہوا کی نقل و حرکت، اور درجہ حرارت میں تبدیلی بھی پیمائش کی درستگی کو متاثر کر سکتی ہے۔
درست الٹراسونک فاصلے کی پیمائش کے لیے، انجینئرز کو صحیح تعدد، بیم زاویہ، سینسر کی قسم، تنصیب کی پوزیشن، اور معاوضے کا طریقہ منتخب کرنا چاہیے۔ سخت ماحول میں، واٹر پروف یا سیل شدہ الٹراسونک سینسر کو عام طور پر ترجیح دی جاتی ہے۔
الٹراسونک سینسر اعلی تعدد آواز کی لہروں کو منتقل کرکے اور عکاسی کی بازگشت وصول کرکے کام کرتے ہیں۔ فاصلے کا حساب بازگشت کے وقت اور آواز کی رفتار سے پرواز کے وقت کے اصول کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے۔
چونکہ الٹراسونک سینسر غیر رابطہ، رنگ اور روشنی کے لیے غیر حساس ہیں، اور بہت سے ٹھوس اور مائع اہداف کے لیے موزوں ہیں، ان کا وسیع پیمانے پر فاصلے کی پیمائش، آبجیکٹ کا پتہ لگانے، مائع لیول سینسنگ، آٹوموٹو سسٹمز، اور صنعتی آٹومیشن میں استعمال ہوتا ہے۔
الٹراسونک سینسر آواز کی نبض کو خارج کرکے، منعکس شدہ بازگشت وصول کرکے، اور بازگشت کے وقت سے فاصلے کا حساب لگا کر فاصلے کی پیمائش کرتے ہیں۔ بنیادی فارمولا فاصلہ = آواز کی رفتار × وقت / 2 ہے۔
الٹراسونک ٹرانسمیٹر برقی توانائی کو الٹراسونک آواز کی لہروں میں تبدیل کرتا ہے۔ الٹراسونک ریسیور جھلکتی الٹراسونک لہروں کو برقی سگنلز میں تبدیل کرتا ہے۔ کچھ الٹراسونک ٹرانس ڈوسرز ایک جزو میں دونوں کام انجام دے سکتے ہیں۔
40kHz الٹراسونک سینسر عام ہیں کیونکہ وہ رینج، حساسیت، اجزاء کے سائز، بجلی کی کھپت اور لاگت کے درمیان عملی توازن پیش کرتے ہیں۔ وہ بڑے پیمانے پر ماڈیولز، آبجیکٹ کا پتہ لگانے، اور پارکنگ سینسر سسٹم میں استعمال ہوتے ہیں۔
جی ہاں چونکہ الٹراسونک سینسر روشنی کی بجائے آواز کی لہروں کا استعمال کرتے ہیں، اس لیے وہ بہت سی شفاف اشیاء کا پتہ لگا سکتے ہیں جو آپٹیکل سینسر کے لیے مشکل ہیں۔ اصل نتیجہ آبجیکٹ کی شکل، زاویہ، سائز اور صوتی عکاسی پر منحصر ہے۔
درستگی درجہ حرارت، نمی، ہوا، ٹارگٹ اینگل، ٹارگٹ میٹریل، سطح کی کھردری، سینسر کی سیدھ، بیم اینگل، ماحولیاتی شور، اور قریبی اشیاء کی بازگشت مداخلت سے متاثر ہو سکتی ہے۔
الٹراسونک سینسر عام طور پر نظر آنے والی روشنی یا چیز کے رنگ سے متاثر نہیں ہوتے ہیں کیونکہ وہ آواز کی لہروں کا استعمال کرتے ہیں۔ یہ انہیں تاریک ماحول، شفاف اہداف، چمکدار سطحوں، اور ایسی ایپلی کیشنز کے لیے مفید بناتا ہے جہاں آپٹیکل سینسر ناقابل بھروسہ ہو سکتے ہیں۔
الٹراسونک فاصلاتی سینسر کار کو ریورس کرنے والے ریڈار، روبوٹ رکاوٹوں سے بچنے، مائع کی سطح کی پیمائش، صنعتی آٹومیشن، سمارٹ کوڑے دان، خودکار دروازے، پارکنگ سسٹم، اور غیر رابطہ کا پتہ لگانے کے آلات میں استعمال ہوتے ہیں۔
