دلکش سینسر

ایک انڈکٹیو سینسر ایک پیرامیٹرک قسم کا ٹرانسڈیوسر ہے جس کا آپریٹنگ اصول تبدیلی پر مبنی ہے۔ انڈکٹنس L یا کور کے ساتھ وائنڈنگ کا باہمی انڈکٹنس، سینسر کے مقناطیسی سرکٹ کی مقناطیسی مزاحمت RM میں تبدیلی کی وجہ سے جس میں کور داخل ہوتا ہے۔

صنعت میں نقل مکانی کی پیمائش کرنے اور 1 μm سے 20 mm تک کی حد کو کور کرنے کے لیے انڈکٹیو سینسر بڑے پیمانے پر استعمال کیے جاتے ہیں۔ دباؤ، قوتوں، گیس اور مائع کے بہاؤ کی شرح وغیرہ کی پیمائش کے لیے انڈکٹو سینسر کا استعمال کرنا بھی ممکن ہے۔ اس صورت میں، ماپا قدر کو مختلف حساس عناصر کا استعمال کرتے ہوئے نقل مکانی میں تبدیل کیا جاتا ہے اور پھر اس قدر کو ایک آمادہ پیمائش کرنے والے ٹرانسڈیوسر کو کھلایا جاتا ہے۔

دباؤ کی پیمائش کے معاملے میں، حساس عناصر کو لچکدار جھلیوں، آستین وغیرہ کی شکل میں بنایا جا سکتا ہے۔ انہیں قربت کے سینسر کے طور پر بھی استعمال کیا جاتا ہے، جو ہاں یا نہیں کے اصول پر غیر رابطہ انداز میں مختلف دھاتی اور غیر دھاتی اشیاء کا پتہ لگانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

دلکش سینسر کے فوائد:

• سادگی اور تعمیر کی طاقت، سلائیڈنگ رابطوں کے بغیر؛

• پاور فریکوئنسی ذرائع سے منسلک کرنے کی صلاحیت؛

• نسبتاً زیادہ آؤٹ پٹ پاور (دسیوں واٹ تک)؛

• اہم حساسیت.

دلکش سینسر کے نقصانات:

• آپریشن کی درستگی تعدد کے لحاظ سے سپلائی وولٹیج کے استحکام پر منحصر ہے۔

• آپریشن صرف متبادل کرنٹ کے ساتھ ممکن ہے۔

انڈکٹو کنورٹرز کی اقسام اور ان کے ڈیزائن کی خصوصیات

تعمیراتی اسکیم کے مطابق، دلکش سینسر کو واحد اور تفریق میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ ایک آمادہ سینسر میں ایک ماپنے والی شاخ، ایک تفریق ایک - دو ہوتی ہے۔

ایک ڈیفرینشل انڈکٹیو سینسر میں، جب ماپا پیرامیٹر تبدیل ہوتا ہے، تو دو ایک جیسی کنڈلیوں کا انڈکٹنس بیک وقت تبدیل ہوتا ہے اور تبدیلی ایک ہی قدر سے ہوتی ہے لیکن مخالف علامت کے ساتھ۔

جیسا کہ معلوم ہے، کنڈلی کی انڈکٹنس:

جہاں W موڑ کی تعداد ہے؛ F - مقناطیسی بہاؤ اس میں گھسنا؛ I - کنڈلی سے گزرنے والا کرنٹ۔

موجودہ تناسب کے لحاظ سے MDS سے متعلق ہے:

ہمیں کہاں ملتا ہے:

جہاں Rm = HL/Ф انڈکٹیو سینسر کی مقناطیسی مزاحمت ہے۔

مثال کے طور پر ایک سنگل انڈکٹیو سینسر پر غور کریں۔ اس کا آپریشن ایئر گیپ چوک کی خاصیت پر مبنی ہے تاکہ ایئر گیپ کی قدر میں تبدیلی کے ساتھ ہی اس کے انڈکٹنس کو تبدیل کیا جا سکے۔

انڈکٹیو سینسر ایک جوئے 1، ایک کنڈلی 2، ایک آرمیچر 3 پر مشتمل ہوتا ہے — جسے چشموں کے ذریعے رکھا جاتا ہے۔ ایک متبادل کرنٹ سپلائی وولٹیج کوائل 2 کو لوڈ ریزسٹنس Rn کے ذریعے فراہم کیا جاتا ہے۔ لوڈ سرکٹ میں موجودہ کی تعریف اس طرح کی گئی ہے:

جہاں rd دم گھٹنے کی فعال مزاحمت ہے؛ L سینسر کا انڈکٹنس ہے۔

کیونکہ سرکٹ کی فعال مزاحمت مستقل ہے، تو کرنٹ I میں تبدیلی صرف انڈکٹیو جزو XL = IRn میں تبدیلی کی وجہ سے ہو سکتی ہے، جو کہ ہوا کے فرق δ کے سائز پر منحصر ہے۔

ہر قدر کے لیے δ ایک خاص قدر I سے مساوی ہے، جو مزاحمت Rn پر وولٹیج ڈراپ بناتا ہے: Uout = IRn — سینسر کا آؤٹ پٹ سگنل ہے۔ آپ تجزیاتی انحصار اخذ کر سکتے ہیں Uout = f (δ) بشرطیکہ خلا کافی چھوٹا ہو اور آوارہ بہاؤ کو نظر انداز کیا جا سکتا ہے، اور آئرن میگنیٹورسسٹنس Rmw کو ایئر گیپ میگنیٹورسسٹنس Rmw کے مقابلے میں نظرانداز کیا جا سکتا ہے۔

یہاں حتمی اظہار ہے:

اصلی آلات میں، سرکٹ کی فعال مزاحمت انڈکٹو سے بہت کم ہوتی ہے، پھر اظہار اس شکل میں کم ہو جاتا ہے:

انحصار Uout = f (δ) لکیری ہے (پہلے قریب میں)۔ اصل خصوصیت مندرجہ ذیل ہے:

شروع میں خطوط سے انحراف کی وضاحت قبول شدہ مفروضہ Rmzh << Rmv سے ہوتی ہے۔

چھوٹے ڈی پر، لوہے کی مقناطیسی مزاحمت ہوا کی مقناطیسی مزاحمت کے مطابق ہوتی ہے۔

بڑے d میں انحراف کی وضاحت اس حقیقت سے ہوتی ہے کہ بڑے d RL پر ایکٹو ریزسٹنس — Rn + rd کی قدر کے مطابق ہو جاتا ہے۔

عام طور پر، سمجھے جانے والے دلکش سینسر کے کئی اہم نقصانات ہیں:

• جب حرکت کی سمت بدل جاتی ہے تو کرنٹ کا مرحلہ تبدیل نہیں ہوتا ہے۔

• اگر دونوں سمتوں میں نقل مکانی کی پیمائش کرنا ضروری ہے، تو یہ ضروری ہے کہ ابتدائی ہوا کا فرق اور اس لیے موجودہ I0، جو کہ تکلیف دہ ہے۔

• لوڈ کرنٹ کا انحصار سپلائی وولٹیج کے طول و عرض اور تعدد پر ہوتا ہے۔

• سینسر کے آپریشن کے دوران، مقناطیسی سرکٹ کی طرف کشش کی قوت آرمچر پر کام کرتی ہے، جو کسی بھی چیز سے متوازن نہیں ہے اور اس وجہ سے سینسر کے آپریشن میں غلطی کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔

تفریق (الٹنے والا) دلکش سینسرز (DID)

ڈیفرینشل انڈکٹیو سینسرز دو ناقابل واپسی سینسرز کا مجموعہ ہیں اور ایک ایسے نظام کی شکل میں بنائے گئے ہیں جس میں دو مقناطیسی سرکٹس ایک مشترکہ آرمچر اور دو کنڈلیوں پر مشتمل ہیں۔ ڈیفرینشل انڈکٹیو سینسر کو دو الگ الگ پاور سپلائیز کی ضرورت ہوتی ہے، جس کے لیے عام طور پر آئسولیشن ٹرانسفارمر 5 استعمال کیا جاتا ہے۔

مقناطیسی سرکٹ کی شکل W کی شکل والے مقناطیسی سرکٹ کے ساتھ تفریق آمیز سینسر ہو سکتی ہے، جسے برقی سٹیل کے پلوں کے ذریعے بھرتی کیا جاتا ہے (1000Hz سے اوپر کی تعدد کے لیے، آئرن-نِکل-پرمولا مرکب استعمال کیے جاتے ہیں)، اور ایک گھنے سرکلر مقناطیسی سرکٹ کے ساتھ بیلناکار۔ . سینسر کی شکل کا انتخاب کنٹرولڈ ڈیوائس کے ساتھ اس کے تعمیری امتزاج پر منحصر ہے۔ ڈبلیو کے سائز کے مقناطیسی سرکٹ کا استعمال کنڈلی کو جمع کرنے اور سینسر کے سائز کو کم کرنے کی سہولت کی وجہ سے ہے۔

تفریق انڈکٹیو سینسر کو طاقت دینے کے لیے، ثانوی وائنڈنگ کے درمیانی نقطہ کے لیے آؤٹ پٹ کے ساتھ ایک ٹرانسفارمر 5 استعمال کیا جاتا ہے۔ ڈیوائس 4 اس کے اور دو کنڈلیوں کے مشترکہ سرے کے درمیان شامل ہے۔ ہوا کا فرق 0.2-0.5 ملی میٹر ہے۔

آرمیچر کی درمیانی پوزیشن پر، جب ہوا کے خلاء ایک جیسے ہوتے ہیں، تو کنڈلی 3 اور 3' کی دلکش مزاحمت ایک جیسی ہوتی ہے، اس لیے کنڈلی میں کرنٹ کی قدریں I1 = I2 کے برابر ہوتی ہیں اور اس کے نتیجے میں ڈیوائس میں کرنٹ 0 ہے۔

ایک یا دوسری سمت میں آرمیچر کے معمولی انحراف کے ساتھ، کنٹرولڈ ویلیو X کے زیر اثر، خلا اور انڈکٹنس کی قدریں تبدیل ہو جاتی ہیں، ڈیوائس تفریق کرنٹ I1-I2 کو رجسٹر کرتی ہے، یہ آرمیچر کا ایک فنکشن ہے۔ درمیانی پوزیشن سے نقل مکانی. کرنٹ میں فرق عام طور پر ان پٹ پر ایک رییکٹیفائر سرکٹ B کے ساتھ میگنیٹو الیکٹرک ڈیوائس 4 (مائکرومیٹر) کا استعمال کرتے ہوئے ریکارڈ کیا جاتا ہے۔

دلکش سینسر کی خصوصیات یہ ہیں:

کنڈلی کی رکاوٹ میں تبدیلی کی علامت سے قطع نظر آؤٹ پٹ کرنٹ کی قطبیت میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی۔ جب درمیانی پوزیشن سے آرمچر کے انحراف کی سمت بدل جاتی ہے، تو سینسر کے آؤٹ پٹ پر کرنٹ کا مرحلہ الٹا (180 ° تک) تبدیل ہوتا ہے۔ فیز حساس ریکٹیفائر استعمال کرتے وقت، درمیانی پوزیشن سے آرمچر کے سفر کی سمت کا اشارہ حاصل کیا جا سکتا ہے۔ فیز فریکوئنسی فلٹر کے ساتھ تفریق انڈکٹیو سینسر کی خصوصیات حسب ذیل ہیں:

دلکش سینسر کی تبدیلی کی خرابی۔

ناپے ہوئے پیرامیٹر کو تبدیل کرتے وقت انڈکٹیو سینسر کی معلوماتی صلاحیت بڑی حد تک اس کی غلطی سے طے کی جاتی ہے۔ ایک دلکش سینسر کی کل غلطی غلطی کے اجزاء کی ایک بڑی تعداد پر مشتمل ہوتی ہے۔

درج ذیل دلکش سینسر کی خرابیوں کو پہچانا جا سکتا ہے:

1) خصوصیت کے غیر خطی ہونے کی وجہ سے خرابی۔ کل خرابی کا ضربی جزو۔ ناپی گئی قدر کے انڈکٹیو کنورژن کے اصول کی وجہ سے، جو انڈکٹیو سینسر کے آپریشن کی بنیاد ہے، یہ ضروری ہے اور زیادہ تر معاملات میں سینسر کی پیمائش کی حد کا تعین کرتا ہے۔ سینسر کی ترقی کے دوران تشخیص کے لئے لازمی موضوع.

2) درجہ حرارت کی خرابی۔ بے ترتیب جزو۔سینسر کے اجزاء کے درجہ حرارت پر منحصر پیرامیٹرز کی بڑی تعداد کی وجہ سے، جزو کی خرابی بڑی قدروں تک پہنچ سکتی ہے اور اہم ہے۔ سینسر ڈیزائن میں جانچنا۔

3) بیرونی برقی مقناطیسی شعبوں کے اثر و رسوخ کی وجہ سے خرابی۔ کل خرابی کا بے ترتیب جزو۔ یہ بیرونی فیلڈز کے ذریعے سینسر وائنڈنگ میں EMF کی شمولیت اور بیرونی فیلڈز کے زیر اثر مقناطیسی سرکٹ کی مقناطیسی خصوصیات میں تبدیلی کی وجہ سے ہوتا ہے۔ پاور برقی تنصیبات والے صنعتی احاطے میں، انڈکشن ٹی اور فریکوئنسی والے مقناطیسی فیلڈز کا پتہ چلا ہے بنیادی طور پر 50 ہرٹز۔

چونکہ انڈکٹیو سینسر کے مقناطیسی کور 0.1 - 1 T کے انڈکشنز پر کام کرتے ہیں، بیرونی فیلڈز کا حصہ 0.05-0.005% ہوگا یہاں تک کہ شیلڈنگ کی غیر موجودگی میں۔ اسکرین ان پٹ اور تفریق سینسر کا استعمال اس تناسب کو تقریباً دو ترتیبوں سے کم کر دیتا ہے۔ اس طرح، بیرونی شعبوں کے اثر و رسوخ کی وجہ سے ہونے والی خرابی پر صرف اس وقت غور کیا جانا چاہئے جب کم حساسیت کے ساتھ اور کافی شیلڈنگ کی ناممکنات کے ساتھ سینسر ڈیزائن کریں۔ زیادہ تر معاملات میں، یہ غلطی کا جزو اہم نہیں ہوتا ہے۔

4) مقناطیسی اثر کی وجہ سے خرابی۔ یہ سینسر اسمبلی (اضافی جزو) کے دوران مقناطیسی سرکٹ کی خرابی کے عدم استحکام اور سینسر آپریشن (من مانی جزو) کے دوران خرابی میں تبدیلی کی وجہ سے پیدا ہوتا ہے۔ مقناطیسی سرکٹ میں خلاء کی موجودگی کو مدنظر رکھتے ہوئے حسابات سے پتہ چلتا ہے کہ مقناطیسی سرکٹ میں مکینیکل دباؤ کے عدم استحکام کا اثر آرڈر سینسر کے آؤٹ پٹ سگنل کے عدم استحکام کا سبب بنتا ہے، اور زیادہ تر معاملات میں اس جزو کو خاص طور پر نظرانداز کیا جا سکتا ہے۔

5) کوائل کے سٹرین گیج اثر کی وجہ سے خرابی۔بے ترتیب جزو۔ سینسر کوائل کو سمیٹتے وقت، تار میں مکینیکل تناؤ پیدا ہوتا ہے۔ سینسر کے آپریشن کے دوران ان مکینیکل دباؤ میں تبدیلی کے نتیجے میں ڈائریکٹ کرنٹ کے لیے کوائل کی مزاحمت میں تبدیلی آتی ہے اور اس وجہ سے سینسر کے آؤٹ پٹ سگنل میں تبدیلی آتی ہے۔ عام طور پر مناسب طریقے سے ڈیزائن کیے گئے سینسر کے لیے، یعنی اس جزو کو خاص طور پر نہیں سمجھا جانا چاہیے۔

6) کنیکٹنگ کیبل سے انحراف۔ یہ درجہ حرارت یا خرابی کے اثرات کے تحت کیبل کی برقی مزاحمت کے عدم استحکام اور بیرونی شعبوں کے زیر اثر کیبل میں EMF کے شامل ہونے کی وجہ سے ہوتا ہے۔ غلطی کا بے ترتیب جزو ہے۔ کیبل کی اپنی مزاحمت کی عدم استحکام کی صورت میں، سینسر کے آؤٹ پٹ سگنل کی خرابی. کنیکٹنگ کیبلز کی لمبائی 1-3 میٹر اور شاذ و نادر ہی زیادہ ہے۔ جب کیبل کراس سیکشنل تانبے کے تار سے بنی ہوتی ہے تو، کیبل کی مزاحمت 0.9 اوہم سے کم ہوتی ہے، مزاحمتی عدم استحکام۔ چونکہ سینسر کی رکاوٹ عام طور پر 100 اوہم سے زیادہ ہوتی ہے، اس لیے سینسر آؤٹ پٹ میں غلطی اتنی بڑی ہو سکتی ہے لہذا، کم آپریٹنگ مزاحمت کے ساتھ سینسر کے لئے، غلطی کا اندازہ لگایا جانا چاہئے. دوسرے معاملات میں، یہ اہم نہیں ہے.

7) ڈیزائن کی غلطیاں۔وہ مندرجہ ذیل وجوہات کے زیر اثر پیدا ہوتے ہیں: سینسر حصوں کی خرابی (اضافی) پر پیمائش کرنے والی قوت کا اثر، اخترتی (ضرب) کی عدم استحکام پر ماپنے والی قوت میں فرق کا اثر و رسوخ۔ ماپنے والی نبض کی ترسیل کے دوران ماپنے والی چھڑی کے گائیڈز (ضرب)، حرکت پذیر حصوں کے خلاء اور ردعمل (بے ترتیب) کی وجہ سے ماپنے والی نبض کی منتقلی کا عدم استحکام۔ سینسر کے مکینیکل عناصر اور انڈکٹیو سینسر کے لیے مخصوص نہیں ہیں۔ ان غلطیوں کی تشخیص ماپنے والے آلات کی کینیمیٹک ٹرانسمیشن کی غلطیوں کا اندازہ لگانے کے لیے معلوم طریقوں کے مطابق کی جاتی ہے۔

8) تکنیکی خرابیاں۔ یہ سینسر حصوں (اضافی) کی نسبتہ پوزیشن میں تکنیکی انحراف کے نتیجے میں پیدا ہوتے ہیں، پیداوار کے دوران پرزوں اور کنڈلیوں کے پیرامیٹرز کے پھیلاؤ (اضافی)، تکنیکی خلا کے اثر و رسوخ اور حصوں کے کنکشن میں سختی اور گائیڈز ( من مانی)۔

سینسر کی ساخت کے مکینیکل عناصر کی تیاری میں تکنیکی خرابیاں بھی انڈکٹو سینسر کے لیے مخصوص نہیں ہیں۔ میکانی پیمائش کرنے والے آلات کے معمول کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے ان کی جانچ کی جاتی ہے۔ مقناطیسی سرکٹ اور سینسر کنڈلیوں کی تیاری میں خرابیاں سینسر کے پیرامیٹرز کو منتشر کرنے اور مؤخر الذکر کی تبدیلی کو یقینی بنانے میں پیدا ہونے والی مشکلات کا باعث بنتی ہیں۔

9) سینسر کی عمر بڑھنے کی خرابی۔یہ خامی جزو، سب سے پہلے، سینسر کی ساخت کے متحرک عناصر کے پہننے سے اور، دوم، سینسر کے مقناطیسی سرکٹ کی برقی مقناطیسی خصوصیات میں وقت کے ساتھ تبدیلی کی وجہ سے ہوتی ہے۔ غلطی کو حادثاتی سمجھا جانا چاہیے۔ پہننے کی وجہ سے خرابی کا اندازہ کرتے وقت، ہر مخصوص معاملے میں سینسر میکانزم کے کینیمیٹک حساب کتاب کو مدنظر رکھا جاتا ہے۔ سینسر کے ڈیزائن کے مرحلے پر، اس معاملے میں، عام آپریٹنگ حالات کے تحت سینسر کی سروس لائف کو سیٹ کرنے کی سفارش کی جاتی ہے، جس کے دوران اضافی پہننے کی خرابی مخصوص قیمت سے زیادہ نہیں ہوگی۔

مواد کی برقی مقناطیسی خصوصیات وقت کے ساتھ بدلتی رہتی ہیں۔

زیادہ تر معاملات میں، برقی مقناطیسی خصوصیات کو تبدیل کرنے کے واضح عمل گرمی کے علاج اور مقناطیسی سرکٹ کی ڈی میگنیٹائزیشن کے بعد پہلے 200 گھنٹوں کے اندر ختم ہو جاتے ہیں۔ مستقبل میں، وہ عملی طور پر مستقل رہتے ہیں اور انڈکٹو سینسر کی مجموعی خرابی میں اہم کردار ادا نہیں کرتے ہیں۔

ایک دلکش سینسر کی غلطی کے اجزاء کے اوپر غور سینسر کی کل غلطی کی تشکیل میں ان کے کردار کا اندازہ لگانا ممکن بناتا ہے۔ زیادہ تر صورتوں میں، تعین کرنے والا عنصر خصوصیت کی غیر خطوطی کی خرابی اور انڈکٹو کنورٹر کے درجہ حرارت کی خرابی ہے۔