ઓપ્ટિકલ સેન્સર્સને સમજવું: પ્રકારો, સિદ્ધાંતો અને એપ્લિકેશનો
2024-05-24 9220

Modern પ્ટિકલ સેન્સર્સ આધુનિક ઇલેક્ટ્રોનિક તકનીકમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે.આ સેન્સર્સ પ્રકાશ સંકેતો ઉત્સર્જન કરીને અને પ્રાપ્ત કરીને objects બ્જેક્ટ્સના સ્થાન, હાજરી અને લાક્ષણિકતાઓ શોધી કા and ે છે અને industrial દ્યોગિક ઓટોમેશન, ગ્રાહક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, બાયોમેડિસિન અને પર્યાવરણીય દેખરેખ જેવા ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.આ લેખ વિવિધ પ્રકારના તકનીકી દૃશ્યોમાં ical પ્ટિકલ સેન્સર્સના મહત્વ અને એપ્લિકેશન સંભવિતતાને સંપૂર્ણ રીતે સમજવામાં મદદ કરવા માટે વિવિધ પ્રકારના, કાર્યકારી સિદ્ધાંતો અને opt પ્ટિકલ સેન્સર્સના વ્યવહારિક એપ્લિકેશનોને ધ્યાનમાં લેશે.Ical પ્ટિકલ સેન્સર્સની પુલ સ્ટ્રક્ચરથી લઈને વિવિધ પ્રકારના opt પ્ટિકલ સેન્સર્સની અનન્ય લાક્ષણિકતાઓ સુધી, વાસ્તવિક-વિશ્વ એપ્લિકેશનોના વિશિષ્ટ ઉદાહરણો સુધી, આ લેખ opt પ્ટિકલ સેન્સરની વિવિધતા અને જટિલતાને જાહેર કરશે.

સૂચિ

આકૃતિ 1: ઓપ્ટિકલ સેન્સર

ઓપ્ટિકલ સેન્સર શું છે?

તે Ticalપ્ટિકલ સેન્સર ડિઝાઇન વ્હીટસ્ટોન બ્રિજ સર્કિટ પર આધારિત છે.ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં, વોલ્ટેજની તુલના કરીને અજ્ unknown ાત રેઝિસ્ટરના મૂલ્યને નિર્ધારિત કરવા માટે એક વ્હીટસ્ટોન બ્રિજ જાણીતા અને અજાણ્યા રેઝિસ્ટરના સંયોજનનો ઉપયોગ કરે છે.તેવી જ રીતે, લાઇટ બ્રિજ સેન્સર બીમની સ્થિતિમાં ફેરફાર શોધવા માટે ચાર ફોટોોડેક્ટર સાથે પુલ સ્ટ્રક્ચરનો ઉપયોગ કરે છે.

પ્રથમ, operator પરેટર ડિટેક્ટરની સ્થિતિને સમાયોજિત કરે છે તેની ખાતરી કરવા માટે કે બીમ ચારેય ડિટેક્ટરને સમાનરૂપે હિટ કરે છે.જ્યારે બીમ ડિફેક્ટેડ હોય છે, ત્યારે દરેક ડિટેક્ટર પ્રકાશની અલગ તીવ્રતા મેળવે છે.સર્કિટરી પછી બીમની ચોક્કસ સ્થિતિ અને set ફસેટ નક્કી કરવા માટે આ સંકેતોની પ્રક્રિયા કરે છે.

આકૃતિ 2: ઓપ્ટિકલ સેન્સર

ઉદાહરણ તરીકે, જો બીમ જમણી તરફ જાય છે, તો જમણી ડિટેક્ટરને વધુ પ્રકાશ મળે છે અને ડાબી ડિટેક્ટરને ઓછો પ્રકાશ મળે છે.સર્કિટનો સિગ્નલ પ્રોસેસર સચોટ પોઝિશન ડેટાને આઉટપુટ કરીને, આ પરિવર્તનને ઝડપથી ઓળખે છે અને ગણતરી કરે છે.પ્રક્રિયા ઝડપી અને ખૂબ સચોટ છે, જે સ્વચાલિત ઉપકરણો અને ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળી સ્થિતિ સિસ્ટમોમાં ical પ્ટિકલ સેન્સર્સને મહત્વપૂર્ણ બનાવે છે.

ઓપ્ટિકલ સેન્સરનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત

Ical પ્ટિકલ સેન્સર્સ પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરીને અને આ કિરણોના પ્રતિબિંબ અથવા વિક્ષેપો કબજે કરીને objects બ્જેક્ટ્સનું સ્થાન અથવા હાજરી શોધી કા .ે છે.સેન્સર પ્રકાશના બીમને ઉત્સર્જન કરવા માટે પ્રકાશ-ઉત્સર્જન ડાયોડ્સ (એલઈડી) નો ઉપયોગ કરે છે.જ્યારે આ બીમ કોઈ object બ્જેક્ટનો સામનો કરે છે, ત્યારે તે સેન્સર પર પ્રતિબિંબિત થઈ શકે છે અથવા by બ્જેક્ટ દ્વારા અવરોધિત થઈ શકે છે.

આકૃતિ 3: ઓપ્ટિકલ સેન્સરનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત

સ્વચાલિત એસેમ્બલી લાઇન પર, tors પરેટર્સ material બ્જેક્ટની લાક્ષણિકતાઓના આધારે સેન્સરની સ્થિતિ અને સંવેદનશીલતાને સમાયોજિત કરે છે, જેમ કે સામગ્રી, કદ અને અપેક્ષિત સ્થાન.સેન્સરની objects બ્જેક્ટ્સને શોધવાની ક્ષમતા સામગ્રીથી સ્વતંત્ર છે, પછી ભલે તે લાકડા, ધાતુ અથવા પ્લાસ્ટિક, તેને મલ્ટિ-મટિરીયલ ઉત્પાદન વાતાવરણ માટે આદર્શ બનાવે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, કાચની સ્પષ્ટ બોટલો શોધવા માટે પારદર્શક સામગ્રીને ઓળખવા માટે સેન્સરને સમાયોજિત કરવાની જરૂર છે.પારદર્શક objects બ્જેક્ટ્સ પ્રકાશને અસરકારક રીતે પ્રતિબિંબિત કરતી નથી, તેથી સેન્સરને ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા અથવા વિશેષ પ્રકાશ સ્રોત (જેમ કે ઇન્ફ્રારેડ) ની જરૂર હોય છે.

તેની ડિઝાઇનના ભાગ રૂપે, સેન્સર પ્રતિબિંબિત અથવા વિક્ષેપિત પ્રકાશ બીમનું મૂલ્યાંકન કરે છે.જ્યારે કોઈ object બ્જેક્ટ બીમને અવરોધે છે, ત્યારે સેન્સર તરત જ object બ્જેક્ટના સ્થાન અથવા પેસેજને સૂચવતા નિયંત્રણ સિસ્ટમ પર સિગ્નલ મોકલે છે.જો પ્રકાશ પ્રતિબિંબિત થાય છે, તો સેન્સર કદ અને સપાટીની સામગ્રી જેવી of બ્જેક્ટની લાક્ષણિકતાઓ નક્કી કરવા માટે પ્રતિબિંબની તીવ્રતા અને કોણનો ઉપયોગ કરે છે.

ઓપ્ટિકલ સેન્સર્સના પ્રકારો

ત્યાં ઘણા પ્રકારના opt પ્ટિકલ સેન્સર છે, જેમાં દરેક ચોક્કસ operating પરેટિંગ સિદ્ધાંતો અને એપ્લિકેશનો છે.વાસ્તવિક-વિશ્વના દૃશ્યોમાં ઉપયોગમાં લેવાતા કેટલાક સામાન્ય ઓપ્ટિકલ સેન્સર પ્રકારો નીચે છે.

ફોટોકોન્ડક્ટિવ ડિવાઇસીસ પ્રકાશની તીવ્રતાના આધારે સામગ્રીની વાહકતામાં ફેરફાર કરે છે.જ્યારે પ્રકાશ સેન્સરને પ્રહાર કરે છે, ત્યારે સામગ્રીમાં ઇલેક્ટ્રોન પ્રકાશ energy ર્જાને શોષી લે છે અને વહન બેન્ડ પર કૂદકો, સામગ્રીની વાહકતામાં વધારો કરે છે.ફોટોકોન્ડક્ટિવ ડિવાઇસીસનો ઉપયોગ પ્રકાશ-તીવ્રતા શોધવાની સિસ્ટમોમાં થાય છે, જેમ કે સ્વચાલિત ડિમિંગ લેમ્પ્સ.આ ઉપકરણોને સમાયોજિત કરતી વખતે ચોક્કસ નિયંત્રણની ખાતરી કરવા માટે tors પરેટર્સને આજુબાજુની પ્રકાશની સ્થિતિ અને પ્રતિસાદ સમય પર વિચાર કરવો જરૂરી છે.

ફોટોવોલ્ટેઇક સેલ્સ (સૌર કોષો) સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીમાં ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસર દ્વારા પ્રકાશ energy ર્જાને સીધા વિદ્યુત energy ર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.ફોટોન વેલેન્સ બેન્ડથી વહન બેન્ડ સુધી ઇલેક્ટ્રોનને ઉત્તેજિત કરે છે, ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જોડી બનાવે છે અને ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે.આ બેટરીઓ energy ર્જા ઉત્પાદન અને ઉપગ્રહો અને આઉટડોર સર્વેલન્સ કેમેરા જેવા રિમોટ ડિવાઇસીસને પાવર કરવા માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

આકૃતિ 4: ફોટોવોલ્ટેઇક કોષો

ફોટોોડોઇડ્સ પ્રકાશને વિદ્યુત પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરનો ઉપયોગ કરે છે.જ્યારે પ્રકાશ સક્રિયકરણ ક્ષેત્રને ફટકારે છે, ત્યારે તેમની આંતરિક રચના ઝડપથી પ્રતિસાદ આપી શકે છે અને વિદ્યુત પ્રવાહ પેદા કરી શકે છે.આ સેન્સર સામાન્ય રીતે પ્રકાશ પલ્સ ડિટેક્શન અને રીમોટ કંટ્રોલ અને ફાઇબર ઓપ્ટિક સિસ્ટમ્સ જેવા સંદેશાવ્યવહાર સાધનોમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.

આકૃતિ 5: ફોટોોડોઇડ્સ

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ આંતરિક લાભ સાથે અનિવાર્યપણે ફોટોોડિઓડ્સ છે.જ્યારે પ્રકાશ બેઝ-કલેક્ટર જંકશન પર પ્રહાર કરે છે, ત્યારે આંતરિક રીતે એમ્પ્લીફાઇડ પ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે, જે તેને નબળા પ્રકાશ સંકેતોને શોધવા માટે યોગ્ય બનાવે છે.આ સેન્સર ખાસ કરીને એપ્લિકેશનોમાં ઉપયોગી છે કે જેને ઉચ્ચ સંવેદનશીલતાની જરૂર હોય છે, જેમ કે પ્રયોગશાળાઓમાં opt પ્ટિકલ માપન ઉપકરણો.

આકૃતિ 6: ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ

પ્રતિબિંબીત સેન્સર

પ્રતિબિંબીત સેન્સર્સ એક જ ઉપકરણમાં ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવરને જોડે છે, ઉત્સર્જિત બીમને પ્રતિબિંબીત સપાટી અથવા object બ્જેક્ટ સપાટી દ્વારા રીસીવરને પ્રતિબિંબિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.જ્યારે કોઈ object બ્જેક્ટ બીમના માર્ગમાં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે તે પ્રકાશને અવરોધે છે, સેન્સરને ટ્રિગર કરે છે.

સેન્સર સેટ કરવા માટે, તેને શ્રેષ્ઠ પ્રતિબિંબ માટે સ્થિત અને યોગ્ય રીતે નમેલું હોવું જરૂરી છે.પ્રતિબિંબીત સપાટી પૂરતી મોટી છે અને રીસીવરને બીમ અસરકારક રીતે પ્રતિબિંબિત કરવા માટે યોગ્ય રીતે ગોઠવાયેલ છે તેની ખાતરી કરવા માટે operator પરેટરને સેન્સરની સ્થિતિને સમાયોજિત કરવી આવશ્યક છે.

ઉદાહરણ તરીકે, સ્વચાલિત પેકેજિંગ લાઇનમાં, પ્રતિબિંબીત સેન્સર કન્વેયર બેલ્ટ પર આગળ વધતા ઉત્પાદનોને શોધી કા .ે છે.Operator પરેટર સેન્સરને કન્વેયર બેલ્ટની એક બાજુ અને બીજી બાજુ સરળ પરાવર્તક મૂકે છે.જ્યારે કોઈ ઉત્પાદન પસાર થાય છે અને બીમને અવરોધિત કરે છે, ત્યારે સેન્સર વિક્ષેપને શોધી કા .ે છે અને કન્વેયરને રોકવા અથવા ઉત્પાદનને સ્થાનાંતરિત કરવા જેવી ક્રિયાઓને ટ્રિગર કરવા માટે સંકેત મોકલે છે.

પ્રતિબિંબીત સેન્સરનો એક ફાયદો એ છે કે લાંબી અંતર પર સંચાલન કરવાની તેમની ક્ષમતા અને સપાટીના ગુણધર્મોની વિશાળ શ્રેણીમાં તેમની સહનશીલતા.જ્યાં સુધી પૂરતો પ્રકાશ પ્રતિબિંબિત થાય છે, ત્યાં સુધી તેઓ રંગ અથવા સપાટીની રચનાને ધ્યાનમાં લીધા વિના objects બ્જેક્ટ્સ શોધી શકે છે.આ વર્સેટિલિટી રિફ્લેક્ટીવ સેન્સર્સને industrial દ્યોગિક ઓટોમેશન, રોબોટ નેવિગેશન અને આઇટમ વર્ગીકરણ કાર્યો માટે આદર્શ બનાવે છે.

થ્રુ-બીમ સેન્સર

થ્રો-બીમ સેન્સરમાં બે મુખ્ય ઘટકો હોય છે: એક ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર, એકબીજાની સામે મૂકવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે અંતરે.ટ્રાન્સમીટર સતત રીસીવરને પ્રકાશનો બીમ મોકલે છે.જ્યારે કોઈ object બ્જેક્ટ આ બીમને અવરોધિત કરે છે, ત્યારે રીસીવર આ અવરોધને શોધી કા .ે છે અને તેને ઇલેક્ટ્રોનિક સિગ્નલમાં ફેરવે છે, જે સ્વિચિંગ operation પરેશનને ટ્રિગર કરે છે.

સેન્સર સેટ કરવા માટે, ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવરને ચોક્કસપણે ગોઠવવાની જરૂર છે.આમાં તેમની સ્થિતિ અને એંગલને સમાયોજિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે જેથી ટ્રાન્સમીટરમાંથી બીમ રીસીવરને સીધા જ હિટ કરે.ઓપરેટરોએ ખોટા ટ્રિગરિંગને ટાળવા માટે પૃષ્ઠભૂમિ પ્રકાશ અને દખલના સંભવિત સ્ત્રોતો જેવા પર્યાવરણીય પરિબળોને ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે.

આકૃતિ 7: થ્રુ-બીમ સેન્સર

ઉદાહરણ તરીકે, મોટા વેરહાઉસના પ્રવેશદ્વાર પર, અનધિકૃત પ્રવેશ માટે-બીમ સેન્સર મોનિટર કરે છે.ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર દરવાજાની બંને બાજુએ મૂકવામાં આવે છે.જ્યારે કોઈ અથવા object બ્જેક્ટ દરવાજામાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે બીમ વિક્ષેપિત થાય છે અને સિસ્ટમ એલાર્મ ટ્રિગર કરે છે.

થ્રો-બીમ સેન્સરનો એક મોટો ફાયદો એ છે કે તેમની લાંબી અંતર પર સંચાલન કરવાની ક્ષમતા, તેમને મોટા વિસ્તારોની દેખરેખ માટે આદર્શ બનાવે છે.તપાસ બીમ વિક્ષેપ પર આધારિત છે, તેથી સેન્સર object બ્જેક્ટના કદ, રંગ અથવા સપાટીની રચના પ્રત્યે સંવેદનશીલ નથી.જો કે, ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર વચ્ચેના opt પ્ટિકલ પાથને સંપૂર્ણપણે આવરી લેવા માટે object બ્જેક્ટ એટલી મોટી હોવી જોઈએ.

થ્રો-બીમ સેન્સરનો ઉપયોગ industrial દ્યોગિક ઓટોમેશન અને સુરક્ષા સિસ્ટમોમાં થાય છે, ખાસ કરીને એવા વાતાવરણમાં જ્યાં લાંબા-અંતરની દેખરેખ અને ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા જરૂરી છે.તેઓ ઉત્પાદન લાઇનો પરની વસ્તુઓ શોધવા અને હાઇ-સ્પીડ મૂવિંગ objects બ્જેક્ટ્સને ટ્રેક કરવા માટે આદર્શ છે.આ operational પરેશનલ વિગતોને સમજીને, tors પરેટર્સ વિવિધ કાર્યક્રમોમાં થ્રો-બીમ સેન્સરના કાર્યક્ષમ અને વિશ્વસનીય ઉપયોગની ખાતરી કરી શકે છે.

પ્રસરેલા પ્રતિબિંબ સેન્સર

ડિફ્યુઝ રિફ્લેક્ટેન્સ સેન્સર્સ એક ઉપકરણમાં ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવરને જોડે છે.તે પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરીને અને માપવામાં આવતા પદાર્થમાંથી પ્રકાશ પથરાયેલા પ્રકાશને પ્રાપ્ત કરીને કાર્ય કરે છે.સેન્સર ખાસ કરીને જટિલ સપાટીઓ અથવા આકારો, જેમ કે ફેબ્રિક, લાકડા અથવા અનિયમિત આકારની ધાતુવાળા objects બ્જેક્ટ્સને શોધવા માટે ઉપયોગી છે.

પ્રથમ, વિવિધ સામગ્રી અને રંગોના પ્રતિબિંબીત ગુણધર્મોને મેચ કરવા માટે સેન્સરની સંવેદનશીલતા સેટ કરો.ઓપરેટરોએ object બ્જેક્ટની વિશિષ્ટ પ્રતિબિંબના આધારે ઉપકરણોને સમાયોજિત કરવાની જરૂર છે.આ સુનિશ્ચિત કરે છે કે પ્રતિબિંબિત પ્રકાશ પ્રાપ્તકર્તા માટે કેપ્ચર કરવા માટે પૂરતો છે, ખૂબ મજબૂત અથવા ખૂબ નબળા પ્રકાશને કારણે ખોટા વાંચનને ટાળીને.

આકૃતિ 8: પ્રસરેલા પ્રતિબિંબ સેન્સર

ઉદાહરણ તરીકે, સ્વચાલિત પેકેજિંગ સિસ્ટમ્સમાં, ડિફ્યુઝ રિફ્લેક્ટેન્સ સેન્સર્સ પેકેજિંગ બ on ક્સ પર લેબલ્સ શોધી કા .ે છે.Operator પરેટર સેન્સરને સમાયોજિત કરે છે જેથી મશીન દરેક બ box ક્સને સચોટ રીતે ઓળખે, પછી ભલે લેબલ્સમાં વિવિધ પ્રતિબિંબ હોય.આને ઉત્સર્જિત પ્રકાશની તીવ્રતા અને રીસીવરની સંવેદનશીલતાના ચોક્કસ નિયંત્રણની જરૂર છે.

ડિફ્યુઝ સેન્સર અસમાન પ્રકાશ છૂટાછવાયાને કારણે સમસ્યાઓનો અનુભવ કરી શકે છે, ખાસ કરીને જ્યારે object બ્જેક્ટની પાછળથી પ્રતિબિંબિત પ્રકાશ આગળના ભાગથી પ્રતિબિંબિત પ્રકાશ કરતા વધુ કેન્દ્રિત હોય છે.આ સમસ્યાને હલ કરવા માટે, સેન્સર ભૂલો ઘટાડવા માટે મલ્ટિ-પોઇન્ટ ડિટેક્શન ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને રચાયેલ છે.ઓપરેટરોએ આ પરિબળોને ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ અને સચોટ અને વિશ્વસનીય તપાસની ખાતરી કરવા માટે પ્રાયોગિક રૂપે શ્રેષ્ઠ સંવેદનશીલતા અને ઉત્સર્જન એંગલ નક્કી કરવું જોઈએ.

નિયમિત જાળવણી અને કેલિબ્રેશન લાંબા ગાળાના સ્થિર કામગીરીની ખાતરી કરે છે.આમાં ધૂળ અને અશુદ્ધિઓને પ્રકાશ ટ્રાન્સમિશનમાં દખલ કરતા અટકાવવા માટે સેન્સર લેન્સની સફાઇ શામેલ છે.

Ical પ્ટિકલ સેન્સર માટે વિવિધ પ્રકાશ સ્રોતો

Ical પ્ટિકલ સેન્સર્સની ડિઝાઇન અને કાર્યક્ષમતા માટે પ્રકાશ સ્રોત ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.આધુનિક opt પ્ટિકલ સેન્સર્સ સામાન્ય રીતે મોનોક્રોમેટિક લાઇટ સ્રોતનો ઉપયોગ કરે છે, જે સ્થિર, સુસંગત પ્રકાશ પ્રદાન કરે છે, ઉચ્ચ-ચોકસાઇના માપ અને opt પ્ટિકલ સંદેશાવ્યવહારને સક્ષમ કરે છે.

લેસરો ચોક્કસ માધ્યમમાં ઉત્તેજક અણુઓ દ્વારા પ્રકાશના ખૂબ સુસંગત બીમ ઉત્પન્ન કરે છે, જેમ કે ગેસ, સ્ફટિક અથવા ખાસ ગ્લાસ.લેસર દ્વારા ઉત્પાદિત બીમ ખૂબ કેન્દ્રિત છે અને નોંધપાત્ર ફેલાવ્યા વિના લાંબા અંતર પર પ્રસારિત થઈ શકે છે.આ તેમને ચોક્કસ સ્થિતિ અને લાંબા અંતરના સંદેશાવ્યવહારની આવશ્યકતાવાળી એપ્લિકેશનો માટે આદર્શ બનાવે છે, જેમ કે ફાઇબર ઓપ્ટિક સંદેશાવ્યવહાર અને ચોકસાઇ માપન ઉપકરણો.કામગીરીમાં, લેસરોને સ્થિર આઉટપુટ જાળવવા માટે ચોક્કસ પાવર મેનેજમેન્ટ અને પર્યાવરણીય નિયંત્રણની જરૂર હોય છે.ઉચ્ચ-તીવ્રતાવાળા લેસરોના સંભવિત જોખમોને લીધે, ઓપરેટરોએ સલામત લેસર મેનેજમેન્ટની ખાતરી કરવી આવશ્યક છે.

એલઈડી (લાઇટ ઇમિટિંગ ડાયોડ્સ) તેમના નાના કદ, ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને લાંબા જીવન માટે મૂલ્યવાન છે.તેઓ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી (સામાન્ય રીતે એન- અને પી-પ્રકારનાં ડોપ કરેલા પ્રદેશો) માં ઇલેક્ટ્રોન અને છિદ્રોના પુન omb સંગ્રહ દ્વારા પ્રકાશ બહાર કા .ે છે.એલઈડી ઇન્ફ્રારેડથી અલ્ટ્રાવાયોલેટ સુધીની વિશાળ શ્રેણીની તરંગલંબાઇને આવરી શકે છે.એલઇડીનો અસંગત પ્રકાશ વિવિધ લાઇટિંગ અને સંકેત એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય છે, જેમ કે ટ્રાફિક લાઇટ્સ અને સ્માર્ટ લાઇટિંગ સિસ્ટમ્સ.એલઇડી જમાવટ પ્રમાણમાં સરળ છે અને લેસરો જેવા જટિલ સલામતીનાં પગલાંની જરૂર નથી.જો કે, એલઇડી લાઇટ સ્રોતોની સુસંગતતા અને ટકાઉપણુંની ખાતરી કરવા માટે ચોક્કસ વર્તમાન નિયંત્રણની જરૂર છે.

બંને પ્રકાશ સ્રોતોના તેમના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે.પસંદગી વિશિષ્ટ એપ્લિકેશન આવશ્યકતાઓ પર આધારિત છે.લેસરો સામાન્ય રીતે ચોકસાઇવાળા opt પ્ટિકલ પ્રયોગો અને હાઇ સ્પીડ opt પ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન્સમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે, જ્યારે એલઇડીનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ગ્રાહક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને માર્કિંગ સિસ્ટમ્સમાં થાય છે.

ઓપ્ટિકલ સેન્સર પર આધારિત પ્રવાહી સ્તર સૂચક

Ical પ્ટિકલ સેન્સર પર આધારિત પ્રવાહી સ્તર સૂચક એ એક ચોકસાઇ માપન સાધન છે જે પ્રવાહીના સ્તરમાં પરિવર્તન શોધવા માટે રીફ્રેક્શન અને પ્રકાશના પ્રતિબિંબના સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ કરે છે.તેમાં ત્રણ મુખ્ય ઘટકો શામેલ છે: એક ઇન્ફ્રારેડ એલઇડી, ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર અને પારદર્શક પ્રિઝમ ટીપ.

આકૃતિ 9: ઓપ્ટિકલ લેવલ સેન્સર

જ્યારે પ્રિઝમ ટીપને હવાના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે ઇન્ફ્રારેડ એલઇડીમાંથી પ્રકાશ પ્રિઝમની અંદર કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબમાંથી પસાર થાય છે, જે મોટાભાગના પ્રકાશને ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરને પ્રતિબિંબિત કરે છે.આ રાજ્યમાં, ટ્રાંઝિસ્ટર વધુ પ્રકાશ મેળવે છે અને ઉચ્ચ સિગ્નલ આઉટપુટ કરે છે.

જ્યારે પ્રિઝમ ટીપ પ્રવાહીમાં ડૂબી જાય છે, ત્યારે પ્રવાહી અને હવા વચ્ચેના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સમાં તફાવત પ્રિઝમથી બચવા માટે કેટલાક પ્રકાશનું કારણ બને છે.આ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર સુધી પહોંચવા માટે ઓછા પ્રકાશનું કારણ બને છે, ત્યાંથી મેળવેલા પ્રકાશને ઘટાડે છે અને આઉટપુટ સિગ્નલ ઘટાડે છે.

ઇન્સ્ટોલેશન અને ડિબગીંગ પગલાં:

ખાતરી કરો કે તે સ્વચ્છ છે: અચોક્કસ વાંચનને રોકવા માટે પ્રિઝમ ટીપ સ્વચ્છ અને દૂષણથી મુક્ત હોવી જોઈએ.કોઈપણ ગંદકી અથવા અવશેષો પ્રકાશ પ્રતિબિંબને અસર કરશે.

સેન્સરને સ્થાન આપો: પ્રવાહી સ્તરના ફેરફારોની અપેક્ષિત શ્રેણી સાથે સેન્સરની પ્રિઝમ ટીપને યોગ્ય રીતે ગોઠવો.સેન્સરની સ્થિતિને સમાયોજિત કરો જેથી તે પ્રવાહી સ્તરના ઉદય અને પતનને સચોટ રીતે શોધી કા .ે.

પ્રવાહીના રંગ અથવા સ્પષ્ટતાને ધ્યાનમાં લીધા વિના આ સ્તર સૂચક અસરકારક છે.તે વિવિધ પ્રવાહી માધ્યમોમાં વિશ્વસનીય રીતે કાર્ય કરે છે, જેમાં ટર્બિડ અથવા રંગીન પ્રવાહીનો સમાવેશ થાય છે.Ical પ્ટિકલ સેન્સર્સ પ્રવાહી સ્તરના માપનની બિન-સંપર્ક પદ્ધતિ પ્રદાન કરે છે, સેન્સર વસ્ત્રો અને દૂષણનું જોખમ ઘટાડે છે, અને ત્યાં ઉપકરણોના જીવનને વિસ્તૃત કરે છે.

ઓપ્ટિકલ સેન્સર્સની અરજી

Opt પ્ટિકલ સેન્સર તેમની ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા અને ચોકસાઈને કારણે ઘણા ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.નીચે કેટલાક કી એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોની રજૂઆત છે.

કમ્પ્યુટર્સ અને office ફિસ ઓટોમેશન સાધનો: કમ્પ્યુટર્સ અને કોપીઅર્સમાં, ઓપ્ટિકલ સેન્સર્સ કાગળની સ્થિતિ અને ચળવળને નિયંત્રિત કરે છે.આ સેન્સર્સ છાપકામ દરમિયાન, જામ અને ભૂલો ઘટાડતી વખતે યોગ્ય કાગળની આગોતરા અને ઇજેક્શનની ખાતરી કરે છે.તેનો ઉપયોગ સ્વચાલિત લાઇટિંગ ફિક્સરમાં પણ થાય છે, જેમ કે હ hall લવે અથવા કોન્ફરન્સ રૂમમાં સેન્સર લાઇટ્સ, જે લોકોને શોધી કા automatically ે છે અને આપમેળે લાઇટ્સ ચાલુ અને બંધ કરે છે, energy ર્જા બચાવવા અને વધતી સુવિધાને બચાવવા માટે.

સુરક્ષા અને સર્વેલન્સ સિસ્ટમ્સ: સુરક્ષા સિસ્ટમોમાં, opt પ્ટિકલ સેન્સરનો ઉપયોગ ઘૂસણખોરી તપાસ માટે વ્યાપકપણે થાય છે.જ્યારે વિંડો અથવા દરવાજો ખોલવામાં આવે છે ત્યારે તેઓ શોધી કા and ે છે અને એલાર્મ ટ્રિગર કરે છે.ફોટોગ્રાફીમાં, ફ્લેશ સિંક્રોનાઇઝર્સમાં opt પ્ટિકલ સેન્સર્સ સુનિશ્ચિત કરે છે કે શ્રેષ્ઠ લાઇટિંગ ઇફેક્ટ્સ માટે શ્રેષ્ઠ ક્ષણે ફ્લેશ ફાયર કરે છે.

બાયોમેડિકલ એપ્લિકેશન્સ: તબીબી ક્ષેત્રમાં, opt પ્ટિકલ સેન્સર્સ દર્દીના શ્વાસ અને હાર્ટ રેટનું નિરીક્ષણ કરે છે.પ્રતિબિંબિત પ્રકાશમાં થતા ફેરફારોનું વિશ્લેષણ કરીને, તેઓ શ્વસન દરને આક્રમક રીતે દેખરેખ રાખવા માટે છાતીની નાની હિલચાલ શોધી કા .ે છે.Ical પ્ટિકલ હાર્ટ રેટ મોનિટર ત્વચા દ્વારા પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરવા માટે એલઇડીનો ઉપયોગ કરે છે અને હૃદયના ધબકારાની ગણતરી કરવા માટે લોહી દ્વારા શોષાય અને પ્રતિબિંબિત થાય છે તે જથ્થો શોધી કા .ે છે.

એમ્બિયન્ટ લાઇટ સેન્સર: સ્માર્ટફોન અને ટેબ્લેટ્સમાં, આસપાસના પ્રકાશની સ્થિતિના આધારે ડિસ્પ્લેને optim પ્ટિમાઇઝ કરવા અને બેટરી energy ર્જા બચાવવા માટે, એમ્બિયન્ટ લાઇટ સેન્સર આપમેળે સ્ક્રીન તેજને સમાયોજિત કરે છે.આ સેન્સર્સને ઝડપથી બદલાતી આજુબાજુના પ્રકાશની પરિસ્થિતિઓને અનુકૂળ બનાવવા અને વપરાશકર્તાઓને આરામદાયક દ્રશ્ય અનુભવ પ્રદાન કરવા માટે ચોક્કસ કેલિબ્રેશન અને સંવેદનશીલ પ્રતિભાવ લાક્ષણિકતાઓ જરૂરી છે.

અંત

વિવિધ તકનીકી ક્ષેત્રોમાં opt પ્ટિકલ સેન્સરની એપ્લિકેશનો તેમની વ્યાપક કાર્યક્ષમતા અને કાર્યક્ષમ પ્રભાવ દર્શાવે છે.Opt પ્ટિકલ સેન્સરથી લઈને વિવિધ પ્રતિબિંબીત અને થ્રુ-બીમ સેન્સર સુધી, દરેક પ્રકારના opt પ્ટિકલ સેન્સરમાં અનન્ય ફાયદા છે અને તે નિરીક્ષણની વિવિધ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે.Industrial દ્યોગિક ઓટોમેશનમાં, તેઓ ઉચ્ચ-ચોકસાઇ તપાસ અને નિયંત્રણ પ્રદાન કરે છે;ગ્રાહક ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં, તેઓ ઉપકરણોની બુદ્ધિમાં સુધારો કરે છે;બાયોમેડિસિન અને પર્યાવરણીય નિરીક્ષણમાં, તેઓ ડેટાની ચોકસાઈ અને વિશ્વસનીયતાની ખાતરી કરે છે.ભવિષ્યમાં, તકનીકીની સતત પ્રગતિ અને નવીનતા સાથે, opt પ્ટિકલ સેન્સર્સ વધુ ઉભરતા ક્ષેત્રોમાં વધુ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવશે અને બુદ્ધિ અને auto ટોમેશનની દિશામાં વિવિધ ઉદ્યોગોના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપશે.

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો [FAQ]

1. શું opt પ્ટિકલ સેન્સર એનાલોગ અથવા ડિજિટલ છે?

Opt પ્ટિકલ સેન્સર તેમની ડિઝાઇન અને આઉટપુટ સિગ્નલના પ્રકારને આધારે એનાલોગ અથવા ડિજિટલ હોઈ શકે છે.એનાલોગ opt પ્ટિકલ સેન્સર્સ સતત બદલાતા વોલ્ટેજ સિગ્નલને આઉટપુટ કરે છે જે શોધાયેલ પ્રકાશની તીવ્રતાના પ્રમાણસર છે.ડિજિટલ opt પ્ટિકલ સેન્સર્સ આઉટપુટ ડિજિટલ સિગ્નલો, જેમ કે બાઈનરી કોડ્સ, જે સામાન્ય રીતે બિલ્ટ-ઇન એનાલોગ-થી-ડિજિટલ કન્વર્ટર દ્વારા એનાલોગ સિગ્નલોથી રૂપાંતરિત થાય છે.

2. opt પ્ટિકલ સેન્સરના ફાયદા શું છે?

Ical પ્ટિકલ સેન્સર્સના મુખ્ય ફાયદાઓમાં શામેલ છે:

ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા અને ચોકસાઈ: નબળા પ્રકાશ સંકેતો અને સૂક્ષ્મ object બ્જેક્ટ ફેરફારો શોધવા માટે સક્ષમ.

બિન-સંપર્ક માપન: નાજુક અથવા ખતરનાક પદાર્થોની તપાસ માટે યોગ્ય, લક્ષ્યમાં સંપર્ક અથવા દખલ વિના માપન કરી શકાય છે.

ઝડપી પ્રતિસાદ સમય: ગતિશીલ માપન માટે યોગ્ય, પર્યાવરણમાં opt પ્ટિકલ ફેરફારોનો ઝડપથી પ્રતિસાદ આપવા માટે સક્ષમ.

વિશાળ અનુકૂલનક્ષમતા: કઠોર અથવા જોખમી વાતાવરણ સહિત વિવિધ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં કામ કરી શકે છે.

3. opt પ્ટિકલ સેન્સરનું પરીક્ષણ કેવી રીતે કરવું?

Ical પ્ટિકલ સેન્સર્સનું પરીક્ષણ સામાન્ય રીતે નીચેના પગલાં શામેલ છે:

પરીક્ષણ પર્યાવરણ તૈયાર કરો: ખાતરી કરો કે એમ્બિયન્ટ લાઇટ શરતો સેન્સરની operating પરેટિંગ સ્પષ્ટીકરણોને પૂર્ણ કરે છે.

ડિવાઇસને કનેક્ટ કરો: સેન્સરને મલ્ટિમીટર અથવા કમ્પ્યુટર જેવા રીડિંગ ડિવાઇસથી કનેક્ટ કરો.

કેલિબ્રેશન: ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઉત્પાદકની સૂચનાઓ અનુસાર સેન્સરને કેલિબ્રેટ કરો.

પરીક્ષણ પ્રકાશ સ્રોત લાગુ કરો: સેન્સરને પ્રકાશિત કરવા માટે જાણીતી તેજના પ્રકાશ સ્રોતનો ઉપયોગ કરો.

વાંચો અને રેકોર્ડ આઉટપુટ: સેન્સરનું આઉટપુટ રેકોર્ડ કરો અને તપાસો કે તે પ્રકાશ સ્રોતમાં ફેરફારની અપેક્ષા મુજબ પ્રતિક્રિયા આપે છે.

4. ઓપ્ટિકલ સેન્સર અને ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર વચ્ચે શું તફાવત છે?

Ical પ્ટિકલ અને ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત એ પ્રકાશ તરંગ લંબાઈની શ્રેણી છે જે તેઓ શોધી કા .ે છે.Ical પ્ટિકલ સેન્સર સામાન્ય રીતે દૃશ્યમાન શ્રેણીમાં તરંગલંબાઇને સંવેદના માટે સક્ષમ સેન્સરનો સંદર્ભ આપે છે.ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર્સ ખાસ કરીને ઇન્ફ્રારેડ લાઇટ તરંગલંબાઇ શોધી કા .ે છે, જે માનવ આંખ માટે અદ્રશ્ય છે.ઇન્ફ્રારેડ સેન્સરનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે થર્મલ ઇમેજિંગ કેમેરા, નાઇટ વિઝન સાધનો અને કેટલાક પ્રકારના સંદેશાવ્યવહાર સાધનોમાં થાય છે.

5. શું ical પ્ટિકલ સેન્સર નિષ્ક્રિય અથવા સક્રિય છે?

Ical પ્ટિકલ સેન્સર કાં તો નિષ્ક્રિય અથવા સક્રિય હોઈ શકે છે, તેના આધારે બાહ્ય પ્રકાશ સ્રોતની જરૂર છે.

નિષ્ક્રિય opt પ્ટિકલ સેન્સર: કોઈ વધારાના પ્રકાશ સ્રોત જરૂરી નથી, તેઓ સૂર્યપ્રકાશ અથવા હાલની લાઇટિંગ જેવા પર્યાવરણમાંથી પ્રકાશ શોધીને કામ કરે છે.

સક્રિય opt પ્ટિકલ સેન્સર્સ: લક્ષ્યને પ્રકાશિત કરવા માટે બાહ્ય પ્રકાશ સ્રોતની જરૂર પડે છે અને પછી લક્ષ્યમાંથી પ્રતિબિંબિત અથવા પ્રસારિત પ્રકાશને શોધી કા .ે છે.