ऑप्टिकल सेंसर को समझना: प्रकार, सिद्धांत और अनुप्रयोग
2024-05-24 9196

ऑप्टिकल सेंसर आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक तकनीक में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।ये सेंसर प्रकाश संकेतों का उत्सर्जन और प्राप्त करके वस्तुओं के स्थान, उपस्थिति और विशेषताओं का पता लगाते हैं और व्यापक रूप से औद्योगिक स्वचालन, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, बायोमेडिसिन और पर्यावरण निगरानी जैसे क्षेत्रों में उपयोग किए जाते हैं।यह लेख विभिन्न प्रकार के विभिन्न प्रकार के, कार्य सिद्धांतों और ऑप्टिकल सेंसर के व्यावहारिक अनुप्रयोगों में पाठकों को पूरी तरह से समझने में मदद करेगा ताकि विभिन्न तकनीकी परिदृश्यों में ऑप्टिकल सेंसर के महत्व और अनुप्रयोग क्षमता को पूरी तरह से समझने में मदद मिल सके।ऑप्टिकल सेंसर की पुल संरचना से विभिन्न प्रकार के ऑप्टिकल सेंसर की अनूठी विशेषताओं तक, वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में विशिष्ट उदाहरणों तक, यह लेख ऑप्टिकल सेंसर की विविधता और जटिलता को प्रकट करेगा।

सूची

चित्र 1: ऑप्टिकल सेंसर

एक ऑप्टिकल सेंसर क्या है?

प्रकाशीय संवेदक डिजाइन व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट पर आधारित है।इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, एक व्हीटस्टोन ब्रिज वोल्टेज की तुलना करके अज्ञात रोकनेवाला के मूल्य को निर्धारित करने के लिए ज्ञात और अज्ञात प्रतिरोधों के संयोजन का उपयोग करता है।इसी तरह, लाइट ब्रिज सेंसर बीम की स्थिति में परिवर्तन का पता लगाने के लिए चार फोटोडेटेक्टर्स के साथ एक पुल संरचना का उपयोग करते हैं।

सबसे पहले, ऑपरेटर यह सुनिश्चित करने के लिए डिटेक्टरों की स्थिति को समायोजित करता है कि बीम सभी चार डिटेक्टरों को समान रूप से हिट करता है।जब बीम को विक्षेपित किया जाता है, तो प्रत्येक डिटेक्टर प्रकाश की एक अलग तीव्रता को पकड़ता है।सर्किटरी तब इन संकेतों को बीम की सटीक स्थिति और ऑफसेट निर्धारित करने के लिए संसाधित करता है।

चित्र 2: ऑप्टिकल सेंसर

उदाहरण के लिए, यदि बीम दाईं ओर जाता है, तो दाएं डिटेक्टर को अधिक प्रकाश प्राप्त होता है और बाएं डिटेक्टर को कम प्रकाश प्राप्त होता है।सर्किट का सिग्नल प्रोसेसर सटीक स्थिति डेटा को आउटपुट करते हुए, इस परिवर्तन को जल्दी से पहचानता है और गणना करता है।यह प्रक्रिया तेज और अत्यधिक सटीक है, जिससे ऑप्टिकल सेंसर स्वचालित उपकरण और उच्च-सटीक स्थिति प्रणाली में महत्वपूर्ण हैं।

ऑप्टिकल सेंसर का कार्य सिद्धांत

ऑप्टिकल सेंसर प्रकाश का उत्सर्जन करके और इन किरणों के प्रतिबिंबों या रुकावटों को कैप्चर करके वस्तुओं के स्थान या उपस्थिति का पता लगाते हैं।सेंसर प्रकाश की एक किरण का उत्सर्जन करने के लिए प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) का उपयोग करता है।जब यह बीम किसी वस्तु का सामना करता है, तो इसे सेंसर को परिलक्षित किया जा सकता है या ऑब्जेक्ट द्वारा अवरुद्ध किया जा सकता है।

चित्र 3: ऑप्टिकल सेंसर का कार्य सिद्धांत

एक स्वचालित विधानसभा लाइन पर, ऑपरेटर ऑब्जेक्ट की विशेषताओं, जैसे सामग्री, आकार और अपेक्षित स्थान के आधार पर सेंसर की स्थिति और संवेदनशीलता को समायोजित करते हैं।वस्तुओं का पता लगाने के लिए सेंसर की क्षमता सामग्री से स्वतंत्र है, चाहे लकड़ी, धातु, या प्लास्टिक, यह बहु-सामग्री उत्पादन वातावरण के लिए आदर्श बनाती है।

उदाहरण के लिए, स्पष्ट कांच की बोतलों का पता लगाने के लिए पारदर्शी सामग्री को पहचानने के लिए सेंसर को समायोजित करने की आवश्यकता होती है।पारदर्शी वस्तुएं प्रकाश को कुशलता से प्रतिबिंबित नहीं करती हैं, इसलिए सेंसर को उच्च संवेदनशीलता या एक विशेष प्रकाश स्रोत (जैसे अवरक्त) की आवश्यकता होती है।

इसके डिजाइन के हिस्से के रूप में, सेंसर परिलक्षित या बाधित प्रकाश बीम का मूल्यांकन करता है।जब कोई ऑब्जेक्ट बीम को ब्लॉक करता है, तो सेंसर तुरंत ऑब्जेक्ट के स्थान या पारित होने का संकेत देने वाले नियंत्रण प्रणाली को एक संकेत भेजता है।यदि प्रकाश परिलक्षित होता है, तो सेंसर ऑब्जेक्ट की विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए प्रतिबिंब की तीव्रता और कोण का उपयोग करता है, जैसे कि आकार और सतह सामग्री।

ऑप्टिकल सेंसर के प्रकार

कई प्रकार के ऑप्टिकल सेंसर हैं, प्रत्येक विशिष्ट ऑपरेटिंग सिद्धांतों और अनुप्रयोगों के साथ।निम्नलिखित कुछ सामान्य ऑप्टिकल सेंसर प्रकार हैं जो वास्तविक दुनिया के परिदृश्यों में उपयोग किए जाते हैं।

फोटोकॉन्डक्टिव डिवाइस प्रकाश की तीव्रता के आधार पर सामग्री की चालकता को बदलते हैं।जब प्रकाश सेंसर से टकराता है, तो सामग्री में इलेक्ट्रॉन प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और चालन बैंड में कूदते हैं, जिससे सामग्री की चालकता बढ़ जाती है।फोटोकॉन्डक्टिव डिवाइस का उपयोग प्रकाश-तीव्रता का पता लगाने की प्रणालियों में किया जाता है, जैसे कि स्वचालित डिमिंग लैंप।इन उपकरणों को समायोजित करते समय सटीक नियंत्रण सुनिश्चित करने के लिए ऑपरेटरों को परिवेशी प्रकाश की स्थिति और प्रतिक्रिया समय पर विचार करने की आवश्यकता है।

फोटोवोल्टिक कोशिकाएं (सौर कोशिकाएं) सेमीकंडक्टर सामग्री में फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के माध्यम से सीधे प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती हैं।फोटॉन वैलेंस बैंड से चालन बैंड तक इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करते हैं, इलेक्ट्रॉन-होल जोड़े बनाते हैं और विद्युत प्रवाह उत्पन्न करते हैं।इन बैटरी का उपयोग व्यापक रूप से ऊर्जा उत्पादन और दूरस्थ उपकरणों जैसे कि उपग्रहों और आउटडोर निगरानी कैमरों के लिए किया जाता है।

चित्रा 4: फोटोवोल्टिक कोशिकाएं

फोटोडायोड प्रकाश प्रकाश को विद्युत प्रवाह में परिवर्तित करने के लिए फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करते हैं।जब प्रकाश सक्रियण क्षेत्र से टकराता है, तो उनकी आंतरिक संरचना जल्दी से प्रतिक्रिया दे सकती है और एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न कर सकती है।इन सेंसर का उपयोग आमतौर पर लाइट पल्स डिटेक्शन और संचार उपकरणों जैसे रिमोट कंट्रोल और फाइबर ऑप्टिक सिस्टम में किया जाता है।

चित्र 5: फोटोडायोड्स

फोटोट्रांसिस्टर्स अनिवार्य रूप से आंतरिक लाभ के साथ फोटोडायोड हैं।जब प्रकाश बेस-कलेक्टर जंक्शन पर हमला करता है, तो एक आंतरिक रूप से प्रवर्धित वर्तमान उत्पन्न होता है, जिससे यह कमजोर प्रकाश संकेतों का पता लगाने के लिए उपयुक्त हो जाता है।ये सेंसर उन अनुप्रयोगों में विशेष रूप से उपयोगी होते हैं जिनके लिए उच्च संवेदनशीलता की आवश्यकता होती है, जैसे कि प्रयोगशालाओं में ऑप्टिकल माप उपकरण।

चित्र 6: फोटोट्रांसिस्टर्स

चिंतनशील संवेदक

चिंतनशील सेंसर एक ट्रांसमीटर और रिसीवर को एक ही डिवाइस में जोड़ते हैं, जिससे उत्सर्जित बीम को एक चिंतनशील सतह या ऑब्जेक्ट सतह के माध्यम से रिसीवर को परिलक्षित किया जा सकता है।जब कोई वस्तु बीम के मार्ग में प्रवेश करती है, तो यह सेंसर को ट्रिगर करते हुए प्रकाश को बाधित करती है।

सेंसर सेट करने के लिए, इसे इष्टतम प्रतिबिंब के लिए सही ढंग से तैनात और झुकाने की आवश्यकता है।ऑपरेटर को यह सुनिश्चित करने के लिए सेंसर की स्थिति को समायोजित करना चाहिए कि चिंतनशील सतह पर्याप्त है और ठीक से रिसीवर को बीम को प्रभावी ढंग से प्रतिबिंबित करने के लिए गठबंधन किया गया है।

उदाहरण के लिए, स्वचालित पैकेजिंग लाइनों में, चिंतनशील सेंसर एक कन्वेयर बेल्ट पर चलते उत्पादों का पता लगाते हैं।ऑपरेटर सेंसर को कन्वेयर बेल्ट के एक तरफ और दूसरी तरफ चिकनी परावर्तक रखता है।जब कोई उत्पाद बीम से गुजरता है और ब्लॉक करता है, तो सेंसर रुकावट का पता लगाता है और कन्वेयर को रोकने या उत्पाद को स्थानांतरित करने जैसे कार्यों को ट्रिगर करने के लिए एक संकेत भेजता है।

चिंतनशील सेंसर के फायदों में से एक लंबी दूरी और सतह के गुणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उनकी सहिष्णुता को संचालित करने की उनकी क्षमता है।जब तक पर्याप्त प्रकाश परिलक्षित होता है, वे रंग या सतह की बनावट की परवाह किए बिना वस्तुओं का पता लगा सकते हैं।यह बहुमुखी प्रतिभा औद्योगिक स्वचालन, रोबोट नेविगेशन और आइटम वर्गीकरण कार्यों के लिए परावर्तक सेंसर आदर्श बनाती है।

बीम सेंसर

एक थ्रू-बीम सेंसर में दो मुख्य घटक होते हैं: एक ट्रांसमीटर और एक रिसीवर, एक दूसरे के विपरीत रखा जाता है, आमतौर पर दूरी पर।ट्रांसमीटर लगातार रिसीवर को प्रकाश की एक किरण भेजता है।जब कोई ऑब्जेक्ट इस बीम को अवरुद्ध करता है, तो एक रिसीवर रोड़ा का पता लगाता है और इसे एक इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल में परिवर्तित करता है, जो एक स्विचिंग ऑपरेशन को ट्रिगर करता है।

सेंसर स्थापित करने के लिए, ट्रांसमीटर और रिसीवर को ठीक से गठबंधन करने की आवश्यकता है।इसमें उनकी स्थिति और कोण को समायोजित करना शामिल है ताकि ट्रांसमीटर से बीम सीधे रिसीवर को हिट करे।ऑपरेटरों को पर्यावरणीय कारकों पर विचार करना चाहिए जैसे कि पृष्ठभूमि प्रकाश और झूठे ट्रिगर से बचने के लिए हस्तक्षेप के संभावित स्रोत।

चित्र 7: बीम सेंसर के माध्यम से

उदाहरण के लिए, एक बड़े गोदाम के प्रवेश द्वार पर, बीम सेंसर अनधिकृत प्रविष्टि के लिए मॉनिटर करते हैं।ट्रांसमीटर और रिसीवर को दरवाजे के दोनों किनारों पर रखा जाता है।जब कोई या कोई वस्तु दरवाजे से गुजरती है, तो बीम बाधित हो जाता है और सिस्टम एक अलार्म को ट्रिगर करता है।

-बीम सेंसर के महान लाभों में से एक लंबी दूरी पर काम करने की उनकी क्षमता है, जिससे वे बड़े क्षेत्रों की निगरानी के लिए आदर्श बनाते हैं।पता लगाना बीम रुकावट पर आधारित है, इसलिए सेंसर ऑब्जेक्ट के आकार, रंग या सतह संरचना के प्रति संवेदनशील नहीं है।हालांकि, ऑब्जेक्ट ट्रांसमीटर और रिसीवर के बीच ऑप्टिकल पथ को पूरी तरह से कवर करने के लिए पर्याप्त बड़ा होना चाहिए।

बीम सेंसर का व्यापक रूप से औद्योगिक स्वचालन और सुरक्षा प्रणालियों में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से ऐसे वातावरण में जहां लंबी दूरी की निगरानी और उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है।वे उत्पादन लाइनों पर वस्तुओं का पता लगाने और उच्च गति वाली चलती वस्तुओं को ट्रैक करने के लिए आदर्श हैं।इन परिचालन विवरणों को समझकर, ऑपरेटर विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में-बीम सेंसर के कुशल और विश्वसनीय उपयोग को सुनिश्चित कर सकते हैं।

प्रतिबिंब संवेदक

डिफ्यूज़ रिफ्लेन्सेंस सेंसर एक डिवाइस में ट्रांसमीटर और रिसीवर को जोड़ते हैं।यह प्रकाश का उत्सर्जन करके काम करता है और मापा जा रहा ऑब्जेक्ट से प्रकाश बिखरे हुए प्रकाश को प्राप्त करता है।सेंसर विशेष रूप से जटिल सतहों या आकार, जैसे कपड़े, लकड़ी, या अनियमित आकार की धातु के साथ वस्तुओं का पता लगाने के लिए उपयोगी है।

सबसे पहले, विभिन्न सामग्रियों और रंगों के चिंतनशील गुणों से मेल खाने के लिए सेंसर की संवेदनशीलता सेट करें।ऑपरेटरों को ऑब्जेक्ट की विशिष्ट परावर्तन के आधार पर उपकरण को समायोजित करने की आवश्यकता होती है।यह सुनिश्चित करता है कि परावर्तित प्रकाश रिसीवर को कैप्चर करने के लिए पर्याप्त है, बहुत मजबूत या बहुत कमजोर प्रकाश के कारण झूठी रीडिंग से बचने के लिए।

चित्र 8: प्रतिबिंब संवेदक फैलाना

उदाहरण के लिए, स्वचालित पैकेजिंग सिस्टम में, डिफ्यूज़ रिफ्लेन्सेंस सेंसर पैकेजिंग बॉक्स पर लेबल का पता लगाते हैं।ऑपरेटर सेंसर को समायोजित करता है ताकि मशीन प्रत्येक बॉक्स की सही पहचान करे, भले ही लेबल में अलग -अलग परावर्तन हो।इसके लिए उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता और रिसीवर की संवेदनशीलता की सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

डिफ्यूज़ सेंसर असमान प्रकाश प्रकीर्णन के कारण समस्याओं का अनुभव कर सकते हैं, खासकर जब किसी वस्तु के पीछे से परिलक्षित प्रकाश सामने से परिलक्षित प्रकाश की तुलना में अधिक केंद्रित होता है।इस समस्या को हल करने के लिए, सेंसर को त्रुटियों को कम करने के लिए मल्टी-पॉइंट डिटेक्शन तकनीक का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है।ऑपरेटरों को इन कारकों पर विचार करना चाहिए और प्रयोगात्मक रूप से सटीक और विश्वसनीय पता लगाने के लिए इष्टतम संवेदनशीलता और उत्सर्जन कोण का निर्धारण करना चाहिए।

नियमित रखरखाव और अंशांकन दीर्घकालिक स्थिर संचालन सुनिश्चित करते हैं।इसमें धूल और अशुद्धियों को प्रकाश संचरण के साथ हस्तक्षेप करने से रोकने के लिए सेंसर लेंस की सफाई शामिल है।

ऑप्टिकल सेंसर के लिए विभिन्न प्रकाश स्रोत

ऑप्टिकल सेंसर के डिजाइन और कार्यक्षमता के लिए प्रकाश स्रोत बहुत महत्वपूर्ण है।आधुनिक ऑप्टिकल सेंसर आम तौर पर एक मोनोक्रोमैटिक प्रकाश स्रोत का उपयोग करते हैं, जो उच्च-सटीक माप और ऑप्टिकल संचार को सक्षम करते हुए स्थिर, सुसंगत प्रकाश प्रदान करता है।

लेजर एक विशिष्ट माध्यम में रोमांचक परमाणुओं द्वारा प्रकाश के अत्यधिक सुसंगत बीम का उत्पादन करते हैं, जैसे कि गैस, एक क्रिस्टल या एक विशेष ग्लास।लेजर द्वारा उत्पादित बीम बहुत केंद्रित है और इसे महत्वपूर्ण प्रसार के बिना लंबी दूरी पर प्रेषित किया जा सकता है।यह उन्हें सटीक स्थिति और लंबी दूरी के संचार की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है, जैसे कि फाइबर ऑप्टिक संचार और सटीक माप उपकरण।ऑपरेशन में, लेज़रों को स्थिर उत्पादन बनाए रखने के लिए सटीक बिजली प्रबंधन और पर्यावरण नियंत्रण की आवश्यकता होती है।उच्च तीव्रता वाले लेज़रों के संभावित खतरों के कारण, ऑपरेटरों को सुरक्षित लेजर प्रबंधन सुनिश्चित करना चाहिए।

एलईडी (प्रकाश उत्सर्जक डायोड) उनके छोटे आकार, उच्च दक्षता और लंबे जीवन के लिए मूल्यवान हैं।वे एक अर्धचालक सामग्री (आमतौर पर एन- और पी-प्रकार डोपेड क्षेत्रों) में इलेक्ट्रॉनों और छेद के पुनर्संयोजन द्वारा प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं।एलईडी इन्फ्रारेड से पराबैंगनी से तरंग दैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर कर सकते हैं।एलईडी का असंगत प्रकाश विभिन्न प्रकार के प्रकाश और संकेत अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, जैसे कि ट्रैफिक लाइट और स्मार्ट लाइटिंग सिस्टम।एलईडी को तैनात करना अपेक्षाकृत सरल है और लेजर जैसे जटिल सुरक्षा उपायों की आवश्यकता नहीं होती है।हालांकि, एलईडी प्रकाश स्रोतों की स्थिरता और स्थायित्व को सुनिश्चित करने के लिए सटीक वर्तमान नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

दोनों प्रकाश स्रोतों के उनके फायदे और नुकसान हैं।विकल्प विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।लेज़रों का उपयोग आमतौर पर सटीक ऑप्टिकल प्रयोगों और हाई-स्पीड ऑप्टिकल संचार में किया जाता है, जबकि एलईडी आमतौर पर उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और मार्किंग सिस्टम में उपयोग किए जाते हैं।

ऑप्टिकल सेंसर पर आधारित तरल स्तर संकेतक

एक ऑप्टिकल सेंसर पर आधारित एक तरल स्तर संकेतक एक सटीक माप उपकरण है जो तरल स्तर में परिवर्तनों का पता लगाने के लिए प्रकाश के अपवर्तन और प्रतिबिंब के सिद्धांतों का उपयोग करता है।इसमें तीन मुख्य घटक होते हैं: एक अवरक्त एलईडी, एक फोटोट्रांसिस्टर और एक पारदर्शी प्रिज्म टिप।

चित्र 9: ऑप्टिकल स्तर सेंसर

जब प्रिज्म टिप को हवा में उजागर किया जाता है, तो इन्फ्रारेड एलईडी से प्रकाश प्रिज्म के भीतर कुल आंतरिक प्रतिबिंब से गुजरता है, जो प्रकाश के अधिकांश को फोटोट्रांसिस्टोर को दर्शाता है।इस राज्य में, ट्रांजिस्टर अधिक प्रकाश प्राप्त करता है और एक उच्च संकेत को आउटपुट करता है।

जब प्रिज्म टिप एक तरल में डूब जाता है, तो तरल और हवा के बीच अपवर्तक सूचकांक में अंतर प्रिज्म से बचने के लिए कुछ प्रकाश का कारण बनता है।यह फोटोट्रांसिस्टर तक पहुंचने के लिए कम प्रकाश का कारण बनता है, जिससे यह प्रकाश को कम करता है और आउटपुट सिग्नल को कम करता है।

स्थापना और डिबगिंग चरण:

सुनिश्चित करें कि यह साफ है: गलत रीडिंग को रोकने के लिए प्रिज्म टिप को साफ और संदूषण से मुक्त होना चाहिए।कोई भी गंदगी या अवशेष प्रकाश प्रतिबिंब को प्रभावित करेगा।

सेंसर की स्थिति: तरल स्तर के परिवर्तनों की अपेक्षित सीमा के साथ सेंसर के प्रिज्म टिप को सही ढंग से संरेखित करें।सेंसर की स्थिति को समायोजित करें ताकि यह तरल स्तर के उदय और गिरावट का सही पता लगा सके।

यह स्तर संकेतक तरल के रंग या स्पष्टता की परवाह किए बिना प्रभावी है।यह विभिन्न प्रकार के तरल मीडिया में मज़बूती से काम करता है, जिसमें टर्बिड या रंगीन तरल पदार्थ शामिल हैं।ऑप्टिकल सेंसर तरल स्तर के माप का एक गैर-संपर्क विधि प्रदान करते हैं, जिससे सेंसर पहनने और संदूषण के जोखिम को कम किया जाता है, और इस तरह उपकरण जीवन का विस्तार होता है।

ऑप्टिकल सेंसर का अनुप्रयोग

उनकी उच्च संवेदनशीलता और सटीकता के कारण कई क्षेत्रों में ऑप्टिकल सेंसर का उपयोग किया जाता है।नीचे कुछ प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रों का परिचय है।

कंप्यूटर और कार्यालय स्वचालन उपकरण: कंप्यूटर और कॉपियर में, ऑप्टिकल सेंसर कागज की स्थिति और आंदोलन को नियंत्रित करते हैं।ये सेंसर प्रिंटिंग के दौरान सही पेपर एडवांस और इजेक्शन सुनिश्चित करते हैं, जाम और त्रुटियों को कम करते हैं।उनका उपयोग स्वचालित लाइटिंग जुड़नार में भी किया जाता है, जैसे कि हॉलवे या कॉन्फ्रेंस रूम में सेंसर लाइट, जो लोगों का पता लगाते हैं और स्वचालित रूप से रोशनी को चालू और बंद कर देते हैं, जिससे ऊर्जा की बचत होती है और सुविधा बढ़ जाती है।

सुरक्षा और निगरानी प्रणाली: सुरक्षा प्रणालियों में, ऑप्टिकल सेंसर का व्यापक रूप से घुसपैठ का पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है।वे पता लगाते हैं कि जब एक खिड़की या दरवाजा खोला जाता है और अलार्म को ट्रिगर करता है।फोटोग्राफी में, फ्लैश सिंक्रोनाइज़र में ऑप्टिकल सेंसर यह सुनिश्चित करते हैं कि फ्लैश इष्टतम प्रकाश प्रभाव के लिए इष्टतम क्षण में फायर करता है।

बायोमेडिकल एप्लिकेशन: मेडिकल फील्ड में, ऑप्टिकल सेंसर एक मरीज की सांस लेने और हृदय गति की निगरानी करते हैं।परावर्तित प्रकाश में परिवर्तन का विश्लेषण करके, वे गैर-इनवेसिव रूप से श्वसन दर की निगरानी करने के लिए छोटे छाती आंदोलनों का पता लगाते हैं।ऑप्टिकल हार्ट रेट मॉनिटर त्वचा के माध्यम से प्रकाश का उत्सर्जन करने के लिए एलईडी का उपयोग करते हैं और हृदय गति की गणना करने के लिए रक्त द्वारा अवशोषित और परिलक्षित मात्रा का पता लगाते हैं।

एम्बिएंट लाइट सेंसर: स्मार्टफोन और टैबलेट में, परिवेशी प्रकाश सेंसर स्वचालित रूप से आसपास की प्रकाश स्थितियों के आधार पर प्रदर्शन को अनुकूलित करने और बैटरी ऊर्जा को बचाने के लिए स्क्रीन की चमक को समायोजित करते हैं।इन सेंसर को तेजी से बदलती परिवेश प्रकाश स्थितियों के अनुकूल होने के लिए सटीक अंशांकन और संवेदनशील प्रतिक्रिया विशेषताओं की आवश्यकता होती है और उपयोगकर्ताओं को एक आरामदायक दृश्य अनुभव प्रदान करते हैं।

निष्कर्ष

विभिन्न तकनीकी क्षेत्रों में ऑप्टिकल सेंसर के अनुप्रयोग उनकी व्यापक कार्यक्षमता और कुशल प्रदर्शन को प्रदर्शित करते हैं।ऑप्टिकल सेंसर से लेकर विभिन्न चिंतनशील और बीम सेंसर तक, प्रत्येक प्रकार के ऑप्टिकल सेंसर के अद्वितीय लाभ हैं और विभिन्न निरीक्षण आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं।औद्योगिक स्वचालन में, वे उच्च परिशुद्धता का पता लगाने और नियंत्रण प्रदान करते हैं;उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में, वे उपकरणों की बुद्धिमत्ता में सुधार करते हैं;बायोमेडिसिन और पर्यावरण निगरानी में, वे डेटा की सटीकता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करते हैं।भविष्य में, प्रौद्योगिकी की निरंतर उन्नति और नवाचार के साथ, ऑप्टिकल सेंसर अधिक उभरते क्षेत्रों में अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे और खुफिया और स्वचालन की दिशा में विभिन्न उद्योगों के विकास को बढ़ावा देंगे।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न [FAQ]

1। एक ऑप्टिकल सेंसर एनालॉग या डिजिटल है?

ऑप्टिकल सेंसर उनके डिजाइन और आउटपुट सिग्नल के प्रकार के आधार पर एनालॉग या डिजिटल हो सकते हैं।एनालॉग ऑप्टिकल सेंसर एक निरंतर अलग -अलग वोल्टेज सिग्नल को आउटपुट करते हैं जो पता चला प्रकाश तीव्रता के लिए आनुपातिक है।डिजिटल ऑप्टिकल सेंसर आउटपुट डिजिटल सिग्नल, जैसे कि बाइनरी कोड, जो आमतौर पर एक अंतर्निहित एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर के माध्यम से एनालॉग सिग्नल से परिवर्तित होते हैं।

2। एक ऑप्टिकल सेंसर के क्या फायदे हैं?

ऑप्टिकल सेंसर के मुख्य लाभों में शामिल हैं:

उच्च संवेदनशीलता और सटीकता: कमजोर प्रकाश संकेतों और सूक्ष्म वस्तु परिवर्तनों का पता लगाने में सक्षम।

गैर-संपर्क माप: माप को बिना संपर्क या हस्तक्षेप के लक्ष्य के साथ किया जा सकता है, जो नाजुक या खतरनाक पदार्थों का पता लगाने के लिए उपयुक्त है।

तेजी से प्रतिक्रिया समय: गतिशील माप के लिए उपयुक्त, पर्यावरण में ऑप्टिकल परिवर्तनों का जल्दी से जवाब देने में सक्षम।

व्यापक अनुकूलनशीलता: कठोर या खतरनाक वातावरण सहित विभिन्न प्रकार की पर्यावरणीय परिस्थितियों में काम कर सकते हैं।

3। एक ऑप्टिकल सेंसर का परीक्षण कैसे करें?

ऑप्टिकल सेंसर के परीक्षण में आमतौर पर निम्नलिखित चरण शामिल होते हैं:

परीक्षण वातावरण तैयार करें: सुनिश्चित करें कि परिवेश प्रकाश की स्थिति सेंसर के परिचालन विनिर्देशों को पूरा करती है।

डिवाइस कनेक्ट करें: सेंसर को रीडिंग डिवाइस से कनेक्ट करें, जैसे कि मल्टीमीटर या कंप्यूटर।

अंशांकन: सटीकता सुनिश्चित करने के लिए निर्माता के निर्देशों के अनुसार सेंसर को कैलिब्रेट करें।

एक परीक्षण प्रकाश स्रोत लागू करें: सेंसर को रोशन करने के लिए ज्ञात चमक के एक प्रकाश स्रोत का उपयोग करें।

पढ़ें और रिकॉर्ड करें आउटपुट: सेंसर के आउटपुट को रिकॉर्ड करें और जांचें कि यह प्रकाश स्रोत में परिवर्तन की उम्मीद के रूप में प्रतिक्रिया करता है।

4। एक ऑप्टिकल सेंसर और एक अवरक्त सेंसर के बीच क्या अंतर है?

ऑप्टिकल और इन्फ्रारेड सेंसर के बीच मुख्य अंतर हल्के तरंग दैर्ध्य की सीमा है जो वे पता लगाते हैं।ऑप्टिकल सेंसर आम तौर पर दृश्य सीमा में तरंग दैर्ध्य को संवेदन करने में सक्षम सेंसर का उल्लेख करते हैं।इन्फ्रारेड सेंसर विशेष रूप से इन्फ्रारेड लाइट वेवलेंथ्स का पता लगाते हैं, जो मानव आंख के लिए अदृश्य हैं।इन्फ्रारेड सेंसर आमतौर पर थर्मल इमेजिंग कैमरों, नाइट विजन उपकरण और कुछ प्रकार के संचार उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं।

5। ऑप्टिकल सेंसर निष्क्रिय या सक्रिय हैं?

ऑप्टिकल सेंसर या तो निष्क्रिय या सक्रिय हो सकते हैं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि उन्हें बाहरी प्रकाश स्रोत की आवश्यकता है या नहीं।

निष्क्रिय ऑप्टिकल सेंसर: कोई अतिरिक्त प्रकाश स्रोत की आवश्यकता नहीं है, वे पर्यावरण से प्रकाश का पता लगाकर काम करते हैं, जैसे कि धूप या मौजूदा प्रकाश व्यवस्था।

सक्रिय ऑप्टिकल सेंसर: लक्ष्य को रोशन करने के लिए एक बाहरी प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है और फिर लक्ष्य से परिलक्षित या प्रेषित प्रकाश का पता लगाती है।