প্রেসার ট্রান্সডুসার এবং প্রেসার ট্রান্সমিটার
সেন্সর হল একটি ভৌত পরিমাণকে পরিমাপ করার জন্য অন্য একটি ভৌত পরিমাণে রূপান্তর করা যা পড়া এবং প্রক্রিয়া করা যায়। আধুনিক নিয়ন্ত্রণে, এই ভৌত পরিমাণ বৈদ্যুতিক সংকেত; ট্রান্সমিটারটি সেন্সরের প্রাথমিক বৈদ্যুতিক সংকেতগুলিকে স্ট্যান্ডার্ড বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করতে হয়, যেমন 4 -- 20mA, 0 -- 20mA এর বর্তমান সংকেত, 0 -- 10V, {{3} এর ভোল্টেজ সংকেত। } ভি. প্রাথমিক চাপ সেন্সর চাপ দ্বারা সৃষ্ট একটি মিলিভোল্ট সংকেত পরিবর্তন. যদি সেন্সরে একটি প্রশস্তকরণ এবং শেপিং সার্কিট থাকে যা একটি স্ট্যান্ডার্ড কারেন্ট বা ভোল্টেজ সিগন্যাল আউটপুট করে, এই ধরনের সেন্সরকে একটি চাপ ট্রান্সমিটারও বলা যেতে পারে; প্রেসার ট্রান্সমিটারের নাম প্রাথমিক চাপ সেন্সরগুলির সাথে আপেক্ষিক যা মিলিভোল্ট সংকেত দেয়। বেশিরভাগ আধুনিক চাপ সেন্সর সরাসরি আউটপুট স্ট্যান্ডার্ড সংকেত আছে, তাই বর্তমান চাপ সেন্সর এবং চাপ ট্রান্সমিটার একত্রিত করা সম্ভব।
নীতি
আমরা সাধারণত যে প্রেসার সেন্সর ব্যবহার করি তা মূলত পাইজোইলেকট্রিক ইফেক্ট দিয়ে তৈরি, যাকে পিজোইলেকট্রিক সেন্সরও বলা হয়।
আমরা জানি, স্ফটিক হল অ্যানিসোট্রপিক, যখন নিরাকার হল আইসোট্রপিক। যখন কিছু স্ফটিক মাধ্যম একটি নির্দিষ্ট দিক বরাবর যান্ত্রিক বল দ্বারা বিকৃত হয়, তখন মেরুকরণ প্রভাব ঘটে; যখন যান্ত্রিক বল অপসারণ করা হয়, তখন এটি আবার চার্জহীন অবস্থায় ফিরে আসবে, অর্থাৎ চাপের মধ্যে কিছু স্ফটিক একটি বৈদ্যুতিক প্রভাব তৈরি করতে পারে, যাকে মেরুকরণ প্রভাব বলা হয়। এই প্রভাব অনুসারে, বিজ্ঞানীরা একটি চাপ সেন্সর তৈরি করেছেন।
পাইজোইলেকট্রিক সেন্সরে ব্যবহৃত প্রধান পাইজোইলেকট্রিক উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে কোয়ার্টজ, পটাসিয়াম সোডিয়াম টার্টরেট এবং ডাইহাইড্রোঅ্যামোনিয়াম ফসফেট। তাদের মধ্যে, কোয়ার্টজ (সিলিকন ডাই অক্সাইড) একটি প্রাকৃতিক স্ফটিক। এই স্ফটিকের মধ্যে পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব পাওয়া যায়। একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রার সীমার মধ্যে, পাইজোইলেকট্রিক বৈশিষ্ট্য সর্বদা বিদ্যমান, কিন্তু এই সীমার বাইরে, পাইজোইলেকট্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পূর্ণরূপে অদৃশ্য হয়ে যায় (এই উচ্চ তাপমাত্রা তথাকথিত "কিউরি পয়েন্ট")। স্ট্রেসের পরিবর্তনের সাথে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কিছুটা পরিবর্তন হওয়ার সাথে সাথে (অর্থাৎ, পিজোইলেকট্রিক সহগ তুলনামূলকভাবে কম), কোয়ার্টজ ধীরে ধীরে অন্যান্য পাইজোইলেকট্রিক স্ফটিক দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। পটাসিয়াম সোডিয়াম টারট্রেটের দুর্দান্ত পাইজোইলেকট্রিক সংবেদনশীলতা এবং পাইজোইলেকট্রিক সহগ রয়েছে, তবে এটি শুধুমাত্র ঘরের তাপমাত্রা এবং কম আর্দ্রতায় ব্যবহার করা যেতে পারে। ডাইহাইড্রোঅ্যামোনিয়াম ফসফেট একটি কৃত্রিম স্ফটিক, যা উচ্চ তাপমাত্রা এবং বেশ উচ্চ আর্দ্রতা সহ্য করতে পারে
এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।
বর্তমানে, পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব পলিক্রিস্টালগুলিতেও প্রয়োগ করা হয়, যেমন বর্তমান পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক, যার মধ্যে রয়েছে বেরিয়াম টাইটানেট পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক, পিজেডটি, নিওবেট পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক, লিড ম্যাগনেসিয়াম নাইওবেট পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক ইত্যাদি।
পাইজোইলেক্ট্রিক এফেক্ট হল পাইজোইলেকট্রিক সেন্সরের মূল কাজের নীতি। স্থির পরিমাপের জন্য পাইজোইলেকট্রিক সেন্সর ব্যবহার করা যাবে না, কারণ বাহ্যিক বল দ্বারা কাজ করার পরে চার্জটি তখনই সংরক্ষণ করা যেতে পারে যখন সার্কিটের অসীম ইনপুট প্রতিবন্ধকতা থাকে। অনুশীলনে এটি হয় না, তাই পিজোইলেকট্রিক সেন্সর শুধুমাত্র গতিশীল চাপ পরিমাপ করতে পারে।
পাইজোইলেকট্রিক সেন্সরগুলি প্রধানত ত্বরণ, চাপ এবং বল পরিমাপে ব্যবহৃত হয়। পাইজোইলেকট্রিক অ্যাক্সিলোমিটার একটি সাধারণ অ্যাক্সিলোমিটার। ইউটিলিটি মডেলের সহজ গঠন, ছোট আয়তন, হালকা ওজন, দীর্ঘ সেবা জীবন ইত্যাদির সুবিধা রয়েছে। পাইজোইলেকট্রিক অ্যাক্সিলোমিটার ব্যাপকভাবে বিমান, অটোমোবাইল, জাহাজ, সেতু এবং ভবনের কম্পন এবং প্রভাব পরিমাপে ব্যবহৃত হয়েছে, বিশেষ করে বিমান চলাচলে এবং মহাকাশ ক্ষেত্র পাইজোইলেকট্রিক সেন্সরগুলি ইঞ্জিনের অভ্যন্তরীণ জ্বলন চাপ এবং ভ্যাকুয়াম ডিগ্রি পরিমাপ করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি সামরিক শিল্পেও ব্যবহার করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, বোরের চাপের পরিবর্তন এবং বোরে বুলেট ছোড়ার মুহুর্তে মুখের শক ওয়েভ চাপ পরিমাপ করতে। এটি বড় এবং ছোট উভয় চাপ পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
পাইজোইলেকট্রিক সেন্সরগুলি বায়োমেডিকাল পরিমাপেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, ভেন্ট্রিকুলার ক্যাথেটার মাইক্রোফোনগুলি পাইজোইলেকট্রিক সেন্সর দিয়ে তৈরি। যেহেতু গতিশীল চাপ পরিমাপ করা খুব সাধারণ, পাইজোইলেকট্রিক সেন্সর ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়