उत्कृष्ट! सेन्सर ज्ञानाचा सर्वसमावेशक सारांश

सेन्सर, ज्याला इंग्लिशमध्ये सेन्सर किंवा ट्रान्सड्यूसर म्हणूनही ओळखले जाते, त्याची व्याख्या न्यू वेबस्टर डिक्शनरीमध्ये अशी केली आहे: "एक उपकरण जे एका सिस्टीममधून पॉवर प्राप्त करते आणि सामान्यतः दुसऱ्या सिस्टमला दुसऱ्या स्वरूपात पॉवर पाठवते." या व्याख्येनुसार, सेन्सरचे कार्य हे एका ऊर्जेच्या दुसऱ्या रूपात रूपांतरित करणे आहे, म्हणून अनेक विद्वान "सेन्सर" चा संदर्भ देण्यासाठी "ट्रान्सड्यूसर" देखील वापरतात.

सेन्सर हे एक डिटेक्शन डिव्हाईस आहे, जे सहसा संवेदनशील घटक आणि रूपांतरण घटकांनी बनलेले असते, जे माहिती मोजू शकते आणि वापरकर्त्यांना माहिती समजू देते. ट्रान्सफॉर्मेशनद्वारे, सेन्सरमधील डेटा किंवा मूल्य माहिती विद्युत सिग्नल किंवा इतर आवश्यक आउटपुटमध्ये रूपांतरित केली जाते ज्यामुळे माहितीचे प्रसारण, प्रक्रिया, स्टोरेज, डिस्प्ले, रेकॉर्डिंग आणि नियंत्रणाची आवश्यकता पूर्ण होते.

01. सेन्सरच्या विकासाचा इतिहास

1883 मध्ये, जगातील पहिले थर्मोस्टॅट अधिकृतपणे लाँच केले गेले आणि ते वॉरन एस. जॉन्सन नावाच्या शोधकाने तयार केले. हे थर्मोस्टॅट तापमान एका विशिष्ट प्रमाणात अचूकतेपर्यंत राखू शकते, जे सेन्सर्स आणि सेन्सिंग तंत्रज्ञानाचा वापर आहे. त्या वेळी, हे एक अतिशय शक्तिशाली तंत्रज्ञान होते.

1940 च्या उत्तरार्धात, पहिला इन्फ्रारेड सेन्सर बाहेर आला. त्यानंतर, अनेक सेन्सर सतत विकसित केले गेले. आत्तापर्यंत, जगात 35,000 पेक्षा जास्त प्रकारचे सेन्सर आहेत, जे संख्या आणि वापरात अतिशय जटिल आहेत. असे म्हणता येईल की सेन्सर आणि सेन्सर तंत्रज्ञानासाठी हा सर्वात उष्ण काळ आहे.

1987 मध्ये, ADI (Analog Devices) ने नवीन सेन्सरच्या संशोधन आणि विकासामध्ये गुंतवणूक करण्यास सुरुवात केली. हा सेन्सर इतरांपेक्षा वेगळा आहे. त्याला एमईएमएस सेन्सर म्हणतात, जो मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक आणि मायक्रोमशीनिंग तंत्रज्ञान वापरून तयार केलेला नवीन प्रकारचा सेन्सर आहे. पारंपारिक सेन्सर्सच्या तुलनेत, यात लहान आकार, हलके वजन, कमी खर्च, कमी वीज वापर, उच्च विश्वासार्हता, मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी योग्य, सुलभ एकत्रीकरण आणि बुद्धिमत्ता अशी वैशिष्ट्ये आहेत. ADI ही MEMS संशोधन आणि विकास करणारी उद्योगातील सर्वात पहिली कंपनी आहे.

1991 मध्ये, ADI ने उद्योगातील पहिले High-g MEMS डिव्हाइस जारी केले, जे प्रामुख्याने ऑटोमोबाईल एअरबॅग टक्कर मॉनिटरिंगसाठी वापरले जाते. त्यानंतर, अनेक MEMS सेन्सर्स मोठ्या प्रमाणावर विकसित केले गेले आणि मोबाइल फोन, इलेक्ट्रिक दिवे आणि पाण्याचे तापमान शोधणे यासारख्या अचूक साधनांमध्ये वापरले गेले. 2010 पर्यंत, जगात सुमारे 600 युनिट्स MEMS च्या संशोधन आणि विकास आणि उत्पादनामध्ये गुंतलेली होती.

02. सेन्सर तंत्रज्ञानाच्या विकासाचे तीन टप्पे

टप्पा 1: 1969 पूर्वी

मुख्यतः स्ट्रक्चरल सेन्सर म्हणून प्रकट होते. स्ट्रक्चरल सेन्सर स्ट्रक्चरल पॅरामीटर्समधील बदल सिग्नल्स समजण्यासाठी आणि रूपांतरित करण्यासाठी वापरतात. उदाहरणार्थ: रेझिस्टन्स स्ट्रेन सेन्सर्स, जे विद्युत सिग्नल्समध्ये रूपांतरित करण्यासाठी जेव्हा धातूच्या पदार्थांचे लवचिक विकृतीकरण होते तेव्हा प्रतिरोधकतेतील बदल वापरतात.

टप्पा 2: 1969 नंतर सुमारे 20 वर्षे

सॉलिड-स्टेट सेन्सर्स, जे 1970 च्या दशकात विकसित होऊ लागले, ते सेमीकंडक्टर, डायलेक्ट्रिक्स आणि चुंबकीय पदार्थांसारख्या घन घटकांनी बनलेले आहेत आणि ते पदार्थांचे विशिष्ट गुणधर्म वापरून बनवले जातात. उदाहरणार्थ: थर्मोइलेक्ट्रिक इफेक्ट, हॉल इफेक्ट आणि फोटोसेन्सिटिव्हिटी इफेक्ट वापरून थर्मोकूपल सेन्सर्स, हॉल सेन्सर्स आणि फोटोसेन्सर बनवणे.

1970 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात, एकत्रीकरण तंत्रज्ञान, आण्विक संश्लेषण तंत्रज्ञान, मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स तंत्रज्ञान आणि संगणक तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, एकात्मिक सेन्सर्सचा उदय झाला.

एकात्मिक सेन्सरमध्ये 2 प्रकारांचा समावेश होतो: सेन्सरचे स्वतःचे एकत्रीकरण आणि सेन्सरचे एकत्रीकरण आणि त्यानंतरच्या सर्किट्स. या प्रकारच्या सेन्सरमध्ये प्रामुख्याने कमी किमतीची, उच्च विश्वासार्हता, चांगली कामगिरी आणि लवचिक इंटरफेस ही वैशिष्ट्ये आहेत.

एकात्मिक सेन्सर खूप वेगाने विकसित होत आहेत आणि आता सेन्सर मार्केटच्या सुमारे 2/3 भाग आहेत. ते कमी किंमत, मल्टी-फंक्शन आणि सीरियलायझेशनच्या दिशेने विकसित होत आहेत.

तिसरा टप्पा: साधारणपणे 20 व्या शतकाच्या अखेरीपासून ते वर्तमानापर्यंतचा संदर्भ आहे

तथाकथित इंटेलिजेंट सेन्सर म्हणजे शोधणे, स्व-निदान, डेटावर प्रक्रिया करणे आणि बाह्य माहितीशी जुळवून घेण्याची क्षमता. हे मायक्रो कॉम्प्युटर तंत्रज्ञान आणि शोध तंत्रज्ञानाच्या संयोजनाचे उत्पादन आहे.

1980 च्या दशकात, बुद्धिमान सेन्सर नुकतेच विकसित होऊ लागले. यावेळी, बुद्धिमान मापन प्रामुख्याने मायक्रोप्रोसेसरवर आधारित होते. सेन्सर सिग्नल कंडिशनिंग सर्किट, मायक्रो कॉम्प्युटर, मेमरी आणि इंटरफेस एका चिपमध्ये एकत्रित केले गेले, ज्यामुळे सेन्सरला विशिष्ट प्रमाणात कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्राप्त झाली.

1990 च्या दशकात, इंटेलिजेंट मापन तंत्रज्ञानामध्ये आणखी सुधारणा करण्यात आली आणि सेन्सरच्या पहिल्या स्तरावर बुद्धिमत्ता लक्षात आली, ज्यामुळे त्यात स्व-निदान कार्य, मेमरी फंक्शन, मल्टी-पॅरामीटर मापन फंक्शन आणि नेटवर्किंग कम्युनिकेशन फंक्शन होते.

03. सेन्सर्सचे प्रकार

सध्या, जगात आंतरराष्ट्रीय मानके आणि मानदंडांची कमतरता आहे, आणि कोणतेही अधिकृत मानक प्रकारचे सेन्सर तयार केलेले नाहीत. ते फक्त साध्या भौतिक सेन्सर्स, रासायनिक सेन्सर्स आणि बायोसेन्सरमध्ये विभागले जाऊ शकतात.

उदाहरणार्थ, भौतिक सेन्सर्समध्ये हे समाविष्ट आहे: ध्वनी, बल, प्रकाश, चुंबकत्व, तापमान, आर्द्रता, वीज, रेडिएशन इ.; रासायनिक सेन्सर्समध्ये हे समाविष्ट आहे: विविध गॅस सेन्सर, ऍसिड-बेस पीएच मूल्य, आयनीकरण, ध्रुवीकरण, रासायनिक शोषण, इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया इ.; जैविक सेन्सरमध्ये खालील गोष्टींचा समावेश होतो: एंझाइम इलेक्ट्रोड आणि मध्यस्थ बायोइलेक्ट्रिकिटी इ. उत्पादनाचा वापर आणि निर्मिती प्रक्रिया यांच्यातील कार्यकारण संबंध एकमेकांशी जोडलेले आहेत आणि त्यांचे काटेकोरपणे वर्गीकरण करणे कठीण आहे.

सेन्सर्सचे वर्गीकरण आणि नामकरण यावर आधारित, मुख्यतः खालील प्रकार आहेत:

(१) रूपांतरण तत्त्वानुसार, ते भौतिक सेन्सर्स, रासायनिक सेन्सर्स आणि जैविक सेन्सर्समध्ये विभागले जाऊ शकतात.

(2) सेन्सरच्या शोध माहितीनुसार, ते ध्वनिक सेन्सर्स, प्रकाश सेन्सर्स, थर्मल सेन्सर्स, फोर्स सेन्सर्स, चुंबकीय सेन्सर्स, गॅस सेन्सर्स, आर्द्रता सेन्सर्स, प्रेशर सेन्सर्स, आयन सेन्सर्स आणि रेडिएशन सेन्सर्समध्ये विभागले जाऊ शकतात.

(3) वीज पुरवठा पद्धतीनुसार, ते सक्रिय किंवा निष्क्रिय सेन्सर्समध्ये विभागले जाऊ शकतात.

(4) त्यांच्या आउटपुट सिग्नलनुसार, ते ॲनालॉग आउटपुट, डिजिटल आउटपुट आणि स्विच सेन्सरमध्ये विभागले जाऊ शकतात.

(5) सेन्सर्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या सामग्रीनुसार, ते विभागले जाऊ शकतात: अर्धसंवाहक साहित्य; क्रिस्टल साहित्य; सिरेमिक साहित्य; सेंद्रिय संमिश्र साहित्य; धातू साहित्य; पॉलिमर साहित्य; सुपरकंडक्टिंग साहित्य; ऑप्टिकल फायबर साहित्य; nanomaterials आणि इतर सेन्सर्स.

(6) ऊर्जा रूपांतरणानुसार, ते ऊर्जा रूपांतरण सेन्सर आणि ऊर्जा नियंत्रण सेन्सरमध्ये विभागले जाऊ शकतात.

(7) त्यांच्या उत्पादन प्रक्रियेनुसार, ते यांत्रिक प्रक्रिया तंत्रज्ञानामध्ये विभागले जाऊ शकतात; संमिश्र आणि एकात्मिक तंत्रज्ञान; पातळ फिल्म आणि जाड फिल्म तंत्रज्ञान; सिरेमिक सिंटरिंग तंत्रज्ञान; एमईएमएस तंत्रज्ञान; इलेक्ट्रोकेमिकल तंत्रज्ञान आणि इतर सेन्सर्स.

जगभरात सुमारे 26,000 प्रकारच्या सेन्सर्सचे व्यावसायिकीकरण झाले आहे. माझ्या देशात आधीच सुमारे 14,000 प्रकार आहेत, त्यापैकी बहुतेक पारंपारिक प्रकार आणि वाण आहेत; 7,000 पेक्षा जास्त प्रकारांचे व्यावसायिकीकरण केले जाऊ शकते, परंतु वैद्यकीय, वैज्ञानिक संशोधन, सूक्ष्मजीवशास्त्र आणि रासायनिक विश्लेषण यासारख्या विशेष प्रकारांमध्ये अजूनही कमतरता आणि अंतर आहेत आणि तांत्रिक नवकल्पनासाठी मोठी जागा आहे.

04. सेन्सर्सची कार्ये

सेन्सरच्या कार्यांची तुलना सामान्यतः मानवाच्या पाच प्रमुख संवेदी अवयवांशी केली जाते:

प्रकाशसंवेदनशील सेन्सर - दृष्टी

ध्वनिक सेन्सर्स - श्रवण

गॅस सेन्सर - वास

रासायनिक सेन्सर - चव

दाब-संवेदनशील, तापमान-संवेदनशील, द्रव सेन्सर - स्पर्श

①भौतिक सेन्सर्स: शक्ती, उष्णता, प्रकाश, वीज, चुंबकत्व आणि ध्वनी यासारख्या भौतिक प्रभावांवर आधारित;

②रासायनिक सेन्सर: रासायनिक अभिक्रियांच्या तत्त्वांवर आधारित;

③बायोलॉजिकल सेन्सर्स: एन्झाईम्स, अँटीबॉडीज आणि हार्मोन्स यांसारख्या आण्विक ओळख कार्यांवर आधारित.

संगणक युगात, मानवाने मेंदूच्या सिम्युलेशनची समस्या सोडवली, जी माहितीचे डिजिटायझेशन करण्यासाठी 0 आणि 1 आणि समस्या सोडवण्यासाठी बुलियन लॉजिक वापरण्याइतकी आहे; आता संगणकोत्तर युग आहे, आणि आपण पाच इंद्रियांचे अनुकरण करू लागलो आहोत.

परंतु एखाद्या व्यक्तीच्या पाच इंद्रियांचे अनुकरण करणे हे सेन्सर्ससाठी अधिक स्पष्ट शब्द आहे. तुलनेने परिपक्व सेन्सर तंत्रज्ञान अजूनही भौतिक प्रमाण आहे जसे की बल, प्रवेग, दाब, तापमान इ. जे अनेकदा औद्योगिक मोजमापांमध्ये वापरले जातात. दृष्टी, श्रवण, स्पर्श, गंध आणि चव यांसह वास्तविक मानवी संवेदनांसाठी, त्यापैकी बहुतेक सेन्सर्सच्या दृष्टीकोनातून फार परिपक्व नाहीत.

दृष्टी आणि श्रवण हे भौतिक प्रमाण मानले जाऊ शकते, जे तुलनेने चांगले आहेत, तर स्पर्श तुलनेने खराब आहे. वास आणि चव बद्दल, जैवरासायनिक परिमाणांचे मोजमाप समाविष्ट असल्याने, कार्य यंत्रणा तुलनेने जटिल आहे आणि तांत्रिक परिपक्वताच्या टप्प्यापासून दूर आहे.

सेन्सर्सची बाजारपेठ प्रत्यक्षात अनुप्रयोगांद्वारे चालविली जाते. उदाहरणार्थ, रासायनिक उद्योगात, दाब आणि प्रवाह सेन्सरची बाजारपेठ बरीच मोठी आहे; ऑटोमोटिव्ह उद्योगात, रोटेशन गती आणि प्रवेग यांसारख्या सेन्सर्सची बाजारपेठ खूप मोठी आहे. मायक्रो-इलेक्ट्रोमेकॅनिकल सिस्टीम्स (MEMS) वर आधारित प्रवेग सेन्सर आता तंत्रज्ञानात तुलनेने परिपक्व आहेत आणि ऑटोमोटिव्ह उद्योगाच्या मागणीत मोठ्या प्रमाणात योगदान दिले आहे.

सेन्सर्सची संकल्पना "उद्भवण्याआधी", सुरुवातीच्या मोजमाप यंत्रांमध्ये प्रत्यक्षात सेन्सर्स होते, परंतु ते उपकरणांच्या संपूर्ण संचामध्ये एक घटक म्हणून दिसू लागले. म्हणून, 1980 पूर्वी, चीनमध्ये सेन्सरची ओळख करून देणाऱ्या पाठ्यपुस्तकाला "नॉन-इलेक्ट्रिकल क्वांटिटीजचे इलेक्ट्रिकल मापन" असे म्हणतात.

सेन्सर्सच्या संकल्पनेचा उदय हा प्रत्यक्षात मापन यंत्रांच्या क्रमिक मोड्युलरायझेशनचा परिणाम आहे. तेव्हापासून, सेन्सर संपूर्ण इन्स्ट्रुमेंट सिस्टमपासून वेगळे केले गेले आहेत आणि एक कार्यात्मक उपकरण म्हणून अभ्यास, उत्पादन आणि विक्री केली गेली आहे.

05. सेन्सर्ससाठी सामान्य व्यावसायिक अटी

सेन्सर्स वाढत आणि विकसित होत असताना, आम्हाला त्यांची सखोल माहिती आहे. खालील 30 सामान्य संज्ञा सारांशित केल्या आहेत:

1. श्रेणी: मापन श्रेणीच्या वरच्या आणि खालच्या मर्यादांमधील बीजगणितीय फरक.

2. अचूकता: मोजलेले परिणाम आणि खरे मूल्य यांच्यातील सातत्य.

3. सहसा संवेदनशील घटक आणि रूपांतरण घटकांनी बनलेले:

संवेदनशील घटक सेन्सरच्या त्या भागाचा संदर्भ देतात जे मोजलेले मूल्य थेट (किंवा प्रतिसाद) देऊ शकतात.

रूपांतरण घटक सेन्सरच्या त्या भागाचा संदर्भ देतात जे संवेदनशील घटकाद्वारे मोजलेले मूल्य (किंवा प्रतिसाद) ट्रान्समिशन आणि (किंवा) मापनासाठी इलेक्ट्रिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित करू शकतात.

जेव्हा आउटपुट एक निर्दिष्ट मानक सिग्नल असतो, तेव्हा त्याला ट्रान्समीटर म्हणतात.

4. मापन श्रेणी: परवानगीयोग्य त्रुटी मर्यादेत मोजलेल्या मूल्यांची श्रेणी.

5. पुनरावृत्तीक्षमता: खालील सर्व परिस्थितींमध्ये समान मोजलेल्या परिमाणाच्या अनेक सलग मापनांच्या परिणामांमधील सातत्यतेची डिग्री:

समान मापन पक्ष, समान निरीक्षक, तेच मोजण्याचे साधन, तेच स्थान, समान वापर अटी आणि थोड्या कालावधीत पुनरावृत्ती.

6. रिझोल्यूशन: मोजलेल्या परिमाणातील किमान बदल जो सेन्सर निर्दिष्ट मापन श्रेणीमध्ये शोधू शकतो.

7. थ्रेशोल्ड: मोजलेल्या परिमाणातील किमान बदल ज्यामुळे सेन्सर आउटपुटमध्ये मोजता येण्याजोगा बदल होऊ शकतो.

8. शून्य स्थिती: आउटपुटचे परिपूर्ण मूल्य किमान बनवणारी स्थिती, जसे की समतोल स्थिती.

9. रेखीयता: अंशांकन वक्र एका विशिष्ट मर्यादेशी सुसंगत असते.

10. नॉनलाइनरिटी: विशिष्ट निर्दिष्ट सरळ रेषेपासून अंशांकन वक्र ज्या प्रमाणात विचलित होते.

11. दीर्घकालीन स्थिरता: निर्दिष्ट वेळेत सहिष्णुता राखण्यासाठी सेन्सरची क्षमता.

12. नैसर्गिक वारंवारता: कोणताही प्रतिकार नसताना सेन्सरची मुक्त (बाह्य शक्ती नसलेली) दोलन वारंवारता.

13. प्रतिसाद: आउटपुट दरम्यान बदलत असलेल्या मोजलेल्या प्रमाणाचे वैशिष्ट्य.

14. भरपाई दिलेली तापमान श्रेणी: श्रेणी आणि निर्दिष्ट मर्यादेत शून्य शिल्लक राखण्यासाठी सेन्सरला भरपाई दिलेली तापमान श्रेणी.

15. रेंगाळणे: मोजलेल्या मशीनची पर्यावरणीय परिस्थिती स्थिर राहते तेव्हा निर्दिष्ट वेळेत आउटपुटमधील बदल.

16. इन्सुलेशन प्रतिरोध: अन्यथा निर्दिष्ट केलेले नसल्यास, खोलीच्या तपमानावर निर्दिष्ट डीसी व्होल्टेज लागू केल्यावर सेन्सरच्या निर्दिष्ट इन्सुलेशन भागांदरम्यान मोजले जाणारे प्रतिरोध मूल्य सूचित करते.

17. उत्तेजना: सेन्सर योग्यरित्या कार्य करण्यासाठी बाह्य ऊर्जा (व्होल्टेज किंवा करंट) लागू होते.

18. कमाल उत्तेजना: उत्तेजन व्होल्टेज किंवा करंटचे कमाल मूल्य जे इनडोअर परिस्थितीत सेन्सरवर लागू केले जाऊ शकते.

19. इनपुट प्रतिबाधा: जेव्हा आउटपुट एंड शॉर्ट सर्किट केलेला असतो तेव्हा सेन्सरच्या इनपुटच्या शेवटी मोजला जाणारा प्रतिबाधा.

20. आउटपुट: सेन्सरद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या विजेचे प्रमाण जे बाह्य मोजलेल्या प्रमाणाचे कार्य आहे.

21. आउटपुट प्रतिबाधा: सेन्सरच्या आउटपुटच्या टोकावर मोजले जाणारे प्रतिबाधा जेव्हा इनपुट एंड शॉर्ट-सर्किट असते.

22. शून्य आउटपुट: शहरी परिस्थितीत लागू केलेले मोजमाप शून्य असताना सेन्सरचे आउटपुट.

23. हिस्टेरेसिस: जेव्हा मोजलेले मूल्य निर्दिष्ट श्रेणीमध्ये वाढते आणि कमी होते तेव्हा आउटपुटमधील कमाल फरक.

24. विलंब: इनपुट सिग्नल बदलाच्या सापेक्ष आउटपुट सिग्नल बदलाचा वेळ विलंब.

25. ड्रिफ्ट: सेन्सर आउटपुटमधील बदलाचे प्रमाण जे एका विशिष्ट वेळेच्या अंतराने मापनाशी संबंधित नाही.

26. झिरो ड्रिफ्ट: विनिर्दिष्ट वेळेच्या अंतराने आणि इनडोअर परिस्थितीत शून्य आउटपुटमधील बदल.

27. संवेदनशीलता: सेन्सर आउटपुटच्या वाढीचे गुणोत्तर इनपुटच्या संबंधित वाढीशी.

28. संवेदनशीलता वाहून जाणे: संवेदनशीलतेतील बदलामुळे कॅलिब्रेशन वक्रच्या उतारामध्ये होणारा बदल.

29. थर्मल सेन्सिटिव्हिटी ड्रिफ्ट: संवेदनशीलतेतील बदलामुळे होणारा संवेदनशीलता प्रवाह.

30. थर्मल झिरो ड्रिफ्ट: सभोवतालच्या तापमानातील बदलामुळे होणारा शून्य प्रवाह.

06. सेन्सर्सचे ऍप्लिकेशन फील्ड

सेन्सर हे मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे डिटेक्शन डिव्हाईस आहे, जे पर्यावरण निरीक्षण, वाहतूक व्यवस्थापन, वैद्यकीय आरोग्य, कृषी आणि पशुपालन, अग्निसुरक्षा, उत्पादन, एरोस्पेस, इलेक्ट्रॉनिक उत्पादने आणि इतर क्षेत्रात वापरले जाते. हे माहितीचे मोजमाप केले जात आहे हे समजू शकते आणि माहितीचे प्रसारण, प्रक्रिया, संचयन, प्रदर्शन, रेकॉर्डिंग आणि नियंत्रणाच्या आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी विशिष्ट नियमांनुसार विद्युत सिग्नल किंवा इतर आवश्यक माहिती आउटपुटमध्ये संवेदित माहितीचे रूपांतर करू शकते.

①औद्योगिक नियंत्रण: औद्योगिक ऑटोमेशन, रोबोटिक्स, चाचणी उपकरणे, ऑटोमोटिव्ह उद्योग, जहाज बांधणी इ.

औद्योगिक नियंत्रण अनुप्रयोग मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात, जसे की ऑटोमोबाईल उत्पादनात वापरले जाणारे विविध सेन्सर, उत्पादन प्रक्रिया नियंत्रण, औद्योगिक यंत्रसामग्री, विशेष उपकरणे आणि स्वयंचलित उत्पादन उपकरणे इत्यादी, जे प्रक्रिया चल मोजतात (जसे तापमान, द्रव पातळी, दाब, प्रवाह, इ.), इलेक्ट्रॉनिक वैशिष्ट्ये मोजा (वर्तमान, व्होल्टेज, इ.) आणि भौतिक प्रमाण (गती, वेग, लोड आणि तीव्रता), आणि पारंपारिक समीपता/स्थिती सेन्सर वेगाने विकसित होत आहेत.

त्याच वेळी, स्मार्ट सेन्सर मानव आणि मशीन यांना जोडून आणि सॉफ्टवेअर आणि मोठे डेटा विश्लेषण एकत्र करून भौतिकशास्त्र आणि साहित्य विज्ञानाच्या मर्यादा तोडू शकतात आणि जगाच्या कार्यपद्धतीत बदल घडवून आणतील. इंडस्ट्री 4.0 च्या व्हिजनमध्ये, एंड-टू-एंड सेन्सर सोल्यूशन्स आणि सेवा उत्पादन साइटमध्ये पुनरुज्जीवित केल्या जातात. हे हुशार निर्णय घेण्यास प्रोत्साहन देते, ऑपरेशनल कार्यक्षमता सुधारते, उत्पादन वाढवते, अभियांत्रिकी कार्यक्षमता सुधारते आणि व्यवसाय कार्यक्षमतेत मोठ्या प्रमाणात सुधारणा करते.

②इलेक्ट्रॉनिक उत्पादने: स्मार्ट वेअरेबल, कम्युनिकेशन इलेक्ट्रॉनिक्स, कंझ्युमर इलेक्ट्रॉनिक्स इ.

सेन्सर्स बहुतेक स्मार्ट वेअरेबल्स आणि इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांमध्ये 3C इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये वापरले जातात आणि अनुप्रयोग क्षेत्रात मोबाइल फोनचे प्रमाण सर्वात जास्त आहे. मोबाइल फोनच्या उत्पादनातील भरीव वाढ आणि नवीन मोबाइल फोन फंक्शन्समध्ये सतत वाढ झाल्यामुळे सेन्सर मार्केटमध्ये संधी आणि आव्हाने आली आहेत. कलर स्क्रीन मोबाईल फोन आणि कॅमेरा फोनच्या वाढत्या बाजारपेठेमुळे या क्षेत्रातील सेन्सर ऍप्लिकेशन्सचे प्रमाण वाढले आहे.

याशिवाय, ग्रुप फोन आणि कॉर्डलेस फोनमध्ये वापरले जाणारे अल्ट्रासोनिक सेन्सर्स, मॅग्नेटिक स्टोरेज मीडियामध्ये वापरले जाणारे मॅग्नेटिक फील्ड सेन्सर इत्यादींमध्ये मजबूत वाढ दिसून येईल.

घालण्यायोग्य ऍप्लिकेशन्सच्या बाबतीत, सेन्सर हे आवश्यक घटक आहेत.

उदाहरणार्थ, फिटनेस ट्रॅकर्स आणि स्मार्ट घड्याळे हळूहळू दैनंदिन जीवनशैलीचे उपकरण बनत आहेत जे आम्हाला आमची क्रियाकलाप पातळी आणि मूलभूत आरोग्य मापदंडांचा मागोवा घेण्यास मदत करतात. खरं तर, मनगटावर परिधान केलेल्या त्या लहान उपकरणांमध्ये बरेच तंत्रज्ञान आहे ज्यामुळे लोकांना क्रियाकलाप पातळी आणि हृदयाचे आरोग्य मोजण्यात मदत होते.

कोणत्याही सामान्य फिटनेस ब्रेसलेट किंवा स्मार्ट घड्याळामध्ये सुमारे 16 सेन्सर्स अंगभूत असतात. किंमतीनुसार, काही उत्पादनांमध्ये अधिक असू शकतात. हे सेन्सर, इतर हार्डवेअर घटक (जसे की बॅटरी, मायक्रोफोन, डिस्प्ले, स्पीकर इ.) आणि शक्तिशाली हाय-एंड सॉफ्टवेअरसह, फिटनेस ट्रॅकर किंवा स्मार्ट घड्याळ तयार करतात.

आज, परिधान करण्यायोग्य उपकरणांचे अनुप्रयोग क्षेत्र बाह्य घड्याळे, चष्मा, शूज इ. पासून इलेक्ट्रॉनिक त्वचा इत्यादीसारख्या विस्तृत क्षेत्रात विस्तारत आहे.

③ विमानचालन आणि लष्करी: एरोस्पेस तंत्रज्ञान, लष्करी अभियांत्रिकी, अवकाश संशोधन इ.

विमानचालन क्षेत्रात, स्थापित घटकांची सुरक्षा आणि विश्वासार्हता अत्यंत उच्च आहे. हे विशेषतः वेगवेगळ्या ठिकाणी वापरल्या जाणाऱ्या सेन्सरसाठी खरे आहे.

उदाहरणार्थ, जेव्हा रॉकेट टेक ऑफ करते, तेव्हा हवेचा प्रचंड दबाव आणि शक्ती रॉकेटच्या पृष्ठभागावर आणि रॉकेटच्या शरीरावर खूप जास्त टेकऑफ गतीमुळे (मॅच 4 किंवा 3000 मैल प्रति तासापेक्षा जास्त) निर्माण होते, एक अत्यंत कठोर वातावरण तयार होते. म्हणून, या शक्तींचे निरीक्षण करण्यासाठी ते शरीराच्या डिझाइन मर्यादेत राहतील याची खात्री करण्यासाठी दबाव सेन्सर आवश्यक आहेत. टेकऑफ दरम्यान, प्रेशर सेन्सर रॉकेटच्या पृष्ठभागावर वाहणाऱ्या हवेच्या संपर्कात येतात, ज्यामुळे डेटा मोजला जातो. या डेटाचा वापर भविष्यातील शरीर रचनांना अधिक विश्वासार्ह, घट्ट आणि सुरक्षित बनवण्यासाठी मार्गदर्शन करण्यासाठी देखील केला जातो. याव्यतिरिक्त, काहीतरी चूक झाल्यास, दबाव सेन्सरमधील डेटा एक अत्यंत महत्वाचे विश्लेषण साधन बनेल.

उदाहरणार्थ, विमान असेंब्लीमध्ये, सेन्सर संपर्क नसलेल्या रिव्हेट होलचे मापन सुनिश्चित करू शकतात आणि तेथे विस्थापन आणि स्थिती सेन्सर आहेत ज्याचा वापर लँडिंग गियर, विंग घटक, विमान मोहिमांचे फ्यूजलेज आणि इंजिन मोजण्यासाठी केला जाऊ शकतो, जे विश्वसनीय आणि अचूक प्रदान करू शकतात. मापन मूल्यांचे निर्धारण.

④ गृह जीवन: स्मार्ट घर, घरगुती उपकरणे इ.

वायरलेस सेन्सर नेटवर्कच्या हळूहळू लोकप्रियतेने माहिती उपकरणे आणि नेटवर्क तंत्रज्ञानाच्या जलद विकासाला चालना दिली आहे. होम नेटवर्क्सची मुख्य उपकरणे एका मशीनपासून अनेक घरगुती उपकरणांपर्यंत विस्तारली आहेत. वायरलेस सेन्सर नेटवर्क्सवर आधारित स्मार्ट होम नेटवर्क कंट्रोल नोड घरातील अंतर्गत आणि बाह्य नेटवर्कच्या कनेक्शनसाठी आणि अंतर्गत नेटवर्कमधील माहिती उपकरणे आणि उपकरणे यांच्या कनेक्शनसाठी एक मूलभूत प्लॅटफॉर्म प्रदान करतो.

होम अप्लायन्सेसमध्ये सेन्सर नोड्स एम्बेड करणे आणि त्यांना वायरलेस नेटवर्कद्वारे इंटरनेटशी जोडणे लोकांना अधिक आरामदायक, सोयीस्कर आणि अधिक मानवीय स्मार्ट होम वातावरण प्रदान करेल. रिमोट मॉनिटरिंग सिस्टमचा वापर घरातील उपकरणे दूरस्थपणे नियंत्रित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो आणि प्रतिमा सेन्सिंग उपकरणांद्वारे कुटुंबाच्या सुरक्षिततेचे कधीही परीक्षण केले जाऊ शकते. सेन्सर नेटवर्कचा वापर स्मार्ट बालवाडी स्थापन करण्यासाठी, मुलांच्या सुरुवातीच्या शैक्षणिक वातावरणावर लक्ष ठेवण्यासाठी आणि मुलांच्या क्रियाकलापांचा मागोवा घेण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

⑤ वाहतूक व्यवस्थापन: वाहतूक, शहरी वाहतूक, स्मार्ट लॉजिस्टिक इ.

ट्रॅफिक मॅनेजमेंटमध्ये, रस्त्याच्या दोन्ही बाजूला बसवलेल्या वायरलेस सेन्सर नेटवर्क सिस्टीमचा वापर रस्त्याच्या सुरक्षेचा उद्देश साध्य करण्यासाठी रस्त्याची स्थिती, पाणी साचण्याची स्थिती आणि रस्त्याचा आवाज, धूळ, वायू आणि इतर मापदंडांवर प्रत्यक्ष वेळेत लक्ष ठेवण्यासाठी केला जाऊ शकतो, पर्यावरण संरक्षण आणि पादचारी आरोग्य संरक्षण.

इंटेलिजेंट ट्रान्सपोर्टेशन सिस्टीम (ITS) ही पारंपारिक वाहतूक व्यवस्थेच्या आधारे विकसित केलेली नवीन प्रकारची वाहतूक व्यवस्था आहे. हे माहिती, दळणवळण, नियंत्रण आणि संगणक तंत्रज्ञान आणि इतर आधुनिक दळणवळण तंत्रज्ञानाचा वाहतूक क्षेत्रात समाकलित करते आणि "लोक-वाहन-रस्ता-पर्यावरण" यांचे संगोपन करते. विद्यमान वाहतूक सुविधांमध्ये वायरलेस सेन्सर नेटवर्क तंत्रज्ञान जोडणे आधुनिक वाहतुकीला त्रास देणारे सुरक्षितता, सहजता, ऊर्जा बचत आणि पर्यावरण संरक्षणाच्या समस्या मूलभूतपणे दूर करण्यास सक्षम असेल आणि त्याच वेळी वाहतूक कार्याची कार्यक्षमता सुधारेल.

⑥ पर्यावरण निरीक्षण: पर्यावरण निरीक्षण आणि अंदाज, हवामान चाचणी, जलविज्ञान चाचणी, ऊर्जा पर्यावरण संरक्षण, भूकंप चाचणी इ.

पर्यावरणीय देखरेख आणि अंदाजानुसार, वायरलेस सेन्सर नेटवर्कचा वापर पीक सिंचन परिस्थिती, मातीची हवा, पशुधन आणि कुक्कुटपालन पर्यावरण आणि स्थलांतर परिस्थिती, वायरलेस माती पर्यावरणशास्त्र, मोठ्या-क्षेत्राच्या पृष्ठभागाचे निरीक्षण इत्यादींवर लक्ष ठेवण्यासाठी केला जाऊ शकतो आणि यासाठी वापरला जाऊ शकतो. प्लॅनेटरी एक्सप्लोरेशन, हवामान आणि भौगोलिक संशोधन, पूर निरीक्षण इ. वायरलेस सेन्सर नेटवर्क्सच्या आधारे, पर्जन्यमान, नदीच्या पाण्याची पातळी आणि जमिनीतील ओलावा यांचे अनेक सेन्सर्सद्वारे परीक्षण केले जाऊ शकते आणि पर्यावरणीय विविधतेचे वर्णन करण्यासाठी अचानक पूर आल्याचा अंदाज लावला जाऊ शकतो, ज्यामुळे पर्यावरणीय निरीक्षण केले जाते. प्राण्यांचे निवासस्थान. पक्षी, लहान प्राणी आणि कीटकांचा मागोवा घेऊन लोकसंख्येची जटिलता देखील अभ्यासली जाऊ शकते.

मानव पर्यावरणीय गुणवत्तेकडे अधिक लक्ष देत असल्याने, वास्तविक पर्यावरणीय चाचणी प्रक्रियेत, लोकांना अनेकदा विश्लेषणात्मक उपकरणे आणि उपकरणे लागतात जी वाहून नेण्यास सोपी असतात आणि एकाधिक चाचणी वस्तूंचे सतत डायनॅमिक निरीक्षण करू शकतात. नवीन सेन्सर तंत्रज्ञानाच्या मदतीने वरील गरजा पूर्ण करता येतील.

उदाहरणार्थ, वातावरणीय निरीक्षणाच्या प्रक्रियेत, नायट्राइड्स, सल्फाइड्स इत्यादी प्रदूषक आहेत जे लोकांच्या उत्पादनावर आणि जीवनावर गंभीरपणे परिणाम करतात.

नायट्रोजन ऑक्साईडमध्ये, SO2 हे आम्ल पाऊस आणि आम्ल धुकेचे मुख्य कारण आहे. जरी पारंपारिक पद्धती SO2 ची सामग्री मोजू शकतात, परंतु पद्धत क्लिष्ट आहे आणि पुरेशी अचूक नाही. अलीकडे, संशोधकांना असे आढळले आहे की विशिष्ट सेन्सर सल्फाइटचे ऑक्सिडाइझ करू शकतात आणि ऑक्सिडेशन प्रक्रियेदरम्यान ऑक्सिजनचा काही भाग वापरला जाईल, ज्यामुळे इलेक्ट्रोड विरघळलेला ऑक्सिजन कमी होईल आणि वर्तमान प्रभाव निर्माण होईल. सेन्सरचा वापर प्रभावीपणे सल्फाइट सामग्री मूल्य प्राप्त करू शकतो, जे केवळ जलदच नाही तर अत्यंत विश्वासार्ह देखील आहे.

नायट्राइड्ससाठी, निरीक्षणासाठी नायट्रोजन ऑक्साईड सेन्सर वापरले जाऊ शकतात. नायट्रोजन ऑक्साईड सेन्सर्सचे तत्व म्हणजे नायट्रेट्स वापरणारे विशिष्ट जीवाणू निर्माण करण्यासाठी ऑक्सिजन इलेक्ट्रोडचा वापर करणे आणि विरघळलेल्या ऑक्सिजन एकाग्रतेतील बदलाची गणना करून नायट्रोजन ऑक्साईडच्या सामग्रीची गणना करणे. कारण व्युत्पन्न केलेले बॅक्टेरिया नायट्रेटचा ऊर्जा म्हणून वापर करतात आणि केवळ या नायट्रेटचा वापर ऊर्जा म्हणून करतात, म्हणून, ते प्रत्यक्ष वापरण्याच्या प्रक्रियेत अद्वितीय आहे आणि इतर पदार्थांच्या हस्तक्षेपामुळे प्रभावित होणार नाही. काही परदेशी संशोधकांनी झिल्लीच्या तत्त्वाचा वापर करून अधिक सखोल संशोधन केले आहे आणि अप्रत्यक्षपणे हवेतील NO2 चे अत्यंत कमी प्रमाण मोजले आहे.

⑦ वैद्यकीय आरोग्य: वैद्यकीय निदान, वैद्यकीय आरोग्य, आरोग्य सेवा इ.

आंतरराष्ट्रीय ख्यातीच्या वैद्यकीय उद्योगातील दिग्गजांसह देश-विदेशातील अनेक वैद्यकीय संशोधन संस्थांनी वैद्यकीय क्षेत्रात सेन्सर तंत्रज्ञानाच्या वापरात महत्त्वपूर्ण प्रगती केली आहे.

उदाहरणार्थ, युनायटेड स्टेट्समधील जॉर्जिया इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी प्रेशर सेन्सर्स आणि वायरलेस कम्युनिकेशन सर्किट्ससह इन-बॉडी एम्बेडेड सेन्सर विकसित करत आहे. हे उपकरण कंडक्टिव्ह मेटल आणि इन्सुलेटिंग फिल्मचे बनलेले आहे, जे रेझोनंट सर्किटच्या वारंवारतेनुसार दबाव बदल ओळखू शकते आणि त्याची भूमिका बजावल्यानंतर शरीरातील द्रवांमध्ये विरघळते.

अलिकडच्या वर्षांत, वायरलेस सेन्सर नेटवर्कचा मोठ्या प्रमाणावर वैद्यकीय प्रणाली आणि आरोग्य सेवेमध्ये वापर केला जात आहे, जसे की मानवी शरीराच्या विविध शारीरिक डेटाचे निरीक्षण करणे, रुग्णालयांमध्ये डॉक्टर आणि रुग्णांच्या क्रियांचा मागोवा घेणे आणि त्यांचे निरीक्षण करणे आणि रुग्णालयांमध्ये औषध व्यवस्थापन.

⑧ अग्निसुरक्षा: मोठ्या कार्यशाळा, गोदाम व्यवस्थापन, विमानतळ, स्थानके, गोदी, मोठ्या औद्योगिक उद्यानांचे सुरक्षा निरीक्षण इ.

इमारतींच्या सततच्या दुरुस्तीमुळे काही सुरक्षेला धोका निर्माण होऊ शकतो. जरी पृथ्वीच्या कवचातील अधूनमधून लहान हादरेमुळे दृश्यमान नुकसान होत नसले तरी, खांबांमध्ये संभाव्य भेगा निर्माण होऊ शकतात, ज्यामुळे पुढील भूकंपात इमारत कोसळू शकते. पारंपारिक पद्धती वापरून केलेल्या तपासणीसाठी अनेकदा अनेक महिने इमारत बंद करावी लागते, तर सेन्सर नेटवर्कने सुसज्ज असलेल्या स्मार्ट इमारती व्यवस्थापन विभागांना त्यांची स्थिती माहिती सांगू शकतात आणि आपोआप प्राधान्यक्रमानुसार स्वयं-दुरुस्तीची मालिका करू शकतात.

समाजाच्या सततच्या प्रगतीमुळे, सुरक्षित उत्पादनाची संकल्पना लोकांच्या हृदयात खोलवर रुजली आहे आणि सुरक्षित उत्पादनासाठी लोकांच्या गरजा दिवसेंदिवस वाढत आहेत. बांधकाम उद्योगात जेथे अपघात वारंवार होतात, बांधकाम कामगारांची वैयक्तिक सुरक्षा कशी सुनिश्चित करावी आणि बांधकाम साइटवरील बांधकाम साहित्य, उपकरणे आणि इतर मालमत्तेचे जतन करणे हे बांधकाम युनिट्सचे सर्वोच्च प्राधान्य आहे.

⑨शेती आणि पशुपालन: कृषी आधुनिकीकरण, पशुसंवर्धन इ.

वायरलेस सेन्सर नेटवर्कच्या वापरासाठी शेती हे आणखी एक महत्त्वाचे क्षेत्र आहे.

उदाहरणार्थ, "वायव्येकडील फायदेशीर पिकांच्या उत्पादनासाठी अचूक व्यवस्थापन प्रणाली" ची अंमलबजावणी झाल्यापासून, विशेष तांत्रिक संशोधन, प्रणाली एकत्रीकरण आणि विशिष्ट अनुप्रयोग प्रात्यक्षिक प्रामुख्याने पश्चिम विभागातील प्रबळ कृषी उत्पादनांसाठी चालते, जसे की सफरचंद, किवी, साल्विया मिल्टिओरिझा, खरबूज, टोमॅटो आणि इतर प्रमुख पिके, तसेच पश्चिमेकडील कोरड्या आणि पावसाळी पर्यावरणीय वातावरणाची वैशिष्ट्ये आणि वायरलेस सेन्सर नेटवर्क तंत्रज्ञान अचूक कृषी उत्पादनासाठी यशस्वीरित्या लागू केले गेले आहे. सेन्सर नेटवर्कचे हे प्रगत तंत्रज्ञान जे पीक वाढीचे वातावरण रिअल टाइममध्ये एकत्रित करते ते आधुनिक शेतीच्या विकासासाठी नवीन तांत्रिक सहाय्य प्रदान करून कृषी उत्पादनावर लागू केले जाते.

⑩इतर फील्ड: कॉम्प्लेक्स मशिनरी मॉनिटरिंग, प्रयोगशाळा निरीक्षण इ.

वायरलेस सेन्सर नेटवर्क हे सध्याच्या माहिती क्षेत्रातील चर्चेच्या विषयांपैकी एक आहे, ज्याचा उपयोग विशेष वातावरणात सिग्नल गोळा करण्यासाठी, प्रक्रिया करण्यासाठी आणि पाठवण्यासाठी केला जाऊ शकतो; वायरलेस तापमान आणि आर्द्रता सेन्सर नेटवर्क PIC मायक्रोकंट्रोलरवर आधारित आहे आणि तापमान आणि आर्द्रता सेन्सर नेटवर्क नोडचे हार्डवेअर सर्किट एकात्मिक आर्द्रता सेन्सर आणि डिजिटल तापमान सेन्सर वापरून डिझाइन केले आहे आणि वायरलेस ट्रान्सीव्हर मॉड्यूलद्वारे नियंत्रण केंद्राशी संवाद साधते. , जेणेकरुन सिस्टम सेन्सर नोडमध्ये कमी उर्जा वापर, विश्वसनीय डेटा कम्युनिकेशन, चांगली स्थिरता आणि उच्च संप्रेषण कार्यक्षमता आहे, जी पर्यावरणीय तपासणीमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरली जाऊ शकते.