बहुत अच्छा! सेंसर ज्ञान का व्यापक सारांश

सेंसर, जिसे अंग्रेजी में सेंसर या ट्रांसड्यूसर भी कहा जाता है, को न्यू वेबस्टर डिक्शनरी में इस प्रकार परिभाषित किया गया है: "एक उपकरण जो एक सिस्टम से बिजली प्राप्त करता है और आमतौर पर दूसरे सिस्टम को दूसरे रूप में बिजली भेजता है।" इस परिभाषा के अनुसार, सेंसर का कार्य ऊर्जा के एक रूप को ऊर्जा के दूसरे रूप में परिवर्तित करना है, इसलिए कई विद्वान "सेंसर" को संदर्भित करने के लिए "ट्रांसड्यूसर" का भी उपयोग करते हैं।

सेंसर एक पहचान उपकरण है, जो आमतौर पर संवेदनशील तत्वों और रूपांतरण तत्वों से बना होता है, जो जानकारी को माप सकता है और उपयोगकर्ताओं को जानकारी देखने की अनुमति दे सकता है। परिवर्तन के माध्यम से, सूचना प्रसारण, प्रसंस्करण, भंडारण, प्रदर्शन, रिकॉर्डिंग और नियंत्रण की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सेंसर में डेटा या मूल्य जानकारी को विद्युत सिग्नल या आउटपुट के अन्य आवश्यक रूप में परिवर्तित किया जाता है।

01. सेंसर विकास का इतिहास

1883 में, दुनिया का पहला थर्मोस्टेट आधिकारिक तौर पर लॉन्च किया गया था, और इसे वॉरेन एस. जॉनसन नामक आविष्कारक ने बनाया था। यह थर्मोस्टेट तापमान को कुछ हद तक सटीकता तक बनाए रख सकता है, जो सेंसर और सेंसिंग तकनीक का उपयोग है। उस समय यह बहुत शक्तिशाली तकनीक थी।

1940 के दशक के अंत में, पहला इन्फ्रारेड सेंसर सामने आया। इसके बाद लगातार कई सेंसर विकसित किये गये। अब तक दुनिया में 35,000 से अधिक प्रकार के सेंसर मौजूद हैं, जो संख्या और उपयोग में बहुत जटिल हैं। कहा जा सकता है कि अब सेंसर और सेंसर तकनीक के लिए सबसे गर्म दौर है।

1987 में, ADI (एनालॉग डिवाइसेस) ने एक नए सेंसर के अनुसंधान और विकास में निवेश करना शुरू किया। यह सेंसर दूसरों से अलग है। इसे एमईएमएस सेंसर कहा जाता है, जो माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स और माइक्रोमशीनिंग तकनीक का उपयोग करके निर्मित एक नए प्रकार का सेंसर है। पारंपरिक सेंसर की तुलना में, इसमें छोटे आकार, हल्के वजन, कम लागत, कम बिजली की खपत, उच्च विश्वसनीयता, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त, आसान एकीकरण और बुद्धिमानीकरण की विशेषताएं हैं। एडीआई एमईएमएस अनुसंधान और विकास करने वाली उद्योग की सबसे शुरुआती कंपनी है।

1991 में, ADI ने उद्योग का पहला हाई-जी एमईएमएस डिवाइस जारी किया, जिसका उपयोग मुख्य रूप से ऑटोमोबाइल एयरबैग टकराव की निगरानी के लिए किया जाता है। उसके बाद, कई एमईएमएस सेंसर व्यापक रूप से विकसित किए गए और मोबाइल फोन, इलेक्ट्रिक लाइट और पानी के तापमान का पता लगाने जैसे सटीक उपकरणों में उपयोग किए गए। 2010 तक, दुनिया में लगभग 600 इकाइयाँ एमईएमएस के अनुसंधान और विकास और उत्पादन में लगी हुई थीं।

02. सेंसर प्रौद्योगिकी विकास के तीन चरण

चरण 1: 1969 से पहले

मुख्य रूप से संरचनात्मक सेंसर के रूप में प्रकट होता है। संरचनात्मक सेंसर संकेतों को समझने और परिवर्तित करने के लिए संरचनात्मक मापदंडों में परिवर्तन का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए: प्रतिरोध तनाव सेंसर, जो विद्युत संकेतों को परिवर्तित करने के लिए धातु सामग्री लोचदार विरूपण से गुजरने पर प्रतिरोध में परिवर्तन का उपयोग करते हैं।

चरण 2: 1969 के लगभग 20 वर्ष बाद

सॉलिड-स्टेट सेंसर, जो 1970 के दशक में विकसित होना शुरू हुआ, अर्धचालक, डाइलेक्ट्रिक्स और चुंबकीय सामग्री जैसे ठोस घटकों से बने होते हैं, और सामग्री के कुछ गुणों का उपयोग करके बनाए जाते हैं। उदाहरण के लिए: थर्मोकपल सेंसर, हॉल सेंसर और फोटोसेंसर बनाने के लिए क्रमशः थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव, हॉल प्रभाव और प्रकाश संवेदनशीलता प्रभाव का उपयोग करना।

1970 के दशक के अंत में, एकीकरण प्रौद्योगिकी, आणविक संश्लेषण प्रौद्योगिकी, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, एकीकृत सेंसर उभरे।

एकीकृत सेंसर में 2 प्रकार शामिल हैं: स्वयं सेंसर का एकीकरण और सेंसर और उसके बाद के सर्किट का एकीकरण। इस प्रकार के सेंसर में मुख्य रूप से कम लागत, उच्च विश्वसनीयता, अच्छा प्रदर्शन और लचीला इंटरफ़ेस की विशेषताएं हैं।

एकीकृत सेंसर बहुत तेजी से विकसित हो रहे हैं और अब सेंसर बाजार का लगभग 2/3 हिस्सा हैं। वे कम कीमत, बहु-कार्य और क्रमबद्धता की दिशा में विकास कर रहे हैं।

तीसरा चरण: आम तौर पर 20वीं सदी के अंत से वर्तमान तक को संदर्भित करता है

तथाकथित बुद्धिमान सेंसर का तात्पर्य पता लगाने, स्व-निदान, डेटा को संसाधित करने और बाहरी जानकारी के अनुकूल होने की क्षमता से है। यह माइक्रो कंप्यूटर टेक्नोलॉजी और डिटेक्शन टेक्नोलॉजी के संयोजन का उत्पाद है।

1980 के दशक में, बुद्धिमान सेंसर का विकास शुरू ही हुआ था। इस समय, बुद्धिमान माप मुख्य रूप से माइक्रोप्रोसेसरों पर आधारित था। सेंसर सिग्नल कंडीशनिंग सर्किट, माइक्रो कंप्यूटर, मेमोरी और इंटरफ़ेस को एक चिप में एकीकृत किया गया, जिससे सेंसर को एक निश्चित डिग्री की कृत्रिम बुद्धिमत्ता मिली।

1990 के दशक में, बुद्धिमान माप तकनीक में और सुधार किया गया, और सेंसर के पहले स्तर पर बुद्धिमत्ता का एहसास हुआ, जिससे इसमें स्व-निदान फ़ंक्शन, मेमोरी फ़ंक्शन, मल्टी-पैरामीटर माप फ़ंक्शन और नेटवर्किंग संचार फ़ंक्शन शामिल हो गए।

03. सेंसर के प्रकार

वर्तमान में, दुनिया में अंतरराष्ट्रीय मानकों और मानदंडों की कमी है, और कोई आधिकारिक मानक प्रकार के सेंसर तैयार नहीं किए गए हैं। इन्हें केवल साधारण भौतिक सेंसर, रासायनिक सेंसर और बायोसेंसर में विभाजित किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, भौतिक सेंसर में शामिल हैं: ध्वनि, बल, प्रकाश, चुंबकत्व, तापमान, आर्द्रता, बिजली, विकिरण, आदि; रासायनिक सेंसर में शामिल हैं: विभिन्न गैस सेंसर, एसिड-बेस पीएच मान, आयनीकरण, ध्रुवीकरण, रासायनिक सोखना, विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया, आदि; जैविक सेंसर में शामिल हैं: एंजाइम इलेक्ट्रोड और मध्यस्थ बायोइलेक्ट्रिसिटी, आदि। उत्पाद के उपयोग और निर्माण प्रक्रिया के बीच कारण संबंध आपस में जुड़े हुए हैं, और उन्हें सख्ती से वर्गीकृत करना मुश्किल है।

वर्गीकरण एवं नामकरण के आधार पर सेंसर मुख्यतः निम्नलिखित प्रकार के होते हैं:

(1) रूपांतरण सिद्धांत के अनुसार, उन्हें भौतिक सेंसर, रासायनिक सेंसर और जैविक सेंसर में विभाजित किया जा सकता है।

(2) सेंसर की पहचान जानकारी के अनुसार, उन्हें ध्वनिक सेंसर, प्रकाश सेंसर, थर्मल सेंसर, बल सेंसर, चुंबकीय सेंसर, गैस सेंसर, आर्द्रता सेंसर, दबाव सेंसर, आयन सेंसर और विकिरण सेंसर में विभाजित किया जा सकता है।

(3) बिजली आपूर्ति विधि के अनुसार, उन्हें सक्रिय या निष्क्रिय सेंसर में विभाजित किया जा सकता है।

(4) उनके आउटपुट सिग्नल के अनुसार, उन्हें एनालॉग आउटपुट, डिजिटल आउटपुट और स्विच सेंसर में विभाजित किया जा सकता है।

(5) सेंसर में प्रयुक्त सामग्री के अनुसार, उन्हें निम्न में विभाजित किया जा सकता है: अर्धचालक सामग्री; क्रिस्टल सामग्री; सिरेमिक सामग्री; जैविक मिश्रित सामग्री; धातु सामग्री; बहुलक सामग्री; अतिचालक सामग्री; ऑप्टिकल फाइबर सामग्री; नैनोमटेरियल और अन्य सेंसर।

(6) ऊर्जा रूपांतरण के अनुसार, उन्हें ऊर्जा रूपांतरण सेंसर और ऊर्जा नियंत्रण सेंसर में विभाजित किया जा सकता है।

(7) उनकी विनिर्माण प्रक्रिया के अनुसार, उन्हें यांत्रिक प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी में विभाजित किया जा सकता है; समग्र और एकीकृत प्रौद्योगिकी; पतली फिल्म और मोटी फिल्म प्रौद्योगिकी; सिरेमिक सिंटरिंग तकनीक; एमईएमएस प्रौद्योगिकी; इलेक्ट्रोकेमिकल प्रौद्योगिकी और अन्य सेंसर।

दुनिया भर में लगभग 26,000 प्रकार के सेंसर का व्यावसायीकरण किया गया है। मेरे देश में पहले से ही लगभग 14,000 प्रकार हैं, जिनमें से अधिकांश पारंपरिक प्रकार और किस्में हैं; 7,000 से अधिक प्रकारों का व्यावसायीकरण किया जा सकता है, लेकिन चिकित्सा, वैज्ञानिक अनुसंधान, सूक्ष्म जीव विज्ञान और रासायनिक विश्लेषण जैसी विशेष किस्मों में अभी भी कमी और अंतराल हैं, और तकनीकी नवाचार के लिए एक बड़ी जगह है।

04. सेंसर के कार्य

सेंसर के कार्यों की तुलना आमतौर पर मनुष्य के पांच प्रमुख संवेदी अंगों से की जाती है:

प्रकाश संवेदनशील सेंसर - दृष्टि

ध्वनिक सेंसर - श्रवण

गैस सेंसर - गंध

रासायनिक सेंसर - स्वाद

दबाव-संवेदनशील, तापमान-संवेदनशील, द्रव सेंसर - स्पर्श

①भौतिक सेंसर: बल, गर्मी, प्रकाश, बिजली, चुंबकत्व और ध्वनि जैसे भौतिक प्रभावों पर आधारित;

②रासायनिक सेंसर: रासायनिक प्रतिक्रियाओं के सिद्धांतों पर आधारित;

③जैविक सेंसर: एंजाइम, एंटीबॉडी और हार्मोन जैसे आणविक पहचान कार्यों पर आधारित।

कंप्यूटर युग में, मनुष्यों ने मस्तिष्क सिमुलेशन की समस्या को हल किया, जो जानकारी को डिजिटाइज़ करने के लिए 0 और 1 का उपयोग करने और समस्याओं को हल करने के लिए बूलियन तर्क का उपयोग करने के बराबर है; अब कंप्यूटर के बाद का युग है, और हम पांच इंद्रियों का अनुकरण करना शुरू कर रहे हैं।

लेकिन किसी व्यक्ति की पांच इंद्रियों का अनुकरण करना सेंसर के लिए एक अधिक ज्वलंत शब्द है। अपेक्षाकृत परिपक्व सेंसर तकनीक अभी भी भौतिक मात्राएँ जैसे बल, त्वरण, दबाव, तापमान इत्यादि हैं जिनका उपयोग अक्सर औद्योगिक माप में किया जाता है। दृष्टि, श्रवण, स्पर्श, गंध और स्वाद सहित वास्तविक मानवीय इंद्रियों के लिए, उनमें से अधिकांश सेंसर के दृष्टिकोण से बहुत परिपक्व नहीं हैं।

दृष्टि और श्रवण को भौतिक मात्राएँ माना जा सकता है, जो अपेक्षाकृत अच्छी हैं, जबकि स्पर्श अपेक्षाकृत ख़राब है। जहां तक ​​गंध और स्वाद का सवाल है, चूंकि उनमें जैव रासायनिक मात्रा का माप शामिल है, कार्य तंत्र अपेक्षाकृत जटिल है और तकनीकी परिपक्वता के चरण से बहुत दूर है।

सेंसर का बाज़ार वास्तव में अनुप्रयोगों द्वारा संचालित होता है। उदाहरण के लिए, रासायनिक उद्योग में, दबाव और प्रवाह सेंसर का बाजार काफी बड़ा है; ऑटोमोटिव उद्योग में, रोटेशन गति और त्वरण जैसे सेंसर का बाजार बहुत बड़ा है। माइक्रो-इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (एमईएमएस) पर आधारित एक्सेलेरेशन सेंसर अब प्रौद्योगिकी में अपेक्षाकृत परिपक्व हैं, और उन्होंने ऑटोमोटिव उद्योग की मांग में काफी योगदान दिया है।

सेंसर की अवधारणा "उभरने" से पहले, शुरुआती माप उपकरणों में वास्तव में सेंसर थे, लेकिन वे उपकरणों के पूरे सेट में एक घटक के रूप में दिखाई दिए। इसलिए, 1980 से पहले, चीन में सेंसर पेश करने वाली पाठ्यपुस्तक को "गैर-विद्युत मात्राओं का विद्युत मापन" कहा जाता था।

सेंसर की अवधारणा का उद्भव वास्तव में माप उपकरणों के क्रमिक मॉड्यूलरीकरण का परिणाम है। तब से, सेंसर को संपूर्ण उपकरण प्रणाली से अलग कर दिया गया है और एक कार्यात्मक उपकरण के रूप में अध्ययन, उत्पादन और बिक्री की गई है।

05. सेंसर के लिए सामान्य व्यावसायिक शब्द

जैसे-जैसे सेंसर विकसित होते जा रहे हैं, हमें उनके बारे में गहरी समझ होती जा रही है। निम्नलिखित 30 सामान्य शब्दों का सारांश दिया गया है:

1. रेंज: माप सीमा की ऊपरी और निचली सीमाओं के बीच बीजगणितीय अंतर।

2. सटीकता: मापे गए परिणाम और वास्तविक मूल्य के बीच स्थिरता की डिग्री।

3. आमतौर पर संवेदनशील तत्वों और रूपांतरण तत्वों से बना होता है:

संवेदनशील तत्व सेंसर के उस हिस्से को संदर्भित करते हैं जो मापा मूल्य को सीधे (या प्रतिक्रिया दे सकता है)।

रूपांतरण तत्व सेंसर के उस हिस्से को संदर्भित करते हैं जो संवेदनशील तत्व द्वारा महसूस किए गए (या प्रतिक्रिया किए गए) मापा मूल्य को ट्रांसमिशन और (या) माप के लिए विद्युत सिग्नल में परिवर्तित कर सकते हैं।

जब आउटपुट एक निर्दिष्ट मानक सिग्नल होता है, तो इसे ट्रांसमीटर कहा जाता है।

4. मापने की सीमा: स्वीकार्य त्रुटि सीमा के भीतर मापा मूल्यों की सीमा।

5. पुनरावृत्ति: निम्नलिखित सभी स्थितियों के तहत एक ही मापी गई मात्रा के कई लगातार मापों के परिणामों के बीच स्थिरता की डिग्री:

समान माप दल, समान पर्यवेक्षक, समान माप उपकरण, समान स्थान, समान उपयोग की स्थिति और थोड़े समय के भीतर पुनरावृत्ति।

6. रिज़ॉल्यूशन: मापी गई मात्रा में न्यूनतम परिवर्तन जिसे सेंसर निर्दिष्ट माप सीमा के भीतर पता लगा सकता है।

7. थ्रेसहोल्ड: मापी गई मात्रा में न्यूनतम परिवर्तन जो सेंसर आउटपुट को मापने योग्य परिवर्तन उत्पन्न करने का कारण बन सकता है।

8. शून्य स्थिति: वह स्थिति जो आउटपुट के निरपेक्ष मूल्य को न्यूनतम बनाती है, जैसे संतुलन स्थिति।

9. रैखिकता: वह डिग्री जिस तक अंशांकन वक्र एक निश्चित सीमा के अनुरूप होता है।

10. अरैखिकता: वह डिग्री जिस तक अंशांकन वक्र एक निश्चित निर्दिष्ट सीधी रेखा से विचलित होता है।

11. दीर्घकालिक स्थिरता: एक निर्दिष्ट समय के भीतर सहनशीलता बनाए रखने की सेंसर की क्षमता।

12. प्राकृतिक आवृत्ति: कोई प्रतिरोध न होने पर सेंसर की मुक्त (कोई बाहरी बल नहीं) दोलन आवृत्ति।

13. प्रतिक्रिया: आउटपुट के दौरान मापी गई मात्रा में परिवर्तन की विशेषता।

14. मुआवजा तापमान सीमा: सीमा और निर्दिष्ट सीमा के भीतर शून्य संतुलन बनाए रखने के लिए सेंसर के लिए तापमान सीमा मुआवजा दी जाती है।

15. क्रीप: एक निर्दिष्ट समय के भीतर आउटपुट में परिवर्तन जब मापी गई मशीन की पर्यावरणीय स्थितियाँ स्थिर रहती हैं।

16. इन्सुलेशन प्रतिरोध: यदि अन्यथा निर्दिष्ट नहीं है, तो यह सेंसर के निर्दिष्ट इन्सुलेशन भागों के बीच मापा प्रतिरोध मान को संदर्भित करता है जब निर्दिष्ट डीसी वोल्टेज कमरे के तापमान पर लागू होता है।

17. उत्तेजना: सेंसर को ठीक से काम करने के लिए लागू बाहरी ऊर्जा (वोल्टेज या करंट)।

18. अधिकतम उत्तेजना: उत्तेजना वोल्टेज या करंट का अधिकतम मूल्य जिसे इनडोर परिस्थितियों में सेंसर पर लागू किया जा सकता है।

19. इनपुट प्रतिबाधा: आउटपुट छोर शॉर्ट-सर्किट होने पर सेंसर के इनपुट छोर पर मापी जाने वाली प्रतिबाधा।

20. आउटपुट: सेंसर द्वारा उत्पन्न बिजली की मात्रा जो बाहरी मापी गई मात्रा का एक कार्य है।

21. आउटपुट प्रतिबाधा: इनपुट छोर के शॉर्ट-सर्किट होने पर सेंसर के आउटपुट छोर पर मापी जाने वाली प्रतिबाधा।

22. शून्य आउटपुट: शहरी परिस्थितियों में मापी गई मात्रा लागू होने पर सेंसर का आउटपुट शून्य होता है।

23. हिस्टैरिसीस: निर्दिष्ट सीमा के भीतर मापा मूल्य बढ़ने और घटने पर आउटपुट में अधिकतम अंतर।

24. विलंब: इनपुट सिग्नल परिवर्तन के सापेक्ष आउटपुट सिग्नल परिवर्तन का समय विलंब।

25. बहाव: सेंसर आउटपुट में परिवर्तन की मात्रा जो एक निश्चित समय अंतराल के भीतर माप से संबंधित नहीं है।

26. शून्य बहाव: एक निर्दिष्ट समय अंतराल पर और इनडोर परिस्थितियों में शून्य आउटपुट में परिवर्तन।

27. संवेदनशीलता: सेंसर आउटपुट की वृद्धि और इनपुट की संगत वृद्धि का अनुपात।

28. संवेदनशीलता बहाव: संवेदनशीलता में परिवर्तन के कारण अंशांकन वक्र के ढलान में परिवर्तन।

29. थर्मल संवेदनशीलता बहाव: संवेदनशीलता में परिवर्तन के कारण संवेदनशीलता बहाव।

30. थर्मल शून्य बहाव: परिवेश के तापमान में परिवर्तन के कारण होने वाला शून्य बहाव।

06. सेंसर के अनुप्रयोग क्षेत्र

सेंसर एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला पता लगाने वाला उपकरण है, जिसका उपयोग पर्यावरण निगरानी, ​​यातायात प्रबंधन, चिकित्सा स्वास्थ्य, कृषि और पशुपालन, अग्नि सुरक्षा, विनिर्माण, एयरोस्पेस, इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद और अन्य क्षेत्रों में किया जाता है। यह मापी जा रही जानकारी को समझ सकता है और सूचना प्रसारण, प्रसंस्करण, भंडारण, प्रदर्शन, रिकॉर्डिंग और नियंत्रण की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कुछ नियमों के अनुसार संवेदी जानकारी को विद्युत संकेतों या सूचना आउटपुट के अन्य आवश्यक रूपों में बदल सकता है।

①औद्योगिक नियंत्रण: औद्योगिक स्वचालन, रोबोटिक्स, परीक्षण उपकरण, मोटर वाहन उद्योग, जहाज निर्माण, आदि।

औद्योगिक नियंत्रण अनुप्रयोगों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जैसे ऑटोमोबाइल विनिर्माण, उत्पाद प्रक्रिया नियंत्रण, औद्योगिक मशीनरी, विशेष उपकरण और स्वचालित उत्पादन उपकरण इत्यादि में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न सेंसर, जो प्रक्रिया चर (जैसे तापमान, तरल स्तर, दबाव, प्रवाह) को मापते हैं। आदि), इलेक्ट्रॉनिक विशेषताओं (वर्तमान, वोल्टेज, आदि) और भौतिक मात्रा (गति, गति, भार और तीव्रता) को मापें, और पारंपरिक निकटता/स्थिति सेंसर तेजी से विकसित हो रहे हैं।

साथ ही, स्मार्ट सेंसर मनुष्यों और मशीनों को जोड़कर, और सॉफ्टवेयर और बड़े डेटा विश्लेषण को जोड़कर भौतिकी और सामग्री विज्ञान की सीमाओं को तोड़ सकते हैं, और दुनिया के काम करने के तरीके को बदल देंगे। उद्योग 4.0 की दृष्टि में, उत्पादन स्थल में एंड-टू-एंड सेंसर समाधान और सेवाओं को पुनर्जीवित किया जाता है। यह बेहतर निर्णय लेने को बढ़ावा देता है, परिचालन दक्षता में सुधार करता है, उत्पादन बढ़ाता है, इंजीनियरिंग दक्षता में सुधार करता है और व्यावसायिक प्रदर्शन में काफी सुधार करता है।

②इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद: स्मार्ट पहनने योग्य वस्तुएं, संचार इलेक्ट्रॉनिक्स, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, आदि।

सेंसर का उपयोग ज्यादातर स्मार्ट वियरेबल्स और इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में 3सी इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है, और एप्लिकेशन क्षेत्र में मोबाइल फोन का हिस्सा सबसे बड़ा है। मोबाइल फोन उत्पादन में पर्याप्त वृद्धि और नए मोबाइल फोन कार्यों में निरंतर वृद्धि ने सेंसर बाजार में अवसर और चुनौतियां ला दी हैं। रंगीन स्क्रीन वाले मोबाइल फोन और कैमरा फोन की बढ़ती बाजार हिस्सेदारी ने इस क्षेत्र में सेंसर अनुप्रयोगों के अनुपात में वृद्धि की है।

इसके अलावा, समूह फोन और कॉर्डलेस फोन में उपयोग किए जाने वाले अल्ट्रासोनिक सेंसर, चुंबकीय भंडारण मीडिया में उपयोग किए जाने वाले चुंबकीय क्षेत्र सेंसर आदि में मजबूत वृद्धि देखी जाएगी।

पहनने योग्य अनुप्रयोगों के संदर्भ में, सेंसर आवश्यक घटक हैं।

उदाहरण के लिए, फिटनेस ट्रैकर और स्मार्ट घड़ियाँ धीरे-धीरे एक दैनिक जीवन शैली उपकरण बन रही हैं जो हमारी गतिविधि स्तर और बुनियादी स्वास्थ्य मापदंडों को ट्रैक करने में हमारी मदद करती हैं। वास्तव में, लोगों की गतिविधि के स्तर और हृदय स्वास्थ्य को मापने में मदद करने के लिए कलाई पर पहने जाने वाले उन छोटे उपकरणों में बहुत सारी तकनीक है।

किसी भी सामान्य फिटनेस ब्रेसलेट या स्मार्ट घड़ी में लगभग 16 सेंसर लगे होते हैं। कीमत के आधार पर, कुछ उत्पादों में इससे अधिक भी हो सकते हैं। ये सेंसर, अन्य हार्डवेयर घटकों (जैसे बैटरी, माइक्रोफोन, डिस्प्ले, स्पीकर इत्यादि) और शक्तिशाली हाई-एंड सॉफ़्टवेयर के साथ मिलकर एक फिटनेस ट्रैकर या स्मार्ट वॉच बनाते हैं।

आज, पहनने योग्य उपकरणों का अनुप्रयोग क्षेत्र बाहरी घड़ियों, चश्मे, जूते आदि से व्यापक क्षेत्र, जैसे इलेक्ट्रॉनिक त्वचा, आदि तक फैल रहा है।

③ विमानन और सैन्य: एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी, सैन्य इंजीनियरिंग, अंतरिक्ष अन्वेषण, आदि।

विमानन क्षेत्र में, स्थापित घटकों की सुरक्षा और विश्वसनीयता बहुत अधिक है। यह विभिन्न स्थानों पर उपयोग किए जाने वाले सेंसर के लिए विशेष रूप से सच है।

उदाहरण के लिए, जब कोई रॉकेट उड़ान भरता है, तो हवा रॉकेट की सतह और रॉकेट के शरीर पर अत्यधिक दबाव बनाती है और बहुत अधिक टेकऑफ़ गति (मैक 4 या 3000 मील प्रति घंटे से अधिक) के कारण एक अत्यंत कठोर वातावरण बनाती है। इसलिए, इन बलों की निगरानी के लिए दबाव सेंसर की आवश्यकता होती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वे शरीर की डिज़ाइन सीमा के भीतर रहें। टेकऑफ़ के दौरान, दबाव सेंसर रॉकेट की सतह पर बहने वाली हवा के संपर्क में आते हैं, जिससे डेटा को मापा जाता है। इस डेटा का उपयोग भविष्य के बॉडी डिज़ाइनों को अधिक विश्वसनीय, चुस्त और सुरक्षित बनाने के लिए मार्गदर्शन करने के लिए भी किया जाता है। इसके अलावा, अगर कुछ गलत होता है, तो दबाव सेंसर से डेटा एक अत्यंत महत्वपूर्ण विश्लेषण उपकरण बन जाएगा।

उदाहरण के लिए, विमान असेंबली में, सेंसर गैर-संपर्क कीलक छेद माप सुनिश्चित कर सकते हैं, और विस्थापन और स्थिति सेंसर हैं जिनका उपयोग विमान मिशन के लैंडिंग गियर, विंग घटकों, धड़ और इंजनों को मापने के लिए किया जा सकता है, जो विश्वसनीय और सटीक प्रदान कर सकते हैं माप मूल्यों का निर्धारण.

④ घरेलू जीवन: स्मार्ट घर, घरेलू उपकरण, आदि।

वायरलेस सेंसर नेटवर्क के क्रमिक लोकप्रियकरण ने सूचना उपकरणों और नेटवर्क प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास को बढ़ावा दिया है। घरेलू नेटवर्क के मुख्य उपकरण एक मशीन से कई घरेलू उपकरणों तक विस्तारित हो गए हैं। वायरलेस सेंसर नेटवर्क पर आधारित स्मार्ट होम नेटवर्क नियंत्रण नोड घर में आंतरिक और बाहरी नेटवर्क के कनेक्शन और आंतरिक नेटवर्क के बीच सूचना उपकरणों और उपकरणों के कनेक्शन के लिए एक बुनियादी मंच प्रदान करता है।

घरेलू उपकरणों में सेंसर नोड्स को एम्बेड करना और उन्हें वायरलेस नेटवर्क के माध्यम से इंटरनेट से जोड़ना लोगों को अधिक आरामदायक, सुविधाजनक और अधिक मानवीय स्मार्ट होम वातावरण प्रदान करेगा। रिमोट मॉनिटरिंग सिस्टम का उपयोग घरेलू उपकरणों को दूर से नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है, और इमेज सेंसिंग उपकरणों के माध्यम से किसी भी समय परिवार की सुरक्षा की निगरानी की जा सकती है। सेंसर नेटवर्क का उपयोग स्मार्ट किंडरगार्टन स्थापित करने, बच्चों के प्रारंभिक शिक्षा वातावरण की निगरानी करने और बच्चों की गतिविधि प्रक्षेपवक्र को ट्रैक करने के लिए किया जा सकता है।

⑤ यातायात प्रबंधन: परिवहन, शहरी परिवहन, स्मार्ट लॉजिस्टिक्स, आदि।

यातायात प्रबंधन में, सड़क के दोनों किनारों पर स्थापित वायरलेस सेंसर नेटवर्क सिस्टम का उपयोग सड़क सुरक्षा के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए वास्तविक समय में सड़क की स्थिति, जल संचय की स्थिति और सड़क के शोर, धूल, गैस और अन्य मापदंडों की निगरानी के लिए किया जा सकता है। पर्यावरण संरक्षण और पैदल यात्री स्वास्थ्य सुरक्षा।

इंटेलिजेंट ट्रांसपोर्टेशन सिस्टम (आईटीएस) पारंपरिक परिवहन प्रणाली के आधार पर विकसित एक नई प्रकार की परिवहन प्रणाली है। यह सूचना, संचार, नियंत्रण और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी और अन्य आधुनिक संचार प्रौद्योगिकियों को परिवहन क्षेत्र में एकीकृत करता है, और "लोगों-वाहन-सड़क-पर्यावरण" को व्यवस्थित रूप से जोड़ता है। मौजूदा परिवहन सुविधाओं में वायरलेस सेंसर नेटवर्क तकनीक जोड़ने से आधुनिक परिवहन को प्रभावित करने वाली सुरक्षा, सुगमता, ऊर्जा बचत और पर्यावरण संरक्षण की समस्याओं को मौलिक रूप से कम किया जा सकेगा और साथ ही परिवहन कार्य की दक्षता में सुधार होगा।

⑥ पर्यावरण निगरानी: पर्यावरण निगरानी और पूर्वानुमान, मौसम परीक्षण, जल विज्ञान परीक्षण, ऊर्जा पर्यावरण संरक्षण, भूकंप परीक्षण, आदि।

पर्यावरण निगरानी और पूर्वानुमान के संदर्भ में, वायरलेस सेंसर नेटवर्क का उपयोग फसल सिंचाई की स्थिति, मिट्टी की हवा की स्थिति, पशुधन और पोल्ट्री पर्यावरण और प्रवास की स्थिति, वायरलेस मिट्टी पारिस्थितिकी, बड़े क्षेत्र की सतह की निगरानी आदि की निगरानी के लिए किया जा सकता है। ग्रहों की खोज, मौसम संबंधी और भौगोलिक अनुसंधान, बाढ़ की निगरानी, ​​आदि। वायरलेस सेंसर नेटवर्क के आधार पर, कई सेंसर के माध्यम से वर्षा, नदी के जल स्तर और मिट्टी की नमी की निगरानी की जा सकती है, और पारिस्थितिक विविधता का वर्णन करने के लिए अचानक बाढ़ की भविष्यवाणी की जा सकती है, जिससे पारिस्थितिक निगरानी की जा सकती है। पशु आवास. पक्षियों, छोटे जानवरों और कीड़ों पर नज़र रखकर भी जनसंख्या जटिलता का अध्ययन किया जा सकता है।

चूँकि मनुष्य पर्यावरणीय गुणवत्ता पर अधिक ध्यान देते हैं, वास्तविक पर्यावरण परीक्षण प्रक्रिया में, लोगों को अक्सर ऐसे विश्लेषणात्मक उपकरणों और उपकरणों की आवश्यकता होती है जो ले जाने में आसान हों और कई परीक्षण वस्तुओं की निरंतर गतिशील निगरानी का एहसास कर सकें। नई सेंसर तकनीक की मदद से उपरोक्त जरूरतों को पूरा किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, वायुमंडलीय निगरानी की प्रक्रिया में, नाइट्राइड, सल्फाइड आदि प्रदूषक हैं जो लोगों के उत्पादन और जीवन को गंभीर रूप से प्रभावित करते हैं।

नाइट्रोजन ऑक्साइड में, SO2 अम्लीय वर्षा और अम्लीय धुंध का मुख्य कारण है। हालाँकि पारंपरिक तरीकों से SO2 की सामग्री को मापा जा सकता है, लेकिन यह विधि जटिल है और पर्याप्त सटीक नहीं है। हाल ही में, शोधकर्ताओं ने पाया है कि विशिष्ट सेंसर सल्फाइट्स को ऑक्सीकरण कर सकते हैं, और ऑक्सीजन का कुछ हिस्सा ऑक्सीकरण प्रक्रिया के दौरान खपत किया जाएगा, जिससे इलेक्ट्रोड में घुली ऑक्सीजन कम हो जाएगी और एक वर्तमान प्रभाव उत्पन्न होगा। सेंसर का उपयोग प्रभावी ढंग से सल्फाइट सामग्री मूल्य प्राप्त कर सकता है, जो न केवल तेज़ है बल्कि अत्यधिक विश्वसनीय भी है।

नाइट्राइड के लिए, नाइट्रोजन ऑक्साइड सेंसर का उपयोग निगरानी के लिए किया जा सकता है। नाइट्रोजन ऑक्साइड सेंसर का सिद्धांत एक विशिष्ट बैक्टीरिया उत्पन्न करने के लिए ऑक्सीजन इलेक्ट्रोड का उपयोग करना है जो नाइट्राइट का उपभोग करता है, और घुलनशील ऑक्सीजन एकाग्रता में परिवर्तन की गणना करके नाइट्रोजन ऑक्साइड की सामग्री की गणना करता है। क्योंकि उत्पन्न बैक्टीरिया नाइट्रेट को ऊर्जा के रूप में उपयोग करते हैं, और केवल इस नाइट्रेट को ऊर्जा के रूप में उपयोग करते हैं, इसलिए, यह वास्तविक अनुप्रयोग प्रक्रिया में अद्वितीय है और अन्य पदार्थों के हस्तक्षेप से प्रभावित नहीं होगा। कुछ विदेशी शोधकर्ताओं ने झिल्लियों के सिद्धांत का उपयोग करके अधिक गहन शोध किया है, और अप्रत्यक्ष रूप से हवा में NO2 की बहुत कम सांद्रता को मापा है।

⑦ चिकित्सा स्वास्थ्य: चिकित्सा निदान, चिकित्सा स्वास्थ्य, स्वास्थ्य देखभाल, आदि।

अंतरराष्ट्रीय स्तर पर प्रसिद्ध चिकित्सा उद्योग के दिग्गजों सहित देश और विदेश में कई चिकित्सा अनुसंधान संस्थानों ने चिकित्सा क्षेत्र में सेंसर प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग में महत्वपूर्ण प्रगति की है।

उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी प्रेशर सेंसर और वायरलेस संचार सर्किट के साथ एक इन-बॉडी एम्बेडेड सेंसर विकसित कर रहा है। उपकरण प्रवाहकीय धातु और इन्सुलेटिंग फिल्म से बना है, जो अनुनाद सर्किट की आवृत्ति परिवर्तन के अनुसार दबाव परिवर्तन का पता लगा सकता है, और अपनी भूमिका निभाने के बाद शरीर के तरल पदार्थ में घुल जाएगा।

हाल के वर्षों में, वायरलेस सेंसर नेटवर्क का व्यापक रूप से चिकित्सा प्रणालियों और स्वास्थ्य देखभाल में उपयोग किया गया है, जैसे मानव शरीर के विभिन्न शारीरिक डेटा की निगरानी करना, अस्पतालों में डॉक्टरों और रोगियों के कार्यों पर नज़र रखना और निगरानी करना, और अस्पतालों में दवा प्रबंधन।

⑧ अग्नि सुरक्षा: बड़ी कार्यशालाएँ, गोदाम प्रबंधन, हवाई अड्डे, स्टेशन, गोदी, बड़े औद्योगिक पार्कों की सुरक्षा निगरानी आदि।

इमारतों की लगातार मरम्मत के कारण कुछ सुरक्षा खतरे हो सकते हैं। हालाँकि पृथ्वी की पपड़ी में कभी-कभार होने वाले छोटे-छोटे झटकों से दृश्य क्षति नहीं हो सकती है, लेकिन खंभों में संभावित दरारें उत्पन्न हो सकती हैं, जिससे अगले भूकंप में इमारत ढह सकती है। पारंपरिक तरीकों का उपयोग करने वाले निरीक्षणों के लिए अक्सर कई महीनों तक इमारत को बंद करने की आवश्यकता होती है, जबकि सेंसर नेटवर्क से लैस स्मार्ट इमारतें प्रबंधन विभागों को उनकी स्थिति की जानकारी बता सकती हैं और प्राथमिकता के अनुसार स्वचालित रूप से स्वयं-मरम्मत कार्य की एक श्रृंखला निष्पादित कर सकती हैं।

समाज की निरंतर प्रगति के साथ, सुरक्षित उत्पादन की अवधारणा लोगों के दिलों में गहराई से निहित हो गई है, और सुरक्षित उत्पादन के लिए लोगों की आवश्यकताएं अधिक से अधिक होती जा रही हैं। निर्माण उद्योग में जहां दुर्घटनाएं अक्सर होती हैं, निर्माण श्रमिकों की व्यक्तिगत सुरक्षा कैसे सुनिश्चित की जाए और निर्माण स्थल पर निर्माण सामग्री, उपकरण और अन्य संपत्ति का संरक्षण निर्माण इकाइयों की सर्वोच्च प्राथमिकता है।

⑨कृषि और पशुपालन: कृषि आधुनिकीकरण, पशुपालन, आदि।

वायरलेस सेंसर नेटवर्क के उपयोग के लिए कृषि एक अन्य महत्वपूर्ण क्षेत्र है।

उदाहरण के लिए, "उत्तर-पश्चिम में लाभकारी फसलों के उत्पादन के लिए सटीक प्रबंधन प्रणाली" के कार्यान्वयन के बाद से, विशेष तकनीकी अनुसंधान, सिस्टम एकीकरण और विशिष्ट अनुप्रयोग प्रदर्शन मुख्य रूप से पश्चिमी क्षेत्र में प्रमुख कृषि उत्पादों के लिए किए गए हैं, जैसे सेब, कीवी, साल्विया मिल्टिओरिज़ा, खरबूजे, टमाटर और अन्य प्रमुख फसलें, साथ ही पश्चिम में शुष्क और बरसात के पारिस्थितिक वातावरण की विशेषताएं, और वायरलेस सेंसर नेटवर्क तकनीक को सटीक कृषि उत्पादन के लिए सफलतापूर्वक लागू किया गया है। सेंसर नेटवर्क की यह उन्नत तकनीक जो वास्तविक समय में फसल विकास वातावरण एकत्र करती है, कृषि उत्पादन में लागू होती है, जो आधुनिक कृषि के विकास के लिए नई तकनीकी सहायता प्रदान करती है।

⑩अन्य क्षेत्र: जटिल मशीनरी निगरानी, ​​प्रयोगशाला निगरानी, ​​आदि।

वायरलेस सेंसर नेटवर्क वर्तमान सूचना क्षेत्र में सबसे गर्म विषयों में से एक है, जिसका उपयोग विशेष वातावरण में सिग्नल एकत्र करने, संसाधित करने और भेजने के लिए किया जा सकता है; वायरलेस तापमान और आर्द्रता सेंसर नेटवर्क PIC माइक्रोकंट्रोलर पर आधारित है, और तापमान और आर्द्रता सेंसर नेटवर्क नोड का हार्डवेयर सर्किट एकीकृत आर्द्रता सेंसर और डिजिटल तापमान सेंसर का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है, और वायरलेस ट्रांसीवर मॉड्यूल के माध्यम से नियंत्रण केंद्र के साथ संचार करता है। , ताकि सिस्टम सेंसर नोड में कम बिजली की खपत, विश्वसनीय डेटा संचार, अच्छी स्थिरता और उच्च संचार दक्षता हो, जिसका व्यापक रूप से पर्यावरण का पता लगाने में उपयोग किया जा सके।