जानिए temperature sensor क्या होते हैं ? इनके उपयोग किन-किन जगहों में होता हैं ,ये कितने प्रकार के होते हैं ? तथा ये कैसे काम करते हैं ? दोस्तों temperature sensor कोई ऐसा शब्द नहीं हैं जिसे लोग नहीं जानते हो। तापमान सेंसर का उपयोग temperature Scanners में किया जाता हैं, जो इस कोरोना काल में बहुत उपयोगी हैं। इस लेख में हम जानेगे इन्ही तापमान सेंसर्स के बारे में।
अनुक्रम
Temperature sensor क्या होता हैं?
तापमान सेंसर तापमान को मापता हैं। अगर इसकी सही परिभाषा दे तो, यह एक ऐसी डिवाइस हैं जो तापमान को एक इलेक्ट्रिकल सिग्नल के दवरा मापता हैं। तापमान को मापने के लिए थर्मोकोपले या फिर RTD (resistance temperature detector) की आवश्यकता होती हैं। यह डिवाइस किसी सतह, वातावरण, या मनुष्य के शरीर के तापमान का पता लगाती हैं। कोई सतह कितनी ठंडी हैं या फिर गर्म यह भी तापमान सेंसर बताते हैं।
तापमान सेंसर कैसे काम करता हैं? (Working of temperature sensor)
दोस्तों वैसे तो तापमान सेंसर की working उनके प्रकारो के हिसाब से अलग अलग होती हैं । जब इन सेंसर्स के प्रकारो को जानेगे तो आप को इनकी working में अंतर समझ आ जाएगा । यहाँ पर हम सामान्य तोर पर तापमान सेंसर्स की working को समझने वाले हे। किसी भी तापमान सेंसर्स की working या फिर उसका मापन किसी ठंडी या गर्म surface को बताने या फिर उसके मान को बताने को लेकर होता हे। यह सेंसर किसी एक सतह के तापमान को उसके समान्तर वोल्टेज के रूप में व्यक्त करता हे। Sensor के द्वारा प्रदर्शित किया जाने वाला तापमान का मान वोल्टेज के बढ़ने या घटने से परिवर्तित होता हे।
अतः तापमान मापी का काम करने का सिद्धांत वोल्टेज होता हे। अब आप यह सोच रहे होंगे की वोल्टेज कहा से उत्पन्न होगी । तो इस सवाल का जवाब यह हे की कुछ तापमान सेंसर में हम कुछ वोल्टेज बहरी रूप से देते हे तथा कुछ में ये वोल्टेज का अंतर स्कैनर द्वारा ली गयी रीडिंग के कारण उत्पन्न होता हे।
तो अब आप को ये बात स्पष्ट ही गयी होगी की स्कैनर का सेंसर वोल्टेज के अंतर को मापता हे तथा इसके अनुसार तापमान की रीडिंग देता हे। कुछ-कुछ स्कैनर में सेंसर द्वारा मापे गए वोल्टेज डिफ्रेंस को amplify करते हे। यह amplified वोल्टेज एक Analog signal में परिवर्तित हो जाता हे और यह एनालॉग सिग्नल तापमान के सीधे समानुपाती होता हे।
Best and cheep temperature sensor
Temperature sensor के प्रकार
Thermocouple sensor-
Thermocouple एक तापमान को मापने वाला डिवाइस होता हे। Thermocouple दो आसमान चालक (conductor) जो एक या एक से अधिक बिंदु पर एक दूसरे से जुड़े हुए होते हे। जब भी किसी एक मिलान बिंदु पर तापमान एक पूर्वनिर्धारित तापमान से अलग होता हे तो, यह तापमान का अंतर एक वोल्टेज उत्पन्न करता हे। जो Thermocouple sensor पर लगे एक PMMC मीटर के द्वारा माप लिया जाता हे। जिन दो बिन्दुओ पर यह असमान चालक मिलते हे उनमे से एक बिंदु को HOT junction तथा दुसरे बिंदु को कोल्ड junction कहते हे।
Thermistor sensor-
इस प्रकार का तापमान सेंसर का प्रयोग human thermometer (मानव तापमापी) में किया जाता हे। इन सेंसर्स में जब भी तापमान में कोई परिवर्तन होता हे तो इस तापमान परिवर्तन के साथ साथ electric current और resistance भी बदलाव होते हे। Thermistor को semiconductor मटेरियल से एक रेसिस्टर के साथ बनाया जाता हे। यह सेमीकंडक्टर तापमान के प्रति सवेदनशील होता हे। Thermistor का रेजिस्टेंस तापमान के बढ़ने से घटता हे तथा तापमान के घटने के साथ बढ़ता हे।तो जब भी तापमान में कुछ भी चेंज आता हे तो रेजिस्टेंस में चेंज होता हे। जिससे तापमान को मापा लिया जाता हे।
Resistance temperature detector-
यह तापमान सेंसर एक शंट रेसिस्टर के साथ आता हे। यह रेजिस्टेंस तापमान के साथ साथ ही बदलता रहता हे । RTD का प्रयोग बहुत बड़े तापमान रेंज जो -500 डिग्री सेल्सियस से 8500 डिग्री सेल्सियस तक हे, के लिए किया जाता हे अगर शंट रेसिस्टर Thin film हो तो इसकी रेंज -500 डिग्री सेल्सियस से 5000 डिग्री सेल्सियस तथा wire wound resistor के लिए यह रेंज 2000 डिग्री सेल्सियस से 8500 डिग्री सेल्सियस तक होती हे।
Thermometer-
इस प्रकार के टेम्परेचर sensor का प्रयोग किसी गिलास, सॉलिड, या फिर लिक्विड्स के तापमान को मापने में किया जाता हे। इन सेंसर्स में अल्कोहल को एक तुबे में भरा जाता हे । इस अल्कोहल का आयतन तापमान बदलने के साथ साथ बदलता रहता हे। और इसकी वैल्यू तापमान के सीधे समानुपाती होती हे।
IR temperature sensor-
यह एक electronic तथा non-contacting प्रकार के तापमान सेंसर होते हे। इन सेंसर्स की अपनी कुछ विशेषताएं होती हे। जैसे यह Infrared radiation को emit करता हे। बाजार में दो प्रकार के IR sensor प्रयोग होते हे। Simple IR sensor type तथा Quantum IR sensor टाइप. यह radiation को emit करके किसी surface के तापमान को माप लेता हे । इस प्रकार के सेंसर्स cost dependent होते हे, मतलब अधिक महंगा IR sensor अछि accuracy देता हे जबकि कम महंगा IR sensor काम accuracy देगा।
Semiconductor based temperature sensor
यह सेंसर revers bias में काम करता हे इसका capacitance बहुत कम होता तथा leakage current low होती हे । ये सिलिकॉन के एक पतले wafers से बनाये जाते हे। ये बहुत compact छोटे आकर के, linear आउटपुट देने वाले तथा इनकी तापमान को मापने की रेंज बहुत छोटी होती हे। ये बहुत सस्ते और accurate होते हे ।
ये विभिन प्रकार के आउटपुट देता हे।
Voltage आउटपुट
current आउटपुट
Digital आउटपुट
Resistance आउटपुट
Simple diode
Temperature sensor के उपयोग
1) तापमान सेंसर का प्रयोग इलेक्ट्रिकल मोटर्स में मोटर वाइंडिंग के तापमान, बेअरिंग तथा ब्रूशेस के तापमान को मापने में किया जाता हे।
2) इनका प्रयोग एलेक्रिक तारो में उनके आंतरिक तापमान को मापने में किया जाता हे।
3) मेकेनिकल इंजीनियरिंग में engine oil के तापमान को मापने के लिए ।
4) रबर, प्लास्टिक, बिओमेडिकल इंडस्ट्रीज में भी इन सेंसर्स का प्रयोग होता हे।
5) human temperature को मापने में IR टाइप के तापमान सेंसर का उपयोग किया जाता हे।
