سینسرز - ایک جسمانی مقدار کو دوسری مقدار میں تبدیل کرنے والے (عام طور پر، برقی میں) گھریلو اور صنعتی آلات میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ ان کے بغیر، دباؤ اور بہاؤ (گیس یا مائع) جیسے تکنیکی پیرامیٹرز کی پیمائش، ڈیجیٹائز اور پروسیس کرنا بہت مشکل ہے، اگر ناممکن نہیں، درجہ حرارت، سطح، مقناطیسی یا برقی میدان کی طاقت، وغیرہ۔ سب سے زیادہ استعمال ہونے والے سینسروں میں سے ایک ہال سینسر ہے - یہ دونوں روزمرہ کی زندگی میں (اسمارٹ فونز یا لیپ ٹاپ سے شروع ہونے والے) اور انتہائی پیچیدہ صنعتی ٹیکنالوجی میں استعمال ہوتے ہیں۔
مواد
ہال اثر - آپریشن کے اصول
یہ اثر 1879 میں امریکی ماہر طبیعیات ایڈون ہال نے دریافت کیا اور اس کا نام ان کے نام پر رکھا گیا۔مظاہر کا خلاصہ یہ ہے کہ اگر آپ دھات کی پلیٹ لیتے ہیں اور اس کے ذریعے برقی رو گزرتے ہیں (شکل میں AB کی سمت میں)، اور پھر پلیٹ پر مقناطیسی میدان کے ساتھ عمل کرتے ہیں، مثال کے طور پر، ایک مستقل مقناطیس کے ذریعے تخلیق کیا جاتا ہے، اس کے بعد کرنٹ کے گزرنے کے لیے کھڑے سمت میں (اعداد و شمار میں سی ڈی)، ممکنہ فرق ہو گا۔
یہ اثر لورینٹز فورس کے حرکت پذیر چارجز پر کام کرنے اور انہیں حرکت کی سمت کے عمودی سمت میں بے گھر کرنے کی وجہ سے ہوتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، پلیٹ کے کناروں پر ایک ممکنہ فرق پیدا ہوتا ہے، جسے ماپا جا سکتا ہے یا ایکچیوٹرز کو متحرک کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے (پری ایمپلیفائنگ)۔ یہ فرق اس پر منحصر ہے:
- بہتے ہوئے کرنٹ کی طاقت سے؛
- مقناطیسی میدان کی طاقت سے؛
- کنڈکٹر میں مفت چارج کیریئرز کے ارتکاز پر۔
اس رجحان کا نام اس کے دریافت کنندہ کے نام پر رکھا گیا ہے - ہال اثر۔
ہال سینسر کی اقسام اور ترتیب
اثر، جو پچھلی صدی پہلے دریافت ہوا تھا، عملی اطلاق پایا۔ اس کی بنیاد پر مقناطیسی فیلڈ سینسر بنائے گئے ہیں۔ ان کا فائدہ یہ ہے کہ ان میں حرکت کرنے والے اور رگڑنے والے عناصر نہیں ہوتے (سرکنڈے کے سوئچ کے برعکس)، اس لیے ان کی وشوسنییتا بہت زیادہ ہے۔ حساسیت کے اصول کے مطابق صنعتی سینسر ہالوں میں تقسیم کیا گیا ہے:
- یک قطبی (صرف ایک مقناطیسی قطب پر رد عمل - شمال یا جنوب)؛
- دوئبرووی (ایک قطبی کے مقناطیسی میدان کے سامنے آنے پر آن کریں، مخالف قطبی کے مقناطیسی میدان کے سامنے آنے پر بند کردیں)؛
- omnipolar - مقناطیس کے کسی بھی قطب پر رد عمل۔
متحرک چارجز پر مقناطیسی میدان کے عمل سے پیدا ہونے والا ممکنہ فرق یونٹس ہے، بہترین دسیوں مائیکرو وولٹس پر۔ عملی اطلاق کے لیے، یہ کافی نہیں ہے، ممکنہ فرق کو بڑھانا ضروری ہے۔ یہ ایمپلیفائر براہ راست سینسرز کے باڈی میں بنائے گئے ہیں اور ایمپلیفائر کی قسم کے مطابق ڈیوائسز کو دو کلاسوں میں تقسیم کیا گیا ہے۔
- اینالاگ ان میں، سینسر کے آؤٹ پٹ پر وولٹیج مقناطیسی میدان کے متناسب ہے (یہ مقناطیس کی طاقت اور اس سے فاصلے پر منحصر ہے)۔ ایک آپریشنل یمپلیفائر کی بنیاد پر بنایا گیا ہے اور مقناطیسی شعبوں کی پیمائش کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
- ڈیجیٹل۔ یمپلیفائر انسٹال ہونے کے بعد موازنہ کرنے والا یا شمٹ ٹرگر۔ آؤٹ پٹ وولٹیج، جب مقناطیسی انڈکشن ایک خاص حد تک پہنچ جاتا ہے، صفر سے اعلیٰ سطح تک (عام طور پر سپلائی وولٹیج کی سطح تک) چھلانگ لگا دیتا ہے۔ اس طرح کے سینسر مقناطیسی ریلے یا پلس جنریٹر بنانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ پلیٹ سے ایمپلیفائیڈ سگنل تھریشولڈ ڈیوائس پر لاگو ہوتا ہے۔ جب سیٹ لیول پر پہنچ جاتا ہے تو سینسر ٹرگر ہوجاتا ہے۔ ٹرگر لیول کو سینسر سے مقناطیسی فیلڈ کے ماخذ تک فاصلے کو تبدیل کرکے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔
ہال سینسر کی درخواست
روزمرہ کی زندگی میں ہال سینسر کا سب سے عام استعمال غیر رابطہ کار اگنیشن سسٹم ہے۔ ان کا فائدہ مکینیکل رابطہ گروپوں کی عدم موجودگی ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ کوئی لباس نہیں، رابطوں کو جلانا نہیں، مکینیکل فیل ہونے کا کوئی خطرہ نہیں۔
ڈسٹری بیوشن سسٹم میں انجن کرینک شافٹ، ایک مستقل مقناطیس اور خود ہال سینسر کے ذریعے چلنے والی کناروں والی پلیٹ شامل ہے۔ جب پلیٹ گھومتی ہے، تو کرینک شافٹ کی پوزیشن سے متعین سختی سے متعین لمحے پر پھیلاؤ، مقناطیسی میدان کے پیرامیٹرز کو تبدیل کرتے ہوئے، سینسر اور مقناطیس کے درمیان خلا میں گر جاتا ہے۔سینسر کرینک شافٹ کی گردش کے ساتھ مطابقت پذیر دالیں تیار کرتا ہے، جو مطلوبہ وقت پر ہائی وولٹیج کوائل کو وولٹیج کی فراہمی کو منظم کرتا ہے۔ اس کے علاوہ، کار میں مقناطیسی فیلڈ سینسرز کا استعمال کرینک شافٹ کی پوزیشن کو پہچاننے کے لیے کیا جاتا ہے۔
مقناطیسی طور پر حساس سینسر کا ایک اور استعمال الیکٹرک موٹروں کے روٹرز کی پوزیشن کا تعین کرنا ہے۔ ریلے کا عنصر موٹر سٹیٹر پر نصب ہوتا ہے اور جب قطب گزرتا ہے تو اسے چالو کیا جاتا ہے۔ اس اصول پر، آپ ریو کاؤنٹر یا سپیڈ میٹر بنا سکتے ہیں۔
ہال اثر پر بنائے گئے آلات لیپ ٹاپ یا موبائل آلات میں استعمال ہوتے ہیں - ڈھکن کی بند پوزیشن کے اشارے کے طور پر۔ جب سینسر ٹرگر ہوتا ہے تو کمپیوٹر سو جاتا ہے یا بند ہوجاتا ہے۔ اور اسمارٹ فونز میں، سینسر کا ایک کام جو زمین کے مقناطیسی میدان کا جواب دیتا ہے، الیکٹرانک کمپاس کی تنظیم ہے۔
اینالاگ ہال سینسر آلات کی پیمائش میں استعمال ہوتے ہیں - جہاں مقناطیسی میدان کی سطح کا اندازہ کرنا ضروری ہوتا ہے۔ وہ کنڈکٹر میں موجودہ طاقت کی غیر رابطہ پیمائش کے لیے ناگزیر ہیں۔ جیسا کہ آپ جانتے ہیں، جب کرنٹ کسی موصل سے گزرتا ہے تو اس کے گرد ایک مقناطیسی میدان پیدا ہوتا ہے۔ اس کی شدت کرنٹ کی طاقت پر منحصر ہے۔ اگر کرنٹ بدل رہا ہے، تو فیلڈ کو دوسرے طریقوں سے ماپا جا سکتا ہے (مثال کے طور پر، کرنٹ ٹرانسفارمر کے ساتھ)، لیکن براہ راست کرنٹ کے ساتھ، ہال سینسر ناگزیر ہے۔ ڈی سی کرنٹ کلیمپ اس اصول پر کام کرتے ہیں۔
ہال اثر کا سب سے غیر ملکی اطلاق اس کے اصول پر آئن راکٹ انجنوں کی تعمیر ہے۔
کارکردگی کے لیے ہال سینسر کو کیسے چیک کریں۔
سینسر کو چیک کرنے کے لیے، آپ ایک سادہ سرکٹ کو جمع کر سکتے ہیں، جس کے لیے، خود سینسر کے علاوہ، آپ کو ضرورت ہو گی:
- مطلوبہ وولٹیج کے لئے بجلی کی فراہمی؛
- مزاحم تقریبا 1 kOhm کی مزاحمت کے ساتھ؛
- روشنی خارج کرنے والا دو برقیرہ؛
- مقناطیس
اگر کوئی ایل ای ڈی نہیں ہے، تو اس کے بجائے (اور موجودہ محدود کرنے والا ریزسٹر) آپ کر سکتے ہیں۔ ایک ملٹی میٹر کا استعمال کریں (ڈیجیٹل یا پوائنٹر) وولٹیج کی پیمائش کے موڈ میں۔
بجلی کی فراہمی کے لیے کوئی خاص تقاضے نہیں ہیں - سرکٹ میں کرنٹ بہت چھوٹے ہیں۔ اس کا وولٹیج ٹیسٹ کے تحت سینسر کی سپلائی وولٹیج کے اندر ہونا چاہیے۔ ایل ای ڈی انوڈ کے ساتھ وولٹیج سورس کے پلس سے منسلک ہوتا ہے، کیتھوڈ کو ٹیسٹ کے تحت ڈیوائس کے آؤٹ پٹ سے، کیونکہ سینسر عام طور پر اوپن کلیکٹر کے ساتھ بنایا جاتا ہے (لیکن ڈیٹا شیٹ پر اسے چیک کرنا بہتر ہے)۔
ٹیسٹ کا طریقہ کار ٹیسٹ کے تحت ڈیوائس کی قسم پر منحصر ہے۔
- یونی پولر ڈیجیٹل سینسر کو جانچنے کے لیے، آپ کو ایک قطب کے ساتھ اس میں مقناطیس لانے کی ضرورت ہے۔ ایل ای ڈی کو روشن ہونا چاہئے (پوائنٹر وولٹ میٹر کا تیر ہٹ جاتا ہے یا ڈیجیٹل ٹیسٹر کی ریڈنگ اچانک بدل جاتی ہے)۔ جب مقناطیس کو کافی فاصلے سے ہٹا دیا جاتا ہے، تو سرکٹ کو اپنی اصل پوزیشن پر واپس آنا چاہیے۔ اگر سینسر کام نہیں کرتا ہے، تو یہ ضروری ہے کہ مقناطیس کو دوسرے قطب کے ساتھ موڑ دیں اور طریقہ کار کو دہرائیں۔ اگر ایل ای ڈی چمکتی ہے، تو سینسر کام کر رہا ہے۔ اگر مقناطیس کی کسی بھی پوزیشن میں کامیابی حاصل نہیں کی گئی، تو آلہ ناقابل استعمال ہے۔
- اسی طرح کی تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے ایک بائی پولر ڈیجیٹل سینسر کا تجربہ کیا جاتا ہے، صرف مقناطیس کی ایک پوزیشن پر LED لائٹ ہوتی ہے، اور جب مقناطیسی فیلڈ کا ذریعہ ہٹا دیا جاتا ہے تو وہ باہر نہیں جاتا۔ سرکٹ کو ایک ہی قطب کے ساتھ مزید جوڑ توڑ پر رد عمل ظاہر نہیں کرنا چاہئے۔ اگر آپ مقناطیس کو الٹتے ہیں اور اسے مخالف قطبیت میں سینسر پر لاتے ہیں، تو ایل ای ڈی کو بند کر دینا چاہیے۔ یہ ٹیسٹ کے تحت آلے کی صحت کی نشاندہی کرتا ہے۔اگر سرکٹ کام نہیں کرتا ہے، تو سینسر آرڈر سے باہر ہے۔
- ایک اومنی پولر ڈیجیٹل ہال سینسر کو یونی پولر کی طرح ٹیسٹ کیا جاتا ہے، لیکن مقناطیسی طور پر حساس ڈیوائس کو مقناطیس کی کسی بھی پوزیشن میں کام کرنا چاہیے۔
ینالاگ سینسرز کو ڈیجیٹل کی طرح چیک کیا جاتا ہے، لیکن آؤٹ پٹ وولٹیج کو اچانک تبدیل نہیں ہونا چاہیے، لیکن مقناطیسی قوت کے بڑھنے کے ساتھ آسانی سے تبدیل ہونا چاہیے (مثال کے طور پر، ایک مستقل مقناطیس کے قریب پہنچنا یا برقی مقناطیسی وائنڈنگ میں کرنٹ میں اضافہ)۔
عملی نقطہ نظر سے، یہ سوال دلچسپ ہے کہ گاڑی کے کنٹیکٹ لیس اگنیشن سسٹم میں نصب ہال سینسر کو کیسے چیک کیا جائے۔ ایسا کرنے کے لیے، کنیکٹر کو سینسر سے ہٹائیں اور اشارہ کردہ سرکٹ کو براہ راست پنوں پر جمع کریں۔
یہاں آپ ایل ای ڈی کو ملٹی میٹر سے بھی بدل سکتے ہیں۔ کار کے کرینک شافٹ کو دستی طور پر موڑ کر، آپ LED کی متواتر چمک یا آؤٹ پٹ وولٹیج میں صفر سے تقریباً کار کے برقی نظام کے وولٹیج میں ہونے والی تبدیلیوں کا مشاہدہ کر سکتے ہیں۔ گیراج میں چیک کرنے کا ایک متبادل طریقہ یہ ہے کہ آلہ کو عارضی طور پر ایک اچھے اسپیئر سینسر سے تبدیل کیا جائے۔
ہال سینسر نے گھریلو اور صنعتی آلات میں وسیع اطلاق پایا ہے۔ اگر اس کے آپریشن کے اصول کی سمجھ ہو تو اسے سروسیبلٹی کی جانچ کرنا مشکل نہیں ہے۔
ملتے جلتے مضامین:
