EN
উচ্চ-নির্ভুল পরিমাপের জন্য কেন এলভিডিটি সেন্সর ব্যবহার করবেন?
যেসব ক্ষেত্রে নির্ভুলতা অপরিহার্য—বিমান প্রকৌশল থেকে শুরু করে চিকিৎসা সরঞ্জাম উত্পাদন পর্যন্ত—অতি ক্ষুদ্র রৈখিক স্থানচ্যুতি (মাইক্রনের আদলে) পরিমাপের জন্য এমন একটি সেন্সরের প্রয়োজন যা নির্ভুলতা, স্থিতিশীলতা এবং নির্ভরযোগ্যতা একসাথে প্রদান করে। বিভিন্ন বিকল্পের মধ্যে লিনিয়ার ভ্যারিয়েবল ডিফারেনশিয়াল ট্রান্সফরমার (এলভিডিটি) উচ্চ-নির্ভুলতার অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে স্বর্ণপ্রমাণ হিসাবে প্রতিষ্ঠিত। পটেনশিওমিটার, অপটিক্যাল সেন্সর বা ক্যাপাসিটিভ ডিভাইসগুলির তুলনায় এলভিডিটি গুলি এমন অনন্য সুবিধা প্রদান করে যা এমন পরিস্থিতিতে এদের অপরিহার্য করে তোলে যেখানে 0.1 মাইক্রন ত্রুটি নিরাপত্তা বা কার্যকারিতা ব্যাহত করতে পারে। আসুন দেখে নেওয়া যাক কেন উচ্চ-নির্ভুলতা পরিমাপের ক্ষেত্রে এলভিডিটি সেন্সরগুলি শীর্ষ পছন্দ।
এলভিডিটি কীভাবে কাজ করে: নির্ভুলতার জন্য তৈরি করা ডিজাইন
এলভিডিটি ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনের উপর ভিত্তি করে কাজ করে, এমন একটি নীতি যা মেকানিক্যাল বা অপটিক্যাল সেন্সরগুলিতে দেখা যাওয়া ত্রুটির অনেক উৎসকে নির্মূল করে। কোর ডিজাইনটি তিনটি উপাদান নিয়ে গঠিত: একটি প্রাইমারি কয়েল, দুটি সেকেন্ডারি কয়েল (প্রাইমারির চারপাশে প্রতিসমভাবে প্যাঁচানো), এবং একটি চলমান ফেরোম্যাগনেটিক কোর। প্রাইমারি কয়েলে একটি পরিবর্তনশীল বিদ্যুৎ প্রবাহ (এসি) প্রয়োগ করা হলে এটি একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে যা সেকেন্ডারি কয়েলগুলিতে ভোল্টেজ প্রবর্তন করে। কোরটি যখন রৈখিকভাবে সরে যায়, প্রাইমারি এবং প্রতিটি সেকেন্ডারি কয়েলের মধ্যে চৌম্বক কাপলিং পরিবর্তিত হয়, একটি সেকেন্ডারি কয়েলে ভোল্টেজ বৃদ্ধি করে যখন অন্যটিতে হ্রাস করে। এই ভোল্টেজগুলির মধ্যে পার্থক্য কোরের অবস্থানের সমানুপাতিক, সরণের একটি নির্ভুল পরিমাপ সরবরাহ করে।
এই নন-কনট্যাকট ডিজাইনটি তাদের সূক্ষ্মতার প্রধান বৈশিষ্ট্য। পটেনশিওমিটারের বিপরীতে, যেগুলো ক্ষয়প্রাপ্ত হওয়া এবং ঘর্ষণ তৈরি করে এমন স্লাইডিং কনট্যাক্টের উপর নির্ভর করে, এলভিডিটির (LVDT) কোনো গতিশীল অংশ কুণ্ডলীর সংস্পর্শে থাকে না—শুধুমাত্র কোরটি কুণ্ডলীর মধ্যে ভাসে। এটি যান্ত্রিক ক্ষয় দূর করে দেয়, কোটি কোটি সাইকেল জুড়ে ধ্রুবক কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করে। ঘর্ষণহীনতার অনুপস্থিতির অর্থ হল যে কোরটি কমপক্ষে 0.01 মাইক্রনের মতো ক্ষুদ্রতম স্থানচ্যুতিতেও প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে, যার ফলে এলভিডিটি (LVDT) পরমাণু বল মাইক্রোস্কোপি বা অর্ধপরিবাহী ওয়েফার সারিবদ্ধকরণের মতো আবেদনে মাইক্রো-ডিসপ্লেসমেন্ট পরিমাপের জন্য আদর্শ হয়ে ওঠে।
অতুলনীয় সঠিকতা এবং সরলতা
উচ্চ-সঠিক পরিমাপের জন্য সরলতা প্রয়োজন—সত্যিকারের স্থানচ্যুতির সমানুপাতিক আউটপুট উৎপাদনের ক্ষমতা। এখানে এলভিডিটি (LVDT) ছাপিয়ে ওঠে, যার সরলতার ত্রুটি সর্বোচ্চ ফুল স্কেলের ±0.01% পর্যন্ত কম হয়। 10 মিমি পরিসরের একটি সেন্সরের জন্য, এটি মাত্র 1 মাইক্রন ত্রুটির সমান, যা কঠোর পরিবেশে অপটিক্যাল সেন্সরগুলির পক্ষে মেলানো কঠিন হয়ে ওঠে।
এই রৈখিকতা প্রাপ্তির জন্য সতর্কতার সাথে ডিজাইন করা হয়: মাধ্যমিক কুণ্ডলীগুলি মূল কুণ্ডলীর সাথে প্রতিসম কাপলিং নিশ্চিত করার জন্য প্যাঁচানো হয়, এবং কোরের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি বিকৃতি কমানোর জন্য অপটিমাইজড করা হয়। উন্নত LVDT-এ সিগন্যাল কন্ডিশনিং ইলেকট্রনিক্সও ব্যবহার করা হয় যা তাপমাত্রা পরিবর্তন এবং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের দোলনের জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়, যার ফলে আরও ভুল কমে। উদাহরণস্বরূপ, এয়ারোস্পেস অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে—যেখানে LVDT বিমানের ডানার বিচ্যুতি পরিমাপ করে—রৈখিকতার এই স্তরটি নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাকে সঠিক তথ্য দেয়, অস্থিতিশীলতা প্রতিরোধ করে।
সময় এবং পরিবেশের উপর স্থিতিশীলতা
উচ্চ-নির্ভুলতা পরিমাপগুলি দীর্ঘ সময়ের জন্য এবং চ্যালেঞ্জিং পরিস্থিতিতে স্থির থাকা আবশ্যিক। LVDT এর দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতার জন্য খ্যাতি রয়েছে, যার ড্রিফট হার 0.001% পূর্ণ স্কেল প্রতি বছর। এর মানে হল 10mm LVDT বছরে 0.1 মাইক্রনের কম ড্রিফট হবে, যা বেশিরভাগ উচ্চ-নির্ভুলতা সিস্টেমের ত্রুটি সহনশীলতার চেয়ে অনেক কম।
তাদের স্থিতিশীলতা কয়েকটি কারক থেকে উদ্ভূত হয়:
- দৃঢ় উপকরণ: কয়েলগুলি উচ্চ-বিশুদ্ধতার তামা দিয়ে পেঁচানো হয়, এবং কোরগুলি নিকেল-লোহা সংকর ধাতু (যেমন, পারমালয়) দিয়ে তৈরি যা সময়ের সাথে চৌম্বকীয় ধর্ম বজায় রাখে। আবাসগুলি প্রায়শই জারা প্রতিরোধী ইস্পাত বা ইনকনেল দিয়ে তৈরি, যা দৈত্যিক প্রসারণ এবং ক্ষয় প্রতিরোধ করে।
- পরিবেশগত শব্দের প্রতি অনাসক্তি: আলোক সেন্সরগুলির ন্যায় যেগুলি ধূলো বা আলোর ব্যাঘাতের দ্বারা বিঘ্নিত হয়, এলভিডিটি দূষণ দ্বারা প্রভাবিত হয় না। এদের ধাতব গঠন তাদের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফেরেন্স (ইএমআই) থেকে রক্ষা করে, যা কারখানাগুলিতে পাশের মোটর বা ওয়েল্ডারগুলির কাছাকাছি থাকার সময় একটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা।
- বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসর: এলভিডিটি -269°C (প্রায় পরম শূন্যের কাছাকাছি) থেকে 200°C পর্যন্ত নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করে, এবং বিশেষায়িত মডেলগুলি 600°C পর্যন্ত সহ্য করতে পারে। এটি ক্রায়োজেনিক গবেষণা বা জেট ইঞ্জিন পরীক্ষণের মতো উচ্চ-নির্ভুলতা পরিমাপের জন্য উপযুক্ত করে তোলে, যেখানে তাপমাত্রা প্রায়শই তীব্রভাবে পরিবর্তিত হয়।
চিকিৎসা সরঞ্জাম উৎপাদনেযেখানে এলভিডিটি সার্জিক্যাল রোবট বাহুগুলির গতিবেগ পরিমাপ করেএই স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে যে লেজার চোখের অস্ত্রোপচারের মতো পদ্ধতিগুলি বছরের পর বছর ধরে ব্যবহারের পরেও সাব-মাইক্রন নির্ভুলতার সাথে সম্পন্ন করা হয়।
ছোট স্থানান্তরের জন্য উচ্চ সংবেদনশীলতা
সংবেদনশীলতা আউটপুট সিগন্যালের অনুপাত এবং স্থানচ্যুতি এটি আরেকটি ক্ষেত্র যেখানে এলভিডিটি অনেক সেন্সরকে ছাড়িয়ে যায়। তারা 0.001 মাইক্রন (1 ন্যানোমিটার) এর মতো ছোট স্থানচ্যুতি সনাক্ত করতে পারে, যা তাদের যেমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ করে তোলেঃ
- কম্পন বিশ্লেষণঃ ক্লান্তির প্রাথমিক লক্ষণগুলি সনাক্ত করতে ব্রিজ কাঠামোর মধ্যে মাইক্রো-আন্দোলন পরিমাপ করা।
- উপাদান পরীক্ষাঃ চাপের অধীনে উপাদানগুলির প্রসারণ বা সংকোচনের পর্যবেক্ষণ (উদাহরণস্বরূপ, কার্বন ফাইবার কম্পোজিটগুলির স্থিতিস্থাপকতা পরীক্ষা করা) ।
- ন্যানো-উত্পাদনঃ অর্ধপরিবাহী উত্পাদন সরঞ্জামগুলির অবস্থান নিয়ন্ত্রণ করা, যেখানে সার্কিট বৈশিষ্ট্যগুলি মাত্র 510 ন্যানোমিটার প্রশস্ত।
এলভিডিটি সংবেদনশীলতা অর্জন করে দ্বিতীয় কুণ্ডলীগুলি থেকে পার্থক্যমূলক ভোল্টেজ বৃদ্ধি করে। আধুনিক সংকেত শর্তাধীনকারী এই এসি সংকেতকে উচ্চ লাভ সহ ডিসি আউটপুটে রূপান্তরিত করে, নিশ্চিত করে যে ক্ষুদ্রতম কোর গতিও পরিমাপযোগ্য ভোল্টেজ উৎপন্ন করে। পটেনশিওমিটারগুলি (যান্ত্রিক ঘর্ষণ দ্বারা সীমাবদ্ধ) বা ক্যাপাসিটিভ সেন্সরগুলির (আর্দ্র পরিবেশে শব্দের প্রবণতা) তুলনায় এই সংবেদনশীলতার কোনো তুলনা হয় না।
উচ্চ-নির্ভুলতা অ্যাপ্লিকেশনে বহুমুখিতা
এলভিডিটি কেবলমাত্র এক ধরনের উচ্চ-নির্ভুলতা কাজের জন্য সীমাবদ্ধ নয় - এদের ডিজাইন নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী অভিযোজিত করা যেতে পারে:
- ক্ষুদ্র এলভিডিটি: 2 মিমি ব্যাস সহ এগুলি জ্বালানি ইঞ্জেক্টরের মতো ছোট জায়গায় ফিট হয়, যেখানে এগুলি মাইক্রো-মিটার নির্ভুলতা সহ ভালভ লিফট পরিমাপ করে।
- স্প্রিং-লোডেড এলভিডিটি: কোরটি একটি স্প্রিংয়ের সাথে সংযুক্ত থাকে, যা লক্ষ্যের সাথে নিরবচ্ছিন্ন যোগাযোগ নিশ্চিত করে (উদাহরণস্বরূপ, ব্যাটারি উত্পাদনে অতি-পাতলা ফিল্মের পুরুতা পরিমাপ করা)।
- রোটারি ভ্যারিয়েন্টস (আরভিডিটি): যদিও এগুলি লিনিয়ার নয়, তবে এগুলি এলভিডিটির সমান সঠিকতার সাথে কৌণিক বিস্থাপন পরিমাপ করে, যা টেলিস্কোপ পজিশনিংয়ের মতো উচ্চ-সঠিকতা যুক্ত ঘূর্ণন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এগুলি দরকারি করে তোলে।
এই বহুমুখীতা এলভিডিটিকে বিমান ও ন্যানোপ্রযুক্তি থেকে শুরু করে বিভিন্ন শিল্পে ব্যবহারের অনুমতি দেয়, বিভিন্ন উচ্চ-সঠিকতা প্রয়োজনীয়তার প্রতি এদের অনুকূলনযোগ্যতা প্রমাণ করে।
প্রশ্নোত্তর: উচ্চ-সঠিকতা পরিমাপের জন্য এলভিডিটি সেন্সর
- একটি Lvdt সেন্সর -এর সাধারণ পরিসর কী হয়?
±0.1মিমি (মোট 200 মাইক্রন) থেকে ±250মিমি পর্যন্ত পরিসরের জন্য এলভিডিটি পাওয়া যায়, উচ্চ-সঠিকতা মডেলগুলি ছোট প্রান্তের (±0.1মিমি থেকে ±10মিমি) উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। সাধারণ ডিজাইনগুলি নির্ভুলতা বজায় রেখে বৃহত্তর পরিসর পরিচালনা করতে পারে।
- উচ্চ-সঠিকতা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অপটিক্যাল সেন্সরের সাথে এলভিডিটির তুলনা কেমন?
আর্দ্রতা, কম্পন এবং ইএমআই এর মতো কঠোর পরিবেশে এলভিডিটি আরও ভালো স্থিতিশীলতা প্রদান করে এবং এতে কোনও গতিশীল অংশ নষ্ট হয় না। পরিষ্কার, নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে অপটিক্যাল সেন্সরগুলি অনুরূপ সঠিকতা দিতে পারে কিন্তু শিল্প বা বহিরঙ্গন উচ্চ-সঠিকতা কাজে এগুলি কম নির্ভরযোগ্য।
- এলভিডিটি কি ডাইনামিক (দ্রুতগামী) স্থানচ্যুতি পরিমাপ করতে পারে?
হ্যাঁ, কিন্তু এর প্রতিক্রিয়া এসি উদ্দীপন সংকেতের ফ্রিকোয়েন্সির উপর নির্ভর করে। অধিকাংশ এলভিডিটি 10 কিলোহার্জ পর্যন্ত ফ্রিকোয়েন্সি সম্পন্ন হয়, যা উচ্চ-গতি সম্পন্ন মেশিনারি (যেমন প্রিসিজন লেথেস) এর কম্পন বা দ্রুত গতি পরিমাপের জন্য উপযুক্ত।
- এলভিডিটির কি নিয়মিত ক্যালিব্রেশনের প্রয়োজন হয়?
এলভিডিটি হল ফিট-অ্যান্ড-ফরগেট সেন্সর যার খুব কম ড্রিফট হয়, তাই ক্যালিব্রেশন খুব কম প্রয়োজন হয়। অধিকাংশ প্রস্তুতকারক গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রতি 1-2 বছর অন্তর ক্যালিব্রেশন পরীক্ষা করার পরামর্শ দেয়, কিন্তু এটি অপটিক্যাল বা ক্যাপাসিটিভ সেন্সরের তুলনায় অনেক কম ঘন ঘন হয়ে থাকে।
- ডিজিটাল অটোমেশন সিস্টেমের সাথে এলভিডিটি কি সামঞ্জস্যপূর্ণ?
হ্যাঁ। আধুনিক এলভিডিটিতে ডিজিটাল সিগন্যাল কন্ডিশনার অন্তর্ভুক্ত থাকে যা RS485, Ethernet/IP, বা USB মাধ্যমে ডেটা আউটপুট দেয় এবং পিএলসি, ডেটা লগার বা কম্পিউটারাইজড নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার সাথে সহজেই একীভূত হয় যা উচ্চ-নির্ভুলতা সম্পন্ন অটোমেশনে ব্যবহৃত হয়।