ইন্ডাস্ট্রিয়াল সেন্সর হল ফ্যাক্টরি অটোমেশন এবং ইন্ডাস্ট্রি 4.0 এর একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। গতি, পরিবেশগত এবং কম্পন সেন্সরগুলি রৈখিক বা কৌণিক অবস্থান, টিল্ট সেন্সিং, সমতলকরণ এবং প্রভাব বা পতন সনাক্তকরণ সহ সরঞ্জামের স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণ করে। মাইক্রো-ইলেক্ট্রো-মেকানিক্যাল সিস্টেম (MEMS) উপাদানগুলির উপর ভিত্তি করে বিশেষায়িত ইন্ডাস্ট্রিয়াল মোশন সেন্সরগুলি ইন্ডাস্ট্রি 4.0 অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত, যা বিস্তৃত যান্ত্রিক ফ্রিকোয়েন্সি সেন্সিং ব্যান্ডউইথ, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা, পরিমাপের স্থায়িত্ব এবং 105 ডিগ্রি পর্যন্ত সঠিক অপারেশন সমন্বিত।
শিল্প অটোমেশন সেন্সর
ইন্ডাস্ট্রিয়াল সেন্সর হল ফ্যাক্টরি অটোমেশন এবং ইন্ডাস্ট্রি 4.0 এর একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। শিল্প সেন্সর সিস্টেমগুলি সাধারণত 24V DC দ্বারা চালিত হয়, যা 3V বা 5V সরবরাহ দ্বারা চালিত ভোক্তা সিস্টেমের সেন্সর থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা। ফলস্বরূপ, শিল্প সেন্সর সিস্টেমগুলিকে সেন্সরগুলিকে কার্যকরভাবে চালনা করার জন্য অতিরিক্ত শক্তি ব্যবস্থাপনা প্রয়োজন। তারা ডিজিটাল আউটপুট ব্যবহার করে, যেমন IO-লিঙ্ক, যা সরাসরি মাইক্রোকন্ট্রোলার বা এমনকি বেতার ট্রান্সসিভারের সাথে সংযোগ করে। অ্যানালগ ডেটা আউটপুটগুলি সাধারণত অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ার দ্বারা কন্ডিশন করা হয় এবং মাইক্রোকন্ট্রোলারের মধ্যে অ্যানালগ-থেকে-ডিজিটাল রূপান্তরকারী (ADCs) এর সাথে লিঙ্ক করা হয়।
1. পরিবেশগত সেন্সর
কারখানার অটোমেশন পরিবেশে, তাপমাত্রা, আপেক্ষিক আর্দ্রতা, চাপ এবং শ্রবণযোগ্য শব্দ পরিমাপকারী পরিবেশগত সেন্সরগুলি সাধারণত 24V DC দ্বারা চালিত হয়। এই সেন্সরগুলি সাধারণত IO-লিঙ্ক যোগাযোগ প্রোটোকলকে ডিজিটাল ফর্ম্যাটে ডেটা আউটপুট করতে ব্যবহার করে।
2. ইমেজ সেন্সর
মেশিন ভিশন সিস্টেমের মূল হিসাবে, ইমেজ সেন্সিং প্রাথমিকভাবে এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে মোতায়েন করা হয় যা ভৌত বস্তুর গণনা করে, তাদের ওজন এবং আয়তন গণনা করে এবং তাদের আকৃতি পরিদর্শন করে। হাই ডায়নামিক রেঞ্জ (HDR) ইমেজ সেন্সরগুলি অটোফোকাস (AF) ড্রাইভার এবং লেন্স শেডিং কারেকশন (LSC) অ্যালগরিদম সহ গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলির একটি স্যুট প্রদান করে, যাতে উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন শিল্প ইমেজ সেন্সরগুলির ডিজাইনকে সমর্থন করে৷
3. মোশন এবং ভাইব্রেশন সেন্সর
রৈখিক বা কৌণিক অবস্থান, কাত এবং সমতলকরণ, মোটর অবস্থা পর্যবেক্ষণ, এবং প্রভাব এবং পতন সনাক্তকরণ সহ কারখানা অটোমেশন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে মোশন এবং কম্পন সেন্সিং এবং সনাক্তকরণ একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। সাধারণত একটি 24V DC রেল দ্বারা চালিত, জড়তামূলক সেন্সরগুলি সাধারণত IO-লিঙ্ক কমিউনিকেশন প্রোটোকল ব্যবহার করে অ্যানালগ বা ডিজিটাল ফর্ম্যাটে ডেটা আউটপুট করতে।
4. প্রক্সিমিটি সেন্সর
প্রক্সিমিটি সেন্সর শারীরিক যোগাযোগ ছাড়াই কাছাকাছি বস্তুর উপস্থিতি বা দূরত্ব শনাক্ত করে। এগুলি বিভিন্ন নীতি ব্যবহার করে তৈরি করা যেতে পারে, যার মধ্যে ধাতব লক্ষ্য বা ইনফ্রারেড আলোর প্রতিক্রিয়াতে ক্যাপাসিটিভ বা প্রবর্তক পরিবর্তন, অথবা আলোক রশ্মির মধ্যে ফোটনের-ফ্লাইটের-সময় পরিমাপ করা হয়।
সেন্সর সিস্টেম ডিজাইনারদের সফলভাবে এই চ্যালেঞ্জ মোকাবেলায় সাহায্য করার জন্য ST বিভিন্ন ধরনের MEMS মোশন এবং পরিবেশগত সেন্সর, 8-বিট STM8 এবং 32-বিট STM32 মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং বিস্তৃত সংযোগ সমাধান (IO-Link সহ তারযুক্ত বা ওয়্যারলেস) অফার করে।
শিল্প অটোমেশন সেন্সর বিভিন্ন ধরনের আসে, সহ:
1. তাপমাত্রা সেন্সর
তাপমাত্রা সেন্সরগুলি ইতিবাচক তাপমাত্রা সহগ ডিভাইস থেকে নেতিবাচক তাপমাত্রা সহগ ডিভাইস এবং RTDs (রেজিস্ট্যান্স টেম্পারেচার ডিটেক্টর) পর্যন্ত।
পজিটিভ টেম্পারেচার কোফিসিয়েন্ট (PTC) থার্মিস্টর হল একটি ইতিবাচক তাপমাত্রা সহগ সহ প্রতিরোধক, যার অর্থ তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে তাদের প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। রৈখিক বৈশিষ্ট্য প্রদানের জন্য এগুলি সাধারণত সিলিকন দিয়ে তৈরি। বিপরীতে, সুইচ-টাইপ পিটিসি থার্মিস্টরগুলি একটি অরৈখিক তাপমাত্রা পরিমাপ বক্ররেখা প্রদর্শন করে। থার্মিস্টর উত্তপ্ত হওয়ার সাথে সাথে একটি জটিল তাপমাত্রায় না পৌঁছানো পর্যন্ত এর প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়, তারপরে এটি বৃদ্ধি পায়।
এগুলি নিরোধক ক্ষতির বিরুদ্ধে অতিরিক্ত তাপ সুরক্ষা প্রদানের জন্য শিল্প সরঞ্জামের মধ্যে মোটর উইন্ডিংগুলিতে পর্যবেক্ষণ রিলেগুলির সাথে ব্যবহার করা হয়। অরৈখিক প্রতিক্রিয়া বক্ররেখার কারণে সর্বাধিক অনুমোদিত বায়ু তাপমাত্রায় প্রতিরোধ ক্ষমতা তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়, যা অতিরিক্ত উত্তাপ রোধ করতে রিলেকে ট্রিগার করে। তারপর এটি একটি বেতার সেন্সর নেটওয়ার্কের সাথে লিঙ্ক করা যেতে পারে।
নেগেটিভ টেম্পারেচার কোফিসিয়েন্ট (এনটিসি) থার্মিস্টর ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে হ্রাসকারী প্রতিরোধের প্রদর্শন করে। তারা ±0.1 ডিগ্রী বা ±0.2 ডিগ্রী সহনশীলতার সাথে 0 ডিগ্রী থেকে 70 ডিগ্রীর একটি বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসীমা জুড়ে নির্ভুলতা বজায় রাখে, চমৎকার দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতার বৈশিষ্ট্যযুক্ত।
এই থার্মিস্টার প্রোব অ্যাসেম্বলিগুলি সাধারণত আইআইওটি এবং স্মার্ট কারখানাগুলিতে ত্রুটি নির্ণয়ের জন্য স্থাপন করা হয়। থার্মিস্টর সেন্সর উপাদানগুলি বিভিন্ন সিস্টেম নিরীক্ষণ করতে পারে এবং বেতার সেন্সর নেটওয়ার্কগুলিকে ক্লাউডের সাথে লিঙ্ক করতে পারে।
এনালগ এবং ডিজিটাল তাপমাত্রা সেন্সর আইসি
2. প্রক্সিমিটি সেন্সর
ইন্ডাকটিভ প্রক্সিমিটি সেন্সর কাছাকাছি ধাতু সনাক্ত করে, মানুষের-মেশিন ইন্টারফেস (HMI) নিরাপত্তা বাড়ায়। 2-ওয়্যার এবং 3-ওয়্যার ডিসি ভার্সনে পাওয়া যায়, সেইসাথে হাই-স্পিড অপারেশনের জন্য আলাদা অ্যামপ্লিফায়ার সহ সেন্সর।
লেজার রেঞ্জিং (লিডার) সেন্সরগুলি এক-মাত্রিক টপোলজিতে বস্তু সনাক্তকরণ সক্ষম করে, যেমন কনভেয়র লাইনে ইনফ্রারেড মোশন সেন্সর. 2ডি LiDAR সেন্সরগুলি প্রোডাকশন লাইনে উপাদানের অবস্থান সনাক্ত করতে অবস্থান সেন্সর হিসাবে কাজ করে।
প্রক্সিমিটি এবং সময়-এর-ফ্লাইট (ToF) সেন্সর
3. কম্পন সেন্সর
কম্পন সেন্সরগুলি কম্পনের ফ্রিকোয়েন্সি পরিমাপ করতে এবং মনিটর করা সিস্টেমের সুরেলা করার জন্য MEMS অ্যাক্সিলোমিটার উপাদান বা পাইজোইলেকট্রিক ক্রিস্টাল ব্যবহার করে। তারা ত্রুটি নির্ণয়ের জন্য গুরুত্বপূর্ণ তথ্য সরবরাহ করে, যখন অ্যাক্সিলোমিটারগুলি কাত, ড্রপ এবং প্রভাব পরিমাপের জন্য গতি সেন্সর হিসাবে কাজ করে। অ্যাক্সিলোমিটার, জাইরোস্কোপ, ইনর্শিয়াল মেজারমেন্ট ইউনিট (আইএমইউ), ইলেকট্রনিক কম্পাস
4. অন্যান্য সেন্সর: চাপ, pH, প্রবাহ, আর্দ্রতা, অতিস্বনক, PIR, ফটোইলেকট্রিক সেন্সর
অটোমেশনে ব্যবহৃত অন্যান্য সেন্সরগুলির মধ্যে রয়েছে চাপ সেন্সর, তরল অম্লতা পরিমাপের জন্য pH সেন্সর, এবং ফ্লো সেন্সর, আর্দ্রতা সেন্সর এবং অ্যাকচুয়েটর নিরীক্ষণের জন্য অতিস্বনক সেন্সর। পিআইআর সেন্সর, ফটোইলেকট্রিক সেন্সর এবং রোটারি এনকোডারগুলি শিল্প অটোমেশন সিস্টেমে থ্রেশহোল্ড পরিমাপের জন্য সীমা সুইচ হিসাবে কাজ করতে পারে।
এই সমস্ত IoT সেন্সরগুলি শিল্প সেন্সর নেটওয়ার্কগুলির (তারযুক্ত বা বেতার) মাধ্যমে গেটওয়েগুলির সাথে সংযোগ করে, যা তারপরে বাস্তব-সময় বিশ্লেষণ এবং অবস্থা পর্যবেক্ষণের জন্য IoT-এর সাথে লিঙ্ক করে৷ ST এর মালিকানা শিল্প সেন্সর.
শিল্প ওয়্যারলেস সেন্সর এবং নেটওয়ার্ক
ইন্ডাস্ট্রিয়াল ওয়্যারলেস সেন্সর নেটওয়ার্কগুলি স্বল্প-পরিসরের ব্লুটুথ এবং জিগবি থেকে ওয়াই-ফাই পর্যন্ত বিস্তৃত প্রোটোকল ব্যবহার করে৷
দীর্ঘ-পরিসরের ইন্ডাস্ট্রিয়াল ওয়্যারলেস সেন্সর নেটওয়ার্কের (IWSN), কম-পাওয়ার সাব-GHz LoRa বেতার যোগাযোগ ব্যবহার করা যেতে পারে।
সেলুলার মডেমগুলি ওয়্যারলেস সেন্সর নেটওয়ার্কগুলির জন্য একটি উচ্চতর-মূল্যের বিকল্প উপস্থাপন করে কিন্তু টেলিকমিউনিকেশন নেটওয়ার্কগুলির নির্ভরযোগ্যতা প্রদান করে৷ মেশিন ভিশন সিস্টেম দ্বারা প্রদত্ত উচ্চতর ডেটা হারের জন্য এটি উল্লেখযোগ্য। IoT-এর অংশ হিসাবে, ভিডিও বিশ্লেষণের জন্য ক্লাউডে ফেরত পাঠানো যেতে পারে।
বিদ্যুৎ খরচ শিল্প সেন্সর নেটওয়ার্কগুলির জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচ্য বিষয়, কারণ হাজার হাজার সেন্সর নোড এবং তাদের বেতার ট্রান্সসিভারগুলি যথেষ্ট শক্তি ব্যবহার করে। কিছু বেতার রাউটিং প্রোটোকল সহজাতভাবে কম শক্তি খরচ করে, প্রাথমিকভাবে নিম্ন শুল্ক চক্রের মাধ্যমে। নির্ভরযোগ্য ডেটা সংগ্রহ এবং নেটওয়ার্ক নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করার জন্য হস্তক্ষেপ কাটিয়ে উঠতে ভারী-লোড অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে কখনও কখনও উচ্চ শক্তির প্রয়োজন হয়।