Thursday 31 May 2018

Sensors and Transducers (4) - Speed Transducers


Speed ကိုတိုင္းတဲ့အခါမွာ အေျခခံကေတာ့ အပတ္ေရ (Revolution per minute -RPM) ကို တိုင္းေလ့ရွိပါတယ္။ အပတ္ေရကေနတစ္ဆင့္ တြက္ထုတ္ၿပီးမွ ေရြ႕လ်ားႏိုင္တဲ့ ယဥ္ေတြဆိုယင္ Km/hr တို႔ Mile/hr တို႔ ျပန္ေျပာင္းထုတ္ေပးမွာပါ။ အပတ္ေရ တိုင္းတဲ့ နည္းအမ်ဳိးမ်ိဳးရွိပါတယ္။ အသုံးမ်ားတဲ့ speed transducer ေတြကို  ေအာက္မွာ ခြဲျပထားပါတယ္။ ေရွ႕က Proximity Sensor ေတြအေၾကာင္း ေသခ်ာဖတ္ခဲ့မယ္ဆိုယင္ ဒီမွာ ျပန္သုံးထားတာ ေတြ႕ရပါလိမ့္မယ္။ 

(က) Optical Encoder
တိုင္းခ်င္တဲ့ အင္ဂ်င္နဲ႔ ဆက္ထားတဲ့ ဘီးတစ္ခုခုမွာ အေပါက္ ဒါမွမဟုတ္ ၾကားေလးေတြပါယင္ အလင္းသုံးတဲ့ Proximity Sensor တစ္မ်ဳိးမ်ဳိး ( Through Beam / Retro-reflective) သုံးၿပီး တိုင္းပါတယ္။ On/Off signal ေတြ ဆက္တိုက္ထြက္ေနတာကို pulse counter နဲ႔ ဖတ္ယူတဲ့ နည္းပါ။ နမူနာၾကည့္ခ်င္ယင္ Ball Type Computer mouse အေဟာင္းေတြကို ဖြင့္ၾကည့္ယင္ ေတြ႕ရပါလိမ့္မယ္။ ဖတ္လို႔ရတဲ့ Pulse အေရအတြက္ကို RPM ျပန္ေျပာင္းၿပီး Analog signal ထုတ္ေပးမွာပါ။ 
Portable techometer တစ္ခ်ဳိ႕မွာလည္း ဒီနည္း နဲ႔သုံးတာရွိပါတယ္။ လည္ေနတဲ့ Shaft ဒါမွမဟုတ္ wheel ကို reflector sticker ေလးတစ္ခု ကပ္ထားၿပီး retro-reflective နည္းနဲ႔ တိုင္းပါတယ္။ ဒီမွာေတာ့ တစ္ပတ္မွာ pulse တစ္ႀကိမ္ဘဲ ထြက္မွာဆိုေတာ့ pulse အေရအတြက္ဟာ RPM ပါဘဲ။


(ခ) Magnetic Pickup
Fly wheel ဒါမွမဟုတ္ လည္ေနတဲ့ ေခြးသြားစိတ္ အနားမွာ Inductive Proximity Sensor (Magnetic Pickup) ထားၿပီး သတၱဳပစၥည္း ရွိတာနဲ႔ မရွိတာကို On/ Off pulse ေတြကေန တိုင္းယူပါတယ္။ Pulse အေရအတြက္ကို တစ္ပတ္မွာရွိတဲ့ ေခြးသြားစိတ္ အေရအတြက္နဲ႔ စားလိုက္ယင္ အပတ္ေရ ရမွာပါ။ အဲဒီကေန တြက္ထုတ္ၿပီး RPM တန္ဘိုး analog signal ထုတ္ေပးပါတယ္။ မ်ားေသာအားျဖင့္ Engine rpm တိုင္းတဲ့ ေနရာေတြမွာ သုံးပါတယ္။
Sensor ေကာင္းမေကာင္း သိခ်င္ယင္ေတာ့ စက္လည္ေနတုန္းမွာ Signal နဲ႔ (-) ၾကားထဲမွာ AC frequency တိုင္းၾကည့္ယင္ Hz တန္ဘိုးတစ္ခုထြက္ရပါမယ္။ Engine speed အတင္အခ်လုပ္ၾကည့္လို႔ frequency တန္ဘိုး ေျပာင္းယင္ Sensor ေကာင္းပါတယ္။

(ဂ) Tachometer/ Tachogenerator
Tachometer (သို႔) Tachogenerator ကို gear နဲ႔ခ်ိတ္ၿပီး စက္လည္တဲ့အခါ လိုက္လည္ေစပါတယ္။ Tachometer မွာ AC နဲ႔ DC ႏွစ္မ်ဳိးရွိပါတယ္။ 
- AC အမ်ဳိးအစား ရဲ႕ output signal က frequency  ျဖစ္ၿပီး လည္တဲ့ အပတ္ေရ အနည္းအမ်ားအလိုက္ frequency အနည္း အမ်ား ေျပာင္းပါတယ္။ 
- DC အမ်ဳိးအစားမွာေတာ့ output signal က Voltage ပါ။ လည္တဲ့ အပတ္ေရ အနည္းအမ်ားေပၚ မူတည္ၿပီး voltage ေျပာင္းပါတယ္။
တစ္ခ်ဳိ႕ ေမာ္တာေတြမွာ build-in tachogenerator ထည့္ထားၿပီး ေမာ္တာ အပတ္ေရကို feedback ျပန္ေပးတာမ်ဳိးလည္း ရွိပါတယ္။ 

(ဃ) Radar Doppler 
ဒီဟာကေတာ့ အပတ္ေရ (RPM) ကို တိုင္းတာ မဟုတ္ပါဘူး။ အလ်ားလိုက္ ေရြ႕လ်ားမႈ (linear motion) ကိုတိုင္းပါတယ္။ Radar signal ထုတ္ၿပီး echo signal ကို ျပန္ဖမ္းပါတယ္။ အရာဝတၳဳတစ္ခုရဲ႕ မူလတည္ေနရာနဲ႔ ေနာက္တစ္ခါ ေတြ႕ရတဲ့ ေနရာ ကြာျခားခ်က္ေပၚမူတည္ၿပီး speed ကို တြက္ထုတ္ေပးတာပါ။ လမ္းျပပုလိပ္ေတြ ကိုင္တဲ့ ကား overspeed ဖမ္းတဲ့ ပစၥည္းေတြ၊ speed camera ေတြက ဒီအမ်ဳိးအစားပါ။
ေနာက္ပိုင္း တိုးတက္လာတဲ့ ယာဥ္အျမန္နႈံး တိုင္းတဲ့ စံနစ္မွာေတာ့ image processing နဲ႔ Computer သုံးၿပီး တိုင္းတာေတြ ရွိပါတယ္။

(င) Electromagnetic Speed Log
ဒီနည္းကိုေတာ့ သေဘၤာေတြမွာ သုံးေလ့ရွိပါတယ္။ Sensor ထိပ္မွာ Electromagnetic field တစ္ခု ထုတ္လႊင့္ထားၿပီး အဲဒီ field ထဲမွာ conductor တစ္ခု (ဒီမွာေတာ့ ေရ ေပါ့) ျဖတ္သြားယင္ induced voltage တစ္ခု ထြက္ပါတယ္။ ျဖတ္သြားတဲ့ ေရရဲ႕ အျမန္နႈံးေပၚမူတည္ၿပီး voltage ေျပာင္းလဲသြားတာကို အေျခခံၿပီး တိုင္းပါတယ္။ ဒါလည္း linear motion ကိုတိုင္းတာပါဘဲ။

အခုေျပာခဲ့တဲ့ speed transducer ေတြက analog signal အေနနဲ႔ တန္ဘိုး တစ္ခု ထုတ္ေပးေနပါတယ္။ အဲဒါကိုမွ speed relay ဒါမွမဟုတ္ controller သုံးၿပီး သတ္မွတ္ထားတဲ့ speed မွာ Digital signal output ထုတ္ေပးပါတယ္။ Engine run signal တို႔ overspeed signal တို႔ကို အဲဒီက ထုတ္ေပးပါတယ္။
ဒီေလာက္ဆိုယင္ Speed Sensor အေၾကာင္း အၾကမ္းဖ်င္း ရေလာက္ပါၿပီ။

[Unicode]

Speed ကိုတိုင်းတဲ့အခါမှာ အခြေခံကတော့ အပတ်ရေ (Revolution per minute -RPM) ကို တိုင်းလေ့ရှိပါတယ်။ အပတ်ရေကနေတစ်ဆင့် တွက်ထုတ်ပြီးမှ ရွေ့လျားနိုင်တဲ့ ယဉ်တွေဆိုယင် Km/hr တို့ Mile/hr တို့ ပြန်ပြောင်းထုတ်ပေးမှာပါ။ အပတ်ရေ တိုင်းတဲ့ နည်းအမျိုးမျိုးရှိပါတယ်။ အသုံးများတဲ့ speed transducer တွေကို  အောက်မှာ ခွဲပြထားပါတယ်။ ရှေ့က Proximity Sensor တွေအကြောင်း သေချာဖတ်ခဲ့မယ်ဆိုယင် ဒီမှာ ပြန်သုံးထားတာ တွေ့ရပါလိမ့်မယ်။ 

(က) Optical Encoder
တိုင်းချင်တဲ့ အင်ဂျင်နဲ့ ဆက်ထားတဲ့ ဘီးတစ်ခုခုမှာ အပေါက် ဒါမှမဟုတ် ကြားလေးတွေပါယင် အလင်းသုံးတဲ့ Proximity Sensor တစ်မျိုးမျိုး ( Through Beam / Retro-reflective) သုံးပြီး တိုင်းပါတယ်။ On/Off signal တွေ ဆက်တိုက်ထွက်နေတာကို pulse counter နဲ့ ဖတ်ယူတဲ့ နည်းပါ။ နမူနာကြည့်ချင်ယင် Ball Type Computer mouse အဟောင်းတွေကို ဖွင့်ကြည့်ယင် တွေ့ရပါလိမ့်မယ်။ ဖတ်လို့ရတဲ့ Pulse အရေအတွက်ကို RPM ပြန်ပြောင်းပြီး Analog signal ထုတ်ပေးမှာပါ။ 
Portable techometer တစ်ချို့မှာလည်း ဒီနည်း နဲ့သုံးတာရှိပါတယ်။ လည်နေတဲ့ Shaft ဒါမှမဟုတ် wheel ကို reflector sticker လေးတစ်ခု ကပ်ထားပြီး retro-reflective နည်းနဲ့ တိုင်းပါတယ်။ ဒီမှာတော့ တစ်ပတ်မှာ pulse တစ်ကြိမ်ဘဲ ထွက်မှာဆိုတော့ pulse အရေအတွက်ဟာ RPM ပါဘဲ။

(ခ) Magnetic Pickup
Fly wheel ဒါမှမဟုတ် လည်နေတဲ့ ခွေးသွားစိတ် အနားမှာ Inductive Proximity Sensor (Magnetic Pickup) ထားပြီး သတ္တုပစ္စည်း ရှိတာနဲ့ မရှိတာကို On/ Off pulse တွေကနေ တိုင်းယူပါတယ်။ Pulse အရေအတွက်ကို တစ်ပတ်မှာရှိတဲ့ ခွေးသွားစိတ် အရေအတွက်နဲ့ စားလိုက်ယင် အပတ်ရေ ရမှာပါ။ အဲဒီကနေ တွက်ထုတ်ပြီး RPM တန်ဘိုး analog signal ထုတ်ပေးပါတယ်။ များသောအားဖြင့် Engine rpm တိုင်းတဲ့ နေရာတွေမှာ သုံးပါတယ်။
Sensor ကောင်းမကောင်း သိချင်ယင်တော့ စက်လည်နေတုန်းမှာ Signal နဲ့ (-) ကြားထဲမှာ AC frequency တိုင်းကြည့်ယင် Hz တန်ဘိုးတစ်ခုထွက်ရပါမယ်။ Engine speed အတင်အချလုပ်ကြည့်လို့ frequency တန်ဘိုး ပြောင်းယင် Sensor ကောင်းပါတယ်။

(ဂ) Tachometer/ Tachogenerator
Tachometer (သို့) Tachogenerator ကို gear နဲ့ချိတ်ပြီး စက်လည်တဲ့အခါ လိုက်လည်စေပါတယ်။ Tachometer မှာ AC နဲ့ DC နှစ်မျိုးရှိပါတယ်။ 
- AC အမျိုးအစား ရဲ့ output signal က frequency  ဖြစ်ပြီး လည်တဲ့ အပတ်ရေ အနည်းအများအလိုက် frequency အနည်း အများ ပြောင်းပါတယ်။ 
- DC အမျိုးအစားမှာတော့ output signal က Voltage ပါ။ လည်တဲ့ အပတ်ရေ အနည်းအများပေါ် မူတည်ပြီး voltage ပြောင်းပါတယ်။
တစ်ချို့ မော်တာတွေမှာ build-in tachogenerator ထည့်ထားပြီး မော်တာ အပတ်ရေကို feedback ပြန်ပေးတာမျိုးလည်း ရှိပါတယ်။ 

(ဃ) Radar Doppler 
ဒီဟာကတော့ အပတ်ရေ (RPM) ကို တိုင်းတာ မဟုတ်ပါဘူး။ အလျားလိုက် ရွေ့လျားမှု (linear motion) ကိုတိုင်းပါတယ်။ Radar signal ထုတ်ပြီး echo signal ကို ပြန်ဖမ်းပါတယ်။ အရာဝတ္ထုတစ်ခုရဲ့ မူလတည်နေရာနဲ့ နောက်တစ်ခါ တွေ့ရတဲ့ နေရာ ကွာခြားချက်ပေါ်မူတည်ပြီး speed ကို တွက်ထုတ်ပေးတာပါ။ လမ်းပြပုလိပ်တွေ ကိုင်တဲ့ ကား overspeed ဖမ်းတဲ့ ပစ္စည်းတွေ၊ speed camera တွေက ဒီအမျိုးအစားပါ။
နောက်ပိုင်း တိုးတက်လာတဲ့ ယာဉ်အမြန်နှုံး တိုင်းတဲ့ စံနစ်မှာတော့ image processing နဲ့ Computer သုံးပြီး တိုင်းတာတွေ ရှိပါတယ်။

(င) Electromagnetic Speed Log
ဒီနည်းကိုတော့ သင်္ဘောတွေမှာ သုံးလေ့ရှိပါတယ်။ Sensor ထိပ်မှာ Electromagnetic field တစ်ခု ထုတ်လွှင့်ထားပြီး အဲဒီ field ထဲမှာ conductor တစ်ခု (ဒီမှာတော့ ရေ ပေါ့) ဖြတ်သွားယင် induced voltage တစ်ခု ထွက်ပါတယ်။ ဖြတ်သွားတဲ့ ရေရဲ့ အမြန်နှုံးပေါ်မူတည်ပြီး voltage ပြောင်းလဲသွားတာကို အခြေခံပြီး တိုင်းပါတယ်။ ဒါလည်း linear motion ကိုတိုင်းတာပါဘဲ။

အခုပြောခဲ့တဲ့ speed transducer တွေက analog signal အနေနဲ့ တန်ဘိုး တစ်ခု ထုတ်ပေးနေပါတယ်။ အဲဒါကိုမှ speed relay ဒါမှမဟုတ် controller သုံးပြီး သတ်မှတ်ထားတဲ့ speed မှာ Digital signal output ထုတ်ပေးပါတယ်။ Engine run signal တို့ overspeed signal တို့ကို အဲဒီက ထုတ်ပေးပါတယ်။
ဒီလောက်ဆိုယင် Speed Sensor အကြောင်း အကြမ်းဖျင်း ရလောက်ပါပြီ။

No comments:

Post a Comment