ট্রান্সডিউসারের এর মৌলিক ধারনা

Electronic instrumentation system এ কোন ভৌত রাশিকে পর্যবেক্ষণ করার জন্য প্রথমেই যার প্রয়োজন পরে তা হচ্ছে একটি ইনপুট ডিভাইস। আর ইনপুট ডিভাইস হচ্ছে বিভিন্ন ধরনের ট্রান্সডিউসার। আজ আমি আমার এই পোস্টে ট্রান্সডিউসার নিয়ে বিশদ আলোচনা করব।

ট্রান্সডিউসার কি? what is Transducer?

Transduce শব্দের অর্থ হলো পরিবর্তন আর transducer শব্দের অর্থ দাঁড়ায় পরিবর্তনকারী। অর্থাৎ transducer এমন একটি ডিভাইস যা একপ্রকার শক্তিকে অন্য প্রকার শক্তিতে রূপান্তর করে। electronic instrumentation এর ক্ষেত্রে বলা যায় transducer এমন একটি ডিভাইস যা নন ইলেকট্রিক্যাল ভৌত রাশিকে পরিমাপযোগ্য ইলেকট্রিক্যাল রাশিতে রূপান্তর করে। যেমন তাপ, চাপ, আলোর তীব্রতা, আদ্রতা, বল, দূরত্ব, শব্দের তীব্রতা, কম্পন ইত্যাদি ভৌত রাশিকে পরিমাপ বা পর্যবেক্ষণ করার জন্য transducer ব্যবহার করে সমতুল্য ইলেকট্রিক্যাল রাশিতে রূপান্তর করা হয়।

ট্রান্সডিউসার এর  প্রকারভেদ classification of Transducer?

ট্রান্সডিউসার প্রধানত দুই প্রকার। যথা-

১। মেকানিকাল ট্রান্সডিউসার: এই প্রকার ট্রান্সডিউসার কোন ভৌতিক রাশিকে অন্য আরেক প্রকার সুবিধাজনক ভৌতিক রাশিতে রূপান্তর করে। যেমন বার্ডন টিউব (Burdon's tube) এর সাহায্যে চাপক displacement এ রূপান্তর করা হয়।

২। ইলেকট্রিক্যাল ট্রান্সডিউসার: এর সাহায্যে নন- ইলেকট্রিক্যাল ফিজিক্যাল রাশিকে ইলেকট্রিক্যাল রাশিতে রূপান্তর করা হয়। যেমন মাইক্রোফোনের মাধ্যমে শব্দকে electrical signal এ রূপান্তর করা হয়।
একটি ইলেকট্রিক্যাল ট্রান্সডিউসার এর প্রধান অংশ দুইটি হল-
১. sensing element
২. transduction element
Sensing element কে ডিটেক্টর element ও বলা হয় আর এটি হলো ট্রান্সডিউসারের সেই অংশ যা কোন physical রাশিকে গ্রহণ করে প্রয়োজনীয় পরিবর্তন করে। আর transduction element সেই রাশিকে electrical signal এ রূপান্তর করে। তাই sensing element কে primary ট্রান্সডিউসার ও transduction element-কে secondary tranducer বলা হয়ে থাকে।

ট্রান্সডিউসার কত প্রকার? Type of Transducer?

ইলেকট্রিক্যাল ট্রান্সডিউসার এর শ্রেণীবিন্যাস নিম্নোক্ত কয়েকটি বিষয়ের উপর নির্ভর করে
ক) ট্রান্সডাকশন ইলিমেন্ট
খ) স্টেজ
গ)পাওয়ার সোর্স
ঘ) সিগনালের ধরন

Transduction element এর  উপর ভিত্তি করে তাদেরকে নিম্নলিখিতভাবে ভাগ করা যায়
১। রেজিস্টিভ: রেজিস্টিভ ট্রান্সডিউসারে input রাশি সরাসরি resistance এ রূপান্তরিত হয়
২। Inductive: এতে input inductance এ রূপান্তরিত হয়
৩। ক্যাপাসিটিভ: এতে input ক্যাপাসিট্যান্স এ রূপান্তরিত হয়
৪। পিজোইলেকট্রিক: এতে input voltage এ রূপান্তরিত হয়
৫। থার্মোইলেকট্রিক: এতে তাপ শক্তিকে ইলেকট্রিক্যাল শক্তিতে রূপান্তরিত করা হয়

 স্টেজ হিসেবে ট্রান্সডিউসারকে দুই ভাগে ভাগ করা যায়, যথা-

১। প্রাইমারী ট্রান্সডিউসার: যে ট্রান্সডিউসার মাধ্যমে এক প্রকার নন- ইলেকট্রিক্যাল কোন রাশিকে অন্য আরেক প্রকার নন ইলেকট্রিক্যাল রাশিতে রূপান্তর করা হয় তাকে প্রাইমারি ট্রান্সডিউসার বলে । যেমন বার্ডন টিউব (Burdon's tube) এর সাহায্যে চাপক displacement এ রূপান্তর করে।

২। সেকেন্ডারী ট্রান্সডিউসার: যে ট্রান্সডিউসার মাধ্যমে নন ইলেকট্রিক্যাল রাশিকে ইলেকট্রিক্যাল রাশিতে রূপান্তর করা হয় তাকে সেকেন্ডারী ট্রান্সডিউসার বলে।

Power source এর ভিত্তিতে ট্রান্সডিউসার আবার দুই প্রকার-

১। একটিভ ট্রান্সডিউসার: যে প্রকার ট্রান্সডিউসার ব্যবহার করার জন্য কোন external power source এর প্রয়োজন পড়ে না তাকে একটিভ ট্রান্সডিউসার বলে। যেমন থার্মোকাপল, থার্মোপাইল, ফটো ভোল্টেক সেল ইত্যাদি।

২। প্যাসিভ ট্রান্সডিউসার: যে ট্রান্সডিউসার কার্যকর করার জন্য বাহিরের পাওয়ার সোর্সের প্রয়োজন পড়ে তাকে প্যাসিভ ট্রান্সডিউসার বলে । যেমন, স্ট্রেইন গেজ, রেজিস্ট্যান্স থার্মোমিটার ইত্যাদি।

সিগনালের ধরনের ওপর ভিত্তি করে ট্রান্সডিউসার আবার দুই প্রকার-

১। এনালগ ট্রান্সডিউসার: যে ট্রান্সডিউসার মাধ্যমে কোন এক নন-ইলেকট্রিক্যাল রাশিকে অন্য এনালগ ইলেকট্রিক্যাল আউটপুটে রূপান্তর করা হয় তাকে এনালগ transfusion বলে। যেমন, স্ট্রেইন গেজ, থার্মোকাপল, থার্মোপাইল, ইত্যাদি।

২। ডিজিটাল ট্রান্সডিউসার: এই প্রকার ট্রান্সডিউসার এর মাধ্যমে একটি নন ইলেকট্রিক্যাল রাশিকে ডিজিটাল electrical signal এ রূপান্তর করা হয় যেমন, অপটিক্যাল এনকোডার, resistive encoder ইত্যাদি।
ইলেকট্রিক্যাল ট্রানডিউসারের প্যারামিটার সমূহ:
১। sensitivity একটি  ট্রানডিউসারের অউটপুট রাশি এবং ইনপুট রাশির অনুপাতকে sensitivity বলে যেমন, V/K হল temperature sensor এর sensitivity. ট্রানডিউসারের ক্ষেত্রে উচ্চ sensitivity থাকা ভালো।
২। linearity একটি ট্রান্সফারের ইনপুট ও আউটপুট রাশির সম্পর্ক অবশ্যই linear হতে হবে
৩।  dynamic range ট্রানডিউসারের dynamic range প্রশস্ত হওয়া আবশ্যক
৪। এছাড়া একটি transducer এর ওজন ও আয়তন এমন হতে হবে যাতে পরিমাপ নিয়ন্ত্রণ বা instrumentation এর যেকোন কাজে সহজে ব্যবহার করা যায়জ

Electrical transducer ব্যবহারের সুবিধা:
১. ইলেকট্রিক্যাল সিগনাল amplify করা সহজ,
২. Moment প্রতিক্রিয়া সর্বনিম্ন পর্যায়ে কমানো সম্ভব,
৩. ঘর্ষণ প্রতিক্রিয়া কমানো সম্ভব,
৪. ইলেকট্রনিক সিস্টেমকে খুব কম পাওয়ার দ্বারা অতি সহজে নিয়ন্ত্রণ করা যায়,
৫. Telemetry পদ্ধতি ব্যবহার করে দূর থেকেও পর্যবেক্ষণ করা যায়,
৬. Talsari প্রাপ্ত input signal কে পর্যবেক্ষণ করার জন্য আউটপুট ডিভাইসের জন্য উপযোগী সিগন্যালের রূপান্তর করার সহজ,
৭. খুব কম পাওয়ার ব্যবহার করে পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব,
৮. এছাড়া ডিভাইসে আকার এবং ওজন অনেক কম হয়ে থাকে।

নিম্নে উল্লেখ্য বিভিন্ন প্রকার transducer-র কার্যপ্রণালী পরবর্তী পোস্টগুলোতে আলোচনা করা হবে

• রেজিস্টিভ পজিশন ট্রান্সডিউসার
• রেজিস্ট্যান্স প্রেসার ট্রান্সডিউসার
• স্ট্রেইন গেজ
• রেজিস্ট্যান্স থার্মোমিটার
• থার্মিস্টর
• ভেরিয়েবল রিলাকট্যান্স ট্রান্সডিউসার
• লিনিয়ার ভেরিয়েবল ডিফারেনশিয়াল ট্রান্সফরমার(LVDT)
• প্রেসার ইন্ডাকটিভ ট্রান্সডিউসার
• প্রেসার ক্যাপাসিটিভ ট্রান্সডিউসার
• পিজো ইলেকট্রিক ট্রান্সডিউসার
• ফোটো ইলেকট্রিক ট্রান্সডিউসার
  • ফটো ইমিসিভ সেল
  • ফটোকন্ডাক্টিভ সেল
  • ফটোভোল্টেইক সেল
• থার্মোকাপল ও থার্মোপাইল
• ডাইলেকট্রিক গেজ
• ম্যাগনেটিক ফ্লো মিটার