Join 60,000+ competitive exam aspirants
or with email
Your Cart
Subtotal₹0
Total₹0
Examoogle • User • info@examoogle.com • EE-2024-8821
Chapter 1 of 12 • Page 1 of 248🔒 Protected PDF • Watermarked
Join 60,000+ competitive exam aspirants
रिक्त स्थानों को भरने के लिए सर्वाधिक उपयुक्त विकल्पों का चयन करें। पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर गतिशील परिवर्तनों के प्रति ____ संवेदनशीलता प्रदर्शित करते हैं और उनका आउटपुट प्रयुक्त यांत्रिक तनाव पर ____ निर्भर करता है।
कम, व्युत्क्रमानुपाती
उच्च, रैखिक
मध्यम, चरघातांकीय
शून्य, स्वतंत्र
उच्च, रैखिक
पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर यांत्रिक तनाव को सीधे विद्युत आवेश में परिवर्तित करते हैं। वे इनपुट में तेजी से होने वाले (गतिशील) परिवर्तनों के प्रति अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं, जो उन्हें कंपन और आघात माप के लिए आदर्श बनाता है, और उनका आउटपुट वोल्टेज उनकी रैखिक ऑपरेटिंग सीमा के भीतर प्रयुक्त यांत्रिक बल के सीधे आनुपातिक होता है।
पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर यांत्रिक तनाव को सीधे विद्युत आवेश में परिवर्तित करते हैं। वे इनपुट में तेजी से होने वाले (गतिशील) परिवर्तनों के प्रति अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं, जो उन्हें कंपन और आघात माप के लिए आदर्श बनाता है, और उनका आउटपुट वोल्टेज उनकी रैखिक ऑपरेटिंग सीमा के भीतर प्रयुक्त यांत्रिक बल के सीधे आनुपातिक होता है।
Q=d⋅F — जहाँ Q आवेश है, d पीजोइलेक्ट्रिक आवेश स्थिरांक है, और F प्रयुक्त बल है।
V=CQ=Cd⋅F — जहाँ V आउटपुट वोल्टेज है और C सेंसर तत्व की धारिता (capacitance) है।
जब किसी पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल (जैसे क्वार्ट्ज या PZT) पर यांत्रिक बल लगाया जाता है, तो आंतरिक द्विध्रुव आघूर्ण पुनर्व्यवस्थित हो जाते हैं, जिससे सामग्री की विपरीत सतहों पर आवेशों का संचय होता है। यह घटना, जिसे पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के रूप में जाना जाता है, इलेक्ट्रोड के पार एक विद्युत विभवांतर V उत्पन्न करती है। इस आउटपुट का परिमाण V=Ag⋅t⋅F है, जहाँ आवेश तनाव से रैखिक रूप से संबंधित होता है।
पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर सक्रिय ट्रांसड्यूसर होते हैं क्योंकि वे अपना स्वयं का विद्युत आउटपुट उत्पन्न करते हैं।
वे उच्च-आवृत्ति मापन के लिए उत्कृष्ट हैं लेकिन आवेश रिसाव के कारण स्थिर (DC) मापन के लिए अनुपयुक्त हैं।
रैखिक संबंध तब तक बना रहता है जब तक कि क्रिस्टल यांत्रिक विफलता का सामना न करे या तापीय सीमा पार न हो जाए।
उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया
स्व-उत्पादक (सेंसिंग तत्व के लिए बाहरी शक्ति की आवश्यकता नहीं)
छोटा आकार और मजबूत निर्माण
स्थिर या बहुत धीरे-धीरे बदलने वाले चर को मापने में असमर्थ
तापमान के उतार-चढ़ाव के प्रति संवेदनशील
उच्च प्रतिबाधा सिग्नल कंडीशनिंग (चार्ज एम्पलीफायरों) की आवश्यकता होती है
कंपन विश्लेषण
गतिशील दबाव की निगरानी
माइक्रोफोन और अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर
पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री गतिशील घटनाओं के लिए 'उच्च' संवेदनशीलता प्रदर्शित करती है क्योंकि मिनट यांत्रिक विस्थापन भी मापने योग्य वोल्टेज प्रेरित करते हैं।
विकल्प A गलत है क्योंकि संवेदनशीलता उच्च है, कम नहीं। विकल्प C गलत है क्योंकि आउटपुट रैखिक है, चरघातांकीय नहीं। विकल्प D गलत है क्योंकि आउटपुट तनाव पर अत्यधिक निर्भर है।
B सही है — पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर गतिशील यांत्रिक इनपुट के प्रति अपनी उच्च संवेदनशीलता और तनाव व वोल्टेज आउटपुट के बीच रैखिक संबंध के लिए जाने जाते हैं।
याद रखें कि पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर हाई-पास फिल्टर के रूप में कार्य करते हैं; वे स्थिर DC इनपुट को नहीं माप सकते, जो इंस्ट्रूमेंटेशन परीक्षाओं में एक सामान्य जाल है।