स्पर्श संवेदक

एक स्पर्श संवेदक एक उपकरण है जो अपने पर्यावरण के साथ शारीरिक बातचीत से उत्पन्न जानकारी को मापता है। स्पर्श संवेदक आमतौर पर कटनीस स्पर्श की जैविक भावना के बाद मॉडलिंग किए जाते हैं जो यांत्रिक उत्तेजना, तापमान और दर्द से होने वाली उत्तेजना का पता लगाने में सक्षम होता है (हालांकि कृत्रिम स्पर्श संवेदकों में दर्द संवेदना आम नहीं है)। रोबोटिक्स, कंप्यूटर हार्डवेयर और सुरक्षा प्रणालियों में स्पर्श संवेदकों का उपयोग किया जाता है। स्पर्श फोन सेंसर का एक आम अनुप्रयोग मोबाइल फोन और कंप्यूटिंग पर टचस्क्रीन डिवाइस में है।

स्पर्श संवेदक piezoresistive, piezoelectric, कैपेसिटिव और elastoresistive सेंसर सहित विभिन्न प्रकार के हो सकता है।

ऐसे सेंसर इस बारे में जानकारी एकत्र कर सकते हैं:

ऑब्जेक्ट की स्थिति, आकार और अभिविन्यास छुआ जा रहा है
संपर्क क्षेत्र में बल के मूल्य और दिशा
चूक
थर्मल चालकता और शरीर के पूर्ण तापमान को छुआ जा रहा है
बनावट और सतह आर्द्रता
कठोरता

वर्गीकरण

स्पर्श बल संवेदक
प्रतिरोध मैट्रिक्स – समांतर इलेक्ट्रोड के दो लंबवत विमान एक दूसरे से एक piezoresistive सामग्री से अलग हो गए। सरणी का बिंदु लंबवत इलेक्ट्रोड के चौराहे पर परिभाषित किया गया है।
चुंबकीय प्रतिरोधी स्पर्श संवेदक
Piezoelectric परत के साथ स्पर्श संवेदक
इन्फ्रारेड विकिरण का उपयोग कर स्पर्श संवेदक

संवेदनशील स्पर्श संवेदक
प्रवाहकीय रबर परतों के साथ स्पर्श संवेदक
कैपेसिटिव स्पर्श संवेदक
Optoelectronic स्पर्श संवेदक
एक डीपोल पल का उपयोग कर स्पर्श संवेदक

उपयोग
सामरिक सेंसर रोजमर्रा की जिंदगी में दिखाई देते हैं जैसे लिफ्ट बटन और दीपक जो बेस को छूकर मंद या चमकते हैं। स्पर्श संवेदकों के लिए असंख्य अनुप्रयोग भी हैं जिनमें से अधिकांश लोग कभी भी अवगत नहीं होते हैं।

सेंसर जो बहुत छोटे बदलावों को मापते हैं, उनमें बहुत अधिक संवेदनशीलता होनी चाहिए। सेंसर को मापने के लिए एक छोटा सा प्रभाव डालने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए; सेंसर को कम करने से अक्सर इसमें सुधार होता है और अन्य फायदे भी पेश हो सकते हैं। सभी प्रकार के अनुप्रयोगों के प्रदर्शन का परीक्षण करने के लिए स्पर्श संवेदकों का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, इन सेंसर का इस्तेमाल ऑटोमोबाइल (ब्रेक, क्लच, दरवाजे की सील, गैस्केट), बैटरी टुकड़े टुकड़े, बोल्ट किए गए जोड़, ईंधन कोशिकाओं आदि के निर्माण में किया गया है।

एक चिकित्सा इमेजिंग मोडैलिटी के रूप में स्पर्श करने वाली इमेजिंग, डिजिटल छवि में स्पर्श की भावना का अनुवाद स्पर्श संवेदकों पर आधारित है। टैक्टाइल इमेजिंग मैन्युअल पल्पेशन की बारीकी से नकल करता है, क्योंकि उसके चेहरे पर लगाए गए दबाव सेंसर सरणी वाले डिवाइस की जांच नैदानिक ​​परीक्षा के दौरान मानव उंगलियों के समान कार्य करती है, जांच द्वारा मुलायम ऊतक को विकृत करती है और दबाव पैटर्न में परिणामी परिवर्तनों का पता लगाती है।

रोबोट को ऑब्जेक्ट्स के साथ बातचीत करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जिसमें परिशुद्धता, निपुणता, या असामान्य वस्तुओं के साथ बातचीत शामिल है, को संवेदी तंत्र की आवश्यकता होती है जो कि मानव की स्पर्श क्षमता के बराबर है। रोबोट के उपयोग के लिए स्पर्श संवेदक विकसित किए गए हैं। जब रोबोट किसी ऑब्जेक्ट को पकड़ना शुरू करता है तो स्पर्श संवेदक अतिरिक्त जानकारी प्रदान करके विजुअल सिस्टम का पूरक हो सकता है। इस समय दृष्टि अब पर्याप्त नहीं है, क्योंकि वस्तु के यांत्रिक गुण अकेले दृष्टि से निर्धारित नहीं किए जा सकते हैं। वजन, बनावट, कठोरता, द्रव्यमान का केंद्र, घर्षण गुणांक, और थर्मल चालकता को निर्धारित करने के लिए ऑब्जेक्ट इंटरैक्शन और कुछ प्रकार की स्पर्श संवेदना की आवश्यकता होती है।

युद्ध और इंजीनियरिंग में रोबोटों में स्पर्श संवेदकों के कई वर्गों का उपयोग किया जाता है

दबाव सेंसर Arrays
प्रेशर सेंसर सरणी टैक्टल के बड़े ग्रिड हैं। एक “स्पर्श” एक ‘स्पर्श तत्व’ है। प्रत्येक रणनीति सामान्य बलों का पता लगाने में सक्षम है। टैक्टल-आधारित सेंसर संपर्क सतह का एक उच्च संकल्प ‘छवि’ प्रदान करते हैं। स्थानिक संकल्प और बल संवेदनशीलता के साथ-साथ वायरस और सिग्नल रूटिंग जैसे सिस्टम-एकीकरण प्रश्न महत्वपूर्ण हैं। प्रेशर सेंसर सरणी पतली फिल्म रूप में उपलब्ध हैं। इन्हें मुख्य रूप से इंजीनियरों और तकनीशियनों द्वारा विनिर्माण और अनुसंधान एवं विकास प्रक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले विश्लेषणात्मक औजारों के रूप में उपयोग किया जाता है, और रोबोटों में उपयोग के लिए अनुकूलित किया गया है। उपभोक्ताओं के लिए उपलब्ध ऐसे सेंसर के उदाहरणों में प्रवाहकीय रबड़, लीड ज़िकोनेट टाइटेनैट (पीजेडटी), पॉलीविनाइडिडेन फ्लोराइड (पीवीडीएफ), पीवीडीएफ-टीआरएफई, एफईटी, और धातु कैपेसिटिव सेंसिंग तत्वों से बने सरणी शामिल हैं।

तनाव गेज Rosettes
तनाव गेज रोसेट कई तनाव गेज से बनाए जाते हैं, प्रत्येक गेज एक विशेष दिशा में बल का पता लगाता है। जब प्रत्येक तनाव गेज की जानकारी संयुक्त होती है, तो जानकारी बल या टोक़ के पैटर्न के निर्धारण की अनुमति देती है।

जैविक रूप से प्रेरित स्पर्श संवेदक
जैविक रूप से प्रेरित डिजाइनों की एक किस्म को सरल व्हिस्कर-जैसी सेंसर से लेकर सुझाव दिया गया है जो नवीनतम आईक्यूब (उद्धरण वांछित) के रूप में त्वचा की तरह सेंसर को पूरा करने के लिए, एक और अधिक उन्नत उंगलियों की तरह सेंसर के माध्यम से एक समय में केवल एक बिंदु को मापता है। जैविक रूप से प्रेरित स्पर्श संवेदक अक्सर एक से अधिक संवेदन रणनीति शामिल करते हैं। उदाहरण के लिए, वे दबावों के वितरण, और दबाव सेंसर सरणी और तनाव गेज रोसेट्स से आने वाले बलों के पैटर्न का पता लगा सकते हैं, जिससे मानव-समान क्षमता के साथ दो-बिंदु भेदभाव और बल संवेदना की अनुमति मिलती है।

जैविक रूप से डिज़ाइन किए गए स्पर्श संवेदकों के उन्नत संस्करणों में कंपन संवेदना शामिल है जिसे स्पर्श संवेदक और ऑब्जेक्ट्स के बीच बातचीत को समझने के लिए महत्वपूर्ण माना जाता है जहां सेंसर ऑब्जेक्ट पर स्लाइड करता है। इस तरह के अंतःक्रियाओं को अब मानव उपकरण के उपयोग के लिए महत्वपूर्ण माना जाता है और किसी वस्तु के बनावट का निर्धारण किया जाता है। ऐसा एक सेंसर बल संवेदन, कंपन संवेदना, और गर्मी हस्तांतरण संवेदन को जोड़ती है।

DIY और ओपन-हार्डवेयर स्पर्श संवेदक
हाल ही में, एक परिष्कृत स्पर्श संवेदक को खुले हार्डवेयर बनाया गया है, जो उत्साही और शौकियों को अन्यथा महंगी तकनीक के साथ प्रयोग करने में सक्षम बनाता है। इसके अलावा, सस्ते ऑप्टिकल कैमरों के आगमन के साथ, उपन्यास सेंसर प्रस्तावित किए गए हैं जिन्हें 3 डी प्रिंटर के साथ आसानी से और सस्ती रूप से बनाया जा सकता है।