ऑटो सेंसर: ऑटोमोटिव प्रौद्योगिकी के भविष्य को दिशा देना

विषय - सूची
● परिचय
● बाजार अवलोकन
● विभिन्न प्रकार के ऑटो सेंसर
● निष्कर्ष

परिचय

आधुनिक कार तकनीक सुरक्षा और दक्षता में सुधार करने के लिए ऑटो सेंसर पर बहुत अधिक निर्भर करती है, साथ ही ड्राइवरों और यात्रियों के लिए आराम को भी बढ़ाती है। ये उन्नत उपकरण विभिन्न स्थितियों की निगरानी करते हैं और उन पर प्रतिक्रिया करते हैं ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वाहन बेहतर प्रदर्शन करें और अच्छी तरह से सुरक्षित रहें। सेंसर तकनीक में विकास के कारण, कारें अब ऐसी सुविधाओं से सुसज्जित हैं जो नेविगेशन में सहायता करती हैं, टकराव को रोकती हैं और उत्सर्जन को प्रभावी ढंग से प्रबंधित करती हैं। विस्तारित ऑटो सेंसर बाजार सुरक्षित और अधिक ईंधन-कुशल वाहनों की बढ़ती मांग को दर्शाता है। जैसे-जैसे ऑटोमोटिव उद्योग आगे बढ़ता है, अत्याधुनिक सेंसर को शामिल करना वाहन प्रौद्योगिकी में नवाचारों का मार्ग प्रशस्त करेगा।

बाजार अवलोकन

बाज़ार का पैमाना और विकास

आने वाले वर्षों में दुनिया भर में सेंसर बाजार में काफी वृद्धि होने की उम्मीद है। 30.68 में $2023 बिलियन से बढ़कर 62.2 तक $2028 बिलियन तक 15% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) के साथ। यह उछाल मुख्य रूप से ड्राइवर सहायता प्रणालियों (ADAS) की बढ़ती मांग और इलेक्ट्रिक वाहनों (EV) और हाइब्रिड वाहनों (HV) के बढ़ते उत्पादन के कारण है। मार्केट्सएंडमार्केट्स की एक रिपोर्ट के अनुसार, वाहन सुरक्षा और उत्सर्जन मानकों को बढ़ाने के उद्देश्य से सख्त सरकारी नियम भी बाजार के विस्तार के पीछे चालक हैं।

बाजार में हिस्सेदारी

बाजार को तापमान, ऑक्सीजन, स्थिति और दबाव सेंसर जैसे सेंसर प्रकारों के आधार पर विभाजित किया गया है। यात्री कारों और वाणिज्यिक वाहनों जैसे हल्के और भारी वाहनों सहित वाहन प्रकार भी इसे विभाजित करते हैं। विभिन्न क्षेत्रों में, एशिया प्रशांत में सबसे अधिक वृद्धि होने की उम्मीद है।

प्रमुख रुझान

ADAS और स्व-चालित कारों की बढ़ती ज़रूरत LiDAR और रडार जैसी सेंसर तकनीकों के इस्तेमाल से बढ़ रही है। अनुप्रयोगों में IoT और AI को एकीकृत करने से सेंसर की क्षमता और विशेषताओं में सुधार होता है। वाहनों (EV) और हाइब्रिड वाहनों (HV) में बदलाव भी सेंसर तकनीक को अपनाने को प्रभावित कर रहा है, क्योंकि अब बैटरी की स्थिति और चार्जिंग स्थिति जैसे महत्वपूर्ण कारकों पर नज़र रखने के लिए सेंसर की ज़रूरत होती है। ये बदलाव सेंसर तकनीक में प्रगति और सुरक्षा और प्रभावशीलता के लिए बढ़ती उपभोक्ता अपेक्षाओं से उपजा है, जो ऑटोमोटिव सेंसर बाज़ार के रुझानों के परिदृश्य को आकार देता है।

विभिन्न प्रकार के ऑटो सेंसर

ऑक्सीजन सेंसर

कार O2 सेंसर वाहन के उत्सर्जन नियंत्रण सेटअप में एक भूमिका निभाते हैं और कार उत्साही और मैकेनिक दोनों के बीच ऑक्सीजन सेंसर के रूप में जाने जाते हैं! आमतौर पर वाहन के इंजन बे क्षेत्र के मैनिफोल्ड क्षेत्र में पाए जाने वाले ये सेंसर निकास धुएं में मौजूद ऑक्सीजन के स्तर पर नज़र रखते हैं, जिससे इंजन नियंत्रण इकाई (ECU) को इष्टतम प्रदर्शन के लिए वायु-ईंधन मिश्रण को ठीक करने में मदद मिलती है! ऑक्सीजन सेंसर में ज़िरकोनिया या टाइटेनिया सामग्री से तैयार एक घटक होता है जो आस-पास के वातावरण में निकास उत्सर्जन के भीतर ऑक्सीजन सांद्रता की तुलना करके वोल्टेज अंतर बनाता है। 

जब हवा और ईंधन का मिश्रण अधिक ईंधन और कम ऑक्सीजन होता है), तो सेंसर कम वोल्टेज उत्पन्न करता है; जब यह कम होता है (अधिक ऑक्सीजन और कम ईंधन), वोल्टेज पहले की तुलना में कम होने के बजाय बढ़ जाता है जब यह अधिक होता था। यह निरंतर प्रतिक्रिया इंजन नियंत्रण इकाई (ईसीयू) को उत्सर्जन को कम करने और ईंधन दक्षता को बढ़ाने के दौरान दहन को प्राप्त करने के लिए ईंधन इंजेक्शन और इग्निशन टाइमिंग को समायोजित करने की अनुमति देती है। आज के वाहनों में, आपको कैटेलिटिक कनवर्टर के आगे और बाद में कई ऑक्सीजन सेंसर लगे हुए मिलेंगे, ताकि यह आकलन किया जा सके कि हानिकारक उत्सर्जन को कम करने के लिए कैटेलिटिक कनवर्टर कितनी कुशलता से काम करता है।

मास एयर फ्लो (MAF) सेंसर

मास एयर फ्लो (MAF) सेंसर इंजन में हवा के सेवन की गणना करने में एक भूमिका निभाते हैं। कुशल दहन प्रक्रियाओं के लिए सही ईंधन इंजेक्शन तय करने में एक महत्वपूर्ण तत्व। यह सेंसर आमतौर पर एयर फ़िल्टर और इनटेक मैनिफोल्ड के बीच लगाया जाता है। अक्सर, यह एयरफ्लो को मापने के लिए एक गर्म तार या फिल्म का उपयोग करता है। जैसे ही हवा इस तत्व पर चलती है, यह ठंडी हो जाती है, जिससे विद्युत प्रतिरोध स्तरों में बदलाव होता है। इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल यूनिट (ECU) तार की गर्मी को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक बिजली का ट्रैक रखता है। इस जानकारी का उपयोग करके इंजन में बहने वाली हवा की मात्रा का पता लगाएं। ECU के लिए वायु द्रव्यमान को सटीक रूप से मापना महत्वपूर्ण है ताकि इष्टतम इंजन प्रदर्शन के लिए वायु-ईंधन अनुपात को ठीक से समायोजित किया जा सके, जो उत्सर्जन को कम करने और रुकने या असमान निष्क्रियता से बचने में मदद करता है। उन्नत MAF सेंसर ECU को और भी अधिक सटीक विवरण प्रदान करने के लिए तापमान और दबाव में होने वाले परिवर्तनों पर भी विचार करते हैं।

दबाव और वैक्यूम सेंसर

प्रेशर सेंसर वाहनों में पाए जाने वाले ऐसे हिस्से हैं जिनका इंजन और ट्रांसमिशन सिस्टम तथा ब्रेकिंग और HVAC सिस्टम (हीटिंग और एयर कंडीशनिंग) जैसी विभिन्न प्रणालियों में कई तरह से उपयोग होता है। ये सेंसर आमतौर पर पीजो तत्वों का उपयोग करते हैं जो दबाव में बदलाव होने पर अपने प्रतिरोध को बदलते हैं और तदनुसार विद्युत संकेत बनाते हैं। इसका एक उदाहरण मैनीफोल्ड एब्सोल्यूट प्रेशर (MAP) है, जो इंजन लोड की गणना करने और ईंधन वितरण और इग्निशन टाइमिंग समायोजन को नियंत्रित करने में मदद करने के लिए मैनीफोल्ड के अंदर हवा के दबाव की निगरानी करता है। यह डिवाइस विभिन्न स्थितियों में इंजन के प्रदर्शन और ईंधन दक्षता को बढ़ाता है। वैक्यूम सेंसर आमतौर पर उत्सर्जन नियंत्रण सेटअप में इनटेक मैनीफोल्ड या अन्य इंजन भागों के भीतर वैक्यूम स्तरों की निगरानी के लिए नियोजित होते हैं। वे EGR और ब्रेक बूस्टर जैसी प्रणालियों के इष्टतम संचालन की गारंटी देने में मदद करते हैं जो कुशल कामकाज के लिए सटीक वैक्यूम स्तरों पर निर्भर करते हैं।

निकटता सेंसर

आज के ऑटोमोबाइल निकटता सेंसर के बिना प्रभावी ढंग से काम नहीं कर सकते हैं, जो सुरक्षा और आराम के लिए महत्वपूर्ण हैं। कुछ में पार्किंग सहायक उपकरण और सिस्टम होते हैं जो स्पॉट की पहचान करते हैं और टकराव से बचते हैं। ये सेंसर अल्ट्रासोनिक सिग्नल और रडार या लिडार इंस्टॉलेशन से जुड़ी विभिन्न तकनीकों की मदद से वाहन के पास की वस्तुओं की पहचान कर सकते हैं। अल्ट्रासोनिक सेंसर आवृत्ति ध्वनि तरंगों को संचारित करते हैं जो पास की वस्तु से परावर्तित होती हैं। फिर वे प्रतिध्वनि के वापस आने में लगने वाले समय का पता लगाकर इन वस्तुओं की दूरी निर्धारित करते हैं।

ये सेंसर आमतौर पर पार्किंग सहायता प्रणालियों में लगाए जाते हैं ताकि गति को नेविगेट करते समय बाधाओं को समझने में ड्राइवरों की सहायता की जा सके। वस्तुओं की छवियों को कैप्चर करने और उनकी गति और कार से दूरी को मापने के लिए प्रकाश पर निर्भर रहने के बजाय, रडार सेंसर रेडियो तरंगों का उपयोग करके वस्तुओं को कैप्चर करते हैं। इस तकनीक की प्रासंगिकता सुविधाओं में है, जैसे कि क्रूज़ कंट्रोल और रेल पर किसी बाधा का पता चलने पर स्वचालित आपातकालीन ब्रेक लगाना। इसका मतलब है कि सिस्टम को उच्च परिशुद्धता के साथ चलती वस्तुओं का पता लगाना चाहिए और आवश्यक प्रतिक्रियाएँ प्रदान करनी चाहिए। लागत कारकों के कारण वाहनों के भीतर लिडार सेंसर का उपयोग सीमित है। हालाँकि, वे पर्यावरण का त्रि-आयामी मानचित्र बनाने के लिए सबसे अच्छा समाधान प्रदान करते हैं। यह उन्हें स्व-ड्राइविंग सुविधाओं के परिष्कृत स्तरों के लिए आदर्श बनाता है।

विजन सेंसर

विज़न सेंसर का उपयोग आधुनिक ADAS में परिष्कृत वाहनों के एक भाग के रूप में किया जाता है। ये सेंसर कार के आस-पास की छवियों को कैप्चर करने के लिए CMOS (पूरक धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर) या CCD (चार्ज कपल्ड डिवाइस) तकनीक का उपयोग करते हैं। इसके बाद, लेन मार्किंग, ट्रैफ़िक संकेत, पैदल यात्री और अन्य कारों जैसी विभिन्न अन्य विशेषताओं को पहचानने के लिए इन छवियों पर अधिक जटिल गणनाएँ की जाती हैं। एक विज़न सेंसर में कई सेंसरों को संयोजित करने से कारों में लेन प्रस्थान चेतावनी और स्वचालित आपातकालीन ब्रेकिंग जैसी सुरक्षा सुविधाएँ सुरक्षित हो जाती हैं। वे क्रूज़ कंट्रोल और ट्रैफ़िक साइन पहचान जैसी सुविधाएँ भी शामिल करते हैं।

कुछ परिष्कृत प्रणालियाँ 360-डिग्री दृश्य प्रदान करती हैं, विशेष रूप से पार्किंग और कम गति वाले संचालन के लिए। जैसे-जैसे तकनीकी नेटवर्क आगे बढ़ते हैं, विभिन्न ड्राइविंग स्थितियों में सटीकता और विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए विज़न सेंसर को मशीन लर्निंग और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस के साथ एकीकृत किया गया है। यह एकीकरण जल्द ही स्वायत्त वाहनों के आगमन का मार्ग प्रशस्त करेगा।

शीतलक और तापमान सेंसर

शीतलक और तापमान सेंसर तापमान परिवर्तन के आधार पर प्रतिरोध को बदलने वाले थर्मिस्टर का उपयोग करके इंजन के तापमान को प्रबंधित करने के लिए आवश्यक हैं। ये सेंसर शीतलक तापमान की निगरानी करने के लिए इंजन ब्लॉक और रेडिएटर जैसे क्षेत्रों में रणनीतिक रूप से स्थित हैं। ECU इन सेंसर से जानकारी का उपयोग इंजन के कूलिंग सिस्टम को नियंत्रित करने के लिए कूलिंग फैन और थर्मोस्टैट को समायोजित करके और इंजन की परिचालन सेटिंग्स को संशोधित करके ओवरहीटिंग से बचने के लिए करता है। जब कूलेंट का तापमान कार के इंजन सिस्टम में स्तरों से अधिक हो जाता है, तो इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल यूनिट (ECU) डैशबोर्ड पर चेतावनी रोशनी चालू कर सकता है, कूलिंग फैन चालू कर सकता है या किसी भी नुकसान से बचने के लिए इंजन आउटपुट कम कर सकता है। कारों में, तापमान के लिए सेंसर ट्रांसमिशन, बैटरी और निकास गैसों जैसे अन्य महत्वपूर्ण सिस्टम के तापमान पर भी नज़र रखते हैं। यह कार को दक्षता और स्थायित्व के लिए आदर्श तापमान स्तरों पर चलाने की गारंटी देता है।

नॉक सेंसर

इंजन में खटखटाहट की पहचान करने में नॉक सेंसर की भूमिका होती है। ऐसी स्थिति जिसमें ईंधन मिश्रण दहन कक्ष में बहुत जल्दी प्रज्वलित हो जाता है और हानिकारक कंपन पैदा करता है। यांत्रिक तनाव के अधीन होने पर, सेंसर कंपन से विद्युत वोल्टेज उत्पन्न करते हैं। इन कंपनों को पकड़ने के लिए उन्हें इंजन ब्लॉक या सिलेंडर हेड में रणनीतिक रूप से रखा जाता है। जब वाहन के सेंसर ऑपरेशन के दौरान इंजन से खटखटाहट की आवाज़ का पता लगाते हैं, तो इंजन कंट्रोल यूनिट (ECU) स्वचालित रूप से इग्निशन टाइमिंग को समायोजित कर देता है। कभी-कभी, आगे की खटखटाहट को रोकने के लिए वायु-ईंधन मिश्रण को समायोजित किया जाता है। यह इंजन को अत्यधिक खटखटाहट से होने वाले नुकसान से बचाने में मदद करता है। ठीक से काम करने वाले नॉक सेंसर का होना यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है कि इंजन कुशलता से चले और लंबे समय तक चले, साथ ही बिना किसी खटखटाहट की समस्या के उन्नत इग्निशन टाइमिंग के साथ इसे अपने चरम पर चलाने में सक्षम बनाकर प्रदर्शन में सुधार करे।

गति और वोल्टेज सेंसर

वाहन की विद्युत प्रणालियों की निगरानी और नियंत्रण मुख्य तत्वों के रूप में गति और वोल्टेज सेंसर पर बहुत अधिक निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, लॉक ब्रेकिंग सिस्टम (ABS) में स्पीड सेंसर पहिए के घूमने की गति को मापने के लिए चुंबकीय अनिच्छा या हॉल प्रभाव तकनीक का उपयोग करते हैं। यह जानकारी फिर ECU (इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल यूनिट) को प्रेषित की जाती है, जो अचानक ब्रेक लगने पर पहिए के लॉकअप से बचने के लिए ब्रेक प्रेशर को नियंत्रित करती है, जिससे सुरक्षा और वाहन की हैंडलिंग में सुधार होता है। स्पीड सेंसर गियर की स्थिति और वाहन की गति पर नज़र रखकर ट्रांसमिशन में भूमिका निभाते हैं ताकि निर्बाध गियर परिवर्तन और इष्टतम ट्रांसमिशन प्रदर्शन सुनिश्चित किया जा सके। इसके विपरीत, वोल्टेज सेंसर अल्टरनेटर, बैटरी और इलेक्ट्रिकल एक्सेसरीज़ जैसे प्रमुख घटकों के उचित कामकाज की गारंटी देने के लिए सिस्टम में वोल्टेज के स्तर की निगरानी करते हैं। ये सेंसर ओवरचार्जिंग, अंडरचार्जिंग या दोषपूर्ण भागों जैसी संभावित समस्याओं की पहचान करके और इलेक्ट्रिकल खराबी को रोकने के लिए तुरंत रखरखाव की अनुमति देकर वाहन की इलेक्ट्रिकल प्रणाली के स्वास्थ्य को बनाए रखने में योगदान करते हैं।

निष्कर्ष

कार सेंसर आधुनिक वाहनों के काम करने के तरीके में एक बड़ी भूमिका निभाते हैं और समग्र प्रदर्शन स्तरों को बढ़ावा देते हुए सुरक्षा और दक्षता बढ़ाकर रोजमर्रा के संचालन को बेहतर बनाते हैं। वे महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करते हैं जो कारों को विभिन्न स्थितियों में समायोजित करने में मदद करती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे बेहतर तरीके से काम करें और वाहन और उसके रहने वालों दोनों की सुरक्षा करें। जैसे-जैसे तकनीक आगे बढ़ती है, और भी अधिक उन्नत सेंसरों का विकास, विशेष रूप से ADAS और सेल्फ-ड्राइविंग कारों के लिए डिज़ाइन किए गए, कार उद्योग में नए विचारों को आगे बढ़ाते रहेंगे, जैसे कि AI का फ्यूजन। IoT सेंसर की क्षमताओं को भी व्यापक बनाएगा, जिससे बुद्धिमान और परस्पर जुड़े वाहनों के लिए रास्ता खुलेगा।