अचूक वेध (अच्युत गोडबोले)

अच्युत गोडबोले achyut.godbole@gmail.com
रविवार, 10 मार्च 2019

विविध गोष्टी "सेन्स' करणारे सेन्सर्स आज अनेक क्षेत्रांत वापरले जातात. स्मोक डिटेक्‍टर, गॅस डिटेक्‍टरपासून कारच्या ड्रायव्हरला जागं ठेवण्यावर लक्ष ठेवणाऱ्या "अटेन्शन सेन्सर'पर्यंत किती तरी पर्याय आहेत. हे सेन्सर तयार कसे झाले, त्यांचं काम कसं चालतं आदी गोष्टींचा वेध.

विविध गोष्टी "सेन्स' करणारे सेन्सर्स आज अनेक क्षेत्रांत वापरले जातात. स्मोक डिटेक्‍टर, गॅस डिटेक्‍टरपासून कारच्या ड्रायव्हरला जागं ठेवण्यावर लक्ष ठेवणाऱ्या "अटेन्शन सेन्सर'पर्यंत किती तरी पर्याय आहेत. हे सेन्सर तयार कसे झाले, त्यांचं काम कसं चालतं आदी गोष्टींचा वेध.

अनेक प्रकारचे सेन्सर्स आज उपयोगात आणले जातात. त्यांचा शोध कसा लावला गेला, या प्रत्येकाच्या कहाण्या त्यांच्या प्रकारांसारख्याच वेगवेगळ्या आहेत. त्यातली स्मोक डिटेक्‍टरच्या शोधाची कहाणी तर फारच मजेशीर आहे.
थॉमस एडिसनचा सहकारी फ्रान्सिस अपटाऊन यानं सन 1890 मध्ये पहिल्यांदा ऑटोमॅटिक फायर अलार्म तयार केला होता. जॉर्ज डार्बी यानं सन 1902 मध्ये हीट डिटेक्‍टर तयार केला होता; पण आधुनिक स्मोक डिटेक्‍टरचा जन्मदाता म्हणून वॉल्टर जागर या स्विस संशोधकाचं नाव घेता येईल. मात्र, त्यानं हा डिटेक्‍टर स्मोकसाठी केला नव्हताच. त्यानं तो डिटेक्‍टर विषारी वायू डिटेक्‍ट करण्यासाठी तयार केला; पण तो वायू डिटेक्‍ट झालाच नाही. शेवटी वैतागून त्यानं आपली सिगार पेटवली आणि काय आश्‍चर्य! या डिटेक्‍टरनं सिगारेटचा धूर मात्र डिटेक्‍ट केला! कालांतरानं त्या उपकरणात बदल झाले आणि सन 1955 पर्यंत हे डिटेक्‍टर्स त्यांच्या मोठ्या आकारामुळं आणि जास्त किंमतीमुळं फक्त मोठमोठ्या कारखान्यांमध्ये वापरले जायला लागले. सन 1955 नंतर मात्र त्यांचा आकारही लहान होत गेला आणि किंमतही; त्याचबरोबर त्याचं महत्त्वही तोपर्यंत अनेकांना पटायला लागलं आणि त्यानंतर हे डिटेक्‍टर्स घरातही लागायला लागले.

स्मोक डिटेक्‍टर आणि गॅस डिटेक्‍टर हे सेन्सर्स जिथं आग लागण्याची किंवा गॅसगळतीची शक्‍यता आहे तिथं वरदानच ठरू शकतात. एखाद्या ठिकाणी आग लागली तर धूर निर्माण होतो आणि स्मोक डिटेक्‍टर तो धूर डिटेक्‍ट करतो आणि त्याला जोडलेला गजर वाजायला लागतो. स्मोक आणि टेंपरेचर डिटेक्‍टरला फायर स्प्रिंकलरही जोडता येतो. आगीमुळं तापमानवाढ झाली, की फक्त गजर वाजवत नाही, तर तो त्या आगीवर पाणी शिंपडून ती आग विझवण्याचाही प्रयत्न करतो.
त्याचप्रमाणं आपलं घर सुरक्षित ठेवायला बर्गलर अलार्म्स मदत होते. बर्गलर अलार्म्ससाठीही सेन्सर्सचा वापर होतो. आपण घरी नसताना कुणी घरात घुसण्याचा प्रयत्न केला, तर दाराला लावलेला हा सेन्सर चोराची हालचाल टिपतो आणि तशी आपल्याला सूचना देण्यासाठी गजर वाजायला लागतो; पण अलार्म सेन्सर्स चोरानं दरवाजा ढकलल्यावरच काम करतात. मात्र, घर बंद करायच्या आधीच घरात चोर शिरला असेल तर? अशा वेळी घराच्या आतल्या हालचाली टिपण्याचं काम टिपण्याचं काम "मोशन सेन्सर' करू शकतात. मोशन सेन्सरमधून किरण बाहेर पडत असतात. या किरणांच्या मध्ये काही आलं तर ते सेन्स होतं आणि मग गजर वाजतो. अर्थात जेव्हा कुटुंबाची किंवा ऑफिसमधली नेहमीची, योग्य माणसं तिथं हालचाल करत असतील तेव्हा गजर वाजू नये म्हणून ही सिस्टिम बंदही करता येते. फक्त सगळे बाहेर जात असतील, तेव्हाच ती चालू करायची म्हणजे झालं!

मोशन सेन्सर्सचा उपयोग अनेक ऑफिसेसमध्ये वीज वाचवण्यासाठीही आता केला जातो. ऑफिसेसमध्ये कोणाचीही हालचाल जाणवली, की त्या भागातला दिवा चालू होतो. आपण बाजूला गेलो, की तो दिवा आपोआप बंद होतो. त्यामुळं विजेची बचत होते. वाहनांमध्येही सेन्सर्सनी मोठ्या प्रमाणावर शिरकाव केला आहे. विमानांमध्ये वेगवेगळ्या कामांसाठी वेगवेगळे सेन्सर्स बसवलेले असतात. विमानाचा वेग किती आहे, किती उंचीवरून विमान उडतं आहे, विमानाची स्थिती (पोझिशन) काय आहे, विमानात किती इंधन शिल्लक आहे, विमानाची सगळी दारं बंद आहेत की नाहीत, विमानापुढं कोणता अडथळा तर नाही ना, विमानात हवेचा किती दाब आहे, विमानातल्या ऑक्‍सिजनचं प्रमाण कमी तर नाही ना अशा सगळ्या गोष्टींवर हे सेन्सर्स लक्ष ठेवतात. या सेन्सर्सना कुठं काहीही वावगं आढळलं, तर ते आपल्या कंट्रोलरपर्यंत तसा निरोप पोचवतात आणि मग त्यावर योग्य ती ऍक्‍शन घेतली जाते.
आपल्या मोटारगाडीतही अनेक सेन्सर्स बसवलेले असतात. मोटारगाडी चालण्यासाठी गॅसोलीन मदत करतं. गॅसोलीन हे हवेतल्या ऑक्‍सिजनच्या संपर्कात आल्यावर जळतं आणि आपली कार चालते; पण त्यासाठी हवा आणि गॅसोलीन यांचं प्रमाण योग्यच असावं लागतं. ते प्रमाण 14.7 : 1 एवढं असावं लागतं. अर्थात हे प्रमाण इंधनाप्रमाणं बदलतं. यातलं हवेचं प्रमाण जर या योग्य रेशोपेक्षा कमी असेल, तर गाडीच्या टाकीतलं इंधन पूर्णपणे वापरलं जात नाही आणि ते टाकीत उरतं. याला "रिच मिक्‍श्चर' म्हणतात. अशा इंधनामुळं प्रदूषण वाढतं. याउलट हवेचं प्रमाण या योग्य रेशोपेक्षा जास्त असेल, तर त्याला "लीन मिक्‍श्चर' म्हणतात. यात प्रदूषणात भर टाकणारं नायट्रोजन-ऑक्‍साईड तर तयार होतंच; पण इंजिनाची क्षमताही कमी होते. इतकंच नाही, तर हे प्रमाण कमी-जास्त झालं तर इंजिनवर येणारा ताण, त्याचं तापमान, बॅरोमीटरवरचं प्रेशर अशा मोटारगाडीतल्या अनेक गोष्टींवरही परिणाम होऊ शकतो. आणि कधीकधी इंजिनही बंद पडू शकतं. हे होऊ नये म्हणून आपल्या गाडीच्या एग्झॉस्ट पाईपमध्ये "ऑक्‍सिजन सेन्सर' बसवलेला असतो. हा सेन्सर मिक्‍श्चर "लीन' आहे की "रिच' आहे हे तपासत असतो. मोटारगाडीमधलं मिक्‍श्चर जेव्हा हा सेन्सर तपासतो तेव्हा त्याच्या व्होल्टेजमध्ये बदल होतात. या व्होल्टेजच्या साह्यानं तो ते मिक्‍श्चर कसं आहे हे दर क्षणाला तपासतो आणि त्याप्रमाणे इंजिनमध्ये शिरणाऱ्या इंधनाचं प्रमाण नियंत्रित करतो.

आपण गाडी चालवत असताना पाऊस सुरू झाला किंवा दाट धुकं असेल, तर आपल्या समोरची काच ओली होते आणि आपल्याला गाडी चालवायला त्रास होतो. दाट धुक्‍यातही असंच होतं. अशा वेळी आपण कारचे वायपर्स चालू करतो आणि ते वायपर्स काचेवर पडलेलं पाणी पुसत राहतात; पण दरवेळी हे करत बसणं फारच कंटाळवाणं असतं. यामुळं वायपर्समध्येही सेन्सर्स बसवण्याची कल्पना लढवली गेली. पावसाचे थेंब पडायला सुरवात झाली, की या वायपर्सना जोडलेल्या सेन्सर्सना ते कळतं आणि ते सेन्सर्स वायपरला चालू होण्याची सूचना देतात. काच पूर्ण कोरडी होईपर्यंत हे वायपर्स मग आपलं काम करतच राहतात.

कारमध्ये वापरात येणाऱ्या सेन्सर्सची यादी खरं तर खूप मोठी आहे. स्पीडोमीटर, चॅसी कंट्रोल, वाहनाचं पोझिशनिंग किंवा लोकेशन कंट्रोल या गोष्टी करणं, तसंच वाहनातलं तापमान बाहेरच्या वातावरणाप्रमाणं कमी-जास्त करणं, या सगळ्यांसाठी अनेक सेन्सर्स कारमध्ये असतातच.

मद्यपान करून गाडी चालवल्यामुळं होणाऱ्या अपघातांत आज दरवर्षी अमेरिकेत वीस हजार आणि जगभर लाखो लोकांचा मृत्यू होतो. उद्याच्या जगात तोंडाचा दारूचा वास हे सेन्सर्स बरोबर ओळखतील; आणि "तूने आज शराब पी है!' असं हिंदी सिनेमाच्या हिरोईनप्रमाणं म्हणतील आणि अतिमद्यपान झालं असल्यास गाडी सुरूच न करण्याची व्यवस्थाही करतील. कार चालवताना अपघात होण्याच्या कारणांपैकी एक कारण म्हणजे ड्रायव्हरला लागलेली डुलकी. यात सगळ्यांत जास्त बळी पडणारे म्हणजे ट्रक ड्रायव्हर्स. त्यांना सामानाची ने-आण करण्यासाठी टार्गेट्‌स दिलेली असतात. अशा वेळी त्यांना पुरेशी झोपही घेता येत नाही. अमेरिकेतल्या नॅशनल स्लीप फौंडेशनच्या एका अहवालानुसार, साठ टक्के अमेरिकन ड्रायव्हर्सना वाहन चालवताना झोप येते, तर 37 टक्के ड्रायव्हर्सनी आपण गाडी चालवता चालवता चक्क झोपून गेलो होतो, असं मान्य केलं होतं. आता ड्रायव्हरला जागं ठेवण्यासाठीही सेन्सर्सचा वापर होणं शक्‍य होतंय. काही कार कंपन्या थेट कारमध्येच अशा सेन्सर सिस्टिम्स बसवताहेत. मर्सिडीज बेंझ, लेक्‍सस, वोल्व्हो, साब यांसारख्या कार कंपन्या असे सेन्सर्स आपल्या गाड्यांमध्ये बसवताहेत. मर्सिडीज बेंझचा "अटेन्शन सेन्सर' गाडी चालवताना ड्रायव्हरच्या हालचालींवर लक्ष ठेवून, त्यात काहीही बदल झाले, की ताबडतोब ड्रायव्हरला तशी सूचना करतो. यासाठी तो कारच्या इंजिनची मदत घेतो. साबच्या कार्समध्येही अशाच प्रकारे सूचना देणारे सेन्सर्स बसवले जातात. या कारच्या डॅशबोर्डवर दोन कॅमेरे असतात. ते ड्रायव्हरच्या डोळ्यांच्या हालचाली टिपतात. ते डोळे पेंगुळलेले वाटले, तर डॅशबोर्डवर ताबडतोब मेसेज झळकतो आणि त्यातल्या ऑडिओ प्लेयरमधून "तुम्हाला झोप येते आहे का?' असा प्रश्नही ऐकू येतो. लेक्‍ससच्या कारच्या डॅशबोर्डवरही एक कॅमेराच बसवला आहे. वाहन आपली लेन सोडून दुसऱ्या लेनमध्ये जात असल्याचं लक्षात आलं, की वोल्व्हो कंपनीचे सेन्सर्स ड्रायव्हरला सावध करतात.

त्याबरोबरच हेडफोन किंवा इयरफोनसारखी दिसणारी नॅप झिप्पर, नो नॅप किंवा डोझ अलर्ट यांसारखी उपकरणंही बाजारात उपलब्ध आहेत. आपल्याला डुलकी लागत असताना अनेकदा आपली मान डावीकडं, उजवीकडं किंवा समोर झुकत राहते. आपण त्यावर नियंत्रण मिळवलं तर ठीक; पण तसं न झाल्यास झोप आपल्यावर ताबा मिळवते आणि आपण झोपी जातो. हे उपकरण कानावर लावलं, की त्यातला सेन्सर आपली मान किती झुकती आहे याकडं लक्ष ठेवतं. ड्रायव्हरची मान सरळ असेल, तर सेन्सरच्या मते त्याची मान शून्य डिग्री कोनात असते; पण त्याची मान 15 ते 20 डिग्रीपर्यंत जरी झुकली, तरी या उपकरणातला गजर वाजतो आणि ड्रायव्हरला सावध करतो. विशेष म्हणजे आपण यात बदल करून आपल्याला हवं ते कोनाचं प्रमाण सेट करू शकतो. कारमध्ये बसवल्या जाणाऱ्या या सिस्टिम्सपेक्षा कानाला लावता येणारे हे सेन्सर्स स्वस्त असतात.

वाहनांप्रमाणंच रस्तेही स्मार्ट करण्याचे प्रयोग सुरू आहेत. यानुसार त्यासाठी रस्त्यांवर अनेक सेन्सर्स आणि संगणक जागोजागी ठेवलेले असतील. त्यावरून चाललेल्या गाड्यांचा वेग, गळणारं पेट्रोल, चाकातली हवा यावर नियंत्रण ठेवून कुठं गडबड असेल, तर त्या गाडीचा नंबर वाचून ते सेन्सर्स ड्रायव्हरला सूचना करतील. जनरल मोटर्स या जगातल्या सगळ्यात मोठ्या कंपनीनं कार आणि रस्ते स्मार्ट करण्यामध्ये बराच पुढाकार घेतलाय. बिल स्प्रेटझर या तिथल्या टेक्‍निकल डायरेक्‍टरच्या मते उद्याची वाहनं बघू, ऐकू आणि बोलूही शकतील!

Web Title: achyut godbole write infotech article in saptarang