অ্যামিটার এবং ভোল্টমিটার ডিভাইস

প্রাথমিকভাবে, ভোল্টমিটার এবং অ্যামিটার শুধুমাত্র যান্ত্রিক ছিল, এবং মাত্র বহু বছর পরে, মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্সের বিকাশের সাথে, ডিজিটাল ভোল্টমিটার এবং অ্যামিটার উত্পাদিত হতে শুরু করে। তবুও, এমনকি এখন যান্ত্রিক মিটার জনপ্রিয়। ডিজিটালের তুলনায়, তারা হস্তক্ষেপের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী এবং পরিমাপিত মানের গতিশীলতার আরও চাক্ষুষ উপস্থাপনা দেয়। তাদের অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়াগুলি কার্যত প্রথম ভোল্টমিটার এবং অ্যামিটারের ক্যানোনিকাল ম্যাগনেটোইলেকট্রিক প্রক্রিয়াগুলির মতোই থাকে।

এই নিবন্ধে, আমরা একটি সাধারণ ডায়ালের ডিভাইসটি দেখব, যাতে যে কোনও শিক্ষানবিস ভোল্টমিটার এবং অ্যামিটারের অপারেশনের প্রাথমিক নীতিগুলি বুঝতে পারে।

এর কাজে, পয়েন্টার পরিমাপকারী যন্ত্রটি ম্যাগনেটোইলেকট্রিক নীতি ব্যবহার করে। উচ্চারিত মেরু টুকরা সহ একটি স্থায়ী চুম্বক জায়গায় স্থির করা হয়েছে। এই খুঁটির মধ্যে একটি ইস্পাত কোর স্থির করা হয় যাতে চুম্বকের মূল এবং মেরু অংশগুলির মধ্যে একটি বায়ু ফাঁক তৈরি হয়। স্থায়ী চৌম্বক ক্ষেত্র.

একটি চলমান অ্যালুমিনিয়াম ফ্রেম ফাঁকে ঢোকানো হয়, যার উপর খুব পাতলা তারের একটি কুণ্ডলী ক্ষত হয়।ফ্রেমটি অ্যাক্সেল শ্যাফ্টের উপর স্থির করা হয়েছে এবং পুলি দিয়ে ঘোরানো যেতে পারে। ডিভাইসের তীরটি কয়েল স্প্রিংগুলির সাথে ফ্রেমের সাথে সংযুক্ত থাকে। স্প্রিংসের মাধ্যমে কয়েলে একটি কারেন্ট সরবরাহ করা হয়।

যখন একটি কারেন্ট I কুণ্ডলীর তারের মধ্য দিয়ে যায়, তখন, যেহেতু কুণ্ডলীটি একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থাপন করা হয়, এবং এর তারের কারেন্টটি উলম্বভাবে প্রবাহিত হয়, ফাঁকে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের রেখাগুলি অতিক্রম করে, এর পাশ থেকে একটি ঘূর্ণায়মান বল। চৌম্বক ক্ষেত্র এটিতে কাজ করবে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বল একটি ঘূর্ণন সঁচারক বল M তৈরি করবে, এবং কুণ্ডলী, ফ্রেম এবং হাতের সাথে, একটি নির্দিষ্ট কোণ α দিয়ে ঘুরবে।

যেহেতু ফাঁকে চৌম্বক ক্ষেত্রের আনয়ন অপরিবর্তিত (স্থায়ী চুম্বক), টর্ক সবসময় কয়েলের বর্তমানের সমানুপাতিক হবে এবং এর মান বর্তমানের উপর এবং এই নির্দিষ্ট ডিভাইসের ধ্রুবক ডিজাইনের পরামিতির উপর নির্ভর করবে (c1 ) এই মুহূর্তটি সমান হবে:

স্প্রিংসের উপস্থিতির ফলে ফ্রেমের ঘূর্ণন রোধকারী প্রতিক্রিয়া মুহূর্তটি স্প্রিংসের টর্শন কোণের সমানুপাতিক হবে, অর্থাৎ চলমান অংশের সাথে সংযুক্ত তীরের ঘূর্ণনের কোণ:

এইভাবে, ঘূর্ণন চলতে থাকবে যতক্ষণ না ফ্রেমে কারেন্ট দ্বারা সৃষ্ট M স্প্রিংস থেকে কাউন্টার মোমেন্ট Mpr এর সমান হয়, অর্থাৎ ভারসাম্য না হওয়া পর্যন্ত। এই মুহুর্তে তীরটি থামবে:

স্পষ্টতই, স্প্রিংসের মোচড়ের কোণ হবে ফ্রেম কারেন্ট (এবং পরিমাপ করা কারেন্ট) এর সমানুপাতিক, এই কারণেই ম্যাগনেটোইলেকট্রিক সিস্টেম ডিভাইসগুলির একই স্কেল থাকে। তীরের ঘূর্ণন কোণ এবং পরিমাপ করা কারেন্টের এককের মধ্যে সমানুপাতিকতা ফ্যাক্টর k কে ডিভাইসের সংবেদনশীলতা বলা হয়।

পারস্পরিক স্কেল বিভাগ বা একক ধ্রুবক বলা হয়। পরিমাপ করা মান দ্বারা ভাগ করা মানের গুণফল হিসাবে নির্ধারিত হয় স্কেল বিভাগের সংখ্যা.

তীরের একটি অবস্থান থেকে অন্য অবস্থানে স্থানান্তরের সময় চলমান ফ্রেমের বিরক্তিকর কম্পন এড়াতে, এই ডিভাইসগুলিতে চৌম্বকীয় আবেশন বা বায়ু ভালভ ব্যবহার করা হয়।

ম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন ড্যাম্পার হল অ্যালুমিনিয়ামের একটি প্লেট যা ডিভাইসের ঘূর্ণনের অক্ষের উপর স্থির থাকে এবং সবসময় একটি স্থায়ী চুম্বকের ক্ষেত্রে তীর দিয়ে চলে। ফলে সৃষ্ট এডি স্রোত বাতাসের গতি কমিয়ে দেয়। উপসংহার হল যে, লেঞ্জের নিয়ম অনুসারে, প্লেটের এডি স্রোতগুলি, স্থায়ী চুম্বকের চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে যা তাদের তৈরি করে, প্লেটের চলাচলে বাধা দেয় এবং দোলনগুলিকে বাধা দেয়। তীরটি দ্রুত মারা যায়। ম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন সহ এই জাতীয় শক শোষকের ভূমিকা অ্যালুমিনিয়াম ফ্রেম দ্বারা অভিনয় করা হয় যার উপর কুণ্ডলীটি ক্ষত হয়।

ফ্রেমটি ঘোরানোর সময়, অ্যালুমিনিয়াম ফ্রেমে প্রবেশকারী স্থায়ী চুম্বক থেকে চৌম্বকীয় প্রবাহ পরিবর্তিত হয়, যার অর্থ হল এডি স্রোতগুলি অ্যালুমিনিয়াম ফ্রেমে প্রবর্তিত হয়, যা স্থায়ী চুম্বকের চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে যোগাযোগ করার সময় ব্রেকিং প্রভাব ফেলে এবং হাত স্টপ এর oscillations.

ম্যাগনেটোইলেকট্রিক ডিভাইসের এয়ার ড্যাম্পার হল নলাকার চেম্বার যার ভিতরে পিস্টন রাখা হয়, যা ডিভাইসের চলমান সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত থাকে। যখন চলমান অংশটি গতিশীল থাকে, তখন ডানার আকৃতির পিস্টনটি চেম্বারে বন্ধ হয়ে যায় এবং সুচের দোলনগুলি স্যাঁতসেঁতে হয়।

প্রয়োজনীয় পরিমাপের নির্ভুলতা অর্জনের জন্য, পরিমাপের সময় ডিভাইসটিকে মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা প্রভাবিত করা উচিত নয়, এবং তীর বিচ্যুতিটি অবশ্যই স্থায়ী চুম্বকের চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে কয়েল কারেন্টের মিথস্ক্রিয়া এবং এর সাথে মিথস্ক্রিয়া দ্বারা সৃষ্ট টর্কের সাথে সম্পর্কিত হতে হবে। স্প্রিংস মাধ্যমে ফ্রেম সাসপেনশন.

মাধ্যাকর্ষণ ক্ষতিকারক প্রভাব দূর করতে এবং সংশ্লিষ্ট ত্রুটিগুলি এড়াতে, রডের উপর চলমান ওজনের আকারে ডিভাইসের চলমান অংশে কাউন্টারওয়েট যোগ করা হয়।

ঘর্ষণ কমাতে, স্টিলের টিপগুলি পালিশ করা পরিধান-প্রতিরোধী ইস্পাত বা টংস্টেন-মলিবডেনাম খাদ দিয়ে তৈরি এবং বিয়ারিংগুলি শক্ত খনিজ (অ্যাগেট, কোরান্ডাম, রুবি ইত্যাদি) দিয়ে তৈরি। টিপ এবং সমর্থন ভারবহন মধ্যে দূরত্ব একটি সেট স্ক্রু সঙ্গে সমন্বয় করা হয়.

নির্ভুলভাবে তীরটিকে শূন্য প্রারম্ভিক অবস্থানে সেট করতে, ডিভাইসটি একটি সংশোধনকারী দিয়ে সজ্জিত। ডায়াল সংশোধনকারী একটি স্ক্রু আউট এবং একটি স্প্রিং সঙ্গে একটি চাবুক সংযুক্ত. একটি স্ক্রু ব্যবহার করে, আপনি অক্ষ বরাবর সর্পিলটিকে সামান্য সরাতে পারেন, যার ফলে তীরের প্রাথমিক অবস্থান সামঞ্জস্য করা যায়।

বেশিরভাগ আধুনিক ডিভাইসে একটি চলমান অংশ থাকে যা ইলাস্টিক মেটাল ব্যান্ডের আকারে এক জোড়া স্ট্রেচার থেকে স্থগিত থাকে যা কয়েলে কারেন্ট সরবরাহ করে এবং প্রবাহিত টর্ক তৈরি করে। ক্ল্যাম্পগুলি একে অপরের সাথে লম্বভাবে অবস্থিত সমতল স্প্রিংগুলির একটি জোড়া দ্বারা সংযুক্ত থাকে।

সত্যি কথা বলতে কি, আমরা লক্ষ্য করি যে উপরে আলোচিত ক্লাসিক মেকানিজম ছাড়াও, শুধুমাত্র U-আকৃতির চুম্বকই নয়, নলাকার চুম্বক এবং প্রিজম-আকৃতির চুম্বক এবং এমনকি একটি অভ্যন্তরীণ ফ্রেমযুক্ত চুম্বক সহ ডিভাইসও রয়েছে নিজেদের অস্থাবর হতে পারে।

কারেন্ট বা ভোল্টেজ পরিমাপ করতে, ম্যাগনেটোইলেকট্রিক ডিভাইসটি অ্যামিটার বা ভোল্টমিটার সার্কিট অনুসারে ডিসি সার্কিটে অন্তর্ভুক্ত করা হয়, পার্থক্যটি কেবল কয়েলের প্রতিরোধের এবং সার্কিটে ডিভাইসটিকে সংযোগ করার জন্য সার্কিটে। অবশ্যই, কারেন্ট পরিমাপ করার সময় সমস্ত পরিমাপ করা কারেন্ট ডিভাইসের কয়েলের মধ্য দিয়ে যাওয়া উচিত নয় এবং ভোল্টেজ পরিমাপ করার সময়, খুব বেশি শক্তি খরচ করা উচিত নয়। পরিমাপ যন্ত্রের হাউজিং-এর মধ্যে নির্মিত একটি অতিরিক্ত প্রতিরোধক উপযুক্ত পরিস্থিতি তৈরি করতে কাজ করে।

ভোল্টমিটার সার্কিটে অতিরিক্ত রোধের রোধ কয়েলের রোধকে বহুগুণ বেশি করে এবং এই প্রতিরোধকটি অত্যন্ত ছোট ধাতু দিয়ে তৈরি। প্রতিরোধের তাপমাত্রা সহগযেমন ম্যাঙ্গানিন বা কনস্ট্যান্টান। অ্যামিটারে কয়েলের সাথে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত রোধকে শান্ট বলে।

শান্টের প্রতিরোধ, বিপরীতভাবে, পরিমাপকারী কাজ কয়েলের প্রতিরোধের চেয়ে কয়েকগুণ কম, তাই পরিমাপ করা কারেন্টের শুধুমাত্র একটি ছোট অংশ কুণ্ডলী তারের মধ্য দিয়ে যায়, যখন প্রধান কারেন্ট শান্টের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। একটি অতিরিক্ত প্রতিরোধক এবং শান্ট আপনাকে ডিভাইসের পরিমাপ পরিসীমা প্রসারিত করতে দেয়।

ডিভাইসের তীরের বিচ্যুতির দিকটি পরিমাপের কুণ্ডলীর মাধ্যমে কারেন্টের দিকের উপর নির্ভর করে, তাই, ডিভাইসটিকে সার্কিটের সাথে সংযুক্ত করার সময়, সঠিকভাবে পোলারটি পর্যবেক্ষণ করা গুরুত্বপূর্ণ, অন্যথায় তীরটি অন্য দিকে চলে যাবে . তদনুসারে, ক্যানোনিকাল আকারে ম্যাগনেটোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলি একটি এসি সার্কিটের সাথে সংযোগের জন্য অনুপযুক্ত, কারণ সুইটি কেবল এক জায়গায় থাকাকালীন কম্পন করবে।

যাইহোক, ম্যাগনেটোইলেকট্রিক ডিভাইসের (অ্যামিটার, ভোল্টমিটার) সুবিধার মধ্যে রয়েছে উচ্চ নির্ভুলতা, স্কেলের অভিন্নতা এবং বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা সৃষ্ট ব্যাঘাতের প্রতিরোধ। অসুবিধাগুলি হল অল্টারনেটিং কারেন্ট পরিমাপের জন্য অনুপযুক্ততা (বিকল্প প্রবাহ পরিমাপ করার জন্য, আপনাকে প্রথমে এটি সংশোধন করতে হবে), মেরুতা পর্যবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তা এবং ওভারলোডের জন্য পরিমাপের কয়েলের পাতলা তারের দুর্বলতা।