Wheatstone পরিমাপ সেতু এবং এর ব্যবহার

সবচেয়ে জনপ্রিয় এক সেতু সার্কিট, আজও পরিমাপ যন্ত্রে এবং বৈদ্যুতিক পরীক্ষাগারগুলিতে ব্যবহৃত হয়, হল Wheatstone পরিমাপক সেতু, ইংরেজ উদ্ভাবক চার্লস হুইটস্টোনের নামে নামকরণ করা হয়েছে, যিনি 1843 সালের প্রথম দিকে প্রতিরোধ পরিমাপের জন্য এই প্রকল্পটি প্রস্তাব করেছিলেন।

Wheatstone পরিমাপ সেতুটি মূলত ফার্মাসিউটিক্যাল বিমের ভারসাম্যের একটি বৈদ্যুতিক অ্যানালগ, কারণ এখানে ক্ষতিপূরণ পরিমাপের অনুরূপ পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়েছে।

পরিমাপ ব্রিজের পরিচালনার নীতিটি সমান্তরালভাবে সংযুক্ত দুটি প্রতিরোধক শাখার মধ্যবর্তী টার্মিনালগুলির সম্ভাব্যতার সমানীকরণের উপর ভিত্তি করে, প্রতিটি শাখায় দুটি প্রতিরোধক রয়েছে। একটি শাখার অংশ হিসাবে, একটি প্রতিরোধক যার মান আপনি জানতে চান তা অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে, এবং অন্যটিতে - একটি সামঞ্জস্যযোগ্য প্রতিরোধের (রিওস্ট্যাট বা পোটেনটিওমিটার) সহ একটি প্রতিরোধক।

সামঞ্জস্যযোগ্য প্রতিরোধকের প্রতিরোধের মানকে মসৃণভাবে পরিবর্তিত করে, উল্লেখিত দুটি শাখার মধ্যবিন্দুর মধ্যবর্তী তির্যকটিতে অন্তর্ভুক্ত গ্যালভানোমিটারের স্কেলে একটি শূন্য রিডিং পাওয়া যায়।এমন পরিস্থিতিতে যেখানে গ্যালভানোমিটার শূন্য পড়ে, মধ্যবিন্দুগুলির সম্ভাব্যতা সমান হবে এবং সেইজন্য পছন্দসই প্রতিরোধ সহজেই গণনা করা যেতে পারে।

এটা স্পষ্ট যে প্রতিরোধক এবং একটি গ্যালভানোমিটার ছাড়াও, সার্কিটে অবশ্যই সেতুর জন্য একটি সরবরাহ থাকতে হবে, চিত্রে এটি গ্যালভানিক কোষ E হিসাবে দেখানো হয়েছে। দুটি শাখার মধ্যে বিভাজন করার সময় কারেন্ট ইতিবাচক থেকে নেতিবাচক দিকে প্রবাহিত হয় তাদের প্রতিরোধের বিপরীত অনুপাত।

যদি সেতুর বাহুতে উপরের এবং নীচের রোধগুলি জোড়ায় একই হয়, অর্থাৎ, যখন বাহুগুলি ঠিক একই রকম হয়, তখন তির্যক জুড়ে কারেন্ট প্রদর্শিত হওয়ার কোন কারণ নেই, কারণ সংযোগ বিন্দুগুলির মধ্যে সম্ভাব্য পার্থক্য গ্যালভানোমিটারের শূন্য। এক্ষেত্রে সেতুটিকে ভারসাম্যপূর্ণ বা ভারসাম্যপূর্ণ বলা হয়।

যদি উপরের প্রতিরোধকগুলি একই হয় এবং নীচের প্রতিরোধকগুলি না হয় তবে কারেন্টটি তির্যকভাবে প্রবাহিত হবে, উচ্চতর প্রতিরোধের বাহু থেকে নিম্ন রোধের বাহুতে, এবং গ্যালভানোমিটারের সূঁচটি উপযুক্ত দিকে বিচ্যুত হবে।

সুতরাং, যদি গ্যালভানোমিটারের সাথে সংযুক্ত বিন্দুগুলির সম্ভাব্যতা সমান হয়, তবে বাহুগুলির উপরের এবং নীচের প্রতিরোধকের মানের অনুপাতগুলি একে অপরের সমান হবে। এইভাবে, এই সম্পর্কগুলিকে সমীকরণ করে, আমরা একটি অজানা সাথে একটি সমীকরণ পাই। প্রতিরোধের R1, R2 এবং R3 প্রাথমিকভাবে উচ্চ নির্ভুলতার সাথে পরিমাপ করা উচিত, তারপর রোধ Rx (R4) খুঁজে পাওয়ার নির্ভুলতা বেশি হবে।

Wheatstone ব্রিজের সার্কিট প্রায়শই তাপমাত্রা পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয় যখন সেতুর একটি শাখা চালু হয় প্রতিরোধের থার্মোমিটার একটি অজানা প্রতিরোধক হিসাবে।যাই হোক না কেন, শাখাগুলির মধ্যে প্রতিরোধের পার্থক্য যত বেশি হবে, কর্ণের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ তত বেশি হবে এবং যখন প্রতিরোধের পরিবর্তন হবে, তখন তির্যক তড়িৎও পরিবর্তিত হবে।

Wheatstone ব্রিজের এই সম্পত্তিটি যারা নিয়ন্ত্রণ ও পরিমাপের সমস্যা সমাধান করে এবং নিয়ন্ত্রণ ও অটোমেশন স্কিম বিকাশ করে তাদের কাছে মূল্যবান। শাখাগুলির একটিতে প্রতিরোধের সামান্য পরিবর্তন সেতুর মাধ্যমে স্রোতের পরিবর্তন ঘটায় এবং এই পরিবর্তনটি রেকর্ড করা হয়। গ্যালভানোমিটারের পরিবর্তে, নির্দিষ্ট সার্কিট এবং অধ্যয়নের উদ্দেশ্যের উপর নির্ভর করে একটি অ্যামিমিটার বা ভোল্টমিটার সেতুর কর্ণে অন্তর্ভুক্ত করা যেতে পারে।

সাধারণভাবে, Wheatstone ব্রিজ ব্যবহার করে, আপনি বিভিন্ন পরিমাণ পরিমাপ করতে পারেন: স্থিতিস্থাপক বিকৃতি, আলোকসজ্জা, আর্দ্রতা, তাপ ক্ষমতা ইত্যাদি। পরিমাপ করা প্রতিরোধকের পরিবর্তে সার্কিটে সংশ্লিষ্ট সেন্সর অন্তর্ভুক্ত করাই যথেষ্ট, যার সংবেদনশীল উপাদান প্রতিরোধের পরিবর্তন করতে সক্ষম হবেন পরিমাপ করা মান পরিবর্তনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, এমনকি যদি এটি বৈদ্যুতিক না হয়। সাধারণত এই ধরনের ক্ষেত্রে একটি Wheatstone সেতু সংযুক্ত করা হয় এডিসির মাধ্যমে, এবং সিগন্যালের আরও প্রক্রিয়াকরণ, ডিসপ্লেতে তথ্য প্রদর্শন, প্রাপ্ত ডেটার উপর ভিত্তি করে ক্রিয়াকলাপ - এই সমস্ত প্রযুক্তির বিষয় থেকে যায়।