বৈদ্যুতিক পরিমাপের প্রকার এবং পদ্ধতি

বৈদ্যুতিক প্রকৌশল অধ্যয়ন করার সময়, একজনকে অবশ্যই বৈদ্যুতিক, চৌম্বকীয় এবং যান্ত্রিক পরিমাণের সাথে মোকাবিলা করতে হবে এবং পরিমাপ করতে হবে।

একটি বৈদ্যুতিক, চৌম্বকীয় বা অন্যান্য পরিমাণ পরিমাপ করার জন্য এটিকে একটি ইউনিট হিসাবে নেওয়া অন্য একজাতীয় পরিমাণের সাথে তুলনা করা।

এই নিবন্ধটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পরিমাপের শ্রেণীবিভাগ নিয়ে আলোচনা করে বৈদ্যুতিক পরিমাপের তত্ত্ব এবং অনুশীলন… এই শ্রেণীবিভাগে একটি পদ্ধতিগত দৃষ্টিকোণ থেকে পরিমাপের শ্রেণীবিভাগ অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে, যেমন পরিমাপের ফলাফল (প্রকার বা পরিমাপের শ্রেণী) প্রাপ্তির সাধারণ পদ্ধতির উপর নির্ভর করে, পরিমাপের শ্রেণীবিভাগ নীতি এবং পরিমাপ ডিভাইস (পরিমাপের পদ্ধতি) ব্যবহারের উপর নির্ভর করে এবং পরিমাপের শ্রেণীবিভাগ পরিমাপ করা মানগুলির গতিশীলতার উপর নির্ভর করে।

বৈদ্যুতিক পরিমাপের প্রকার

ফলাফল প্রাপ্তির সাধারণ পদ্ধতির উপর নির্ভর করে, পরিমাপগুলি নিম্নলিখিত প্রকারে বিভক্ত: প্রত্যক্ষ, পরোক্ষ এবং যৌথ।

সরাসরি পরিমাপের জন্য যাদের ফলাফল সরাসরি পরীক্ষামূলক ডেটা থেকে প্রাপ্ত হয় তাদের অন্তর্ভুক্ত।প্রত্যক্ষ পরিমাপকে প্রচলিতভাবে Y = X সূত্র দ্বারা প্রকাশ করা যেতে পারে, যেখানে Y হল পরিমাপকৃত মানের কাঙ্ক্ষিত মান; X — পরীক্ষামূলক ডেটা থেকে সরাসরি প্রাপ্ত মান। এই ধরনের পরিমাপে প্রতিষ্ঠিত ইউনিটগুলিতে ক্রমাঙ্কিত যন্ত্র ব্যবহার করে বিভিন্ন শারীরিক পরিমাণের পরিমাপ জড়িত।

উদাহরণস্বরূপ, অ্যামিটারের সাহায্যে কারেন্টের পরিমাপ, থার্মোমিটারের সাহায্যে তাপমাত্রা ইত্যাদি। এই ধরনের পরিমাপের মধ্যে এমন পরিমাপও অন্তর্ভুক্ত থাকে যেখানে পরিমাপের সাথে সরাসরি তুলনা করে পরিমাপের কাঙ্ক্ষিত মান নির্ধারণ করা হয়। একটি সরল রেখার পরিমাপ করার সময় ব্যবহৃত উপায়গুলি এবং পরীক্ষার সরলতা (বা জটিলতা) বিবেচনায় নেওয়া হয় না।

পরোক্ষকে এমন পরিমাপ বলা হয়, যেখানে এই পরিমাণ এবং প্রত্যক্ষ পরিমাপের সাপেক্ষে পরিমাণের মধ্যে পরিচিত সম্পর্কের ভিত্তিতে পরিমাণের পছন্দসই মান পাওয়া যায়। পরোক্ষ পরিমাপের জন্য, পরিমাপ করা মানের সাংখ্যিক মান নির্ধারণ করা হয় সূত্র Y = F (Xl, X2 ... Xn), যেখানে Y — পরিমাপ করা মানের প্রয়োজনীয় মান; NS1, X2, Xn — পরিমাপ করা পরিমাণের মান। পরোক্ষ পরিমাপের একটি উদাহরণ হল একটি অ্যামিটার এবং একটি ভোল্টমিটার দিয়ে ডিসি সার্কিটের শক্তি পরিমাপ।

যৌথ পরিমাপগুলিকে বলা হয় যেগুলির জন্য বিভিন্ন পরিমাণের প্রয়োজনীয় মানগুলি সরাসরি পরিমাপ করা পরিমাণের সাথে প্রয়োজনীয় পরিমাণের মানগুলিকে সংযুক্ত করে সমীকরণের সিস্টেমটি সমাধান করে নির্ধারণ করা হয়। যৌথ পরিমাপের উদাহরণ হিসাবে, এর তাপমাত্রার সাথে রোধ প্রতিরোধক সম্পর্কিত সূত্রে সহগগুলির সংজ্ঞা দেওয়া যেতে পারে: Rt = R20 [1 + α (T1-20) + β (T1-20)]

বৈদ্যুতিক পরিমাপ পদ্ধতি

নীতি এবং পরিমাপ যন্ত্র ব্যবহার করার জন্য কৌশলগুলির সেটের উপর নির্ভর করে, সমস্ত পদ্ধতি একটি সরাসরি মূল্যায়ন পদ্ধতি এবং তুলনা পদ্ধতিতে বিভক্ত।

প্রত্যক্ষ মূল্যায়ন পদ্ধতির সারমর্ম হল এই যে পরিমাপ করা পরিমাণের মান একটি (সরাসরি পরিমাপ) বা একাধিক (পরোক্ষ পরিমাপ) ডিভাইসের রিডিং থেকে অনুমান করা হয়, পরিমাপ করা পরিমাণের এককে বা এর ইউনিটগুলিতে প্রাক-ক্যালিব্রেট করা হয়। অন্যান্য পরিমাণ যার উপর পরিমাপিত মাত্রার পরিমাণ নির্ভর করে।

একটি সরাসরি অনুমান পদ্ধতির সবচেয়ে সহজ উদাহরণ হল একটি ডিভাইসের সাথে প্রতিটি পরিমাণের পরিমাপ যার স্কেল উপযুক্ত ইউনিটগুলিতে স্নাতক হয়।

বৈদ্যুতিক পরিমাপ পদ্ধতির দ্বিতীয় বৃহৎ গ্রুপ সাধারণ নামের তুলনা পদ্ধতির অধীনে মিলিত হয়... তারা সেই সমস্ত বৈদ্যুতিক পরিমাপ পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত করে যেখানে পরিমাপ করা মান পরিমাপ দ্বারা পুনরুত্পাদিত মানের সাথে তুলনা করা হয়। এইভাবে, তুলনা পদ্ধতির একটি স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য হল পরিমাপ প্রক্রিয়ায় পরিমাপের সরাসরি সম্পৃক্ততা।

তুলনা পদ্ধতিগুলি নিম্নলিখিতগুলিতে বিভক্ত: নাল, ডিফারেনশিয়াল, প্রতিস্থাপন এবং মিল।

নাল পদ্ধতি এটি একটি পরিমাপের সাথে একটি পরিমাপ করা মান তুলনা করার একটি পদ্ধতি যেখানে পরিমাপের উপর মানের প্রভাবের ফলাফল শূন্যে কমে যায়। এইভাবে, যখন ভারসাম্য পৌঁছে যায়, একটি নির্দিষ্ট ঘটনা অদৃশ্য হয়ে যায়, উদাহরণস্বরূপ, একটি সার্কিটের একটি অংশে বর্তমান বা এটি জুড়ে ভোল্টেজ, যা এই উদ্দেশ্যে পরিবেশনকারী ডিভাইসগুলির সাহায্যে রেকর্ড করা যেতে পারে। - শূন্য সূচক। শূন্য সূচকগুলির উচ্চ সংবেদনশীলতার কারণে, এবং পরিমাপগুলি দুর্দান্ত নির্ভুলতার সাথে করা যেতে পারে, একটি উচ্চ পরিমাপের নির্ভুলতাও পাওয়া যায়।

নাল পদ্ধতির প্রয়োগের একটি উদাহরণ হল সম্পূর্ণ ভারসাম্যপূর্ণ সেতুর মাধ্যমে বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের পরিমাপ করা।

ডিফারেনশিয়াল পদ্ধতিতে, নাল পদ্ধতির মতো, পরিমাপ করা মানটিকে পরিমাপের সাথে প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে তুলনা করা হয় এবং তুলনার ফলে পরিমাপ করা মানের মান এই মানগুলির দ্বারা একই সাথে উত্পাদিত প্রভাবগুলির মধ্যে পার্থক্য দ্বারা বিচার করা হয়। এবং পরিমাপ দ্বারা পুনরুত্পাদিত পরিচিত মান। এইভাবে, ডিফারেনশিয়াল পদ্ধতির সাথে, পরিমাপ করা মানের একটি অসম্পূর্ণ ভারসাম্য প্রাপ্ত হয় এবং এটি ডিফারেনশিয়াল পদ্ধতি এবং শূন্যের মধ্যে পার্থক্য।

ডিফারেনশিয়াল পদ্ধতি সরাসরি অনুমান পদ্ধতির কিছু বৈশিষ্ট্য এবং শূন্য পদ্ধতির কিছু বৈশিষ্ট্যকে একত্রিত করে। পরিমাপ করা মান এবং পরিমাপ একে অপরের থেকে সামান্য ভিন্ন হলেই এটি একটি খুব সঠিক পরিমাপের ফলাফল দিতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, যদি এই দুটি পরিমাণের মধ্যে পার্থক্য 1% হয় এবং 1% পর্যন্ত একটি ত্রুটির সাথে পরিমাপ করা হয়, তাহলে পরিমাপের ত্রুটিগুলি বিবেচনায় না নিলে পছন্দসই পরিমাণের পরিমাপের ত্রুটি এইভাবে 0.01% এ কমে যায়। ডিফারেনশিয়াল পদ্ধতির প্রয়োগের একটি উদাহরণ হল একটি ভোল্টমিটারের সাহায্যে দুটি ভোল্টেজের মধ্যে পার্থক্য পরিমাপ করা, যার একটি উচ্চ নির্ভুলতার সাথে পরিচিত এবং অন্যটি পছন্দসই মান।

একটি প্রতিস্থাপন পদ্ধতিতে একটি ডিভাইসের সাহায্যে ধারাবাহিকভাবে পছন্দসই মান পরিমাপ করা এবং একই ডিভাইসের সাহায্যে একটি পরিমাপ করা যা পরিমাপ করা মানের সাথে একজাতীয় মানকে পুনরুত্পাদন করে। দুটি পরিমাপের ফলাফল থেকে পছন্দসই মান গণনা করা যেতে পারে।উভয় পরিমাপ একই বাহ্যিক অবস্থার অধীনে একই ডিভাইস দ্বারা তৈরি করা হয় এবং পছন্দসই মান ডিভাইস রিডিংয়ের অনুপাত দ্বারা নির্ধারিত হয় এই কারণে, পরিমাপের ফলাফলের ত্রুটি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। যেহেতু যন্ত্রের ত্রুটিটি স্কেলের বিভিন্ন পয়েন্টে সাধারণত একই হয় না, তাই যন্ত্রের একই রিডিংয়ের সাথে সর্বোচ্চ পরিমাপের নির্ভুলতা অর্জন করা হয়।

প্রতিস্থাপন পদ্ধতি প্রয়োগের একটি উদাহরণ অপেক্ষাকৃত বড় পরিমাপ হবে ডিসি বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের ধারাবাহিকভাবে নিয়ন্ত্রিত প্রতিরোধক এবং নমুনার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট পরিমাপ করে। পরিমাপের সময় সার্কিটটি অবশ্যই একই বর্তমান উত্স দ্বারা চালিত হতে হবে। কারেন্ট সোর্সের রেজিস্ট্যান্স এবং যে ডিভাইসটি কারেন্ট পরিমাপ করে তা অবশ্যই পরিবর্তনশীল এবং নমুনা প্রতিরোধের তুলনায় খুব ছোট হতে হবে।

ম্যাচিং পদ্ধতি এটি এমন একটি পদ্ধতি যেখানে পরিমাপ করা মান এবং পরিমাপ থেকে পুনরুত্পাদিত মানের মধ্যে পার্থক্য স্কেল চিহ্ন বা পর্যায়ক্রমিক সংকেতগুলির মিল ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়। এই পদ্ধতিটি অ-বৈদ্যুতিক পরিমাপের অনুশীলনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

এর একটি উদাহরণ হল দৈর্ঘ্য পরিমাপ করা ভার্নিয়ার ক্যালিপার… বৈদ্যুতিক পরিমাপে, একটি উদাহরণ হল একটি স্ট্রোবোস্কোপ দিয়ে শরীরের বেগ পরিমাপ।

আমরা পরিমাপ করা মানের সময়ের পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে পরিমাপের একটি শ্রেণীবিভাগও নির্দেশ করব... পরিমাপ করা মান সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয় বা পরিমাপ প্রক্রিয়া চলাকালীন অপরিবর্তিত থাকে কিনা তার উপর নির্ভর করে, স্থির এবং গতিশীল পরিমাপের মধ্যে একটি পার্থক্য তৈরি করা হয়। স্থিরভাবে ধ্রুবক বা স্থির মানের পরিমাপ বোঝায়।এর মধ্যে রয়েছে rms পরিমাপ এবং পরিমাণের প্রশস্ততা মান, কিন্তু স্থির অবস্থায়।

যদি সময়-পরিবর্তন পরিমাণের তাত্ক্ষণিক মানগুলি পরিমাপ করা হয়, তবে পরিমাপগুলিকে গতিশীল বলা হয়... যদি গতিশীল পরিমাপের সময় পরিমাপ যন্ত্রগুলি আপনাকে পরিমাপ করা পরিমাণের মানগুলি অবিচ্ছিন্নভাবে পর্যবেক্ষণ করতে দেয়, এই ধরনের পরিমাপগুলিকে অবিচ্ছিন্ন বলা হয়।

কোন কোন রাশির মান পরিমাপ করে কিছু সময় বিন্দু t1, t2 ইত্যাদিতে পরিমাপ করা সম্ভব। ফলস্বরূপ, পরিমাপ করা পরিমাণের সমস্ত মান জানা যাবে না, তবে শুধুমাত্র নির্বাচিত সময়ে মানগুলিই জানা যাবে। এই ধরনের পরিমাপ পৃথক বলা হয়।