पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके एमीटर, वाल्टमीटर और वाटमीटर का कैलिब्रेशन

हम जानते हैं कि इन मापदंडों को मापने के लिए वोल्टेज, करंट और पावर को वोल्ट, एम्प और, वॉट्स और वोल्टमीटर, एमीटर, और वाटमीटर में मापा जाता है। हालांकि इन माप उपकरणों का निर्माण उस देखभाल के साथ किया जाता है जो अभी भी ग्राहक के अंत में त्रुटि रीडिंग दे सकता है। इसलिए इन उपकरणों को त्रुटि को कम करने के लिए कैलिब्रेट किया जाता है। यहां इस लेख में, हम बताएंगे कि एक पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके वोल्टमीटर, एमीटर और वाटमीटर को कैसे कैलिब्रेट किया जाए ।

विस्तार से जाने से पहले, पहले इस लेख में प्रयुक्त महत्वपूर्ण अवधारणा पर चर्चा करते हैं।

यदि हमारे पास समानांतर में समान मूल्य के दो वोल्टेज स्रोत हैं जैसा कि नीचे दिखाया गया है, तो उनके बीच कोई वर्तमान प्रवाह नहीं होगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि दोनों स्रोतों के संभावित मूल्य समान हैं और दोनों में से कोई भी स्रोत चार्ज को दूसरे पर नहीं धकेल सकता है। इसलिए सर्किट में, गैल्वेनोमीटर कोई विक्षेप नहीं दिखाता है।

हम अंशांकन प्रक्रिया में दो वोल्टेज स्रोतों को संतुलित करने की एक ही घटना का उपयोग करेंगे।

पोटेंशियोमीटर का अंशांकन

उपरोक्त आंकड़ा पोटेंशियोमीटर कैलिब्रेशन के लिए सर्किट आरेख को दर्शाता है।

आंकड़े में, वोल्टेज 1.50 वी के साथ एक मानक सेल का उपयोग किया जाता है जो लोड होने पर मिलीवोल्ट में भी वोल्टेज में उतार-चढ़ाव पैदा नहीं करता है। बिना किसी त्रुटि के पोटेंशियोमीटर को कैलिब्रेट करने के लिए इस तरह का स्थिर स्रोत आवश्यक है।

माप के दौरान मिस रीडिंग से बचने के लिए प्रवाहकीय पैमाने को सटीक रूप से बढ़ाया जाता है। प्रवाहकीय पैमाने में इसकी सभी लंबाई के साथ समान प्रतिरोध वितरण के लिए साफ-कट आयामों के साथ एक चिकनी सतह होती है।

रिओस्तात सर्किट लूप में धारा के प्रवाह को समायोजित करने के लिए मौजूद है और इस तरह हम प्रवाहकीय पैमाने पर प्रति यूनिट लंबाई में वोल्टेज ड्रॉप को समायोजित कर सकते हैं। मानक सेल लूप और प्रवाहकीय स्केल लूप के बीच वर्तमान प्रवाह के मामले में होने वाले दोष की कल्पना के लिए यहां एक गैल्वेनोमीटर भी जुड़ा हुआ है। अज्ञात EMF यहाँ नापने के नापने के बाद गैल्वेनोमीटर से जुड़ा है।

काम कर रहे:

सबसे पहले, बिजली चालू करें और मुख्य सर्किट लूप में प्रवाह करने के लिए कुछ सौ मिलीमीटर के वर्तमान की अनुमति देने के लिए रिओस्टेट को समायोजित करें। चूँकि प्रवाहकीय पैमाना भी मुख्य लूप में होता है, वही करंट प्रवाहित होकर उसमें से एक वोल्टेज ड्रॉप का उत्पादन करता है। यद्यपि धातु के पैमाने पर वोल्टेज की गिरावट दिखाई देती है, लेकिन इसके शरीर पर समान रूप से सभी वितरित किए जाएंगे।

प्रवाहकीय पैमाने के साथ वोल्टेज ड्रॉप की उपस्थिति के बाद, यदि हम स्लाइडिंग संपर्क लेते हैं और शून्य से धातु के पैमाने के साथ आगे बढ़ते हैं, तो सर्किट असंतुलन के कारण द्वितीयक सर्किट से प्राथमिक सर्किट तक प्रवाह होता है। और जैसे-जैसे स्लाइडिंग संपर्क शून्य से आगे बढ़ता है, इस वर्तमान प्रवाह की भयावहता कम होती जाती है। ऐसा इसलिए है, क्योंकि संपर्क क्षेत्र बढ़ने पर, स्केल किए गए क्षेत्र में वोल्टेज ड्रॉप मानक सेल के वोल्टेज के करीब पहुंच जाएगा। तो एक निश्चित बिंदु पर, स्केल किए गए क्षेत्र में वोल्टेज ड्रॉप मानक सेल के वोल्टेज के बराबर होगा और उस बिंदु पर, दो सर्किट के बीच कोई वर्तमान प्रवाह नहीं होगा।

अब जब एक गैल्वेनोमीटर द्वितीयक सर्किट में जुड़ा हुआ है, तो यह वर्तमान प्रवाह के कारण इसके प्रदर्शन पर विचलन दिखाएगा और वर्तमान में अधिक विचलन होगा। इसके आधार पर, गैल्वेनोमीटर केवल कोई विचलन नहीं दिखाएगा जब दोनों सर्किट संतुलित होते हैं और यह वह स्थिति है जिसे हम पोटेंशियोमीटर को कैलिब्रेट करने के लिए प्राप्त करने की कोशिश करेंगे।

बेहतर समझ के लिए, चलो नीचे दिखाए गए सर्किट को देखते हैं जो संतुलन की स्थिति को दर्शाता है।

यदि हम 0 से 100 सेमी लंबाई के धातु संपर्क के प्रतिरोध को 'R' मान लेते हैं, तो पूरे 100 सेमी लंबाई के धातु संपर्क में वोल्टेज ड्रॉप V = IR है। चूंकि हमने एक संतुलित सर्किट ग्रहण किया , इसलिए यह वोल्टेज ड्रॉप 'V' मानक सेल के वोल्टेज के बराबर होना चाहिए और गैल्वेनोमीटर रीडिंग में शून्य विचलन होगा।

अब इस सटीक लंबाई को मापकर जिस पर गैल्वेनोमीटर शून्य दिखाता है, हम मानक सेल वोल्टेज मान के आधार पर पोटेंशियोमीटर स्केल को कैलिब्रेट कर सकते हैं।

तो स्केल की 1cm लंबाई = 1.5v / 100cm = 0.005V = 5mV है।

पोटेंशियोमीटर पैमाने में वोल्टेज ड्रॉप प्रति सेंटीमीटर जानने के बाद, अज्ञात वोल्टेज को माध्यमिक सर्किट से कनेक्ट करें और उस लंबाई को मापने के लिए संपर्क को स्लाइड करें जिस पर हमारे पास शून्य विचलन होगा। इस पैमाने की लंबाई जानने के बाद कि संतुलन किस स्थान पर है, हम अज्ञात EMF के मान को माप सकते हैं, V = (संपर्क की लंबाई) x (5mV)।

पोटेंशियोमीटर के अनुप्रयोग

अज्ञात वोल्टेज की माप के अलावा, पोटेंशियोमीटर का उपयोग वर्तमान और बिजली को मापने के लिए भी किया जा सकता है, इसे मापने के लिए बस कुछ अतिरिक्त घटकों की आवश्यकता होती है।

वोल्टेज, करंट और पावर को मापने के अलावा, पोटेंशियोमीटर का उपयोग मुख्य रूप से वाल्टमीटर, एमीटर और वाटमीटर के अंशांकन के लिए किया जाता है । इसके अलावा, चूंकि पोटेंशियोमीटर एक डीसी डिवाइस है, इसलिए कैलिब्रेट किए जाने वाले उपकरणों में डीसी मूविंग आयरन या इलेक्ट्रोडायनामोमीटर प्रकार होने चाहिए।

पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके वाल्टमीटर का अंशांकन

सर्किट में, अंशांकन प्रक्रिया के लिए सबसे महत्वपूर्ण घटक एक उपयुक्त स्थिर डीसी वोल्टेज की आपूर्ति है। ऐसा इसलिए है क्योंकि आपूर्ति वोल्टेज में कोई उतार-चढ़ाव वोल्टमीटर के अंशांकन में एक त्रुटि का कारण होगा, जिससे प्रयोग की पूरी विफलता हो सकती है। तो स्थिर टर्मिनल मान के साथ मानक वोल्टेज सेल को एक स्रोत के रूप में लिया जाता है और वाल्टमीटर के साथ समानांतर में जुड़ा होता है जिसे कैलिब्रेट करने की आवश्यकता होती है। दो ट्रिम पॉट्स 'आरवी 1' और 'आरवी 2'अरे का उपयोग वोल्टेज को समायोजित करने के लिए किया जाता है जो कि वोल्टमीटर के पार दिखाई देना है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।

वोल्टेज अनुपात बॉक्स को वोल्टमीटर के साथ समानांतर में भी जोड़ा जाता है ताकि वोल्टेज को वोल्टमीटर में विभाजित किया जा सके और पोटेंशियोमीटर को जोड़ने के लिए उपयुक्त मान प्राप्त किया जा सके।

जगह में पूरे सेटअप के साथ, हम वाल्टमीटर की सटीकता का परीक्षण करने के लिए तैयार हैं । तो शुरू करने के लिए, वोल्टमीटर पर एक रीडिंग और वोल्टेज अनुपात बॉक्स आउटपुट पर एक अज्ञात वोल्टेज प्राप्त करने के लिए बस सर्किट को शक्ति प्रदान करें। अब हम इस अज्ञात वोल्टेज को मापने के लिए एक कैलिब्रेटेड पोटेंशियोमीटर का उपयोग करेंगे।

पोटेंशियोमीटर रीडिंग प्राप्त करने के बाद, जांचें कि क्या पोटेंशियोमीटर रीडिंग वाल्टमीटर रीडिंग से मेल खाती है। चूंकि पोटेंशियोमीटर वोल्टेज के सही मूल्य को मापता है, यदि पोटेंशियोमीटर रीडिंग वाल्टमीटर रीडिंग से मेल नहीं खाता है, तो एक नकारात्मक या सकारात्मक त्रुटि का संकेत मिलता है। और सुधार के लिए, अंशांकन वक्र को वोल्टमीटर और पोटेंशियोमीटर की रीडिंग की मदद से खींचा जा सकता है।

इसके अलावा, माप की सटीकता के लिए, जहां तक ​​संभव हो, पोटेंशियोमीटर की अधिकतम सीमा के पास वोल्टेज को मापना आवश्यक है।

पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके एमीटर का अंशांकन

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, हम अंशांकन में त्रुटियों से बचने के लिए एक उपयुक्त स्थिर डीसी आपूर्ति वोल्टेज का उपयोग करेंगे जो पूरे प्रयोग के दौरान वोल्टेज में उतार-चढ़ाव का उत्पादन नहीं करते हैं। पूरे सर्किट के माध्यम से बहने वाली धारा के परिमाण को समायोजित करने के लिए एक रिओस्टेट का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, पर्याप्त विद्युत प्रवाह क्षमता के साथ उपयुक्त मूल्य का एक मानक प्रतिरोध 'आर' को वोल्टेज पैरामीटर प्राप्त करने के लिए एमीटर (जो अंशांकन के तहत) के साथ श्रृंखला में रखा जाता है जो सर्किट में बहने वाले वर्तमान से संबंधित होता है।

अब बिजली चालू होने के बाद, पूरे सर्किट से एक करंट 'I' प्रवाहित होता है और इस प्रवाह के साथ रीडिंग उत्पन्न होगी और लूप में मौजूद एमीटर। इसके अलावा, इस मौजूदा प्रवाह के कारण मानक प्रतिरोध 'आर' के पार वोल्टेज में गिरावट आएगी।

अब हम मानक प्रतिरोधक के पार वोल्टेज को मापने के लिए एक पोटेंशियोमीटर का उपयोग करेंगे और फिर मानक प्रतिरोध के माध्यम से विद्युत प्रवाह की गणना करने के लिए ओम कानून का उपयोग करेंगे।

यह वर्तमान I = V / R है जहां V = वोल्टेज मानक प्रतिरोधक के पार पोटेंशियोमीटर द्वारा मापा जाता है, और R = मानक प्रतिरोधक का प्रतिरोध।

चूंकि हम मानक अवरोधक का उपयोग कर रहे हैं, प्रतिरोध सही रूप से ज्ञात होगा और मानक प्रतिरोधक के पार वोल्टेज को पोटेंशियोमीटर द्वारा मापा जाता है। परिकलित मान लूप के माध्यम से बहने वाले वर्तमान का सटीक मूल्य होगा। फिर इस गणना किए गए मान की तुलना एमीटर की सटीकता की जांच करने के लिए एमीटर पढ़ने के साथ करें। यदि कोई त्रुटि है, तो हम त्रुटियों को सुधारने के लिए एमीटर के लिए आवश्यक समायोजन कर सकते हैं।

पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके वाटमीटर के अंशांकन

जैसा कि एक सटीक अंशांकन प्रक्रिया के लिए ऊपर उल्लेख किया गया है, हम स्रोतों के रूप में दो उपयुक्त स्थिर डीसी वोल्टेज बिजली की आपूर्ति का उपयोग करेंगे। आमतौर पर, कम वोल्टेज की आपूर्ति एक वाटमीटर के वर्तमान कॉइल के साथ श्रृंखला में जुड़ी होती है और एक मध्यम वोल्टेज की आपूर्ति वाटमीटर के संभावित कॉइल से जुड़ी होती है। शीर्ष सर्किट में एक रिओस्टेट को वर्तमान कॉइल के माध्यम से बहने वाले वर्तमान के परिमाण को समायोजित करने के लिए उपयोग किया जाता है और नीचे के सर्किट में ट्रिम पॉट का उपयोग संभावित कॉइल के पार वोल्टेज को समायोजित करने के लिए किया जाता है।

याद रखें कि एक ट्रिम पॉट को वोल्टेज को समायोजित करने के लिए पसंद किया जाता है और एक सर्किट में वर्तमान को समायोजित करने के लिए रिओस्टेट को पसंद किया जाता है।

इसके अलावा, उपयुक्त मूल्य और पर्याप्त वर्तमान-वहन क्षमता का एक मानक प्रतिरोध वाटमीटर के वर्तमान कॉइल के साथ श्रृंखला में रखा गया है। और यह मानक प्रतिरोध वर्तमान में एक वोल्टेज ड्रॉप उत्पन्न करेगा जब वर्तमान कॉइल सर्किट में प्रवाह होता है।

बिजली चालू होने के बाद हम दो अज्ञात वोल्टेज रीडिंग प्राप्त करेंगे, एक वोल्टेज विभक्त आउटपुट पर है और दूसरा मानक प्रतिरोध 'आर' पर है। अब अगर एक पोटेंशियोमीटर का उपयोग मानक प्रतिरोधक में वोल्टेज को मापने के लिए किया जाता है तो हम मानक प्रतिरोध के माध्यम से विद्युत प्रवाह की गणना करने के लिए ओम कानून का उपयोग कर सकते हैं। चूंकि वर्तमान कॉइल मानक प्रतिरोध के साथ श्रृंखला में है, परिकलित मूल्य भी वर्तमान कॉइल के माध्यम से जाने वाले वर्तमान का प्रतिनिधित्व करता है। इसी तरह से, वाटमीटर के संभावित कॉइल के पार वोल्टेज को मापने के लिए दूसरी बार पोटेंशियोमीटर का उपयोग करें।

अब जब हमने एक पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके वर्तमान कॉइल और वोल्टेज को संभावित कॉइल पर वोल्टेज के माध्यम से मापा जाता है, तो हम शक्ति की गणना कर सकते हैं

पावर पी = वोल्टेज रीडिंग x वर्तमान मूल्य।

गणना के बाद हम त्रुटियों के लिए जाँच करने के लिए वाट्समीटर पढ़ने के साथ इस गणना मूल्य की तुलना कर सकते हैं। एक बार त्रुटियां मिलने के बाद, त्रुटियों को समायोजित करने के लिए वाटमीटर को आवश्यक समायोजन करें।

यह है कि कैसे एक शक्तिशाली नापने का यंत्र वोल्टमीटर, एमीटर और वाटमीटर को अलग-अलग रीडिंग प्राप्त करने के लिए कैलिब्रेट किया जा सकता है।