માપ સાથે તુલનાત્મક પદ્ધતિ

માપન તકનીકમાં, એક પદ્ધતિનો ઉપયોગ ચોકસાઈને સુધારવા માટે કરવામાં આવે છે, જે માપેલા જથ્થાના મૂલ્યની વિશિષ્ટ માપ દ્વારા પુનઃઉત્પાદિત જથ્થાના મૂલ્ય સાથે સરખામણી કરવા પર આધારિત છે. આ કિસ્સામાં, વિવિધ (વિભેદક) સિગ્નલ માપવામાં આવે છે, અને માપમાં સામાન્ય રીતે નાની ભૂલ હોવાથી, ઉચ્ચ માપનની ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે.

આ પદ્ધતિ પુલ અને પોટેન્ટિઓમીટરને માપવાના ઓપરેશનનો આધાર છે.

સામાન્ય રીતે, માપ દ્વારા પુનઃઉત્પાદિત મૂલ્યને સમાયોજિત કરવામાં આવે છે, અને માપનની પ્રક્રિયામાં, તેનું મૂલ્ય માપેલા મૂલ્યના મૂલ્યની બરાબર બરાબર સેટ કરવામાં આવે છે.

પુલને માપતી વખતે, પ્રતિકારનો ઉપયોગ આવા માપ તરીકે થાય છે - રિઓકોર્ડ્સ, જેની મદદથી થર્મલ ટ્રાન્સડ્યુસરનો પ્રતિકાર સંતુલિત થાય છે, જે ઑબ્જેક્ટનું તાપમાન બદલાય ત્યારે બદલાય છે.

નિયમન કરેલ આઉટપુટ સાથે સ્થિર વોલ્ટેજ સ્ત્રોતનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે પોટેન્ટિઓમીટર માપવા માટે થાય છે. માપન દરમિયાન, આવા સ્ત્રોતના વોલ્ટેજનો ઉપયોગ કરીને, સેન્સર દ્વારા જનરેટ થયેલ EMF વળતર આપવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, આ માપન પદ્ધતિને વળતર કહેવામાં આવે છે.

બંને કિસ્સાઓમાં, નીચેના ઉપકરણો (ઉપકરણો) નું કાર્ય માત્ર માપેલ મૂલ્ય અને માપની સમાનતાની હકીકતની નોંધણી કરવાનું છે, તેથી તેમની જરૂરિયાતો નોંધપાત્ર રીતે ઓછી થઈ છે.

પુલ માપવા દ્વારા તાપમાનનું નિર્ધારણ

ઉદાહરણ તરીકે, મેન્યુઅલ મોડમાં માપન પુલના સંચાલનના સિદ્ધાંતને ધ્યાનમાં લો.

આકૃતિ 1a OR (અથવા માપવા OI) ને નિયંત્રિત કરવા માટે ચોક્કસ ઑબ્જેક્ટનું તાપમાન Θ માપવા માટે એક બ્રિજ સર્કિટ બતાવે છે. આવા સર્કિટનો આધાર ચાર રેઝિસ્ટર આરટીસી, આરપી, આરએલ, આર 2 નું બંધ સર્કિટ છે, જે કહેવાતા બ્રિજ આર્મ્સ બનાવે છે. આ રેઝિસ્ટર્સના જોડાણ બિંદુઓને શિરોબિંદુઓ (a, b, c, d) કહેવામાં આવે છે, અને વિરુદ્ધ શિરોબિંદુઓ (a-b, c-d) ને જોડતી રેખાઓને પુલના કર્ણ કહેવામાં આવે છે. કર્ણમાંથી એક (c-d, Fig. 1.a) સપ્લાય વોલ્ટેજ સાથે આપવામાં આવે છે, અન્ય (a-b) માપન અથવા આઉટપુટ છે. આવા સર્કિટને પુલ કહેવામાં આવે છે, જે સમગ્ર માપન ઉપકરણને નામ આપે છે.

આરટીસી રેઝિસ્ટર એ પ્રાથમિક તાપમાન માપન ટ્રાન્સડ્યુસર (થર્મિસ્ટર) છે જે માપન પદાર્થની નજીકમાં સ્થિત છે (ઘણી વખત તેની અંદર) અને કેટલાક મીટર સુધીના વાયરનો ઉપયોગ કરીને માપન સર્કિટ સાથે જોડાયેલ છે.

આવા થર્મલ કન્વર્ટર માટેની મુખ્ય આવશ્યકતા એ જરૂરી માપન શ્રેણીમાં તાપમાન પર તેના સક્રિય પ્રતિકાર RTC ની રેખીય અવલંબન છે:

જ્યાં R0 એ તાપમાન Θ0 (સામાન્ય રીતે Θ0 = 20 ° સે) પર થર્મલ કન્વર્ટરનો નજીવો પ્રતિકાર છે:

α — થર્મલ કન્વર્ટરની સામગ્રી પર આધાર રાખીને તાપમાન ગુણાંક.

સૌથી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા મેટલ થર્મિસ્ટર્સ TCM (કોપર) અને TSP (પ્લેટિનમ), ક્યારેક મેટલ થર્મિસ્ટર્સ (MTP) તરીકે ઓળખાય છે.

વેરીએબલ રેઝિસ્ટર આરપી એ ઉપર ચર્ચા કરેલ ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા રિઓકોર્ડ (માપ) છે અને ચલ RTC ને સંતુલિત કરવા માટે સેવા આપે છે. રેઝિસ્ટર આર 1 અને આર 2 બ્રિજ સર્કિટ પૂર્ણ કરે છે. તેમના પ્રતિકાર R1 = R2 ની સમાનતાના કિસ્સામાં, બ્રિજ સર્કિટને સપ્રમાણ કહેવામાં આવે છે.

વધુમાં, અંજીર. 1.a પુલના સંતુલનને ઠીક કરવા માટે એક નલ ઉપકરણ (NP) અને ડિગ્રી સેલ્સિયસમાં ગ્રેજ્યુએટ થયેલ સ્કેલ સાથેનો તીર બતાવે છે.

ચોખા. 1. પુલ માપવા દ્વારા તાપમાન માપન: a) મેન્યુઅલ મોડમાં; b) સ્વચાલિત મોડમાં

વિદ્યુત ઇજનેરીમાંથી તે જાણીતું છે કે પુલના સંતુલન (સંતુલન) માટેની સ્થિતિ ત્યારે સમજાય છે જ્યારે પુલના વિરોધી હાથોના પ્રતિકારનું ઉત્પાદન સમાન હોય છે, એટલે કે સેન્સરને જોડતા વાયરના પ્રતિકારને ધ્યાનમાં લેતા:

જ્યાં Rp = Rp1 + Rp2 એ વાયર પ્રતિકારનો સરવાળો છે; અથવા સપ્રમાણ પુલ માટે (R1 = R2)

આ કિસ્સામાં, માપન કર્ણમાં કોઈ વોલ્ટેજ નથી અને શૂન્ય ઉપકરણ શૂન્ય સૂચવે છે.

જ્યારે ઑબ્જેક્ટનું તાપમાન Θ બદલાય છે, RTC સેન્સરનો પ્રતિકાર બદલાય છે, સંતુલન ખલેલ પહોંચે છે, અને સ્લાઇડિંગ વાયરના સ્લાઇડરને ખસેડીને તેને પુનઃસ્થાપિત કરવું આવશ્યક છે.

આ કિસ્સામાં, સ્લાઇડર સાથે, તીર સ્કેલ સાથે આગળ વધશે (ફિગ. 1.a માં ડોટેડ રેખાઓ સ્લાઇડર અને તીર વચ્ચેના યાંત્રિક જોડાણને દર્શાવે છે).

રીડિંગ્સ માત્ર સંતુલનની ક્ષણો પર કરવામાં આવે છે, તેથી જ આવા સર્કિટ અને ઉપકરણોને ઘણીવાર સંતુલિત માપન પુલ કહેવામાં આવે છે.

ફિગમાં બતાવેલ માપન સર્કિટનો મુખ્ય ગેરલાભ. 1.a, વાયર Rp ના પ્રતિકારને કારણે થતી ભૂલની હાજરી છે, જે આસપાસના તાપમાનના આધારે બદલાઈ શકે છે.

આ ભૂલ સેન્સરને કનેક્ટ કરવાની ત્રણ-વાયર પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને દૂર કરી શકાય છે (જુઓ આકૃતિ 1.b).

તેનો સાર એ હકીકતમાં રહેલો છે કે ત્રીજા વાયરની મદદથી, સપ્લાય કર્ણના ઉપલા "c" ને સીધા થર્મલ પ્રતિકારમાં ખસેડવામાં આવે છે, અને બાકીના બે વાયર Rп1 અને Rп2 અલગ અલગ બાજુના હથિયારોમાં છે, એટલે કે. સપ્રમાણ પુલની સંતુલન સ્થિતિ નીચે પ્રમાણે રૂપાંતરિત થાય છે:

આમ, ભૂલને સંપૂર્ણપણે દૂર કરવા માટે, સેન્સરને બ્રિજ સર્કિટ સાથે કનેક્ટ કરતી વખતે સમાન વાયર (Rp1 = Rp2) નો ઉપયોગ કરવા માટે પૂરતું છે.

આપોઆપ તાપમાન નિયંત્રણ સિસ્ટમ

સ્વચાલિત માપન મોડ (ફિગ. 1b) ને અમલમાં મૂકવા માટે, શૂન્ય ઉપકરણને બદલે માપન કર્ણ સાથે ગિયરબોક્સ સાથે તબક્કા-સંવેદનશીલ એમ્પ્લીફાયર (U) અને ઉલટાવી શકાય તેવું મોટર (RD) કનેક્ટ કરવા માટે પૂરતું છે.

ઑબ્જેક્ટના તાપમાનમાં ફેરફારની પ્રકૃતિના આધારે, જ્યાં સુધી સંતુલન સ્થાપિત ન થાય ત્યાં સુધી ટેક્સીવે RP સ્લાઇડરને એક અથવા બીજી દિશામાં ખસેડશે. a-b કર્ણ પરનો વોલ્ટેજ અદૃશ્ય થઈ જશે અને મોટર બંધ થઈ જશે.

વધુમાં, ચાર્ટ સ્ટ્રીપ (DL) પર રીડિંગ્સ રેકોર્ડ કરવા માટે જો જરૂરી હોય તો, એન્જિન સૂચક પોઇન્ટર અને રેકોર્ડર (PU) ને ખસેડશે. ગ્રાફિક્સ બારને સિંક્રનસ મોટર (SM) દ્વારા સતત ગતિએ ચલાવવામાં આવે છે.

સ્વચાલિત નિયંત્રણ સિદ્ધાંતના દૃષ્ટિકોણથી, આ માપન ઇન્સ્ટોલેશન એ સ્વચાલિત નિયંત્રણ (SAK) તાપમાનની સિસ્ટમ છે અને નકારાત્મક પ્રતિસાદ સાથે સર્વો સિસ્ટમ્સના વર્ગ સાથે સંબંધિત છે.

પ્રતિસાદ કાર્ય યાંત્રિક રીતે મોટર શાફ્ટ RD ને રેકોર્ડ Rp સાથે કનેક્ટ કરીને પરિપૂર્ણ થાય છે. સેટ પોઈન્ટ TC થર્મોકોપલ છે. આ કિસ્સામાં, બ્રિજ સર્કિટ બે કાર્યો કરે છે:

1. ઉપકરણની સરખામણી

2.કન્વર્ટર (ΔR થી ΔU).

વોલ્ટેજ ΔU એ એક ભૂલ સંકેત છે

રિવર્સિંગ મોટર એ એક્ઝિક્યુટિવ એલિમેન્ટ છે, અને આઉટપુટ વેલ્યુ એ 1 એરો (અથવા રેકોર્ડિંગ યુનિટ) ની હિલચાલ છે, કારણ કે દરેક SAC નો હેતુ માનવ ધારણા માટે અનુકૂળ સ્વરૂપમાં નિયંત્રિત મૂલ્ય વિશે માહિતી પ્રદાન કરવાનો છે.

KSM4 માપન પુલનું વાસ્તવિક સર્કિટ (ફિગ. 2) ફિગમાં બતાવેલ કરતાં થોડું વધુ જટિલ છે. 1.બી.

રેઝિસ્ટર R1 એ રેકોર્ડ છે — ઇન્સ્યુલેટેડ વાયર પર ઉચ્ચ વિદ્યુત પ્રતિકારક ઘાનો વાયર. જંગમ મોટર સ્લાઇડ વાયર પર અને સ્લાઇડ વાયરની સમાંતર કોપર બસ પર સ્લાઇડ કરે છે.

માપનની ચોકસાઈ પર મોટરના ક્ષણિક સંપર્ક પ્રતિકારના પ્રભાવને ઘટાડવા માટે, મોટરથી અલગ કરાયેલા સ્લાઇડિંગ વાયરના બે ભાગો પુલના વિવિધ હાથોમાં સમાવિષ્ટ છે.

બાકીના રેઝિસ્ટરનો હેતુ:

• R2, R5, R6 — દાવપેચ, માપ મર્યાદા અથવા સ્કેલ શ્રેણી બદલવા માટે,

• R3, R4 — સ્કેલની શરૂઆતમાં તાપમાન સેટ (પસંદ) કરવા માટે,

• R7, R9, P10 — બ્રિજ સર્કિટ પૂર્ણ કરો;

• R15 — બ્રિજના વિવિધ હાથો પરના Rп વાયરના પ્રતિકારની સમાનતાને સમાયોજિત કરવા માટે,

• R8 — થર્મિસ્ટર પ્રવાહને મર્યાદિત કરવા;

• R60 — એમ્પ્લીફાયરના ઇનપુટ વર્તમાનને મર્યાદિત કરવા.

બધા રેઝિસ્ટર મેંગેનિન વાયરથી બનેલા છે.

બ્રિજ મેઈન ટ્રાન્સફોર્મરના વિશિષ્ટ વિન્ડિંગથી વૈકલ્પિક વોલ્ટેજ (6.3 V) દ્વારા સંચાલિત થાય છે.

એમ્પ્લીફાયર (U) — તબક્કા-સંવેદનશીલ AC.

એક્ઝિક્યુટિવ રિવર્સિબલ મોટર (RD) એ બિલ્ટ-ઇન ગિયરબોક્સ સાથે બે-તબક્કાની ઇન્ડક્શન મોટર છે.

ચોખા. 2. સિંગલ-ચેનલ તાપમાન માપન મોડમાં KSM4 ઉપકરણનું યોજનાકીય.