پوٹینومیٹرک سینسر

پوٹینشیومیٹر سینسر ایک متغیر ریزسٹر ہے جس پر سپلائی وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، اس کی ان پٹ ویلیو موجودہ جمع کرنے والے رابطے کی لکیری یا کونیی نقل مکانی ہے، اور آؤٹ پٹ ویلیو اس رابطے سے لیا جانے والا وولٹیج ہے، جو اس کی پوزیشن کے طور پر شدت میں تبدیل ہوتا ہے۔ تبدیلیاں

پوٹینٹیومیٹرک سینسر لکیری یا کونیی نقل مکانی کو برقی سگنل میں تبدیل کرنے کے ساتھ ساتھ ایک مسلسل قسم کے خودکار اور خودکار آلات میں آسان ترین فنکشنل انحصار کو دوبارہ پیدا کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں۔

پوٹینٹیومیٹرک سینسر کنکشن ڈایاگرام

مزاحمت کی طرف سے، potentiometric سینسر میں تقسیم کیا جاتا ہے

• مسلسل مزاحمت کے ساتھ lamellas؛

• مسلسل سمیٹ کے ساتھ تار کنڈلی؛

• ایک مزاحمتی پرت کے ساتھ۔

لیملر پوٹینٹیومیٹرک سینسرز کو ڈیزائن کی بعض خامیوں کی وجہ سے نسبتاً موٹے پیمائش کرنے کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔

اس طرح کے سینسروں میں، مستقل ریزسٹرس، جنہیں ایک خاص طریقے سے برائے نام منتخب کیا جاتا ہے، کو لیملی پر سولڈر کیا جاتا ہے۔

لیمیلا ایک ایسا ڈھانچہ ہے جس میں باری باری کوندکٹو اور غیر کنڈکٹیو عناصر ہوتے ہیں جس پر کلکٹر رابطہ سلائیڈ کرتا ہے۔جب موجودہ کلیکٹر کو ایک کنڈکٹنگ عنصر سے دوسرے میں منتقل کیا جاتا ہے، تو اس سے جڑے ریزسٹرس کی کل مزاحمت ایک مزاحمت کی برائے نام قدر کے مساوی مقدار سے بدل جاتی ہے۔ مزاحمت میں تبدیلی وسیع رینج میں ہوسکتی ہے۔ پیمائش کی غلطی کا تعین رابطہ پیڈ کے سائز سے ہوتا ہے۔

لیملر پوٹینشیومیٹر سینسر

وائر پوٹینشیومیٹر سینسر زیادہ درست پیمائش کے لیے بنائے گئے ہیں۔ ایک اصول کے طور پر، ان کے ڈیزائن گیٹینیکس، ٹیکسٹولائٹ یا سیرامکس سے بنا ایک فریم ہیں، جس پر ایک پتلی تار ایک پرت میں زخم ہے، ایک باری میں موڑ دیتا ہے، صاف شدہ سطح پر جس پر موجودہ کلکٹر سلائڈ کرتا ہے.

تار کا قطر طے کرتا ہے۔ درستگی کی کلاس پوٹینشیومیٹر سینسر (اونچائی 0.03-0.1 ملی میٹر، کم ہے 0.1-0.4 ملی میٹر)۔ وائر مواد: مینگنین، فیچرل، عظیم دھاتوں پر مبنی مرکب. تار کو پھٹنے سے روکنے کے لیے پرچی کی انگوٹھی نرم مواد سے بنی ہے۔

پوٹینشیومیٹر سینسر کے فوائد:

• ڈیزائن کی سادگی؛

• چھوٹے سائز اور وزن؛

• جامد خصوصیات کی خطوطیت کی اعلی ڈگری؛

• خصوصیات کی استحکام؛

• متبادل کرنٹ اور ڈائریکٹ کرنٹ پر آپریشن کا امکان۔

پوٹینشیومیٹر سینسر کے نقصانات:

• سلائیڈنگ رابطے کی موجودگی، جو رابطے کے نشان کے آکسیکرن، موڑ کے رگڑنے یا سلائیڈر کے موڑنے کی وجہ سے نقصان کا باعث بن سکتی ہے۔

• لوڈ کی وجہ سے آپریشن میں خرابی؛

• نسبتاً چھوٹا تبادلوں کا عنصر؛

• اعلی حساسیت کی حد؛

• شور کی موجودگی؛

• تسلسل خارج ہونے والے مادہ کے زیر اثر برقی کٹاؤ کی حساسیت۔

پوٹینٹیومیٹرک سینسر کی جامد خصوصیت

ناقابل واپسی پوٹینٹیومیٹرک سینسر کی جامد خصوصیت

آئیے ایک مثال کے طور پر ایک مسلسل کنڈلی کے ساتھ ایک پوٹینشیومیٹر سینسر پر غور کریں۔ ایک AC یا DC وولٹیج U پوٹینشیومیٹر ٹرمینلز پر لگایا جاتا ہے۔ ان پٹ ویلیو ڈسپلیسمنٹ X ہے، آؤٹ پٹ ویلیو وولٹیج Uout ہے۔ آئیڈل موڈ کے لیے، سینسر کی جامد خصوصیت لکیری ہے کیونکہ رشتہ درست ہے: Uout = (U/R) r،

جہاں R کنڈلی مزاحمت ہے؛ r کنڈلی کے ایک حصے کی مزاحمت ہے۔

یہ دیکھتے ہوئے کہ r/R = x/l، جہاں l کنڈلی کی کل لمبائی ہے، ہمیں Uout = (U/l) x = Kx [V/m] ملتا ہے،

جہاں K سینسر کا کنورژن (ٹرانسمیشن) گتانک ہے۔

ظاہر ہے، ایسا سینسر ان پٹ سگنل کے نشان میں تبدیلی کا جواب نہیں دے گا (سینسر ناقابل واپسی ہے)۔ ایسی اسکیمیں ہیں جو دستخطوں میں تبدیلی کے لیے حساس ہیں۔ اس طرح کے سینسر کی جامد خصوصیت شکل میں دکھایا گیا ہے.

پوٹینشیومیٹر سینسر کا الٹنے والا سرکٹ

ایک الٹنے والے پوٹینیومیٹرک سینسر کی جامد خصوصیت

مختلف قسم کی خرابیوں کی وجہ سے نتیجے میں آئیڈیل خصوصیات حقیقی خصوصیات سے نمایاں طور پر مختلف ہو سکتی ہیں:

1. ڈیڈ زون۔

آؤٹ پٹ وولٹیج باری باری سے مختلف ہوتی ہے، یعنی یہ زون اس وقت ہوتا ہے جب، ایک چھوٹی ان پٹ قدر کے لیے، Uout تبدیل نہیں ہوتا ہے۔

وولٹیج جمپ کی شدت کا تعین اس فارمولے سے کیا جاتا ہے: DU = U/W، جہاں W موڑ کی تعداد ہے۔

حساسیت کی حد کا تعین کنڈلی کے تار کے قطر سے کیا جاتا ہے: Dx = l/W۔

مردہ بینڈ کے لیے پوٹینٹیومیٹرک سینسر

2. تار کے قطر، مزاحمت اور سمیٹنے کی پچ کی تغیر کی وجہ سے جامد خصوصیات کی بے قاعدگی۔

3. ردعمل سے ایک خرابی جو موٹر کی گردش کے محور اور گائیڈ آستین کے درمیان واقع ہوئی ہے (اس کو کم کرنے کے لیے کمپریشن اسپرنگ استعمال کیے جاتے ہیں)۔

4.رگڑ کی وجہ سے خرابی۔

پوٹینشیومیٹر سینسر کے برش کو چلانے والے عنصر کی کم طاقتوں پر، رگڑ کی وجہ سے جمود کا زون واقع ہو سکتا ہے۔

برش کے دباؤ کو احتیاط سے ایڈجسٹ کیا جانا چاہئے.

5. بوجھ کے اثر و رسوخ کی وجہ سے خرابی۔

بوجھ کی نوعیت پر منحصر ہے، ایک خرابی واقع ہوتی ہے، جامد اور متحرک دونوں صورتوں میں۔ ایک فعال بوجھ کے ساتھ، جامد خصوصیت بدل جاتی ہے۔ آؤٹ پٹ وولٹیج کی قیمت کا تعین اظہار کے مطابق کیا جائے گا: Uout = (UrRn) / (RRn + Rr-r2)

یہ. Uout = f (r) Rn پر منحصر ہے۔ Rn >> R کے ساتھ یہ دکھایا جا سکتا ہے کہ Uout = (U/R) r;

جب Rn تقریباً R کے برابر ہوتا ہے، انحصار غیر لکیری ہوتا ہے اور سینسر کی زیادہ سے زیادہ خرابی اس وقت ہوگی جب سلائیڈر (2/3))l سے ہٹ جائے۔ عام طور پر Rн/R = 10 … 100 کا انتخاب کریں۔ x = (2/3) l میں غلطی کی شدت کا تعین اس اظہار سے کیا جا سکتا ہے: E = 4/27η، جہاں η= Rн/R — بوجھ کا عنصر۔

پوٹینٹیومیٹرک سینسر بوجھ کے نیچے

a — بوجھ کے ساتھ ایک پوٹینٹومیٹرک سینسر کا مساوی سرکٹ، b — پوٹینومیٹرک سینسر کی جامد خصوصیت پر بوجھ کا اثر۔

پوٹینٹیومیٹرک سینسر کی متحرک خصوصیات

ٹرانسمیشن فنکشن

ٹرانسفر فنکشن حاصل کرنے کے لیے، لوڈ کرنٹ کو آؤٹ پٹ ویلیو کے طور پر لینا زیادہ آسان ہے۔ اس کا تعین مساوی جنریٹر تھیوریم کا استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے۔ B = Uout0 / (Rvn + Zn)

دو صورتوں پر غور کریں:

1. بوجھ خالصتاً فعال ہے Zn = Rn کیونکہ Uout0 = K1x In = K1x / (Rin + Rn)

جہاں K1 سینسر کی بیکار رفتار ہے۔

لیپلاس ٹرانسفارم کو لاگو کرتے ہوئے، ہم ٹرانسفر فنکشن حاصل کرتے ہیں W (p) = In (p) / X (p) = K1 / (Rin + Rn) = K

اس طرح، ہم نے ایک غیر جڑی ہوئی کنکشن حاصل کی، جس کا مطلب ہے کہ سینسر میں اس کنکشن کے مطابق تمام تعدد اور وقت کی خصوصیات ہیں۔

مساوی سرکٹ

2. ایک فعال جزو کے ساتھ دلکش بوجھ۔

U = RvnIn + L (dIn / dt) + RnIn

لاپلیس ٹرانسفارم کو لاگو کرتے ہوئے، ہم حاصل کرتے ہیں Uoutx (p) = In (p) [(Rvn + pL) + Rn]

تبدیلیوں کے ذریعے، کوئی بھی فارم W (p) = K / (Tp + 1) کے ایک ٹرانسفر فنکشن پر پہنچ سکتا ہے - پہلی ترتیب کا ایک اپیریوڈک کنکشن،

جہاں K = K1 / (Rvn + Rn)

T = L / (Rvn + Rn)؛

پوٹینشیومیٹر سینسر کا اندرونی شور

جیسا کہ دکھایا گیا ہے، جیسے ہی برش موڑ سے موڑتا ہے، آؤٹ پٹ وولٹیج اچانک بدل جاتا ہے۔ اسٹیپنگ سے پیدا ہونے والی خرابی ٹرانسفر فنکشن کے آؤٹ پٹ وولٹیج پر لگائی گئی آری ٹوتھ وولٹیج کی شکل میں ہے، یعنی شور ہے. اگر برش ہلتا ​​ہے، تو حرکت بھی شور (مداخلت) پیدا کرتی ہے۔ کمپن شور کا فریکوئنسی سپیکٹرم آڈیو فریکوئنسی رینج میں ہے۔

کمپن کو ختم کرنے کے لیے، پینٹوگراف مختلف لمبائیوں کے کئی تاروں سے بنائے جاتے ہیں جو ایک ساتھ جوڑے جاتے ہیں۔ پھر ہر تار کی قدرتی تعدد مختلف ہوگی، یہ تکنیکی گونج کی ظاہری شکل کو روکتا ہے۔ تھرمل شور کی سطح کم ہے، انہیں خاص طور پر حساس نظاموں میں مدنظر رکھا جاتا ہے۔

فنکشنل پوٹینٹومیٹرک سینسر

واضح رہے کہ آٹومیشن میں فنکشنل ٹرانسفر فنکشنز کا استعمال اکثر غیر لکیری انحصار حاصل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ وہ تین طریقوں سے بنائے جاتے ہیں:

• کنڈلی کے ساتھ تار کے قطر کو تبدیل کرنا؛

• کنڈلی پچ تبدیلی؛

• ایک مخصوص ترتیب کے ساتھ ایک فریم کا استعمال؛

• مختلف سائز کی مزاحمت کے ساتھ لکیری پوٹینشیومیٹر کے حصوں کو جوڑ کر۔

مثال کے طور پر، تیسرے طریقہ کے مطابق چوکور انحصار حاصل کرنے کے لیے، فریم کی چوڑائی کو لکیری طور پر تبدیل کرنا ضروری ہے، جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

فنکشنل پوٹینٹیومیٹر سینسر

ملٹی ٹرن پوٹینٹیومیٹر

روایتی پوٹینشیومیٹر سینسر کی آپریٹنگ رینج محدود ہوتی ہے۔ اس کی قدر کا تعین فریم کے ہندسی طول و عرض اور کنڈلی کے موڑ کی تعداد سے ہوتا ہے۔ وہ غیر معینہ مدت تک نہیں بڑھ سکتے۔ لہذا، ملٹی ٹرن پوٹینشیومیٹر سینسرز کو ایپلی کیشن مل گئی ہے، جہاں ایک مزاحمتی عنصر کو کئی موڑوں کے ساتھ ایک سرپل لائن میں موڑا جاتا ہے، ان کے محور کو کئی بار گھمایا جانا چاہیے تاکہ موٹر کوائل کے ایک سرے سے دوسرے سرے تک لے جائے، یعنی اس طرح کے سینسرز کی برقی رینج 3600 کا کثیر ہے۔

ملٹی ٹرن پوٹینشیومیٹر کا بنیادی فائدہ ان کی اعلی ریزولیوشن اور درستگی ہے، جو کہ چھوٹے مجموعی جہتوں کے ساتھ مزاحمتی عنصر کی بڑی لمبائی کی وجہ سے حاصل ہوتی ہے۔

فوٹو پوٹینٹیومیٹر

Photopotentiometer — ایک مزاحمتی پرت کے ساتھ ایک روایتی پوٹینومیٹر کا ایک غیر رابطہ ینالاگ ہے، اس میں مکینیکل رابطے کو فوٹو کنڈکٹیو سے بدل دیا جاتا ہے، جو یقیناً قابل اعتمادی اور سروس لائف کو بڑھاتا ہے۔ فوٹو پوٹینٹیومیٹر سے سگنل کو روشنی کی جانچ کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے جو سلائیڈر کے طور پر کام کرتا ہے۔ یہ ایک خاص آپٹیکل ڈیوائس کے ذریعہ تشکیل دیا گیا ہے اور فوٹو کنڈکٹیو پرت کے ساتھ بیرونی مکینیکل عمل کے نتیجے میں بے گھر ہوسکتا ہے۔ اس مقام پر جہاں فوٹو لیئر بے نقاب ہوتا ہے، اضافی (تاریک کے مقابلے میں) فوٹو کنڈکٹیویٹی ہوتی ہے اور برقی رابطہ ہوتا ہے۔

Photopotentiometers مقصد کے لحاظ سے لکیری اور فنکشنل میں تقسیم ہوتے ہیں۔

فنکشنل فوٹو پوٹینٹیومیٹر روشنی کے منبع کی مقامی حرکت کو ایک برقی سگنل میں تبدیل کرنے کی اجازت دیتے ہیں جس میں پروفائل شدہ مزاحم پرت (ہائپربولک، ایکسپونیشنل، لوگاریتھمک) کی وجہ سے دی گئی فنکشنل شکل ہوتی ہے۔