پل کی پیمائش

برج سرکٹ - برقی سرکٹ کے عناصر (مزاحمتوں، ریکٹیفائر ڈائیوڈس، وغیرہ) کو جوڑنے کے لیے ایک اسکیم، جس کی خصوصیت سرکٹ کے دو پوائنٹس کے درمیان پل کی شاخ کی موجودگی سے ہوتی ہے جو براہ راست برقی توانائی کے منبع سے منسلک نہیں ہوتے ہیں۔ برج سرکٹ وہیٹ اسٹون برج سرکٹ (تصویر 1) پر مبنی ہے۔

برج سرکٹ کے آپریشن کا اصول اس حقیقت پر مبنی ہے کہ جب پل کے بازوؤں میں رکاوٹوں کا تناسب За / Зб = ЗНС/Зд کے برابر ہوتا ہے تو پل کے اخترن میں کوئی کرنٹ نہیں ہوتا ہے (انڈیکیٹر ڈیوائس میں )۔ صفر اشارے کی حساسیت کو بڑھا کر، برج سرکٹ میں مائبادا تناسب کی بالکل درست مساوات حاصل کرنا ممکن ہے۔ پل کی پیمائش اس اصول پر مبنی ہے۔

چاول۔ 1. برج ڈایاگرام (وہیٹ اسٹون برج ڈایاگرام)

پل سرکٹس کے لیے بجلی کی فراہمی یا تو DC یا AC ذرائع سے ہو سکتی ہے۔ برج بیلنسنگ سپلائی وولٹیج کے اتار چڑھاو سے مکمل طور پر آزاد ہے۔

برج کی پیمائش - براہ راست کرنٹ کے الیکٹرک سرکٹس کے پیرامیٹرز (DC ریزسٹنس، کرنٹ) اور متبادل کرنٹ (فعال مزاحمت، اہلیت، انڈکٹنس، باہمی انڈکٹنس، فریکوئنسی، زاویہ نقصان، کوالٹی فیکٹر وغیرہ) کی پیمائش کے طریقے پل کی زنجیریں. برج کی پیمائشیں بھی بڑے پیمانے پر غیر برقی مقداروں کی برقی پیمائش کے لیے سینسر کا استعمال کرتے ہوئے استعمال کی جاتی ہیں - ماپا مقدار کے انٹرمیڈیٹ کنورٹرز برقی سرکٹ کے فعال طور پر متعلقہ پیرامیٹر میں۔

پل کی پیمائشیں موازنہ آلات کے زمرے سے تعلق رکھنے والے پیمائشی پلوں (پل تنصیبات) کا استعمال کرتے ہوئے کی جاتی ہیں۔ عام طور پر، وہ ایک مخصوص برقی سرکٹ کے استعمال پر مبنی ہوتے ہیں جس میں کئی معلوم اور ایک نامعلوم (ماپا) مزاحمت ہوتی ہے، جو ایک واحد ذریعہ سے چلتی ہے اور ایک اشارے والے آلے سے لیس ہوتی ہے۔

معلوم مزاحمتوں کو تبدیل کرکے، اس سرکٹ کو اس وقت تک ایڈجسٹ کیا جاتا ہے جب تک کہ ایک خاص، پوائنٹر کے ذریعہ اشارہ کیا جاتا ہے، سرکٹ کے انفرادی حصوں میں وولٹیج کی تقسیم تک پہنچ جاتی ہے۔ یہ واضح ہے کہ وولٹیج کا دیا ہوا تناسب بھی سرکٹ ریزسٹنس کے ایک خاص تناسب سے مساوی ہے، جس کے ذریعے نامعلوم مزاحمت کا حساب لگانا ممکن ہے اگر دیگر مزاحمتیں معلوم ہوں۔

تاریخی طور پر، پل کی پیمائش کا پہلا، سب سے آسان اور سب سے عام ورژن چار بازوؤں کے ساتھ ایک متوازن پل کے ذریعے حاصل کیا گیا، جو کہ 4 ریزسٹرس ("بازو" پل) کا ایک حلقہ سرکٹ ہے، جس میں پاور سپلائی اور پوائنٹر جڑے ہوئے ہیں۔ ترچھی طور پر مخالف چوٹیوں سے، «پلوں» کی شکل کے نیچے (تصویر 2)۔

چاول۔ 2.

اگر شرط R1R3 = R2R4 کو پورا کیا جاتا ہے (بالترتیب، Z1Z3 = Z2Z4 متبادل کرنٹ پر)، برج سرکٹ کے آؤٹ پٹ پر وولٹیج (سپلائی وولٹیج سے قطع نظر) صفر ہے (Ucd = 0)، یعنی پل ہے " متوازن «، جو صفر پوائنٹر سے ظاہر ہوتا ہے۔

حالت R1R3 = R2R4 سے مماثل DC پل کی مستحکم حالت صرف ایک متغیر پیرامیٹر کو ایڈجسٹ کرکے حاصل کی جاسکتی ہے اور یہ بھی صرف ایک نامعلوم مزاحمت کا تعین کرنے کی اجازت دیتی ہے۔

پیچیدہ متبادل موجودہ توازن کی حالت Z1Z3 = Z2Z4 حاصل کرنے کے لیے، جو اس وقت گل جاتی ہے جب مزاحمت کی پیچیدہ اقدار Z = R + jx کو دو آزاد حالتوں میں بدل دیا جاتا ہے، کم از کم دو متغیر پیرامیٹرز کو ایڈجسٹ کرنا ضروری ہے۔ اس صورت میں، پیچیدہ مزاحمت کے دو اجزاء کا بیک وقت تعین کرنا ممکن ہے (مثال کے طور پر، L اور R یا L اور Q، C اور tgφ، وغیرہ)۔

مختلف قسم کے چار بازو والے AC برجز گونجنے والے پل ہیں... چار بازوؤں کے علاوہ، زیادہ پیچیدہ پل اسکیمیں استعمال کی جاتی ہیں - ڈائریکٹ کرنٹ پر ڈبل پل (تصویر 3) اور متعدد بازو (چھ یا سات بازو) - باری باری موجودہ (مثال کے طور پر، تصویر 4)۔ ان سرکٹس کے توازن کے حالات، یقیناً، اوپر دیے گئے حالات سے مختلف ہیں۔

چاول۔ 3.

چاول۔ 4.

پلوں کو متوازن اور غیر متوازن موڈ میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مؤخر الذکر صورت میں، پیمائش کا نتیجہ مزاحمت کو ایڈجسٹ کیے بغیر، براہ راست برج سرکٹ کے آؤٹ پٹ پر کرنٹ یا وولٹیج سے طے کیا جاتا ہے، جو ماپا مزاحمت اور سپلائی وولٹیج کے افعال ہیں (مؤخر الذکر مستحکم ہونا چاہیے)۔ آؤٹ پٹ ڈیوائس کو براہ راست پیمائش شدہ قدر میں کیلیبریٹ کیا جاتا ہے۔

AC پل کی پیمائش کو مزید دو طریقوں میں استعمال کیا جا سکتا ہے: نیم متوازن اور نصف متوازن۔ مؤخر الذکر کی خصوصیت یہ ہے کہ روایتی چار بازو والے سرکٹ (تصویر 2) کو صرف ایک متغیر پیرامیٹر کا استعمال کرتے ہوئے ایڈجسٹ کیا جاتا ہے جب تک کہ کم از کم آؤٹ پٹ وولٹیج حاصل نہ ہوجائے (مکمل توازن، یعنی Ucd= 0، جس کے لیے دو پیرامیٹرز کی ترتیب کی ضرورت ہوتی ہے، اس صورت میں یہ ناقابل رسائی ہے)۔

کم از کم وولٹیج Ucd تک پہنچنے کے لمحے کا تعین براہ راست سرکٹ کے آؤٹ پٹ پر ایک سادہ پوائنٹر سے کیا جا سکتا ہے، یا زیادہ واضح طور پر — بالواسطہ — کی بنیاد پر، مثال کے طور پر، اس وقت ہونے والے برج سرکٹ کے وولٹیج ویکٹر کے فیز تعلقات نصف توازن کا۔

دوسری صورت میں، تجرباتی اور اشارے کرنے والے سازوسامان نیم متوازن وضع میں استعمال ہونے والے آلات سے ملتے جلتے ہیں۔ ماپا مزاحمت کے اجزاء کا تعین کیا جاتا ہے: ایک — نصف توازن کے وقت متغیر پیرامیٹر کی قدر سے، دوسرا — برج آؤٹ پٹ وولٹیج سے۔ سپلائی وولٹیج کو مستحکم کرنا ضروری ہے۔

پیمائشی پلوں کا توازن براہ راست ایک شخص (دستی رہنمائی کے ساتھ پل) اور خودکار آلہ (خودکار پیمائشی پل) کی مدد سے دونوں طرح سے کیا جا سکتا ہے۔

برج کی پیمائشیں مزاحمتی اقدار کی پیمائش اور دی گئی برائے نام قدر سے ان اقدار کے انحراف کا تعین کرنے کے لیے دونوں استعمال کی جاتی ہیں۔ وہ پیمائش کے سب سے عام اور جدید ترین طریقوں میں سے ہیں۔ سیریز سے تیار کردہ پلوں میں DC کرنٹ کے لیے 0.02 سے 5 تک اور AC کے لیے 0.1 سے 5 تک درستگی کی کلاسیں ہوتی ہیں۔