وہیٹ اسٹون کی پیمائش کرنے والا پل اور اس کا استعمال

سب سے زیادہ مقبول میں سے ایک پل سرکٹسآج بھی پیمائش کے آلات اور برقی لیبارٹریوں میں استعمال کیا جاتا ہے، وہیٹ سٹون ماپنے والا پل ہے، جس کا نام انگریز موجد چارلس وہیٹ سٹون کے نام پر رکھا گیا ہے، جس نے 1843 کے اوائل میں مزاحمت کی پیمائش کے لیے یہ سکیم تجویز کی تھی۔

Wheatstone ماپنے والا پل بنیادی طور پر فارماسیوٹیکل بیم بیلنس کا ایک برقی اینالاگ ہے، جیسا کہ یہاں معاوضے کی پیمائش کا ایک ہی طریقہ استعمال کیا گیا ہے۔

ماپنے والے پل کے آپریشن کا اصول متوازی طور پر جڑی ہوئی دو ریزسٹر شاخوں کے درمیانی ٹرمینلز کے پوٹینشل کی برابری پر مبنی ہے، ہر شاخ میں دو ریزسٹر ہوتے ہیں۔ شاخوں میں سے ایک کے حصے کے طور پر، ایک ریزسٹر جس کی قدر آپ جاننا چاہتے ہیں شامل ہے، اور دوسری میں - ایک ریزسٹر جس میں ایڈجسٹ ریزسٹنس ہے (ریوسٹیٹ یا پوٹینٹیومیٹر)۔

ایڈجسٹ ریزسٹر کی مزاحمتی قدر کو آسانی سے تبدیل کرنے سے، ذکر کردہ دو شاخوں کے درمیانی نقطوں کے درمیان اخترن میں شامل گیلوانومیٹر کے پیمانے پر ایک صفر ریڈنگ حاصل کی جاتی ہے۔ایسی حالتوں میں جہاں گیلوانومیٹر صفر پڑھتا ہے، درمیانی پوائنٹس کے پوٹینشل برابر ہوں گے اور اس لیے مطلوبہ مزاحمت کا آسانی سے حساب لگایا جا سکتا ہے۔

یہ واضح ہے کہ ریزسٹرس اور ایک گیلوانومیٹر کے علاوہ، سرکٹ میں پل کے لیے سپلائی ہونا ضروری ہے، شکل میں اسے galvanic cell E کے طور پر دکھایا گیا ہے۔ کرنٹ مثبت سے منفی کی طرف بہتا ہے، جبکہ دو شاخوں کے درمیان تقسیم ان کی مزاحمت کا الٹا تناسب۔

اگر پل کے بازو میں اوپری اور زیریں ریزسٹرس جوڑوں میں ایک جیسے ہوں، یعنی جب بازو بالکل ایک جیسے ہوں، تو کرنٹ کے آر پار ظاہر ہونے کی کوئی وجہ نہیں ہے، کیونکہ کنکشن پوائنٹس کے درمیان ممکنہ فرق گیلوانومیٹر صفر ہے۔ اس صورت میں پل کو متوازن یا متوازن کہا جاتا ہے۔

اگر اوپری ریزسٹرس ایک جیسے ہیں اور نچلے ریزسٹرس نہیں ہیں، تو کرنٹ ترچھی بہے گا، زیادہ مزاحمت والے بازو سے کم مزاحمت کے بازو تک، اور گیلوانومیٹر کی سوئی مناسب سمت میں ہٹ جائے گی۔

لہٰذا، اگر ان پوائنٹس کے پوٹینشلز جن سے گیلوانومیٹر جڑا ہوا ہے برابر ہیں، تو بازوؤں میں اوپری اور زیریں ریزسٹرس کی قدروں کا تناسب ایک دوسرے کے برابر ہوگا۔ اس طرح، ان تعلقات کو برابر کرتے ہوئے، ہم ایک نامعلوم کے ساتھ ایک مساوات حاصل کرتے ہیں. مزاحمت R1, R2 اور R3 کو ابتدائی طور پر اعلی درستگی کے ساتھ ناپا جانا چاہئے، پھر ریزسٹر Rx (R4) کو تلاش کرنے کی درستگی زیادہ ہوگی۔

وہیٹ اسٹون برج سرکٹ اکثر درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتا ہے جب پل کی شاخوں میں سے کوئی ایک آن ہوتا ہے۔ مزاحمتی تھرمامیٹر ایک نامعلوم ریزسٹر کے طور پر۔کسی بھی صورت میں، شاخوں میں مزاحمت میں جتنا زیادہ فرق ہوگا، اخترن کے ذریعے کرنٹ اتنا ہی زیادہ ہوگا، اور جب مزاحمت میں تبدیلی آئے گی، اخترن کرنٹ بھی بدل جائے گا۔

وہیٹ اسٹون پل کی یہ خاصیت ان لوگوں کے لیے بہت قابل قدر ہے جو کنٹرول اور پیمائش کے مسائل حل کرتے ہیں اور کنٹرول اور آٹومیشن اسکیمیں تیار کرتے ہیں۔ کسی ایک شاخ میں مزاحمت میں معمولی تبدیلی پل کے ذریعے کرنٹ میں تبدیلی کا سبب بنتی ہے اور یہ تبدیلی ریکارڈ کی جاتی ہے۔ ایک گیلوانومیٹر کے بجائے، ایک ایمیٹر یا وولٹ میٹر کو پل کے اخترن میں شامل کیا جا سکتا ہے، خاص سرکٹ اور مطالعہ کے مقصد پر منحصر ہے۔

عام طور پر، وہیٹ اسٹون پل کا استعمال کرتے ہوئے، آپ مختلف مقداروں کی پیمائش کر سکتے ہیں: لچکدار اخترتی، روشنی، نمی، حرارت کی گنجائش، وغیرہ۔ ماپا ریزسٹر کے بجائے سرکٹ میں متعلقہ سینسر کو شامل کرنا ہی کافی ہے، جس کا حساس عنصر مزاحمت کو تبدیل کرنے کے قابل ہونا ماپا قدر میں تبدیلی کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے، چاہے یہ برقی کیوں نہ ہو۔ عام طور پر ایسے معاملات میں وہیٹ اسٹون پل منسلک ہوتا ہے۔ ADC کے ذریعے، اور سگنل کی مزید پروسیسنگ، ڈسپلے پر معلومات کی نمائش، موصولہ ڈیٹا کی بنیاد پر کارروائیاں - یہ سب ٹیکنالوجی کا معاملہ ہے۔