ڈیجیٹل پیمائش کے آلات: فوائد اور نقصانات، آپریشن کے اصول
ڈیجیٹل پیمائش بنی نوع انسان کی پوری تاریخ میں مختلف جسمانی مقداروں کی پیمائش کرنے کا ایک انقلابی طریقہ ہے۔ ہم کہہ سکتے ہیں کہ عام طور پر، ڈیجیٹل ٹیکنالوجی کی آمد کے بعد سے، اس قسم کے آلے کی اہمیت نے بڑی حد تک ہمارے پورے وجود کے مستقبل کا تعین کیا ہے۔
تمام ماپنے والے آلات کو ینالاگ اور ڈیجیٹل میں تقسیم کیا گیا ہے۔
ڈیجیٹل میٹروں میں رسپانس کی تیز رفتار اور درستگی کا ایک اعلی درجہ ہوتا ہے۔ وہ برقی اور غیر برقی مقدار کی ایک وسیع رینج کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔
ڈیجیٹل اینالاگ ڈیوائسز کے برعکس، وہ ناپے گئے ڈیٹا کو اسٹور نہیں کرتے اور ڈیجیٹل مائکرو پروسیسر ڈیوائسز کے ساتھ مطابقت نہیں رکھتے۔ اس وجہ سے، اس کے ساتھ کی جانے والی ہر پیمائش کو ریکارڈ کرنا ضروری ہے، جو تکلیف دہ اور وقت طلب ہوسکتا ہے.
ڈیجیٹل میٹرز کا سب سے بڑا نقصان یہ ہے کہ انہیں ایک مخصوص وقت کے بعد بیرونی پاور سورس یا بیٹری چارجنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔نیز، ڈیجیٹل آلات کی درستگی، رفتار، اور کارکردگی انہیں ینالاگ ڈیوائسز سے زیادہ مہنگی بناتی ہے۔
ڈیجیٹل ماپنے والے آلات - وہ آلات جن میں ماپا ان پٹ اینالاگ ویلیو X کا خود بخود تجرباتی طور پر معلوم (نمونہ) قدر N کی مجرد قدروں سے موازنہ کیا جاتا ہے اور پیمائش کے نتائج ڈیجیٹل شکل میں دیے جاتے ہیں (اینالاگ، مجرد، اور ڈیجیٹل سگنلز کیسے مختلف ہیں؟).
ڈیجیٹل وولٹ میٹر کا بلاک ڈایاگرام
ڈیجیٹل ماپنے والے آلات میں تقابلی کارروائیوں کو انجام دیتے وقت، مسلسل ناپی جانے والی مقداروں کی قدروں کی سطح اور وقت کو مقدار میں رکھا جاتا ہے۔ پیمائش کا نتیجہ (ماپا گئی قدر کے عددی مساوی) ڈیجیٹل کوڈنگ آپریشنز کو انجام دینے کے بعد تشکیل دیا جاتا ہے اور اسے ایک منتخب کوڈ (ڈسپلے کے لیے اعشاریہ یا مزید پروسیسنگ کے لیے بائنری) میں پیش کیا جاتا ہے۔
ڈیجیٹل لائٹ میٹر
ڈیجیٹل ماپنے والے آلات میں موازنہ کی کارروائیاں خصوصی موازنہ آلات کے ذریعہ انجام دی جاتی ہیں۔ عام طور پر، اس طرح کے آلات میں پیمائش کا حتمی نتیجہ سٹوریج کے بعد حاصل کیا جاتا ہے اور نمونہ قدر N کی مختلف مجرد قدروں کے ساتھ اینالاگ ویلیو X کا موازنہ کرنے کے لیے الگ الگ آپریشنز کے نتائج کی کچھ پروسیسنگ (X کے معلوم حصوں کا N کے ساتھ موازنہ اسی قدر کا بھی کیا جا سکتا ہے)۔
X کے عددی مساوی کو آؤٹ پٹ ڈیوائسز کے ذریعے ماپنے والے آلے کو ایک ایسی شکل میں پیش کیا جاتا ہے جو ادراک کے لیے آسان ہو (ڈیجیٹل ڈسپلے) اور، اگر ضروری ہو تو، الیکٹرانک کمپیوٹر (کمپیوٹر) یا خودکار کنٹرول سسٹم میں ان پٹ کے لیے آسان شکل میں پیش کیا جاتا ہے۔ (ڈیجیٹل کنٹرولرز، قابل پروگرام منطق کنٹرولرز، ذہین ریلے، فریکوئنسی کنورٹرز)۔دوسری صورت میں، آلات کو اکثر ڈیجیٹل سینسر کہا جاتا ہے۔
ڈیجیٹل نانومیٹر
عام طور پر، ڈیجیٹل پیمائش کرنے والے آلات ینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹرز پر مشتمل ہوتے ہیں، ایک حوالہ قدر N پیدا کرنے کی اکائی یا N، موازنہ کرنے والے، منطقی آلات، اور آؤٹ پٹ ڈیوائسز کی پہلے سے طے شدہ اقدار کا ایک سیٹ۔
خودکار ڈیجیٹل ماپنے والے آلات میں ایک ایسا آلہ ہونا ضروری ہے جو ان کے فنکشنل یونٹس کے آپریشن کو کنٹرول کرتا ہو۔ ضروری فنکشنل بلاکس کے علاوہ، ڈیوائس میں اضافی شامل ہو سکتے ہیں، مثال کے طور پر، مسلسل اقدار X سے متوسط مسلسل اقدار کے کنورٹرز۔
اس طرح کے کنورٹرز کو ماپنے کے آلات میں استعمال کیا جاتا ہے جہاں انٹرمیڈیٹ X کو اصل سے زیادہ آسانی سے ناپا جا سکتا ہے۔ مختلف غیر برقی مقداروں کی پیمائش کرتے وقت اکثر X کی برقی مقدار میں تبدیلی کا سہارا لیا جاتا ہے، اس کے نتیجے میں برقی مقدار کو اکثر مساوی وقت کے وقفوں سے ظاہر کیا جاتا ہے، وغیرہ۔
بھی دیکھو:
ڈیجیٹل تھرمامیٹر کی مثال کا استعمال کرتے ہوئے ینالاگ سگنل کو ڈیجیٹل شکل میں کیسے تبدیل کیا جاتا ہے۔
ینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹرز (ADC) وہ ڈیوائسز ہیں جو ان پٹ اینالاگ سگنلز کو قبول کرتی ہیں اور اس کے مطابق ان کے آؤٹ پٹ ڈیجیٹل سگنلز، کمپیوٹر اور دیگر ڈیجیٹل آلات کے ساتھ کام کرنے کے لیے موزوں ہیں، یعنی عام طور پر فزیکل سگنل کو پہلے اینالاگ میں تبدیل کیا جاتا ہے (اصل سگنل کی طرح) اور پھر اینالاگ سگنل کو ڈیجیٹل میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔
ڈیجیٹل میٹر مختلف قسم کے خودکار پیمائش کے طریقے اور پیمائش کے سرکٹس استعمال کرتے ہیں۔ ایک علیحدہ n بنیادی طور پر موازنہ کے طریقوں کی مخصوصیت کا تعین کرتا ہے۔
X اور N کا موازنہ توازن اور ملاپ کے طریقوں سے کیا جا سکتا ہے۔ پہلے طریقہ میں، N کی قدروں میں تبدیلی کو اس وقت تک کنٹرول کیا جاتا ہے جب تک کہ N میں X کی قدروں کی مساوات (صاف غلطی کے ساتھ) یا ان سے پیدا ہونے والے اثرات کو یقینی نہ بنایا جائے۔ دوسرے طریقہ کے مطابق، N کی تمام اقدار کا X کے ساتھ ایک ساتھ موازنہ کیا جاتا ہے، اور X کی قدر کا تعین اس قدر سے کیا جاتا ہے جو اس سے ملتی ہے (صاف غلطی کے ساتھ) n۔
مماثلت کے طریقہ کار میں، کئی موازنہ کرنے والے عام طور پر بیک وقت استعمال کیے جاتے ہیں، یا X میں ایک عام ڈیوائس پر کام کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے جو N ویلیو کو پڑھتا ہے جو اس سے ملتی ہے۔
ٹریس، جھاڑو، اور بٹ وائز توازن کے طریقوں کے ساتھ ساتھ شمار ٹریس یا پڑھنے کے ٹریس مماثلت کے طریقوں، متواتر گنتی، یا موازنہ کے نتائج کی متواتر گنتی کے درمیان فرق کیا جاتا ہے۔
ڈیجیٹل ملٹی میٹر
تاریخ میں پہلے ڈیجیٹل پیمائش کے آلات مقامی کوڈنگ سسٹم تھے۔
ان آلات (سینسر) میں، پیمائش کی اسکیم کے مطابق، ماپا قدر کو اینالاگ کنورٹر کی مدد سے لکیری حرکت یا گردش کے زاویے میں تبدیل کیا جاتا ہے۔
اس کے علاوہ، اینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹر میں، نتیجے میں نقل مکانی یا گردش کے زاویے کو ایک خاص کوڈ ماسک کا استعمال کرتے ہوئے انکوڈ کیا جاتا ہے، جو خصوصی کوڈ ڈسکوں، ڈرموں، حکمرانوں، پلیٹوں، کیتھوڈ رے ٹیوبوں وغیرہ پر لاگو ہوتا ہے۔
ماسک نمبر N کوڈ کی علامتیں (0 یا 1) کنڈکٹیو اور غیر کنڈکٹیو، شفاف اور مبہم، مقناطیسی اور غیر مقناطیسی خطوں وغیرہ کی شکل میں بناتے ہیں۔ ان علاقوں سے، خصوصی قارئین درج کردہ کوڈ کو ہٹا دیتے ہیں۔
ابہام کی غلطیوں کو دور کرنے کا سب سے عام طریقہ خصوصی سائیکلک کوڈز کے استعمال پر مبنی ہے، جہاں ملحقہ نمبرز صرف ایک بٹ میں مختلف ہوتے ہیں، یعنی پڑھنے کی غلطی کوانٹائزیشن مرحلے سے زیادہ نہیں ہوسکتی ہے۔ یہ اس حقیقت کی وجہ سے حاصل کیا گیا ہے کہ جب ہر ایک نمبر کو سائکلک کوڈ میں ایک سے تبدیل کیا جاتا ہے، تو صرف ایک حرف تبدیل ہوتا ہے (مثال کے طور پر، گرے کوڈ استعمال کیا جاتا ہے)۔
ڈیجیٹل انکوڈر
انکوڈر کے نفاذ پر منحصر ہے، مقامی انکوڈنگ ٹرانسڈیوسرز کو رابطہ، مقناطیسی، آمادہ کرنے والے، کیپسیٹیو اور فوٹو الیکٹرک ٹرانس ڈوسرز میں تقسیم کیا جا سکتا ہے (دیکھیں — انکوڈرز کیسے کام کرتے ہیں اور کام کرتے ہیں۔).
ڈیجیٹل میٹر کی مثالیں: