برقی پیمائش کی اقسام اور طریقے

الیکٹریکل انجینئرنگ کا مطالعہ کرتے وقت، کسی کو برقی، مقناطیسی، اور مکینیکل مقداروں سے نمٹنا اور ان کی پیمائش کرنی چاہیے۔

کسی برقی، مقناطیسی یا دوسری مقدار کی پیمائش کرنے کے لیے اس کا موازنہ کسی اور یکساں مقدار سے کرنا ہے جسے بطور یونٹ لیا جاتا ہے۔

یہ مضمون سب سے اہم پیمائش کی درجہ بندی پر بحث کرتا ہے۔ نظریہ اور برقی پیمائش کا عمل… اس درجہ بندی میں طریقہ کار کے نقطہ نظر سے پیمائش کی درجہ بندی شامل ہو سکتی ہے، یعنی پیمائش کے نتائج حاصل کرنے کے عمومی طریقوں پر منحصر ہے (پیمائش کی اقسام یا قسمیں)، پیمائش کی درجہ بندی اصولوں اور پیمائش کے آلات کے استعمال پر منحصر ہے (پیمائش کے طریقے) اور پیمائش کی درجہ بندی ناپے گئے اقدار کی حرکیات پر منحصر ہے۔

برقی پیمائش کی اقسام

نتیجہ حاصل کرنے کے عام طریقوں پر منحصر ہے، پیمائش کو مندرجہ ذیل اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے: براہ راست، بالواسطہ اور مشترکہ۔

براہ راست پیمائش کے لیے وہ شامل ہیں جن کا نتیجہ براہ راست تجرباتی ڈیٹا سے حاصل کیا جاتا ہے۔براہ راست پیمائش کو روایتی طور پر Y = X فارمولے سے ظاہر کیا جا سکتا ہے، جہاں Y پیمائش شدہ قدر کی مطلوبہ قدر ہے۔ ایکس - تجرباتی ڈیٹا سے براہ راست حاصل کردہ قدر۔ اس قسم کی پیمائش میں قائم شدہ اکائیوں میں کیلیبریٹ کیے گئے آلات کا استعمال کرتے ہوئے مختلف جسمانی مقداروں کی پیمائش شامل ہوتی ہے۔

مثال کے طور پر، ایمی میٹر سے کرنٹ کی پیمائش، تھرمامیٹر کے ساتھ درجہ حرارت وغیرہ۔ اس قسم کی پیمائش میں وہ پیمائش بھی شامل ہوتی ہے جہاں مقدار کی مطلوبہ قدر کا تعین پیمائش کے ساتھ براہ راست موازنہ کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ استعمال شدہ ذرائع اور تجربے کی سادگی (یا پیچیدگی) کو سیدھی لائن کی پیمائش سے منسوب کرتے وقت دھیان میں نہیں لیا جاتا ہے۔

بالواسطہ ایسی پیمائش کہلاتی ہے، جس میں مقدار کی مطلوبہ قدر اس مقدار اور براہ راست پیمائش سے مشروط مقداروں کے درمیان معلوم تعلق کی بنیاد پر پائی جاتی ہے۔ بالواسطہ پیمائش کے لیے، ناپی گئی قدر کی عددی قدر کا تعین فارمولہ Y = F (Xl, X2 ... Xn) کے حساب سے کیا جاتا ہے، جہاں Y — ناپی گئی قدر کی مطلوبہ قدر؛ NS1, X2, Xn — ماپی ہوئی مقداروں کی قدریں۔ بالواسطہ پیمائش کی ایک مثال ایمی میٹر اور وولٹ میٹر کے ساتھ ڈی سی سرکٹس میں طاقت کی پیمائش ہے۔

مشترکہ پیمائشوں کو وہ کہتے ہیں جن کے لیے مختلف مقداروں کی مطلوبہ قدروں کا تعین مساوات کے نظام کو حل کرکے مطلوبہ مقداروں کی قدروں کو براہ راست پیمائش شدہ مقداروں سے جوڑ کر کیا جاتا ہے۔ مشترکہ پیمائش کی ایک مثال کے طور پر، اس کے درجہ حرارت کے ساتھ ریزسٹنس ریزسٹر سے متعلق فارمولے میں گتانکوں کی تعریف دی جا سکتی ہے: Rt = R20 [1 + α (T1-20) + β (T1-20)]

بجلی کی پیمائش کے طریقے

اصولوں اور پیمائش کے آلات کے استعمال کے لیے تکنیک کے سیٹ پر منحصر ہے، تمام طریقوں کو براہ راست تشخیص کے طریقہ کار اور موازنہ کے طریقوں میں تقسیم کیا گیا ہے۔

براہ راست تشخیص کے طریقہ کار کا خلاصہ اس حقیقت پر مشتمل ہے کہ ناپی گئی مقدار کی قدر کا اندازہ ایک (براہ راست پیمائش) یا متعدد (بالواسطہ پیمائش) آلات کی ریڈنگ سے لگایا جاتا ہے، جو ماپا مقدار کی اکائیوں میں پہلے سے کیلیبریٹ کیا جاتا ہے یا اس کی اکائیوں میں دوسری مقداریں جن پر ناپی گئی شدت کی مقدار منحصر ہے۔

براہ راست تخمینہ لگانے کے طریقہ کار کی سب سے آسان مثال ہر مقدار کی ایک ایسے آلے سے پیمائش ہے جس کا پیمانہ مناسب اکائیوں میں گریجویٹ کیا گیا ہو۔

برقی پیمائش کے طریقوں کے دوسرے بڑے گروپ کو عام نام کے موازنہ کے طریقوں کے تحت ملایا گیا ہے... ان میں وہ تمام برقی پیمائش کے طریقے شامل ہیں جن میں پیمائش شدہ قدر کا موازنہ پیمائش کے ذریعے دوبارہ تیار کردہ قدر سے کیا جاتا ہے۔ اس طرح، موازنہ کے طریقوں کی ایک مخصوص خصوصیت پیمائش کے عمل میں اقدامات کی براہ راست شمولیت ہے۔

موازنہ کے طریقوں کو درج ذیل میں تقسیم کیا گیا ہے: کالعدم، تفریق، متبادل اور ملاپ۔

null طریقہ یہ ایک پیمائش شدہ قدر کا موازنہ کرنے کا ایک طریقہ ہے جس میں پیمائش پر اقدار کے اثر و رسوخ کا نتیجہ صفر ہو جاتا ہے۔ اس طرح، جب توازن تک پہنچ جاتا ہے، تو ایک خاص رجحان غائب ہو جاتا ہے، مثال کے طور پر، سرکٹ کے کسی حصے میں کرنٹ یا اس کے پار وولٹیج، جسے اس مقصد کو پورا کرنے والے آلات کی مدد سے ریکارڈ کیا جا سکتا ہے۔ - صفر اشارے۔ صفر اشارے کی اعلی حساسیت کی وجہ سے، اور اس وجہ سے کہ پیمائش بڑی درستگی کے ساتھ کی جا سکتی ہے، ایک اعلی پیمائش کی درستگی بھی حاصل کی جاتی ہے۔

null طریقہ کے استعمال کی ایک مثال مکمل طور پر متوازن پل کے ذریعے برقی مزاحمت کی پیمائش ہوگی۔

تفریق کے طریقہ کار میں، جیسا کہ null طریقہ میں، ناپی گئی قدر کا موازنہ براہ راست یا بالواسطہ طور پر پیمائش کے ساتھ کیا جاتا ہے، اور موازنہ کے نتیجے میں ناپی گئی قدر کی قدر کا اندازہ ان اقدار سے بیک وقت پیدا ہونے والے اثرات کے درمیان فرق سے کیا جاتا ہے۔ اور پیمائش کے ذریعہ دوبارہ تیار کردہ معلوم قدر۔ اس طرح، تفریق کے طریقہ کار کے ساتھ، ماپا قدر کا ایک نامکمل توازن حاصل کیا جاتا ہے، اور یہ تفریق کے طریقہ کار اور صفر کے درمیان فرق ہے۔

تفریق کا طریقہ براہ راست تخمینہ لگانے کے طریقہ کار کی کچھ خصوصیات اور null طریقہ کی کچھ خصوصیات کو یکجا کرتا ہے۔ یہ بہت درست پیمائش کا نتیجہ صرف اسی صورت میں دے سکتا ہے جب ناپی گئی قدر اور پیمائش ایک دوسرے سے قدرے مختلف ہوں۔

مثال کے طور پر، اگر ان دو مقداروں کے درمیان فرق 1% ہے اور اسے 1% تک کی غلطی سے ماپا جاتا ہے، تو اگر پیمائش کی غلطیوں کو مدنظر نہیں رکھا جاتا ہے تو مطلوبہ مقدار کی پیمائش کی غلطی اس طرح کم ہو کر 0.01% ہو جاتی ہے۔ تفریق کے طریقہ کار کے اطلاق کی ایک مثال وولٹ میٹر سے دو وولٹیج کے درمیان فرق کی پیمائش ہے، جن میں سے ایک اعلی درستگی کے ساتھ جانا جاتا ہے اور دوسری مطلوبہ قدر۔

متبادل طریقہ میں ایک ڈیوائس کے ساتھ مطلوبہ قدر کو یکے بعد دیگرے ناپنا اور اسی ڈیوائس کے ساتھ ایک ایسی پیمائش پر مشتمل ہوتا ہے جو ایک ایسی قدر کو دوبارہ پیدا کرتا ہے جو ماپا قدر کے ساتھ یکساں ہو۔ مطلوبہ قدر کا اندازہ دو پیمائشوں کے نتائج سے لگایا جا سکتا ہے۔اس حقیقت کی وجہ سے کہ دونوں پیمائشیں ایک ہی ڈیوائس کے ذریعہ ایک ہی بیرونی حالات میں کی جاتی ہیں، اور مطلوبہ قدر کا تعین ڈیوائس ریڈنگ کے تناسب سے کیا جاتا ہے، پیمائش کے نتیجے کی خرابی نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے۔ چونکہ آلے کی خرابی عام طور پر پیمانے کے مختلف پوائنٹس پر یکساں نہیں ہوتی، اس لیے آلے کی ایک ہی ریڈنگ کے ساتھ پیمائش کی اعلیٰ ترین درستگی حاصل کی جاتی ہے۔

متبادل کے طریقہ کار کو لاگو کرنے کی ایک مثال نسبتاً بڑی کی پیمائش ہوگی۔ ڈی سی برقی مزاحمت کنٹرول شدہ ریزسٹر اور نمونے کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کو یکے بعد دیگرے ناپ کر۔ پیمائش کے دوران سرکٹ کو اسی موجودہ ماخذ سے چلنا چاہیے۔ موجودہ ماخذ کی مزاحمت اور وہ آلہ جو کرنٹ کی پیمائش کرتا ہے متغیر اور نمونہ مزاحمت کے مقابلے میں بہت چھوٹا ہونا چاہیے۔

مماثلت کا طریقہ یہ ایک ایسا طریقہ ہے جس میں پیمائش کی گئی قدر اور پیمائش سے دوبارہ پیدا ہونے والی قدر کے درمیان فرق کو پیمانے کے نشان یا متواتر سگنل کی ملاپ کا استعمال کرتے ہوئے ماپا جاتا ہے۔ یہ طریقہ غیر برقی پیمائش کے عمل میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

اس کی ایک مثال لمبائی کی پیمائش ہے۔ ورنیر کیلیپر… برقی پیمائش میں، ایک مثال سٹروبوسکوپ سے جسم کی رفتار کی پیمائش ہے۔

ہم ناپی گئی قدر کی وقت کے ساتھ تبدیلی کی بنیاد پر پیمائش کی درجہ بندی کی بھی نشاندہی کریں گے... اس بات پر منحصر ہے کہ آیا ناپی گئی قدر وقت کے ساتھ تبدیل ہوتی ہے یا پیمائش کے عمل کے دوران کوئی تبدیلی نہیں رہتی، جامد اور متحرک پیمائش کے درمیان فرق کیا جاتا ہے۔ جامد طور پر مستقل یا ساکن اقدار کی پیمائش سے مراد ہے۔ان میں rms کی پیمائش اور مقدار کے طول و عرض کی قدریں شامل ہیں، لیکن مستحکم حالت میں۔

اگر وقت کی مختلف مقداروں کی فوری قدروں کو ناپا جاتا ہے، تو پیمائش کو متحرک کہا جاتا ہے... اگر متحرک پیمائش کے دوران ماپنے والے آلات آپ کو ناپی گئی مقدار کی قدروں کا مسلسل مشاہدہ کرنے کی اجازت دیتے ہیں، تو ایسی پیمائش کو مسلسل کہا جاتا ہے۔

کسی بھی مقدار کی قدروں کو بعض اوقات پوائنٹس t1، t2 وغیرہ پر ناپ کر اس کی پیمائش کرنا ممکن ہے۔ نتیجے کے طور پر، ناپی گئی مقدار کی تمام قدریں معلوم نہیں ہوں گی، بلکہ منتخب اوقات میں صرف قدریں معلوم ہوں گی۔ اس طرح کی پیمائش کو علیحدہ کہا جاتا ہے۔