कैपेसिटर एनालाइजर क्या है

क्षमता विश्लेषक एक विशेषांकित उपकरण है जो कंडेनसरों की प्रदर्शन को मापने और विश्लेषण करने के लिए उपयोग किया जाता है। यह क्षमता, खोए गए घटक, समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध (ESR) जैसे महत्वपूर्ण पैरामीटरों को माप सकता है। इसके अलावा, यह कंडेनसरों की स्वास्थ्य स्थिति, आवृत्ति प्रतिक्रिया, तापमान विशेषताओं और अन्य गुणों का मूल्यांकन करता है। क्षमता विश्लेषक इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण, रखरखाव, अनुसंधान और विकास (आर एंड डी), और गुणवत्ता नियंत्रण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है ताकि कंडेनसरों की गुणवत्ता और विश्वसनीयता को सुनिश्चित किया जा सके।

1. क्षमता विश्लेषक की मुख्य कार्य

क्षमता विश्लेषक का मुख्य कार्य कंडेनसरों के महत्वपूर्ण पैरामीटरों को मापना है, जिसमें शामिल है:

1.1 क्षमता (C)

• परिभाषा: क्षमता कंडेनसर की विद्युत आवेश को संचयित करने की क्षमता को संदर्भित करता है, जिसे आमतौर पर फ़ारड़ (F) में मापा जाता है। क्षमता मान पिकोफ़ारड़ (pF) से फ़ारड़ (F) तक तक फ़ारड़ (F) तक हो सकते हैं।

• मापन विधि: क्षमता विश्लेषक AC वोल्टेज या विद्युत धारा लगाता है और कंडेनसर पर वोल्टेज और इसके माध्यम से गुजरने वाली विद्युत धारा के बीच के दशा अंतर को मापकर क्षमता की गणना करता है।

1.2 खोए गए घटक (DF या tanδ)

• परिभाषा: खोए गए घटक एक पैरामीटर है जो कंडेनसर की आंतरिक ऊर्जा नुकसान को मापता है, जो इंगित करता है कि कितनी संचित विद्युत ऊर्जा ऑपरेशन के दौरान गर्मी में परिवर्तित हो जाती है। एक आदर्श कंडेनसर में शून्य नुकसान होता है, लेकिन वास्तविक कंडेनसरों में हमेशा कुछ नुकसान होता है।

• महत्व: निम्न खोए गए घटक उच्च दक्षता और कम गर्मी का संकेत देता है, जिससे लंबे जीवनकाल का लाभ होता है। उच्च खोए गए घटक गर्मी के कारण और कंडेनसर की संभावित विफलता का कारण बन सकते हैं।

• मापन विधि: क्षमता विश्लेषक समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध (ESR) और क्षमता को मापकर खोए गए घटक की गणना करता है।

1.3 समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध (ESR)

• परिभाषा: ESR कंडेनसर के आंतरिक प्रतिरोध का समतुल्य मूल्य है, जो उच्च आवृत्तियों पर इसकी प्रतिरोधी व्यवहार को दर्शाता है। ESR में लीड प्रतिरोध, इलेक्ट्रोड सामग्री का प्रतिरोध, और इलेक्ट्रोलाइट प्रतिरोध शामिल होते हैं।

• महत्व: निम्न ESR बेहतर उच्च-आवृत्ति प्रदर्शन और कम गर्मी का संकेत देता है। उच्च ESR गंभीर गर्मी का कारण बन सकता है, जो कंडेनसर के जीवनकाल और स्थिरता पर प्रभाव डाल सकता है।

• मापन विधि: क्षमता विश्लेषक उच्च-आवृत्ति सिग्नल लगाता है और ESR को निर्धारित करने के लिए इम्पीडेंस को मापता है।

1.4 समतुल्य समान्तर प्रतिरोध (EPR)

• परिभाषा: EPR DC या निम्न आवृत्ति की स्थितियों में कंडेनसर के समान्तर प्रतिरोध विशेषता को दर्शाता है, जो कंडेनसर के लीकेज विद्युत धारा को दर्शाता है।

• महत्व: उच्च EPR कम लीकेज विद्युत धारा और बेहतर इन्सुलेशन का संकेत देता है। अत्यधिक लीकेज विद्युत धारा कंडेनसर की विफलता या शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकती है।

• मापन विधि: क्षमता विश्लेषक DC वोल्टेज लगाता है और लीकेज विद्युत धारा को मापकर EPR की गणना करता है।

1.5 समतुल्य श्रृंखला आघूर्ण (ESL)

• परिभाषा: ESL कंडेनसर के भीतर के दोषपूर्ण आघूर्ण का समतुल्य मूल्य है, जो मुख्य रूप से लीड आघूर्ण और इलेक्ट्रोड संरचना के कारण होता है।

• महत्व: ESL कंडेनसरों के उच्च-आवृत्ति प्रदर्शन पर प्रभाव डालता है, विशेष रूप से स्व-रिझोनेंट आवृत्ति (SRF) पर। SRF से अधिक आवृत्ति पर, कंडेनसर आघूर्ण के रूप में व्यवहार करता है, न कि क्षमता के रूप में, जिससे इसका फिल्टरिंग प्रभाव खो जाता है।

• मापन विधि: क्षमता विश्लेषक आवृत्ति के साथ इम्पीडेंस के परिवर्तन को मापकर ESL और SRF को निर्धारित करता है।

1.6 स्व-रिझोनेंट आवृत्ति (SRF)

• परिभाषा: SRF वह आवृत्ति है जिस पर क्षमता और दोषपूर्ण आघूर्ण (ESL) रिझोनेट करते हैं, जिससे कंडेनसर का इम्पीडेंस न्यूनतम हो जाता है, जो एक शुद्ध प्रतिरोध के रूप में व्यवहार करता है।

• महत्व: उच्च-आवृत्ति सर्किट डिजाइन के लिए SRF को समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि SRF से अधिक आवृत्ति पर, कंडेनसर अब एक कंडेनसर के रूप में नहीं बल्कि आघूर्ण के रूप में व्यवहार करता है, जो सर्किट के प्रदर्शन पर प्रभाव डालता है।

• मापन विधि: क्षमता विश्लेषक विभिन्न आवृत्तियों पर इम्पीडेंस को स्कैन करके SRF को खोजता है।

2. क्षमता विश्लेषकों के अनुप्रयोग

क्षमता विश्लेषक विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं:

2.1 इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण और रखरखाव

• उपयोग: उत्पादन लाइनों में, क्षमता विश्लेषक कंडेनसरों की गुणवत्ता की जांच करने के लिए उपयोग किए जाते हैं ताकि वे विनिर्देशों को पूरा करें। रखरखाव में, वे तकनीशियनों को तेजी से निर्धारित करने में मदद करते हैं कि कंडेनसर क्षतिग्रस्त या उम्रबद्ध है, गलत निर्धारण से बचाते हैं।

• लाभ: उत्पादन दक्षता में सुधार, रीवर्क और खराब दर में कमी; तेजी से दोषों की पहचान, मरम्मत समय को कम करता है।

2.2 अनुसंधान और विकास

• उपयोग: नए उत्पाद विकास के दौरान, क्षमता विश्लेषक विशिष्ट स्थितियों के तहत विभिन्न प्रकार के कंडेनसरों के प्रदर्शन का मूल्यांकन करते हैं, जो इंजीनियरों को सबसे उपयुक्त कंडेनसरों का चयन करने में मदद करते हैं।

• लाभ: सर्किट डिजाइन का अनुकूलन, उत्पाद की विश्वसनीयता और प्रदर्शन को बढ़ाता है।

2.3 गुणवत्ता नियंत्रण

• उपयोग: गुणवत्ता नियंत्रण प्रक्रियाओं में, क्षमता विश्लेषक कंडेनसर पैरामीटरों का बैच-टेस्टिंग करते हैं ताकि उत्पादों की संगतता और स्थिरता को सुनिश्चित किया जा सके।

• लाभ: उच्च-गुणवत्ता उत्पादों को सुनिश्चित करता है, ग्राहक शिकायतों और वापसी को कम करता है।

2.4 शिक्षा और प्रशिक्षण

• उपयोग: विश्वविद्यालयों और प्रशिक्षण संस्थाओं में, क्षमता विश्लेषक शिक्षण अभ्यासों में उपयोग किए जाते हैं ताकि छात्रों को कंडेनसरों के कार्य तथा विशेषताओं को समझने में मदद मिल सके।

• लाभ: सीधे शिक्षण उपकरण प्रदान करता है, छात्रों की व्यावहारिक कौशल को बढ़ाता है।

3. क्षमता विश्लेषकों का कार्य तंत्र

क्षमता विश्लेषक का कार्य तंत्र कंडेनसरों के इम्पीडेंस माप पर आधारित है। यह एक ज्ञात आवृत्ति और अम्प्लीट्यूड की AC वोल्टेज या विद्युत धारा लगाता है, कंडेनसर पर वोल्टेज और इसके माध्यम से गुजरने वाली विद्युत धारा को मापता है, और विभिन्न पैरामीटरों की गणना करता है। चरण निम्नलिखित हैं:

• प्रेरक सिग्नल लगाएं: क्षमता विश्लेषक कंडेनसर पर एक ज्ञात आवृत्ति और अम्प्लीट्यूड की AC वोल्टेज या विद्युत धारा लगाता है।

• प्रतिक्रिया सिग्नल को मापें: विश्लेषक कंडेनसर पर वोल्टेज और इसके माध्यम से गुजरने वाली विद्युत धारा को मापता है, उनके दशा अंतर को रिकॉर्ड करता है।

• विद्युत पैरामीटरों की गणना: मापे गए वोल्टेज, विद्युत धारा, और दशा अंतर के आधार पर, क्षमता विश्लेषक सूत्रों का उपयोग करके क्षमता, खोए गए घटक, ESR, EPR, और ESL जैसे पैरामीटरों की गणना करता है।

• परिणाम प्रदर्शित करें: परिणाम संख्यात्मक या ग्राफिक रूप से स्क्रीन पर प्रदर्शित किए जाते हैं ताकि उपयोगकर्ता देख सकें और विश्लेषण कर सकें।

4. क्षमता विश्लेषकों के प्रकार

अनुप्रयोग स्थिति और आवश्यकताओं के आधार पर, क्षमता विश्लेषकों को निम्नलिखित प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

4.1 हैंडहेल्ड क्षमता विश्लेषक

• विशेषताएं: पोर्टेबल और हल्के, फील्ड टेस्टिंग और रखरखाव के लिए उपयुक्त।

• प्रासंगिक स्थितियाँ: इलेक्ट्रॉनिक उपकरण की मरम्मत, ऑन-साइट डीबगिंग, त्वरित प्रयोगशाला परीक्षण।

4.2 बेंचटॉप क्षमता विश्लेषक

• विशेषताएं: शक्तिशाली और सटीक, प्रयोगशाला और आर एंड डी परिवेशों के लिए उपयुक्त।

• प्रासंगिक स्थितियाँ: उत्पाद आर एंड डी, गुणवत्ता नियंत्रण, सटीक माप।

4.3 स्वचालित परीक्षण प्रणालियों में क्षमता विश्लेषण मॉड्यूल

• विशेषताएं: स्वचालित परीक्