විද්යුත් පරිවර්තක භාවිතා කිරීමේ ආකාරය | ක්රියා ප්රinciple නිර්මාණය
සංශෝධක වර්ගයේ උපකරණය සංශෝධනය කරන සංරචක සහ ස්ථිර චුම්භක චලන කුණ්ඩලි වර්ගයේ උපකරණ හා එක්ව විචල්ය වෝල්ටීයතා සහ ධාරා මැනීම සඳහා භාවිතා වේ. කෙසේ නමුදු, සංශෝධක වර්ගයේ උපකරණයේ ප්රාථමික කාර්යය වෝල්ට්මීටරයක් ලෙස ක්රියා කිරීමයි. දැන් අප හැමෝගේම මනසේ ඇති විය යුතු ප්රශ්නයක් නම්, විද්යුත් චුම්භක මාපක වර්ගයේ උපකරණ, තාප යුග්ම වර්ගයේ උපකරණ ආදී විවිධ විචල්ය ධාරා වෝල්ට්මීටර තිබියදී, අපි සංශෝධක වර්ගයේ උපකරණ කුමක් නිසා පරිශ්රමික ලෝකයේ පුළුල්ව භාවිතා කරන්නේ ද? මෙම ප්රශ්නයට පිළිතුර ඉතා සරල යි. පහත දැක්වෙන්නේ එයයි.
විද්යුත් චුම්භක මාපක වර්ගයේ උපකරණවල මිල සංශෝධක වර්ගයේ උපකරණ වලට වඩා ඉතා ඉහළය. කෙසේ නමුදු, සංශෝධක වර්ගයේ උපකරණ විද්යුත් චුම්භක මාපක වර්ගයේ උපකරණ සමග සමාන නිරවද්යතාවක් ගෙන දෙයි. එබැවින් විද්යුත් චුම්භක මාපක වර්ගයේ උපකරණ වෙනුවට සංශෝධක වර්ගයේ උපකරණ අභිමත වේ.
තාප යුග්ම උපකරණ සංශෝධක වර්ගයේ උපකරණ වලට වඩා සංවේදී වේ. කෙසේ නමුදු, ඉතා ඉහළ සංඛ්යාතවලදී තාප යුග්ම වර්ගයේ උපකරණ වැඩි ප්රමාණයක් භාවිතා වේ.
අපි සංශෝධක වර්ගයේ උපකරණවල නිර්මාණ ක්රමය සහ ක්රියාකාරීත්වය අධ්යයනය කිරීමට පෙර, අදර්ශ සහ ප්රායෝගික සංශෝධන සංරචකය වන ඩයෝඩයේ වෝල්ටීයතා-ධාරා ලක්ෂණ පිළිබඳ විස්තරාත්මකව සාකච්ඡා කිරීමට අවශ්ය වේ.
ඉදිරියට අපි සංශෝධනය කරන සංරචකයේ අදර්ශ ලක්ෂණ සාකච්ඡා කරමු. දැන් අදර්ශ සංශෝධන සංරචකය කුමක්ද? ඉදිරි පැත්තෙන් බයස් කර ඇති විට ශුන්ය ප්රතිරෝධයක් ලබා දී, ප්රතිලෝම පැත්තෙන් බයස් කර ඇති විට අනන්ත ප්රතිරෝධයක් ලබා දෙන සංරචකයක් යනු සංශෝධනය කරන සංරචකයකි.
මෙම ගුණාංගය වෝල්ටීයතා සංශෝධනය කිරීමට (සංශෝධනය යනු විචල්ය රාශියක් සෘජු රාශියක් බවට පරිවර්තනය කිරීම යනු විචල්ය ධාරාව සෘජු ධාරාවට පරිවර්තනය කිරීමයි) භාවිතා වේ. පහත දැක්වෙන පරිපථ සටහන සලකා බලන්න.
දැක්වෙන පරිපථ සටහනේ, අදර්ශ ඩයෝඩය වෝල්ටීයතා ප්රභවය සහ බාහිර ප්රතිරෝධය සමග ශ්රේණි ලෙස සම්බන්ධ කර ඇත. දැන් අපි ඩයෝඩය ඉදිරි පැත්තෙන් බයස් කරන විට, එය ශුන්ය විද්යුත් ප්රතිරෝධ පථයක් ලබා දීමෙන් පරිපූර්ණව සන්නායක වේ. එබැවින් කෙටි පරිපථයක් ලෙස පවතී. බැටරියේ ධනාත්මක අග්රය ඇනෝඩය සමග සහ ඍණාත්මක අග්රය කැතෝඩය සමග සම්බන්ධ කිරීමෙන් අපට ඩයෝඩය ඉදිරි පැත්තෙන් බයස් කළ හැකිය. සංශෝධනය කරන සංරචකය හෝ ඩයෝඩයේ ඉදිරි ලක්ෂණ වෝල්ටීයතා-ධාරා ලක්ෂණ වලින් දැක්වේ.
දැන් අපි ඍණාත්මක වෝල්ටීයතාවක් යෙදූ විට, බැටරියේ ඍණාත්මක අග්රය ඩයෝඩයේ ඇනෝඩයට සහ ධනාත්මක අග්රය කැතෝඩයට සම්බන්ධ කරයි. ප්රතිලෝම බයස් වීම නිසා එය අනන්ත විද්යුත් ප්රතිරෝධයක් ලබා දෙන අතර, එබැවින් එය විවෘත පරිපථයක් ලෙස පවතී. සම්පූර්ණ වෝල්ටීයතා-ධාරා ලක්ෂණ පහත දැක්වේ.
අපි නැවත එම පරිපථයම සලකා බලමු, නමුත් වෙනස නම් අපි අදර්ශ සංරචකය වෙනුවට ප්රායෝගික සංශෝධන සංරචකයක් භාවිතා කරමු. ප්රායෝගික සංශෝධන සංරචකයේ සීමිත ඉදිරි අවහිර වෝල්ටීයතාවක් සහ ඉහළ ප්රතිලෝම අවහිර වෝල්ටීයතාවක් පවතී. ප්රායෝගික සංශෝධන සංරචකයේ වෝල්ටීයතා-ධාරා ලක්ෂණ ලබා ගැනීම සඳහා අපි එකම ක්රමය භාවිතා කරමු. දැන් අපි ප්රායෝගික සංශෝධන සංරචකය ඉදිරි පැත්තෙන් බයස් කරන විට, යෙදූ වෝල්ටීයතාව ඉදිරි බිඳ වැටීමේ වෝල්ටීයතාවට හෝ අපි එය පාදුරු වෝල්ටීයතාව ලෙස කීව හැකි අතර, එය ඉක්මවා නොයන තෙක් එය සන්නායක නොවේ. යෙදූ වෝල්ටීයතාව පාදුරු වෝල්ටීයතාවට වඩා වැඩි වූ විට, ඩයෝඩය හෝ සංශෝධන සංරචකය සන්නායක තත්ත්වයට පත් වේ. එබැවින් කෙටි පරිපථයක් ලෙස පවතී, නමුත් සුළු විද්යුත් ප්රතිරෝධයක් නිසා මෙම ප්රායෝගික ඩයෝඩය මත වෝල්ටීයතා පහත වැටීමක් ඇත. බැටරියේ ධනාත්මක අග්රය ඇනෝඩය සමග සහ ඍණාත්මක අග්රය කැතෝඩය සමග සම්බන්ධ කිරීමෙන් අපට සංශෝධන සංරචකය ඉදිරි පැත්තෙන් බයස් කළ හැකිය. ප්රායෝගික සංශෝධන සංරචකය හෝ ඩයෝඩයේ ඉදිරි ලක්ෂණ වෝල්ටීයතා-ධාරා ලක්ෂණ වලින් දැක්වේ. දැන් අපි ඍණාත්මක වෝල්ටීයතාවක් යෙදූ විට, බැටරියේ ඍණාත්මක අග්රය ඩයෝඩයේ ඇනෝඩයට සහ ධනාත්මක අග්රය සංශෝධන සංරචකයේ කැතෝඩයට සම්බන්ධ කරයි. ප්රතිලෝම බයස් වීම නිසා එය සීමිත ප්රතිරෝධයක් ලබා දෙන අතර, යෙදූ වෝල්ටීයතාව ප්රතිලෝම බිඳ වැටීමේ වෝල්ටීයතාවට සමාන නොවන තෙක් ඍණාත්මක වෝල්ටීයතාව පවතී අතර, එබැවින් එය විවෘත පරිපථයක් ලෙස පවතී. සම්පූර්ණ ලක්ෂණ පහත දැක්වේ
දැන් සංශෝධක වර්ගයේ උපකරණ භාවිතා කරන්නේ සංශෝධන පරිපථ දෙකකි:
හාල්ෆ් වේව් රෙක්ටිෆයර් පරිපථ IEE-Business ආකෘතියේ උපකරණ සඳහා
පහත දක්වා ඇති හාල්ෆ් වේව් රෙක්ටිෆයර් පරිපථය සලකා බලමු, එහිදී රෙක්ටිෆයින් කරන අංගය සයිනුසෝඩල් වෝල්ටීයතා ප්රභවය, ස්ථිර චුම්භක චලන කුණ්ඩලි උපකරණය සහ ගුණක ප්රතිරෝධකය සමඟ ශ්රේණි සම්බන්ධතාවක් තුළ සම්බන්ධ වේ.
මෙම ගුණක විද්යුත් ප්රතිරෝධයේ කාර්යය වන්නේ ස්ථිර චුම්භක චලන කුණ්ඩලි ආකෘතියේ උපකරණය විසින් ඇද ගන්නා ධාරාව සීමා කිරීමයි. ප්රවාහය PMMC හි ධාරා ඇංකුරුව ඉක්මවා ගියහොත් උපකරණය විනාශ වීම නිසා ස්ථිර චුම්භක චලන කුණ්ඩලි උපකරණය විසින් ඇද ගන්නා ධාරාව සීමා කිරීම ඉතා අත්යවශ්ය වේ. දැන් අපි අපගේ ක්රියාවලිය කොටස් දෙකකට බෙදමු. පළමු කොටසේදී ඉහත පරිපථයට නියත DC වෝල්ටීයතාවක් අයදුම් කරමු. පරිපථ සටහනේදී අපි රෙක්ටිෆයින් කරන අංගය අදර්ශන එකක් ලෙස සැලකා සිටිමු.
අපි ගුණක ප්රතිරෝධය R ලෙසත්, ස්ථිර චුම්භක චලන කුණ්ඩලි උපකරණයේ ප්රතිරෝධය R1 ලෙසත් සලකමු. DC වෝල්ටීයතාව පරිමාණය I=V/(R+R1) වන සම්පූර්ණ පරාස අසමත් කිරීමක් ඇති කරයි, මෙහි V යනු වෝල්ටීයතාවේ මූල මධ්ය වර්ගමූල අගයයි. දැන් අපි දෙවන අවස්ථාව සලකා බලමු, මෙම අවස්ථාවේදී අපි පරිපථයට AC සයිනුසෝඩල් AC වෝල්ටීයතාව v =Vm × sin(wt) අයදුම් කරමු සහ පහත දැක්වෙන පරිදි ප්රතිදාන ආකෘතිය ලබා ගනිමු. ධනාත්මක අර්ධ චක්රයේදී රෙක්ටිෆයින් කරන අංගය සන්නායක වන අතර, ඍණාත්මක අර්ධ චක්රයේදී එය සන්නායක නොවේ. එබැවින් චලන කුණ්ඩලි උපකරණයේ වෝල්ටීයතාවේ පල්ස් එකක් ලැබෙන අතර එය පල්සේටින් ධාරාවක් ඇති කරයි, එබැවින් පල්සේටින් ධාරාව පල්සේටින් ටෝක් එකක් ඇති කරයි.
ඇති වන අසමත් කිරීම වෝල්ටීයතාවේ සාමාන්ය අගයට අනුරූප වනු ඇත. එබැවින් විද්යුත් ධාරාවේ සාමාන්ය අගය ගණනය කරමු, වෝල්ටීයතාවේ සාමාන්ය අගය ගණනය කිරීම සඳහා අපි 0 සිට 2 pi දක්වා වෝල්ටීයතාවේ ක්ෂණික ප්රකාශනය අවකලනය කළ යුතුය. එබැවින් ගණනය කරන ලද වෝල්ටීයතාවේ සාමාන්ය අගය 0.45V ලෙස පෙන්වයි. නැවත අප සතුව V යනු ධාරාවේ මූල මධ්ය වර්ගමූල අගයයි. එබැවින් අපි නිගමනය කරමු හාල්ෆ් වේව් රෙක්ටිෆයර් අවස්ථාවේදී ac ආදානයේ සංවේදීතාව dc ආදානයේ සංවේදීතාවෙන් 0.45 ගුණයක් බව.
ෆුල් වේව් රෙක්ටිෆයර් පරිපථ IEE-Business ආකෘතියේ උපකරණ සඳහා
පහත දක්වා ඇති සම්පූර්ණ ප්රවේග සංධාරක පරිපථය සලකා බලමු.
අපි මෙහිදී පහත දැක්වෙන පරිදි බ්රිජ් සංශෝධක පරිපථයක් භාවිතා කර ඇත. නැවත අපි අපගේ ක්රියාවලිය කොටස් දෙකකට බෙදා දමමු. පළමු කොටසේදී අපි ඩීසී වෝල්ටීයතාව යෙදීමෙන් ප්රතිදානය විශ්ලේෂණය කරමු සහ තවත් එකක් තුළ අපි පරිපථයට ඇසී වෝල්ටීයතාව යෙදා ගනිමු. වෝල්ටීයතා ප්රභවයට සමාන්තරව සම්බන්ධ කරන ලද ශ්රේණි ගුණක ප්රතිරෝධයක් ඉහත විස්තර කළ ආකාරයටම ක්රියා කරයි. පළමු අවස්ථාව සලකා බලමු, මෙහිදී අපි පරිපථයට ඩීසී වෝල්ටීයතා ප්රභවයක් යෙදා ගනිමු. දැන් මෙම අවස්ථාවේදී සම්පූර්ණ පරාස විතැන් ධාරාවේ අගය V/(R+R1) වෙයි, මෙහි V යනු යෙදූ වෝල්ටීයතාවේ RMS (root mean square) අගය වන අතර, R යනු ප්රතිරෝධ ගුණකයේ ප්රතිරෝධය සහ R1 යනු උපකරණයේ විද්යුත් ප්රතිරෝධය වේ. R සහ R1 පරිපථ සටහනේ සලකුණු කර ඇත. දැන් දෙවන අවස්ථාව සලකා බලමු, මෙම අවස්ථාවේදී අපි v = Vmsin(wt) ලෙස දී ඇති ඇසී සයිනෝසෝයිඩල් වෝල්ටීයතාව පරිපථයට යෙදා ගනිමු, මෙහි Vm යනු යෙදූ වෝල්ටීයතාවේ උපරිම අගය වේ. නැවත අපි මෙම අවස්ථාවේදී සමාන ක්රමයක් භාවිතා කරමින් සම්පූර්ණ පරාස විතැන් ධාරාවේ අගය ගණනය කරන්නේ නම්, සම්පූර්ණ පරාස ධාරාවේ ප්රකාශනය .9V/(R+R1) ලෙස ලැබේ. වෝල්ටීයතාවේ සාමාන්ය අගය ලබා ගැනීම සඳහා, අවලංගු වෝල්ටීයතාවේ ක්ෂණික ප්රකාශනය ශුන්යයේ සිට pi දක්වා අනුකලනය කළ යුතු බව මතක තබා ගන්න. එබැවින් ඩීසී ප්රතිදානය සමඟ සංසන්දනය කිරීමෙන්, ඇසී ආදාන වෝල්ටීයතා ප්රභවය සමඟ සංවේදීතාවය ඩීසී ආදාන වෝල්ටීයතා ප්රභවයේ සංවේදීතාවයේ 0.9 ගුණයක් බවට අපි නිගමනය කරමු.
පහත දැක්වෙන්නේ ප්රතිදාන තරංග හැ්පුමයි. දැන් අපි සංශෝධක ආකෘතියේ උපකරණවල ක්රියාකාරිත්වය බලපාන සාධක සාකච්ඡා කරන්නෙමු:
සංශෝධක ආකෘතියේ උපකරණ වෝල්ටීයතාවල සහ ධාරාවල සයිනෝසෝයිඩල් තරංගයේ RMS (root mean square) අගයන් අනුව සකස් කර ඇත. ගැටළුව නම්, ආදාන තරංග හැ්පුම මෙම මීටරයේ පරිමාණය සකස් කළ ආකාර සාධකය සමඟ සමාන හෝ නොසමාන විය හැකි බවයි.
අපි දෙකොටසේම සංශෝධක බ්රිජ් පරිපථවල ප්රතිරෝධය ඇතුළත් නොකළ බැවින් සංශෝධක පරිපථය හේතුවෙන් යම් දෝෂයක් ඇති විය හැක. බ්රිජ් හි රේඛීය නොවන ලක්ෂණ ධාරාව සහ වෝල්ටීයතා තරංග හැ්පුම විකෘති කළ හැක.
උෂ්ණත්වයේ වෙනස්වීම නිසා බ්රිජ් හි විද්යුත් ප්රතිරෝධය වෙනස් විය හැකි අතර, එම ආකාරයේ දෝෂ වලට සමතුලිතතාවක් ලබා දීම සඳහා අපි ඉහළ උෂ්ණත්ව සංගුණකයක් සහිත ගුණක ප්රතිරෝධකයක් යෙදිය යුතුය.
බ්රිජ් සංශෝධකයේ ධාරිතාවයේ බලපෑම: බ්රිජ් සංශෝධකයට අපූර්ණ ධාරිතාවක් ඇති බැවින් එය ඉහළ සංඛ්යාත ධාරා අතපසු කරයි. එබැවින් කියවීමේ අඩුවීමක් ඇත.
ඇසී ආදාන වෝල්ටීයතාව සඳහා සංශෝධක ආකෘතියේ උපකරණවල සංවේදීතාව අඩු ය.
සංශෝධක ආකෘතියේ උපකරණවල වාසි
සංශෝධක ආකෘතියේ උපකරණවල වාසි පහත දැක්වේ:
සාමාන්ය ක්රියාකාරී තත්ත්වයන් යටතේ සංශෝධක ආකෘතියේ උපකරණයේ නිරවද්යතාව ප්රමාණවත් ලෙස 5% ක් පමණ වේ.
ක්රියාකාරී සංඛ්යාත පරාසය ඉහළ අගයක් දක්වා දීමට හැකිය.
මීටරයේ ඒකාකාර පරිමාණයක් ඇත.
ධාරා සහ වෝල්ටීයතාවල අඩු ක්රියාකාරී අගයන් ඇත.
ඇසී සංශෝධක වෝල්ට්මීටරයේ පාඨිත බලපෑම දෙකොටසේම (එනම් අර්ධ ප්රවේග ඩයෝඩ් සංශෝධකය සහ සම්පූර්ණ ප්රවේග ඩයෝඩ් සංශෝධකය) ඩීසී වෝල්ට්මීටරවල පාඨිත බලපෑමට සාපේක්ෂව ඉහළ ය. අර්ධ ප්රවේග හෝ සම්පූර්ණ ප්රවේග සංශෝධනය භාවිතා කරන වෝල්ට්මීටරයේ සංවේදීතාව ඩීසී වෝල්ට්මීටරවල සංවේදීතාවට වඩා අඩු බැවින් මෙය සිදු වේ.
කියවීම: මුල් අන්තර්ගතයට ගෞරවය දක්වන්න, හොඳ ලිපි බෙදා ගැනීමට වටිනවා, හිංසනයක් ඇත්නම් කරුණාකර දුරු කරන්න.
