ریکٹایفائر کا قسم | بنیادی تعمیر کا اصول کام کرنے کا
ریکٹفائر قسم کا آلہ ریکٹفائنگ عنصر اور مستقل میگنیٹ مووئنگ کوئل کی مدد سے متبادل ولٹیج اور کرنٹ کو ناپتا ہے۔ تاہم، ریکٹفائر قسم کے آلہ کا بنیادی کام ولٹ میٹر کے طور پر کرنا ہوتا ہے۔ اب ایک سوال ہمارے ذہن میں اٹھنے لگتا ہے کہ چونکہ ہمیں الیکٹروڈاینامومیٹر قسم کے آلہ جیسے مختلف دیگر AC ولٹ میٹرز ہیں تو فرضیاً صنعتی دنیا میں ریکٹفائر قسم کے آلہ کی وسیع استعمال کیوں کیا جاتا ہے؟ اس سوال کا جواب بہت آسان ہے اور درج ذیل طور پر لکھا گیا ہے۔
الیکٹروڈاینامومیٹر قسم کے آلہ کی قیمت ریکٹفائر قسم کے آلہ کی قیمت سے زیادہ ہوتی ہے۔ تاہم، ریکٹفائر قسم کے آلہ الیکٹروڈاینامومیٹر قسم کے آلہ کے مساوی درست ہوتے ہیں۔ لہذا ریکٹفائر قسم کے آلہ کو الیکٹروڈاینامومیٹر قسم کے آلہ کے مقابلے میں ترجیح دی جاتی ہے۔
تھرمکوپل آلہ ریکٹفائر قسم کے آلہ کے مقابلے میں زیادہ نازک ہوتے ہیں۔ تاہم، تھرمکوپل قسم کے آلہ بہت بلند تردد پر زیادہ عام طور پر استعمال ہوتے ہیں۔
ہم ریکٹفائر قسم کے آلہ کے تعمیر کے اصول اور ریکٹفائر قسم کے آلہ کا عمل کو دیکھنے سے پہلے، ایدیل اور عملی ریکٹفائنگ عنصر جسے ڈائود کہا جاتا ہے کے ولٹیج کرنٹ خصوصیات کے بارے میں تفصیل سے بات کرنے کی ضرورت ہے۔ چلو پہلے ایدیل ریکٹفائنگ عنصر کی خصوصیات کے بارے میں بات کرتے ہیں۔ اب ایدیل ریکٹفائنگ عنصر کیا ہے؟ ریکٹفائنگ عنصر ایک ایسا ہوتا ہے جو اگر یہ فوروارڈ بائیس ہو تو صفر مقاومت پیش کرتا ہے اور اگر یہ ریورس بائیس ہو تو لانانت مقاومت پیش کرتا ہے۔
اس خاصیت کو ولٹیج کو ریکٹفائنگ (ریکٹفکشن کا مطلب ہے متبادل مقدار کو مستقیم مقدار میں تبدیل کرنا یعنی AC کو DC میں) کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ نیچے دی گئی کرکٹ ڈائگرام کو دیکھیں۔
دی گئی کرکٹ ڈائگرام میں ایدیل ڈائود ولٹیج سروس اور لوڈ مقاومت کے ساتھ سیریز میں جڑا ہوا ہے۔ اب جب ہم ڈائود کو فوروارڈ بائیس کرتے ہیں تو یہ کامل طور پر صفر الکٹریکل مقاومت کا راستہ پیش کرتا ہے۔ لہذا یہ شارٹ سرکٹ کی طرح کام کرتا ہے۔ ہم ڈائود کو فوروارڈ بائیس کرنے کے لیے بیٹری کے پوزیٹو ٹرمینل کو انڈ کے ساتھ اور نیگیٹو ٹرمینل کو کیتھوڈ کے ساتھ جوڑ سکتے ہیں۔ ریکٹفائنگ عنصر یا ڈائود کی فوروارڈ خصوصیات ولٹیج کرنٹ خصوصیات میں ظاہر کی گئی ہیں۔
اب جب ہم منفی ولٹیج لاگو کرتے ہیں یعنی بیٹری کے نیگیٹو ٹرمینل کو ڈائود کے انڈ ٹرمینل کے ساتھ اور بیٹری کے پوزیٹو ٹرمینل کو ڈائود کے کیتھوڈ ٹرمینل کے ساتھ جوڑتے ہیں۔ ریورس بائیس کی وجہ سے یہ لانانت الکٹریکل مقاومت پیش کرتا ہے اور لہذا یہ اوپن سرکٹ کی طرح کام کرتا ہے۔ مکمل ولٹیج کرنٹ خصوصیات نیچے دکھائی گئی ہیں۔
چلو دوبارہ اسی کرکٹ کو دیکھیں لیکن فرق یہ ہے کہ ہم ایدیل کے بجائے عملی ریکٹفائنگ عنصر کا استعمال کر رہے ہیں۔ عملی ریکٹفائنگ عنصر کے پاس کچھ محدود فوروارڈ بلاکنگ ولٹیج اور بلند ریورس بلاکنگ ولٹیج ہوتی ہے۔ ہم عملی ریکٹفائنگ عنصر کے ولٹیج کرنٹ خصوصیات حاصل کرنے کے لیے ایک ہی طریقہ کار کو لاگو کریں گے۔ اب جب ہم عملی ریکٹفائنگ عنصر کو فوروارڈ بائیس کرتے ہیں تو یہ تک یہ کام نہیں کرتا جب تک لاگو کردہ ولٹیج فوروارڈ بریک ڈاؤن ولٹیج یا ہم کہہ سکتے ہیں کہ کینی ولٹیج سے زیادہ نہ ہو جائے۔ جب لاگو کردہ ولٹیج کینی ولٹیج سے زیادہ ہوجائے تو ڈائود یا ریکٹفائنگ عنصر کام کرنے کے میڈ میں آجائے گا۔ لہذا یہ شارٹ سرکٹ کی طرح کام کرتا ہے لیکن کچھ الکٹریکل مقاومت کی وجہ سے عملی ڈائود پر ولٹیج ڈراپ ہوتا ہے۔ ہم عملی ریکٹفائنگ عنصر کو فوروارڈ بائیس کرنے کے لیے بیٹری کے پوزیٹو ٹرمینل کو انڈ کے ساتھ اور نیگیٹو ٹرمینل کو کیتھوڈ کے ساتھ جوڑ سکتے ہیں۔ عملی ریکٹفائنگ عنصر یا ڈائود کی فوروارڈ خصوصیات ولٹیج کرنٹ خصوصیات میں ظاہر کی گئی ہیں۔ اب جب ہم منفی ولٹیج لاگو کرتے ہیں یعنی بیٹری کے نیگیٹو ٹرمینل کو ڈائود کے انڈ ٹرمینل کے ساتھ اور بیٹری کے پوزیٹو ٹرمینل کو ریکٹفائنگ عنصر کے کیتھوڈ ٹرمینل کے ساتھ جوڑتے ہیں۔ ریورس بائیس کی وجہ سے یہ محدود مقاومت پیش کرتا ہے اور منفی ولٹیج تک لاگو کردہ ولٹیج ریورس بریک ڈاؤن ولٹیج کے برابر ہو جائے اور لہذا یہ اوپن سرکٹ کی طرح کام کرتا ہے۔ مکمل خصوصیات نیچے دکھائی گئی ہیں
اب ریکٹفائر قسم کے آلہ کے دو قسم کے ریکٹفائر کرکٹ ہیں:
ریکٹفائر قسم کے آلہ کے نصف موج کے ریکٹفائر کرکٹ
چلو نیچے دیے گئے نصف موج کے ریکٹفائر کرکٹ کو دیکھیں جس میں ریکٹفائنگ عنصر سینوسوئدل ولٹیج سروس، مستقل میگنیٹ مووئنگ کوئل آلہ اور ملٹیپلئر ریزسٹر کے ساتھ سیریز میں جڑا ہوا ہے۔
اس ملٹیپلئر الکٹریکل ریزسٹنس کا کام مستقل میگنیٹ مووئنگ کوئل قسم کے آلہ کو کرنٹ کو محدود کرنا ہے۔ یہ بہت ضروری ہے کہ مستقل میگنیٹ مووئنگ کوئل آلہ کو کرنٹ کو محدود کیا جائے کیونکہ اگر کرنٹ PMMC کے کرنٹ ریٹنگ سے زیادہ ہو جائے تو یہ آلہ تباہ ہوجائے گا۔ اب ہم اپنے آپریشن کو دو حصوں میں تقسیم کرتے ہیں۔ پہلے حصے میں ہم اوپر والے کرکٹ کو مستقل DC ولٹیج لاگو کرتے ہیں۔ کرکٹ ڈائگرام میں ہم ریکٹفائنگ عنصر کو ایدیل سمجھ رہے ہیں۔
چلو ملٹیپلئر کی ریزسٹنس کو R، اور مستقل میگنیٹ مووئنگ کوئل آلہ کی ریزسٹنس کو R1 کا نشان لگائیں۔ DC ولٹیج کامل سکیل ڈفلیکشن کی مقدار I=V/(R+R1) پیدا کرتا ہے جہاں V ولٹیج کی روت مین اوسط مقدار ہے۔ اب چلو دوسرے کیس کو دیکھیں، اس کیس میں ہم کرکٹ کو AC سینوسوئدل AC ولٹیج v =Vm × sin(wt) لاگو کرتے ہیں اور ہم کو نیچے دکھائی گئی آؤٹ پٹ ویو فارم ملتا ہے۔ مثبت نصف موج کے دوران ریکٹفائنگ عنصر کام کرتا ہے اور منفی نصف موج کے دوران یہ کام نہیں کرتا۔ لہذا ہم کو مووئنگ کوئل آلہ پر ولٹیج کا پلس ملتا ہے جس سے پلسٹنگ کرنٹ پیدا ہوتا ہے اور پلسٹنگ کرنٹ پلسٹنگ ٹارک پیدا کرتا ہے۔
پیدا ہونے والا ڈفلیکشن ولٹیج کی اوسط مقدار کے مطابق ہوتا ہے۔ چلو ہم الکٹریکل کرنٹ کی اوسط مقدار کا حساب لگائیں، ولٹیج کی اوسط مقدار کا حساب لگانے کے لیے ہم کو ولٹیج کے فوری عبارت کو 0 سے 2 پائی تک کا انٹیگریشن کرنا ہوگا۔ لہذا کیلکولیٹڈ ولٹیج کی اوسط مقدار 0.45V آتی ہے۔ پھر بھی ہمیں V ولٹیج کی روت مین اوسط مقدار ہے۔ لہذا ہم نیچے کے نصف موج کے ریکٹفائر کے کیس میں AC ان پٹ کی حساسیت DC ان پٹ کی حساسیت کا 0.45 گنا ہوتی ہے۔
ریکٹفائر قسم کے آلہ کے مکمل موج کے ریکٹفائر کرکٹ
چلو نیچے دیے گئے مکمل موج کے ریکٹفائر کرکٹ کو دیکھیں۔
ہم نے یہاں ایک برج ریکٹفائر کرکٹ استعمال کیا ہے جس کی تصویر نیچے دکھائی گئی ہے۔ دوبارہ ہم اپنے آپریشن کو دو حصوں میں تقسیم کرتے ہیں۔ پہلے میں ہم DC ولٹیج کو لاگو کرتے ہوئے آؤٹ پٹ کا تجزیہ کرتے ہیں اور دوسرے میں ہم کرکٹ کو AC ولٹیج لاگو کرتے ہیں۔ سیریز ملٹیپلئر ریزسٹنس ولٹیج سروس کے ساتھ سیریز میں جڑا ہوا ہے جس کا کام اوپر وضاحت کی گئی ہے۔ چلو پہلے کیس کو دیکھیں جہاں ہم کرکٹ کو DC ولٹیج سروس لاگو کرتے ہیں۔ اب یہ کیس میں کامل سکیل ڈفلیکشن کرنٹ کی مقدار دوبارہ V/(R+R1) ہے، جہاں V لاگو کردہ ولٹیج کی روت مین اوسط مقدار ہے، R ملٹیپلئر ریزسٹنس کی ریزسٹنس ہے اور R1 آلہ کی الکٹریکل ریزسٹنس ہے۔ R اور R1 کرکٹ ڈائگرام میں نشان زد کیے گئے ہیں۔ اب چلو دوسرے کیس کو دیکھیں، اس کیس میں ہم کرکٹ کو AC سینوسوئدل ولٹیج v = Vmsin(wt) لاگو کرتے ہیں جہاں Vm لاگو کردہ ولٹیج کی پیک مقدار ہے دوبارہ اگر ہم کامل سکیل ڈفلیکشن کرنٹ کی مقدار کا حساب ایک ہی طریقہ کار کے ذریعے لاگو کرتے ہیں تو ہم کو کرنٹ کی مکمل عبارت .9V/(R+R1) ملتی ہے۔ یاد رکھیں ولٹیج کی اوسط مقدار حاصل کرنے کے لیے ہم کو ولٹیج کے فوری عبارت کو صفر سے پائی تک کا انٹیگریشن کرنا ہوگا۔ لہذا یہ DC آؤٹ پٹ کے ساتھ تشبیہ کرتے ہوئے ہم نتیجہ نکالتے ہیں کہ AC ان پٹ ولٹیج سروس کی حساسیت 0.9 گنا ہوتی ہے جیسے DC ان پٹ ولٹیج سروس کی حساسیت کی طرح۔
آؤٹ پٹ ویو فارم نیچے دکھائی گئی ہے۔ اب ہم ریکٹفائر قسم کے آلہ کے کارکردگی کو متاثر کرنے والے عوامل پر بات کرنے جا رہے ہیں:
ریکٹفائر قسم کے آلہ سینوسوئدل ولٹیج اور کرنٹ کی روت مین اوسط مقدار کے اعتبار سے کیلبریٹ کیے جاتے ہیں۔ مسئلہ یہ ہے کہ ان پٹ ویو فارم کا فارم فیکٹر جس پر ان میٹرز کی سکیل کیلبریٹ کی گئی ہے وہی ہو سکتا ہے یا نہ ہو۔
ریکٹفائر کرکٹ کی وجہ سے کچھ غلطی ہو سکتی ہے کیونکہ ہم نے دونوں کیسوں میں ریکٹفائر برج کرکٹ کی ریزسٹنس شامل نہیں کی ہے۔ برج کی غیر لائنیئر خصوصیات کرنٹ اور ولٹیج کی ویو فارم کو ڈسٹورٹ کر سکتی ہیں۔
درجہ حرارت میں تبدیلی ہو سکتی ہے جس کی وجہ سے برج کی الکٹریکل ریزسٹنس تبدیل ہو جاتی ہے لہذا یہ قسم کی غلطیوں کو کم کرنے کے لیے ہمیں ملٹیپلئر ریزسٹر کو اعلی درجہ حرارت کے معاملے کو لاگو کرنا چاہیے۔
