ریزاسٹینس کی میپنگ

مقاومت ایک سب سے بنیادی عنصر ہے جس کا سامنا برقیات اور الیکٹرانکس میں کیا جاتا ہے۔ انجینئرنگ میں مقاومت کی قدر بہت چھوٹی قدر سے، جیسے ترانسفارمر کے ونڈنگ کی مقاومت، تا بہت بڑی قدر تک، جیسے اسی ترانسفارمر کے ونڈنگ کی عایقیت کی مقاومت تک تبدیل ہوتی ہے۔ ملٹی میٹر کا استعمال ہمیں ایک خراب قدر کے لیے بہت اچھا کام کرتا ہے، لیکن درست قدر کے لیے، خاص طور پر بہت چھوٹی اور بہت بڑی قدر کے لیے ہم کوئی خاص طریقے چاہیے۔ اس مضمون میں ہم مقاومت کی پیمائش کے مختلف طریقے بحث کریں گے۔ اس منصوبے کے لیے ہم مقاومت کو تین درجات میں تقسیم کرتے ہیں-

کم مقاومت کی پیمائش (<1Ω)

کم مقاومت کی پیمائش کا سب سے بڑا مسئلہ میزبان کی مقاومت یا پیمائش کے آلات کی لیڈ کی مقاومت ہے، جو چھوٹی قدر کے باوجود مقدار کے مقام پر متعلقہ مقاومت کے قابل قیاس ہوتی ہے اور اس لیے جدی غلطی کا باعث بنتی ہے۔
اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے کم قدر کی مقاومت کو چار ٹرمینل کے ساتھ تعمیر کیا جاتا ہے۔ دو ٹرمینل کرنٹ کے ٹرمینل ہوتے ہیں اور دو دوسرے پوٹینشل کے ٹرمینل ہوتے ہیں۔
نیچے دی گئی فگر کم مقاومت کی تعمیر کو ظاہر کرتی ہے۔

کرنٹ ٹرمینل C1 اور C2 کے ذریعے بہتا ہے جبکہ پوٹینشل ڈراپ V1 اور V2 کے درمیان میں پیمائش کیا جاتا ہے۔ اس طرح ہم اوپر دی گئی فگر کے مطابق V اور I کے حوالے سے تجربہ کیے جا رہے مقاومت کی قدر معلوم کر سکتے ہیں۔ یہ طریقہ ہمیں کرنٹ ٹرمینل کی وجہ سے میزبان کی مقاومت کو مستثنی کرنے میں مدد فراہم کرتا ہے اور پوٹینشل ٹرمینل کی وجہ سے میزبان کی مقاومت کے باوجود، یہ بہت چھوٹی مقدار کی عالی مقاومت کی پوٹینشل کرکٹ میں شامل ہوتی ہے اور اس لیے ناچیز غلطی کا باعث بنتی ہے۔

کم مقاومت کی پیمائش کے لیے استعمال کیے جانے والے طریقے یہ ہیں:-

• کیلفن کا ڈبل برج طریقہ

• پوٹینشیومیٹر طریقہ

• ڈکٹر اوہم میٹر۔

کیلفن کا ڈبل برج

کیلون کا دوگنا پل سادہ ویٹسٹن پل کا ایک ترمیم شدہ نمونہ ہے۔ نیچے دی گئی تصویر میں کیلون کا دوگنا پل کا سرکٹ ڈائیگرام دکھایا گیا ہے۔

اوپر دی گئی تصویر میں دیکھ سکتے ہیں کہ دو سیٹ آرمز ہیں، ایک P اور Q کے مقاومتوں کے ساتھ اور دوسرا p اور q کے مقاومتوں کے ساتھ۔ R نامعلوم کم مقاومت ہے اور S معیاری مقاومت ہے۔ yہاں r نامعلوم مقاومت اور معیاری مقاومت کے درمیان کنٹیکٹ مقاومت کی نمائندگی کرتا ہے، جس کا اثر ہم کاٹنا چاہتے ہیں۔ پیمائش کے لیے ہم تناسب P/Q کو p/q کے برابر بناتے ہیں اور اس طرح متوازن ویٹسٹن پل تشکیل دیتا ہے جس کے نتیجے میں گالوانومیٹر میں کوئی خروج نہیں ہوتا۔ اس لیے متوازن پل کے لیے ہم لکھ سکتے ہیں

معادلہ 2 کو 1 میں رکھ کر حل کرتے ہوئے اور P/Q = p/q استعمال کرتے ہوئے ہم کو-

اس لیے ہم دیکھتے ہیں کہ متوازن دوگنا آرمز کا استعمال کرتے ہوئے ہم کنٹیکٹ مقاومت کو مکمل طور پر کاٹ سکتے ہیں اور اس کی وجہ سے غلطی کو۔ حرارتی الیکٹرانک emf کی وجہ سے ہونے والی دوسری غلطی کو کاٹنے کے لیے ہم بیٹری کنکشن کو الٹ کر ایک اور پڑھنگ لیتے ہیں اور آخر کار دونوں پڑھنگوں کا اوسط لیتے ہیں۔ یہ پل 0.1µΩ سے 1.0 Ω تک کی مقاومتوں کے لیے مفید ہے۔

ڈکٹر اوہم میٹر

یہ کم مقاومتوں کی پیمائش کے لیے استعمال ہونے والا الیکٹرو میکانیکل آلہ ہے۔ یہ PMMC آلہ کے مشابہ مستقل میگنیٹ کا مشتمل ہوتا ہے اور میگنیٹ کے قطب کے ذریعے بنائے گئے میگنیٹک فیلڈ کے درمیان دو کوائل ہوتی ہیں۔ دو کوائل ایک دوسرے کے دائیں زاویے پر ہوتے ہیں اور عام محور کے گرد گھم سکتے ہیں۔ نیچے دی گئی تصویر میں ڈکٹر اوہم میٹر کا ڈائیگرام دکھایا گیا ہے اور نامعلوم مقاومت R کی پیمائش کے لیے درکار کنکشن۔

کوائل میں سے ایک جسے کرنٹ کوائل کہا جاتا ہے، کرنٹ ٹرمینل C1 اور C2 سے جڑا ہوتا ہے، جبکہ دوسرا کوائل جسے ولٹیج کوائل کہا جاتا ہے V1 اور V2 سے جڑا ہوتا ہے۔ ولٹیج کوائل R پر ولٹیج ڈراپ کے تناسب میں کرنٹ کا حامل ہوتا ہے اور اس کا ٹورک بھی اسی طرح پیدا ہوتا ہے۔ کرنٹ کوائل R کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کے تناسب میں کرنٹ کا حامل ہوتا ہے اور اس کا ٹورک بھی اسی طرح ہوتا ہے۔ دونوں ٹورک مخالف دائرہ کار میں عمل کرتے ہیں اور ان دونوں کے برابر ہونے پر انڈیکیٹر روک جاتا ہے۔ یہ آلہ 100µΩ سے 5Ω تک کی مقاومتوں کے لیے مفید ہے۔

درمیانی مقاومت کی پیمائش (1Ω – 100kΩ)

نیچے دی گئی طریقے درمیانی مقاومت کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتے ہیں جس کی قدر 1Ω – 100kΩ کے درمیان ہوتی ہے–

• ایمپیئر-ولٹیج طریقہ

• ویٹسٹن پل طریقہ

• تعویضی طریقہ

• کیری-فورسٹر پل طریقہ

• اوہم میٹر طریقہ

ایمیٹر ولٹ میٹر کا طریقہ

یہ مقاومت کو ناپنے کا سب سے پرانا اور سادہ طریقہ ہے۔ یہ ایک ایمیٹر کا استعمال کرتا ہے جس سے کرنٹ، I کو ناپا جاتا ہے اور ایک ولٹ میٹر جس سے ولٹیج، V کو ناپا جاتا ہے اور ہم مقاومت کی قدر کو حاصل کرتے ہیں

اب ہم ایمیٹر اور ولٹ میٹر کی دو ممکنہ کنکشن کو چاہ سکتے ہیں، جو ذیل میں دکھائی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

اب شکل 1 میں، ولٹ میٹر ایمیٹر اور نامعلوم مقاومت کے درمیان ولٹیج کو ناپتا ہے، لہذا

لہذا، نسبتاً خطا ہوگا،

شکل 2 کے کنکشن کے لئے، ایمیٹر ولٹ میٹر اور مقاومت کے ذریعے سے جاری ہونے والے کرنٹ کا مجموعہ ناپتا ہے، لہذا

نسبتاً خطا ہوگا،

یہ دیکھا جاسکتا ہے کہ نسبتاً خطا پہلے مورد میں Ra = 0 اور دوسرے مورد میں Rv = ∞ کے لئے صفر ہے۔ اب سوال پیدا ہوتا ہے کہ کونسا کنکشن کس حالت میں استعمال کیا جائے۔ یہ معلوم کرنے کے لئے ہم دونوں غلطیوں کو برابر کرتے ہیں

لہذا اوپر کے مساوات کے ذریعے دی گئی مقاومتوں سے زیادہ مقاومت کے لئے ہم پہلا طریقہ استعمال کرتے ہیں اور اس سے کم مقاومت کے لئے ہم دوسرا طریقہ استعمال کرتے ہیں۔

ویٹسٹون بریج کا طریقہ

یہ سب سے آسان اور بنیادی برج کرکٹ ہے جو میزبانی کے مطالعات میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ بنیادی طور پر مقاومت P، Q؛ R اور S کے چار بازوں سے ملکھرا ہوتا ہے۔ R تجربہ کے تحت نامعلوم مقاومت ہے، جبکہ S معیاری مقاومت ہے۔ P اور Q کو تناسبی بازو کہا جاتا ہے۔ EMF کا ذخیرہ نقاط a اور b کے درمیان منسلک ہوتا ہے جبکہ جالنما c اور d کے درمیان منسلک ہوتا ہے۔

برج کرکٹ ہمیشہ صفر شناسائی کے مبدأ پر کام کرتا ہے، یعنی ہم کسی پیرامیٹر کو تبدیل کرتے رہتے ہیں جب تک کہ شناسہ صفر نہ دکھائے اور پھر ریاضیاتی تعلق کا استعمال کرتے ہیں تاکہ نامعلوم کو متغیر پیرامیٹر اور دیگر دائمی اقدار کے حساب سے معلوم کیا جا سکے۔ یہاں بھی معیاری مقاومت S کو تبدیل کیا جاتا ہے تاکہ جالنما میں صفر انحراف حاصل کیا جا سکے۔ یہ صفر انحراف نقطہ c سے d تک کا کوئی برقیاں نہ ہونے کا مطلب ہے، جس کا مطلب یہ ہے کہ نقطہ c اور d کی وولٹیج ایک جیسی ہے۔ لہذا

بالا الذکر دو مساوات کو مل کر مشہور مساوات حاصل ہوتی ہے –

تعویض کا طریقہ

نیچے دی گئی تصویر میں نامعلوم مقاومت R کے مقاومت کی میزبانی کے لیے کرکٹ کا نقشہ دکھایا گیا ہے۔ S معیاری متغیر مقاومت ہے اور r تنظیمی مقاومت ہے۔

پہلے سوئچ کو پوزیشن 1 پر رکھا جاتا ہے اور r کو تبدیل کرتے ہوئے ایمیٹر کو کچھ مقدار کا برقیاں پڑھنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ ایمیٹر کا پڑھنے کا قدر نوٹ کیا جاتا ہے۔ اب سوئچ کو پوزیشن 2 پر منتقل کیا جاتا ہے اور S کو تبدیل کرتے ہوئے ایمیٹر کو ابتدائی کیس میں جیسی مقدار پڑھنے کے لیے حاصل کیا جاتا ہے۔ ایمیٹر کے لیے S کی قدر جس کے لیے ایمیٹر پوزیشن 1 میں جیسی مقدار پڑھتا ہے، نامعلوم مقاومت R کی قدر ہے، جبکہ EMF کا ذخیرہ تجربے کے دوران دائمی قدر رکھتا ہے۔

مرتفع مقاومت (>100kΩ) کی میزبانی

نیچے مرتفع مقاومت کی میزبانی کے لیے استعمال کیے جانے والے کچھ طرائق درج ہیں-

• شارج کی کمی کا طریقہ

• میگر

• میگ اوہم برج کا طریقہ

• مستقیم انحراف کا طریقہ

ہم عام طور پر ایسی میزبانی کے لیے بہت کم مقدار کا برقیاں استعمال کرتے ہیں، لیکن فی الحال مرتفع مقاومت کی وجہ سے عالی ولٹیج کی تولید کا خطرہ نہیں ہے۔ اس کی وجہ سے ہم کئی دیگر مسائل کا سامنا کرتے ہیں جیسے-

1. مقابلہ کرنے والے آلے پر الیکٹرو اسٹیٹک شارج کا تکمیل ہوسکتا ہے

2. لیکیج کا برقیاں میزانی کے برقیاں کے مماثل ہو سکتا ہے اور غلطی کا باعث بن سکتا ہے

3. اینسیولیشن مقاومت یہ زمرہ میں سب سے عام ہے؛ لیکن ہمیشہ ایک ڈائی الیکٹرک کو مزدوج طور پر مودل کیا جاتا ہے۔ لہذا اینسیولیشن مقاومت (I.R.) کی میزبانی کرتے وقت کا برقیاں دونوں کیمپونینٹس کو شامل کرتا ہے اور اس لیے مقاومت کی حقیقی قدر حاصل نہیں ہوتی ہے۔ کیپیسٹر کی کمپونینٹ مگر اسپونانٹلی گرنے کی بجائے بہت لمبے عرصے تک گر رہی ہوتی ہے۔ لہذا مختلف وقت پر مختلف I.R. کی قدریں حاصل ہوتی ہیں۔

4. نرم آلے کی عالی میدانوں سے حفاظت۔

اس کے لئے ہم ایک گارڈ سرکٹ استعمال کرتے ہیں۔ گارڈ سرکٹ کا مفہوم یہ ہے کہ آمپیٹر سے لیکیج کرنٹ کو بائی پاس کر دیا جائے تاکہ واقعی ریزسٹو کرنٹ کو ناپا جا سکے۔ نیچے دی گئی تصویر میں وولٹ میٹر اور مائیکرو آمپیٹر کی دو کنکشن شو کر رہی ہیں R کو ناپنے کے لئے، ایک گارڈ سرکٹ کے بغیر اور ایک گارڈ سرکٹ کے ساتھ۔

پہلے سرکٹ میں مائیکرو آمپیٹر کپیسٹو کرنٹ اور ریزسٹو کرنٹ دونوں کو ناپتا ہے جس سے R کی قدر میں غلطی پیدا ہوتی ہے، جبکہ دوسرے سرکٹ میں مائیکرو آمپیٹر صرف ریزسٹو کرنٹ کو ناپتا ہے۔

شارج کے نقصان کا طریقہ

اس طریقہ میں ہم ڈسچارجنگ کپیسٹر پر وولٹیج کے مساوات کو استعمال کرتے ہیں تاکہ نامعلوم ریزسٹنس R کی قدر معلوم کی جا سکے۔ نیچے دی گئی تصویر میں سرکٹ کا ڈائیگرام اور متعلقہ مساوات درج ہیں-


لیکن اوپر والی صورتحال کا فرض یہ ہے کہ کپیسٹر کا لیکیج ریزسٹنس نہیں ہے۔ اس لئے اس کی وضاحت کے لئے ہم نیچے دی گئی تصویر میں دکھائے گئے سرکٹ کا استعمال کرتے ہیں۔ R1 C کا لیکیج ریزسٹنس ہے اور R نامعلوم ریزسٹنس ہے۔
ہم ایک ہی طریقہ کار کو فالو کرتے ہیں لیکن پہلے S1 بند کیے ہوئے اور پھر S1 کھلتے ہوئے۔ پہلے کی صورتحال میں ہم کچھ حاصل کرتے ہیں-

دوسرا کیس جب سوچ کھلا ہوتا ہے تو ہم کچھ حاصل کرتے ہیں-

R کے لئے مساوات میں اوپر والی مساوات کے R1 کا استعمال کرتے ہوئے ہم R کو معلوم کر سکتے ہیں۔

میگاووم بریج کا طریقہ

اس میں ہم مشہور ویٹسٹون برج کے فلسفے کو استعمال کرتے ہیں لیکن ایک قدرے تبدیل شکل میں۔ ایک بلند مقاومت کو نیچے دیئے گئے شکل میں ظاہر کیا گیا ہے۔

G حفاظتی ٹرمینل ہے۔ اب ہم مقاومت کو ملحقہ شکل میں دکھا سکتے ہیں، جہاں RAG اور RBG ریکھی پرتشدد مقاومتیں ہیں۔ پیمائش کے لیے کرکٹ نیچے دیئے گئے شکل میں دکھایا گیا ہے۔

دیکھا جا سکتا ہے کہ ہم حقیقت میں ایک مقاومت کو حاصل کرتے ہیں جو R اور RAG کا متوازی ترکیب ہوتا ہے۔ حالانکہ یہ بہت غیر معتبر خرابی کا باعث بناتا ہے۔

میگر

میگر الیکٹریکل انجینئرز کے ذریعہ استعمال کیے جانے والے سب سے اہم پیمائشی آلہ ہے اور یہ بنیادی طور پر صرف عایقی مقاومت کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ یہ ایک جنریٹر پر مشتمل ہوتا ہے جسے ہاتھ سے چلانا ہوسکتا ہے یا آج کل ہمیں الیکٹرانک میگر ملتا ہے۔ میگر کے تفصیلات جداگانہ مضامین میں بحث کی گئی ہیں۔

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.