কেলভিন ব্রিজ সার্কিট | কেলভিন ডাবল ব্রিজ
আমরা কেলভিন ব্রিজ পরিচয় করানোর আগে, এই ব্রিজের প্রয়োজনীয়তা জানা খুবই গুরুত্বপূর্ণ, যদিও আমাদের কাছে ওয়েটস্টোন ব্রিজ রয়েছে, যা তথ্যচালন প্রতিরোধ মাপতে সক্ষম (সাধারণত 0.1% এর মতো সুনির্দিষ্টতা)।
কেলভিন ব্রিজের প্রয়োজনীয়তা বুঝতে আমাদের প্রথমেই তথ্যচালন প্রতিরোধকে শ্রেণীবদ্ধ করার 3টি গুরুত্বপূর্ণ উপায় চিহ্নিত করতে হবে:
উচ্চ প্রতিরোধ: 0.1 মেগা-ওহম অপেক্ষা বড় প্রতিরোধ।
মধ্যম প্রতিরোধ: 1 ওহম থেকে 0.1 মেগা-ওহম পর্যন্ত প্রতিরোধ।
কম প্রতিরোধ: এই শ্রেণীতে প্রতিরোধের মান 1 ওহম এর নিচে।
এখন এই শ্রেণীবিভাগের যুক্তি হল যদি আমরা তথ্যচালন প্রতিরোধ মাপতে চাই, তাহলে আমাদের ভিন্ন ভিন্ন শ্রেণীর জন্য ভিন্ন ডিভাইস ব্যবহার করতে হবে। এটি মানে হল যদি ডিভাইসটি উচ্চ প্রতিরোধ মাপতে উচ্চ সুনির্দিষ্টতা দেয়, তাহলে কম প্রতিরোধ মাপতে এতে সেই উচ্চ সুনির্দিষ্টতা থাকতে পারে বা নাও থাকতে পারে।
তাই, আমাদের বিচার করতে হবে কোন ডিভাইসটি ব্যবহার করা হবে নির্দিষ্ট তথ্যচালন প্রতিরোধের মাপনের জন্য। তবে অন্যান্য পদ্ধতিগুলি যেমন এমিটার-ভোল্টমিটার পদ্ধতি, প্রতিস্থাপন পদ্ধতি ইত্যাদি রয়েছে, কিন্তু তারা ব্রিজ পদ্ধতির তুলনায় বড় ত্রুটি দেয় এবং বেশিরভাগ শিল্পে এগুলি এড়িয়ে চলা হয়।
এখন আবার আমাদের উপরের শ্রেণীবিভাগটি মনে করা যাক, যখন আমরা উপর থেকে নিচে যাচ্ছি, তখন প্রতিরোধের মান কমে যায়, তাই, আমাদের কম প্রতিরোধ মাপার জন্য আরও সুনির্দিষ্ট এবং সুনিশ্চিত ডিভাইসের প্রয়োজন।
ওয়েটস্টোন ব্রিজ এর একটি প্রধান দুর্বলতা হল, যদিও এটি কয়েক ওহম থেকে কয়েক মেগা-ওহম পর্যন্ত প্রতিরোধ মাপতে পারে – কিন্তু কম প্রতিরোধ মাপার সময় এটি উল্লেখযোগ্য ত্রুটি দেয়।
তাই, আমাদের ওয়েটস্টোন ব্রিজের নিজের মধ্যে কিছু পরিবর্তন প্রয়োজন, এবং এই পরিবর্তিত ব্রিজটি হল কেলভিন ব্রিজ, যা কেবল কম প্রতিরোধ মাপার জন্য যোগ্য নয়, বরং শিল্প বিশ্বে এর বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে।
আসুন কিছু শব্দ আলোচনা করি যা আমাদের কেলভিন ব্রিজ অধ্যয়নে খুব সাহায্য করবে।
ব্রিজ :
ব্রিজগুলি সাধারণত চারটি বাহু, ব্যালেন্স ডিটেক্টর এবং সোর্স দিয়ে গঠিত। তারা নাল পয়েন্ট পদ্ধতির উপর কাজ করে। তারা বাস্তব প্রয়োগে খুব উপযোগী কারণ মিটারটি সুনির্দিষ্ট স্কেল সহ প্রেসিজ লিনিয়ার করার প্রয়োজন নেই। ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ মাপার প্রয়োজন নেই, শুধুমাত্র বিদ্যুৎ বা ভোল্টেজের উপস্থিতি বা অনুপস্থিতি পরীক্ষা করার প্রয়োজন। তবে প্রধান বিষয় হল নাল পয়েন্টে মিটারটি কম বিদ্যুৎ ধরতে সক্ষম হতে হবে। একটি ব্রিজকে সমান্তরাল ভোল্টেজ ডিভাইডার হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে এবং দুই ডিভাইডারের মধ্যে পার্থক্য হল আমাদের আউটপুট। এটি তথ্যচালন প্রতিরোধ, ক্যাপাসিটেন্স, ইনডাক্টর এবং অন্যান্য সার্কিট প্যারামিটার মাপার জন্য খুব উপযোগী। যে কোনও ব্রিজের সুনির্দিষ্টতা ব্রিজ উপাদানের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত।
নাল পয়েন্ট:
এটি এমন একটি বিন্দু যেখানে নাল পরিমাপ ঘটে যখন এমিটার বা ভোল্টমিটারের পাঠ্য শূন্য।
কেলভিন ব্রিজ সার্কিট
আমরা আলোচনা করেছি যে কেলভিন ব্রিজ হল একটি পরিবর্তিত ওয়েটস্টোন ব্রিজ এবং বিশেষ করে কম প্রতিরোধ মাপার জন্য উচ্চ সুনির্দিষ্টতা প্রদান করে। এখন আমাদের মনে একটি প্রশ্ন উঠতে পারে যে আমাদের কোন অংশে পরিবর্তন করতে হবে। এই প্রশ্নের উত্তর খুবই সহজ – এটি লিড এবং কন্ট্যাক্টের অংশে যেখানে আমাদের পরিবর্তন করতে হবে কারণ এই অংশগুলি কারণে নেট প্রতিরোধে বৃদ্ধি হয়।
আমরা পরিবর্তিত ওয়েটস্টোন ব্রিজ বা কেলভিন ব্রিজ সার্কিট বিবেচনা করি যা নিম্নে দেওয়া হল:
এখানে, t হল লিডের প্রতিরোধ।
C হল অজানা প্রতিরোধ।
D হল স্ট্যান্ডার্ড প্রতিরোধ (যার মান জানা আছে)।
আমরা j এবং k দুটি বিন্দু চিহ্নিত করি। যদি গ্যালভানোমিটারটি j বিন্দুতে সংযুক্ত করা হয়, তাহলে D এর সাথে t প্রতিরোধ যোগ হয়, যা C এর মান খুব কম করে তোলে। এখন আমরা গ্যালভানোমিটারটি k বিন্দুতে সংযুক্ত করি, তাহলে অজানা প্রতিরোধ C এর মান বেশি হয়।
আমরা গ্যালভানোমিটারটি d বিন্দুতে সংযুক্ত করি, যা j এবং k এর মধ্যে অবস্থিত এবং t কে t1 এবং t2 এ বিভক্ত করে, এখন উপরের চিত্র থেকে দেখা যায় যে
তারপরও t1 কারণে কোনও ত্রুটি হয় না, আমরা লিখতে পারি,
তাই আমরা সিদ্ধান্ত নিতে পারি যে তথ্যচালন লিডের প্রতিরোধ (t) এর কোনও প্রভাব নেই। বাস্তবে এরকম পরিস্থিতি সম্ভব নয়, তবে উপরের সহজ পরিবর্তন প্রস্তাব করে যে গ্যালভানোমিটারটি j এবং k বিন্দুর মধ্যে সংযুক্ত করা যেতে পারে যাতে নাল পয়েন্ট পাওয়া যায়।
কেলভিন ডাবল ব্রিজ
এটি কেন ডাবল ব্রিজ নামে পরিচিত? কারণ এটি দ্বিতীয় সেট অনুপাত বাহু যুক্ত করে, যা নিম্নে দেখানো হল:
এখানে p এবং q অনুপাত বাহু গ্যালভানোমিটারটি j এবং k এর মধ্যে সঠিক বিন্দুতে সংযু
