वोल्टेज सेन्सर: कामकारिक सिद्धांत, प्रकार र सर्किट चित्र
वोल्टेज सेन्सर क्या है?
वोल्टेज सेन्सर एक सेन्सर है जिसका उपयोग किसी वस्तु में वोल्टेज की मात्रा की गणना और निगरानी करने के लिए किया जाता है। वोल्टेज सेन्सर एसी वोल्टेज या डीसी वोल्टेज स्तर का निर्धारण कर सकता है। इस सेन्सर का इनपुट वोल्टेज होता है, जबकि आउटपुट स्विच, एनालॉग वोल्टेज सिग्नल, एक करंट सिग्नल, या एक श्रव्य सिग्नल हो सकता है।
सेन्सर ऐसी उपकरण हैं जो कुछ प्रकार के विद्युतीय या प्रकाशिक सिग्नलों को संवेदन या पहचान और प्रतिक्रिया कर सकते हैं। वोल्टेज सेन्सर और करंट सेन्सर तकनीकों के अमल में पारंपरिक करंट और वोल्टेज मापन विधियों के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प बन गया है।
इस लेख में, हम वोल्टेज सेन्सर के बारे में विस्तार से चर्चा कर सकते हैं। एक वोल्टेज सेन्सर वोल्टेज की आपूर्ति का निर्धारण, निगरानी और मापन कर सकता है। यह एसी स्तर और/या डीसी वोल्टेज स्तर को माप सकता है। वोल्टेज सेन्सर का इनपुट वोल्टेज ही होता है, और आउटपुट एनालॉग वोल्टेज सिग्नल, स्विच, श्रव्य सिग्नल, एनालॉग करंट स्तर, फ्रीक्वेंसी, या फिर फ्रीक्वेंसी-मॉड्युलेटेड आउटपुट हो सकता है।
अर्थात, कुछ वोल्टेज सेन्सर साइन या पल्स ट्रेन के रूप में आउटपुट प्रदान कर सकते हैं, और अन्य अम्प्लिट्यूड मॉड्युलेशन, पल्स चौड़ाई मॉड्युलेशन, या फ्रीक्वेंसी मॉड्युलेशन आउटपुट प्रदान कर सकते हैं।
वोल्टेज सेन्सर में, मापन वोल्टेज डिवाइडर पर आधारित होता है। दो मुख्य प्रकार के वोल्टेज सेन्सर उपलब्ध हैं: कैपेसिटिव टाइप वोल्टेज सेन्सर और रेझिस्टिव टाइप वोल्टेज सेन्सर।
कैपेसिटिव वोल्टेज सेन्सर
हम जानते हैं कि एक कैपेसिटर दो चालक (या दो प्लेट) से बना होता है; इन प्लेटों के बीच, एक गैर-चालक रखा जाता है।
उस गैर-चालक सामग्री को डायएलेक्ट्रिक कहा जाता है। जब इन प्लेटों पर एक एसी वोल्टेज प्रदान की जाती है, तो विद्युत धारा शुरू हो जाती है क्योंकि इलेक्ट्रॉनों के आकर्षण या विरोध के कारण विपरीत प्लेट के वोल्टेज के माध्यम से।
प्लेटों के बीच का क्षेत्र एक पूर्ण एसी सर्किट बनाता है बिना किसी हार्डवेयर कनेक्शन के। यही एक कैपेसिटर का काम होता है।
अगले, हम श्रृंखला में दो कैपेसिटरों के बीच वोल्टेज विभाजन के बारे में चर्चा कर सकते हैं। सामान्यतया, श्रृंखला सर्किट में, उच्च वोल्टेज उस घटक पर विकसित होता है जिसका उच्च इम्पीडेंस होता है। कैपेसिटरों के मामले में, कैपेसिटेंस और इम्पीडेंस (कैपेसिटिव रिएक्टेंस) हमेशा व्युत्क्रमानुपाती होते हैं।
वोल्टेज और कैपेसिटेंस के बीच संबंध है
Q → चार्ज (कूलॉम)
C → कैपेसिटेंस (फाराड)
XC → कैपेसिटिव रिएक्टेंस (Ω)
f → आवृत्ति (हर्ट्ज)
ऊपर दिए गए दो संबंधों से, हम स्पष्ट रूप से कह सकते हैं कि सबसे छोटे कैपेसिटर पर सबसे अधिक वोल्टेज एकत्रित होगा। कैपेसिटर वोल्टेज सेन्सर इस सरल सिद्धांत पर काम करते हैं। मान लीजिए कि हम सेन्सर को पकड़ रहे हैं और फिर उसका टिप एक लाइव कंडक्टर के पास रख रहे हैं।
यहाँ, हम एक श्रृंखला कैपेसिटिव कपलिंग सर्किट में उच्च इम्पीडेंस वाला सेंसिंग तत्व डाल रहे हैं।
वर्तमान में, सेन्सर का टिप लाइव वोल्टेज से कॉपल किया गया सबसे छोटा कैपेसिटर है। इस प्रकार, पूरा वोल्टेज सेंसिंग सर्किट पर विकसित होगा, जो वोल्टेज को निर्धारित कर सकता है, और प्रकाश या बजर इंडिकेटर चालू हो जाएगा—यही आपके घर में उपयोग किए जाने वाले नॉन-कंटेक्ट वोल्टेज सेन्सरों के पीछे का सिद्धांत है।
रेझिस्टिव वोल्टेज सेन्सर
सेंसिंग तत्व के प्रतिरोध को वोल्टेज में परिवर्तित करने के दो तरीके हैं। पहला तरीका सबसे सरल है, जो एक रेझिस्टर डिवाइडर सर्किट को वोल्टेज प्रदान करने का है,
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