वैक्यूम ट्यूब वोल्टमीटर (VTVM)

वैक्यूम ट्यूब वोल्टमीटर (VTM) की परिभाषा और सारांश

वैक्यूम ट्यूब वोल्टमीटर (VTM) एक प्रकार का वोल्टमीटर है जो वैक्यूम ट्यूब का उपयोग करता है ताकि मापी जा रहे प्रत्यावर्ती धारा (AC) और सीधी धारा (DC) वोल्टेज को बढ़ाया जा सके। वैक्यूम ट्यूब के उपयोग से वोल्टमीटर की संवेदनशीलता में बहुत अधिक वृद्धि होती है, जिससे यह अत्यंत कमजोर विद्युत संकेतों को अद्भुत परिशुद्धता से निर्धारित कर सकता है।

इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर, जिसमें VTM भी शामिल है, विद्युत वोल्टेज के विभिन्न पहलुओं, जैसे सीधी वोल्टेज, मूल-माध्य-वर्ग (RMS) वोल्टेज, और चोटी वोल्टेज को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले बहुमुखी उपकरण हैं। वैक्यूम ट्यूब कई विशिष्ट लाभ प्रदान करते हैं, जिनमें उच्च इनपुट इम्पीडेंस, व्यापक आवृत्ति विस्तार, और असाधारण संवेदनशीलता शामिल हैं।

VTM का सबसे उल्लेखनीय लाभ यह है कि इसकी अन्य प्रकार के मीटरों की तुलना में बहुत कम धारा खींचता है। VTM में, मापन संकेत सीधे उपकरण के वैक्यूम ट्यूब में डाला जाता है। वैक्यूम ट्यूब फिर संकेत को बढ़ाता है और इसे डिफ्लेक्टिंग मीटर पर पास करता है, जो मापी गई वोल्टेज मान को प्रदर्शित करता है।

वैक्यूम ट्यूब वोल्टमीटर के प्रकार

वैक्यूम ट्यूब वोल्टमीटर को निम्नलिखित प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

डायोड प्रकार

चोटी मापन डायोड वैक्यूम ट्यूब वोल्टमीटर

एकल ट्रायोड

• संतुलित ट्रायोड प्रकार

• रेक्टिफायर एम्प्लिफायर प्रकार

• एम्प्लिफायर रेक्टिफायर प्रकार

• सरल डायोड प्रकार वोल्टमीटर

डायोड वोल्टमीटर सर्किट

डायोड वोल्टमीटर का सर्किट आमतौर पर एक स्थायी-चुंबकीय गतिशील-कुंडल (PMMC) मीटर, एक लोड रेजिस्टर, और एक वैक्यूम ट्यूब डायोड से गठित होता है। जब वैक्यूम ट्यूब डायोड को एक रेजिस्टर के साथ श्रृंखला में जोड़ा जाता है, तो यह कमजोर विद्युत संकेतों की शक्ति को बढ़ाने में मदद करता है। वैक्यूम ट्यूब की उपस्थिति के कारण, पूरा प्रणाली एक मानक वोल्टमीटर की तुलना में बहुत अधिक संवेदनशील हो जाता है।

वोल्टमीटर से सटीक वोल्टेज मापन सुनिश्चित करने के लिए, यह आवश्यक है कि धारा और वोल्टेज के बीच सीधा समानुपातिक संबंध हो। इसे एक श्रृंखला रेजिस्टर के उपयोग से प्राप्त किया जाता है, जो मीटर की प्रतिक्रिया को रेखीय बनाने में मदद करता है। डायोड वैक्यूम ट्यूब वोल्टमीटर का सर्किट आरेख नीचे दिखाया गया है, जो इसके घटकों की व्यवस्था और संचालन सिद्धांतों का दृश्य प्रतिनिधित्व करता है।

डायोड वैक्यूम वोल्टमीटर की विशेषताएं और सीमाएं

डायोड वैक्यूम वोल्टमीटर में, श्रृंखला रेजिस्टर का प्रतिरोध वैक्यूम ट्यूब डायोड की तुलना में बहुत अधिक होता है। इस परिणामस्वरूप, ट्यूब का प्रतिरोध लगभग नगण्य माना जा सकता है। यह सेटअप सर्किट में वोल्टेज और धारा के बीच एक रेखीय संबंध स्थापित करने की अनुमति देता है। जब इनपुट सप्लाई लगाया जाता है, तो यह स्थायी-चुंबकीय गतिशील-कुंडल (PMMC) मीटर के बिंदु को विस्थापित करता है, जिसका स्थिति मापी गई वोल्टेज के परिमाण को दर्शाता है।

डायोड वैक्यूम वोल्टमीटर की मुख्य विशेषताएं

इनपुट प्रतिरोध: वोल्टमीटर का इनपुट प्रतिरोध श्रृंखला प्रतिरोध के मूल्य के बराबर होता है। हालांकि उच्च-वोल्टेज रेजिस्टरों का उपयोग किया जाता है, फिर भी वे मीटर की संवेदनशीलता को कम करते हैं। इस प्रतिरोध और संवेदनशीलता के बीच का संबंध मीटर के डिजाइन और संचालन का एक महत्वपूर्ण पहलू है।

आवृत्ति विस्तार: डायोड वोल्टमीटर का आवृत्ति विस्तार श्रृंखला प्रतिरोध के मूल्य से सीधे प्रभावित होता है। श्रृंखला प्रतिरोध का उच्च मूल्य मीटर के आवृत्ति विस्तार को कम करता है। इस विपरीत संबंध के कारण, श्रृंखला प्रतिरोध को समायोजित करके मीटर द्वारा सटीक रूप से मापने की आवृत्ति का विस्तार नियंत्रित किया जा सकता है।

आवेदन सीमाएं: अपेक्षाकृत कम इनपुट प्रतिरोध और सीमित आवृत्ति विस्तार के कारण, वैक्यूम ट्यूब वोल्टमीटर का उपयोग केवल सीमित संख्या में आवेदनों में होता है। इन सीमाओं के कारण, यह उन परिस्थितियों के लिए अपर्याप्त होता है जहाँ चौड़े आवृत्ति विस्तार पर उच्च संवेदनशील मापन की आवश्यकता होती है।

चोटी मापन डायोड वैक्यूम ट्यूब वोल्टमीटर

इस प्रकार के वोल्टमीटर में अपने सर्किट डिजाइन में एक कैपेसिटर शामिल होता है। जब कैपेसिटर को रेजिस्टर के साथ श्रृंखला में जोड़ा जाता है, तो इस व्यवस्था को श्रृंखला प्रकार चोटी डायोड मापन वैक्यूम वोल्टमीटर कहा जाता है। इसके विपरीत, संशोधित शंट प्रकार के वोल्टमीटर में, कैपेसिटर को श्रृंखला रेजिस्टर के साथ समानांतर में जोड़ा जाता है। इन कैपेसिटर और रेजिस्टर घटकों की विभिन्न व्यवस्थाएं प्रत्येक प्रकार के चोटी-मापन वोल्टमीटर के लिए विशिष्ट संचालन विशेषताओं और मापन क्षमताओं को उत्पन्न करती हैं, जिन्हें विद्युत मापन परिस्थितियों में लागू किया जा सकता है जहाँ चोटी वोल्टेज का निर्धारण आवश्यक होता है।

चोटी मापन डायोड वैक्यूम ट्यूब वोल्टमीटर का संचालन और विकास

श्रृंखला और शंट प्रकार चोटी मापन डायोड वैक्यूम ट्यूब वोल्टमीटर दोनों के संचालन सिद्धांत बहुत समान होते हैं। संचालन में, सर्किट के भीतर कैपेसिटर प्रत्यावर्ती धारा (AC) सप्लाई के सकारात्मक चोटी वोल्टेज तक आवेशित होता है, जिसके बाद यह शंट रेजिस्टर के माध्यम से विद्युत विसरित होता है, जिससे इसका वोल्टेज कम हो जाता है। वोल्टेज फिर स्थायी-चुंबकीय गतिशील-कुंडल (PMMC) मीटर द्वारा रेक्टिफाइड होता है, जो रेजिस्टर के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है। ध्यान दें कि इनपुट AC सिग्नल की चोटी वोल्टेज रेक्टिफायर के आउटपुट वोल्टेज के साथ सीधे समानुपातिक होती है, जिससे चोटी मानों का सटीक मापन संभव होता है।

ऐतिहासिक रूप से, वैक्यूम ट्यूब वोल्टमीटर विद्युत वोल्टेज मापन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते थे। हालांकि, इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, वे अधिक आधुनिक विकल्पों द्वारा बड़े पैमाने पर प्रतिस्थापित हो गए हैं। आज, ट्रांजिस्टर वोल्टमीटर (TVM) और फील्ड-इफेक्ट वोल्टमीटर (FETVM) वोल्टेज मापन कार्यों के लिए पसंदीदा विकल्प बन गए हैं। ये नए उपकरण सुधार गुणवत्ता वाली प्रदर्शन विशेषताएं प्रदान करते हैं, जैसे उच्च इनपुट इम्पीडेंस, व्यापक आवृत्ति प्रतिक्रिया, बेहतर स्थिरता, और सुधार गुणवत्ता। इन नए उपकरणों अधिक संकुचित, ऊर्जा-कुशल, और विश्वसनीय होते हैं, जिससे वे आधुनिक विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग आवेदनों की मांगों के लिए बेहतर योग्य होते हैं।