इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर

इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर की परिभाषा और कार्य

परिभाषा: इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर एक ऐसा वोल्टमीटर है जो अपनी संवेदनशीलता बढ़ाने के लिए एक एम्प्लिफायर का उपयोग करता है। यह एक बहुमुखी उपकरण है जो वैद्युत धारा (AC) और सीधी धारा (DC) उपकरणों में वोल्टेज मापन के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके उच्च इनपुट प्रतिरोध के कारण, इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर सटीक वोल्टेज रीडिंग प्रदान कर सकता है, जिससे विभिन्न विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में इसका पसंदीदा चुनाव होता है।

पारंपरिक चल-कुंडली वोल्टमीटर अक्सर कम-वोल्टेज सिग्नलों का पता लगाने में असफल रहते हैं। इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर इस सीमा को प्रभावी रूप से दूर करता है। इसका उच्च इनपुट प्रतिरोध इसे अत्यंत कमजोर विद्युत सिग्नलों को संवेदन करने की क्षमता प्रदान करता है, जिससे सटीक मापन सुनिश्चित होता है। उच्च प्रतिरोध इस बात का अर्थ है कि वोल्टमीटर इनपुट सप्लाई के लिए महत्वपूर्ण विरोध प्रस्तुत करता है, जिससे परीक्षण में आने वाले सर्किट पर लोडिंग प्रभाव को कम किया जाता है।

इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर अपने सक्रिय घटकों के रूप में ट्रांजिस्टर या वैक्यूम ट्यूब का उपयोग कर सकते हैं। ट्रांजिस्टर-प्रकार के वोल्टमीटर (TVMs) आमतौर पर उच्च प्रतिरोध वाले विशेषताओं को प्रदर्शित करते हैं, जो उन्हें सीधी धारा मापन के लिए अनुपयुक्त बनाते हैं। दूसरी ओर, वैक्यूम-ट्यूब वोल्टमीटर (VVMs) की तुलना में निम्न प्रतिरोध होता है, जिससे वे कुछ धारा-मापन कार्यों के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं, वोल्टेज मापन के अलावा।

इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर का कार्य

इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर का मूलभूत कार्य इस सिद्धांत पर आधारित है कि मापी गई वोल्टेज की तीव्रता उपकरण पर संकेतक के विक्षेपण के सीधे आनुपातिक होती है। संकेतक एक कलिब्रेटेड स्केल पर स्थापित होता है, और इसका विक्षेपण इनपुट वोल्टेज की तीव्रता को सटीक रूप से दर्शाता है।

चल-कुंडली वोल्टमीटर की तुलना में, जो मापी गई सर्किट से अपेक्षाकृत अधिक शक्ति खींचते हैं, जिससे सर्किट लोडिंग के कारण रीडिंग में त्रुटियाँ हो सकती हैं, इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर इस मुद्दे को प्रभावी रूप से संबोधित करते हैं। उनकी उच्च-प्रतिरोध डिज़ाइन से परीक्षण में आने वाले सर्किट से न्यूनतम शक्ति निकाली जाती है, जिससे विस्तृत अनुप्रयोगों में सटीक और विश्वसनीय वोल्टेज मापन सुनिश्चित होता है।

इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर: कार्य और वर्गीकरण

एक इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर में, संकेतक का विक्षेपण एक सहायक एम्प्लिफायर सर्किट द्वारा चालित होता है। इस एम्प्लिफायर के आउटपुट वोल्टेज परीक्षण सर्किट के वोल्टेज स्तरों का घनिष्ठ प्रतिबिम्ब होते हैं। महत्वपूर्ण रूप से, विक्षेपण तंत्र में न्यूनतम अतिरिक्त शक्ति पारित होती है। यह डिज़ाइन विशेषता सुनिश्चित करती है कि मीटर सटीक रीडिंग प्रदान कर सकता है, क्योंकि यह शक्ति-संबंधी हस्तक्षेप या परीक्षण में आने वाले सर्किट पर लोडिंग प्रभाव के कारण होने वाली त्रुटियों को कम करती है।

इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर के प्रकार

इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर दो विभिन्न प्रकारों में व्यापक रूप से वर्गीकृत किए जा सकते हैं:

एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर

एक एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर का आउटपुट एक कलिब्रेटेड स्केल पर संकेतक के विक्षेपण द्वारा दर्शाया जाता है। इस प्रकार का वोल्टेज-मापन उपकरण उच्च सर्किट प्रतिरोध वाला होता है, जो इसके परीक्षण में आने वाले सर्किट पर इसके प्रभाव को कम करता है। यह इलेक्ट्रॉनिक एम्प्लिफायर का उपयोग करता है ताकि इनपुट सिग्नलों को प्रभावी रूप से नियंत्रित और प्रोसेस किया जा सके।

एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर को इसके द्वारा मापी गई वोल्टेज के आधार पर आगे विभाजित किया जा सकता है:

• AC एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर: वैद्युत धारा वोल्टेज को मापने के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया, यह एसी सिग्नलों की उतार-चढ़ाव वाली प्रकृति को सटीकता से पकड़ता है और उसे स्केल पर संकेतक के विक्षेपण में रूपांतरित करता है।

• DC एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर: सीधी धारा वोल्टेज को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया, यह स्थिर और विश्वसनीय रूप से निरंतर-वोल्टेज स्तरों का निर्देशन प्रदान करता है, जिससे यह विभिन्न DC-संचालित विद्युत सिस्टम और घटकों के लिए उपयुक्त होता है।

डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर और इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटरों के लाभ

डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर

डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर एक ऐसा उपकरण है जो मापी गई वोल्टेज के लिए डिजिटल आउटपुट प्रदान करता है, जिसे संख्यात्मक रूप में प्रस्तुत किया जाता है। स्केल पर संकेतक की मानवीय व्याख्या की आवश्यकता को दूर करके, डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण प्रभावी रूप से मानव-प्रेरित त्रुटियों, विशेष रूप से पैरालैक्स त्रुटियों को कम करते हैं। क्योंकि रीडिंग नंबरों के रूप में सीधे प्रदर्शित होती हैं, वे अधिक सटीकता और स्पष्टता प्रदान करती हैं, जिससे वोल्टेज मापन में अधिक सटीक और संगत रीडिंग सुनिश्चित होती हैं।

इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर के लाभ

इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर कई महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करते हैं, जो उन्हें विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक मापन में अपरिहार्य उपकरण बनाते हैं:

• निम्न-स्तरीय सिग्नल का पता लगाना: एम्प्लिफायर के साथ सुसज्जित, इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर लोड त्रुटियों को कम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जिससे वे अत्यंत कमजोर विद्युत सिग्नलों को पकड़ सकते हैं। ये एम्प्लिफायर इतने संवेदनशील होते हैं कि वे लगभग 50μA की धारा उत्पन्न करने वाले सिग्नलों को पहचान सकते हैं। निम्न-स्तरीय सिग्नलों को पकड़ने की क्षमता वोल्टेज के वास्तविक मूल्य को शोर या अन्य हस्तक्षेप से छुपाने वाले अनुप्रयोगों में सटीक और विश्वसनीय मापन प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह संवेदनशीलता सुनिश्चित करती है कि भले ही सबसे छोटे वोल्टेज उतार-चढ़ाव भी सटीक रूप से मापे जा सकें, जिससे विद्युत सर्किटों के व्यवहार के बारे में मूल्यवान अंदाज दिया जा सके।

• कम शक्ति की खपत: इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर वैक्यूम ट्यूब या ट्रांजिस्टर का उपयोग करते हैं, दोनों ही एम्प्लिफायर गुण रखते हैं। वे शक्ति के लिए केवल मापी गई वोल्टेज पर ही निर्भर नहीं होते, बल्कि संकेतक के विक्षेपण तंत्र को चलाने के लिए एक सहायक शक्ति स्रोत का उपयोग करते हैं। मापी गई वोल्टेज की तीव्रता संवेदन तत्व के विक्षेपण को नियंत्रित करती है, जिससे परीक्षण में आने वाले सर्किट से खींची गई शक्ति को कम किया जाता है। इस परिणामस्वरूप, इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर सर्किट की कुल शक्ति की खपत अत्यंत कम रहती है। यह ऊर्जा-कुशल डिज़ाइन न केवल उपकरण की लंबी उम्र को बढ़ाता है, बल्कि परीक्षण में आने वाले सर्किट पर इसके प्रभाव को भी कम करता है, जिससे यह विभिन्न अनुप्रयोगों, जिनमें शक्ति संरक्षण महत्वपूर्ण है, के लिए उपयुक्त होता है।

• व्यापक आवृत्ति सीमा: ट्रांजिस्टरों के उपयोग के कारण, इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर का कार्य किसी विशिष्ट आवृत्ति सीमा द्वारा सीमित नहीं होता है। ये बहुमुखी उपकरण व्यापक आवृत्ति स्पेक्ट्रम में, बहुत कम आवृत्तियों से लेकर अत्यंत उच्च आवृत्तियों तक, वोल्टेज को सटीकता से माप सकते हैं। यह व्यापक आवृत्ति क्षमता इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर को विभिन्न अनुप्रयोगों, जैसे शक्ति सिस्टमों, सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट और उच्च-गति डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में, में उपयोग करने की अनुमति देती है। धीमी रूप से बदलते DC घटकों से लेकर तेजी से दोलन वाले AC सिग्नलों तक, इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर सुनिश्चित और सटीक वोल्टेज रीडिंग प्रदान कर सकते हैं, जिससे वे विभिन्न क्षेत्रों में काम करने वाले इंजीनियरों और तकनीशियनों के लिए एक अनिवार्य उपकरण बन जाते हैं।

यह महत्वपूर्ण है कि इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर केवल तब शक्ति माप सकते हैं जब सर्किट बंद होता है और मीटर में धारा प्रवाहित होती है। यह संचालन की आवश्यकता परिणाम देने के लिए ये उपकरणों के सही सर्किट विन्यास और कनेक्टिविटी की आवश्यकता को उजागर करती है।