এমপি 3 প্লেয়ার দিয়ে ক্যাপাসিটর বা ইনডাক্টর কিভাবে পরিমাপ করবেন: 9 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:57

এখানে একটি সহজ কৌশল যা ব্যয়বহুল যন্ত্রপাতি ছাড়াই ক্যাপাসিটর এবং ইন্ডাক্টরের ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইনডাক্টেন্স সঠিকভাবে পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। পরিমাপ কৌশল সুষম সেতুর উপর ভিত্তি করে, এবং সস্তা প্রতিরোধক থেকে সহজেই তৈরি করা যায়। এই পরিমাপ কৌশলটি কেবল ক্যাপাসিট্যান্স ভ্যালুর চেয়ে বেশি পরিমাপ করে, কিন্তু একই সময়ে ক্যাপাসিটরের কার্যকর সিরিজ প্রতিরোধেরও।

প্রয়োজনীয় উপাদান:

1. কিছু পরিবর্তনশীল প্রতিরোধক

2. একটি এমপি 3 প্লেয়ার

3. একটি মাল্টিমিটার

4. মান বের করার জন্য একটি ক্যালকুলেটর

ধাপ 1: ব্যাকগ্রাউন্ড তত্ত্বের একটি বিট

প্রকল্পের ভূমিকা হিসাবে, আসুন একটি এলসিআর ব্রিজ কী এবং এটি তৈরি করতে কী লাগে

এক. আপনি যদি কেবল একটি এলসিআর সেতু করতে চান তবে এই পদক্ষেপগুলি এড়িয়ে যান।

একটি এলসিআর ব্রিজের কাজ বোঝার জন্য, একটি ক্যাপাসিটর, একটি রোধকারী এবং একটি ইন্ডাক্টর একটি এসি সার্কিটে কীভাবে আচরণ করে সে সম্পর্কে কথা বলা প্রয়োজন। আপনার ECE101 পাঠ্যপুস্তকটি ধুলো করার সময়। গ্রুপের বাইরে উপাদানগুলি বোঝা সবচেয়ে সহজ। একটি নিখুঁত প্রতিরোধক একই আচরণ করে যখন একটি ডিসি কারেন্ট পাস করে যদিও প্রতিরোধক যখন একটি এসি কারেন্ট পাস করে যদিও এটি। এটি বর্তমান প্রবাহের প্রতিরোধ প্রদান করে যদিও এটি এমনভাবে শক্তি অপচয় করে। বর্তমান, ভোল্টেজ এবং প্রতিরোধের মধ্যে সহজ সম্পর্ক হল:

R = I / V

অন্যদিকে একটি নিখুঁত ক্যাপাসিটর, একটি বিশুদ্ধ শক্তি সঞ্চয়কারী যন্ত্র। এটি যে কোনও শক্তি এড়িয়ে যায় না যদিও এটি পাস করে। বরং, যেমন একটি ক্যাপাসিটরের টার্মিনালে একটি এসি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, বর্তমান প্রবাহ যদিও ক্যাপাসিটরটি ক্যাপাসিটর থেকে চেজ যোগ এবং অপসারণের জন্য বর্তমান প্রয়োজন। ফলস্বরূপ, বর্তমান প্রবাহিত যদিও ক্যাপাসিটর তার টার্মিনাল ভোল্টেজের সাথে তুলনা করার সময় ফেজের বাইরে। আসলে, এটি সর্বদা তার টার্মিনাল জুড়ে ভোল্টেজ থেকে 90 ডিগ্রি এগিয়ে থাকে। এর প্রতিনিধিত্ব করার সহজ উপায় হল কাল্পনিক সংখ্যা (জে) ব্যবহার করা:

V (-j) (1 / C) = আমি

ক্যাপাসিটরের অনুরূপ, ইন্ডাক্টর একটি বিশুদ্ধ শক্তি সঞ্চয়কারী যন্ত্র। ক্যাপাসিটরের যথাযথ প্রশংসা হিসাবে, ইন্ডাক্টর চৌম্বকীয় ক্ষেত্র ব্যবহার করে বর্তমান পাসিং বজায় রাখার জন্য, যদিও ইনডাক্টর, তার টার্মিনাল ভোল্টেজ সামঞ্জস্য করে। এইভাবে, ইন্ডাক্টরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বর্তমান টার্মিনাল ভোল্টেজ থেকে 90 ডিগ্রি এগিয়ে। সমীকরণটি তার টার্মিনাল জুড়ে ভোল্টেজ এবং বর্তমান সম্পর্কের প্রতিনিধিত্ব করে:

ভি (জে) (এল) = আমি

ধাপ 2: আরো তত্ত্ব

সংক্ষিপ্ত হিসাবে, আমরা এখানে দেখানো একই ভেক্টর ডায়াগ্রামে রেজিস্টর কারেন্ট (Ir), ইন্ডাক্টর কারেন্ট (Ii) এবং ক্যাপাসিটর কারেন্ট (Ic) আঁকতে পারি।

ধাপ 3: আরো তত্ত্ব

নিখুঁত ক্যাপাসিটর এবং ইন্ডাক্টর সহ একটি নিখুঁত বিশ্বে, আপনি একটি বিশুদ্ধ শক্তি সঞ্চয়কারী ডিভাইস পান।

যাইহোক, একটি বাস্তব জগতে, কিছুই নিখুঁত নয়। এনার্জি স্টোরেজ ডিভাইসের অন্যতম গুণ, এটি ক্যাপাসিটর, ব্যাটারি বা পাম্প স্টোরেজ ডিভাইস হতে পারে, স্টোরেজ ডিভাইসের দক্ষতা। প্রক্রিয়া চলাকালীন কিছু পরিমাণ শক্তি সর্বদা নষ্ট হয়। একটি ক্যাপাসিটর বা ইন্ডাক্টরে, এটি ডিভাইসের প্যারাসিডিক প্রতিরোধ। একটি ক্যাপাসিটরের মধ্যে, এটিকে অপচয় ফ্যাক্টর বলা হয়, এবং একটি ইনডাক্টরকে, এটিকে গুণক ফ্যাক্টর বলা হয়। এই ক্ষতির মডেল করার একটি দ্রুত উপায় হল একটি পেকফেক্ট ক্যাপাসিটর বা ইন্ডাক্টরের সিরিজের মধ্যে একটি সিরিজ রেজিস্ট্যান্স যোগ করা। এইভাবে, একটি বাস্তব জীবনের ক্যাপাসিটর দেখতে একটি নিখুঁত প্রতিরোধক এবং সিরিজের একটি নিখুঁত ক্যাপাসিটরের মতো।

ধাপ 4: হুইটস্টোন ব্রিজ

একটি সেতুতে মোট চারটি প্রতিরোধক উপাদান রয়েছে। এছাড়াও একটি সংকেত উৎস এবং একটি

সেতুর কেন্দ্রে মিটার। আমাদের নিয়ন্ত্রণের উপাদান হল প্রতিরোধক উপাদান। প্রতিরোধক সেতুর প্রধান কাজ হল সেতুর প্রতিরোধের সাথে মিল। যখন একটি সেতু ভারসাম্যপূর্ণ হয়, যা নির্দেশ করে R11 R12 এবং R21 R22 এর সাথে মিলিত হয়, তখন কেন্দ্রের মিটারের আউটপুট শূন্যে চলে যায়। কারণ কারেন্ট যে প্রবাহিত হয় যদিও R11 R12 থেকে প্রবাহিত হয় এবং বর্তমান প্রবাহ যদিও R21 R22 এর বাইরে প্রবাহিত হয়। মিটারের বাম দিক এবং মিটারের ডান দিকের ভোল্টেজ তখন অভিন্ন হবে।

সেতুর সৌন্দর্য হল সংকেত উৎসের উৎস প্রতিবন্ধকতা এবং মিটারের রৈখিকতা পরিমাপকে প্রভাবিত করে না। এমনকি যদি আপনার কাছে একটি সস্তা মিটার থাকে যা পরিমাপ করতে প্রচুর পরিমাণে কারেন্ট লাগে (বলুন, একটি পুরানো সুই টাইপ এনালগ মিটার), এটি এখনও একটি ভাল কাজ করে যতক্ষণ এটি যথেষ্ট সংবেদনশীল যতক্ষণ না আপনাকে বলবে যে কারেন্ট নেই মিটার হলেও প্রবাহিত। যদি সিগন্যাল উৎসের যথেষ্ট আউটপুট প্রতিবন্ধকতা থাকে, তবে বর্তমান চলার কারণে আউটপুট ভোল্টেজ কমে যায় যদিও সেতুর বাম দিকে সেতুর ডান দিকের মতো একই প্রভাব রয়েছে। নেট ফলাফল নিজেই বাতিল হয়ে যায় এবং সেতু এখনও উল্লেখযোগ্য মাত্রার নির্ভুলতার প্রতিরোধের সাথে মেলে।

পর্যবেক্ষক পাঠক লক্ষ্য করতে পারেন যে R11 R21 এবং R12 R22 এর সমান হলে সেতুটিও ভারসাম্য বজায় রাখবে। এই ক্ষেত্রে আমরা এখানে বিবেচনা করতে যাচ্ছি না, তাই আমরা এই কেসটি নিয়ে আর আলোচনা করব না।

ধাপ 5: প্রতিরোধকের পরিবর্তে একটি প্রতিক্রিয়াশীল উপাদান সম্পর্কে কীভাবে?

এই উদাহরণে, সেতুটি ভারসাম্যপূর্ণ হবে একবার Z11 Z12 এর সাথে মেলে। নকশা সহজ রাখা, সেতুর ডান দিক প্রতিরোধক ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল। একটি নতুন প্রয়োজনীয়তা হল সংকেত উৎস একটি এসি উৎস হতে হবে। ব্যবহৃত মিটারটি অবশ্যই এসি কারেন্ট সনাক্ত করতে সক্ষম হতে হবে। Z11 এবং Z12 যে কোন প্রতিবন্ধক উৎস, ক্যাপাসিটর, ইন্ডাক্টর, রেসিস্টর বা তিনটি এর সমন্বয় হতে পারে।

এ পর্যন্ত সব ঠিকই. আপনি যদি পুরোপুরি ক্যালিব্রেটেড ক্যাপাসিটর এবং ইন্ডাক্টরগুলির একটি ব্যাগ পান তবে অজানা ডিভাইসের মান খুঁজে পেতে সেতুটি ব্যবহার করা সম্ভব হবে। যাইহোক, এটি সত্যিই সময়সাপেক্ষ এবং ব্যয়বহুল হবে। এর চেয়ে ভাল সমাধান হল, কিছু কৌশল দিয়ে নিখুঁত রেফারেন্স ডিভাইসের অনুকরণ করার উপায় খুঁজে বের করা। এই যেখানে MP3 প্লেয়ার ছবিতে আসে।

বর্তমান প্রবাহের কথা মনে রাখবেন যদিও একটি ক্যাপাসিটর সবসময় তার টার্মিনাল ভোল্টেজ থেকে 90 ডিগ্রী এগিয়ে থাকে? এখন, যদি আমরা পরীক্ষার অধীনে ডিভাইসের টার্মিনাল ভোল্টেজ ঠিক করতে পারি, তাহলে আমাদের পক্ষে 90 ডিগ্রি আগাম একটি কারেন্ট প্রয়োগ করা এবং ক্যাপাসিটরের প্রভাব অনুকরণ করা সম্ভব হবে। এটি করার জন্য, আমাদের প্রথমে একটি অডিও ফাইল তৈরি করতে হবে যাতে দুটি তরঙ্গের মধ্যে 90 ডিগ্রির ফেজ পার্থক্য সহ দুটি সাইন ওয়েভ থাকে।

ধাপ 6: আমরা যা জানি তা একটি সেতুতে রাখা

এই তরঙ্গ ফাইলটি এমপি 3 প্লেয়ারে আপলোড করা বা সরাসরি পিসি থেকে প্লে করা, বাম এবং ডান চ্যানেল একই প্রশস্ততা সহ দুটি সাইন ওয়েভ তৈরি করে। এই বিন্দু থেকে, আমি সরলতার জন্য উদাহরণ হিসাবে ক্যাপাসিটর ব্যবহার করতে যাচ্ছি। যাইহোক, একই নীতি ইন্ডাক্টরদের ক্ষেত্রেও প্রযোজ্য, উত্তেজিত সংকেত ব্যতীত 90 ডিগ্রী পিছিয়ে থাকা প্রয়োজন।

আসুন প্রথমে একটি নিখুঁত রোধকারী সহ সিরিজের একটি নিখুঁত ক্যাপাসিটরের দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা ডিভাইসের সাথে সেতুটি পুনরায় অঙ্কন করি। সংকেত উৎসটি দুটি সংকেতে বিভক্ত হয় যখন একটি সংকেত পর্যায় 90 ডিগ্রি স্থানান্তরিত হয় যখন অন্য সংকেতের রেফারেন্স।

এখন, এখানে ভীতিকর অংশ। আমাদের এই গণিতের মধ্যে ডুব দিতে হবে যা এই সার্কিটের কাজ বর্ণনা করে। প্রথমে, মিটারের ডান দিকে ভোল্টেজ দেখি। নকশা সহজ করার জন্য, ডান দিকে প্রতিরোধক নির্বাচন করা ভাল, তাই Rm = Rm এবং Vmr এ ভোল্টেজ Vref এর অর্ধেক।

Vmr = Vref / 2

পরবর্তী, যখন সেতু ভারসাম্যপূর্ণ হয়, মিটারের বাম এবং মিটারের ডানদিকে ভোল্টেজ ঠিক সমান হবে, এবং ফেজটিও ঠিক মিলবে। সুতরাং, Vml Vref এর অর্ধেক। এর সাহায্যে আমরা লিখতে পারি:

Vml = Vref / 2 = Vcc + Vrc

আসুন এখন R90 এবং R0 যদিও বর্তমান প্রবাহিত লেখার চেষ্টা করি:

Ir0 = (Vref / 2) x (1 / Ro)

Ir90 = (Vz - (Vref / 2)) / (R90)

এছাড়াও, বর্তমান প্রবাহিত যদিও পরীক্ষার অধীনে ডিভাইস হল:

আইসি = Ir0 + Ir90

এখন, অনুমান করুন যে পরীক্ষার অধীনে ডিভাইসটি একটি ক্যাপাসিটর এবং আমরা চাই Vz 90 ডিগ্রী দ্বারা Vref কে নেতৃত্ব দেবে এবং

গণনা সহজ করুন, আমরা Vz এবং Vref এর ভোল্টেজকে 1V এ স্বাভাবিক করতে পারি। আমরা তখন বলতে পারি:

Vz = j, Vref = 1

Ir0 = Vref / (2 x Ro) = Ro / 2

Ir90 = (j - 0.5) / (R90)

সব একসাথে:

Ic = Vml / (-j Xc + Rc)

-জে এক্সসি + আরসি = (0.5 / আইসি)

যেখানে Xc নিখুঁত ক্যাপাসিট্যান্স Cc এর প্রতিবন্ধকতা।

এইভাবে, সেতুর ভারসাম্য বজায় রেখে এবং R0 এবং R90 এর মান বের করে, পরীক্ষার Ic এর অধীনে ডিভাইসের মাধ্যমে মোট বর্তমান গণনা করা সহজ। আমরা যে চূড়ান্ত সমীকরণে এসেছি তা ব্যবহার করুন, আমরা নিখুঁত ক্যাপ্যাসিট্যান্সের প্রতিবন্ধকতা এবং সিরিজ প্রতিরোধের হিসাব করতে পারি। ক্যাপাসিটরের প্রতিবন্ধকতা এবং প্রয়োগকৃত সংকেতের ফ্রিকোয়েন্সি জেনে, পরীক্ষার অধীনে ডিভাইসের ক্যাপাসিট্যান্স খুঁজে পাওয়া সহজ:

Xc = 1 / (2 x π F C)

ধাপ 7: ক্যাপাসিটর বা ইন্ডাক্টরের মান পরিমাপের ধাপ

1. একটি পিসি বা একটি এমপি 3 প্লেয়ার ব্যবহার করে ওয়েভ ফাইল চালান।

2. উপরে দেখানো ওয়্যারিং ডায়াগ্রাম হিসাবে এমপি 3 প্লেয়ারের আউটপুট সংযুক্ত করুন, যদি আপনি ইন্ডাক্টর পরিমাপ করেন তবে বাম এবং ডান চ্যানেলে সংযোগটি অদলবদল করুন।

3. মাল্টিমিটার সংযুক্ত করুন এবং এসি ভোল্টেজের পরিমাপ সেট করুন।

4. অডিও ক্লিপ চালান এবং ভোল্টেজ রিডিং সর্বনিম্ন না হওয়া পর্যন্ত ট্রিম পট সামঞ্জস্য করুন। শূন্যের কাছাকাছি, পরিমাপ আরো সঠিক হবে।

5. পরীক্ষা (DUT) এবং MP3 প্লেয়ারের অধীনে ডিভাইসটি সংযোগ বিচ্ছিন্ন করুন।

6. মাল্টিমিটার সীসা R90 এ সরান এবং প্রতিরোধের উপর পরিমাপ সেট করুন। মান পরিমাপ করুন। 7. R0 এর জন্য একই করুন।

8. হয় ক্যাপাসিটর/ইন্ডাক্টর মান ম্যানুয়ালি গণনা করুন, অথবা মান সমাধান করার জন্য সরবরাহকৃত অক্টেভ/ম্যাটল্যাব স্ক্রিপ্ট ব্যবহার করুন।

ধাপ 8: সেতুর ভারসাম্য রক্ষার জন্য ভেরিয়েবল রেসিস্টারের জন্য প্রয়োজনীয় আনুমানিক প্রতিরোধের একটি সারণী

ধাপ 9: আপনাকে ধন্যবাদ

এই নির্দেশযোগ্য পড়ার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ। এটি 2009 সালে আমার লেখা একটি ওয়েবপেজের প্রতিলিপি ছিল