This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ഡിജിറ്റല്‍ വാട്ട്മീറ്റര്‍
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
(New page: ഡിജിറ്റല്‍ വാട്ട്മീറ്റര്‍ ഉശഴശമേഹ ംമാലലൃേ ഇലക്ട്രോണിക് സിഗ്നല്‍ പ്...) |
|||
| വരി 1: | വരി 1: | ||
| - | ഡിജിറ്റല്‍ വാട്ട്മീറ്റര്‍ | + | =ഡിജിറ്റല്‍ വാട്ട്മീറ്റര്‍= |
| - | + | Digital wattmeter | |
| - | ഇലക്ട്രോണിക് സിഗ്നല്‍ പ്രോസസിങ് സംവിധാനം ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുത ശക്തി മാപനം ചെയ്യുന്ന ഉപകരണം. വൈദ്യുത ധാര, വോള്‍ട്ടത എന്നിവയുടെ ആര്‍എംഎസ് ( | + | ഇലക്ട്രോണിക് സിഗ്നല്‍ പ്രോസസിങ് സംവിധാനം ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുത ശക്തി മാപനം ചെയ്യുന്ന ഉപകരണം. വൈദ്യുത ധാര, വോള്‍ട്ടത എന്നിവയുടെ ആര്‍എംഎസ് (rms) മൂല്യം, അവയുടെ പ്രതീത ശക്തി (apparent power), പ്രതിക്രിയാ ശക്തി, ശക്തി ഗുണകം (power factor) മുതലായവയും ഈ ഉപകരണം പ്രയോജനപ്പെടുത്തി മാപനം ചെയ്യാന്‍ കഴിയും. |
| - | + | വൈദ്യുത ധാരയുടേയും അതിന്റെ വോള്‍ട്ടതയുടേയും മൂല്യങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള ഗുണന ഫലമാണ് വൈദ്യുത ശക്തി. മാപനം ചെയ്യേണ്ട വൈദ്യുത ശക്തിക്ക് ആനുപാതികമായ ഒരു അനലോഗ് (സാധര്‍മ്യ) വോള്‍ട്ടത ഇലക്ട്രോണിക് മള്‍ട്ടിപ്ലെയെറുകള്‍ പോലുള്ള സംവിധാനങ്ങള്‍ വഴി സൃഷ്ടിച്ച്, അതിനെ ഡിജിറ്റല്‍ രൂപത്തിലേക്ക് പരിവര്‍ത്തനം ചെയ്യുന്നു. തുടര്‍ന്ന് പ്രസ്തുത നിര്‍ഗമ വോള്‍ട്ടതയുടെ മൂല്യത്തെ വാട്ട്മീറ്ററിന്റെ ഡിസ് പ്ലേ പാനലില്‍ (display panel) ദശാംശ അക്കങ്ങളുടെ രൂപത്തില്‍ സൂചിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. | |
| - | + | പ്രധാനമായി നാലു രീതികളില്‍ ഡിജിറ്റല്‍ വാട്ട്മീറ്ററുകള്‍ നിര്‍മിക്കപ്പെടാറുണ്ട്:- 1. 'ഹാള്‍ ഇഫെക്ററ് മള്‍ട്ടിപ്ലെയെര്‍', 2. 'പള്‍സ് ഹൈറ്റ്/വിഡ്ത് മള്‍ട്ടിപ്ലെയെര്‍', 3. 'ഇലക്ട്രോണിക് തെര്‍മെല്‍ വാട്ട്മീറ്റര്‍', 4. 'ഡിജിറ്റല്‍ സാംപ്ലിങ് വാട്ട്മീറ്റര്‍'. | |
| - | + | ഹാള്‍ പ്രഭാവത്തെ (Hall effect) അടിസ്ഥാനമാക്കി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന വാട്ട്മീറ്ററില്‍ നിര്‍ഗമ വോള്‍ട്ടത സൃഷ്ടിക്കുന്നത് ഉപകരണത്തിലെ കാന്തിക മണ്ഡലത്തിന്റേയും ധാരയുടേയും മൂല്യങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള ഗുണന ഫലത്തിന് ആനുപാതികമായിട്ടാണ്. തന്മൂലം വൈദ്യുത ധാരയുടേയും കാന്തിക മണ്ഡലത്തിന്റേയും മൂല്യങ്ങള്‍ യഥാക്രമം ധനാത്മകം - ധനാത്മകം, ഋണാത്മകം - ധനാത്മകം, ധനാത്മകം - ഋണാത്മകം, ഋണാത്മകം - ഋണാത്മകം എന്ന രീതിയില്‍ വരുന്ന നാലു അവസ്ഥകളിലും (നാല് ചതുര്‍ഥാംശങ്ങള്‍) ഈ വാട്ട്മീറ്റര്‍ ഉപയോഗിക്കാന്‍ കഴിയും. ഇവയുടെ ബാന്‍ഡ്വിഡ്തും ഉയര്‍ന്നതാണ്. പക്ഷേ, നിര്‍ഗമ വോള്‍ട്ടതയുടെ താഴ്ന്ന കേവല മൂല്യം (absolute value), വോള്‍ട്ടതയില്‍ സമയബന്ധമായി അനുഭവപ്പെടുന്ന വ്യതിയാനം (drift) എന്നിവ മാപന മൂല്യത്തിന്റെ സൂക്ഷ്മതയെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കുന്നു. | |
| - | + | മാപന ആവശ്യത്തിനായി വൈദ്യുത പള്‍സുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നവയാണ് പള്‍സ് ഹൈറ്റ് മള്‍ട്ടിപ്ലെയെര്‍. ആദ്യമായി പള്‍സുകള്‍ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. തുടര്‍ന്ന് മാപനം ചെയ്യേണ്ട വൈദ്യുത സിഗ്നലിലെ ധാര, വോള്‍ട്ടത എന്നിവ പ്രയോജനപ്പെടുത്തി യഥാക്രമം പള്‍സിന്റെ വീതിയേയും ആയാമത്തേയും ക്രമീകരിച്ച് ഒരു ഫില്‍റ്റര്‍ പരിപഥത്തിലൂടെ കടത്തിവിട്ട് നിര്‍ഗമ വോള്‍ട്ടത ലഭ്യമാക്കുന്നു. ഈ വോള്‍ട്ടതയുടെ മൂല്യവും നിവേശ സിഗ്നലിന്റെ വൈദ്യുത ശക്തിക്ക് ആനുപാതികമായിരിക്കും. ഹാള്‍ പ്രഭാവം കൊണ്ടു പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നവയെപ്പോലെ ഇതും നാലു ചതുര്‍ഥാംശങ്ങളിലെ വൈദ്യുത ശക്തിമാപനത്തിന് പ്രയോജനപ്പെടുന്നവയാണ്. പക്ഷേ, മാപനം ചെയ്യേണ്ട സിഗ്നലിലെ ഉയര്‍ന്ന ആവൃത്തി ഘടകത്തെക്കാള്‍ കൂടിയ ആവൃത്തിയുള്ളതാവണം പള്‍സുകള്‍ എന്നതിനാല്‍, ഈ ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രവര്‍ത്തക ബാന്‍ഡ്വിഡ്ത് മറ്റുള്ളവയെ അപേക്ഷിച്ച് താരതമ്യേന കുറഞ്ഞതായിരിക്കും. | |
| - | + | വോള്‍ട്ടതാ - ധാര ഗുണനം പ്രാവര്‍ത്തികമാക്കാന്‍ ഓപ്പറേഷനല്‍ പ്രവര്‍ധകങ്ങള്‍ (operational amplifiers) ഉപയോഗിക്കുന്നവയാണ് ഇലക്ട്രോണിക് തെര്‍മല്‍ വാട്ട്മീറ്റര്‍. വളരെ ഉയര്‍ന്ന 0.001 ശതമാനത്തിലും താഴ്ന്ന പിശക് - സൂക്ഷ്മതയോടെ മാപന മൂല്യം പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കാന്‍ ഇവയ്ക്കു സാധിക്കുന്നു. | |
| - | + | വൈദ്യുത ശക്തി മാപനത്തിനായി സാംപ്ലിങ് സംവിധാനങ്ങള്‍ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നവയാണ് ഡിജിറ്റല്‍ സാംപ്ലിങ് വാട്ട്മീറ്ററുകള്‍. മാപനം ചെയ്യേണ്ട വൈദ്യുത ധാര, ഉപകരണത്തിലെ 'സാംപിള്‍ - ആന്‍ഡ് - ഹോള്‍ഡ്' യൂണിറ്റുകളില്‍ സൃഷ്ടിക്കുന്ന അനലോഗ് വോള്‍ട്ടതയേയും ധാരയേയും, അനലോഗ്-ടു-ഡിജിറ്റല്‍ പരിവര്‍ത്തകങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ച്, തത്സമയത്തു തന്നെ ഡിജിറ്റല്‍ രൂപത്തിലേക്ക് പരിവര്‍ത്തനം ചെയ്യുന്നു. തുടര്‍ന്ന് കംപ്യൂട്ടര്‍ വഴി വോള്‍ട്ടതാ - ധാര ഗുണന ക്രിയയും നടത്തി തല്‍സമയ ശക്തിയുടെ മൂല്യം കണ്ടുപിടിക്കുന്നു. ഇങ്ങനെ വ്യത്യസ്ത സമയങ്ങളിലെ 'തത്സമയ ശക്തി' കണക്കാക്കി, അവയുപയോഗിച്ച് മാപനം ചെയ്യേണ്ട വൈദ്യുത ശക്തിയുടെ മൂല്യവും, കണ്ടെത്താന്‍ കഴിയുന്നു. | |
| - | + | ഡിജിറ്റല്‍ രൂപത്തിലുള്ള ഡിസ് പ്ലേ, ഉയര്‍ന്ന ബാന്‍ഡ്വിഡ്ത് (നൂറ് കിലോ ഹെര്‍ട്സോ അതിലും കൂടുതലോ), മെച്ചപ്പെട്ട സൂക്ഷ്മത എന്നിവ ഡിജിറ്റല്‍ വാട്ട്മീറ്ററുകളുടെ എടുത്തു പറയേണ്ട സവിശേഷതകളാണ്. | |
| - | + | ||
| - | + | ||
09:04, 22 നവംബര്‍ 2008-നു നിലവിലുണ്ടായിരുന്ന രൂപം
ഡിജിറ്റല്‍ വാട്ട്മീറ്റര്‍
Digital wattmeter
ഇലക്ട്രോണിക് സിഗ്നല്‍ പ്രോസസിങ് സംവിധാനം ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുത ശക്തി മാപനം ചെയ്യുന്ന ഉപകരണം. വൈദ്യുത ധാര, വോള്‍ട്ടത എന്നിവയുടെ ആര്‍എംഎസ് (rms) മൂല്യം, അവയുടെ പ്രതീത ശക്തി (apparent power), പ്രതിക്രിയാ ശക്തി, ശക്തി ഗുണകം (power factor) മുതലായവയും ഈ ഉപകരണം പ്രയോജനപ്പെടുത്തി മാപനം ചെയ്യാന്‍ കഴിയും.
വൈദ്യുത ധാരയുടേയും അതിന്റെ വോള്‍ട്ടതയുടേയും മൂല്യങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള ഗുണന ഫലമാണ് വൈദ്യുത ശക്തി. മാപനം ചെയ്യേണ്ട വൈദ്യുത ശക്തിക്ക് ആനുപാതികമായ ഒരു അനലോഗ് (സാധര്‍മ്യ) വോള്‍ട്ടത ഇലക്ട്രോണിക് മള്‍ട്ടിപ്ലെയെറുകള്‍ പോലുള്ള സംവിധാനങ്ങള്‍ വഴി സൃഷ്ടിച്ച്, അതിനെ ഡിജിറ്റല്‍ രൂപത്തിലേക്ക് പരിവര്‍ത്തനം ചെയ്യുന്നു. തുടര്‍ന്ന് പ്രസ്തുത നിര്‍ഗമ വോള്‍ട്ടതയുടെ മൂല്യത്തെ വാട്ട്മീറ്ററിന്റെ ഡിസ് പ്ലേ പാനലില്‍ (display panel) ദശാംശ അക്കങ്ങളുടെ രൂപത്തില്‍ സൂചിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
പ്രധാനമായി നാലു രീതികളില്‍ ഡിജിറ്റല്‍ വാട്ട്മീറ്ററുകള്‍ നിര്‍മിക്കപ്പെടാറുണ്ട്:- 1. 'ഹാള്‍ ഇഫെക്ററ് മള്‍ട്ടിപ്ലെയെര്‍', 2. 'പള്‍സ് ഹൈറ്റ്/വിഡ്ത് മള്‍ട്ടിപ്ലെയെര്‍', 3. 'ഇലക്ട്രോണിക് തെര്‍മെല്‍ വാട്ട്മീറ്റര്‍', 4. 'ഡിജിറ്റല്‍ സാംപ്ലിങ് വാട്ട്മീറ്റര്‍'.
ഹാള്‍ പ്രഭാവത്തെ (Hall effect) അടിസ്ഥാനമാക്കി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന വാട്ട്മീറ്ററില്‍ നിര്‍ഗമ വോള്‍ട്ടത സൃഷ്ടിക്കുന്നത് ഉപകരണത്തിലെ കാന്തിക മണ്ഡലത്തിന്റേയും ധാരയുടേയും മൂല്യങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള ഗുണന ഫലത്തിന് ആനുപാതികമായിട്ടാണ്. തന്മൂലം വൈദ്യുത ധാരയുടേയും കാന്തിക മണ്ഡലത്തിന്റേയും മൂല്യങ്ങള്‍ യഥാക്രമം ധനാത്മകം - ധനാത്മകം, ഋണാത്മകം - ധനാത്മകം, ധനാത്മകം - ഋണാത്മകം, ഋണാത്മകം - ഋണാത്മകം എന്ന രീതിയില്‍ വരുന്ന നാലു അവസ്ഥകളിലും (നാല് ചതുര്‍ഥാംശങ്ങള്‍) ഈ വാട്ട്മീറ്റര്‍ ഉപയോഗിക്കാന്‍ കഴിയും. ഇവയുടെ ബാന്‍ഡ്വിഡ്തും ഉയര്‍ന്നതാണ്. പക്ഷേ, നിര്‍ഗമ വോള്‍ട്ടതയുടെ താഴ്ന്ന കേവല മൂല്യം (absolute value), വോള്‍ട്ടതയില്‍ സമയബന്ധമായി അനുഭവപ്പെടുന്ന വ്യതിയാനം (drift) എന്നിവ മാപന മൂല്യത്തിന്റെ സൂക്ഷ്മതയെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കുന്നു.
മാപന ആവശ്യത്തിനായി വൈദ്യുത പള്‍സുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നവയാണ് പള്‍സ് ഹൈറ്റ് മള്‍ട്ടിപ്ലെയെര്‍. ആദ്യമായി പള്‍സുകള്‍ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. തുടര്‍ന്ന് മാപനം ചെയ്യേണ്ട വൈദ്യുത സിഗ്നലിലെ ധാര, വോള്‍ട്ടത എന്നിവ പ്രയോജനപ്പെടുത്തി യഥാക്രമം പള്‍സിന്റെ വീതിയേയും ആയാമത്തേയും ക്രമീകരിച്ച് ഒരു ഫില്‍റ്റര്‍ പരിപഥത്തിലൂടെ കടത്തിവിട്ട് നിര്‍ഗമ വോള്‍ട്ടത ലഭ്യമാക്കുന്നു. ഈ വോള്‍ട്ടതയുടെ മൂല്യവും നിവേശ സിഗ്നലിന്റെ വൈദ്യുത ശക്തിക്ക് ആനുപാതികമായിരിക്കും. ഹാള്‍ പ്രഭാവം കൊണ്ടു പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നവയെപ്പോലെ ഇതും നാലു ചതുര്‍ഥാംശങ്ങളിലെ വൈദ്യുത ശക്തിമാപനത്തിന് പ്രയോജനപ്പെടുന്നവയാണ്. പക്ഷേ, മാപനം ചെയ്യേണ്ട സിഗ്നലിലെ ഉയര്‍ന്ന ആവൃത്തി ഘടകത്തെക്കാള്‍ കൂടിയ ആവൃത്തിയുള്ളതാവണം പള്‍സുകള്‍ എന്നതിനാല്‍, ഈ ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രവര്‍ത്തക ബാന്‍ഡ്വിഡ്ത് മറ്റുള്ളവയെ അപേക്ഷിച്ച് താരതമ്യേന കുറഞ്ഞതായിരിക്കും.
വോള്‍ട്ടതാ - ധാര ഗുണനം പ്രാവര്‍ത്തികമാക്കാന്‍ ഓപ്പറേഷനല്‍ പ്രവര്‍ധകങ്ങള്‍ (operational amplifiers) ഉപയോഗിക്കുന്നവയാണ് ഇലക്ട്രോണിക് തെര്‍മല്‍ വാട്ട്മീറ്റര്‍. വളരെ ഉയര്‍ന്ന 0.001 ശതമാനത്തിലും താഴ്ന്ന പിശക് - സൂക്ഷ്മതയോടെ മാപന മൂല്യം പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കാന്‍ ഇവയ്ക്കു സാധിക്കുന്നു.
വൈദ്യുത ശക്തി മാപനത്തിനായി സാംപ്ലിങ് സംവിധാനങ്ങള്‍ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നവയാണ് ഡിജിറ്റല്‍ സാംപ്ലിങ് വാട്ട്മീറ്ററുകള്‍. മാപനം ചെയ്യേണ്ട വൈദ്യുത ധാര, ഉപകരണത്തിലെ 'സാംപിള്‍ - ആന്‍ഡ് - ഹോള്‍ഡ്' യൂണിറ്റുകളില്‍ സൃഷ്ടിക്കുന്ന അനലോഗ് വോള്‍ട്ടതയേയും ധാരയേയും, അനലോഗ്-ടു-ഡിജിറ്റല്‍ പരിവര്‍ത്തകങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ച്, തത്സമയത്തു തന്നെ ഡിജിറ്റല്‍ രൂപത്തിലേക്ക് പരിവര്‍ത്തനം ചെയ്യുന്നു. തുടര്‍ന്ന് കംപ്യൂട്ടര്‍ വഴി വോള്‍ട്ടതാ - ധാര ഗുണന ക്രിയയും നടത്തി തല്‍സമയ ശക്തിയുടെ മൂല്യം കണ്ടുപിടിക്കുന്നു. ഇങ്ങനെ വ്യത്യസ്ത സമയങ്ങളിലെ 'തത്സമയ ശക്തി' കണക്കാക്കി, അവയുപയോഗിച്ച് മാപനം ചെയ്യേണ്ട വൈദ്യുത ശക്തിയുടെ മൂല്യവും, കണ്ടെത്താന്‍ കഴിയുന്നു.
ഡിജിറ്റല്‍ രൂപത്തിലുള്ള ഡിസ് പ്ലേ, ഉയര്‍ന്ന ബാന്‍ഡ്വിഡ്ത് (നൂറ് കിലോ ഹെര്‍ട്സോ അതിലും കൂടുതലോ), മെച്ചപ്പെട്ട സൂക്ഷ്മത എന്നിവ ഡിജിറ്റല്‍ വാട്ട്മീറ്ററുകളുടെ എടുത്തു പറയേണ്ട സവിശേഷതകളാണ്.
