পটেনশিওমিটার

পটেনশিওমিটার হল ভোল্টেজ পরিমাপের একটি উপকরণ অথবা একটি পরিচিত রেফারেন্স ভোল্টেজ এর সাথে অজানা ভোল্টেজের তুলনায় 'সম্ভাব্য পার্থক্য'। যখন কোনও সংবেদনশীল ইঙ্গিতকারী যন্ত্র ব্যবহার করা হয় তখন অজানা ভোল্টেজের উৎস থেকে খুব সামান্য প্রবাহ নেওয়া হয়। যেহেতু রেফারেন্স ভোল্টেজটি নির্ভুলভাবে ক্যালিব্রেটেড ভোল্টেজ বিভাজক থেকে উৎপাদিত হতে পারে তাই কোনও পটেনশিওমিটার সম্ভাব্য পরিমাপের উচ্চ নির্ভুলতা দিতে পারে। এই পদ্ধতিটি জোহান ক্রিশ্চিয়ান পোগেনডরফ ১৮৪১ সালের দিকে বর্ণনা করেছিলেন এবং তা একটি প্রামাণ্য পরীক্ষাগার পরিমাপের কৌশল হয়ে ওঠে।

এই বিন্যাসে একটি রোধযুক্ত স্লাইড তারের পরিচিত ভোল্টেজের একটি ভগ্নাংশকে গ্যালভানোমিটার এর মাধ্যমে একটি অজানা ভোল্টেজের সাথে তুলনা করা হয়। পটেনশিওমিটারের স্লাইডিং যোগাযোগ বা ওয়াইপার সামঞ্জস্য করা হয় স্লাইডিং যোগাযোগ ও অজানা ভোল্টেজের মধ্যে গ্যালভানোমিটারটির সংক্ষিপ্ত সংযোগ দ্বারা। গ্যালভানোমিটারের বিক্ষেপ পর্যবেক্ষণ করা হয় এবং গ্যালভানোমিটারটির শূন্য থেকে অপসারণ না হওয়া অবধি স্লাইডিং ট্যাপটির সমন্বয় করা হয়। এই মুহুর্তে গ্যালভানোমিটার অজানা উৎস থেকে কোনও প্রবাহ টানবে না এবং তখন স্লাইডিং যোগাযোগের অবস্থান থেকে ভোল্টেজের মাত্রা গণনা করা যেতে পারে।

এই খালি (নাল) ভারসাম্য পরিমাপ পদ্ধতিটি বৈদ্যুতিন পরিমাপন বিদ্যা এবং মানক কাজের ক্ষেত্রে এখনও গুরুত্বপূর্ণ এবং এটি ইলেকট্রনিক্সের অন্যান্য ক্ষেত্রেও ব্যবহৃত হয়।

পরিমাপক পটেনশিওমিটারকে নীচে তালিকাভুক্ত চারটি প্রধান শ্রেণিতে বিভক্ত করা হয়েছে।

কাজের মুলনীতি

ডায়াল পটেনশিওমিটার, অন্তর্নির্মিত গ্যালভানোমিটার এবং রেফারেন্স ভোল্টেজ উৎস সহ।

কোনও পটেনশিওমিটারের মূলনীতিটি হ'ল সর্বদা একই পরিমাণ বিদ্যুৎ পরিবহনকারী একরূপ তারের একটি চ্ছেদ করা টুকরো অংশ জুড়ে বাদ দেওয়া সম্ভাবনাসমূহ তারটির দৈর্ঘ্যের সাথে আনুপাতিক। পটেনশিওমিটার হ'ল একটি সাধারণ ডিভাইস যা বৈদ্যুতিক সম্ভাব্যতা পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয় (বা কোনও কোষের e.m.f তুলনা করতে)। পটেনশিওমিটারের একটি ফর্ম হ'ল লিনিয়ার পরিমাপের স্কেল দিয়ে চিহ্নিত অন্তরক সহায়তার সাথে সংযুক্ত করা একটি উচ্চ-রোধের তার। ব্যবহারের সময় পরিমাপের সম্ভাবনার চেয়ে বৃহত্তর মাত্রাসম্পন্ন একটি নিয়মিত নিয়ন্ত্রিত ভোল্টেজ উৎস E কে তারের সাথে এমনভাবে সংযুক্ত করা হয় যাতে এটি দিয়ে একটি অবিচ্ছিন্ন প্রবাহ ঘটে।

তারের শেষ প্রান্ত থেকে তারটি বরাবর যে কোনও বিন্দুতে সম্ভাব্যতা ঐ বিন্দুতে তারটির দৈর্ঘের সাথে সমানুপাতিক হয়। অজ্ঞাত সম্ভাব্যতার তার বরাবর কোনও বিন্দুতে সম্ভাব্যতা তুলনা করে অজ্ঞাত সম্ভাব্যতার মান নিরূপণ করা যায়। Tএই তুলনা করার জন্য ব্যবহৃত উপকরণটিকে অবশ্যই সংবেদনশীল হতে হবে। তবে খুব যে নিখুঁত ক্যালিব্রেটেড হতে হবে তার কোনও প্রয়োজন নেই। কেন না শূণ্য অবস্থান থেকে বিক্ষেপ হচ্ছে কি না তা সহজেই নির্ধারণ করা যেতে পারে।

অবিচ্ছিন্ন প্রবাহের পটেনশিওমিটার

একটি পটেনশিওমিটার ক্যালিব্রেট করা হচ্ছে এবং তারপরে একটি অজানা ভোল্টেজ পরিমাপ করা হচ্ছে।
R₁ হল সম্পূর্ণ রোধযুক্ত তারের প্রোধ। তীর মাথা হল সচল উইপার।

এই বর্তনীতে সমভাবে রোধসম্পন্ন একটি তার R₁ যুক্ত করা হয়েছে একটি ভোল্টেজ বিভাজক হিসাবে নিয়ন্ত্রিত ডিসি সরবরাহ V_S এর সাথে। পটেনশিওমিটারকে প্রথমে ক্যালিব্রেটেড করা হয় তারের R₁ অবস্থানে উইপারকে (তীর) স্থাপন করে। সেটি প্রমাণ কোষের ভোল্টেজের সাথে সংযুক্ত থাকে যাতে ${R_{2} \over R_{1}}={{\mbox{cell voltage}} \over V_{\mathrm {S} }}$ হয়

একটি প্রমাণ ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোষ ব্যবহার করা হয় যার ইএমএফ (emf) পরিচিত (যেমন ১.০১৮৩ ভোল্ট এর জন্য ওয়েস্টন প্রমাণ কোষ)

সরবরাহের ভোল্টেজ V_S তারপর গ্যালভানোমিটার এ শূন্য না দেখানো পর্যন্ত সামঞ্জস্য বিধান করতে হবে। R₂ তে পাঠ প্রমাণ কোষের ভোল্টেজ এর সমান হবে।

গ্যালভানোমিটারের সাথে সিরিজে থাকা একটি অজানা ডিসি ভোল্টেজ রোধযুক্ত তারের পরিবর্তনশীল দৈর্ঘ্য বিভাগ R₃ এর মাধ্যমে স্লাইডিং ওয়াইপের সাথে সংযুক্ত থাকে। অজানা ভোল্টেজের সাথে সিরিজটিতে গ্যালভানোমিটারের দ্বারা নির্দেশিত হিসাবে কোনও বিদ্যুৎপ্রবাহ অজানা ভোল্টেজের উৎসে বা বাইরে প্রবাহিত না হওয়া অবধি ওয়াইপারটি সরানো হয়। তখন নির্বাচিত তারের R₃ অংশের ভোল্টেজটি অজানা ভোল্টেজের সমান হবে। চূড়ান্ত পদক্ষেপটি হ'ল অজানা ভোল্টেজের সাথে সংযুক্ত রোধযুক্ত তারের দৈর্ঘ্যের ভগ্নাংশ থেকে অজানা ভোল্টেজ গণনা করা।

গ্যালভানোমিটারকে ক্যালিব্রেট করার দরকার হয় না। কারণ এর একমাত্র কাজটি হল শূন্য বা শূন্য নয় পড়া। যখন কোনও অজানা ভোল্টেজ পরিমাপ করা হয় এবং গ্যালভানোমিটার শূন্য পাঠ করে তখন অজানা ভোল্টেজ থেকে কোনও প্রবাহ হয় না এবং তাই পাঠ্য উৎসের অভ্যন্তরীণ রোধের থেকে পৃথক হয়। ঠিক যেন অসীম রোধের একটি ভোল্টমিটার।

রোধযুক্ত তারটি প্রস্থচ্ছেদে এবং রোধে অভিন্ন ভাবে তৈরি করা যায় এবং ওয়াইপারের অবস্থানটি সহজেই পরিমাপ করা যায়। তাই প্রমাণ কোষ থেকে কোনও বিদ্যুৎপ্রবাহ না টেনেই এই পদ্ধতিতে কোনও প্রমাণ কোষ দ্বারা উৎপাদিত ক্যালিব্রেশন ভোল্টেজের চেয়ে বেশি বা তার চেয়ে কম অজানা ডিসি ভোল্টেজ পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

যদি পটেনশিওমিটারটি একটি ধ্রুবক ভোল্টেজ ডিসি সরবরাহের সাথে সংযুক্ত থাকে যেমন সীসা–অ্যাসিড কোষ তবে দ্বিতীয় পরিবর্তনশীল রোধক (দেখানো হয় নি) ব্যবহার করে পটেনশিওমিটারটিকে ক্যালিব্রেট করতে R₁ প্রতিরোধের তারের মাধ্যমে বিদ্যুৎপ্রবাহকে পৃথক করে ব্যবহার করা যেতে পারে।

যদি R₁ রোধযুক্ত তারের দৈর্ঘ্য AB হয়, যেখানে A হল (-) প্রান্ত এবং (+) প্রান্ত হল B এবং রোধযুক্ত তারের R₃ অংশে x বিন্দুতে ওয়াইপারটির দূরত্ব AX হলে, যখন গ্যালভানোমিটার অজানা ভোল্টেজের জন্য শূন্য পাঠ দেয় তখন দূরত্ব AX পরিমাপ করে বা রোধযুক্ত তারে প্রাক-মুদ্রিত স্কেল পাঠ করে অজানা ভোল্টেজটি গণনা করা যায়: $V_{U}=(Calibration\ Cell\ Voltage){AX \over AB}$

স্থির রোধ পটেনশিওমিটার

স্থির রোধ পটেনশিওমিটার হ'ল মৌলিক ধারণার একটি প্রকারভেদ যেখানে স্থির রোধকের মাধ্যমে বিদ্যুৎপ্রবাহ পাঠানো হয়। এগুলি মিলিভোল্ট এবং মাইক্রোভোল্ট পরিসীমা পরিমাপের জন্য প্রাথমিকভাবে ব্যবহৃত হয়।

মাইক্রোভোল্ট পটেনশিওমিটার

এটি উপরে বর্ণিত স্থির রোধ পটেনশিওমিটারের একটি ফর্ম যা সংস্পর্শ রোধ এবং তাপীয় ইএমএফ (emf) এর প্রভাব হ্রাস করার জন্য নকশা করা হয়েছে। এই সরঞ্জামটি সন্তোষজনকভাবে ১০০০ nV বা আরও পাঠের জন্য ব্যবহৃত হয়।

থার্মোকাপল পটেনশিওমিটার

আরেক ধরনের প্রমাণ পটেনশিওমিটার হ'ল 'থার্মোকাপল পটেনশিওমিটার'। বিশেষ করে থার্মোকাপল তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য এই অভিযোজিত উদ্ভাবনটি করা হয়েছে। থার্মোকাপলের সাথে ব্যবহারের জন্য পটেনশিওমিটারে তাপমাত্রার তারগুলি সংযুক্ত তাপমাত্রাকেও পরিমাপ করে যাতে কোল্ড-জাংশন ক্ষয়পূরণটি ০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের প্রমাণ কোল্ড-জাংশন তাপমাত্রায় আপাত পরিমাপকৃত ইএমএফ (EMF) সংশোধন করার জন্য প্রয়োগ করা যেতে পারে।