समाक्ष केबल कंप्रतामापक किंवा तरंगलांबीमापक

समाक्ष केबल कंप्रतामापक किंवा तरंगलांबीमापक : यातील तत्त्व वरीलप्रमाणेच असून तो एक मीटराहून कमी तरंगलांबीच्या मापनासाठी वापरण्यात येतो.

आ. ७. समाक्ष तरंगलांबी मापक (१) समाक्ष संवाहक मार्गातील मध्यवर्ती तार, (२) बाहेरील संवाहक नळी, (३) सरकवता येणारा मंडलसंक्षेपक दट्ट्या, (४) दट्ट्या सरकवण्याचे दांडे, (५) युग्मक वलये, (६) संवाहक मार्गाची उपयुक्त लांबी.

यामध्ये एक तार मध्यभागी असून तिच्याभोवती पोकळ दंडगोलाच्या आकाराचा संवाहक असतो. या दोघांमध्ये मंडलसंक्षेप करण्यासाठी पुढेमागे हलविता येईल असा एक दट्ट्या असतो. प्रत्यावर्ती विद्युत् ऊर्जा समाक्ष योजनेला एका तारेच्या वेटोळ्यायोगे पुरविली जाते. अनुस्पंदन स्थिती निश्चित करण्यासाठी दुसरे एक वेटोळे ठेवलेले असून त्याला एक संवेदनक्षम असा विद्युत् प्रवाहदर्शक जोडलेला असतो. दट्ट्याची जागा बदलून अनुस्पंदनी स्थिती आणली जाते. आ. ७ मध्ये तरंग- लांबीमापकाचा समांतर प्रेषण तारा हा प्रकार दाखविला आहे. या प्रकारात अनुस्पंदन स्थितीमध्ये विद्युत् प्रवाह महत्तम मूल्य धारण करतो. यावेळी दट्ट्याचे समाक्ष तारा योजनेच्या एका टोकापासूनचे अंतर वाचवण्यासाठी या उपकरणात योग्य अशी योजना असते. ही पद्धत ६०० ते १०,००० दशलक्ष हर्ट्‌झ या मर्यादेपर्यंतच्या कंप्रतामापनाकरिता उपयुक्त आहे.

आ. ८. (अ) साधा विवर कंप्रतामापक, (आ) लहान दट्ट्यासहित विवर कंप्रतामापक (१) विवर, (२) दट्ट्या, (३) मागील जागा, (४) दट्ट्या सरकविण्याची मळसूत्री यंत्रणा, (५) लहान दट्ट्या, (६) लहान दट्ट्या सरकविण्याची व त्याची जागा दर्शविण्याची यंत्रणा, (७) दर्शक.आ.

विवर अनुस्पंदक कंप्रतामापक : सूक्ष्मतरंगाची  (तरंगलांबी ०·१–३० सेंमी.) कंप्रता मोजण्यासाठी विवर अनुस्पंदक वापरतात. रचनेचा साधेपणा, उच्च अचूकता व मोजावयाच्या तरंगलांबीच्या मानाने मोठा आकार हे या मापकाचे विशेष गुण आहेत. हे मापकयंत्र दंडगोलाच्या आकाराचे असून त्यामध्ये लांबी कमीजास्त करण्याकरिता एक दट्ट्या असतो. दंडगोलाच्या भिंतींना दट्ट्याचा स्पर्श होणार नाही अशा रीतीने तो बसविलेला असतो. काही मापकांमध्ये दट्ट्या बाहेरील दंडगोलापेक्षा बराच लहान असतो. त्यामुळे तो पुढेमागे केल्याने मापकाचे आकारमान किंवा परिणामी लांबी बदलते (आ. ८). विवर अनुस्पंदकाची विशेषक कंप्रता त्याच्या संरचनेवर व आकारमानावर अवलंबून असतेच, पण ती त्यामध्ये मिळणाऱ्या कंपन तऱ्हेप्रमाणेसुद्धा बदलते. त्यामुळे विवराच्या लांबीच्या निरनिराळ्या दोन मूल्यांना त्याच कंप्रतेकरिता अनुस्पंदन मिळून मापनामध्ये घोटाळा निर्माण होण्याचा पुष्कळ संभव असतो. याकरिता विवराची रचना विशिष्ट प्रकारची करून त्याची कंपन तऱ्हा निश्चित करतात [ विवर अनुस्पंदक].

आ. ९. एकदिश निर्वात नलिका विद्युत् दाबमापक

निर्वात नलिका विद्युत् दाबमापक (नि. न. वि. दा.) : एकदिश किंवा प्रत्यावर्ती विद्युत् दाब मोजण्यासाठी उपयोगी असणारे हे इलेक्ट्रॉनीय उपकरण असून उच्च आदान अग्र संरोध हे त्याचे एक गुणवैशिष्ट्य आहे. यामध्ये इलेक्ट्रॉन नलिका एकदिशकारक व विवर्धक म्हणून कार्य करते. त्रिप्रस्थ निर्वात नलिका [ इलेक्ट्रॉनीय प्रयुक्ति] ही विद्युत् दाब संवेदनक्षम प्रयुक्ती असल्याने तिच्या आदान अग्री अत्यंत अल्प विद्युत् शक्ती पुरेशी होते, या गुणधर्माचा या उपकरणात उपयोग केला आहे. त्याबरोबरच नलिकेच्या जालकाग्रावर यावयाचा विद्युत् दाब फार थोड्या मर्यादेमध्येच बदलता येत असल्यामुळे या उपकरणाच्या साहाय्याने काही मिलीव्होल्ट (१०-३ व्होल्ट) विद्युत् दाब मोजता येतो. यापेक्षा जास्त दाब मोजण्यासाठी अंशन केलेला क्षीणक (दाबाचे

आ. १०. पट्टिका मंडल एकदिशकारक निर्वात नलिका विद्युत् दाबमापकाचे मूलभूत तत्व.

मूल्य कमी करणारे साधन) वापरून अज्ञात विद्युत् दाबाच्या एका ठराविक अल्प अंशाचे मापन केले जाते. मायक्रोव्होल्ट (१०-६ व्होल्ट) या मानाचा विद्युत् दाब मोजण्यासाठी स्थायीकृत (स्थिर केलेली) विशेष मंडले वापरावी लागतात. नि. न. वि. दा. उपकरणात एकदिश व प्रत्यावर्ती असे दोन प्रकार आहेत. एकदिश नि. न. वि. दा. या उपकरणात नलिकेच्या जालकाग्राला संकेत दिलेला असतो व त्यामुळे एकदिश पट्टिकाप्रवाहात होणारा बदल मोजला जातो. याच्या आदान-अग्र संरोधाचे मान जालकाग्र मंडलातील एकदिश प्रवाहाच्या मूल्याने ठरते. हा प्रवाह सु. १०-७ ते १०-९ अ‍ॅंपिअर एवढा असल्याने या उपकरणाचा रोध

आ. ११. जालकाग्र एकदिशकारक निर्वात नलिका विद्युत् दाबमापक.

१०-१०० दशलक्ष ओहम एवढा असू शकतो. नलिकेची विशेष रचना करून या प्रवाहाचे मूल्य पुष्कळ पटीने कमी करता येते. अशा नलिकेस विद्युत् मापक नलिका असे म्हणतात. या मापकामध्ये शून्य-संदेश-स्थिती अचल कशी ठेवावी, ही एक समस्या आहे. हे साध्य करून घेण्याची एक रीत आ. ९ मध्ये दाखविली आहे. पट्टिकामंडल एकदिशकारक नि. न. वि. दा. यामधील मूलभूत तत्त्व आ. १० वरून स्पष्ट होईल. या तऱ्हेचे उपकरण ऐतिहासिकदृष्ट्या प्रथम उपयोगात आणले गेले. संकेत अ आणि क अग्रांना दिला जातो. नलिकेच्या जालकाग्राला असा एकदिश स्थिर अवपात (एका बाजूकडे कल असलेला विद्युत् दाब) दिलेला असतो की, त्यामुळे नलिका पट्टिकाप्रवाह-जालकाग्र विद्युत् दाब यांच्या अभिलक्षण वक्राच्या अरैखिक (सरळ नसलेल्या) भागावर कार्यान्वित होते. त्यामुळे प्रत्यावर्ती विद्युत् दाब संकेत त्यावर लावला असता एकदिश पट्टिकाप्रवाहात बदल होतो. C1 या धारित्रामुळे पट्टिकेत येणाऱ्या विद्युत् प्रवाहातील कालपरिवर्ती घटक जमिनीकडे वळविला जातो.

जालकाग्र एकदिशकारक नि. न. वि. दा. : यामध्ये जालकाग्र क्षरण अभिज्ञान (ऋणाग्राकडून जालकाग्राकडे जाणाऱ्या इलेक्ट्रॉनांच्या प्रवाहाच्या गळतीवर आधारलेल्या अभिज्ञान) पद्धतीचा उपयोग करून अ – क येथे लावलेल्या प्रत्यावर्ती विद्युत् दाब संकेताचे एकदिशीकरण केले जाते. त्यामुळे या मापकात विद्युत् दाबाचे परिमाण जसे वाढेल, तसा पट्टिकाप्रवाह कमी होत जातो (आ. ११).

द्विप्रस्थ एकदिशकारक नि. न. वि. दा. : यामध्ये प्रत्यावर्ती विद्युत् दाबाचे एका द्विप्रस्थ नलिकेच्या द्वारे एकदिशीकरण करतात व एक R – C जाल (रोधक-धारित्र जाल) वापरून एकदिश प्रवाहाचे विद्युत् प्रवाहमापकाच्या साहाय्याने मापन केले जाते.

द्विप्रस्थ एकदिशकारक व विवर्धक नि. न. वि. दा. : हा मापकांचा सगळ्यात जास्त उपयोगातअसलेला प्रकार आहे. प्रत्यावर्ती संदेश अ आणि क या अग्रांना दिला असता, एका अर्ध आवर्तन कालात

आ. १२. द्विप्रस्थ एकदिशकारक व विवर्धक निर्वात नलिका विद्युत् दाबमापक.

(जेव्हा अ या अग्राची विद्युत् स्थिती ऋण असते) C1 या धारित्रावर जमून त्यावरील विद्युत् दाबाचे मूल्य जवळजवळ संकेतदाबाच्या शिखर मूल्याएवढे होते. या कालावधीत R­1या रोधकामुळे भाराचे जमिनीकडे क्षरण (गळती) होते. ते प्रमाणात रहावे यासाठी R1C1चे मूल्यसंकेतदाबाच्या आवर्तनकालाच्या अंदाजे १०० पट ठेवतात. R2C2 मुळे एकदिशीकृत संकेत विवर्धनाच्या जालकाग्रावर जाऊन पोहोचतो व प्रदान विद्युत् दाबात असलेला अल्प प्रत्यावर्ती अंश जमिनीकडे वळविला जातो. विवर्धक विभेदी (दोन विद्युत् दाबांतील किंवा विद्युत् प्रवाहांतील फरक दर्शविणाऱ्या) जातीचा असून त्याचा प्रदान टप्पा ऋणाग्र अनुगामी प्रकारचा असतो म्हणजे ऋणाग्र आणि जमीन यांतील संरोधाद्वारे प्रदान होते व तेच ऋण पुन:प्रदान म्हणजे पुन्हा आदान म्हणून उपयोगी पडते. यामुळे विवर्धकापासून मिळणारा लाभांक हा बऱ्याच मोठ्या प्रमाणात स्थिर असतो. या उपकरणाचा आदान रोध सु. १/५ R1 एवढा असतो. जास्त कंप्रतेच्या संकेताच्या बाबतीत याचे मूल्य विद्युत् संरोधात होणाऱ्या अपव्ययामुळे पुष्कळच कमी होते. संकेत कंप्रता खूप जास्त असेल, तर इलेक्ट्रॉन संक्रमण (पार जाण्यासाठी लागणाऱ्या) कालामुळे या उपकरणाची अचूकता कमी होते.

नि. न. वि. दा.चा वापर करताना पुढील गोष्टी लक्षात ठेवाव्या लागतात : (१) सर्व मापकांचे अंशन ज्या-आकृतीच्या प्रत्यावर्ती तरंगांकरिता केलेले असते. त्यामुळे प्रगुण कंपननिर्मिती व इतर काही कारणांमुळे तरंग आकारात विकृती उत्पन्न झाली, तर मापकाच्या नोंदीमध्ये चूक येईल, हे उघड आहे. (२) विवर्धक नलिकेवर लावलेला विद्युत् दाब सामान्यपणे ०·३ व्होल्टपेक्षा कमी असतो, तेव्हा तिचा प्रतिसाद द्विघाती (वर्गाच्या प्रमाणात) असतो. सामान्यपणे ५ व्होल्टपेक्षा जास्त विद्युत् दाबाच्या संकेताकरिता हा प्रतिसाद रैखिक (एकघाती) होतो. (३) आदान विद्युत् संकेत शून्य केला असता उपकरणाने शून्य नोंद दाखवावी अशी अपेक्षा असते. अनेक कारणांमुळे याही स्थितीत उपकरण काही वेळा अल्प नोंद दाखविते. याकरिता उपकरणात प्रत्येक मापनाच्या आधी बरोबर शून्य नोंद मिळविण्याची योजना असते.

Q-मापक : अनुस्पंदन मंडलाच्या प्रतिसाद अभिलक्षण वक्राचे स्वरूप त्यात वापरलेल्या वेटोळे (प्रवर्तक) व धारित्र यांच्या Q-गुणांकावर अवलंबून असते. वेटोळ्यासाठी Q =1w/r एवढा

आ. १३. मापक (१) आंदोलक, (२) नि. न. वि. दा., (३) मेलन धारित्र, ( ४) तपयुग्मी मापक, (५) चाचणी घ्यावयाचे वेटोळे, (६) वितरित धारणा.आ.

असतो. यात w = प्रत्यावर्ती विद्युत् तरंगांची कोनीय कंप्रता, I = वेटोळ्याचे प्रवर्तकत्व (विद्युत् प्रवाहाच्या बदलास विरोध किंवा विलंब करण्याची क्षमता) आणि r = रोध. जर व्यावहारिक धारित्राचे सममूल्य मंडल हे आदर्श धारित्र C व रोध R' यांच्या एकसरी जोडणीने होते असे मानले, तर धारित्राचा Q = 1/CR'w एवढा येतो. ज्या धारित्रामध्ये हवा किंवा अभ्रक विद्युत् अपारक म्हणून वापरले आहे त्यासाठी R' ≈ 0 असे समजता येते. वेटोळ्याचा Q मोजण्यासाठी Q-मापक वापरतात, त्याची सोपी केलेली मंडल योजना आ. १३ मध्ये दाखविली आहे. यामध्ये एका आंदोलकापासून मिळालेला e या मूल्याचा विद्युत् दाब संकेत वेटोळे व परिवर्ती (धारणा बदलता येणारे) धारित्र यांच्या एकसरी अनुस्पंदन मंडलाला R या रोधकाच्या साहाय्याने पुरविला जातो. C या धारित्रावर अनुस्पंदन स्थितीत मिळणारा विद्युत् दाब E हा नि. न. वि. दा. च्या साहाय्याने मोजला जातो. Q = E/e या सूत्रावरून Q चे मूल्य मिळते. हे सूत्र सिद्ध करण्यासाठी दोन गोष्टी गृहीत धरल्या आहेत.(१) R या जोडलेल्या रोधकामुळे अनुस्पंदन मंडलाच्या Q-गुणांकात फरक पडत नाही. R चे मूल्य ०·०४ ओहम एवढे असल्यामुळे ही गृहीत गोष्ट सामान्यपणे बरोबर ठरते. (२) विद्युत् दाबमापकात विद्युत् ऊर्जेचे शोषण होऊन त्यामुळे मंडलाचा Q बदलण्याचा संभव असतो. प्रत्यक्षात मात्र हा परिणाम नगण्य असतो. शिवाय नि. न. वि. दा. चा रोध खूप जास्त असल्यामुळे हेही गृहीत चुकीचे ठरत नाही.

प्रत्यावर्ती रोध, प्रवर्तक व धारणा मापन पद्धती : इलेक्ट्रॉनीय मंडलातील रोधक, प्रवर्तक व धारित्र या घटकांचे मूल्यमापन करण्यासाठी उपलब्ध असलेल्या प्रमुख कार्यपद्धतींचे विवेचन येथे केले आहे.

रोधमापन : व्यवहारात वापरण्यात येणारे बहुसंख्य रोधक कार्बनापासून बनविलेले असल्यामुळे त्यांचे एकदिश व प्रत्यावर्ती रोध सामान्यपणे एकाच मूल्याचे असतात. रोधाचे मापन  व्हीट्स्टन सेतू

मंडल वापरून काढता येते. हेच का

आ. १४. ओहममापकासाठी वापरण्यात येणारे मंडळ. M - मायक्रोअँपिअर मापक.

र्य कमी अचूकपणे परंतु जास्त जलद रीतीने  ओहममापक  वापरून करता येतेया पद्धतीची कल्पनाआ. १४ वरून येईल. उगम म्हणून वापरलेल्या कोरड्या विद्युत् घटापासून मिळणारा E हा विद्युत् दाब स्थिर राहतो, पण त्याच्या उपयुक्त कालमर्यादेत या घटाचा अंतरिक रोध मात्र वापराप्रमाणे सारखा बदलतो असे येथे मानले जाते. R1 या परिवर्ती रोधकामुळे अंतरिक रोधातील प्रासंगिक बदलाची भरपाई करणे त्यामुळे शक्य होते. प्रत्यक्ष रोधमापन करण्याच्या आधी अ आणि क अग्रांचा मंडलसंक्षेप करतात व R1 ची किंमत बदलून विद्युत् प्रवाहमापकाच्या दर्शक काट्याचे विचलन महत्तम श्रेणी मर्यादेपर्यंत (रोध मोजपट्टीवरील शून्यावर) आणतात. जेव्हा इष्ट रोध R एकसरी पद्धतीने मंडलात जोडला जातो तेव्हा मिळणारा विद्युत् प्रवाह रोधाच्या व्यस्त प्रमाणात बदलतो. मोजपट्टीवरील अंक उलट्या क्रमाने लिहिलेले असल्यामुळे रोधाचे मूल्य दर्शकावर सरळ वाचता येते.

आ. १५. अति-उच्च रोध मापन पद्धती (१) नियंत्रित शक्तिपुरवठा, (२) - (३) एकदिश नि. न. वि. दा. कडे.

अति-उच्च (म्हणजे दशलक्ष ओहम) रोध मोजण्यासाठी आ. १५ मध्ये दाखविलेले मंडल वापरतात. यामध्ये R1हा उच्च मूल्याचा अंशशोधित (ज्याच्या मापन रेषा तपासलेल्या आहेत असा) रोधक असून एकदिश विद्युत् दाब पुरवठा यंत्राच्या साहाय्याने ५० – १०० व्होल्ट या मानाचा विद्युत् दाब उपलब्ध केला जातो. अ आणि क अग्रांचा मंडलसंक्षेप केला असता व त्यांच्यामध्ये R हा रोधक जोडला असता अंशन केलेल्या R1या रोधकावरील विद्युत् दाब मोजतात व ओहम नियमाचा उपयोग करून या दोन नोंदींच्या साहाय्याने R चे मूल्य काढतात.

श्राव्य कंप्रताकक्षेत वापरण्यास योग्य अशा काही विशेष उपयोगी अशा संरोध गुणोत्तर मापक सेतूंचे विवेचन पुढे केले आहे. या पद्धतीत Q-गुणांकाचे मूल्यसुद्धा मिळू शकते.

शेरिंग सेतू :अज्ञात धारित्राचा संरोध आधारभूत धारित्राच्या प्रमाणात मोजण्यासाठी हा सेतू वापरतात. Cd-Rd हे अज्ञात धारित्राचे सममूल्य मंडल आहे. पुढील आ. क्र. १६, १७ व १८ यांमध्ये जेथे रोधक (R), धारित्र (C) व प्रवर्तक (L) आहेत तेथे त्यांच्या पायथ्यांशी मांडलेले अक्षर सेतूच्या निरनिराळ्या शाखा दाखविते. प आणि फ ला प्रत्यावर्ती वीज पुरवठा करतात. अ आणि ई

आ. १६. शोरिंग सेतू : (१) आंदोलक          आ. १७. मॅक्सवेल सेतू : (१) आंदोलक          आ. १८. 'हे' सेतू : (१) आंदोसक

मध्ये दूरध्वनिग्राही (दूरध्वनी संदेश ग्रहण करणारे साधन) किंवा इतर कोणताही योग्य असा अभिज्ञातक वापरलेला असतो. सेतू घटकाची मूल्ये बदलून अभिज्ञातकात विद्युत् ऊर्जा शून्य केली जाते (म्हणजेच सेतू समतोल केला जातो). या स्थितीमध्ये

Cd =Rb / RCa, Rd = Cb / Ca

Rc व Qd = Cb

Rd w Cd

अशी समीकरणे मिळतात. येथे w = कोनीय कंप्रता.

मॅक्सवेल सेतू : या सेतूमध्ये प्रवर्तकाचे मूल्य धारित्राच्या साहाय्याने मोजले जाते. वेटोळ्याचेअज्ञात प्रवर्तकत्व Ld व Rd रोध असेल, तर सेतू समतोलित झाला म्हणजे

Ld = RaRcC­b, Rd = Ra /Rb

Rcव Qd = wCbRb अशी समीकरणे मिळतात.

'हे' सेतू : अ-ई मध्ये विद्युत् ऊर्जा शून्य झाली म्हणजे

Ra Rc Cb

Ld =     -------------------

1 + (RbωCb)2'

Ra Rb Rc (ωCb)2

Rd =  --------------------------------

1 + (Rb ωCb)२

Qd =	ωLd	=	1
	Rd		Rb ωCb

अशी समीकरणे मिळतात. 'हे' व मॅक्सवेल सेतू एकाच तत्त्वावर कार्य करतात. सेतू समतोल कसोटी समीकरणात मॅक्सवेल सेतूच्या बाबतीत विद्युत पुरवठा कंप्रता येत नाही व 'हे' सेतूमध्ये ती येते, हा फरक लक्षात घेण्याजोगा आहे. लहान मूल्याचा Q-गुणांक असलेल्या वेटोळ्याच्या बाबतीत मॅक्सवेल सेतू जास्त कार्यक्षम तर 'हे' सेतू उच्च Q-गुणांकाच्या वेटोळ्याकरिता जास्त चांगला ठरतो.

आ. १९. 'जनरल रेडिओ' सर्वग्राही संरोधमापक: (१) अभिज्ञातक, (२) अज्ञात संरोध.

रेडिओ कंप्रता संरोध सेतू : उच्च कंप्रतेला (४०० सहस्र ते ६० दशलक्ष हर्ट्झ) प्रवर्तकत्व व धारणा (विद्युत् भार साठविण्याची क्षमता) मोजण्यासाठी सर्वग्राही

संरोधमापक सेतू अत्यंत उपयुक्तप्रचलांची मूल्य प्रयोगाने ठरवतात. या स्थितीत अज्ञात संरोधाचा शुद्ध रोध घटक

Rx = Rb/ CN

(CA2- CA1)व त्याचा अवरोधनात्मक (येथे धारणात्मक) घटक Xx

Xx =	1	(	1	-	1	)
	w		cp2		cp1

मिळतो. १ आणि २ हे पादांक अ आणि क मध्ये अनुक्रमे मंडलसंक्षेप व संरोध जोडणी केली असता लागणारी त्या त्या प्रचलांची मूल्ये दर्शवितात.

सूक्ष्मतरंग संरोध मापन : या मापनासाठी आ. २० मध्ये दाखविलेला स्थिर तरंग गुणोत्तरमापक वापरतात. यामध्ये एक सरळ लांब फट असलेली समाक्ष केबल योजना असून या फटीमध्ये एका

आ. २०. फटयुक्त समाक्ष केवल संरोधमापक (अ) (१) आंदोलक, (२) क्षीणक, (३) अभिज्ञातकाची जागा दाखविणारी मोजपट्टी, (४) क्षीणकाचा पटयुक्त भाग, (५) सरकविता येणारा अभिज्ञातक व दर्शक, (६) मोजावयाचा संरोध (आ) (७) लघुतम दाब, (८) महत्तम दाब.आ.

दिशेत हलविता येण्याजोगी अशी एक विद्युत् दाब अभिज्ञातक प्रयुक्ती असते. एका ठराविक संदर्भ बिंदूपासून तिचे स्थानांतर मोजपट्टीवर वाचता येते. या समाक्ष केबल योजनेला सूक्ष्मतरंगाची विद्युत् ऊर्जा पुरविली असता त्यामध्ये स्थिर तरंग निर्माण होतात व त्यामुळे होणारे विद्युत् दाबाचे अवकाशीय वितरण अभिज्ञातकाच्या साहाय्याने मोजता येते. केबलच्या प्रदान टोकाला संरोधक जोडता येतो. या संरोधकाचा संरोध शून्य असेल, तर तरंगाचे या टोकाशी संपूर्ण परावर्तन होते. परावर्तित तरंगाचा विद्युत् दाब मूळ तरंगाच्या दाबाएवढाच असतो. उलट संरोध समाक्ष योजनेच्या विशेषक संरोधाएवढा असतो तेव्हा तरंगाचे परावर्तन होत नाही. इतर कोणत्याही स्थितीत परावर्तित तरंगाच्या विद्युत् दाबाचे मूल्य आगत (येणाऱ्या) तरंगाच्या विद्युत् दाबाच्या मूल्यापेक्षा निराळे असते. समाक्ष केबलच्या अवकाशात मिळणारी विद्युत् दाबाची महत्तम व लघुत्तम मूल्ये व योजनेतील तरंगांची तरंगलांबी या दोन्ही गोष्टी विद्युत् दाबाच्या वितरणावरून मिळतात.

महत्तम विद्युत् दाब / लघुत्तम विद्युत् दाब या गुणोत्तराच्या मूल्यास विद्युत् दाब स्थिर तरंग गुणोत्तर (वि. स्थि. त. गु.) म्हणतात. अज्ञात संरोधक प्रधान टोकाला जोडला असता (१) वि. स्थि. त. गु. चे मूल्य, (२) l1 ही समाक्ष योजनेतील तरंगलांबी व (३) विद्युत् दाबाची पहिल्या लघुत्तम स्थानाचे प्रदान टोकापासून d1हे अंतर, या गोष्टींवरून संरोधकाचा संरोध गणिताने काढता येतो.

तरंग विश्लेषण : प्रत्यावर्ती विद्युत् तरंगांच्या विवरणामध्ये तरंगांचा आकार ज्या-वक्रीय असतो असे मानले जाते. व्यवहारात मिळणाऱ्या प्रत्यावर्ती तरंगाचा आकार अनेकवेळा हुबेहूब ज्या-वक्रीय नसतो. अशा तरंगाकृतींचे विश्लेषण करून त्यांतील मूळ घटकांचे मापन करण्याकरिता तरंग विश्लेषक मंडले वापरतात. श्राव्य कंप्रता तरंगाकरिता विश्लेषकामध्ये (१) मेलनक्षम विवेचनात्मक (कंप्रतांची योग्य निवड करणाऱ्या) मंडलयुक्त, (२) संकरक आधारित, (३) विकृतीमापक (श्राव्य कंप्रतेतील विकृती, गोंगाट व इतर अनावश्यक आवाज मोजणाऱ्या) उपकरणयुक्त अशा निरनिराळ्या पद्धती वापरतात. त्यांपैकी पहिल्या दोन पद्धतींचे वर्णन पुढे दिले आहे.

मेलनक्षम विवेचनात्मक मंडलावर आधारित विश्लेषक : या पद्धतीत वापरलेला विवर्धक रोधक-मेलित प्रकारचा असून त्यामध्ये ऋण पुन:प्रदाय योजना असते. या योजनेत प्रदान मंडलातील

आ. २१. मेलनक्षम विवेचनात्मक मंडलावर आधारित विश्लेषक : (१) आदान, (२) क्षीणक, (३) ऋणाग्र अनुगामी आदान टप्पा, (४) मेलनक्षम विवर्धक, (५) निर्वात नलिका विद्युत् दाबमापक.

शक्तीचा काही भाग आदान मंडलाला अशा रीतीने देण्यात येतो की त्यामुळे मूळची शक्ती कमी होते व परिणामी विवर्धनही कमी होते. यामुळे विवर्धकाचा लाभांश पुष्कळ मोठ्या कंप्रता पट्ट्यात स्थिर राहतो व त्यामुळे त्याचा मेलन परासही (पल्लाही) खूप मोठा असतो. या पद्धतीत प्रत्येक कंप्रता घटक विवेचनात्मक विवर्धकाने अलगपणे विवर्धित करून त्याचा विद्युत् दाब विद्युत् दाबमापकाने मोजतात.

संकरक पद्धतीचा तरंग विश्लेषक : आ. २२ मध्ये या प्रकारचा विश्लेषक दाखविला आहे. आदान कंप्रतेचा संकेत क्षीणकाच्या साहाय्याने इष्ट अशा लहान विद्युत् दाब पातळीवर आणून त्याचे स्थानिक आंदोलक संकेताबरोबर मिश्रण केले जाते. या आंदोलकाची कंप्रता अशा

आ. २२. संकरक पद्धतीचा विश्व्लेषक : (१) आदान, (२) क्षीणक, (३) मिश्रक, (४) मेलनक्षम आंदोलक, (५) विवर्धक, (६) दर्शक. आ. २२. संकरक पद्धतीचा विश्व्लेषक : (१) आदान, (२) क्षीणक, (३) मिश्रक, (४) मेलनक्षम आंदोलक, (५) विवर्धक, (६) दर्शक.

रीतीने बदलतात की, संकरण केल्यानंतर मिळालेल्या परिणामी कंप्रतेचे मूल्य विवर्धकाच्या कंप्रतेएवढे होईल. हा विवर्धक फक्त एका निश्चित कंप्रतेच्या संकेताचेच विवर्धन करील अशी योजना केलेली असते. स्थानिक आंदोलकाची कंप्रता बदलून आदान संकेतातील प्रत्येक कंप्रता घटकाचे संकरणक्रियेनंतर विवर्धन केल्यावर मिळणारा विद्युत् दाब नि. न. वि. दा. च्या साहाय्याने मोजतात. स्थानिक आंदोलकाची कंप्रता त्याच्या तबकडीवर वाचता येत असल्यामुळे ज्या घटकाचे मापन केले जात आहे त्याची कंप्रता समजते. घटकाचा विद्युत् दाब मोजताना विवर्धकाचा परिणामी लाभांक बदलून विद्युत् दाबमापकात एका ठराविक मूल्याचाच प्रदान विद्युत् दाब येईल असे करतात. ज्याचे विद्युत् दाब मूल्य व कंप्रता अचूकपणे माहीत आहेत, असा एक प्रमाणीकारक संकेत उपकरणाला देऊन त्यापासून मिळणाऱ्या प्रदान विद्युत् दाबाच्या मदतीने लाभांक चल नियंत्रकाचे अंशन करतात.

विद्युत् गोंगाट मापन : कोणत्याही अनिष्ट विद्युत् संकेतास विद्युत् गोंगाट असे म्हणतात. मंडलात निर्माण होणाऱ्या अनियमित कालपरिवर्ती विद्युत् दाब किंवा प्रवाह यांमुळे गोंगाट निर्माण होतो. रोधकामधील मुक्त इलेक्ट्रॉनांच्या अनियमित ऊष्मीय हालचालींमुळे मिळणारा कालपरिवर्ती विद्युत् दाब संकेत हे गोंगाटनिर्मितीचे उत्तम उदाहरण आहे. प्रत्यावर्ती विवर्धकाला काहीही ऊर्जा आदान न करता त्यापासून मिळणारी प्रदान ऊर्जा ही गोंगाटामुळे निर्माण होते. गोंगाट विवर्धकातच निर्माण होत असल्यामुळे विवर्धकाची रचना बदलून (उदा., पुन:प्रदाय क्रिया वापरून) त्याचे मूल्य कमी करता येते. विवर्धकाला देण्यास योग्य अशी आदान संकेताची किमान विद्युत् दाब पातळी त्या विवर्धकात निर्माण होणाऱ्या गोंगाटशक्तीच्या मूल्याने ठरविली जाते. ज्या विद्युत् दाबाचा संकेत विवर्धकाला लावला असता प्रदान विद्युत् दाब गोंगाट विद्युत् दाबाएवढाच मिळतो, असा संकेत विवर्धित करण्यापासून काहीच फायदा होत नाही. म्हणून गोंगाट विद्युत् दाब मोजणे आवश्यक ठरते.

विवर्धकासाठी गोंगाट गुणांकाची व्याख्या पुढील सूत्राने करतात : F =

No

या सूत्रातNo=विवर्धकाच्या प्रदान टोकांना मिळणारी गोंगाट विद्युत् शक्ती, Po/Ps=

(Po/ Ps­) kTBeq

विवर्धकाचा शक्ती लाभांक (कंप्रता पट्ट्याच्या मध्य कप्रतेसाठी), k = बोल्ट्‌समान स्थिरांक, T = मंडलाचे तापमान व B­eq= सममूल्य गोंगाट कंप्रतापट्टा दर्शवितात.

विवर्धकाचे आदान शून्य असताना No ही प्रदान टोकांना मिळणारी गोंगाट शक्ती मोजण्यासाठी रोहित्राच्या (विद्युत्‌ चुंबकीय प्रवर्तनाने प्रत्यावर्ती विद्युत् दाब बदलणार्‍या साधनाच्या) साहाय्याने तपयुग्म (दोन निरनिराळ्या धातूंच्या तारांचे सांधे भिन्न तापमानात ठेवून विद्युत् दाब निर्माण करणार्‍या साधनाने युक्त असलेला) विद्युत् प्रवाहमापक प्रदान टोकांना जोडतात. द्वितीयक मंडलात असणार्‍या रोध व विद्युत प्रवाह मूल्यावरून गोंगाट शक्तीचे गणित करतात. विवर्धकाच्या कंप्रता प्रतिसाद वक्रावरून Beq चे मूल्य ठरविता येते.

लेखक : व.त्रिं.चिपळोणकर

स्रोत : मराठी विश्वकोश

संदर्भ : 1. Kloeffler, R. G. Industrial Electronics and Control, New York, 1963.

2. Orr, W. I. Ed. The Radio Handbook, Summerland, California, 1959.

3. Parker, P. Electronics, London.

4. Schure, A. Ed. Industrial Electronics Measurement, New York, 1964.

5. Terman, F. E.; Petit, J. M. Electronic Measurements, Tokyo, 1952.