केल्विन 4 तार प्रतिरोध मापन: 11 महत्वपूर्ण तथ्य

चर्चा का विषय: केल्विन 4 वायर प्रतिरोध मापन:

• 4 तार प्रतिरोध मापन| 4 तार प्रतिरोध माप क्या है?
• केल्विन ब्रिज| केल्विन ब्रिज क्या है?
• केल्विन ब्रिज सर्किट
• 4 तार प्रतिरोध मापन विधि | 4 तार प्रतिरोध मापन तकनीक| 4 तार प्रतिरोध माप क्या है?
• 4 तार प्रतिरोध मापन सर्किट
• केल्विन क्लिप सर्किट कनेक्शन
• 4 तार प्रतिरोध मापन आवेदन | 4 तार प्रतिरोध मापन के अनुप्रयोग क्या हैं?
• 4 तार प्रतिरोध माप के नुकसान | केल्विन 4 वायर प्रतिरोध माप के नुकसान
• 2 तार और 4 तार प्रतिरोध मापन
• 3 तार प्रतिरोध मापन
• 4 तार प्रतिरोध मापन बनाम 2 तार | 2 तार बनाम 4 तार प्रतिरोध मापन | 4 तार बनाम 2 तार प्रतिरोध मापन Measure
• आम सवाल-जवाब

4 तार प्रतिरोध माप क्या है?

4 तार प्रतिरोध मापन

विभिन्न प्रकार के प्रतिरोध को मापने के लिए अलग-अलग तरीके हैं, जहां प्रतिरोध की सीमा के साथ भिन्न होता है। 4 तार प्रतिरोध माप विधि एक बहुत ही सटीक माप विधि है, जो उच्च सटीकता के साथ बहुत कम प्रतिरोध को माप सकती है। इसका उपयोग सर्किट में संपर्क प्रतिरोध या लीड वायर प्रतिरोध समस्याओं से बचने के लिए किया जाता है। यहां हर कनेक्शन तार को केल्विन कनेक्शन कहा जाता है।

4 तार प्रतिरोध माप पद्धति में, चार-तार कनेक्शन का उपयोग किया जाता है जहां दो-तार का उपयोग मापने वाले घटक को आपूर्ति चालू करने के लिए किया जाता है, और मापने वाले तत्व में वोल्टेज ड्रॉप को मापने के लिए एक और दो-तार का उपयोग किया जाता है।

जैसा कि हम जानते हैं, स्थिर तापमान पर ओम का नियम प्रतिरोध 'आर' को इसके माध्यम से गुजरने वाले वर्तमान 'आई' के प्रतिरोध में वोल्टेज के अनुपात के रूप में परिभाषित करें, इसलिए मापने वाले घटक में वोल्टेज ड्रॉप को मापने के साथ ज्ञात वर्तमान के साथ, मापने वाले तत्व के प्रतिरोध की गणना की जा सकती है।

केल्विन ब्रिज क्या है?

केल्विन ब्रिज

केल्विन 4 तार प्रतिरोध माप का मूल सिद्धांत केल्विन ब्रिज पर आधारित है। केल्विन ब्रिज का संशोधित संस्करण है व्हीटस्टोन पुल बहुत कम प्रतिरोध मान को मापने के लिए उपयोग किया जाता है, जो 1 ओम से 0.00001 ओम तक होता है। इस ब्रिज में लोड रेजिस्टेंस कॉन्टैक्ट रेजिस्टेंस के प्रभाव और लीड वायर के रेजिस्टेंस को ध्यान में रखा जाता है।

केल्विन ब्रिज सर्किट:

Y_b चित्र में कनेक्टिंग लीड तार का प्रतिरोध है।

जब भी गैल्वेनोमीटर बिंदु 'ए' से जुड़ा होता है, तो जुड़े हुए लीड का प्रतिरोध प्रतिरोध आरएक्स तक अभिव्यक्त होता है और कुल प्रभाव आर हो जाता है_x + आर_{अब} + आर_{{सीबी}}.

जब भी मीटर बिंदु 'सी' से जुड़ा होता है तो सीसे के तारों का प्रतिरोध आर तक बढ़ जाता है₃ + आर_{अब} + आर_{{सीबी}}.

और जब गैल्वेनोमीटर बिंदु 'बी' से जुड़ा होता है, जो 'ए' और 'सी' बिंदु के बीच होता है, इस तरह से 'ए' से 'बी' और 'सी' से 'बी' तक सीसा प्रतिरोध का अनुपात ' R के अनुपात के समान है₁ से आर₂.

समीकरण 1 :

अब सर्किट का समग्र समीकरण बन जाता है

समीकरण 2 :

समीकरण से 1 और 2 हल करने के बाद हमें मिलता है:

अंतिम समीकरण संतुलित व्हीटस्टोन ब्रिज के समान है, जो दर्शाता है कि बिंदु 'बी' पर गैल्वेनोमीटर को जोड़कर कनेक्टिंग लीड वायर को समाप्त कर दिया गया है। वाई_b केल्विन ब्रिज से समाप्त हो गया है।

4 तार प्रतिरोध माप क्या है?

4 तार प्रतिरोध मापन विधि | 4 तार प्रतिरोध मापन तकनीक

कम प्रतिरोध को मापते समय, कनेक्टिंग तार माप के परिणाम में त्रुटि पैदा कर सकते हैं। यदि उत्पन्न त्रुटि सहिष्णुता से अधिक है, या यदि माप की सटीकता के लिए बहुत अधिक डिग्री की आवश्यकता होती है, तो चार-तार प्रतिरोध माप का उपयोग किया जाता है। आदर्श रूप से, तार में कोई आंतरिक प्रतिरोध नहीं होता है, लेकिन व्यवहार में, प्रत्येक तार में कुछ आंतरिक प्रतिरोध होता है।

4 तार प्रतिरोध मापन सर्किट:

में 4 तार प्रतिरोध माप विधि, 4 तार कनेक्शन का उपयोग किया जाता है जहां दो-तार का उपयोग मापने वाले घटक को माप प्रवाह देने के लिए किया जाता है, और दूसरे दो-तार का उपयोग मापने के लिए किया जाता है वोल्टेज ड्रॉप मापने के घटक के पार।

इसमें 4 तार प्रतिरोध माप विधि फिक्स्ड करंट जनरेटर का उपयोग किया जाता है। तो यदि सर्किट के माध्यम से प्रतिरोध बदलता है, तो निश्चित वर्तमान जनरेटर सर्किट के माध्यम से निरंतर प्रवाह की आपूर्ति करेगा।

वोल्टेज मापन में जो तार प्रयोग किया जाता है वह सीधे प्रतिरोध के पैरों से जुड़ा होता है, जिसे मापा जाना है, और इस विधि में उपयोग किया जाने वाला वोल्टेज मीटर उच्च प्रतिबाधा का होता है ताकि न्यूनतम करंट उसमें से गुजरे। तार के माध्यम से एक छोटी सी धारा के साथ, कुल मिलाकर वोल्टेज ड्रॉप तार के पार नगण्य है, जो मापने वाले घटक वोल्टेज ड्रॉप के मूल्य को प्रभावित नहीं करता है। यह विधि तार प्रतिरोध को समाप्त करती है, जिसे भी कहा जाता है केल्विन or चार तार तरीका। सुनें विशेष कनेक्टिंग क्लिप का उपयोग किया जाता है, जिसे के रूप में जाना जाता है केल्विन क्लिप.

केल्विन क्लिप सर्किट कनेक्शन:

केल्विन क्लिप के रूप में भी जाना जाता है घड़ियाल or मगरमच्छ क्लिप. केल्विन क्लिप के जबड़े का प्रत्येक आधा भाग एक दूसरे से अछूता रहता है; केल्विन क्लिप के दोनों जबड़े विद्युत रूप से एक दूसरे के समान होते हैं, जो आमतौर पर उच्च बिंदु पर संयुक्त होते हैं। करंट डिलीवर करने वाला तार एक जबड़े से जुड़ा होता है, और वोल्टेज मापने वाला तार दूसरे जबड़े से जुड़ा होता है। केल्विन क्लिप्स का उपयोग तब किया जाता है जब माप की सटीकता की उच्च आवश्यकता होती है।

4 तार प्रतिरोध मापन के अनुप्रयोग क्या हैं?

4 तार प्रतिरोध मापन आवेदन:

• सुदूर संवेदन।
• प्रतिरोध थर्मामीटर डिटेक्टर।
• प्रेरण सख्त।

4 तार प्रतिरोध माप के मुख्य नुकसान क्या हैं?

केल्विन 4 वायर प्रतिरोध माप के नुकसान:

• महंगा.
• जटिल सर्किट।
• परीक्षण की गति बहुत धीमी है।
• नहीं। परीक्षण अंक दो बार है।
• बड़ी संख्या में कनेक्शन तारों की आवश्यकता होती है।

2 तार और 4 तार प्रतिरोध मापन:

में 2 तार प्रतिरोध माप, कुल लीड वायर प्रतिरोध माप में जोड़ता है क्योंकि पूरे सर्किट के माध्यम से वर्तमान समान होता है। चूंकि तार के माध्यम से वोल्टेज गिरता है और मापने वाला घटक त्रुटि के साथ एक माप का उत्पादन कर सकता है, इसमें प्रतिरोध के एक छोटे से मूल्य के लिए बहुत सटीक आउटपुट नहीं होता है जब मापने का प्रतिरोध तार प्रतिरोध से बहुत बड़ा होता है। तब सीसा प्रतिरोध नगण्य हो सकता है। यदि तार की लंबाई यथासंभव न्यूनतम हो, तो माप की सटीकता को बढ़ाया जा सकता है।

जैसा कि हम उपरोक्त चित्र से देख सकते हैं, RW₁ और आरडब्ल्यू₂ लीड तार प्रतिरोध हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि वोल्टमीटर मापता है वोल्टेज ड्रॉप आर + आरडब्ल्यू के पार₁ + आरडब्ल्यू₂ . 2 तार प्रतिरोध माप एक कम सटीक सरल सर्किट संरचना है, जिसके लिए कम कनेक्टिंग तारों की आवश्यकता होती है।

3 तार प्रतिरोध मापन

3 तार प्रतिरोध माप, जो 4 तार प्रतिरोध माप के रूप में सटीक नहीं है, दो-तार प्रतिरोध माप से अधिक सटीक है। सर्किट की जटिलता 4 तार प्रतिरोध माप की तुलना में कम है।

इस पद्धति में, स्विच का उपयोग किया जाता है, इसलिए सबसे पहले, प्रतिरोध के ऊपरी लूप को मापा जाता है, वोल्टमीटर आरडब्ल्यू में वोल्टेज को मापता है।₁ + आरडब्ल्यू₂, फिर मान को 2 से विभाजित करें, जो इन दो तारों का औसत प्रतिरोध देता है। आरडब्ल्यू₃ औसत के समान माना जाता है। आरडब्ल्यू का₁ और आरडब्ल्यू₂.

फिर, सर्किट को नियमित कनेक्शन पर स्विच करें, जो मापने वाले घटक और तार आरडब्ल्यू के प्रतिरोध को मापता है₂ + आरडब्ल्यू₃. परिकलित मूल्य भर में (आर + आरडब्ल्यू₂ + आरडब्ल्यू₃) तो पहले मापा मूल्य के साथ तुलना की

जिसका उपयोग मापा मूल्य से तार द्वारा उत्पादित सीसा प्रतिरोध को खत्म करने के लिए किया जाता है।

3 तार प्रतिरोध माप कनेक्शन बहुत सटीक हो सकता है यदि जुड़े हुए सभी तीन तार समान प्रतिरोध मान R के हों₁ = आर₂ = आर₃. 3 तार प्रतिरोध माप का व्यापक रूप से औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, जो अच्छा समझौता प्रदान करता है; यह सटीक है और 4 तार प्रतिरोध माप से कम तार का उपयोग करता है।

4 तार प्रतिरोध मापन बनाम 2 तार | 2 तार बनाम 4 तार प्रतिरोध मापन | 4 तार बनाम 2 तार प्रतिरोध मापन

आम सवाल-जवाब

2 तार 3 तार और 4 तार प्रकार के प्रतिरोध तापमान डिटेक्टर यानी आरटीडी का वास्तविक कार्य क्या है?

RTD,प्रतिरोध तापमान डिटेक्टर के लिए खड़ा है। यह ज्ञात है कि तापमान परिवर्तन के साथ धातु का प्रतिरोध बदलता है, इसलिए तापमान परिवर्तन के साथ प्रतिरोध को मापकर तापमान अंतर का पता लगाया जा सकता है। वे कुछ धातुएँ हैं जहाँ तापमान गुणांक धनात्मक होता है, इसलिए तापमान में वृद्धि के साथ धातु का विद्युत प्रतिरोध बढ़ता है। आरटीडी 2 तार, 3 तार या 4 तार विधि का उपयोग कर सकता है।

लीड द्वारा शुरू की गई त्रुटि एक महत्वपूर्ण त्रुटि का कारण बन सकती है, इसलिए 2 वायर आरटीडी के बहुत कम अनुप्रयोग हैं, 2 वायर आरटीडी का उपयोग शॉर्ट लीड वायर के साथ किया जाता है या जहां उच्च सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है। तीन-तार आरटीडी माप सर्किट जो लीड तार प्रतिरोध के प्रभाव को कम करता है जब तक कि कनेक्टिंग तार समान लंबाई के होते हैं। टर्मिनल जंग या ढीले कनेक्शन जैसे कुछ कारक अभी भी लीड प्रतिरोध में काफी अंतर कर सकते हैं।

थ्री-वायर आरटीडी टू-वायर आरटीडी की तुलना में अधिक सटीक है, जबकि 4 वायर आरटीडी से कम सटीक, जहां थ्री-वायर आरटीडी का उपयोग आमतौर पर उद्योग में चार तारों की तुलना में अपेक्षाकृत सस्ता होता है और इसमें एक की तुलना में अधिक सीधा सर्किट डिजाइन होता है। चार तार आरटीडी। 4-तार प्रतिरोध मापने में, आरटीडी वह जगह है जहां लीड वायर प्रतिरोध देखा जा सकता है और सेंसर माप से अलग 4-तार आरटीडी एक वास्तविक 4 तार प्रतिरोध मापने वाला ब्रिज 4-वायर आरटीडी का उपयोग किया जाता है जहां उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है। फिर भी, यह डिजाइन में बहुत महंगा और जटिल है।

एक सर्किटरी में एक एमीटर और एक वोल्टमीटर का उपयोग करने वाले तार के प्रतिरोध को मापने की विधि के क्या नुकसान हैं?

नुकसान सर्किटरी के डिजाइन पर निर्भर करते हैं, जो दो-तार प्रतिरोध माप सटीकता के लिए प्रतिरोध को मापेगा और चार-तार प्रतिरोध माप सटीकता उच्च है। इसके विपरीत, दो-तार माप सर्किट बहुत सरल और सस्ता है, जबकि 4 तार प्रतिरोध माप जटिल और महंगा है।

एक एमीटर और वोल्टमीटर का उपयोग करके प्रतिरोध को मापने का नुकसान उन मीटरों का उपयोग करना हो सकता है जो सही ढंग से काम नहीं कर रहे हैं। मीटर के चयन के लिए माप की सीमा पर विचार किया जाना चाहिए, अन्य नुकसान वोल्टमीटर और एमीटर को विभिन्न शाखाओं में सर्किट से जोड़ा जाना चाहिए। वाल्टमीटर को मापने वाले भार के समानांतर जोड़ा जाना चाहिए, जहां एमीटर को उस शाखा के साथ श्रृंखला में जोड़ा जाना चाहिए जहां वर्तमान को मापा जाना है।

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विद्युत हीटर का प्रतिरोध कितना होता है?

जूल हीटिंग या ओम हीटिंग के अनुसार, गर्मी प्रतिरोध के समानुपाती होती है। जूल हीटिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा विद्युत प्रवाह एक कंडक्टर से होकर गुजरता है जिससे गर्मी पैदा होती है, इसलिए इलेक्ट्रिक हीटर के लिए तार में उच्च प्रतिरोध होना चाहिए।

प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारक कौन से हैं?

• तापमान
• तार क्षेत्र की लंबाई
• क्रॉस-सेक्शन क्षेत्र तार
• सामग्री की प्रकृति

क्या मोटे तार में पतले तार की तुलना में अधिक प्रतिरोध होगा क्यों ?

पतले तार में आमतौर पर मोटे तार की तुलना में अधिक प्रतिरोध होता है क्योंकि पतले तार में करंट ले जाने के लिए कम इलेक्ट्रॉन होते हैं और इसकी तुलना में, मोटे तार में करंट ले जाने के लिए अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं। इसके अलावा, एक तार के क्रॉस सेक्शन के प्रतिरोध और क्षेत्र का संबंध पारस्परिक रूप से आनुपातिक होता है, इस वजह से यदि तार का क्रॉस सेक्शन कम हो जाता है, तो तार के प्रतिरोध का मान अधिक होगा।

तार के प्रतिरोध को कैसे बढ़ाया जाए?

तार की लंबाई में वृद्धि या तार के क्रॉस-सेक्शन के क्षेत्र में कमी से प्रतिरोध बढ़ जाता है।

एक तार का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल कितना होता है?

यदि हम एक तार को उसकी लंबाई के लंबवत लंबवत काटते हैं, तो हमें तार का एक वृत्ताकार फलक प्राप्त होता है। तार के वृत्त के फलक के क्षेत्र को तार के अनुप्रस्थ काट के क्षेत्र के रूप में जाना जाता है और तार का यह क्षेत्र तार की लंबाई पर निर्भर नहीं करता है, और यह आम तौर पर तार की पूरी लंबाई में एक समान होता है।

उच्च प्रतिबाधा वोल्टमीटर का उपयोग क्यों करें?

आदर्श वोल्टमीटर में एक अनंत प्रतिबाधा होती है जो परिपथ से किसी भी धारा का उपभोग नहीं करती है। फिर भी, व्यावहारिक रूप से ई अनंत प्रतिबाधा संभव नहीं है। एक उच्च प्रतिबाधा वाल्टमीटर का उपयोग किया जाता है। वोल्टमीटर से गुजरने वाला करंट बहुत छोटा होता है, इसलिए यह समग्र सर्किट को प्रभावित नहीं करता है।

क्या तापमान प्रतिरोध के सीधे आनुपातिक है? 

तापमान सकारात्मक तापमान गुणांक वाले धातु कंडक्टर या धातु के प्रतिरोध के सीधे आनुपातिक होता है।

प्रतिरोध पर तापमान का क्या प्रभाव पड़ता है?

प्रतिरोध पर तापमान का प्रभाव प्रतिरोध के अस्थायी गुणांक पर निर्भर करता है। इसे तापमान में प्रति इकाई परिवर्तन के प्रतिरोध में परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, यदि गुणांक सकारात्मक है, तो तापमान वृद्धि के साथ प्रतिरोध बढ़ेगा और यदि गुणांक नकारात्मक है, तो तापमान वृद्धि के साथ प्रतिरोध कम हो जाएगा।

क्या किसी तार का प्रतिरोध शून्य हो सकता है?

आदर्श रूप में, शून्य तार प्रतिरोध संभव है, लेकिन व्यावहारिक रूप से, मौजूद किसी भी तार का प्रतिरोध शून्य नहीं है।

हम तीन-तार आरटीडी का उपयोग क्यों करते हैं?

थ्री-वायर आरटीडी सबसे सटीक होता है जब थ्री-वायर आरटीडी के लिए लीड वायर रेजिस्टेंस को कनेक्ट करना चार-वायर आरटीडी से सस्ता होता है और इसमें चार-वायर आरटीडी की तुलना में कम जटिल सर्किट डिज़ाइन होता है।

चार-तार प्रतिरोध माप का क्या लाभ है?

चार तार प्रतिरोध माप लीड तार प्रतिरोध को समाप्त कर सकते हैं और उच्चतम सटीकता वाले प्रतिरोध माप कर सकते हैं।

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