- పదార్థాలు అవసరం
- ట్యాంక్ సర్క్యూట్ ఎలా పనిచేస్తుంది?
- ఇండక్టెన్స్ మరియు కెపాసిటెన్స్ కొలిచేందుకు సెటప్
- ఓసిల్లోస్కోప్‌తో ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీని కొలవడం ఎలా?
ప్రతి ఎలక్ట్రానిక్స్ సర్క్యూట్లో రెసిస్టర్లు, ఇండక్టర్లు మరియు కెపాసిటర్లు ఎక్కువగా ఉపయోగించే నిష్క్రియాత్మక భాగాలు. ఈ మూడింటిలో రెసిస్టర్లు మరియు కెపాసిటర్ల విలువ సాధారణంగా దాని పైన రెసిస్టర్ కలర్ కోడ్ గా లేదా సంఖ్యా మార్కింగ్ గా గుర్తించబడుతుంది. సాధారణ మల్టీమీటర్ ఉపయోగించి కూడా నిరోధకత మరియు కెపాసిటెన్స్‌ను కొలవవచ్చు. కానీ చాలా మంది ప్రేరకాలు, ముఖ్యంగా ఫెర్రైట్ కోర్డ్ మరియు ఎయిర్ కోర్డ్ కొన్ని కారణాల వల్ల వాటిపై ఎలాంటి మార్కింగ్ ఉన్నట్లు అనిపించదు. మీరు మీ సర్క్యూట్ డిజైన్ కోసం ఇండక్టర్ యొక్క సరైన విలువను ఎన్నుకోవలసి వచ్చినప్పుడు లేదా పాత ఎలక్ట్రానిక్ పిసిబి నుండి ఒకదాన్ని రక్షించినప్పుడు మరియు దాని విలువను తెలుసుకోవాలనుకున్నప్పుడు ఇది చాలా బాధించేది.
ఇండక్టర్, కెపాసిటర్ లేదా రెసిస్టర్ యొక్క విలువను కొలవగల మరియు దానిని నేరుగా ప్రదర్శించగల LCR మీటర్‌ను ఉపయోగించడం ఈ సమస్యకు ఒక సరళమైన పరిష్కారం. ప్రతిఒక్కరికీ వారితో LCR మీటర్ అందుబాటులో లేదు, కాబట్టి ఈ వ్యాసంలో ఒక సాధారణ సర్క్యూట్ మరియు సులభమైన గణనలను ఉపయోగించి ఇండక్టర్ లేదా కెపాసిటర్ యొక్క విలువను కొలవడానికి ఓసిల్లోస్కోప్‌ను ఎలా ఉపయోగించాలో తెలుసుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది. మీకు మరింత శీఘ్రంగా మరియు దృ way మైన మార్గం అవసరమైతే, మీరు మీ స్వంత ఎల్‌సి మీటర్‌ను కూడా నిర్మించవచ్చు, ఇది డిస్ప్లే విలువను చదవడానికి అదనపు ఎంసియుతో పాటు అదే టెక్నిక్‌ని ఉపయోగిస్తుంది.
పదార్థాలు అవసరం
- ఓసిల్లోస్కోప్
- సిగ్నల్ జనరేటర్ లేదా ఆర్డునో లేదా ఇతర MCU నుండి సాధారణ PWM సిగ్నల్
- డయోడ్
- తెలిసిన కెపాసిటర్ (0.1uf, 0.01uf, 1uf)
- రెసిస్టర్ (560 ఓం)
- కాలిక్యులేటర్
తెలియని ప్రేరక లేదా కెపాసిటర్ యొక్క విలువను కొలవడానికి మేము ట్యాంక్ సర్క్యూట్ అని పిలువబడే సాధారణ సర్క్యూట్ను నిర్మించాలి. ఈ సర్క్యూట్ను LC సర్క్యూట్ లేదా రెసొనెంట్ సర్క్యూట్ లేదా ట్యూన్డ్ సర్క్యూట్ అని కూడా పిలుస్తారు. ట్యాంక్ సర్క్యూట్ అంటే సర్క్యూట్, దీనిలో మనకు ఒక ఇండక్టర్ మరియు కెపాసిటర్ ఒకదానికొకటి సమాంతరంగా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి మరియు సర్క్యూట్ శక్తితో వోల్టేజ్ మరియు దాని అంతటా ఉన్న విద్యుత్తు ప్రతిధ్వనించే ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద ప్రతిధ్వనిస్తుంది. మేము ముందుకు వెళ్ళే ముందు ఇది ఎలా జరుగుతుందో అర్థం చేసుకుందాం.
ట్యాంక్ సర్క్యూట్ ఎలా పనిచేస్తుంది?
ఇంతకు ముందు చెప్పినట్లుగా, ఒక సాధారణ ట్యాంక్ సర్క్యూట్ సమాంతరంగా అనుసంధానించబడిన ఇండక్టర్ మరియు కెపాసిటర్‌ను కలిగి ఉంటుంది. కెపాసిటర్ కేవలం రెండు సమాంతర పలకలతో కూడిన పరికరం, ఇది విద్యుత్ క్షేత్రంలో శక్తిని నిల్వ చేయగల సామర్థ్యం కలిగి ఉంటుంది మరియు ఇండక్టర్ అనేది అయస్కాంత పదార్థంపై గాయపడిన కాయిల్, ఇది అయస్కాంత క్షేత్రంలో శక్తిని నిల్వ చేయగలదు.
సర్క్యూట్ శక్తితో ఉన్నప్పుడు కెపాసిటర్ ఛార్జ్ అవుతుంది మరియు శక్తిని తొలగించినప్పుడు కెపాసిటర్ దాని శక్తిని ఇండక్టర్‌లోకి విడుదల చేస్తుంది. కెపాసిటర్ దాని శక్తిని ఇండక్టర్‌లోకి తీసివేసే సమయానికి, ఇండక్టర్ చార్జ్ అవుతుంది మరియు దాని శక్తిని వ్యతిరేక ధ్రువణతలో కెపాసిటర్‌లోకి నెట్టడానికి దాని శక్తిని ఉపయోగిస్తుంది, తద్వారా కెపాసిటర్ మళ్లీ ఛార్జ్ అవుతుంది. ప్రేరకాలు మరియు కెపాసిటర్లు చార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ చేసినప్పుడు ధ్రువణతను మారుస్తాయని గుర్తుంచుకోండి. ఈ విధంగా వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ పై GIF చిత్రంలో చూపిన విధంగా ప్రతిధ్వనిని సృష్టిస్తుంది.
ఇది ఎప్పటికీ జరగదు ఎందుకంటే, ప్రతిసారీ కెపాసిటర్ లేదా ఇండక్టర్ ఛార్జ్ చేసి, విడుదల చేసే ప్రతిసారీ వైర్ యొక్క నిరోధకత కారణంగా లేదా అయస్కాంత శక్తిగా కోల్పోతుంది మరియు నెమ్మదిగా ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క పరిమాణం క్రింద చూపిన విధంగా మసకబారుతుంది తరంగ రూపం.
మన సిగ్నల్‌ను మన పరిధిలో పొందిన తర్వాత, ఈ సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని కొలవవచ్చు, ఇది ప్రతిధ్వనించే ఫ్రీక్వెన్సీ తప్ప మరేమీ కాదు, అప్పుడు ఇండక్టర్ లేదా కెపాసిటర్ యొక్క విలువను లెక్కించడానికి ఈ క్రింది సూత్రాలను ఉపయోగించవచ్చు.
FR = 1 / / 2π √LC
పై సూత్రాలలో F R అనేది ప్రతిధ్వనించే పౌన frequency పున్యం, ఆపై కెపాసిటర్ యొక్క విలువ మనకు తెలిస్తే ఇండక్టర్ యొక్క విలువను లెక్కించవచ్చు మరియు అదేవిధంగా మనకు ఇండక్టర్ విలువ తెలుసు, కెపాసిటర్ విలువను లెక్కించవచ్చు.
ఇండక్టెన్స్ మరియు కెపాసిటెన్స్ కొలిచేందుకు సెటప్
తగినంత సిద్ధాంతం, ఇప్పుడు బ్రెడ్‌బోర్డ్‌లో సర్క్యూట్ను నిర్మించుకుందాం. ఇక్కడ నాకు ఇండక్టర్ ఉంది, దీని విలువ నేను ఇండక్టర్ యొక్క తెలిసిన విలువను ఉపయోగించి తెలుసుకోవాలి. నేను ఇక్కడ ఉపయోగిస్తున్న సర్క్యూట్ సెటప్ క్రింద చూపబడింది
కెపాసిటర్ సి 1 మరియు ఇండక్టర్ ఎల్ 1 ట్యాంక్ సర్క్యూట్ను ఏర్పరుస్తాయి, డయోడ్ డి 1 ప్రస్తుత పిడబ్ల్యుఎం సిగ్నల్ సోర్స్‌లోకి ప్రవేశించకుండా నిరోధించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది మరియు సర్క్యూట్ ద్వారా విద్యుత్తును పరిమితం చేయడానికి రెసిస్టర్ 560 ఓంలు ఉపయోగించబడతాయి. ఇక్కడ నేను వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీతో PWM వేవ్‌ఫార్మ్‌ను రూపొందించడానికి నా Arduino ని ఉపయోగించాను, మీకు ఒకటి ఉంటే లేదా ఏదైనా PWM సిగ్నల్‌ని ఉపయోగిస్తే మీరు ఫంక్షన్ జెనరేటర్‌ను ఉపయోగించవచ్చు. ట్యాంక్ సర్క్యూట్ అంతటా స్కోప్ అనుసంధానించబడి ఉంది. సర్క్యూట్ పూర్తయిన తర్వాత నా హార్డ్‌వేర్ సెటప్ క్రింద కనిపిస్తుంది. మీరు నా తెలియని టారిడ్ కోర్ ఇండక్టర్‌ను కూడా ఇక్కడ చూడవచ్చు
ఇప్పుడు పిడబ్ల్యుఎం సిగ్నల్ ఉపయోగించి సర్క్యూట్ను శక్తివంతం చేయండి మరియు స్కోప్‌లో ప్రతిధ్వని సిగ్నల్ కోసం గమనించండి. మీకు స్పష్టమైన ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ లభించకపోతే మీరు కెపాసిటర్ విలువను మార్చడానికి ప్రయత్నించవచ్చు, సాధారణంగా 0.1uF కెపాసిటర్ చాలా ప్రేరకాలకు పని చేయాలి కాని మీరు 0.01uF వంటి తక్కువ విలువలతో కూడా ప్రయత్నించవచ్చు. మీరు ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీని పొందిన తర్వాత ఇది ఇలా ఉండాలి.
ఓసిల్లోస్కోప్‌తో ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీని కొలవడం ఎలా?
కొంతమందికి వక్రత కనిపిస్తుంది, ఇతరులకు మీరు కొంచెం సర్దుబాటు చేయవలసి ఉంటుంది. మాకు డికౌప్లింగ్ కెపాసిటర్ అవసరం కాబట్టి స్కోప్ ప్రోబ్ 10x కు సెట్ చేయబడిందని నిర్ధారించుకోండి. సమయ విభజనను 20us లేదా అంతకంటే తక్కువ వద్ద సెట్ చేసి, ఆపై 1V కన్నా తక్కువ పరిమాణాన్ని తగ్గించండి. ఇప్పుడు పిడబ్ల్యుఎం సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని పెంచడానికి ప్రయత్నించండి, మీకు వేవ్‌ఫార్మ్ జనరేటర్ లేకపోతే, మీరు ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీని గమనించే వరకు కెపాసిటర్ విలువను తగ్గించడానికి ప్రయత్నించండి. మీరు ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీని పొందిన తర్వాత స్కోప్‌ను సింగిల్ సెక్‌లో ఉంచండి. పైన చూపిన విధంగా స్పష్టమైన తరంగ రూపాన్ని పొందడానికి మోడ్.
సిగ్నల్ పొందిన తరువాత మనం ఈ సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని కొలవాలి. మీరు చూడగలిగినట్లుగా, సమయం పెరిగేకొద్దీ సిగ్నల్ యొక్క పరిమాణం చనిపోతుంది, కాబట్టి మేము సిగ్నల్ యొక్క ఏదైనా ఒక పూర్తి చక్రం ఎంచుకోవచ్చు. కొన్ని స్కోప్‌లు అదే విధంగా చేయడానికి కొలత మోడ్‌ను కలిగి ఉండవచ్చు, కానీ కర్సర్‌ను ఎలా ఉపయోగించాలో ఇక్కడ నేను మీకు చూపిస్తాను. ఫ్రీక్వెన్సీ కాలాన్ని కొలవడానికి క్రింద చూపిన విధంగా సైన్ వేవ్ ప్రారంభంలో మొదటి కర్సర్ లైన్ మరియు రెండవ వేవ్‌ను సైన్ వేవ్ ముగింపులో ఉంచండి. నా విషయంలో సమయం క్రింద ఉన్న చిత్రంలో హైలైట్ చేయబడింది. నా స్కోప్ కూడా ఫ్రీక్వెన్సీని ప్రదర్శిస్తుంది, కానీ అభ్యాస ప్రయోజనం కోసం మీరు మీ స్కోప్ ప్రదర్శించకపోతే కాల వ్యవధిని కనుగొనడానికి గ్రాఫ్ లైన్లు మరియు టైమ్ డివిజన్ విలువను కూడా ఉపయోగించవచ్చు.
మేము సిగ్నల్ యొక్క కాల వ్యవధిని మాత్రమే కొలిచాము, ఫ్రీక్వెన్సీని తెలుసుకోవడానికి మనం సూత్రాలను ఉపయోగించవచ్చు
ఎఫ్ = 1 / టి
కాబట్టి మన విషయంలో కాల వ్యవధి విలువ 29.5uS, ఇది 29.5 × 10 -6. కాబట్టి ఫ్రీక్వెన్సీ విలువ ఉంటుంది
F = 1 / (29.5 × 10 -6) = 33.8 KHz
ఇప్పుడు మనకు ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ 33.8 × 10 3 Hz మరియు కెపాసిటర్ యొక్క విలువ 0.1uF గా ఉంది, ఇది 0.1 × 10 -6 F, ఇవన్నీ మనకు లభించే సూత్రాలలో ప్రత్యామ్నాయం
FR = 1 / 2π √LC 33.8 × 10 3 = 1/2 πL (0.1 x 10 -6)
L కోసం పరిష్కారం
L = (1 / (2π x 33.8 x 10 3) 2 / 0.1 × 10 -6 = 2.219 × 10 -4 = 221 × 10 -6 L ~ = 220 uH
కాబట్టి, తెలియని ప్రేరక విలువ 220uH గా లెక్కించబడుతుంది, అదేవిధంగా మీరు తెలిసిన ఇండక్టర్ ఉపయోగించి కెపాసిటర్ విలువను కూడా లెక్కించవచ్చు. నేను తెలిసిన కొన్ని ఇతర ప్రేరక విలువలతో కూడా ప్రయత్నించాను మరియు అవి బాగా పనిచేస్తున్నట్లు అనిపిస్తుంది. దిగువ జతచేయబడిన వీడియోలో మీరు పూర్తి పనిని కూడా కనుగొనవచ్చు.
మీరు వ్యాసాన్ని అర్థం చేసుకున్నారని మరియు క్రొత్తదాన్ని నేర్చుకున్నారని ఆశిస్తున్నాను. ఇది మీ కోసం పని చేయడంలో మీకు ఏమైనా సమస్య ఉంటే, మీ ప్రశ్నలను వ్యాఖ్య విభాగంలో ఉంచండి లేదా మరింత సాంకేతిక సహాయం కోసం ఫోరమ్‌ను ఉపయోగించండి.