📟 ઓહ્મમીટર (Ohmmeter)
ઉદ્દેશ્યો (Objectives): આ લેસનના અંતે તમે સક્ષમ હશો:
- સીરીઝ ટાઈપ ઓહ્મમીટરના સિદ્ધાંત, રચના અને ઉપયોગ સમજાવવા.
- શનટ ટાઈપ ઓહ્મમીટરના સિદ્ધાંત, રચના અને ઉપયોગ સમજાવવા.
રેઝિસ્ટન્સનું માપન (Measurement of resistances): મીડિયમ રેઝિસ્ટન્સ કેલ્વિન બ્રિજ, વ્હીટસ્ટોન બ્રિજ, સ્લાઇડ વાયર બ્રિજ, પોસ્ટ ઓફિસ બોક્સ અને ઓહ્મમીટર જેવા સાધનો દ્વારા માપી શકાય છે. જો કે, હાઈ રેઝિસ્ટન્સ (high resistances) માપવા માટે, મેગોહ્મમીટર (megohmmetrer) અથવા મેગર (megger) નો ઉપયોગ થાય છે. ⚡
ઓહ્મમીટર (Ohmmeter): ઓહ્મમીટર એ એક એવું સાધન છે જેનો ઉપયોગ રેઝિસ્ટન્સ માપવા માટે થાય છે. ઓહ્મમીટર બે પ્રકારના હોય છે: સીરીઝ ટાઈપ ઓહ્મમીટરનો ઉપયોગ મીડિયમ રેઝિસ્ટન્સ માપવા માટે થાય છે અને શનટ ટાઈપ ઓહ્મમીટરનો ઉપયોગ લો અને મીડિયમ રેઝિસ્ટન્સ માપવા માટે થાય છે. ઓહ્મમીટર તેના મૂળભૂત સ્વરૂપમાં એક આંતરિક ડ્રાય સેલ (dry cell), એક PMMC મીટર મુવમેન્ટ અને કરંટ લિમિટિંગ રેઝિસ્ટન્સ ધરાવે છે.
રેઝિસ્ટન્સ માપવા માટે સર્કિટમાં ઓહ્મમીટરનો ઉપયોગ કરતા પહેલા, સર્કિટમાં કરંટ બંધ (switched off) કરવો જોઈએ અને સર્કિટમાં રહેલા કોઈપણ ઇલેક્ટ્રોલિટીક કેપેસિટરને ડિસ્ચાર્જ (discharged) કરવા જોઈએ. યાદ રાખો કે ઓહ્મમીટર પાસે પોતાનો પાવર સોર્સ (source of supply) હોય છે.
🔋 સીરીઝ ટાઈપ ઓહ્મમીટર: રચના (Series type ohmmeter: construction)
આકૃતિ 1 (Fig 1) માં બતાવેલ સીરીઝ ટાઈપ ઓહ્મમીટરમાં મૂળભૂત રીતે PMMC મુવમેન્ટ ‘M’, લિમિટિંગ રેઝિસ્ટન્સ $R_1$ અને બેટરી ‘E’ અને ટર્મિનલ A અને B ની જોડી હોય છે જેમાં અજ્ઞાત રેઝિસ્ટન્સ ‘$R_x$’ જોડવામાં આવે છે. પોઈન્ટરના ઝીરો પોઝિશન (zero position) ને એડજસ્ટ કરવા માટે મીટર ‘M’ ની સમાંતર (parallel) જોડાયેલ શનટ રેઝિસ્ટન્સ $R_2$ નો ઉપયોગ થાય છે.
કાર્યપદ્ધતિ (Working): 🛠️ જ્યારે ટર્મિનલ A અને B શોર્ટ (short) કરવામાં આવે છે (અજ્ઞાત રેઝિસ્ટન્સ $R_x = \text{zero}$), ત્યારે સર્કિટમાં મહત્તમ કરંટ વહે છે. શનટ રેઝિસ્ટન્સ $R_2$ ને એડજસ્ટ કરીને મીટરને ફૂલ સ્કેલ કરંટ ($I_{fsd}$) વાંચવા માટે બનાવવામાં આવે છે. પોઈન્ટરની ફૂલ સ્કેલ કરંટ પોઝિશન સ્કેલ પર 0 (zero) ohm તરીકે માર્ક કરવામાં આવે છે.
જ્યારે ઓહ્મમીટર લેડ્સ (A અને B ટર્મિનલ) ખુલ્લા (open) હોય છે, ત્યારે મીટર મુવમેન્ટમાંથી કોઈ કરંટ વહેતો નથી. તેથી, મીટર ડિફ્લેક્ટ (deflect) થતું નથી અને પોઈન્ટર ડાયલની ડાબી બાજુએ રહે છે. ડાયલની ડાબી બાજુને ઇન્ફિનિટી (infinity – $\infty$) રેઝિસ્ટન્સ તરીકે માર્ક કરવામાં આવે છે જેનો અર્થ છે કે ટેસ્ટ લેડ્સ વચ્ચે અનંત રેઝિસ્ટન્સ (ઓપન સર્કિટ) છે.
ટર્મિનલ A અને B સાથે $R_x$ ની વિવિધ જાણીતી વેલ્યુઝ જોડીને ડાયલ (સ્કેલ) માં મધ્યવર્તી માર્કિંગ (Intermediate marking) કરી શકાય છે.
ઓહ્મમીટરની ચોકસાઈ (accuracy) બેટરીની સ્થિતિ પર આધાર રાખે છે. આંતરિક બેટરીનો વોલ્ટેજ વપરાશ અથવા સંગ્રહ સમયને કારણે ધીમે ધીમે ઘટી શકે છે. આથી ફૂલ સ્કેલ કરંટ ઘટે છે અને જ્યારે ટર્મિનલ A અને B શોર્ટ હોય ત્યારે મીટર ઝીરો વાંચતું નથી.
આકૃતિ 1 માં વેરીએબલ શનટ રેઝિસ્ટન્સ $R_2$ ચોક્કસ મર્યાદામાં બેટરીના ઘટેલા વોલ્ટેજને સરભર કરવા માટે એડજસ્ટમેન્ટ પૂરું પાડે છે. જો બેટરીનો વોલ્ટેજ ચોક્કસ મૂલ્યથી નીચે જાય, તો $R_2$ ને એડજસ્ટ કરવાથી પણ પોઈન્ટર ઝીરો પોઝિશન પર ન આવી શકે, અને તેથી, બેટરીને નવી બેટરી સાથે બદલવી જોઈએ. 🔋
આકૃતિ 2 (Fig 2) માં બતાવ્યા પ્રમાણે, મીટર સ્કેલ જમણી બાજુએ ઝીરો ઓહ્મ અને ડાબી બાજુએ ઇન્ફિનિટી ઓહ્મ માર્ક કરવામાં આવશે. આ ઓહ્મમીટરમાં નોન-લીનિયર (non-linear) સ્કેલ છે કારણ કે રેઝિસ્ટન્સ અને કરંટ વચ્ચે વ્યસ્ત સંબંધ (inverse relationship) છે. આના પરિણામે ઝીરો એન્ડ પાસે સ્કેલ વિસ્તરેલો (expanded) અને ઇન્ફિનિટી એન્ડ પાસે ગીચ (crowded) હોય છે.
🔌 શનટ ટાઈપ ઓહ્મમીટર (Shunt type ohmmeter)
આકૃતિ 3 (Fig 3) શનટ ટાઈપ ઓહ્મમીટરનો સર્કિટ ડાયાગ્રામ બતાવે છે. આ મીટરમાં બેટરી ‘E’ ઝીરો ઓહ્મ, એડજસ્ટમેન્ટ રેઝિસ્ટન્સ $R_1$ અને PMMC મીટર મુવમેન્ટ સાથે સીરીઝમાં છે. અજ્ઞાત રેઝિસ્ટન્સ $R_x$, જે ટર્મિનલ A અને B વચ્ચે જોડાયેલ છે, તે મીટર સાથે પેરેલલ (parallel) સર્કિટ બનાવે છે. સ્ટોરેજ દરમિયાન બેટરી ડ્રેઇન (drain) ન થાય તે માટે, સ્વિચ S એ સ્પ્રિંગ-લોડેડ, પુશ-બટન પ્રકારની હોય છે.
કાર્યપદ્ધતિ (Working): ⚙️ જ્યારે ટર્મિનલ A અને B શોર્ટ કરવામાં આવે છે (અજ્ઞાત રેઝિસ્ટન્સ $R_x = \text{zero}$), ત્યારે મીટર કરંટ ઝીરો હોય છે. બીજી બાજુ જો ટર્મિનલ A અને B ખુલ્લા (open) હોય $R_x = \infty$, તો કરંટ ફક્ત મીટરમાંથી વહે છે, અને $R_1$ ની યોગ્ય પસંદગી દ્વારા, પોઈન્ટરને તેના ફૂલ સ્કેલ વાંચવા માટે બનાવી શકાય છે.
તેથી, શનટ ટાઈપ ઓહ્મમીટરમાં આકૃતિ 4 (Fig 4) માં બતાવ્યા પ્રમાણે ડાબી બાજુએ (કોઈ કરંટ નહીં) ઝીરો માર્ક અને જમણી બાજુએ (ફૂલ સ્કેલ ડિફ્લેક્શન કરંટ) ઇન્ફિનિટી માર્ક હોય છે. રેઝિસ્ટન્સ માપતી વખતે કરંટ મધ્યવર્તી મૂલ્યો (intermediate values) માં વિભાજિત થાય છે, કરંટ મીટર રેઝિસ્ટન્સ અને અજ્ઞાત રેઝિસ્ટન્સના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં વહેંચાય છે. તે મુજબ પોઈન્ટર મધ્યવર્તી સ્થિતિ લે છે.
ઉપયોગ (Use): 💡 આ પ્રકારનું ઓહ્મમીટર ખાસ કરીને લો વેલ્યુ રેઝિસ્ટર (low value resistors) માપવા માટે યોગ્ય છે.