রোগোস্কি কয়েল সম্পর্কিত সাধারণ জিজ্ঞাসা এবং রোগোস্কি কয়েল কীভাবে কাজ করে?

রোগোস্কি কয়েল কী?

জার্মান পদার্থবিজ্ঞানী ওয়াল্টার রোগোস্কির নামে নামকরণ করা রোগোস্কি কয়েল হলো একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ পরিমাপক যন্ত্র, যা প্রবাহের হারের পরিবর্তন বা di/dt পরিমাপ করে। এটি সাধারণত পরিবর্তী প্রবাহ (AC) পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমন—উচ্চ গতির ক্ষণস্থায়ী প্রবাহ, স্পন্দিত প্রবাহ বা জটিল অ-সাইনুসয়েডাল প্রবাহ তরঙ্গাকৃতি। রোগোস্কি কয়েলের নতুন উন্নয়নগুলোর মধ্যে একটি ট্রান্সকন্ডাকট্যান্স অ্যামপ্লিফায়ারের সংযোজন রয়েছে, যা প্রচলিত কারেন্ট ট্রান্সফরমারের অনুকরণে ০-৫ অ্যাম্পিয়ার আউটপুট প্রদান করে।

এটি কীভাবে কাজ করে, রোগোস্কি কয়েল কারেন্ট সেন্সর স্কিম্যাটিক

রোগোস্কি কয়েলের সাধারণ প্রয়োগগুলো কী কী?

  • পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর গবেষণা ও উন্নয়ন
  • বৃহৎ ডিসি-র উপর চাপানো ছোট স্রোত (যেমন ক্যাপাসিটরের লহর)
  • ফল্ট কারেন্ট মনিটরিং (ওভার কারেন্ট সনাক্তকরণ)
  • শক্তি পর্যবেক্ষণ যেখানে তাদের আচরণ ক্লাস ০.৫ কারেন্ট ট্রান্সফরমারের সমতুল্য।
  • বজ্রপাত পরিমাপ
  • বৃহৎ এসি স্রোত: গলানোর এবং আর্ক ফার্নেস
  • উচ্চ কম্পাঙ্কের সাইনুসয়েড, যেমন আবেশন তাপায়ন, আরএফ অ্যাপ্লিকেশন
  • VFD কন্ট্রোলারের সাথে সংযুক্ত ঘূর্ণায়মান মেশিনগুলিতে বিয়ারিং/শ্যাফট কারেন্ট
  • শক্তি পরিমাপ (এইচএফ হারমোনিক্সের সঠিক পরিমাপ)

এর সরলতম রূপে, একটি রোগোস্কি কয়েল হলো একটি ধ্রুবক প্রস্থচ্ছেদ ক্ষেত্রফল A বিশিষ্ট অ-চৌম্বকীয় ফর্মারের উপর প্রতি মিটারে N সংখ্যক পাক দিয়ে সুষমভাবে জড়ানো একটি কয়েল । প্যাঁচানোর তারটিকে ফর্মারের কেন্দ্রীয় অক্ষ বরাবর শুরুর বিন্দুতে ফিরিয়ে আনা হয় এবং এর দুটি প্রান্ত সাধারণত একটি কেবলের সাথে সংযুক্ত থাকে। কয়েলের মুক্ত প্রান্তটি সাধারণত কেবল সংযোগের সংলগ্ন একটি সকেটে এমনভাবে প্রবেশ করানো হয় যাতে এটিকে খুলে ফেলা যায়, যার ফলে কয়েলটিকে পরিমাপযোগ্য তড়িৎপ্রবাহ বহনকারী পরিবাহীর চারপাশে প্যাঁচানো সম্ভব হয়।

রোগোস্কি কয়েল কীভাবে কাজ করে?

একটি পরিবাহীতে পরিবর্তী বা স্পন্দিত তড়িৎপ্রবাহ একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে এবং এই চৌম্বক ক্ষেত্র ও ক্ষেত্রটির নিকটবর্তী রোগোস্কি কয়েলের মিথস্ক্রিয়ার ফলে কয়েলের মধ্যে একটি আবিষ্ট ভোল্টেজ উৎপন্ন হয়, যা পরিমাপাধীন তড়িৎপ্রবাহের পরিবর্তনের হারের সমানুপাতিক। যদি কয়েলটি কোনো বিচ্ছিন্নতা ছাড়া একটি বদ্ধ লুপ গঠন করে, তবে এটি দেখানো যেতে পারে যে কয়েলে আবিষ্ট ভোল্টেজ E, পরিবেষ্টিত তড়িৎপ্রবাহ I-এর পরিবর্তনের হারের সমানুপাতিক, E=H.dI/dt সম্পর্ক অনুসারে , যেখানে H , কয়েলের সংবেদনশীলতা (Vs/A এককে), NA- এর সমানুপাতিক ।

এটি কীভাবে কাজ করে, কারেন্ট সেন্সিংয়ের জন্য রোগোস্কি কয়েল ইন্টিগ্রেটর

I- এর সমানুপাতিক একটি আউটপুট ভোল্টেজ Vout পেতে হলে কয়েল ভোল্টেজ E- কে ইন্টিগ্রেট করা প্রয়োজন ; এজন্য ১ হার্টজেরও নিচে পর্যন্ত বিস্তৃত একটি ব্যান্ডউইথ প্রদানের জন্য একটি ইলেকট্রনিক ইন্টিগ্রেটর ব্যবহার করা হয়।

এর সরলতম রূপে, একটি ইনপুট রোধক Rsh এবং একটি ফিডব্যাক ধারক C সহ অপ-অ্যাম্প ইন্টিগ্রেটরের আউটপুট হলো Vout=(1/CR)∫ Edt। সুতরাং, সামগ্রিক ট্রান্সডিউসার গেইনটি Vout=RshI দ্বারা প্রকাশ করা হয় , যেখানে Rsh= H/CR হলো ট্রান্সডিউসারের সংবেদনশীলতা (V/A)।

I- এর সমানুপাতিক Vout সম্পর্কটি ট্রান্সডিউসারের সম্পূর্ণ ব্যান্ডউইথ জুড়ে বৈধ। ব্যান্ডউইথকে fL থেকে fH পর্যন্ত কম্পাঙ্কের সেই পরিসর হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় , যার জন্য সাইনুসয়েডাল কারেন্ট নির্দিষ্ট সংবেদনশীলতা Rsh- এর 3dB-এর মধ্যে পরিমাপ করা যায় ।

কম ফ্রিকোয়েন্সিতে ইন্টিগ্রেটরের গেইন বৃদ্ধি পায় এবং তাত্ত্বিকভাবে ফ্রিকোয়েন্সি শূন্যের কাছাকাছি এলে তা অসীম হয়ে যায়। এর ফলে অগ্রহণযোগ্য ডিসি ড্রিফট এবং কম ফ্রিকোয়েন্সির নয়েজ তৈরি হবে; তাই কম ফ্রিকোয়েন্সিতে ইন্টিগ্রেটরের গেইন সীমিত রাখতে হয়। এই সীমাবদ্ধতাটি ইন্টিগ্রেটিং ক্যাপাসিটরের সমান্তরালে একটি লো-পাস ফিল্টার স্থাপন করে অর্জন করা হয়। লো-পাস ফিল্টারটি কম ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডউইথ fL নির্ধারণ করে , যা সাধারণত ১ হার্টজের চেয়ে কম হয়।

রোগোস্কি কয়েল ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স কার্ভ

রোগোস্কি কয়েলের বণ্টিত ইন্ডাকট্যান্স এবং ক্যাপাসিট্যান্সের কারণে একটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডউইথ fH (সাধারণত ১ মেগাহার্টজ বা তার বেশি) থাকে, যার উপরে পরিমাপ ক্ষীণ হয়ে যায় এবং উল্লেখযোগ্য ফেজ বিলম্ব ঘটে। ইলেকট্রনিক ইন্টিগ্রেটরের ব্যান্ডউইথ এবং ইন্টিগ্রেটরকে কয়েলের সাথে সংযোগকারী তারের দৈর্ঘ্যও এই সীমাটিকে প্রভাবিত করে।

বহু বছর ধরে, পাওয়ারটেক রোগোস্কি কয়েল, কেবল এবং ইন্টিগ্রেটরের গাণিতিক মডেল তৈরি করেছে, যা আমাদেরকে ক্রমবর্ধমান বাজারের জন্য বিভিন্ন আকারের নির্ভরযোগ্য ও নির্ভুল কারেন্ট ট্রান্সডিউসার তৈরি করতে সক্ষম করে।

এসি বা দ্রুত পরিবর্তনশীল কারেন্ট পরিমাপের জন্য রোগোস্কি কয়েল ব্যবহারের ক্ষেত্রে, কারেন্ট পরিমাপের অন্যান্য পদ্ধতির তুলনায় কিছু সুবিধা রয়েছে:

  • রেট্রো-ফিট করা সহজ, ক্লিপ-এরাউন্ড রোগোস্কি কয়েল সেন্সরটি পাতলা, হালকা, নমনীয় এবং শক্তিশালী।
  • কয়েলের আকার পরিমাপ করা কারেন্টের মাত্রার উপর নির্ভর করে না।
  • TO-220 সেমিকন্ডাক্টর সুইচিং ডিভাইসের লেগগুলোর মধ্যে এঁটে যাওয়ার মতো যথেষ্ট ছোট কয়েল।
  • উইন্ড-টারবাইন জেনারেটরের গোলাকার শ্যাফটে লাগানোর জন্য ২০ মিটার কয়েল
  • অনাক্রমণাত্মক স্থাপন (পরীক্ষাধীন সার্কিটে মাত্র কয়েক pH প্রভাব ফেলে)
  • প্রশস্ত-ব্যান্ডউইথ এবং পূর্বাভাসযোগ্য ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া
  • বিদ্যুৎ মানের পরিমাপ বা জটিল তরঙ্গরূপ পর্যবেক্ষণের জন্য আদর্শ
  • স্বাভাবিকভাবেই নিরাপদ - খোলা বর্তনীর সেকেন্ডারি ভোল্টেজ বা স্ফুলিঙ্গ থেকে কোনো বিপদ নেই।
  • প্রাথমিক এবং মাধ্যমিকের মধ্যে গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতা
  • ৩০০:১ পর্যন্ত চমৎকার রৈখিকতা (রোগোস্কি কয়েলে স্যাচুরেট হওয়ার মতো কোনো চৌম্বকীয় পদার্থ নেই)
  • ক্ষতি ছাড়াই বিশাল ওভারলোড স্রোত সহ্য করতে সক্ষম
  • ডিসি কারেন্টের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী - এটি বৃহৎ ডিসি উপাদানের উপস্থিতিতে ছোট এসি কারেন্ট পরিমাপ করতে পারে।