වෝල්ට් මීටරය

වෝල්ට් මීටරය යනු අන්ත දෙකක් අතර විභව අන්තරය මැනීම සදහා භාවිතා කරන  උපකරණයකි.  ඇනලොග් වෝල්ට් මීටරය පරිපථයේ විභව වෙනසට සමානුපාත පරිමාණයක් පෙන්වමින් චලනය වන අතර ඩිජිටල් වෝල්ට් මිටරය, ඇනලොග් ඩිජිටල් පරිවර්තකයක ආධාරයෙන් සංඛ්‍යාත්මක දර්ශකයක් ලබා දේ.

වෝල්ට් මීටර පරිපථ තුලදී රවුමක් ඇතුලත වූ V අකුරකින් සංකේතවත් කරනු ලැබේ.

වෝල්ට් මීටර විවිධාකර රාශියකින් නිෂ්පාදනය කරයි. ප්‍රධාන වශයෙන් විදුලි හා ඉලෙක්ට්‍රෝනික් කටයුතු සදහා බාවිතා වන වෝල්ට් මිටර වර්ග දෙකකි. පැනලයක් මත සවි කරන ලද වෝල්ට් මිටර් මාදිලිය ජෙනේරේටර් හා වෙනත් උපකරණ අධික්ෂණය සදහා බාවිතා කරයි. එමෙන්ම ජංගම වෝල්ට් මිටර් මාදිලිය විභව අන්තරය මෙන්ම  ධාරාව හා ප්‍රතිරෝධය මැනීම සදහා වූ මල්ටිමීටරයක් ලෙසින් දැකගත හැකිය. විභව අන්තරයක් බවට පරිවර්තනය කල හැකි ඕනෑම මිනුම් ඒකකයක් (පීඩනය,උෂ්ණත්වය) සුදුසු පරිදි ක්‍රමාංකනය කිරීමෙන් පසු වෝල්ට් මීටර දර්ශකයක් තුල දැක්විය හැකිය.

සාමාන්‍ය භාවිතයේ පවතින ඇනලොග් වෝල්ට් මීටරයක නිරවද්‍යතාව ප්‍රතිශතයක් ලෙස කුඩා අගයක් විය හැකිය.  මේවා දශම අගයන්ගේ පවතින වොල්ටියතාවන්ගේ සිට දහස් සංඛ්‍යාත වෝල්ටීයතාවන් මැනීම සදහා භාවිතා කරයි. ඩිජිටල් වෝල්ට් මීටර් 1% වඩා ඉහළ නිරවද්‍යතාවකින් මිනුම් ඉදිරිපත් කිරීම සදහා භාවිත කල හැකි අතර විශේෂයෙන් ක්‍රමාංකනය කල උපකරණ ඉතා ඉහල නිරවද්‍යතාවක් පෙන්වයි. මෙසේ  විශේෂයෙන් ක්‍රමාංකනය කල උපකරණ මගින් මිලියනයට කොටස් කිහිපයක නිරවද්‍යතාවකින් යුතුව මිනුම් ලබා ගත හැකි වේ. කාරකත්මක වර්ධක (amplifiers) යොදා ගනිමින් නිපදවා ඇති වෝල්ට් මිටර ඉතා කුඩා විභව, මයික්‍රෝවෝල්ට් පරාසයේ හෝ ඊට පහල විභව මැනීමට භාවිතා කල හැක.

නිරවද්‍ය වෝල්ට් මීටර සෑදීමට ඇති ප්‍රධාන අභියෝගය වන්නේ එය නිවැරදිව ක්‍රමාංකනය කිරීමයි. විද්‍යාගාර තුලදී සියුම් කටයුතු සදහා “වෙස්ටන් කෝෂ(Weston cell)” සම්මත වෝල්ටීයතාව ලෙස භාවිතා වේ. නිවැරදි වෝල්ටීයතාවන් ඉලෙක්ට්‍රෝණික පරිපථ පදනම් කරගෙන ලබා ගත හැකි වේ.

ඇනලොග්  වෝල්ට්මීටරය 

සල දගර ගැල්වනොමීටරයකට ශ්‍රේණිගතව යෙදු ප්‍රතිරෝධයක් ආධාරයෙන් එය  වෝල්ට් මීටරයක් ලෙස භාවිතා කල හැක. ගල්වනොමීටරය තුල පරිවරණය කරන ලද කම්බි දගරයක් චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් තුල රදවා ඇත. විද්‍යුත් ධාරාවක් යෙදු විට චුම්බක ක්ෂේත්‍රය හා කම්බි දගරය තුල ඇතිවන චුම්බක ක්ෂේත්‍රය අතර ඇතිවන ගැටීම නිසා ඇතිවන ව්‍යාවර්ථය හේතුවෙන් කම්බි දගරය වක්‍රාකාරව චලනයට නැඹුරු  වේ. මෙහිදී ඇතිවන ව්‍යාවර්ථය , කම්බි දගරය  තුල ධාරාවට සමානුපාත වේ. කම්බි දගරය , එය චලනය වන දිශාවට ප්‍රතිවිරුද්ධව ඇති දුන්නක් සම්පීඩනය කරමින් කරකැවෙන අතර  කම්බි දගරයේ ඇතිවන අපගමනය ධාරාවට හා විභව අන්තරයට සමානුපාත වේ. සලකුණු කල පරිමාණයක් මත ඇති පිහිටුම් දර්ශකයක් මගින් මෙම විභව අන්තරය පෙන්නුම් කරයි.

වෝල්ට් මීටර් නිර්මාණයේදී සලකා ඇති ප්‍රධාන කරුණක් නම් එය අදාල පරිපථයට අවම බාදාවක් වන ලෙසින් හා ක්‍රියාකිරීමට ඉතා කුඩා ධාරාවක් ලබා ගන්නා ලෙසින් නිර්මාණයි. සංවේදී ගල්වනොමිටරයක් විශාල ප්‍රතිරෝධ සමග භාවිතයෙන් මෙම අරමුණ සාක්ෂාත් කරගෙන ඇත. 

එවැනි මීටරයක සංවේදීතාව “වෝල්ටයට ඕම්” මගින් ප්‍රකාශ කල හැකිය.

ස්ථිර චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් සහිත සල දගර උපකරණ සරල ධරා වලට පමණක් ප්‍රතිචාර දක්වයි. ප්‍රත්‍යාවර්ථ වෝල්ටීයතා මැනීමට පරිපථය තුල සෘජුකාරක සවිකිරීම මගින් දගරය දෙපසට චලනය වීම වලක්වා ගනී. සමහර සල දගර උපකරණ වල පරිමාණය 0 මධ්‍යස්ථ කර අන්ත දෙකක් සහිතව පිහිටුවා ඇති අතර මේවා විභවයේ දිශාව මාරු වීම හදුනා ගැනීම සදහා උපකාරී වේ.

ස්ථිති විද්‍යුත් මුලධර්ම මත පදනම් වූ වෝල්ට් මීටර තුල ආරෝපිත තල දෙකක් එකිනෙකා මත ඇති කර ගන්නා විකර්ෂණය උපයෝගී කර ගනිමින් දුන්නකට සවි කරන ලද දර්ශකයක් චලනය කිරිම සිදුවේ. මේ ආකාරයේ වෝල්ට් මීටර් නොසැලකිය හැකි තරම් කුඩා ධාරාවක් ලබා ගන්නා අතර 100v වැඩි විභවයන් සදහා සංවේදී වේ. එමෙන්ම මේවා සරල හා ප්‍රත්‍යාවර්ථ යන ධාරා වර්ග දෙකම සමග මිනුම් ලබා ගැනීමට භාවිතා කල හැකිය.

රික්ත කපාට වෝල්ට් මීටර සහ ක්ෂේත්‍ර ආචරණ ට්‍රාන්සිස්ටර් වෝල්ට් මීටර 
වොල්ට් මීටරයේ දර්ශකය චලනයට අවශ්‍ය ධාරාව, පරීක්ෂණයට යොදා ගන්නා පරිපථයෙන්  ලබා නොගෙන ඒ වෙනුවට කාරකත්මක වර්ධකයක් හා බල සැපයුමක් මගින් ලබා ගැනීමෙන් වෝල්ට් මීටරයේ ප්‍රතිරෝධය හා සංවේදීතාවය වැඩි කර ගත හැක. ඉලෙක්ට්‍රොණික  කාරකත්මක වර්ධකයක් ආදානය හා වොල්ට් මීටරය අතර යෙදීමෙන් ලබාගත හැකි ප්‍රධාන ප්‍රයෝජන දෙකකි. සංවේදීතාව ඉතා ඉහල වීම අත්‍යාවශ්‍ය නොවන නිසා රළු සල දගර උපකරණ භාවිතා කල හැකි වීම හා ආදාන ප්‍රතිරෝධය ඉතා ඉහල අගයකට පත් කල හැකි වීම එම ප්‍රයෝජන ලෙස දැක්විය හැකිය. මේ ආකාරයේ වෝල්ට් මීටර වල සාමාන්‍යයෙන් මෙගා ඕම් 1, 2 හෝ 20 පමණ ප්‍රතිරෝධයක් පවතින අතර මේ සාමාන්‍යයෙන් තෝරාගන්නා පරාසයෙන් ස්වාධීන වේ. කලකට ඉහතදී ජනප්‍රියව පැවති උපකරණයක් ලෙස “රික්ත කපාට වෝල්ට් මීටරය” (vacuum tube voltmeter/VTVM) දැක්විය හැකිය. මේවා ගෘහස්ථ විදුලි සැපයුමේ ප්‍රත්‍යාවර්ථ ධාරා භාවිතයෙන් පණගන්වන ලදී. අද වන නිට මේවා ක්ෂේත්‍ර ආචරණ ට්‍රාන්සිස්ටර්(field-effect transistors) යොදා නිපදවූ කාරකත්මක වර්ධක භාවිතා කරන අතර මේවා FET-VM  ලෙස හදුන්වනු ලැබේ. මෙම FET-VM  ජංගම මල්ටිමීටර හා නොයෙකුත් විද්‍යාගාර උපකරණ තුල දක්නට ලැබේ.

බොහෝ FET-VM හා VTVM උපකරණ වලින් සරල ධාරා වෝල්ටීයතා, ප්‍රත්‍යාවර්ථ ධාරා වෝල්ටීයතා හා ප්‍රතිරෝධ මිනුම් ලබා ගත හැකි වේ. නවීන FET-VM උපකරණ ධාරා මිනුම් හා වෙනත් නොයෙකුත් අමතර කාර්යයන් කරගත හැකි ලෙස නිපදවා ඇත. විශේෂයෙන් නිපදවූ FET-VM හෝ VTVM උපකරණයක් ලෙස ප්‍රත්‍යාවර්ථ ධාරා වොල්ට් මීටරය( AC voltmeter) දැක්විය හැකිය. මේවා ප්‍රත්‍යාවර්ථ ධාරා වෝල්ටියතා මැනීම සදහා විශේෂයෙන් නිපදවා ඇති අතර සාමාන්‍ය බහු කාර්ය උපකරණ වලට වඩා වැඩි සංවේදීතාවක් හා වැඩි පරාසයක මිනුම් ලබා ගැනීමට හැකිය.

ඩිජිටල් වෝල්ට් මීටර්  

ඩිජිටල් වෝල්ට් මීටර් , නොදන්නා විභවයක අගය මැන එය ඩිජිටල් අගයකට පරිවර්තනය කර සංඛ්‍යාත්මකව දර්ශනය කරයි. ඩිජිටල් වෝල්ට් මීටර් සාමාන්‍යයෙන් විශේෂයෙන් සැකසු Integrating converter නම් ඇනලොග් ඩිජිටල් පරිවර්තකයක් (ADC) උපයෝගී කර ගනිමින් නිර්මාණය කරයි.

ඩිජිටල් වෝල්ට් මීටර් වල නිරවද්‍යතාව සාධක කිහිපයක් මත රදා පවතී. උෂ්ණත්වය, ආදාන ප්‍රතිරෝධය හා බල සැපයුම් වෝල්ටීයතාවේ විචලනයන් එම සාධක අතර වේ. අඩු මිල ඩිජිටල් වෝල්ට් මීටර් වල ආදාන ප්‍රතිරෝධය 10MΩ පමණ වේ. ඉහල නිරවද්‍යතාවක් සහිත ඩිජිටල් වෝල්ට් මීටර් වල ආදාන ප්‍රතිරෝධය 1GΩ හෝ අඩු වෝල්ටියතා පරාස (20V ට අඩු) සදහා 1GΩ ට ඉහල අගයක් ගනී. මෙම උපකරණ වල නිරවද්‍යතාව නිෂ්පාදකයා සදහන් කරන ලද පරාසයේ පවත්වා ගැනීමට කලින් කලට එය වෙස්ටන් කෝෂයක් (Weston cell) සමග සංසන්දනය කර ක්‍රමාංකනය කල යුතු වේ.

පළමු  ඩිජිටල් වෝල්ට් මීටරය නිෂ්පාදනය කර බෙදා හරින ලද්දේ 1954 වසරේදී " Non-Linear Systems" සමාගමේ "Andrew Kay"(පසුකාලීනව Kaypro සමාගමේ නිර්මාතෘ) විසිනි..

යොමු