वाटमीटर: Difference between revisions

From Vigyanwiki
(Created page with "{{More citations needed|date=December 2016}} {{Short description|Device that measures electric power}} thumb|upright|वाटमीटर[[ वाट ]...")
 
No edit summary
Line 1: Line 1:
{{More citations needed|date=December 2016}}
{{More citations needed|date=दिसंबर 2016}}
{{Short description|Device that measures electric power}}
{{Short description|Device that measures electric power}}
[[File:Wattmeter.jpg|thumb|upright|वाटमीटर]][[ वाट ]]मीटर किसी दिए गए [[ विद्युत नेटवर्क ]] के वाट में विद्युत शक्ति # प्रत्यावर्ती धारा (या [[ विद्युत ऊर्जा ]] के प्रवाह की औसत दर) को मापने के लिए एक उपकरण है। [[ उपयोगिता आवृत्ति ]] और ऑडियो आवृत्ति शक्ति के मापन के लिए विद्युत चुम्बकीय वाटमीटर का उपयोग किया जाता है; रेडियो फ्रीक्वेंसी मापन के लिए अन्य प्रकार की आवश्यकता होती है।
[[File:Wattmeter.jpg|thumb|upright|वाटमीटर]][[ वाट |'''वाटमीटर''']], किसी दिए गए परिपथ के वाट में [[ विद्युत नेटवर्क |विद्युत]] सक्रिय ऊर्जा या [[ विद्युत ऊर्जा |विद्युत ऊर्जा]] के प्रवाह की औसत दर को मापने के लिए एक उपकरण है। [[ उपयोगिता आवृत्ति |उपयोगिता आवृत्ति]] और ऑडियो आवृत्ति ऊर्जा के मापन के लिए विद्युत चुम्बकीय वाटमीटर का उपयोग किया जाता है, रेडियो आवृत्ति मापन के लिए अन्य प्रकार के वाटमीटर की आवश्यकता होती है।
 
एक वाटमीटर उत्पाद ''v(t)i(t) = p(t)'' का औसत मूल्य पढ़ता है, जहां ''v(t)'' ± टर्मिनल पर सकारात्मक संदर्भ ध्रुवता के साथ [[ वोल्टेज ]] है संभावित कुंडली का अन्य टर्मिनल, और ''i(t)'' वर्तमान कुंडली के ± टर्मिनल में प्रवाहित होने वाली संदर्भ दिशा के साथ धारा है। वाटमीटर '' P = (1/T) ∫ पढ़ता है<sub>0</sub><sup>T</sup> v(t)i(t) dt, जो साइनसोइडल स्थिर-अवस्था में V तक कम हो जाता है<sub>rms</sub> I<sub>rms</sub> cos(φ), जहां T, p(t) की अवधि है और φ वह कोण है जिससे धारा वोल्टेज से पिछड़ जाती है।<ref>{{Cite book|last=Close|first=Charles M.|title=The Analysis of Linear Circuits|pages=395|chapter=Chapter 8: Power and Energy}}</ref>
 


एक वाटमीटर उत्पाद v(t)i(t) = p(t) के औसत मान का अध्ययन करता है, जहां v(t) ± टर्मिनल पर संभावित कुंडली के दूसरे टर्मिनल के संबंध में धनात्मक संदर्भ ध्रुवीयता वाला [[ वोल्टेज |वोल्टेज]] है, और i(t) वर्तमान कुंडली के ± टर्मिनल में संदर्भ दिशा के साथ प्रवाहित धारा है। वाटमीटर P = (1/T) ∫0T v(t)i(t) dt पढ़ता है, जो साइनसोइडल स्थिर-अवस्था में Vrms Irms cos(φ) तक कम हो जाता है, जहाँ T, p(t) की अवधि है और φ है वह कोण जिसके द्वारा धारा वोल्टेज से पिछड़ जाती है।''<ref>{{Cite book|last=Close|first=Charles M.|title=The Analysis of Linear Circuits|pages=395|chapter=Chapter 8: Power and Energy}}</ref>''
== इतिहास ==
== इतिहास ==
14 अगस्त 1888 को, ओलिवर बी. शालेंबर्गे ने वाट-घंटे मीटर का पेटेंट कराया। हंगरी के ओटो ब्लाथी ने अपने एसी वाटमीटर का पेटेंट कराया।<ref>[https://ethw.org/Electric_Meter Electric Meter]</ref> [[ 1974 ]] में मगहर एस. चाना, रामोंड एल. क्राले, एरिक ए. हाउप्टमैन बैरी और एम. प्रेसमैन ने एक इलेक्ट्रॉनिक वाटमीटर का पेटेंट कराया। यह उपकरण बिजली, करंट और वोल्टेज ट्रांसफार्मर से बना है, जो औसत शक्ति को मापता है।<ref>US3959724A - Electronic wattmeter</ref>
14 अगस्त 1888 को ओलिवर बी. शालेंबर्गे ने वाट-घंटे मीटर का पेटेंट कराया। हंगेरियन ओटो ब्लाथी ने अपने एसी वाटमीटर का पेटेंट कराया।<ref>[https://ethw.org/Electric_Meter Electric Meter]</ref> [[ 1974 |1974]] में मगहर एस. चाना, रामोंड एल. क्राले, एरिक ए. हाउप्टमैन बैरी और एम. प्रेसमैन ने एक इलेक्ट्रॉनिक वाटमीटर का पेटेंट कराया। यह उपकरण बिजली, धारा और वोल्टेज ट्रांसफार्मर से बना है, जो औसत ऊर्जा को मापते हैं।<ref>US3959724A - Electronic wattmeter</ref>
 
== विद्युत् गतिक ==
 
[[File:WattmeterAcostaMexico.JPG|thumb|[[ पचुका | पचुका]], [[ मेक्सिको |मेक्सिको]] में ऐतिहासिक संग्रह और खनन संग्रहालय में प्रदर्शन पर प्रारंभिक वाटमीटर]]पारंपरिक एनालॉग वाटमीटर एक इलेक्ट्रोडायनामिक उपकरण है। डिवाइस में फिक्स्ड कुंडली [[ विद्युत |विद्युत]] चुम्बकीय कुंडल की एक जोड़ी होती है, जिसे धारा कुंडली के रूप में जाना जाता है, और एक चल कुंडली को संभावित कुंडली के रूप में जाना जाता है।
== इलेक्ट्रोडायनामिक ==
[[File:WattmeterAcostaMexico.JPG|thumb|[[ पचुका ]], [[ मेक्सिको ]] में ऐतिहासिक संग्रह और खनन संग्रहालय में प्रदर्शन पर प्रारंभिक वाटमीटर]]पारंपरिक एनालॉग वाटमीटर एक इलेक्ट्रोडायनामिक उपकरण है। डिवाइस में फिक्स्ड [[ [[ [[ विद्युत ]] चुम्बकीय ]] कुंडल ]] की एक जोड़ी होती है, जिसे करंट कॉइल के रूप में जाना जाता है, और एक मूवेबल कॉइल को पोटेंशियल कॉइल के रूप में जाना जाता है।


वर्तमान कॉइल श्रृंखला और समांतर सर्किट में सर्किट के साथ जुड़े हुए हैं, जबकि संभावित कॉइल श्रृंखला और समांतर सर्किट में जुड़े हुए हैं। इसके अलावा, [[ एनालॉग संकेत ]] वाटमीटर पर, संभावित कॉइल में एक सुई होती है जो माप को इंगित करने के लिए पैमाने पर चलती है। करंट कॉइल से बहने वाला करंट कॉइल के चारों ओर एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड उत्पन्न करता है। इस क्षेत्र की ताकत लाइन करंट के समानुपाती होती है और इसके साथ फेज में होती है। एक सामान्य नियम के रूप में, संभावित कॉइल में इसके माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा को कम करने के लिए इसके साथ श्रृंखला में जुड़ा एक उच्च-मूल्य [[ अवरोध ]]होता है।
वर्तमान कुंडली परिपथ के साथ श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, जबकि संभावित कुंडली समानांतर में जुड़े हुए हैं। इसके अलावा, [[ एनालॉग संकेत |एनालॉग]] वाटमीटर पर, संभावित कुंडली में एक सुई होती है जो माप को इंगित करने के लिए पैमाने पर चलती है। धारा कुंडली से बहने वाला धारा कुंडली के चारों ओर एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड उत्पन्न करता है। इस क्षेत्र की ताकत लाइन धारा के समानुपाती होती है और इसके साथ फेज में होती है। एक सामान्य नियम के रूप में, संभावित कुंडली में इसके माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा को कम करने के लिए इसके साथ श्रृंखला में जुड़ा एक उच्च-मूल्य [[ अवरोध |अवरोधक]] होता है।


इस व्यवस्था का परिणाम यह है कि एक दिष्ट धारा (DC) परिपथ पर, सुई का विक्षेपण विद्युत धारा (I) और वोल्टेज (V) दोनों के समानुपाती होता है, इस प्रकार समीकरण P=VI के अनुरूप होता है।
इस व्यवस्था का परिणाम यह है कि एक दिष्ट धारा (डीसी) परिपथ पर, सुई का विक्षेपण धारा (I) और वोल्टेज (V) दोनों के समानुपाती होता है, इस प्रकार समीकरण P=VI के अनुरूप होता है।


सर्किट [[ अधिष्ठापन ]] या [[ समाई ]] के विलंबित प्रभावों के कारण, [[ एसी पावर ]] के लिए, वर्तमान और वोल्टेज चरण में नहीं हो सकते हैं। एक [[ प्रत्यावर्ती धारा ]] परिपथ पर विक्षेपण वोल्टेज और धारा के औसत तात्क्षणिक उत्पाद के समानुपाती होता है, इस प्रकार एसी शक्ति # सक्रिय, प्रतिक्रियाशील और स्पष्ट शक्ति को मापता है, P=VI cos φ। यहाँ, cos φ शक्ति कारक का प्रतिनिधित्व करता है जो दर्शाता है कि प्रेषित शक्ति एक ही सर्किट में [[ वाल्टमीटर ]] और [[ एम्मीटर ]] के रीडिंग को गुणा करके प्राप्त होने वाली स्पष्ट शक्ति से कम हो सकती है।
परिपथ [[ अधिष्ठापन |अधिष्ठापन]] या [[ समाई |समाई]] के विलंबित प्रभावों के कारण, [[ एसी पावर |एसी ऊर्जा]] के लिए, वर्तमान और वोल्टेज चरण में नहीं हो सकते हैं। एक [[ प्रत्यावर्ती धारा |प्रत्यावर्ती धारा]] एसी परिपथ पर विक्षेप वोल्टेज और धारा के औसत तात्कालिक उत्पाद के समानुपाती होता है, इस प्रकार सक्रिय ऊर्जा को मापता है, P=VI cos φ। यहाँ, cos φ ऊर्जा कारक का प्रतिनिधित्व करता है जो दर्शाता है कि प्रेषित ऊर्जा एक ही परिपथ में [[ वाल्टमीटर |वाल्टमीटर]] और [[ एम्मीटर |एमीटर]] के रीडिंग को गुणा करके प्राप्त होने वाली स्पष्ट ऊर्जा से कम हो सकती है।


== इलेक्ट्रॉनिक ==
== इलेक्ट्रॉनिक ==
[[File:Siemens electrodynamometer.png|thumb|सीमेंस इलेक्ट्रोडायनामोमीटर, लगभग 1910, F = फिक्स्ड कॉइल, D = मूवेबल कॉइल, S = स्पाइरल स्प्रिंग, T = मरोड़ वाला सिर, M = मर्करी कप, I = इंडेक्स सुई]]
[[File:Siemens electrodynamometer.png|thumb|सीमेंस इलेक्ट्रोडायनामोमीटर, लगभग 1910, F = फिक्स्ड कुंडली, D = मूवेबल कुंडली, S = स्पाइरल स्प्रिंग, T = मरोड़ वाला सिर, M = मर्करी कप, I = इंडेक्स सुई]]
[[File:Plug-in Power & Energy Monitor in UK Domestic Mains Socket.jpeg|thumb|प्रोडिजिट मॉडल 2000 एमयू (यूके संस्करण), उपयोग में दिखाया गया है और उपकरण द्वारा खपत किए जा रहे 10 वाट की रीडिंग प्रदर्शित करता है]]इलेक्ट्रॉनिक वाटमीटर का उपयोग प्रत्यक्ष, छोटे बिजली माप के लिए या इलेक्ट्रोडायनामोमीटर-प्रकार के उपकरणों की सीमा से परे आवृत्तियों पर बिजली माप के लिए किया जाता है।
[[File:Plug-in Power & Energy Monitor in UK Domestic Mains Socket.jpeg|thumb|प्रोडिजिट मॉडल 2000 एमयू (यूके संस्करण), उपयोग में दिखाया गया है और उपकरण द्वारा खपत किए जा रहे 10 वाट की रीडिंग प्रदर्शित करता है]]इलेक्ट्रॉनिक वाटमीटर का उपयोग प्रत्यक्ष, छोटे बिजली माप के लिए या इलेक्ट्रोडायनामोमीटर-प्रकार के उपकरणों की सीमा से परे आवृत्तियों पर बिजली माप के लिए किया जाता है।


=== डिजिटल ===
=== डिजिटल ===
एक आधुनिक डिजिटल वाटमीटर एक सेकंड में हजारों बार वोल्टेज और करंट का नमूना लेता है। प्रत्येक नमूने के लिए, वोल्टेज को एक ही पल में वर्तमान से गुणा किया जाता है; कम से कम एक चक्र का औसत ही वास्तविक शक्ति है। स्पष्ट [[ वोल्ट-एम्पीयर ]] (वीए) द्वारा विभाजित वास्तविक शक्ति शक्ति कारक है। एक कंप्यूटर सर्किट RMS वोल्टेज, RMS करंट, VA, पावर (वाट), पावर फैक्टर और किलोवाट-घंटे की गणना करने के लिए सैंपल किए गए मानों का उपयोग करता है। रीडिंग को डिवाइस पर प्रदर्शित किया जा सकता है, एक लॉग प्रदान करने और औसत की गणना करने के लिए बनाए रखा जाता है, या आगे के उपयोग के लिए अन्य उपकरणों को प्रेषित किया जाता है। ऊर्जा की खपत की सही गणना करने में वाटमीटर काफी भिन्न होते हैं, खासकर जब वास्तविक शक्ति वीए (अत्यधिक [[ विद्युत प्रतिक्रिया ]] भार, जैसे [[ विद्युत मोटर्स ]]) से बहुत कम होती है। केवल [[ साइन तरंग ]] वेवफॉर्म के लिए निर्दिष्ट सटीकता को पूरा करने के लिए साधारण मीटर को कैलिब्रेट किया जा सकता है। अधिक [[ इलेक्ट्रॉनिक उपकरण ]]ों के लिए उपयोग किए जाने वाले स्विच-मोड बिजली की आपूर्ति के लिए वेवफॉर्म साइनसॉइडल से बहुत दूर हो सकते हैं, जिससे किसी भी शक्ति पर अज्ञात और संभावित रूप से बड़ी त्रुटियां हो सकती हैं। यह मीटर के मैनुअल में निर्दिष्ट नहीं किया जा सकता है।
एक आधुनिक डिजिटल वाटमीटर एक सेकंड में हजारों बार वोल्टेज और धारा का नमूना लेता है। प्रत्येक नमूने के लिए, वोल्टेज को एक ही पल में वर्तमान से गुणा किया जाता है; कम से कम एक चक्र का औसत ही वास्तविक ऊर्जा है। स्पष्ट [[ वोल्ट-एम्पीयर |वोल्ट-एम्पीयर]] (वीए) द्वारा विभाजित वास्तविक ऊर्जा ऊर्जा कारक है। एक कंप्यूटर परिपथ आरएमएस वोल्टेज, आरएमएस धारा, वीए, ऊर्जा (वाट), ऊर्जा फैक्टर और किलोवाट-घंटे की गणना करने के लिए सैंपल किए गए मानों का उपयोग करता है। रीडिंग को डिवाइस पर प्रदर्शित किया जा सकता है, एक लॉग प्रदान करने और औसत की गणना करने के लिए बनाए रखा जाता है, या आगे के उपयोग के लिए अन्य उपकरणों को प्रेषित किया जाता है। ऊर्जा खपत की सही गणना करने में वाटमीटर काफी भिन्न होते हैं, खासकर जब वास्तविक ऊर्जा वीए (अत्यधिक [[ विद्युत प्रतिक्रिया |विद्युत प्रतिक्रिया]] भार, जैसे [[ विद्युत मोटर्स |विद्युत मोटर्स]]) से बहुत कम होती है। सिंपल मीटर को केवल [[ साइन तरंग |साइन तरंग]] वेवफॉर्म के लिए निर्दिष्ट सटीकता को पूरा करने के लिए कैलिब्रेट किया जा सकता है। अधिक [[ इलेक्ट्रॉनिक उपकरण |इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों]] के लिए उपयोग किए जाने वाले स्विच-मोड बिजली की आपूर्ति के लिए वेवफॉर्म साइनसॉइडल से बहुत दूर हो सकते हैं, जिससे किसी भी ऊर्जा पर अज्ञात और संभावित रूप से बड़ी त्रुटियां हो सकती हैं। यह मीटर के मैनुअल में निर्दिष्ट नहीं किया जा सकता है।


== प्रेसिजन और सटीकता ==
== सूक्ष्म और परिशुद्धता ==
सस्ती वाटमीटर के साथ या वास्तव में कम-शक्ति माप के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए किसी भी मीटर के साथ शक्ति को मापने की सीमाएँ हैं। यह विशेष रूप से कम बिजली (जैसे 10 वाट से कम) को प्रभावित करता है, जैसा कि स्टैंडबाय में उपयोग किया जाता है; रीडिंग इतनी गलत हो सकती हैं कि वे बेकार हो जाएं (हालांकि वे इस बात की पुष्टि करते हैं कि स्टैंडबाय पावर उच्च के बजाय कम है)।<ref name=ll>{{Cite web |url=http://standby.lbl.gov/measure.html |title=US Lawrence Livermore laboratory, Standby Power, measuring standby |access-date=2011-09-21 |archive-date=2017-12-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20171222203620/http://standby.lbl.gov/measure.html |url-status=dead }}</ref> कठिनाई मोटे तौर पर वोल्टेज के बजाय प्रत्यावर्ती धारा के सटीक माप में कठिनाई और कम-शक्ति माप की अपेक्षाकृत कम आवश्यकता के कारण होती है। मीटर के विनिर्देश में विभिन्न स्थितियों के लिए रीडिंग एरर निर्दिष्ट होना चाहिए। एक विशिष्ट प्लग-इन मीटर के लिए वाट क्षमता में त्रुटि को मापा मूल्य ±10 W के ±5% के रूप में बताया गया है (उदाहरण के लिए, 100 W का मापा मान 100 W प्लस 10 W के 5% से गलत हो सकता है, अर्थात, ±15 W , या 85–115 डब्ल्यू); और kW·h में त्रुटि को मापे गए मान ±0.1 kW·h के ±5% के रूप में बताया गया है।<ref>Data listed in text from manual for inexpensive plug-in electricity meter Brennenstuhl PM230.  The lowest measurable current is given as 0.02&nbsp;A, which corresponds to about 5&nbsp;W at 230&nbsp;VAC</ref> यदि स्लीप मोड में एक लैपटॉप कंप्यूटर 5 W की खपत करता है, तो मीटर 0 से 15.25 W तक कुछ भी पढ़ सकता है, गैर-साइनसॉइडल तरंग के कारण त्रुटियों को ध्यान में रखे बिना।<!--Typical example: I have found power measured by an accurate wattmeter as 5&nbsp;W to show as 9&nbsp;W on a simple plugin meter. pol098--> अभ्यास में सटीकता को एक निश्चित लोड जैसे गरमागरम प्रकाश बल्ब से जोड़कर, डिवाइस को स्टैंडबाय में जोड़कर और बिजली की खपत में अंतर का उपयोग करके सुधार किया जा सकता है।<ref name=ll />यह माप को समस्याग्रस्त कम-शक्ति क्षेत्र से बाहर ले जाता है।
मितव्ययी वाटमीटर के साथ या वास्तव में कम-ऊर्जा माप के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए किसी भी मीटर के साथ ऊर्जा को मापने की सीमाएँ हैं। यह विशेष रूप से कम बिजली (जैसे 10 वाट से कम) को प्रभावित करता है, जैसा कि स्टैंडबाय में उपयोग किया जाता है; रीडिंग इतनी गलत हो सकती हैं कि वे बेकार हो जाएं (हालांकि वे इस बात की पुष्टि करते हैं कि स्टैंडबाय ऊर्जा उच्च होने के अतिरिक्त कम है)।<ref name="ll">{{Cite web |url=http://standby.lbl.gov/measure.html |title=US Lawrence Livermore laboratory, Standby Power, measuring standby |access-date=2011-09-21 |archive-date=2017-12-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20171222203620/http://standby.lbl.gov/measure.html |url-status=dead }}</ref> कठिनाई मोटे तौर पर वोल्टेज के अतिरिक्त प्रत्यावर्ती धारा के सटीक माप में कठिनाई और कम-ऊर्जा माप की अपेक्षाकृत कम आवश्यकता के कारण होती है। मीटर के विनिर्देश में विभिन्न स्थितियों के लिए रीडिंग एरर निर्दिष्ट होना चाहिए। एक विशिष्ट प्लग-इन मीटर के लिए वाट क्षमता में त्रुटि को मापा मूल्य ±10 W के ±5% के रूप में बताया गया है (उदाहरण के लिए, 100 W का मापा मान 100 W के 5% प्लस 10 W, यानी, ±15 W से गलत हो सकता है , या 85-115 डब्ल्यू); और kW·h में त्रुटि को मापा मान ±0.1 kW·h के ±5% के रूप में बताया गया है।<ref>Data listed in text from manual for inexpensive plug-in electricity meter Brennenstuhl PM230.  The lowest measurable current is given as 0.02&nbsp;A, which corresponds to about 5&nbsp;W at 230&nbsp;VAC</ref> यदि स्लीप मोड में लैपटॉप कंप्यूटर 5 W की खपत करता है, तो मीटर 0 से 15.25 W तक कुछ भी पढ़ सकता है, गैर-साइनसॉइडल तरंग के कारण त्रुटियों को ध्यान में रखे बिना। <!--Typical example: I have found power measured by an accurate wattmeter as 5&nbsp;W to show as 9&nbsp;W on a simple plugin meter. pol098-->अभ्यास में सटीकता को एक निश्चित लोड जैसे गरमागरम प्रकाश बल्ब से जोड़कर, डिवाइस को स्टैंडबाय में जोड़कर और बिजली की खपत में अंतर का उपयोग करके सुधार किया जा सकता है।<ref name=ll /> यह माप को समस्याग्रस्त कम-ऊर्जा क्षेत्र से बाहर ले जाता है।


== [[ आकाशवाणी आवृति ]] ==
== [[ आकाशवाणी आवृति | रेडियो आवृत्ति]] ==
मूविंग कॉइल वाले इंस्ट्रूमेंट्स को कुछ सौ हर्ट्ज़ तक के डायरेक्ट करंट या यूटिलिटी फ़्रीक्वेंसी करंट के लिए कैलिब्रेट किया जा सकता है। रेडियो फ्रीक्वेंसी (RF) पर एक सामान्य विधि एक [[ संचरण रेखा ]] में करंट का जवाब देने के लिए व्यवस्थित एक [[ सही करनेवाला ]] सर्किट है; ज्ञात सर्किट प्रतिबाधा के लिए सिस्टम को कैलिब्रेट किया जाता है। [[ डायोड ]] डिटेक्टर या तो सीधे स्रोत से जुड़े होते हैं, या एक सैंपलिंग सिस्टम के साथ उपयोग किए जाते हैं जो डिटेक्टर के माध्यम से आरएफ शक्ति के केवल एक हिस्से को डायवर्ट करते हैं। [[ thermistor ]] और [[ थर्मोकपल ]] का उपयोग आरएफ शक्ति द्वारा उत्पादित गर्मी को मापने के लिए किया जाता है और इसे या तो सीधे या शक्ति के ज्ञात संदर्भ स्रोत के साथ तुलना करके कैलिब्रेट किया जा सकता है।<ref name= Carr 2002 p351–370 >{{cite book |first=Joseph J. |last=Carr |title=आरएफ अवयव और सर्किट|publisher=Newnes |date=2002 |isbn=978-0-7506-4844-8 |pages=351–370 }}</ रेफ> एक [[ बोलोमीटर ]] पावर सेंसर घटना रेडियो फ्रीक्वेंसी पावर को गर्मी में परिवर्तित करता है। संवेदक तत्व को एक छोटे प्रत्यक्ष प्रवाह द्वारा निरंतर तापमान पर बनाए रखा जाता है। तापमान को बनाए रखने के लिए आवश्यक धारा में कमी घटना आरएफ शक्ति से संबंधित है। इस प्रकार के उपकरणों का उपयोग पूरे आरएफ स्पेक्ट्रम में किया जाता है और यहां तक ​​कि दृश्यमान प्रकाश शक्ति को भी माप सकते हैं। उच्च-शक्ति मापन के लिए, एक [[ कैलोरीमीटर ]] सीधे RF शक्ति द्वारा उत्पादित ऊष्मा को मापता है।<ref name= Carr 2002 p351–370 />
मूविंग कुंडली वाले इंस्ट्रूमेंट्स को कुछ सौ हर्ट्ज तक दिष्टधारा (डीसी) या ऊर्जा आवृत्ति धारा के लिए कैलिब्रेट किया जा सकता है। रेडियो आवृत्ति (आरएफ) पर एक सामान्य विधि एक ट्रांसमिशन लाइन में धारा का जवाब देने के लिए व्यवस्थित एक [[ सही करनेवाला |रेक्टिफायर]] परिपथ है; ज्ञात परिपथ प्रतिबाधा के लिए सिस्टम को कैलिब्रेट किया जाता है। [[ डायोड |डायोड]] डिटेक्टर या तो सीधे स्रोत से जुड़े होते हैं, या एक सैंपलिंग सिस्टम के साथ उपयोग किए जाते हैं जो डिटेक्टर के माध्यम से आरएफ ऊर्जा के केवल एक हिस्से को डायवर्ट करते हैं। [[ thermistor |थर्मिस्टर्स]] और [[ थर्मोकपल |थर्मोक्यूल्स]] का उपयोग आरएफ ऊर्जा द्वारा उत्पादित गर्मी को मापने के लिए किया जाता है और इसे या तो सीधे या ऊर्जा के ज्ञात संदर्भ स्रोत के साथ तुलना करके कैलिब्रेट किया जा सकता है।<nowiki><ref name= Carr 2002 p351–370 ></nowiki>{{cite book |first=Joseph J. |last=Carr |title=आरएफ अवयव और सर्किट|publisher=Newnes |date=2002 |isbn=978-0-7506-4844-8 |pages=351–370 }}</ रेफ> एक [[ बोलोमीटर |बोलोमीटर]] ऊर्जा सेंसर घटना रेडियो आवृत्ति ऊर्जा को गर्मी में परिवर्तित करता है। संवेदक तत्व को एक छोटे प्रत्यक्ष प्रवाह द्वारा निरंतर तापमान पर बनाए रखा जाता है। तापमान को बनाए रखने के लिए आवश्यक धारा में कमी घटना आरएफ ऊर्जा से संबंधित है। इस प्रकार के उपकरणों का उपयोग पूरे आरएफ स्पेक्ट्रम में किया जाता है और यहां तक ​​कि दृश्यमान प्रकाश ऊर्जा को भी माप सकते हैं। उच्च-ऊर्जा मापन के लिए, एक [[ कैलोरीमीटर |कैलोरीमीटर]] सीधे आरएफ ऊर्जा द्वारा उत्पादित गर्मी को मापता है।<ref 2002="" name="Carr" p351–370="" />


== वाट घंटे मीटर ==
== वाटघंटा मापी ==
{{Main|Electricity meter}}
{{Main|विद्युत मीटर}}
[[File:Itron OpenWay Electricity Meter with Two-Way Communications.JPG|thumb|रिमोट रीडिंग के लिए टू-वे कम्युनिकेशन के साथ इट्रॉन ओपनवे वाटमीटर, [[ डीटीई एनर्जी ]] द्वारा उपयोग में]]एक उपकरण जो वाट घंटे में विद्युत [[ ऊर्जा ]] को मापता है वह अनिवार्य रूप से एक वाटमीटर है जो समय के साथ शक्ति को एकीकृत करता है (अनिवार्य रूप से बीता हुआ समय से शक्ति को गुणा करता है)। डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण कई मापदंडों को मापते हैं और इसका उपयोग किया जा सकता है जहां एक वाटमीटर की आवश्यकता होती है: [[ वाल्ट ]], [[ एम्पेयर ]] में करंट, स्पष्ट तात्कालिक शक्ति, वास्तविक शक्ति, शक्ति कारक, समय की अवधि में [k]W·h में ऊर्जा, और बिजली की लागत ग्रहण किया हुआ।
[[File:Itron OpenWay Electricity Meter with Two-Way Communications.JPG|thumb|रिमोट रीडिंग के लिए टू-वे कम्युनिकेशन के साथ इट्रॉन ओपनवे वाटमीटर, [[ डीटीई एनर्जी |डीटीई एनर्जी]] द्वारा उपयोग में]]एक उपकरण जो वाट घंटे में विद्युत [[ ऊर्जा |ऊर्जा]] को मापता है वह अनिवार्य रूप से एक वाटमीटर है जो समय के साथ ऊर्जा को एकीकृत करता है (अनिवार्य रूप से बीता हुआ समय से ऊर्जा को गुणा करता है)। डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण कई मापदंडों को मापते हैं और इसका उपयोग किया जा सकता है जहां एक वाटमीटर की आवश्यकता होती है: [[ वाल्ट |वाल्ट]] , [[ एम्पेयर |एम्पेयर]] में धारा, स्पष्ट तात्कालिक ऊर्जा, वास्तविक ऊर्जा, ऊर्जा कारक, समय की अवधि में [k]W·h में ऊर्जा, और बिजली की लागत ग्रहण किया हुआ।


== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
{{Portal|Electronics}}
{{Portal|Electronics}}
{{Commons category|Wattmeters}}
{{Commons category|Wattmeters}}
* [[ माइक्रोवेव बिजली मीटर ]]
* [[ माइक्रोवेव बिजली मीटर | सूक्ष्मतरंग विद्युत मीटर]]


==संदर्भ==
==संदर्भ==
{{Reflist}}
{{Reflist}}
==आगे की पढाई==
==आगे की पढाई==
*{{cite journal |last1=Rebuldela |first1=Gregorio |last2=A.Jargon |first2=Jeffery |title=High Power CW Wattmeter Calibration at NIST |journal=J Res Natl Inst Stand Technol |date=1992 |issue=[[National Institute of Standards and Technology]] |pages=673-686 |doi=10.6028/jres.097.031 |pmid=28053451 |url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28053451/}}
*{{cite journal |last1=Rebuldela |first1=Gregorio |last2=A.Jargon |first2=Jeffery |title=High Power CW Wattmeter Calibration at NIST |journal=J Res Natl Inst Stand Technol |date=1992 |issue=[[National Institute of Standards and Technology]] |pages=673-686 |doi=10.6028/jres.097.031 |pmid=28053451 |url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28053451/}}
==बाहरी कड़ियाँ==
==बाहरी कड़ियाँ==
{{EB1911|wstitle=Wattmeter|volume=28}}
{{EB1911|wstitle=Wattmeter|volume=28}}

Revision as of 20:31, 18 January 2023

वाटमीटर

वाटमीटर, किसी दिए गए परिपथ के वाट में विद्युत सक्रिय ऊर्जा या विद्युत ऊर्जा के प्रवाह की औसत दर को मापने के लिए एक उपकरण है। उपयोगिता आवृत्ति और ऑडियो आवृत्ति ऊर्जा के मापन के लिए विद्युत चुम्बकीय वाटमीटर का उपयोग किया जाता है, रेडियो आवृत्ति मापन के लिए अन्य प्रकार के वाटमीटर की आवश्यकता होती है।

एक वाटमीटर उत्पाद v(t)i(t) = p(t) के औसत मान का अध्ययन करता है, जहां v(t) ± टर्मिनल पर संभावित कुंडली के दूसरे टर्मिनल के संबंध में धनात्मक संदर्भ ध्रुवीयता वाला वोल्टेज है, और i(t) वर्तमान कुंडली के ± टर्मिनल में संदर्भ दिशा के साथ प्रवाहित धारा है। वाटमीटर P = (1/T) ∫0T v(t)i(t) dt पढ़ता है, जो साइनसोइडल स्थिर-अवस्था में Vrms Irms cos(φ) तक कम हो जाता है, जहाँ T, p(t) की अवधि है और φ है वह कोण जिसके द्वारा धारा वोल्टेज से पिछड़ जाती है।[1]

इतिहास

14 अगस्त 1888 को ओलिवर बी. शालेंबर्गे ने वाट-घंटे मीटर का पेटेंट कराया। हंगेरियन ओटो ब्लाथी ने अपने एसी वाटमीटर का पेटेंट कराया।[2] 1974 में मगहर एस. चाना, रामोंड एल. क्राले, एरिक ए. हाउप्टमैन बैरी और एम. प्रेसमैन ने एक इलेक्ट्रॉनिक वाटमीटर का पेटेंट कराया। यह उपकरण बिजली, धारा और वोल्टेज ट्रांसफार्मर से बना है, जो औसत ऊर्जा को मापते हैं।[3]

विद्युत् गतिक

पचुका, मेक्सिको में ऐतिहासिक संग्रह और खनन संग्रहालय में प्रदर्शन पर प्रारंभिक वाटमीटर

पारंपरिक एनालॉग वाटमीटर एक इलेक्ट्रोडायनामिक उपकरण है। डिवाइस में फिक्स्ड कुंडली विद्युत चुम्बकीय कुंडल की एक जोड़ी होती है, जिसे धारा कुंडली के रूप में जाना जाता है, और एक चल कुंडली को संभावित कुंडली के रूप में जाना जाता है।

वर्तमान कुंडली परिपथ के साथ श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, जबकि संभावित कुंडली समानांतर में जुड़े हुए हैं। इसके अलावा, एनालॉग वाटमीटर पर, संभावित कुंडली में एक सुई होती है जो माप को इंगित करने के लिए पैमाने पर चलती है। धारा कुंडली से बहने वाला धारा कुंडली के चारों ओर एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड उत्पन्न करता है। इस क्षेत्र की ताकत लाइन धारा के समानुपाती होती है और इसके साथ फेज में होती है। एक सामान्य नियम के रूप में, संभावित कुंडली में इसके माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा को कम करने के लिए इसके साथ श्रृंखला में जुड़ा एक उच्च-मूल्य अवरोधक होता है।

इस व्यवस्था का परिणाम यह है कि एक दिष्ट धारा (डीसी) परिपथ पर, सुई का विक्षेपण धारा (I) और वोल्टेज (V) दोनों के समानुपाती होता है, इस प्रकार समीकरण P=VI के अनुरूप होता है।

परिपथ अधिष्ठापन या समाई के विलंबित प्रभावों के कारण, एसी ऊर्जा के लिए, वर्तमान और वोल्टेज चरण में नहीं हो सकते हैं। एक प्रत्यावर्ती धारा एसी परिपथ पर विक्षेप वोल्टेज और धारा के औसत तात्कालिक उत्पाद के समानुपाती होता है, इस प्रकार सक्रिय ऊर्जा को मापता है, P=VI cos φ। यहाँ, cos φ ऊर्जा कारक का प्रतिनिधित्व करता है जो दर्शाता है कि प्रेषित ऊर्जा एक ही परिपथ में वाल्टमीटर और एमीटर के रीडिंग को गुणा करके प्राप्त होने वाली स्पष्ट ऊर्जा से कम हो सकती है।

इलेक्ट्रॉनिक

सीमेंस इलेक्ट्रोडायनामोमीटर, लगभग 1910, F = फिक्स्ड कुंडली, D = मूवेबल कुंडली, S = स्पाइरल स्प्रिंग, T = मरोड़ वाला सिर, M = मर्करी कप, I = इंडेक्स सुई
प्रोडिजिट मॉडल 2000 एमयू (यूके संस्करण), उपयोग में दिखाया गया है और उपकरण द्वारा खपत किए जा रहे 10 वाट की रीडिंग प्रदर्शित करता है

इलेक्ट्रॉनिक वाटमीटर का उपयोग प्रत्यक्ष, छोटे बिजली माप के लिए या इलेक्ट्रोडायनामोमीटर-प्रकार के उपकरणों की सीमा से परे आवृत्तियों पर बिजली माप के लिए किया जाता है।

डिजिटल

एक आधुनिक डिजिटल वाटमीटर एक सेकंड में हजारों बार वोल्टेज और धारा का नमूना लेता है। प्रत्येक नमूने के लिए, वोल्टेज को एक ही पल में वर्तमान से गुणा किया जाता है; कम से कम एक चक्र का औसत ही वास्तविक ऊर्जा है। स्पष्ट वोल्ट-एम्पीयर (वीए) द्वारा विभाजित वास्तविक ऊर्जा ऊर्जा कारक है। एक कंप्यूटर परिपथ आरएमएस वोल्टेज, आरएमएस धारा, वीए, ऊर्जा (वाट), ऊर्जा फैक्टर और किलोवाट-घंटे की गणना करने के लिए सैंपल किए गए मानों का उपयोग करता है। रीडिंग को डिवाइस पर प्रदर्शित किया जा सकता है, एक लॉग प्रदान करने और औसत की गणना करने के लिए बनाए रखा जाता है, या आगे के उपयोग के लिए अन्य उपकरणों को प्रेषित किया जाता है। ऊर्जा खपत की सही गणना करने में वाटमीटर काफी भिन्न होते हैं, खासकर जब वास्तविक ऊर्जा वीए (अत्यधिक विद्युत प्रतिक्रिया भार, जैसे विद्युत मोटर्स) से बहुत कम होती है। सिंपल मीटर को केवल साइन तरंग वेवफॉर्म के लिए निर्दिष्ट सटीकता को पूरा करने के लिए कैलिब्रेट किया जा सकता है। अधिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयोग किए जाने वाले स्विच-मोड बिजली की आपूर्ति के लिए वेवफॉर्म साइनसॉइडल से बहुत दूर हो सकते हैं, जिससे किसी भी ऊर्जा पर अज्ञात और संभावित रूप से बड़ी त्रुटियां हो सकती हैं। यह मीटर के मैनुअल में निर्दिष्ट नहीं किया जा सकता है।

सूक्ष्म और परिशुद्धता

मितव्ययी वाटमीटर के साथ या वास्तव में कम-ऊर्जा माप के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए किसी भी मीटर के साथ ऊर्जा को मापने की सीमाएँ हैं। यह विशेष रूप से कम बिजली (जैसे 10 वाट से कम) को प्रभावित करता है, जैसा कि स्टैंडबाय में उपयोग किया जाता है; रीडिंग इतनी गलत हो सकती हैं कि वे बेकार हो जाएं (हालांकि वे इस बात की पुष्टि करते हैं कि स्टैंडबाय ऊर्जा उच्च होने के अतिरिक्त कम है)।[4] कठिनाई मोटे तौर पर वोल्टेज के अतिरिक्त प्रत्यावर्ती धारा के सटीक माप में कठिनाई और कम-ऊर्जा माप की अपेक्षाकृत कम आवश्यकता के कारण होती है। मीटर के विनिर्देश में विभिन्न स्थितियों के लिए रीडिंग एरर निर्दिष्ट होना चाहिए। एक विशिष्ट प्लग-इन मीटर के लिए वाट क्षमता में त्रुटि को मापा मूल्य ±10 W के ±5% के रूप में बताया गया है (उदाहरण के लिए, 100 W का मापा मान 100 W के 5% प्लस 10 W, यानी, ±15 W से गलत हो सकता है , या 85-115 डब्ल्यू); और kW·h में त्रुटि को मापा मान ±0.1 kW·h के ±5% के रूप में बताया गया है।[5] यदि स्लीप मोड में लैपटॉप कंप्यूटर 5 W की खपत करता है, तो मीटर 0 से 15.25 W तक कुछ भी पढ़ सकता है, गैर-साइनसॉइडल तरंग के कारण त्रुटियों को ध्यान में रखे बिना। अभ्यास में सटीकता को एक निश्चित लोड जैसे गरमागरम प्रकाश बल्ब से जोड़कर, डिवाइस को स्टैंडबाय में जोड़कर और बिजली की खपत में अंतर का उपयोग करके सुधार किया जा सकता है।[4] यह माप को समस्याग्रस्त कम-ऊर्जा क्षेत्र से बाहर ले जाता है।

रेडियो आवृत्ति

मूविंग कुंडली वाले इंस्ट्रूमेंट्स को कुछ सौ हर्ट्ज तक दिष्टधारा (डीसी) या ऊर्जा आवृत्ति धारा के लिए कैलिब्रेट किया जा सकता है। रेडियो आवृत्ति (आरएफ) पर एक सामान्य विधि एक ट्रांसमिशन लाइन में धारा का जवाब देने के लिए व्यवस्थित एक रेक्टिफायर परिपथ है; ज्ञात परिपथ प्रतिबाधा के लिए सिस्टम को कैलिब्रेट किया जाता है। डायोड डिटेक्टर या तो सीधे स्रोत से जुड़े होते हैं, या एक सैंपलिंग सिस्टम के साथ उपयोग किए जाते हैं जो डिटेक्टर के माध्यम से आरएफ ऊर्जा के केवल एक हिस्से को डायवर्ट करते हैं। थर्मिस्टर्स और थर्मोक्यूल्स का उपयोग आरएफ ऊर्जा द्वारा उत्पादित गर्मी को मापने के लिए किया जाता है और इसे या तो सीधे या ऊर्जा के ज्ञात संदर्भ स्रोत के साथ तुलना करके कैलिब्रेट किया जा सकता है।<ref name= Carr 2002 p351–370 >Carr, Joseph J. (2002). आरएफ अवयव और सर्किट. Newnes. pp. 351–370. ISBN 978-0-7506-4844-8.</ रेफ> एक बोलोमीटर ऊर्जा सेंसर घटना रेडियो आवृत्ति ऊर्जा को गर्मी में परिवर्तित करता है। संवेदक तत्व को एक छोटे प्रत्यक्ष प्रवाह द्वारा निरंतर तापमान पर बनाए रखा जाता है। तापमान को बनाए रखने के लिए आवश्यक धारा में कमी घटना आरएफ ऊर्जा से संबंधित है। इस प्रकार के उपकरणों का उपयोग पूरे आरएफ स्पेक्ट्रम में किया जाता है और यहां तक ​​कि दृश्यमान प्रकाश ऊर्जा को भी माप सकते हैं। उच्च-ऊर्जा मापन के लिए, एक कैलोरीमीटर सीधे आरएफ ऊर्जा द्वारा उत्पादित गर्मी को मापता है।Cite error: Invalid <ref> tag; invalid names, e.g. too many

वाटघंटा मापी

रिमोट रीडिंग के लिए टू-वे कम्युनिकेशन के साथ इट्रॉन ओपनवे वाटमीटर, डीटीई एनर्जी द्वारा उपयोग में

एक उपकरण जो वाट घंटे में विद्युत ऊर्जा को मापता है वह अनिवार्य रूप से एक वाटमीटर है जो समय के साथ ऊर्जा को एकीकृत करता है (अनिवार्य रूप से बीता हुआ समय से ऊर्जा को गुणा करता है)। डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण कई मापदंडों को मापते हैं और इसका उपयोग किया जा सकता है जहां एक वाटमीटर की आवश्यकता होती है: वाल्ट , एम्पेयर में धारा, स्पष्ट तात्कालिक ऊर्जा, वास्तविक ऊर्जा, ऊर्जा कारक, समय की अवधि में [k]W·h में ऊर्जा, और बिजली की लागत ग्रहण किया हुआ।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. Close, Charles M. "Chapter 8: Power and Energy". The Analysis of Linear Circuits. p. 395.
  2. Electric Meter
  3. US3959724A - Electronic wattmeter
  4. 4.0 4.1 "US Lawrence Livermore laboratory, Standby Power, measuring standby". Archived from the original on 2017-12-22. Retrieved 2011-09-21.
  5. Data listed in text from manual for inexpensive plug-in electricity meter Brennenstuhl PM230. The lowest measurable current is given as 0.02 A, which corresponds to about 5 W at 230 VAC

आगे की पढाई

बाहरी कड़ियाँ

 This article incorporates text from a publication now in the public domainChisholm, Hugh, ed. (1911). "Wattmeter". Encyclopædia Britannica (in English). Vol. 28 (11th ed.). Cambridge University Press.