ઇલેક્ટ્રોનિક મેઝરમેન્ટ્સ એન્ડ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ (4331102) - સમર 2023 સોલ્યુશન

પ્રશ્ન 1(a) [3 ગુણ]

#

તમામ પ્રકારની સિસ્ટેમેટીક ભૂલને ઘટાડવા માટેના પગલાંઓનું વર્ણન કરો.

ઉત્તર:

સિસ્ટેમેટીક ભૂલ ઘટાડવાના પગલાં:

નોંધવાક્ય: “CCCTS: Calibrate, Correct, Control, Technique, Select”

પ્રશ્ન 1(b) [4 ગુણ]

#

વ્યાખ્યાયિત કરો: રીઝોલ્યુશન, પ્રિસિજન, સેન્સીટિવિટી અને એક્યુરસી.

ઉત્તર:

આકૃતિ:

નોંધવાક્ય: “RSPA: Resolve Signals Precisely and Accurately”

પ્રશ્ન 1(c) [7 ગુણ]

#

Q મીટરનો સિદ્ધાંત અને પ્રેક્ટીકલ Q મીટરની કામગીરી સમજાવો.

ઉત્તર:

Q મીટર કોઇલ્સ અને કેપેસિટર્સના ક્વોલિટી ફેક્ટર (Q) માપવા માટે રેઝોનન્સ સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે.

સિદ્ધાંત:

• સીરીઝ રેઝોનન્સ પર આધારિત જ્યાં Q = XL/R અથવા XC/R રેઝોનન્સ સ્થિતિએ
• રેઝોનન્સ સ્થિતિએ વોલ્ટેજ મેગ્નિફિકેશન માપે છે

પ્રેક્ટીકલ Q મીટરની કામગીરી:

આકૃતિ:

• Q ફેક્ટર ગણતરી: Q = V₂/V₁ જ્યાં V₂ કેપેસિટર પરનું વોલ્ટેજ અને V₁ એપ્લાઈડ વોલ્ટેજ છે
• એપ્લિકેશન: RF કમ્પોનન્ટ્સ ટેસ્ટિંગ, કોઇલ ક્વોલિટી મેઝરમેન્ટ
• રેઝોનન્સ ઇન્ડિકેશન: કેપેસિટર પર મહત્તમ વોલ્ટેજ રેઝોનન્સ દર્શાવે છે

નોંધવાક્ય: “VOCAL: Voltage ratio at resonance Oscillator Creates Amplification to measure coiL quality”

પ્રશ્ન 1(c OR) [7 ગુણ]

#

વ્હીટસ્ટોન બ્રિજ સમજાવો અને બેલેન્સ કંડીશન માટે સમીકરણ મેળવો. વ્હીટસ્ટોન બ્રિજની એપ્લિકેશન અને મર્યાદા લખો.

ઉત્તર:

વ્હીટસ્ટોન બ્રિજ એ ઉચ્ચ સચોટતા સાથે અજ્ઞાત પ્રતિરોધ માપવા માટે વપરાતું નેટવર્ક છે.

સર્કિટ આકૃતિ:

બેલેન્સ કંડીશન સમીકરણની તારણ:

• બેલેન્સ સ્થિતિએ, ગેલ્વેનોમીટરમાંથી કરંટ પસાર થતો નથી
• પોઇન્ટ D પરનું પોટેન્શિયલ = પોઇન્ટ B પરનું પોટેન્શિયલ
• R₁ પરનું વોલ્ટેજ = Rx પરનું વોલ્ટેજ
• R₂ પરનું વોલ્ટેજ = R₃ પરનું વોલ્ટેજ

આથી:

• (R₁/R₂) = (Rx/R₃)
• Rx = R₃(R₁/R₂)

એપ્લિકેશન:

મર્યાદાઓ:

નોંધવાક્ય: “BEAR: Balance Equation at Arms Ratio”

પ્રશ્ન 2(a) [3 ગુણ]

#

મૂવિંગ આયર્ન અને મૂવિંગ કોઇલ પ્રકારના સાધનો વચ્ચે તફાવત કરો.

ઉત્તર:

નોંધવાક્ય: “IRON-COIL: Iron uses Repulsion with Non-uniform scale; COIL uses Current with Organized, Improved, Linear scale”

પ્રશ્ન 2(b) [4 ગુણ]

#

ક્લેમ્પ ઓન એમીટરનું કન્સ્ટ્રક્શન દોરો અને વિગતવાર સમજાવો.

ઉત્તર:

ક્લેમ્પ-ઓન એમીટરનો કન્સ્ટ્રક્શન આકૃતિ:

ઘટકો અને કાર્ય:

• કોર: સ્પ્લિટ લેમિનેટેડ ફેરોમેગ્નેટિક કોર જે ખોલી/બંધ કરી શકાય છે
• કોઇલ: કોર પર વીંટાળેલા સેકન્ડરી વાઇન્ડીંગ
• કન્ડક્ટર: પ્રાઈમરી કન્ડક્ટર (માપવાના કરંટ) કોરમાંથી પસાર થાય છે
• મેઝરમેન્ટ સર્કિટ: ઇન્ડ્યુસ્ડ કરંટ પ્રોસેસ કરે છે અને રીડિંગ દર્શાવે છે
• સ્પ્રિંગ મેકેનિઝમ: જો સરળતાથી ખોલવા અને બંધ કરવા માટે

વર્કિંગ પ્રિન્સિપલ: ટ્રાન્સફોર્મર પ્રિન્સિપલ પર આધારિત જ્યાં કન્ડક્ટર સિંગલ-ટર્ન પ્રાઈમરી વાઇન્ડિંગ તરીકે કામ કરે છે, જે કરંટના પ્રમાણમાં મેગ્નેટિક ફ્લક્સ બનાવે છે.

નોંધવાક્ય: “CLASP: Conductor-Loop Amperes Sensed by Primary-secondary relationship”

પ્રશ્ન 2(c) [7 ગુણ]

#

યોગ્ય ડાયાગ્રામ સાથે ઇન્ટીગ્રેટીંગ પ્રકારના DVMનું કાર્ય અને ફાયદાઓનું વર્ણન કરો.

ઉત્તર:

ઇન્ટિગ્રેટિંગ-ટાઇપ ડિજિટલ વોલ્ટમીટર ડ્યુઅલ-સ્લોપ ઇન્ટિગ્રેશન વડે એનાલોગ વોલ્ટેજને ડિજિટલ વેલ્યુમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

બ્લોક ડાયાગ્રામ:

વર્કિંગ પ્રિન્સિપલ:

ફાયદાઓ:

• નોઇઝ રિજેક્શન: પાવર લાઇન નોઇઝ (50/60Hz) માટે ઉત્તમ રિજેક્શન
• ચોકસાઈ: અત્યંત ચોકસાઈ (0.005% થી 0.05%)
• રીઝોલ્યુશન: ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન (6½ ડિજિટ સુધી)
• સ્થિરતા: ઘટક સહનશીલતાથી ઓછી અસર પામે છે
• કોમન મોડ રિજેક્શન: ઉચ્ચ CMRR

નોંધવાક્ય: “RISES: Ramp Integration Samples and Eliminates Spikes”

પ્રશ્ન 2(a OR) [3 ગુણ]

#

એનાલોગ વોલ્ટમીટર અને ડિજિટલ વોલ્ટમીટર વચ્ચે તફાવત કરો.

ઉત્તર:

નોંધવાક્ય: “DAPPER: Digital Accuracy and Precise readings; Parallax Error in Reading analog”

પ્રશ્ન 2(b OR) [4 ગુણ]

#

મૂવિંગ આયર્ન ટાઇપ મીટરનું કન્સ્ટ્રક્શન ડાયાગ્રામ દોરો અને વિગતવાર સમજાવો.

ઉત્તર:

મૂવિંગ આયર્ન મીટરનો કન્સ્ટ્રક્શન ડાયાગ્રામ:

વર્કિંગ પ્રિન્સિપલ અને ઘટકો:

• કોઇલ: કરંટના પ્રમાણમાં મેગ્નેટિક ફિલ્ડ ઉત્પન્ન કરે છે
• આયર્ન વેન્સ: બે સોફ્ટ આયર્ન પીસ (એક ફિક્સ્ડ, એક હલનચલન કરી શકે તેવું)
• મૂવમેન્ટ: સમાન રીતે મેગ્નેટાઇઝ્ડ આયર્ન પીસ વચ્ચે મેગ્નેટિક રિપલ્શન
• કંટ્રોલ: સ્પ્રિંગ દ્વારા વિરોધી ટોર્ક પ્રદાન કરે છે
• ડેમ્પિંગ: એર ફ્રિક્શન ડેમ્પિંગ મેકેનિઝમ
• સ્કેલ: નોન-લિનિયર મેગ્નેટિક ફોર્સને કારણે નોન-યુનિફોર્મ સ્કેલ

પ્રકારો:

• એટ્રેક્શન ટાઇપ: મેગ્નેટિક આકર્ષણ સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે
• રિપલ્શન ટાઇપ: મેગ્નેટિક રિપલ્શન સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે

નોંધવાક્ય: “MIRROR: Magnetic Interaction Requires Repulsion/attraction Of Related iron pieces”

પ્રશ્ન 2(c OR) [7 ગુણ]

#

એનર્જી મીટરના કન્સ્ટ્રક્શન ડાયાગ્રામનું વર્ણન કરો અને વિગતવાર સમજાવો.

ઉત્તર:

ઇલેક્ટ્રોનિક એનર્જી મીટર કિલોવોટ-અવરમાં વીજળી ઊર્જાની ખપત માપે છે.

કન્સ્ટ્રક્શન ડાયાગ્રામ:

ઘટકો અને કાર્ય:

વર્કિંગ પ્રિન્સિપલ:

1. વોલ્ટેજ અને કરંટ સંબંધિત સેન્સર દ્વારા સેન્સ થાય છે
2. સિગ્નલ્સનો ગુણાકાર ઇન્સ્ટન્ટેનિયસ પાવર મેળવવા માટે થાય છે
3. ઊર્જાની ગણતરી માટે સમય પર પાવરનું ઇન્ટિગ્રેશન થાય છે
4. ઊર્જા કિલોવોટ-અવર (kWh) તરીકે પ્રદર્શિત થાય છે

નોંધવાક્ય: “WATTAGE: Work And Time Tracked As Generated Electrical energy”

પ્રશ્ન 3(a) [3 ગુણ]

#

ફ્રીકવંસી માપન અને ફેઝ એંગલ માપન માટે લિસાજસ પેટર્ન લાગુ કરો.

ઉત્તર:

ઓસિલોસ્કોપ સ્ક્રીન પર લિસાજસ પેટર્ન ફ્રીકવન્સી રેશિયો અને ફેઝ ડિફરન્સ માપવામાં મદદ કરે છે.

ફ્રીકવન્સી મેઝરમેન્ટ:

• X-એક્સિસ પર રેફરન્સ સિગ્નલ અને Y-એક્સિસ પર અજ્ઞાત સિગ્નલ આપો
• ફ્રીકવન્સી રેશિયો = Y-એક્સિસ પર ટેન્જન્ટ પોઇન્ટ્સની સંખ્યા / X-એક્સિસ પર ટેન્જન્ટ પોઇન્ટ્સની સંખ્યા
• અજ્ઞાત ફ્રીકવન્સી = રેફરન્સની ફ્રીકવન્સી × ફ્રીકવન્સી રેશિયો

પેટર્ન	ફ્રીકવન્સી રેશિયો (Y:X)
	1:1
	2:1
	n:m

ફેઝ એંગલ મેઝરમેન્ટ:

• જો બંને ફ્રીકવન્સી સમાન હોય, તો ફેઝ એંગલ (φ) માપી શકાય છે
• φ = sin⁻¹(A/B) જ્યાં A = માઈનોર એક્સિસ અને B = મેજર એક્સિસ ઓફ ઇલિપ્સ

નોંધવાક્ય: “LIPS: Lissajous Indicates Phase and Signal frequency”

પ્રશ્ન 3(b) [4 ગુણ]

#

CRO માં ગ્રેટીક્યુલ્સ અને તેના પ્રકારોના પણ સમજાવો.

ઉત્તર:

ગ્રેટીક્યુલ્સ એ CRO સ્ક્રીન પર માપન માટેના રેફરન્સ માર્કિંગ્સ છે.

સ્ટાન્ડર્ડ ગ્રેટીક્યુલની વિશેષતાઓ:

• સામાન્ય રીતે 10 × 8 ડિવિઝન્સ
• રેફરન્સ માટે સેન્ટર લાઇન્સ વધુ ગાઢ
• સબડિવિઝન્સ માટે નાના હેશ માર્ક્સ
• પર્સન્ટેજ માર્કિંગ્સ (રાઇઝ ટાઇમ)

આકૃતિ:

નોંધવાક્ય: “GRID: Graticule References for Intensity and Distance”

પ્રશ્ન 3(c) [7 ગુણ]

#

ડિજિટલ સ્ટોરેજ ઓસિલોસ્કોપ (DSO) ના બાંધકામ, બ્લોક ડાયાગ્રામ, કાર્ય અને ફાયદાનું વર્ણન કરો.

ઉત્તર:

ડિજિટલ સ્ટોરેજ ઓસિલોસ્કોપ (DSO) એનાલોગ સિગ્નલ્સને સ્ટોરેજ અને પ્રોસેસિંગ માટે ડિજિટલમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

બ્લોક ડાયાગ્રામ:

વર્કિંગ પ્રિન્સિપલ:

1. સિગ્નલ એક્વિઝિશન: એનાલોગ સિગ્નલ ઉચ્ચ ગતિએ સેમ્પલ કરવામાં આવે છે
2. A/D કન્વર્ઝન: કન્ટિન્યુઅસ સિગ્નલ ડિસ્ક્રીટ ડિજિટલ વેલ્યુમાં કન્વર્ટ થાય છે
3. સ્ટોરેજ: ડિજિટલ વેલ્યુ મેમરીમાં સ્ટોર થાય છે
4. પ્રોસેસિંગ: માઇક્રોપ્રોસેસર સ્ટોર્ડ ડેટાનું એનાલિસિસ કરે છે
5. ડિસ્પ્લે: ડેટા ડિસ્પ્લે માટે પાછો એનાલોગમાં કન્વર્ટ થાય છે અથવા સીધો LCD પર બતાવાય છે

DSOના ફાયદાઓ:

નોંધવાક્ય: “SAMPLE: Storage And Memory Processes Live Events”

પ્રશ્ન 3(a OR) [3 ગુણ]

#

CRO અને DSO વચ્ચે તફાવત કરો.

ઉત્તર:

નોંધવાક્ય: “ASPAD: Analog Shows Present; Digital Archives Data”

પ્રશ્ન 3(b OR) [4 ગુણ]

#

10:1 પ્રોબનું માળખું વિગતવાર સમજાવો.

ઉત્તર:

10:1 પ્રોબ ઓસિલોસ્કોપની રેન્જ વધારવા માટે સિગ્નલ એમ્પ્લિટ્યુડને 10 ગણું ઘટાડે છે.

માળખું:

ઘટકો:

વર્કિંગ પ્રિન્સિપલ:

• ઓસિલોસ્કોપ ઇનપુટ સાથે વોલ્ટેજ ડિવાઇડર બનાવે છે (9MΩ પ્રોબ + 1MΩ સ્કોપ = 10:1 ડિવિઝન)
• કૉમ્પેન્સેટિંગ કેપેસિટર ફ્લેટ ફ્રીકવન્સી રિસપોન્સ સુનિશ્ચિત કરે છે
• સર્કિટ લોડિંગ ઇફેક્ટ ઘટાડે છે કારણ કે ઇફેક્ટિવ ઇનપુટ ઇમ્પિડન્સ વધે છે

નોંધવાક્ય: “TAPER: Ten-to-one Attenuation Preserves and Extends Range”

પ્રશ્ન 3(c OR) [7 ગુણ]

#

CROનું બ્લોક ડાયાગ્રામ, કાર્ય અને એપ્લિકેશનનું વર્ણન કરો.

ઉત્તર:

CRO (કેથોડ રે ઓસિલોસ્કોપ) ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલ્સને પ્રદર્શિત કરે છે અને માપે છે.

બ્લોક ડાયાગ્રામ:

વર્કિંગ પ્રિન્સિપલ:

1. ઇલેક્ટ્રોન બીમ જનરેશન: CRT ફોકસ્ડ ઇલેક્ટ્રોન બીમ ઉત્પન્ન કરે છે
2. વર્ટિકલ ડિફ્લેક્શન: Y-પ્લેટ્સ ઇનપુટ સિગ્નલના પ્રમાણમાં બીમને ડિફ્લેક્ટ કરે છે
3. હોરિઝોન્ટલ ડિફ્લેક્શન: X-પ્લેટ્સ બીમને સ્ક્રીન પર સ્વીપ કરે છે
4. ટ્રિગરિંગ: ઇનપુટ સિગ્નલ સાથે સ્વીપને સિંક્રનાઇઝ કરે છે
5. ડિસ્પ્લે: બીમ ફોસ્ફર સ્ક્રીનને અસર કરે છે જેથી દ્રશ્યમાન ટ્રેસ બને છે

CROની એપ્લિકેશન:

નોંધવાક્ય: “VIEW: Voltage Inspection and Electrical Waveform observation”

પ્રશ્ન 4(a) [3 ગુણ]

#

RTD અને થર્મિસ્ટરનો તફાવત.

ઉત્તર:

નોંધવાક્ય: “METAL-SEMI: Metal Elements Temperature-Linear vs. SEMIconductor Exponential Measurement Instrument”

પ્રશ્ન 4(b) [4 ગુણ]

#

પ્રાયમરી અને સેકંડરી ટ્રાન્સડ્યુસરના બે ઉદાહરણ આપો અને સમજાવો.

ઉત્તર:

આકૃતિ:

નોંધવાક્ય: “PIDS: Primary Is Direct; Secondary is Stepwise”

પ્રશ્ન 4(c) [7 ગુણ]

#

કાર્યકારી સિદ્ધાંત, પ્રકારો અને એપ્લિકેશન સાથે થર્મોકપલનું વર્ણન કરો.

ઉત્તર:

થર્મોકપલ એ સીબેક ઇફેક્ટ પર આધારિત તાપમાન સેન્સર છે.

વર્કિંગ પ્રિન્સિપલ:

• જ્યારે બે અસમાન ધાતુઓ જોડાયેલી હોય, તાપમાન તફાવતના પ્રમાણમાં વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન થાય છે
• સીબેક ઇફેક્ટ: તાપમાન ગ્રેડિયન્ટ ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ ઉત્પન્ન કરે છે

આકૃતિ:

થર્મોકપલના પ્રકારો:

એપ્લિકેશન:

• ઇન્ડસ્ટ્રિયલ તાપમાન માપન
• ફર્નેસ અને કિલ્ન તાપમાન કંટ્રોલ
• કેમિકલ પ્રોસેસિંગ
• ફૂડ પ્રોસેસિંગ
• ઓટોમોટિવ એન્જિન સેન્સર્સ
• મેડિકલ ઇક્વિપમેન્ટ

નોંધવાક્ય: “STEVE: Seebeck Thermoelectric Effect Verifies Elevated temperatures”

પ્રશ્ન 4(a OR) [3 ગુણ]

#

સેમિકન્ડક્ટર ટેમ્પરેચર સેન્સર LM35ના કાર્ય અને સિદ્ધાંત દર્શાવો.

ઉત્તર:

LM35 એક પ્રિસિઝન ઇન્ટિગ્રેટેડ-સર્કિટ ટેમ્પરેચર સેન્સર છે જે તાપમાનના પ્રમાણમાં આઉટપુટ વોલ્ટેજ પ્રદાન કરે છે.

સિદ્ધાંત:

• ટ્રાન્ઝિસ્ટરના બેઝ-એમિટર વોલ્ટેજ (VBE)માં તાપમાન સાથે થતા અનુમાનિત ફેરફાર પર આધારિત
• આઉટપુટ વોલ્ટેજ સેલ્સિયસ તાપમાન સાથે લિનિયર પ્રમાણમાં (10mV/°C)

સર્કિટ ડાયાગ્રામ:

વર્કિંગ કેરેક્ટરિસ્ટિક્સ:

• લિનિયર આઉટપુટ: 10mV/°C (0.01V/°C) સ્કેલ ફેક્ટર
• રેન્જ: -55°C થી +150°C
• ચોકસાઈ: ±0.5°C (ટિપિકલ)
• લો સેલ્ફ-હીટિંગ: સ્ટિલ એરમાં 0.08°C
• લો ઇમ્પિડન્સ આઉટપુટ: 1mA લોડ માટે 0.1Ω

નોંધવાક્ય: “LOTUS: Linear Output Temperature Units from Semiconductor”

પ્રશ્ન 4(b OR) [4 ગુણ]

#

ઇન્ક્રીમેંટલ પ્રકારના ઓપ્ટિકલ એન્કોડર નું તેના આઉટપુટ વેવફોર્મ સાથે વર્ણન કરો.

ઉત્તર:

ઇન્ક્રિમેન્ટલ ઓપ્ટિકલ એન્કોડર શાફ્ટ ફરે તેમ પલ્સેસ જનરેટ કરે છે જેથી પોઝિશન, સ્પીડ અને દિશા માપી શકાય.

કન્સ્ટ્રક્શન:

આઉટપુટ વેવફોર્મ:

વર્કિંગ પ્રિન્સિપલ:

• લાઇટ સોર્સ (LED) સ્લોટેડ ડિસ્ક મારફતે પ્રકાશ પસાર કરે છે
• ડિસ્ક ફરે તેમ ફોટોડિટેક્ટર્સ લાઇટ પલ્સેસ પ્રાપ્ત કરે છે
• બે આઉટપુટ ચેનલ્સ (A અને B) 90° આઉટ ઓફ ફેઝ હોય છે
• દિશાનું નિર્ધારણ કયો ચેનલ લીડ કરે છે તેના પરથી થાય છે
• રિઝોલ્યુશન ડિસ્ક પરના સ્લોટ્સની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે

નોંધવાક્ય: “PADS: Pulses from A and Determine Speed”

પ્રશ્ન 4(c OR) [7 ગુણ]

#

LVDT ની કામગીરીનું ફાયદા, ગેરફાયદા અને ઉપયોગ સાથે વર્ણન કરો.

ઉત્તર:

LVDT (લિનિયર વેરિએબલ ડિફરેન્શિયલ ટ્રાન્સફોર્મર) એ લિનિયર ડિસ્પ્લેસમેન્ટને ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલમાં રૂપાંતરિત કરતું ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ ટ્રાન્સડ્યુસર છે.

કન્સ્ટ્રક્શન:

ઓપરેશન:

1. પ્રાયમરી કોઇલમાં AC એક્સાઇટેશન આપવામાં આવે છે
2. મેગ્નેટિક ફ્લક્સ સેકન્ડરી કોઇલ્સમાં કપલ્ડ થાય છે
3. કોરની પોઝિશન ડિફરેન્શિયલ વોલ્ટેજ આઉટપુટ નક્કી કરે છે
4. નલ પોઝિશન: બંને સેકન્ડરીમાં સમાન વોલ્ટેજ
5. મૂવમેન્ટ: એક સેકન્ડરીમાં વોલ્ટેજ વધે છે, બીજામાં ઘટે છે

ફાયદાઓ:

ગેરફાયદાઓ:

એપ્લિકેશન:

• મશીન ટૂલ પોઝિશનિંગ
• હાઇડ્રોલિક અને ન્યુમેટિક સિસ્ટમ્સ
• એરક્રાફ્ટ અને મિસાઇલ સિસ્ટમ્સ
• ઓટોમેટેડ મેન્યુફેક્ચરિંગ
• સ્ટ્રક્ચરલ ટેસ્ટિંગ

નોંધવાક્ય: “MOVE-AC: Magnetic Output Varies with Exact Armature Core position”

પ્રશ્ન 5(a) [3 ગુણ]

#

કેપેસિટીવ ટ્રાન્સડ્યુસરનો ઉપયોગ કરીને દબાણ માપનની કામગીરીનું વર્ણન કરો.

ઉત્તર:

કેપેસિટિવ પ્રેશર ટ્રાન્સડ્યુસર દબાણ માપવા માટે કેપેસિટન્સમાં ફેરફારનો ઉપયોગ કરે છે.

વર્કિંગ પ્રિન્સિપલ:

• દબાણ ડાયાફ્રામને ડિફોર્મ કરે છે, જેથી કેપેસિટર પ્લેટ્સ વચ્ચેના અંતરમાં ફેરફાર થાય છે
• કેપેસિટન્સ અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં (C = ε₀εₐA/d)
• કેપેસિટન્સમાં ફેરફાર માપવામાં આવે છે અને દબાણ રીડિંગમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે

આકૃતિ:

એપ્લિકેશન: ઇન્ડસ્ટ્રિયલ પ્રોસેસ મોનિટરિંગ, એટમોસ્ફેરિક પ્રેશર મેઝરમેન્ટ, લિક્વિડ લેવલ સેન્સિંગ

નોંધવાક્ય: “CAPS: Capacitance Alters as Pressure Shifts”

પ્રશ્ન 5(b) [4 ગુણ]

#

રાઇઝ ટાઇમ, ફોલ ટાઇમ, પલ્સ વિડ્થ અને ડ્યુટી સાઇકલ વ્યાખ્યાયિત કરો.

ઉત્તર:

આકૃતિ:

નોંધવાક્ય: “RPFD: Rise Pulses, Fall Determines”

પ્રશ્ન 5(c) [7 ગુણ]

#

ફંક્શન જનરેટર બ્લોક ડાયાગ્રામની ચર્ચા કરો.

ઉત્તર:

ફંક્શન જનરેટર વિવિધ ફ્રીકવન્સી રેન્જમાં વિવિધ વેવફોર્મ્સ ઉત્પન્ન કરે છે.

બ્લોક ડાયાગ્રામ:

દરેક બ્લોકનું કાર્ય અને ઓપરેશન:

આઉટપુટ વેવફોર્મ્સ:

નોંધવાક્ય: “FASTEST: Frequency Amplitude Shaping Together Ensures Signal Types”

પ્રશ્ન 5(a OR) [3 ગુણ]

#

સ્ટ્રેન ગેજની કામગીરી, બાંધકામની ચર્ચા યોગ્ય આકૃતિઓ સાથે કરો.

ઉત્તર:

સ્ટ્રેન ગેજ મિકેનિકલ ડિફોર્મેશનને ઇલેક્ટ્રિકલ રેઝિસ્ટન્સ ચેન્જમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

કન્સ્ટ્રક્શન:

વર્કિંગ પ્રિન્સિપલ:

• પિઝોરેઝિસ્ટિવ ઇફેક્ટ પર આધારિત: મિકેનિકલ ડિફોર્મેશન સાથે રેઝિસ્ટન્સ બદલાય છે
• જ્યારે ઓબ્જેક્ટ સાથે બોન્ડેડ હોય, ત્યારે સ્ટ્રેન ગેજ તેની સાથે ડિફોર્મ થાય છે
• ટેન્શન (એલોંગેશન) સાથે રેઝિસ્ટન્સ વધે છે
• કમ્પ્રેશન (શોર્ટનિંગ) સાથે રેઝિસ્ટન્સ ઘટે છે
• રેઝિસ્ટન્સ ચેન્જ બ્રિજ સર્કિટ ઉપયોગ કરીને માપવામાં આવે છે

રેઝિસ્ટન્સ ચેન્જ સંબંધ:

• ΔR/R = GF × ε
• જ્યાં: ΔR = રેઝિસ્ટન્સ ચેન્જ, R = ઇનિશિયલ રેઝિસ્ટન્સ
• GF = ગેજ ફેક્ટર (સેન્સિટિવિટી), ε = સ્ટ્રેન

ઉપયોગમાં લેવાતા મટીરિયલ્સ:

• ફોઇલ: કોન્સ્ટન્ટન, કર્મા, નિક્રોમ એલોય્સ
• સેમિકન્ડક્ટર: ઉચ્ચ સેન્સિટિવિટી માટે સિલિકોન, જર્મેનિયમ

નોંધવાક્ય: “SERB: Strain Effects Resistance by Bonding”

પ્રશ્ન 5(b OR) [4 ગુણ]

#

ડિજિટલ IC ટેસ્ટરની કામગીરીનું વર્ણન યોગ્ય આકૃતિઓ સાથે કરો.

ઉત્તર:

ડિજિટલ IC ટેસ્ટર ટેસ્ટ પેટર્ન્સ અપ્લાય કરીને ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ્સની કાર્યક્ષમતા ચકાસે છે.

બ્લોક ડાયાગ્રામ:

વર્કિંગ પ્રિન્સિપલ:

1. IC ટેસ્ટ સોકેટમાં ઇન્સર્ટ કરવામાં આવે છે
2. યુઝર કીપેડનો ઉપયોગ કરીને IC ટાઇપ/નંબર પસંદ કરે છે
3. માઇક્રોકંટ્રોલર યોગ્ય ટેસ્ટ પેટર્ન લોડ કરે છે
4. ટેસ્ટ પેટર્ન્સ IC ઇનપુટ્સને અપ્લાય કરવામાં આવે છે
5. આઉટપુટ રિસ્પોન્સની અપેક્ષિત વેલ્યુ સાથે સરખામણી કરવામાં આવે છે
6. પાસ/ફેલ રિઝલ્ટ ડિસ્પ્લે થાય છે

ડિજિટલ IC ટેસ્ટરની વિશેષતાઓ:

• TTL, CMOS, HCMOS લોજિક ફેમિલી ટેસ્ટ કરે છે
• પિન ફંક્શન્સનું એનાલિસિસ કરીને અજ્ઞાત ICને ઓળખી શકે છે
• ફંક્શનલ અને પેરામેટ્રિક ટેસ્ટ કરે છે
• સ્ટેટિક અને ડાયનેમિક કેરેક્ટરિસ્ટિક્સ ચેક કરે છે

નોંધવાક્ય: “PIPE: Pattern Input, Pin Examination”

પ્રશ્ન 5(c OR) [7 ગુણ]

#

સ્પેક્ટ્રમ એનાલાઇઝરના કાર્યની ચર્ચા યોગ્ય આકૃતિઓ સાથે કરો.

ઉત્તર:

સ્પેક્ટ્રમ એનાલાઇઝર ફ્રીકવન્સી કોમ્પોનન્ટ્સ દર્શાવતા સિગ્નલ એમ્પ્લિટ્યુડ વિરુદ્ધ ફ્રીકવન્સી ડિસ્પ્લે કરે છે.

બ્લોક ડાયાગ્રામ:

વર્કિંગ પ્રિન્સિપલ:

1. સુપરહેટરોડાઇન કન્વર્ઝન: ઇનપુટ સિગ્નલને લોકલ ઓસિલેટર સાથે મિક્સ કરાય છે
2. ફ્રીકવન્સી સ્વીપ: લોકલ ઓસિલેટર ફ્રીકવન્સી રેન્જમાં સ્વીપ કરે છે
3. IF ફિલ્ટરિંગ: નેરો બેન્ડપાસ ફિલ્ટર ફ્રીકવન્સી કોમ્પોનન્ટ્સ પસંદ કરે છે
4. ડિટેક્શન: દરેક ફ્રીકવન્સી કોમ્પોનન્ટની એમ્પ્લિટ્યુડ માપવામાં આવે છે
5. ડિસ્પ્લે: એમ્પ્લિટ્યુડ vs. ફ્રીકવન્સી પ્લોટ સ્ક્રીન પર બતાવાય છે

સ્પેક્ટ્રમ એનાલાઇઝરના પ્રકારો:

એપ્લિકેશન:

• EMI/EMC ટેસ્ટિંગ
• સિગ્નલ પ્યુરિટી મેઝરમેન્ટ
• હાર્મોનિક ડિસ્ટોર્શન એનાલિસિસ
• કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ ટેસ્ટિંગ
• મોડ્યુલેશન એનાલિસિસ

નોંધવાક્ય: “SHAFT: Sweep, Heterodyne, Analyze Frequency and Time”