પ્રશ્ન 1(અ) [3 ગુણ]#
એક્યુરેસી, રીપ્રોડ્યુસીબિબિટી અને રિપીટેબિલિટી ની વ્યાખ્યા આપો.
જવાબ:
પદ | વ્યાખ્યા |
---|---|
એક્યુરેસી | માપવામાં આવતા પરિમાણની વાસ્તવિક કિંમત સાથે માપેલી કિંમતની નજીકતા |
રીપ્રોડ્યુસીબિલિટી | અલગ-અલગ પરિસ્થિતિઓમાં (અલગ ઓપરેટર, સ્થાન, સમય) એક જ ઇનપુટ માટે એકસમાન માપ આપવાની ઉપકરણની ક્ષમતા |
રિપીટેબિલિટી | એક જ પરિસ્થિતિઓમાં વારંવાર માપ લેવામાં આવે ત્યારે એક જ ઇનપુટ માટે એકસમાન માપ આપવાની ઉપકરણની ક્ષમતા |
મેમરી ટ્રીક: “ARR - સચોટ પરિણામો વારંવાર”
પ્રશ્ન 1(બ) [4 ગુણ]#
વ્હીટસ્ટોન બ્રિજની આકૃતિ દોરી અને સમજાવો.
જવાબ:
આકૃતિ:
graph LR
A[Supply+] --- R1
A --- R3
R1 --- B[Output+]
R3 --- C[Output-]
B --- R2
C --- R4
R2 --- D[Supply-]
R4 --- D
લક્ષણ | વિગત |
---|---|
રચના | હીરા આકારમાં જોડાયેલા ચાર અવરોધકો |
સંતુલન શરત | R1/R2 = R3/R4 (જ્યારે આઉટપુટ વોલ્ટેજ શૂન્ય હોય) |
ઉપયોગ | અજ્ઞાત અવરોધનું ચોક્કસ માપન |
કાર્યપદ્ધતિ | એક બાજુમાં અજ્ઞાત અવરોધક મૂકવામાં આવે છે, બ્રિજ સંતુલિત થાય ત્યાં સુધી બાકીના અવરોધકો સમાયોજિત કરવામાં આવે છે |
મેમરી ટ્રીક: “WBMP - સંતુલિત થઈને ચોક્કસ માપો”
પ્રશ્ન 1(ક) [7 ગુણ]#
Q મીટરનો સિદ્ધાંત સમજાવો. અને સાથે સાથે પ્રેક્ટીકલ Q મીટરની આકૃતિ દોરી અને સમજાવો.
જવાબ:
Q મીટરનો સિદ્ધાંત:
Q-મીટર શ્રેણી અનુનાદના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે, જ્યાં Q ફેક્ટર અનુનાદ સમયે લાગુ વોલ્ટેજની તુલનામાં કેપેસિટર પરના વોલ્ટેજના ગુણોત્તર તરીકે માપવામાં આવે છે.
પ્રેક્ટીકલ Q મીટરની આકૃતિ:
graph LR
A[RF Oscillator] --> B[Work Coil]
B --> C[Series Circuit]
C --> D[Unknown Inductor L]
D --> E[Variable Capacitor C]
E --> F[VTVM]
F --> G[Q-Scale]
ઘટક | કાર્ય |
---|---|
RF ઓસિલેટર | ચલ આવૃત્તિ સિગ્નલ પૂરા પાડે છે |
વર્ક કોઇલ | ટેસ્ટ સર્કિટમાં ઇન્ડક્ટિવલી સિગ્નલ જોડે છે |
અનુનાદ સર્કિટ | ચલ કેપેસિટર C સાથે ટેસ્ટ ઇન્ડક્ટર L શ્રેણીમાં |
VTVM | કેપેસિટર પરના વોલ્ટેજને માપે છે |
Q-સ્કેલ | સીધો Q મૂલ્ય વાંચવા માટે અંશાંકિત |
- અનુનાદ સૂત્ર: f = 1/(2π√LC)
- Q ગણતરી: Q = Vc/Vs (કેપેસિટર પરનું વોલ્ટેજ / સ્રોત વોલ્ટેજ)
મેમરી ટ્રીક: “RIVQ - અનુનાદ મૂલ્યવાન ગુણવત્તા દર્શાવે છે”
પ્રશ્ન 1(ક OR) [7 ગુણ]#
મુવિંગ કોઈલ ટાઈપ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટની રચના દોરો અનેસમજાવો.
જવાબ:
આકૃતિ:
ઘટક | વિગત |
---|---|
કાયમી ચુંબક | મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે |
મુવિંગ કોઇલ | એલ્યુમિનિયમ ફ્રેમ પર વીંટળાયેલી હળવી કોઇલ |
સ્પ્રિંગ્સ | નિયંત્રિત બળ પૂરું પાડે છે અને વીજળીક જોડાણો બનાવે છે |
પોઇન્ટર | કોઇલ સાથે જોડાયેલ, અંશાંકિત સ્કેલ પર ગતિ કરે છે |
કોર | ચુંબકીય પ્રવાહને કેન્દ્રિત કરવા માટે નરમ લોખંડનો નળાકાર કોર |
- કાર્ય સિદ્ધાંત: વળાંક બળ = BIlN (B-ક્ષેત્ર તીવ્રતા, I-વીજપ્રવાહ, l-લંબાઈ, N-આંટા)
- નિયંત્રિત બળ: વળાંક ખૂણા પ્રમાણે સ્પ્રિંગ્સ દ્વારા પ્રદાન કરાયેલ
મેમરી ટ્રીક: “MAPS-C: ચુંબક ક્રિયા કરે છે, પોઇન્ટર વીજપ્રવાહ બતાવે છે”
પ્રશ્ન 2(અ) [3 ગુણ]#
અલગ અલગ પ્રકારની એરરની યાદી બનાવો અને કોઈપણ બે સમજાવો.
જવાબ:
એરર ના પ્રકાર |
---|
ગ્રોસ એરર (મોટી ભૂલો) |
સિસ્ટેમેટિક એરર (પદ્ધતિસરની ભૂલો) |
રેન્ડમ એરર (અનિયમિત ભૂલો) |
પર્યાવરણીય એરર |
લોડિંગ એરર |
બે એરર ની સમજૂતી:
સિસ્ટેમેટિક એરર:
- વાસ્તવિક મૂલ્યથી સાતત્યપૂર્ણ અને અનુમાનિત વિચલન
- ઉપકરણ અંશાંકન, ડિઝાઇન, અથવા પદ્ધતિને કારણે થાય છે
રેન્ડમ એરર:
- માપનમાં અણધારી વિવિધતાઓ
- નોઇઝ, પર્યાવરણીય ફેરફારો, અથવા નિરીક્ષકની મર્યાદાઓને કારણે થાય છે
મેમરી ટ્રીક: “GSREL - સારી પદ્ધતિઓ ભૂલ સ્તર ઘટાડે છે”
પ્રશ્ન 2(બ) [4 ગુણ]#
મેક્સવેલ બ્રિજ દોરો અને સમજાવો.
જવાબ:
આકૃતિ:
graph LR
A[Supply] --- R1
A --- R3
R1 --- B[Detector]
R3 --- C[Detector]
B --- R2
C --- R4
B --- L["Unknown L"]
C --- C1["Capacitor C"]
R2 --- D[Ground]
R4 --- D
L --- D
C1 --- D
ઘટક | કાર્ય |
---|---|
R1, R2, R3, R4 | બ્રિજના બાહુઓમાં ચોકસાઈપૂર્ણ અવરોધકો |
અજ્ઞાત L | માપવાના અવરોધ સાથેનો ઇન્ડક્ટર |
કેપેસિટર C | સામેની બાજુમાં પ્રમાણભૂત કેપેસિટર |
ડિટેક્ટર | નલ ડિટેક્ટર (ગેલ્વેનોમીટર) |
- સંતુલન સમીકરણ: L = CR2R3
- અવરોધ સમીકરણ: RL = R2R3/R4
- ઉપયોગ: નોંધપાત્ર અવરોધ સાથેના ઇન્ડક્ટન્સનું માપન
મેમરી ટ્રીક: “MBLR - મેક્સવેલ બ્રિજ અવરોધને જોડે છે”
પ્રશ્ન 2(ક) [7 ગુણ]#
મુવિંગ આયર્ન ટાઈપ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટની રચના દોરો અનેસમજાવો.
જવાબ:
આકૃતિ:
ઘટક | વિગત |
---|---|
કોઇલ | માપન કરવાના વીજપ્રવાહને વહન કરતી સ્થિર કોઇલ |
આયર્ન વેન્સ | બે નરમ લોખંડના ટુકડા (એક સ્થિર, એક ગતિશીલ) |
પોઇન્ટર | ગતિશીલ વેન સાથે જોડાયેલ |
કંટ્રોલ સ્પ્રિંગ | અવરોધિત બળ પૂરું પાડે છે |
ડેમ્પિંગ મિકેનિઝમ | હલકા એલ્યુમિનિયમ પિસ્ટનનો ઉપયોગ કરીને હવાના ઘર્ષણ દ્વારા ડેમ્પિંગ |
- કાર્ય સિદ્ધાંત: જ્યારે કોઇલમાંથી વીજપ્રવાહ પસાર થાય છે, ત્યારે બંને લોખંડના ટુકડા સમાન ધ્રુવતા સાથે ચુંબકિત થાય છે જેના કારણે વિકર્ષણ થાય છે
- ફાયદા: AC અને DC બંને માટે યોગ્ય, મજબૂત બાંધકામ
- ગેરફાયદા: બિન-સમાન સ્કેલ, PMMC કરતાં વધુ વીજ વપરાશ
મેમરી ટ્રીક: “IRAM - આયર્ન વિકર્ષણ ગતિ સક્રિય કરે છે”
પ્રશ્ન 2(અ OR) [3 ગુણ]#
બેસિક ડીસી વોલ્ટમીટર સમજાવો.
જવાબ:
આકૃતિ:
ઘટક | કાર્ય |
---|---|
PMMC મૂવમેન્ટ | મૂળભૂત વીજપ્રવાહ-સંવેદનશીલ મૂવમેન્ટ |
મલ્ટિપ્લાયર રેઝિસ્ટર | ઉચ્ચ-મૂલ્યનો શ્રેણી અવરોધક |
સ્કેલ | સીધા વોલ્ટેજ વાંચવા માટે અંશાંકિત |
- કાર્ય સિદ્ધાંત: વોલ્ટમીટર શ્રેણી અવરોધક સાથેનું PMMC મીટર છે
- ગણતરી: Rs = (V/Im) - Rm (Rs=શ્રેણી અવરોધક, V=વોલ્ટેજ, Im=પૂર્ણ સ્કેલ વીજપ્રવાહ, Rm=મીટર અવરોધ)
મેમરી ટ્રીક: “SVM - શ્રેણી વોલ્ટેજ માપન”
પ્રશ્ન 2(બ OR) [4 ગુણ]#
શેરિંગ બ્રિજ દોરો અને સમજાવો.
જવાબ:
આકૃતિ:
graph LR
A[AC Supply] --- C1["Unknown Capacitance"]
A --- R3
C1 --- B[Detector]
R3 --- C[Detector]
B --- R1
C --- C4["Standard C"]
R1 --- D[Ground]
C4 --- R4["Variable R"]
R4 --- D
ઘટક | કાર્ય |
---|---|
C1 | અજ્ઞાત કેપેસિટર (લોસ સાથે) |
R1 | C1 માં લોસનું પ્રતિનિધિત્વ કરતો અવરોધ |
R3, R4 | ચોકસાઈપૂર્ણ અવરોધકો |
C4 | પ્રમાણભૂત લોસ-ફ્રી કેપેસિટર |
ડિટેક્ટર | નલ સૂચક |
- સંતુલન સમીકરણ: C1 = C4(R3/R1)
- વિસર્જન ફેક્ટર: D = ωC1R1 = ωC4R4
- ઉપયોગ: કેપેસિટન્સ અને ડાયલેક્ટ્રિક લોસનું માપન
મેમરી ટ્રીક: “SCDR - શેરિંગ કેપેસિટન્સ અવરોધ નક્કી કરે છે”
પ્રશ્ન 2(ક OR) [7 ગુણ]#
ઇલેક્ટ્રોનિક મલ્ટીમીટર ઉપર ટૂંકનોંધ લખો.
જવાબ:
આકૃતિ:
graph LR
A[Input] --> B[Attenuator/Range Selector]
B --> C[Signal Converter]
C --> D[Amplifier]
D --> E[Rectifier/Detector]
E --> F[Display]
લક્ષણ | વિગત |
---|---|
કાર્યો | વોલ્ટેજ (AC/DC), વીજપ્રવાહ (AC/DC), અવરોધ, અને અન્ય પરિમાણોનું માપન કરે છે |
સંવેદનશીલતા | એનાલોગ મીટર કરતાં વધુ સંવેદનશીલતા (સામાન્ય રીતે 10MΩ ઇનપુટ ઇમ્પીડન્સ) |
રેન્જ | ઘણી પસંદ કરી શકાય તેવી માપન રેન્જ |
ચોકસાઈ | ગુણવત્તા અને પરિમાણ પર આધારિત 0.1% થી 3% |
ડિસ્પ્લે | ડિજિટલ રીડઆઉટ અથવા એનાલોગ પોઇન્ટર |
- પ્રકાર: એનાલોગ ઇલેક્ટ્રોનિક મલ્ટીમીટર, ડિજિટલ મલ્ટીમીટર (DMM)
- ફાયદા: ઉચ્ચ ઇનપુટ ઇમ્પીડન્સ, ન્યૂનતમ લોડિંગ અસર, ઘણા કાર્યો
- મુખ્ય સર્કિટ: ઇનપુટ એટેન્યુએટર, સિગ્નલ કન્વર્ટર, એમ્પ્લિફાયર, રેક્ટિફાયર, ડિસ્પ્લે ડ્રાઇવર
મેમરી ટ્રીક: “VCAR-D: વોલ્ટેજ, વીજપ્રવાહ અને અવરોધ - પ્રદર્શિત”
પ્રશ્ન 3(અ) [3 ગુણ]#
CRO ના અલગ અલગ પ્રોબ્સ સમજાવો.
જવાબ:
પ્રોબના પ્રકાર | વિગત |
---|---|
પેસિવ પ્રોબ (1X) | સીધા જોડાણ પ્રોબ, કોઈ ઘટાડો નહીં |
પેસિવ પ્રોબ (10X) | સિગ્નલને 10 ગણો ઘટાડે છે, સર્કિટ લોડિંગ ઘટાડે છે |
એક્ટિવ પ્રોબ | ઉચ્ચ ઇમ્પીડન્સ અને ઓછા કેપેસિટન્સ માટે એક્ટિવ ઘટકો ધરાવે છે |
કરંટ પ્રોબ | ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા વીજપ્રવાહ માપે છે |
- પસંદગીના માપદંડ: બેન્ડવિડ્થ, લોડિંગ ઇફેક્ટ, માપન રેન્જ
- કોમ્પેન્સેશન: સચોટ વેવફોર્મ માટે 10X પ્રોબ્સને કોમ્પેન્સેશન એડજસ્ટમેન્ટની જરૂર પડે છે
મેમરી ટ્રીક: “PAC-S: પ્રોબ્સ સર્કિટ સેન્સિંગની મંજૂરી આપે છે”
પ્રશ્ન 3(બ) [4 ગુણ]#
ક્લેમ્પોન મીટરની રચના દોરો અને સમજાવો.
જવાબ:
આકૃતિ:
ઘટક | કાર્ય |
---|---|
સ્પ્લિટ કોર CT | વાહક ચારે બાજુ ક્લેમ્પ કરતું ફેરાઇટ કોર |
કોઇલ વાઇન્ડિંગ | પ્રેરિત વીજપ્રવાહ ઉત્પન્ન કરતી સેકન્ડરી વાઇન્ડિંગ |
સિગ્નલ સર્કિટરી | વીજપ્રવાહને માપી શકાય તેવા સિગ્નલમાં રૂપાંતરિત કરે છે |
ડિસ્પ્લે યુનિટ | એમ્પ્સમાં અંશાંકિત ડિજિટલ/એનાલોગ ડિસ્પ્લે |
ટ્રિગર મિકેનિઝમ | વાહક આસપાસ કોર ખોલે/બંધ કરે છે |
- કાર્ય સિદ્ધાંત: કરંટ ટ્રાન્સફોર્મર પર આધારિત, સર્કિટ તોડ્યા વિના વીજપ્રવાહ માપે છે
- ઉપયોગો: લાઇવ વાહકોમાં AC વીજપ્રવાહને સુરક્ષિત રીતે માપવો
મેમરી ટ્રીક: “CAMP - ચુંબકીય સિદ્ધાંત દ્વારા વીજપ્રવાહનું વિશ્લેષણ”
પ્રશ્ન 3(ક) [7 ગુણ]#
સક્સેસિવ એપ્રોક્સિમેશન ટાઈપ DVM ઉપર ટૂંક નોંધ લખો.
જવાબ:
બ્લોક ડાયાગ્રામ:
graph LR
A[Input] --> B[Sample & Hold]
B --> C[Comparator]
C --> D[SAR Logic]
D --> E[DAC]
E --> C
D --> F[Digital Display]
ઘટક | કાર્ય |
---|---|
સેમ્પલ એન્ડ હોલ્ડ | ઇનપુટ વોલ્ટેજને પકડે અને જાળવે છે |
કમ્પેરેટર | ઇનપુટને DAC આઉટપુટ સાથે સરખાવે છે |
સક્સેસિવ એપ્રોક્સિમેશન રજિસ્ટર | બાઇનરી સર્ચ એલ્ગોરિધમને નિયંત્રિત કરે છે |
D/A કન્વર્ટર | તુલના માટે એનાલોગ વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે |
ડિજિટલ ડિસ્પ્લે | માપેલી કિંમત બતાવે છે |
- કાર્ય સિદ્ધાંત: એનાલોગ ઇનપુટને મેળ ખાતી ડિજિટલ કિંમત શોધવા બાઇનરી સર્ચ એલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરે છે
- રૂપાંતરનો સમય: ઇનપુટના કદની પરવા કર્યા વિના નિશ્ચિત (8-16 બિટ માટે 8-16 ક્લોક સાયકલ)
- ફાયદા: મધ્યમ ગતિ, સારી રિઝોલ્યુશન, સાતત્યપૂર્ણ રૂપાંતરનો સમય
- ઉપયોગો: સામાન્ય હેતુના માપન જ્યાં મધ્યમ ગતિ પૂરતી છે
મેમરી ટ્રીક: “SACD - સેમ્પલ, એપ્રોક્સિમેટ, કમ્પેર, ડિસ્પ્લે”
પ્રશ્ન 3(અ OR) [3 ગુણ]#
PH સેન્સર સમજાવો.
જવાબ:
આકૃતિ:
ઘટક | કાર્ય |
---|---|
ગ્લાસ ઇલેક્ટ્રોડ | હાઇડ્રોજન આયન સાંદ્રતા પ્રત્યે સંવેદનશીલ |
રેફરન્સ ઇલેક્ટ્રોડ | સ્થિર સંદર્ભ પોટેન્શિયલ પ્રદાન કરે છે |
તાપમાન સેન્સર | તાપમાનની અસરો માટે વળતર આપે છે |
સિગ્નલ કન્ડિશનર | મિલિવોલ્ટ સિગ્નલને એમ્પ્લિફાય અને પ્રોસેસ કરે છે |
- કાર્ય સિદ્ધાંત: હાઇડ્રોજન આયન સાંદ્રતાના પ્રમાણમાં વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે
- આઉટપુટ: 25°C પર દર pH એકમ દીઠ ~59 mV
- રેન્જ: 0-14 pH સ્કેલ (એસિડિક થી આલ્કલાઇન)
મેમરી ટ્રીક: “PHRV - pH વોલ્ટેજ સાથે સંબંધિત છે”
પ્રશ્ન 3(બ OR) [4 ગુણ]#
ઇલેક્ટ્રોનિક વોટ મીટરની રચના દોરો અને સમજાવો.
જવાબ:
બ્લોક ડાયાગ્રામ:
graph LR
A[Current Input] --> B[Current Transformer]
C[Voltage Input] --> D[Voltage Transformer]
B --> E[Multiplier Circuit]
D --> E
E --> F[Integrator]
F --> G[Digital Display]
ઘટક | કાર્ય |
---|---|
કરંટ સેન્સર | CT અથવા શન્ટ દ્વારા લોડ કરંટ માપે છે |
વોલ્ટેજ સેન્સર | પોટેન્શિયલ ડિવાઇડર દ્વારા વોલ્ટેજ માપે છે |
મલ્ટિપ્લાયર | ક્ષણિક વોલ્ટેજ અને વીજપ્રવાહને ગુણાકાર કરે છે |
ઇન્ટિગ્રેટર | સમય પર પાવરની સરેરાશ લે છે |
ડિસ્પ્લે | વોટ્સમાં ડિજિટલ રીડઆઉટ |
- કાર્ય સિદ્ધાંત: પાવર = V × I × cosθ (cosθ એ પાવર ફેક્ટર છે)
- ફાયદા: ઉચ્ચ ચોકસાઈ, વિશાળ શ્રેણી, ડિજિટલ ડિસ્પ્લે
- પ્રકાર: ટ્રુ RMS, એવરેજ સેન્સિંગ
મેમરી ટ્રીક: “VIMP - વોલ્ટેજ અને તીવ્રતા પાવર બનાવે છે”
પ્રશ્ન 3(ક OR) [7 ગુણ]#
ઇન્ટીગ્રેટિંગ ટાઈપ DVM ઉપર ટૂંક નોંધ લખો.
જવાબ:
બ્લોક ડાયાગ્રામ:
graph LR
A[Input] --> B[Integrator]
B --> C[Comparator]
D[Clock] --> E[Counter & Control]
C --> E
E --> F[Digital Display]
પ્રકાર | કાર્ય સિદ્ધાંત |
---|---|
ડ્યુઅલ-સ્લોપ | નિશ્ચિત સમય માટે ઇનપુટને ઇન્ટિગ્રેટ કરે છે, પછી સંદર્ભ સાથે ડિસ્ચાર્જ સમય માપે છે |
વોલ્ટેજ-ટુ-ફ્રિક્વન્સી | વોલ્ટેજને આવૃત્તિમાં રૂપાંતરિત કરે છે, નિશ્ચિત સમય પર પલ્સની ગણતરી કરે છે |
ચાર્જ-બેલેન્સ | ઇનપુટ ચાર્જને સંદર્ભ ચાર્જ સાથે સંતુલિત કરે છે |
મુખ્ય લક્ષણો:
- નોઇઝ રિજેક્શન: પાવર લાઇન નોઇઝ (50/60Hz) નું ઉત્કૃષ્ટ રિજેક્શન
- ચોકસાઈ: સમય સરેરાશને કારણે ઉચ્ચ ચોકસાઈ
- રૂપાંતરની ગતિ: સક્સેસિવ એપ્રોક્સિમેશન પ્રકાર કરતાં ધીમી
- રિઝોલ્યુશન: સામાન્ય રીતે 4½ થી 6½ અંક
ઉપયોગો: ચોકસાઈપૂર્ણ માપ, ધોંધાટિયા વાતાવરણ, બેન્ચ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ
મેમરી ટ્રીક: “TINA - સમય ઇન્ટિગ્રેશન સરેરાશને શૂન્ય કરે છે”
પ્રશ્ન 4(અ) [3 ગુણ]#
ડિજિટલ સ્ટોરેજ ઓસીલોસ્કોપના ફાયદા અને ઉપયોગો લખો.
જવાબ:
ફાયદા | ઉપયોગો |
---|---|
પ્રી-ટ્રિગર વ્યુઇંગ | ક્ષણિક ઘટનાઓને કેપ્ચર કરવી |
સિગ્નલ સ્ટોરેજ | અનિયમિત ખામીઓનું વિશ્લેષણ |
વેવફોર્મ પ્રોસેસિંગ | જટિલ સિગ્નલ વિશ્લેષણ |
ઉચ્ચ બેન્ડવિડ્થ | ઉચ્ચ-ગતિ ડિજિટલ સર્કિટ ટેસ્ટિંગ |
મલ્ટિપલ ચેનલ ડિસ્પ્લે | ઘણા સિગ્નલોની તુલના |
- મુખ્ય લાભ: એક-વખતની ઘટનાઓને કેપ્ચર કરી શકે છે, પછીના વિશ્લેષણ માટે વેવફોર્મ સંગ્રહિત કરી શકે છે
- ડિજિટલ સુવિધાઓ: ઓટોમેટેડ માપ, FFT વિશ્લેષણ, PC કનેક્ટિવિટી
મેમરી ટ્રીક: “SPADE - સંગ્રહ, પ્રોસેસિંગ, વિશ્લેષણ, ડિસ્પ્લે, ઘટનાઓ”
પ્રશ્ન 4(બ) [4 ગુણ]#
ઇલેક્ટ્રોનિક એનર્જી મીટર ઉપર ટૂંકનોંધ લખો.
જવાબ:
બ્લોક ડાયાગ્રામ:
graph LR
A[Voltage Sensor] --> C[Multiplier]
B[Current Sensor] --> C
C --> D[Integrator]
D --> E[Pulse Generator]
E --> F[Counter]
F --> G[Display]
ઘટક | કાર્ય |
---|---|
વોલ્ટેજ અને કરંટ સેન્સર | લાઇન વોલ્ટેજ અને લોડ કરંટ માપે છે |
મલ્ટિપ્લાયર સર્કિટ | ક્ષણિક પાવરની ગણતરી કરે છે |
ઇન્ટિગ્રેટર | સમય પર પાવરને ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે |
માઇક્રોકંટ્રોલર | સિગ્નલ પ્રોસેસ કરે છે અને ડિસ્પ્લેને નિયંત્રિત કરે છે |
LCD ડિસ્પ્લે | kWh માં ઊર્જા વપરાશ બતાવે છે |
- કાર્ય સિદ્ધાંત: ઊર્જા = ∫P.dt (સમય પર પાવરનું ઇન્ટિગ્રલ)
- ફાયદા: કોઈ ગતિશીલ ભાગો નહીં, ઉચ્ચ ચોકસાઈ, છેડછાડ શોધન
- સુવિધાઓ: મલ્ટિપલ ટેરિફ સપોર્ટ, બે-દિશા માપન, રિમોટ રીડિંગ
મેમરી ટ્રીક: “VICES - વોલ્ટેજ અને કરંટ ઊર્જા સરવાળો”
પ્રશ્ન 4(ક) [7 ગુણ]#
એનાલોગ C.R.O. નો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો, અને દરેક બ્લોકનું વર્કિંગ લખો.
જવાબ:
બ્લોક ડાયાગ્રામ:
graph LR
A[Vertical Input] --> B[Vertical Attenuator]
B --> C[Vertical Amplifier]
C --> D[Vertical Deflection Plates]
E[Trigger Circuit] --> F[Time Base Generator]
F --> G[Horizontal Amplifier]
G --> H[Horizontal Deflection Plates]
I[Cathode Ray Tube] --> J[Screen]
D --> I
H --> I
K[Power Supply] --> All
બ્લોક | કાર્ય |
---|---|
વર્ટિકલ સિસ્ટમ | એમ્પ્લિટ્યુડ ડિસ્પ્લેને નિયંત્રિત કરે છે (સિગ્નલ અટેન્યુએશન, એમ્પ્લિફિકેશન) |
હોરિઝોન્ટલ સિસ્ટમ | ટાઇમ બેઝને નિયંત્રિત કરે છે (સ્વીપ જનરેશન) |
ટ્રિગર સિસ્ટમ | ઇનપુટ સિગ્નલ સાથે હોરિઝોન્ટલ સ્વીપને સિંક્રનાઇઝ કરે છે |
CRT | સિગ્નલને પ્રદર્શિત કરે છે (ઇલેક્ટ્રોન ગન, ડિફ્લેક્શન પ્લેટ્સ, ફોસ્ફર સ્ક્રીન) |
પાવર સપ્લાય | બધા સર્કિટને જરૂરી વોલ્ટેજ પ્રદાન કરે છે |
- વર્ટિકલ સિસ્ટમ: ઇનપુટ સિગ્નલને પ્રોસેસ કરે છે, Y-એક્સિસ ડિફ્લેક્શનને નિયંત્રિત કરે છે
- હોરિઝોન્ટલ સિસ્ટમ: X-એક્સિસ ડિફ્લેક્શનને નિયંત્રિત કરે છે (ટાઇમ બેઝ)
- ટ્રિગરિંગ: એક જ બિંદુ પર સ્વીપ શરૂ કરીને વેવફોર્મ ડિસ્પ્લેને સ્થિર કરે છે
- CRT ડિસ્પ્લે: ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલને દેખાતી ટ્રેસમાં રૂપાંતરિત કરે છે
મેમરી ટ્રીક: “VTHCP - વર્ટિકલ, ટાઇમ, હોરિઝોન્ટલ, CRT, પાવર”
પ્રશ્ન 4(અ OR) [3 ગુણ]#
પીજો ઈલેક્ટ્રીક ટ્રાન્સડ્યુસર દોરો અને સમજાવો.
જવાબ:
આકૃતિ:
લક્ષણ | વિગત |
---|---|
સિદ્ધાંત | યાંત્રિક રીતે દબાણ કરવામાં આવે ત્યારે વિદ્યુત ચાર્જ ઉત્પન્ન કરે છે |
સામગ્રી | ક્વાર્ટ્ઝ, રોશેલ સોલ્ટ, PZT સિરામિક્સ |
કાર્યપદ્ધતિ | સીધી અસર: બળ → વોલ્ટેજ, વિપરીત અસર: વોલ્ટેજ → વિસ્થાપન |
આઉટપુટ | લાગુ કરેલા બળના પ્રમાણમાં ઉચ્ચ ઇમ્પીડન્સ વોલ્ટેજ |
- ઉપયોગો: પ્રેશર સેન્સર, એક્સેલેરોમીટર, અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણો
- ફાયદા: ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા, ઝડપી પ્રતિસાદ, વિશાળ આવૃત્તિ શ્રેણી
- મર્યાદાઓ: ઉચ્ચ આઉટપુટ ઇમ્પીડન્સ, તાપમાન સંવેદનશીલ
મેમરી ટ્રીક: “PFVD - દબાણ વિસ્થાપન દ્વારા વોલ્ટેજ બનાવે છે”
પ્રશ્ન 4(બ OR) [4 ગુણ]#
CRO ની મદદથી ફ્રિકવન્સી મેઝરમેન્ટ માટેની આકૃતિ દોરો અને સમજાવો.
જવાબ:
પદ્ધતિ 1: લિસાજોસ પેટર્ન નો ઉપયોગ
પદ્ધતિ 2: ટાઇમ બેઝનો ઉપયોગ
પદ્ધતિ | ગણતરી |
---|---|
લિસાજોસ પેટર્ન | Fx = Fy × (Nx/Ny) |
સમય માપન | f = 1/T (T એ ટાઇમ બેઝનો ઉપયોગ કરીને માપવામાં આવેલો સમયગાળો છે) |
XY મોડ | જાણીતા સંદર્ભ સાથે અજ્ઞાત આવૃત્તિની તુલના |
- ટાઇમ બેઝ પદ્ધતિ: વેવફોર્મનો સમયગાળો માપો, આવૃત્તિની ગણતરી 1/T તરીકે કરો
- લિસાજોસ પદ્ધતિ: સંદર્ભને X ઇનપુટ સાથે જોડો, અજ્ઞાતને Y ઇનપુટ સાથે જોડો
- ડિજિટલ CRO: આંતરિક કાઉન્ટરનો ઉપયોગ કરીને સીધો આવૃત્તિ રીડઆઉટ
મેમરી ટ્રીક: “LTX - X-અક્ષ માટે લિસાજોસ અથવા સમય”
પ્રશ્ન 4(ક OR) [7 ગુણ]#
થર્મિસ્ટર અને થર્મોકપલ દોરો અને સમજાવો.
જવાબ:
થર્મિસ્ટર આકૃતિ:
થર્મોકપલ આકૃતિ:
ટ્રાન્સડ્યુસર | સિદ્ધાંત | લક્ષણો |
---|---|---|
થર્મિસ્ટર | તાપમાન સાથે અવરોધમાં ફેરફાર | ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા, બિન-રેખીય, મર્યાદિત શ્રેણી |
થર્મોકપલ | અસમાન ધાતુઓના સંયોજનથી વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન થાય છે | વિશાળ શ્રેણી, રેખીય, ઓછી સંવેદનશીલતા |
થર્મિસ્ટર પ્રકાર:
- NTC: નેગેટિવ તાપમાન ગુણાંક (તાપમાન વધવાથી અવરોધ ઘટે છે)
- PTC: પોઝિટિવ તાપમાન ગુણાંક (તાપમાન વધવાથી અવરોધ વધે છે)
થર્મોકપલ પ્રકાર:
- ટાઇપ K: ક્રોમેલ-એલ્યુમેલ (-200°C થી 1350°C)
- ટાઇપ J: આયર્ન-કોન્સ્ટન્ટન (-40°C થી 750°C)
- ટાઇપ T: કોપર-કોન્સ્ટન્ટન (-200°C થી 350°C)
મેમરી ટ્રીક: “TRT/TVJ - તાપમાન અવરોધ/વોલ્ટેજ જંક્શન”
પ્રશ્ન 5(અ) [3 ગુણ]#
વેલોસિટી ટ્રાન્સડ્યુસર દોરો અને સમજાવો.
જવાબ:
આકૃતિ:
ઘટક | કાર્ય |
---|---|
કાયમી ચુંબક | ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે |
મુવિંગ કોઇલ | વેગના પ્રમાણમાં વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે |
હાઉસિંગ | માળખાને અને ચુંબકીય સર્કિટને સમર્થન આપે છે |
આઉટપુટ સર્કિટ | માપન માટે સિગ્નલને કન્ડિશન કરે છે |
- કાર્ય સિદ્ધાંત: ફેરાડેના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનના નિયમ પર આધારિત
- આઉટપુટ: વેગના પ્રમાણમાં વોલ્ટેજ (V = Blv)
- ઉપયોગો: વાયબ્રેશન માપન, ભૂકંપીય મોનિટરિંગ, મોશન નિયંત્રણ
મેમરી ટ્રીક: “VMMF - વેગ ચુંબકીય પ્રવાહ બનાવે છે”
પ્રશ્ન 5(બ) [4 ગુણ]#
ટ્રાન્સડ્યુસર નું વર્ગીકરણ કરો અને સમજાવો.
જવાબ:
વર્ગીકરણ | પ્રકાર |
---|---|
ઊર્જા રૂપાંતરણ દ્વારા | એક્ટિવ (સ્વ-જનરેટિંગ) vs. પેસિવ (બાહ્ય પાવરની જરૂર) |
માપન પદ્ધતિ દ્વારા | પ્રાથમિક vs. ગૌણ |
ભૌતિક સિદ્ધાંત દ્વારા | રેઝિસ્ટિવ, કેપેસિટિવ, ઇન્ડક્ટિવ, ફોટોઇલેક્ટ્રિક, વગેરે |
ઉપયોગ દ્વારા | તાપમાન, દબાણ, પ્રવાહ, સ્તર, વગેરે |
સમજૂતી:
પ્રકાર | ઉદાહરણો | લક્ષણો |
---|---|---|
એક્ટિવ | થર્મોકપલ, પિઝોઇલેક્ટ્રિક | બાહ્ય પાવર વિના આઉટપુટ ઉત્પન્ન કરે છે |
પેસિવ | RTD, સ્ટ્રેન ગેજ | બાહ્ય ઉત્તેજનાની જરૂર પડે છે |
રેઝિસ્ટિવ | થર્મિસ્ટર, પોટેન્શિયોમીટર | ઇનપુટ સાથે અવરોધ બદલે છે |
કેપેસિટિવ | પ્રેશર સેન્સર, પ્રોક્સિમિટી | ઇનપુટ સાથે કેપેસિટન્સ બદલે છે |
ઇન્ડક્ટિવ | LVDT, પ્રોક્સિમિટી | ઇનપુટ સાથે ઇન્ડક્ટન્સ બદલે છે |
મેમરી ટ્રીક: “APRCI - એક્ટિવ પેસિવ રેઝિસ્ટિવ કેપેસિટિવ ઇન્ડક્ટિવ”
પ્રશ્ન 5(ક) [7 ગુણ]#
LVDT ઉપર ટૂંકનોંધ લખો.
જવાબ:
આકૃતિ:
graph LR
A[Primary Coil] --> B[Core]
B --> C[Secondary Coil 1]
B --> D[Secondary Coil 2]
E[AC Excitation] --> A
C --> F[Phase Sensitive Detector]
D --> F
F --> G[Output]
ઘટક | કાર્ય |
---|---|
પ્રાથમિક કોઇલ | AC સોર્સ સાથે જોડાયેલ ઉત્તેજના કોઇલ |
સેકન્ડરી કોઇલ | શ્રેણી વિરોધી જોડાણમાં બે સમાન કોઇલ |
ફેરોમેગ્નેટિક કોર | પારસ્પરિક ઇન્ડક્ટન્સ બદલતો ગતિશીલ કોર |
સિગ્નલ કન્ડિશનર | ડિફરેન્શિયલ આઉટપુટને વિસ્થાપન માપનમાં રૂપાંતરિત કરે છે |
કાર્ય સિદ્ધાંત:
- શૂન્ય સ્થિતિએ: બંને સેકન્ડરીમાં સમાન વોલ્ટેજ પ્રેરિત થાય છે, નેટ આઉટપુટ શૂન્ય
- કોર મૂવમેન્ટ: સેકન્ડરી વોલ્ટેજમાં અસંતુલન બનાવે છે
- આઉટપુટ વોલ્ટેજ: વિસ્થાપનના પ્રમાણમાં, ફેઝ દિશા દર્શાવે છે
લક્ષણો:
- રેન્જ: સામાન્ય રીતે ±0.5mm થી ±25cm
- રેખિયતા: નિર્ધારિત રેન્જમાં ઉત્કૃષ્ટ
- રિઝોલ્યુશન: લગભગ અનંત (રીડઆઉટ સર્કિટ દ્વારા મર્યાદિત)
- ફાયદા: ઘર્ષણ વિનાનું, મજબૂત, વિશ્વસનીય, ઉચ્ચ રિઝોલ્યુશન
મેમરી ટ્રીક: “CPSO: કોર પોઝિશન આઉટપુટ બદલે છે”
પ્રશ્ન 5(અ OR) [3 ગુણ]#
સાદા ફ્રિક્વન્સી કાઉન્ટરનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો.
જવાબ:
બ્લોક ડાયાગ્રામ:
graph LR
A[Input] --> B[Input Conditioning]
B --> C[Gate Control]
D[Time Base] --> C
C --> E[Counter]
E --> F[Display]
બ્લોક | કાર્ય |
---|---|
ઇનપુટ કન્ડિશનિંગ | સિગ્નલને પલ્સમાં રૂપાંતરિત કરે છે |
ગેટ કંટ્રોલ | ટાઇમ બેઝના આધારે ગણતરી અવધિને નિયંત્રિત કરે છે |
ટાઇમ બેઝ | ચોક્કસ સંદર્ભ સમય અંતરાલ પ્રદાન કરે છે |
કાઉન્ટર | ગેટ અવધિ દરમિયાન ઇનપુટ પલ્સની ગણતરી કરે છે |
ડિસ્પ્લે | ગણતરી પરિણામ (આવૃત્તિ) બતાવે છે |
- કાર્ય સિદ્ધાંત: ચોક્કસ સમય અંતરાલ (સામાન્ય રીતે 1 સેકન્ડ) પર પલ્સની ગણતરી કરે છે
- આવૃત્તિ ગણતરી: f = ગણતરી/સમય અંતરાલ
- રિઝોલ્યુશન: ટાઇમ બેઝ ચોકસાઈ અને ગેટ સમય દ્વારા નિર્ધારિત
મેમરી ટ્રીક: “IGTCD - ઇનપુટ ગેટેડ ટાઇમ કાઉન્ટ્સ ડિસ્પ્લે”
પ્રશ્ન 5(બ OR) [4 ગુણ]#
કેપેસિટીવ ટ્રાન્સડ્યુસર દોરો અને સમજાવો.
જવાબ:
આકૃતિ:
કોન્ફિગરેશન | સિદ્ધાંત | ઉપયોગ |
---|---|---|
વેરિએબલ ગેપ | C = ε₀εᵣA/d (અંતર સાથે વ્યસ્ત રીતે બદલાય છે) | દબાણ, વિસ્થાપન |
વેરિએબલ એરિયા | C = ε₀εᵣA/d (ઓવરલેપ એરિયા સાથે સીધો બદલાવ) | ખૂણીય સ્થિતિ, સ્તર |
વેરિએબલ ડાયલેક્ટ્રિક | C = ε₀εᵣA/d (ડાયલેક્ટ્રિક કોન્સ્ટન્ટ સાથે બદલાય છે) | ભેજ, સામગ્રી વિશ્લેષણ |
કાર્ય સિદ્ધાંત:
- ભૌતિક પરિમાણ સાથે કેપેસિટન્સ બદલાય છે
- સિગ્નલ કન્ડિશનિંગ કેપેસિટન્સને વોલ્ટેજ/વીજપ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરે છે
- ઉચ્ચ ઇમ્પીડન્સ આઉટપુટને યોગ્ય શીલ્ડિંગની જરૂર પડે છે
ફાયદા: ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા, કોઈ ગતિશીલ સંપર્ક નહીં, ઓછું દળ
મેમરી ટ્રીક: “CGAD - કેપેસિટન્સ ગેપ એરિયા ડાયલેક્ટ્રિક”
પ્રશ્ન 5(ક OR) [7 ગુણ]#
ફંકશન જનરેટરનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો.
જવાબ:
બ્લોક ડાયાગ્રામ:
graph LR
A[Frequency Control] --> B[Waveform Generator]
C[Mode Selector] --> B
B --> D[Amplifier & Attenuator]
D --> E[Output Buffer]
E --> F[Output]
G[Sweep Circuit] --> B
H[AM/FM Modulator] --> D
બ્લોક | કાર્ય |
---|---|
ફ્રિક્વન્સી કંટ્રોલ | ઓસિલેટરની આવૃત્તિ સેટ કરે છે (સામાન્ય રીતે 0.1Hz થી 20MHz) |
વેવફોર્મ જનરેટર | મૂળભૂત વેવફોર્મ ઉત્પન્ન કરે છે (સાઇન, સ્ક્વેર, ટ્રાયએંગલ) |
મોડ સિલેક્ટર | આઉટપુટ વેવફોર્મના પ્રકારની પસંદગી કરે છે |
એમ્પ્લિફાયર અને એટેન્યુએટર | આઉટપુટ એમ્પ્લિટ્યુડને નિયંત્રિત કરે છે |
આઉટપુટ બફર | ઓછી આઉટપુટ ઇમ્પીડન્સ પ્રદાન કરે છે |
સ્વીપ સર્કિટ | રેન્જ પર આવૃત્તિને આપોઆપ બદલે છે |
AM/FM મોડ્યુલેટર | મોડ્યુલેશન કાર્યો માટે સિગ્નલ બદલે છે |
કાર્ય સિદ્ધાંત:
- RC ઓસિલેટર અથવા DDS નો ઉપયોગ કરીને સાઇન વેવ ઉત્પન્ન કરે છે
- શેપ કન્વર્ટર્સ સાઇનને સ્ક્વેર અને ટ્રાયએંગલમાં રૂપાંતરિત કરે છે
- આઉટપુટ એમ્પ્લિટ્યુડ એટેન્યુએટર સર્કિટ દ્વારા નિયંત્રિત
- આધુનિક જનરેટર ડિજિટલ સિન્થેસિસ તકનીકોનો ઉપયોગ કરે છે
ઉપયોગો: સર્કિટ ટેસ્ટિંગ, સિગ્નલ ઇન્જેક્શન, ફિલ્ટર કેરેક્ટરાઇઝેશન
મેમરી ટ્રીક: “FWMASO - ફ્રિક્વન્સી વેવફોર્મ મોડ એમ્પ્લિટ્યુડ સ્વીપ આઉટપુટ”