డిజిటల్ కొలిచే పరికరాలు: ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు, ఆపరేషన్ సూత్రం
మానవజాతి చరిత్రలో వివిధ భౌతిక పరిమాణాలను కొలవడానికి డిజిటల్ కొలత అత్యంత విప్లవాత్మక మార్గాలలో ఒకటి. సాధారణంగా, డిజిటల్ టెక్నాలజీ వచ్చినప్పటి నుండి, ఈ రకమైన పరికరం యొక్క ప్రాముఖ్యత మన మొత్తం ఉనికి యొక్క భవిష్యత్తును ఎక్కువగా నిర్ణయించిందని మేము చెప్పగలం.
అన్ని కొలిచే పరికరాలు అనలాగ్ మరియు డిజిటల్గా విభజించబడ్డాయి.
డిజిటల్ మీటర్లు అధిక ప్రతిస్పందన వేగం మరియు అధిక ఖచ్చితత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి. వారు విస్తృత శ్రేణి విద్యుత్ మరియు నాన్-ఎలక్ట్రికల్ పరిమాణాలను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు.
డిజిటల్ అనలాగ్ పరికరాల వలె కాకుండా, అవి కొలిచిన డేటాను నిల్వ చేయవు మరియు డిజిటల్ మైక్రోప్రాసెసర్ పరికరాలకు అనుకూలంగా లేవు. ఈ కారణంగా, దానితో చేసిన ప్రతి కొలతను రికార్డ్ చేయడం అవసరం, ఇది శ్రమతో కూడుకున్నది మరియు సమయం తీసుకుంటుంది.
డిజిటల్ మీటర్ల యొక్క ప్రధాన ప్రతికూలత ఏమిటంటే వాటికి బాహ్య విద్యుత్ వనరు లేదా నిర్దిష్ట సమయం తర్వాత బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ అవసరం.అలాగే, డిజిటల్ పరికరాల ఖచ్చితత్వం, వేగం మరియు సామర్థ్యం వాటిని అనలాగ్ పరికరాల కంటే ఖరీదైనవిగా చేస్తాయి.
డిజిటల్ కొలిచే పరికరాలు — పరికరాల్లో కొలిచిన ఇన్పుట్ అనలాగ్ విలువ X స్వయంచాలకంగా తెలిసిన (నమూనా) విలువ N యొక్క వివిక్త విలువలతో అనుభావికంగా పోల్చబడుతుంది మరియు కొలత ఫలితాలు డిజిటల్ రూపంలో ఇవ్వబడతాయి (అనలాగ్, డిస్క్రీట్ మరియు డిజిటల్ సిగ్నల్స్ ఎలా విభిన్నంగా ఉంటాయి?).
డిజిటల్ వోల్టమీటర్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం
డిజిటల్ కొలిచే పరికరాలలో తులనాత్మక కార్యకలాపాలను నిర్వహిస్తున్నప్పుడు, నిరంతర కొలిచిన పరిమాణాల విలువల స్థాయి మరియు సమయం లెక్కించబడతాయి. కొలత ఫలితం (కొలిచిన విలువకు సమానమైన సంఖ్య) డిజిటల్ కోడింగ్ కార్యకలాపాలను నిర్వహించిన తర్వాత ఏర్పడుతుంది మరియు ఎంచుకున్న కోడ్లో ప్రదర్శించబడుతుంది (ప్రదర్శన కోసం దశాంశం లేదా తదుపరి ప్రాసెసింగ్ కోసం బైనరీ).
డిజిటల్ లైట్ మీటర్
డిజిటల్ కొలిచే పరికరాలలో పోలిక కార్యకలాపాలు ప్రత్యేక పోలిక పరికరాల ద్వారా నిర్వహించబడతాయి. సాధారణంగా, అటువంటి పరికరాలలో కొలత యొక్క తుది ఫలితం నిల్వ మరియు నిర్దిష్ట కార్యకలాపాల ఫలితాల యొక్క నిర్దిష్ట ప్రాసెసింగ్ తర్వాత పొందబడుతుంది, ఇది అనలాగ్ విలువ Xని నమూనా విలువ N యొక్క విభిన్న వివిక్త విలువలతో పోల్చడానికి (N తో X యొక్క తెలిసిన భిన్నాల పోలిక. అదే విలువ కూడా చేయవచ్చు).
X యొక్క సంఖ్యా సమానమైనది, అవుట్పుట్ పరికరాల ద్వారా గ్రహణానికి అనుకూలమైన రూపంలో (డిజిటల్ డిస్ప్లే) మరియు అవసరమైతే, ఎలక్ట్రానిక్ కంప్యూటర్ (కంప్యూటర్) లేదా ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్లోకి ఇన్పుట్ చేయడానికి అనుకూలమైన రూపంలో అందించబడుతుంది. (డిజిటల్ కంట్రోలర్లు, ప్రోగ్రామబుల్ లాజిక్ కంట్రోలర్లు, ఇంటెలిజెంట్ రిలేలు, ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్లు).రెండవ సందర్భంలో, పరికరాలను తరచుగా డిజిటల్ సెన్సార్లు అంటారు.
డిజిటల్ నానోమీటర్
సాధారణంగా, డిజిటల్ కొలిచే పరికరాలు అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్లను కలిగి ఉంటాయి, రిఫరెన్స్ విలువ N లేదా N, కంపారేటర్లు, లాజిక్ పరికరాలు మరియు అవుట్పుట్ పరికరాల యొక్క ముందే నిర్వచించిన విలువల సమితిని ఉత్పత్తి చేసే యూనిట్.
ఆటోమేటిక్ డిజిటల్ కొలిచే పరికరాలు తప్పనిసరిగా వాటి ఫంక్షనల్ యూనిట్ల ఆపరేషన్ను నియంత్రించే పరికరాన్ని కలిగి ఉండాలి. అవసరమైన ఫంక్షనల్ బ్లాక్లతో పాటు, పరికరం అదనపు, ఉదాహరణకు, నిరంతర విలువలు X నుండి ఇంటర్మీడియట్ నిరంతర విలువల కన్వర్టర్లను కలిగి ఉండవచ్చు.
ఇటువంటి కన్వర్టర్లు కొలిచే సాధనాలలో ఉపయోగించబడతాయి, ఇక్కడ ఇంటర్మీడియట్ X అసలు కంటే సులభంగా కొలవబడుతుంది. X ని విద్యుత్ పరిమాణాలకు మార్చడం అనేది వివిధ నాన్-ఎలక్ట్రికల్ పరిమాణాలను కొలిచేటప్పుడు తరచుగా ఆశ్రయించబడుతుంది, క్రమంగా ఎలక్ట్రికల్ వాటిని తరచుగా సమానమైన సమయ వ్యవధిలో సూచించబడతాయి మరియు మొదలైనవి.
ఇది కూడ చూడు:
అనలాగ్ టు డిజిటల్ కన్వర్టర్స్ (ADC) ఇన్పుట్ అనలాగ్ సిగ్నల్లను అంగీకరించే పరికరాలు మరియు తదనుగుణంగా, వాటి అవుట్పుట్ డిజిటల్ సిగ్నల్లు, కంప్యూటర్లు మరియు ఇతర డిజిటల్ పరికరాలతో పని చేయడానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి, అనగా. సాధారణంగా భౌతిక సంకేతం మొదట అనలాగ్గా మార్చబడుతుంది (అసలు సిగ్నల్ మాదిరిగానే) ఆపై అనలాగ్ సిగ్నల్ డిజిటల్గా మార్చబడుతుంది.
డిజిటల్ మీటర్లు వివిధ రకాల ఆటోమేటిక్ కొలత పద్ధతులు మరియు కొలత సర్క్యూట్లను ఉపయోగిస్తాయి. ప్రత్యేక n అనేది ప్రాథమికంగా పోలిక పద్ధతుల ప్రత్యేకతను నిర్ణయిస్తుంది.
X మరియు N లను బ్యాలెన్సింగ్ మరియు మ్యాచింగ్ పద్ధతుల ద్వారా పోల్చవచ్చు. మొదటి పద్ధతిలో, N లో X విలువల సమానత్వం (విచక్షణ లోపంతో) లేదా వాటి ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ప్రభావాలు నిర్ధారించబడే వరకు N విలువలలో మార్పు నియంత్రించబడుతుంది. రెండవ పద్ధతి ప్రకారం, N యొక్క అన్ని విలువలు X తో ఏకకాలంలో పోల్చబడతాయి మరియు X విలువ దానికి సరిపోయే విలువ (విచక్షణ లోపంతో) n ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
సరిపోలే పద్ధతిలో, అనేక కంపారిటర్లు సాధారణంగా ఏకకాలంలో ఉపయోగించబడతాయి లేదా X దానికి సరిపోలే N విలువను చదివే సాధారణ పరికరంలో పని చేసే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
ట్రేస్, స్వీప్ మరియు బిట్వైస్ బ్యాలెన్సింగ్ పద్ధతులు, అలాగే కౌంట్ ట్రేస్ లేదా రీడ్ ట్రేస్ మ్యాచింగ్ పద్ధతులు, ఆవర్తన లెక్కింపు లేదా పోలిక ఫలితాల ఆవర్తన గణన మధ్య వ్యత్యాసం ఉంటుంది.
డిజిటల్ మల్టీమీటర్
చరిత్రలో మొట్టమొదటి డిజిటల్ కొలిచే సాధనాలు ప్రాదేశిక కోడింగ్ వ్యవస్థలు.
ఈ పరికరాలలో (సెన్సార్లు), కొలత పథకానికి అనుగుణంగా, కొలిచిన విలువ అనలాగ్ కన్వర్టర్ సహాయంతో సరళ కదలిక లేదా భ్రమణ కోణంగా మార్చబడుతుంది.
అదనంగా, అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్లో, ఫలిత స్థానభ్రంశం లేదా భ్రమణ కోణం ప్రత్యేక కోడ్ ముసుగును ఉపయోగించి ఎన్కోడ్ చేయబడుతుంది, ఇది ప్రత్యేక కోడ్ డిస్క్లు, డ్రమ్స్, పాలకులు, ప్లేట్లు, క్యాథోడ్-రే ట్యూబ్లు మొదలైన వాటికి వర్తించబడుతుంది.
ముసుగులు వాహక మరియు నాన్-కండక్టివ్, పారదర్శక మరియు అపారదర్శక, అయస్కాంత మరియు అయస్కాంత ప్రాంతాలు మొదలైన వాటి రూపంలో సంఖ్య N కోడ్ యొక్క చిహ్నాలను (0 లేదా 1) సృష్టిస్తాయి. ఈ ప్రాంతాల నుండి, ప్రత్యేక రీడర్లు నమోదు చేసిన కోడ్ను తీసివేస్తారు.
అస్పష్టత లోపాలను తొలగించే అత్యంత సాధారణ పద్ధతి ప్రత్యేక సైక్లిక్ కోడ్ల వాడకంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇక్కడ ప్రక్కనే ఉన్న సంఖ్యలు ఒక బిట్లో మాత్రమే విభిన్నంగా ఉంటాయి, అనగా. రీడ్ లోపం పరిమాణీకరణ దశను మించకూడదు. చక్రీయ కోడ్లో ప్రతి సంఖ్యను ఒకటిగా మార్చినప్పుడు, ఒక అక్షరం మాత్రమే మార్చబడుతుంది (ఉదాహరణకు, గ్రే కోడ్ ఉపయోగించబడుతుంది) వాస్తవం కారణంగా ఇది సాధించబడుతుంది.
డిజిటల్ ఎన్కోడర్
ఎన్కోడర్ అమలుపై ఆధారపడి, ప్రాదేశిక ఎన్కోడింగ్ ట్రాన్స్డ్యూసర్లను కాంటాక్ట్, మాగ్నెటిక్, ఇండక్టివ్, కెపాసిటివ్ మరియు ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ట్రాన్స్డ్యూసర్లుగా విభజించవచ్చు (చూడండి — ఎన్కోడర్లు ఎలా పని చేస్తాయి మరియు పని చేస్తాయి).
డిజిటల్ మీటర్ల ఉదాహరణలు: