इलेक्ट्रॉनीय मापन : विज्ञान व तंत्रविज्ञा यांच्या बहुतेक शाखांतील प्रयोग विभागातील कार्याचे इलेक्ट्रॉनीय उपकरण योजना हे एक महत्त्वाचे अंग झाले आहे. येथे इलेक्ट्रॉनिकीमधील प्रमुख मापन पद्धतींचे विवेचन करण्यात आले आहे.

प्रथम ऋण किरण दोलनदर्शकाच्या रचनेची मुख्य अंगे, त्यावर असणाऱ्या प्रमुख नियंत्रक योजना व त्याचे तरंगाकार आणि कला (ठराविक काळात पुन:पुन्हा होणाऱ्या म्हणजे आवर्त गतीतील कोनात मोजली जाणारी एक स्थिती) व कंप्रता (दर सेकंदात होणारी कंपनसंख्या) मापन यांसाठी होणाऱ्या त्याच्या उपयोगांचे वर्णन केले आहे. कंप्रतापमानात निम्‍न (नीच) कंप्रतेकरिता वापरात असलेल्या कंपनक (कंप पावणारा भाग असलेला) कंप्रतामापक, अनुस्पंदी (कंपनास प्रतिसाद देणारे) मंडल [अनुस्पंदन], सेतू मंडल व संगणक (गणकयंत्र) आधारित मापक यांचा समावेश केला आहे. अति-उच्च कंप्रतेकरिता उपलब्ध असलेल्या लेचर (शास्त्रज्ञांचे नाव) तारा, समाक्ष केबल [समान अक्ष असलेल्या दोन दंडगोलाकार संवाहकांनी तयार झालेली विद्युत् प्रवाह वाहून नेणारी तार, समाक्ष केबल]. विवर (पोकळीयुक्त) अनुस्पंदक इ. पद्धतींच्या तत्त्वांचे विवेचन केले आहे. विद्युत् दाब मोजण्यासाठी वापरात असलेल्या निर्वात नलिका विद्युत् दाबमापकाच्या (नि. न. वि. दा.) मुख्य प्रकारांचे वर्णन यानंतर केलेले आहे. Q गुणांकमापन (विविध प्रकारचे रोध असलेल्या मंडलात साठणारी शक्ती व नष्ट होणारी शक्ती यांच्या गुणोत्तराचे मापन) आणि संरोध (सर्व प्रकारचा एकूण रोध) मापनाकरिता श्राव्य (१५ ते २०,००० हर्ट्‌झ), रेडिओ (१० किलोहर्ट्‌झ ते १,००,००० मेगॅहर्ट्‌झ) आणि सूक्ष्मतरंग (१,००० ते ३०,००० मेगॅहर्ट्‌झ) कंप्रतांकरिता वापरावयाच्या तंत्रांची माहिती दिली आहे (हर्ट्‌झ या शास्त्रज्ञांच्या नावावरून कंप्रतेच्या एककास हर्ट्‌झ हे नाव दिले आहे). लेखाच्या शेवटी तरंगविश्लेषण व गोंगाटमापन यांविषयी माहिती दिली आहे.

ऋण किरण दोलनदर्शक : हे एक इलेक्ट्रॉनीय उपकरण असून त्याच्या साहाय्याने दोन किंवा अधिक कालपरिवर्ती (कालानुसार बदलणाऱ्या) प्रचलांमधील (विशिष्ट परिस्थितीत निरनिराळी मूल्ये देता येणाऱ्या स्थिर राशींमधील) संबंध दृश्य आलेखाच्या स्वरूपात अनुस्फुरक (विद्युत् चुंबकीय ऊर्जेचा किंवा विद्युत् कणांचा भडिमार चालू असताना प्रकाशणाऱ्या) पडद्यावर दाखविता येतो.

आ. १. ऋण किरण दोलनदर्शकाचे सर्वसाधारण मंडल (१) उदग्र आदान, (२) परस्पर (सरळ) जोडणी, (३) उदग्र विवर्धक, (४) बाह्य समकालीकरण व नियंत्रक स्विच, (५) कालप्रमाण जनित्र, (६) क्षैतिज आदान, (७) प्रसर्प, (८) क्षैतिज विवर्धक, (९) ऋण किरण नलिका, (१०) प्रखरता विरूपण. उ, उ - उदग्र विचलन पट्टिका क्षै, क्षै - क्षैतिज विचलन पट्टिका.

सर्वसाधारणपणे यांतील एक प्रचल (क्षैतिज म्हणजे आडव्या दिशेत दर्शविण्यात येणारा) हा काल असून दुसरा प्रचल विद्युत् दाबाच्या स्वरूपात असतो व त्यांच्यातील बदल आलेखात उदग्र (उभ्या) दिशेत दिसतो. निरनिराळ्या प्रयुक्ती वापरून कोणत्याही कालपरिवर्ती प्रचलांतील बदलाचे याचप्रमाणे बदलणाऱ्या विद्युत् दाबात रूपांतर करता येते. उदा., ध्वनिग्राहकाने (मायक्रोफोनने ) ध्वनीचे विद्युत् ऊर्जेत रूपांतर करता येते. ऋण किरण दोलनदर्शक इलेक्ट्रॉनीय उपकरण असल्यामुळे त्याचा प्रतिसाद अत्यंत जलद असतो. सु. दहा लाखापर्यंत सममूल्य कंप्रता असलेले आवर्तनीय बदल याच्या साहाय्याने दृश्य स्वरूपात आणता येतात.

रचना : यामध्ये (१) ऋण किरण नलिका, (२) उद्‌ग्र विवर्धक, (३) क्षैतिज विवर्धक, (४) कालप्रमाण जनित्र किंवा उत्पादक हे प्रमुख भाग आहेत व त्यांची सर्वसामान्यपणे आढळणारी परस्पर जोडणी आ. १ मध्ये दाखविली आहे. दोलनदर्शकात वापरलेली  ऋण किरण नलिका एक ते दहा हजार व्होल्ट ऊर्जेची इलेक्ट्रॉन शलाका निर्माण करते. यामध्ये तप्ततंतू ऋणाग्रापासून उत्सर्जित झालेल्या इलेक्ट्रॉनांच्या संख्येवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी त्याच्याजवळच एक जालकाग्र (जाळीसारखे विद्युत् अग्र) ठेवलेले असते. ऋणाग्र व जालकाग्र यांमधील विद्युत् दाब, ह्या उपकरणाच्या दर्शनी तबकडीवर असलेल्या व फिरवता येणाऱ्या नियंत्रक स्विचाच्या साहाय्याने पाहिजे तसा बदलून अनुस्फुरक पडद्यावर मिळणाऱ्या प्रकाशाचे नियंत्रण करता येते. यानंतर योग्य विद्युत् दाबाचा उपयोग करून इलेक्ट्रॉनांना प्रवेगित केले (वाढती गती दिली) जाते व त्यामुळे मिळणाऱ्या शलाकेला पडद्यावर संकेंद्रित करण्याकरिता विद्युत् स्थितिक (स्थिर विद्युतीय) अथवा विशिष्ट आकाराचे चुंबकीय क्षेत्र वापरतात. सर्वसामान्यपणे दोलनदर्शकात विद्युत् स्थितिक संकेंद्रीकरणाची पद्धत वापरतात. याकरिता धनाग्रांचा उपयोग करतात. या अग्रांना ऋणाग्रसापेक्ष निरनिराळ्या मूल्यांचे विद्युत् दाब दिलेले असतात. दर्शनी तबकडीवर त्याकरिता ठेवलेल्या एका नियंत्रकाच्या साहाय्याने ही मूल्ये बदलून इलेक्ट्रॉन शलाकेच्या संकेंद्रीकरणाचे मान बदलता येते.

 ऋण किरण नलिकेच्या उदग्र व क्षैतिज विचलन (वाकविणाऱ्या किंवा वळविणाऱ्या) पट्ट्यांना आवश्यक तेवढा धन किंवा ऋण विद्युत् दाब अंतर्गत रीतीने देऊन, अनुस्फुरक पडद्यावरील स्थिर इलेक्ट्रॉन-बिंदूचे स्थान हवे  तसे बदलता येते. क्षैतिज व उदग्र दिशेत असे विचलन करण्यासाठी दर्शनी तबकडीवर वेगवेगळे दोन नियंत्रक ठेवलेले असतात.

उदग्र विवर्धक : विद्युत् दाबरूपी प्रचल एकदिश स्वरूपाचा असल्यास तो उदग्र पट्टीला पुरवावयाची व्यवस्था दर्शकात असते. प्रत्यावर्ती (उलट सुलट) अथवा कालपरिवर्ती प्रकारचा संकेत धारित्राच्या [विद्युत् भार साठवून ठेवणार्‍या साधनाच्या, → विद्युत् धारित्र] मार्गे या पट्टीला दिला जातो. मूळ संकेताचे मान कमी असल्यास दोलनदर्शकाच्या आतच असलेल्या प्रत्यावर्ती उदग्र विवर्धकाच्या साहाय्याने योग्य त्या पातळीपर्यंत ते वाढविता येते (म्हणजे विवर्धन करता येते). यामधील विवर्धनाचे परिणाम कमी जास्त करण्यासाठी दर्शनी तबकडीवर एक नियंत्रक असतो. ज्या कंप्रता मर्यादेमध्ये विवर्धकापासून मिळणारा लाभांक (प्रदान शक्ती व आदान शक्ती यांचे गुणोत्तर) स्थिर आहे, असे मानता येते त्याच दर्शकाच्या कंप्रता मर्यादा आहेत असे समजतात. अति-उच्च कंप्रतेच्या बदलाकरिता मात्र इलेक्ट्रॉन शलाकेची निरूढीही (स्थितीच्या बदलास विरोध करण्याची प्रवृत्तीही) या मर्यादा ठरविण्याकरिता विचारात घ्यावी लागते.

क्षैतिज विवर्धक : हा वरीलप्रमाणेच असून क्षैतिज अग्रातून आलेला संकेत एका धारित्राच्या साहाय्याने याला देऊन त्याचे हव्या त्या प्रमाणात विवर्धन करण्याची सोय या विवर्धकामुळे होते. विवर्धक नको असल्यास मूळ संकेत तसाच पुढे पाठविण्याची देखील व्यवस्था एका विशेष प्रकारच्या (निवड करू शकणाऱ्या) स्विचाने करता येते.


कालप्रमाण उत्पादक : ज्या विद्युत् संकेताचा तरंगकार दृश्य स्वरूपात मिळवावयाचा असेल तो उदग्र अग्राला दिला जातो. उदग्र विवर्धकातून तो विवर्धित होऊन उदग्र विचलन पट्ट्यांना मिळतो. त्या संकेतातील कालाप्रमाणे होणारा चढउतार पाहण्यासाठी लागणारे कालप्रमाण ज्या-वक्रीय (म्हणजे त्रिकोणमितीतील ज्या गुणोत्तराच्या आलेखासारखे) नसलेले विद्युत् तरंग तयार करणाऱ्या

आ. २. करवती तरंग

 शिथिलन आंदोलकाच्या [विद्युत् भार सावकाश वाढवत जाऊन तो एकदम नाहीसा करणाऱ्या आंदोलकाच्या, → आंदोलक] साहाय्याने निर्माण केले जातात. या विशिष्ट तरंगाकारास करवती तरंग व तो तयार करणाऱ्या आंदोलकास करवती-तरंग- आंदोलक असे नाव आहे. आ. २ मध्ये तरंगाकार दाखविला आहे. अशा प्रकारची विद्युत् दोलने क्षैतिज विचलन पट्ट्यांना दिल्यामुळे अनुस्फुरकावरील अनुस्फुरित बिंदू एकसारखा डावीकडून उजवीकडे ओढीत नेला जातो. मात्र डावीकडून उजवीकडे येताना तो अत्यंत जलद येतो. कारण आ. ३ मध्ये दाखविलेला ते हा विद्युत् दाबातील बदल ते या बदलापेक्षा फारच कमी वेळात होतो. यामुळेच वरील हालचाल उत्पन्न करणाऱ्या आंदोलकास रैखिक प्रसर्प (अनुस्फुरित बिंदूचे विचलन) उत्पादक असेही म्हणतात (यातील अनुस्फुरित बिंदूची गती व काल यांचा संबंध रैखिक म्हणजे एकघाती स्वरूपाचा असतो) व त्याच्या कंप्रतेस प्रसर्प कंप्रता (एका सेकंदातील प्रसर्पांची संख्या) म्हणतात.

समकालीकरण : अनुस्फुरक पडद्यावर तरंगाकृती सातत्याने दिसण्यासाठी मूळ संकेतातील चढ-उतार पुनरावृत्तीच्या वेळी पडद्यावर बरोबर एकावर एक असे पडले पाहिजेत. हे होण्यासाठी प्रसर्प कंप्रता परीक्षा करावयाच्या  संकेताच्या पुनरावृत्ती कंप्रतेच्या पूर्ण पटीत असावी लागते. याकरिता आदान (आत येणाऱ्या) संकेताशी प्रसर्प उत्पादकाचे समकालीकरण (दोन्ही क्रियांचा कालसंबंध एकरूप ठेवणे) करावे लागते. समकालीकरण घडण्यासाठी आदान संकेताचा काही भाग प्रसर्प उत्पादकाला अंतर्गतपणे दिला जातो व त्यामुळे त्याची कंप्रता अंशत: नियंत्रित होते. आदान तरंगाशी योग्य

आ. ३. कालप्रमाण बदलण्याने दोलनदर्शकातील तरंगामध्ये पडणारा फरक

 समकालीकरण करता यावे म्हणून समकाली-नियंत्रक दर्शनी तबकडीवर असतो. याशिवाय बाह्य समकालीकरण बाह्यसंकेत वापरूनही करता येते. आ. १ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे नियंत्रक स्विचाच्या साहाय्याने समकालीकरणासाठी आदान संदेशाऐवजी बाह्य संदेश घेण्याची सोय असते व त्याकरिता एक वेगळे अग्र ठेवलेले असते. याशिवाय आदान संकेताच्या कंप्रतेनुसार कालप्रमाण उत्पादकाची कंप्रता, कालप्रमाण निवड स्विचाच्या साहाय्याने निरनिराळ्या मर्यादांमध्ये बदलता येते. कालप्रमाण बदलल्याने अनुस्फुरक पडद्यावरील आकृतीत मूळ तरंगाकार तोच राहून कसा फरक पडतो ते आ. ३ मध्ये दाखविले आहे. या आकृतीच्या (अ) भागात उदग्र अक्षावर लावलेला एक ज्या-तरंग वर्तुळाच्या डावीकडे दाखविला आहे. क्षैतिज अक्षावर लावलेला एक करवती तरंग वर्तुळाच्या खाली दाखविला आहे. उदग्र व क्षैतिज अक्षावरील तरंगांचा काल सारखाच १/५० सेकंद आहे आणि कंप्रताही सारखीच आहे. वर्तुळामध्ये निष्पन्न आकृती दाखविली आहे. (आ) भागामध्ये उदग्र अक्षावर लावलेले दोन ज्या-तरंग वर्तुळाच्या डावीकडे दाखविले आहेत. क्षैतिज अक्षावर लावलेला  एक करवती तरंग वर्तुळाच्या खाली दाखविला आहे. पण (अ) पेक्षा हा तरंग दुप्पट वेळ घेतो म्हणून उदग्र अक्षावर दोन ज्या-तरंग दाखविले आहेत. उदग्र अक्षावरील तरंगांची कंप्रता (अ) सारखीच आहे, पण क्षैतिज अक्षावरील तरंगांची कंप्रता (अ) च्या निम्मी आहे. वर्तुळामध्ये निष्पन्न आकृती दाखविली आहे. (अ) व (आ) भागांमधील अंक तरंगांवरील निरनिराळे बिंदू दाखवितात.

विद्युत दाब संवेदनक्षमता : इलेक्ट्रॉन शलाकेला प्रवेगित करणारा विद्युत दाब Ea, शलाकेचे पडद्यावरील रैखिक विचलन Dव बाहेरून लावलेला विद्युत् दाब Ed असल्यास त्यांच्यामधील संबंध पुढील

सूत्राने मिळतो : D = 

Lb Ed 

 

2a Ea 

 

येथे L = विचलन योजनेच्या मध्यबिंदूपासून पडद्यापर्यंतचे अंतर, b = विचलन पट्ट्यांची अक्षरेषेस समांतर दिशेतील लांबी व a= विचलन पट्टयांमधील लंबांतर दर्शवितात. विद्युत् स्थितिक विचलनक्षमता D/Edया गुणोत्तराने मापतात.

विकृती परिणाम : दोलनदर्शकात पुढील कारणांमुळे विकृती निर्माण होते : (१) ऋण किरण नलिकेचा विचलन गुणांक अनुस्फुरक पडद्यावरील निरनिराळ्या ठिकाणी वेगळा असणे, (२) विवर्धकाचे विवर्धन रैखिक नसणे, (३) विवर्धकाचा प्रतिसाद कंप्रता पट्ट्यांच्या दोन्हीही टोकांस सारखा नसणे व (४) विचलन पट्ट्यांना मिळणारे आदान व मूळ संकेत यांच्या कालानुक्रमे होणाऱ्या अवस्था एका क्षणी सारख्या नसणे. या  प्रकारास काल विकृती असे म्हणतात. विकृती कमी करण्यासाठी अचूक अभिकल्पन (योजना) केलेली ऋण किरण नलिका वापरणे आवश्यक ठरते.


कंप्रतामापन : क्षैतिज विचलन पट्ट्यांना करवती तरंग आंदोलकापासून रैखिक प्रसर्प न देता ज्या-तरंग दिल्यास उदग्र पट्ट्यांना दिलेल्या ज्या-तरंगांच्या कंप्रतेशी त्याचे गुणोत्तर असेल, त्यानुसार विशिष्ट आकृती अनुस्फुरक पडद्यावर उमटतात. त्यांना लीसाझू (शास्त्रज्ञांचे नाव) आकृत्या असे नाव आहे. लीसाझू आकृत्यांवरून कंप्रतांचे गुणोत्तर ठरविता येते.

आ. ४. लीसाझू आकृत्या व कंप्रता गुणोत्तरे

आ. ५. अनुस्फुरक पडद्यावर दिसणारे विवृत्त

ज्या-वक्रीय नसणार्‍या तरंगांची कंप्रता मोजण्याकरिता नेहमीप्रमाणे दोलनदर्शकावर त्या दोन आकाराचे  दोन ते पाच तरंग आणले जातात. नंतर कोणताही नियंत्रक स्विच न हलविता उदग्र अग्रांना दिलेला संकेत बंद करून तेथे श्राव्य आंदोलक जोडला जातो व त्यातून येणाऱ्या  ज्या-तरंगांएवढेच तरंग स्थिरपणे पडद्यावर येतील अशी कंप्रता ठेवली जाते. श्राव्य आंदोलकाची ही कंप्रता मूळ संकेताएवढी असते.

कलामापन : एकाच कंप्रतेच्या ज्या दोन विद्युत् तरंगांमधील कलांतर मोजावयाचे असेल, ते दोलनदर्शकाच्या उदग्र व क्षैतिज पट्ट्यांना दिले जातात. यामुळे अनुस्फुरक पडद्यावर आ. ५ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे विवृत्त (लंबवर्तुळ) मिळते. या विवृत्ताच्या मापनावरून कलांतर ठरविता येते.

आकृतीत दाखविल्याप्रमाणे क आणि ख ही मापे घेतल्यास कलाकोन , ज्या प 

 

या साध्या समीकरणाने मिळतो. 

 

विद्युत् दाबमापन : यासाठी दोलनदर्शकाच्या पडद्यावरील तरंगाकारांच्या परमप्रसराचे (मध्यम स्थितीपासून लंब दिशेने होणार्‍या कमाल स्थानांतरणाचे) उदग्र विवर्धकाच्या ठराविक स्थितीस अंशन (मोजण्यासाठी रेषा काढणे) करावे लागते. त्यावरून कोणत्याही विद्युत् संकेताच्या परमप्रसराची मोजणी पडद्यावरील मोजपट्टीने करून अंशनावरून त्याचा विद्युत् दाब सांगता येतो. मात्र विवर्धकाची स्थिती अंशनाच्या वेळी असेल तीच कायम ठेवावी लागते. आधुनिक दर्शकामध्ये अंशन केलेल्या रेखाजालाची योजना केलेली असते. 

कानडे, चं. गो.

कंप्रतामापन : कंप्रतेचे मूलभूत मानक पृथ्वीच्या अक्षीय परिभ्रमणाचा काल होय. कारण खगोलशास्त्रीय पद्धतींनी हा काल अत्यंत अचूकपणे मोजता येतो. ज्याची कंप्रता मोठ्या प्रमाणात स्थिर राहते असा एक आंदोलक कंप्रतामापनासाठी मानक म्हणून वापरतात. हा बव्हंशी स्फटिक प्रकारचा असतो. याची कंप्रता साधारणपणे १०० सहस्र हर्ट्‌झ एवढी असून ती दहा लाखात एक भाग या प्रमाणात स्थिर राहते. या आंदोलकाची कंप्रता पृथ्वीच्या अक्षीय परिभ्रमणाच्या संदर्भात नियमितपणे तपासून घेतली जाते.जी मानके प्राथमिक मानकांच्या साहाय्याने तपासतात त्यांना द्वितीयक मानके म्हणतात. निरनिराळ्या रेडिओ प्रेषण (रेडिओ तरंग प्रक्षेपित करणाऱ्या) केंद्रांच्या कंप्रताही कंप्रतामानक म्हणून समाधानकारक काम देतात.

औद्योगिक कार्याकरिता वापरात असलेल्या प्रत्यावर्ती विद्युत् दाबाचा कंप्रता पट्टा खूप मोठा आहे. या पट्ट्याची मर्यादा सु. ५० हर्ट्‌झपासून अनेक दशलक्ष हर्ट्‌झपर्यंत जाऊ शकते. कंप्रतेच्या मूल्यानुसार कंप्रतामापनाच्या अनेक पद्धती उपयोगात आहेत.

विद्युत् शक्तिनिर्मिती केंद्रामध्ये स्विचफलकावर प्रत्यक्ष नोंद देणारे विद्युत् यांत्रिक कंप्रतामापक बसविलेले असतात. हे कंप्रतामापक कंप्रतेच्या अतिशय लहान परासात (पट्ट्यात) काम करतात. या प्रकारच्या कंप्रतामापकामध्ये चुंबकीय क्षेत्रात आपल्या नैसर्गिक कंप्रतेने कंपित होणाऱ्या अनेक अनुस्पंदित कंपनकांचा उपयोग केलेला असतो. प्रत्येक कंपनकाची यांत्रिक अनुस्पंदन कंप्रता भिन्नभिन्न असते. सामान्यपणे एकमेकांजवळच्या दोन कंपनकांच्या अनुस्पंदन कंप्रतेत अर्ध्या हर्ट्‌झचा फरक असतो. ज्या विद्युत् प्रवाहाची कंप्रता मोजवयाची असेल तो प्रवाह कंप्रतामापकातील तारेच्या वेटोळ्यात सोडतात व त्यामुळे निर्माण होणार्‍या प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्राने कंपनकावर परिणाम होऊन ते कंपित होतात. विद्युत् प्रवाहाच्या कंप्रतेशी ज्याची कंप्रता सर्वांत अधिक जुळणारी असते तेवढाच एक कंपनक सगळ्यांत जास्त कंप पावतो. कंपनक एका किंवा अधिक रांगांत बसविलेले असून संलग्न तबकडीवर त्यांच्या कंप्रतेचे अंशन केलेले असते (दर्शक अंक मांडलेले असतात). त्यामुळे विद्युत् प्रवाहाची कंप्रता ताबडतोब कळते.

इलेक्ट्रॉनीय प्रकारच्या कंप्रतामापकांमध्ये (१) अनुस्पंदनी मंडलांचा उपयोग करून बनविलेले कंप्रतामापक, (२) गणक कंप्रतामापक व (३) सेतू तत्त्वाचा उपयोग करून बनविलेले कंप्रतामापक यांचा समावेश होतो.

पहिल्या प्रकारच्या मापकामध्ये साध्या प्रवर्तक (प्रत्यावर्ती प्रवाहाच्या बदलास विलंब लावणारा घटक)—धारित्र (प्रत्यावर्ती प्रवाहाला विद्युत् दाबाच्या पुढे ओढणारा घटक) (LC) यांनी तयार झालेल्या मंडलाचा अनुस्पंदनी मंडल म्हणून उपयोग केला जातो. या प्रकारच्या कंप्रतामापकाला शोषण कंप्रतामापक म्हणतात. यात एक मेलित (कंप्रता जुळलेले) अनुस्पंदनी मंडल व अनुस्पंदन झाले किंवा नाही हे ओळखण्यासाठी मायक्रोअँपिअरमापक किंवा अन्य साधन असते. मापन करावयाच्या कंप्रतेला मंडलाचे अनुस्पंदन होण्यासाठी मंडलातील धारित्राचे मूल्य सावकाश एकसारखे बदलतात. मंडल अनुस्पंदित झाले म्हणजे मायक्रोअँपिअरमापकामधून महत्तम प्रवाह वाहू लागतो. धारित्राच्या फिरत्या आसाला जोडलेल्या तबकडीचे अंशन केल्यास, अनुस्पंदन मिळाले असता लावलेल्या विद्युत् दाबाची कंप्रता त्यावर सरळ वाचता येते.

गणक कंप्रतामापकामध्ये १०० सहस्र हर्टझ कंप्रतेचा एक अचूक आंदोलक वापरलेला असून त्याच्या साहाय्याने बहुकंपी कंप्रताविभाजकांची (आदान कंप्रतेचा अपूर्णांकी भाग असलेल्या कंप्रतेचे प्रदान करणाऱ्या साधनांची) एक मालिका कार्यान्वित करतात. कंप्रताविभाजकांमुळे शेवटी एक हर्ट्झ‌चा एक स्पंद (तरंग) मिळतो. या स्पंदाचा विद्युत् द्वार उघडण्यासाठीकिंवा बंद करण्यासाठी उपयोग करतात. अशा रीतीने मिळणाऱ्या एक सेकंद या अचूक कालावधीत परीक्षा करावयाच्या संकेतापासून मिळणाऱ्या तरंगांची संख्या मोजली जाते. ही संख्या त्या संकेताच्या कंप्रतेएवढी असते.


सेतू मंडल हे विद्युत् राशी मोजण्याचे एक मंडल आहे. त्यात दोन भुजा अनेकसरीत (प्रत्येक भुजेचे एकेक टोके एकत्र जोडून) जोडलेल्या असतात. प्रत्येक भुजेत दोन रोध (किंवा प्रवर्तक, धारित्र, विद्युत् घट इ.) एकसरीत म्हणजे एकापुढे एक जोडलेले असतात. यामुळे हे मंडल चौकोनाकृतीने दर्शविले जाते. अशा चार रोधांपैकी कोणतेही तीन रोध माहीत असल्यास त्यांच्यात योग्य तो फेरबदल करून भुजांच्या टोकांमध्ये जोडलेल्या गॅल्व्हानोमीटरसारख्या शोधक उपकरणातून वाहणारा प्रवाह शून्य करता येतो म्हणजे सेतू समतोलित करता येतो व चौथ्या रोधाचे मूल्य काढता येते [→ व्हीट्स्टन सेतु]. सेतू मंडलांचा उपयोग करून बनविलेल्या कंप्रतामापकांचा सु. १०० सहस्र हर्ट्झ‌पर्यंतच्या श्राव्य व रेडिओ कंप्रता मोजण्यासाठी उपयोग करतात. श्राव्य कंप्रतेसाठी वीन, कँबेल या व अन्य सेतू मंडलांचा उपयोग करतात (यांपैकी शेरिंग, मॅक्सवेल व हे या मंडलांच्या आकृत्या व वर्णन पुढे दिले आहे). प्रवर्तक किंवा धारित्र या विद्युत् मंडल घटकांचा संरोध त्यात असलेल्या विद्युत् प्रवाह वा दाबाच्या कंप्रतेवर अवलंबून असतो, या मूलभूत तत्त्वावर या प्रकारचे मापक आधारलेले असतात.

ज्ञात कंप्रतेशी तुलना करून अज्ञात कंप्रतेचे मूल्य ठरविण्याची पद्धत सर्वांत सोपी आणि अतिशय अचूक अशी आहे. कंप्रतांची तुलना ऋण किरण दोलनदर्शकाच्या साहाय्याने करता येते. एका पद्धतीत अज्ञात कंप्रता उदग्र विचलन पट्ट्यांना व ज्ञात प्रसर्प कंप्रता क्षैतिज पट्ट्यांना दिल्या जातात. या दोघांमुळे दोलनदर्शकाच्या पडद्यावर एक पूर्ण तरंग दिसला, तर उदग्र पट्ट्यांवरील कंप्रता प्रसर्प कंप्रतेएवढीच असते आणि चार पूर्ण तरंग दिसले, तर अज्ञात कंप्रता प्रसर्प कंप्रतेच्या चौपट असते, हे स्पष्ट आहे. या पद्धतीत अज्ञात कंप्रता प्रसर्प कंप्रतेच्या कोणत्या तरी पटीत असणे आवश्यक आहे.

पट्ट्यांच्या दोन्ही जोड्यांना ज्या तरंग दिले असता पडद्यावरील तरंगाकृती बंद वक्रांच्या रूपात दिसते. या आकृतींना लीसाझू आकृती म्हणतात. पट्ट्यांच्या एका जोडीवरील तरंगांची कंप्रता माहीत असल्यास आकृतीत मिळणाऱ्या बंद वक्राच्या आकाराचे स्वरूप पाहून अज्ञात कंप्रता ठरविता येते. वर्तुळाकार प्रसर्प कंप्रतेचा उपयोग करून त्यात अज्ञात कंप्रतेचा संदेश मिसळला असता दातेरी चाकासारखी आकृती मिळते. त्यावरून कंप्रता मोजणे वरील दोन्ही पद्धतींपेक्षा सोपे असते. प्रसर्प कंप्रता व आकृतीत दिसणारे दाते यांच्या गुणाकाराएवढी प्रसर्प कंप्रता असते. या पद्धतीचा उपयोग श्राव्य व रेडिओ कंप्रतामापनासाठी करतात.

संकरण पद्धती : रेडिओ कंप्रतेच्या तरंगांसाठी ही पद्धत वापरता येते. या पद्धतीमध्ये ज्ञात व अज्ञात कंप्रता एका अभिज्ञान (शोध) मंडलामध्ये पाठवितात. या दोन कंप्रता वेगवेगळ्या असल्यास अभिज्ञातकामध्ये (शोध घेणाऱ्या घटकामध्ये) मूळ अज्ञात कंप्रतेशिवाय दोहोंच्या बेरजेएवढी व वजाबाकीएवढी कंप्रता असणारे दोन निष्पन्न तरंगांचे संकेत तयार होतात. अभिज्ञातकाचे प्रदान (बाहेर पडणारे फल) शिर:श्रवणीला (कानांवर बसवून ध्वनिसंकेत ऐकण्याच्या साधनाला, हेडफोनला) देतात व कानांना विस्पंद (निष्पन्न तरंगांतील चढ-उतार) ऐकू येईपर्यंत ज्ञात कंप्रतेच्या आंदोलकाची कंप्रता बदलतात. ही विस्पंद कंप्रता म्हणजे दोन कंप्रतांमधील फरक होय. विस्पंद कंप्रता शून्य होते तेव्हा ज्ञात व अज्ञात कंप्रता समान असतात. शून्य विस्पदावस्था ओळखण्यासाठी शिर:श्रवणीऐवजी संवेदनशील प्रत्यावर्ती विद्युत् दाबमापक किंवा विद्युत् प्रवाहमापक वापरता येते.

अज्ञात कंप्रता व अचूक मोजलेली ज्ञात कंप्रता यांतील फरक मोजून ज्ञात कंप्रता मोजण्याची पद्धत सर्वांत जास्त अचून आहे. यासाठी एक १०० सहस्र हर्ट्‌झचा स्फटिक आंदोलक व १०० सहस्र हर्ट्‌झ कंप्रतेचा बहुकंपक वापरतात. बहुकंपक हा दोन टप्प्यांचा शिथिलन आंदोलक असून प्रत्येक टप्प्याचे आदान दुसऱ्याच्या प्रदानापासून मिळवलेले असते. बहुकंपक हा आंदोलकाच्या प्रदानाशी समकालिक असतो व त्याच्या प्रदानामध्ये १०० सहस्र हर्ट्‌झच्या टप्प्याने वाढत जाणारी १० किंवा २० दशलक्ष हर्ट्‌झ  कंप्रतेची प्रगुण (पटीत असणारी) कंपने असतात. कंप्रतामापन दोन टप्प्यांनी करतात. प्रथम अज्ञात कंप्रतेचे स्थूल मूल्य ठरवितात. दुसऱ्या टप्प्यात अज्ञात कंप्रता व या कंप्रतेशी जवळजवळ जुळणाऱ्या १०० सहस्र हर्ट्‌झच्या प्रगुण कंपनांची कंप्रता यांमधील फरक मोजतात.

लेचर तारा : अति-उच्च कंप्रता मोजण्यासाठी लेचर तारांचा उपयोग करतात. या तारांमध्ये अप्रगामी (पुढे न जाणारा) तरंग निर्माण करून त्यांवरून तरंगलांबी ठरवितात.

नंतर कंप्रता = 

३ × १०१० 

या सूत्राने कंप्रता काढता येते. विद्युत् तरंगांची तरंगलांबी मोजण्यासाठी इतरही तरंगलांबी मापक साधने वापरतात. 

तरंगलांबी 

आ. ६. लेचर तारा योजना (१) कंप्रता उगम, (२) विद्युत् प्रवाहदर्शक.

लेचर तारा योजनेकरिता वापरलेले तत्त्व आ. ६ वरून स्पष्ट होईल. ज्या उगमाची कंप्रता मोजावयाची आहे त्यापासून दोन समांतर प्रेषण तारांना ऊर्जा पुरविली जाते. त्यावर हलविता येणारा असा अक हा मंडलसंक्षेपक (मंडलातील निरनिराळी विद्युत् स्थिती असलेले बिंदू जोडणारा व सापेक्षत: कमी रोध असणारा) संवाहक असून त्यास एक संवेदनक्षम विद्युत् प्रवाहदर्शक जोडलेला असतो. अ आणि च्या जागा बदलून ज्या ठिकाणी विद्युत् प्रवाह महत्तम (किंवा समान) मूल्य दाखवितो अशी ब, फ, ड इत्यादी स्थाने प्रयोगाने शोधून काढली जातात. दोन लागोपाठच्या स्थानांमधील अंतर तरंगलांबीच्या निम्मे असते. या तारांमध्ये फक्त हवा हीच विद्युत् निरोधक म्हणून कार्य करते असे मानले, तर वर दिलेल्या संक्षिप्त सूत्राने कंप्रतागणन करता येते. उपकरणास लागणारी जागा व कंप्रतामापन करण्यासाठी लागणारी गुंतागुंतीची क्रिया हे या पद्धतीचे मुख्य दोष आहेत. या तारांचा Q- गुणांक पुष्कळच जास्त असल्यामुळे मापनाची अचूकता चांगली असते. उगमाच्या तरंगांची लांबी काही मीटर ते मीटरचा अल्प अंश या मर्यादेत असते, तेव्हा ही मापनपद्धती सोईस्कर ठरते.

शिरोडकर, सु. स.

समाक्ष केबल कंप्रतामापक किंवा तरंगलांबीमापक : यातील तत्त्व वरीलप्रमाणेच असून तो एक मीटराहून कमी तरंगलांबीच्या मापनासाठी वापरण्यात येतो.

आ. ७. समाक्ष तरंगलांबी मापक (१) समाक्ष संवाहक मार्गातील मध्यवर्ती तार, (२) बाहेरील संवाहक नळी, (३) सरकवता येणारा मंडलसंक्षेपक दट्ट्या, (४) दट्ट्या सरकवण्याचे दांडे, (५) युग्मक वलये, (६) संवाहक मार्गाची उपयुक्त लांबी.


यामध्ये एक तार मध्यभागी असून तिच्याभोवती पोकळ दंडगोलाच्या आकाराचा संवाहक असतो. या दोघांमध्ये मंडलसंक्षेप करण्यासाठी पुढेमागे हलविता येईल असा एक दट्ट्या असतो. प्रत्यावर्ती विद्युत् ऊर्जा समाक्ष योजनेला एका तारेच्या वेटोळ्यायोगे पुरविली जाते. अनुस्पंदन स्थिती निश्चित करण्यासाठी दुसरे एक वेटोळे ठेवलेले असून त्याला एक संवेदनक्षम असा विद्युत् प्रवाहदर्शक जोडलेला असतो. दट्ट्याची जागा बदलून अनुस्पंदनी स्थिती आणली जाते. आ. ७ मध्ये तरंग- लांबीमापकाचा समांतर प्रेषण तारा हा प्रकार दाखविला आहे. या प्रकारात अनुस्पंदन स्थितीमध्ये विद्युत् प्रवाह महत्तम मूल्य धारण करतो. यावेळी दट्ट्याचे समाक्ष तारा योजनेच्या एका टोकापासूनचे अंतर वाचवण्यासाठी या उपकरणात योग्य अशी योजना असते. ही पद्धत ६०० ते १०,००० दशलक्ष हर्ट्‌झ या मर्यादेपर्यंतच्या कंप्रतामापनाकरिता उपयुक्त आहे.

आ. ८. (अ) साधा विवर कंप्रतामापक, (आ) लहान दट्ट्यासहित विवर कंप्रतामापक (१) विवर, (२) दट्ट्या, (३) मागील जागा, (४) दट्ट्या सरकविण्याची मळसूत्री यंत्रणा, (५) लहान दट्ट्या, (६) लहान दट्ट्या सरकविण्याची व त्याची जागा दर्शविण्याची यंत्रणा, (७) दर्शक.

विवर अनुस्पंदक कंप्रतामापक : सूक्ष्मतरंगाची  (तरंगलांबी ०·१–३० सेंमी.) कंप्रता मोजण्यासाठी विवर अनुस्पंदक वापरतात. रचनेचा साधेपणा, उच्च अचूकता व मोजावयाच्या तरंगलांबीच्या मानाने मोठा आकार हे या मापकाचे विशेष गुण आहेत. हे मापकयंत्र दंडगोलाच्या आकाराचे असून त्यामध्ये लांबी कमीजास्त करण्याकरिता एक दट्ट्या असतो. दंडगोलाच्या भिंतींना दट्ट्याचा स्पर्श होणार नाही अशा रीतीने तो बसविलेला असतो. काही मापकांमध्ये दट्ट्या बाहेरील दंडगोलापेक्षा बराच लहान असतो. त्यामुळे तो पुढेमागे केल्याने मापकाचे आकारमान किंवा परिणामी लांबी बदलते (आ. ८). विवर अनुस्पंदकाची विशेषक कंप्रता त्याच्या संरचनेवर व आकारमानावर अवलंबून असतेच, पण ती त्यामध्ये मिळणाऱ्या कंपन तऱ्हेप्रमाणेसुद्धा बदलते. त्यामुळे विवराच्या लांबीच्या निरनिराळ्या दोन मूल्यांना त्याच कंप्रतेकरिता अनुस्पंदन मिळून मापनामध्ये घोटाळा निर्माण होण्याचा पुष्कळ संभव असतो. याकरिता विवराची रचना विशिष्ट प्रकारची करून त्याची कंपन तऱ्हा निश्चित करतात [→ विवर अनुस्पंदक].

आ. ९. एकदिश निर्वात नलिका विद्युत् दाबमापक :

निर्वात नलिका विद्युत् दाबमापक (नि. न. वि. दा.) : एकदिश किंवा प्रत्यावर्ती विद्युत् दाब मोजण्यासाठी उपयोगी असणारे हे इलेक्ट्रॉनीय उपकरण असून उच्च आदान अग्र संरोध हे त्याचे एक गुणवैशिष्ट्य आहे. यामध्ये इलेक्ट्रॉन नलिका एकदिशकारक व विवर्धक म्हणून कार्य करते. त्रिप्रस्थ निर्वात नलिका [→ इलेक्ट्रॉनीय प्रयुक्ति] ही विद्युत् दाब संवेदनक्षम प्रयुक्ती असल्याने तिच्या आदान अग्री अत्यंत अल्प विद्युत् शक्ती पुरेशी होते, या गुणधर्माचा या उपकरणात उपयोग केला आहे. त्याबरोबरच नलिकेच्या जालकाग्रावर यावयाचा विद्युत् दाब फार थोड्या मर्यादेमध्येच बदलता येत असल्यामुळे या उपकरणाच्या साहाय्याने काही मिलीव्होल्ट (१०-३ व्होल्ट) विद्युत् दाब मोजता येतो. यापेक्षा जास्त दाब मोजण्यासाठी अंशन केलेला क्षीणक (दाबाचे

आ. १०. पट्टिका मंडल एकदिशकारक निर्वात नलिका विद्युत् दाबमापकाचे मूलभूत तत्व.

 मूल्य कमी करणारे साधन) वापरून अज्ञात विद्युत् दाबाच्या एका ठराविक अल्प अंशाचे मापन केले जाते. मायक्रोव्होल्ट (१०-६ व्होल्ट) या मानाचा विद्युत् दाब मोजण्यासाठी स्थायीकृत (स्थिर केलेली) विशेष मंडले वापरावी लागतात. नि. न. वि. दा. उपकरणात एकदिश व प्रत्यावर्ती असे दोन प्रकार आहेत. एकदिश नि. न. वि. दा. या उपकरणात नलिकेच्या जालकाग्राला संकेत दिलेला असतो व त्यामुळे एकदिश पट्टिकाप्रवाहात होणारा बदल मोजला जातो. याच्या आदान-अग्र संरोधाचे मान जालकाग्र मंडलातील एकदिश प्रवाहाच्या मूल्याने ठरते. हा प्रवाह सु. १०-७ ते १०-९ ॲंपिअर एवढा असल्याने या उपकरणाचा रोध 

आ. ११. जालकाग्र एकदिशकारक निर्वात नलिका विद्युत् दाबमापक.

१०-१०० दशलक्ष ओहम एवढा असू शकतो. नलिकेची विशेष रचना करून या प्रवाहाचे मूल्य पुष्कळ पटीने कमी करता येते. अशा नलिकेस विद्युत् मापक नलिका असे म्हणतात. या मापकामध्ये शून्य-संदेश-स्थिती अचल कशी ठेवावी, ही एक समस्या आहे. हे साध्य करून घेण्याची एक रीत आ. ९ मध्ये दाखविली आहे. पट्टिकामंडल एकदिशकारक नि. न. वि. दा. यामधील मूलभूत तत्त्व आ. १० वरून स्पष्ट होईल. या तऱ्हेचे उपकरण ऐतिहासिकदृष्ट्या प्रथम उपयोगात आणले गेले. संकेत आणि अग्रांना दिला जातो. नलिकेच्या जालकाग्राला असा एकदिश स्थिर अवपात (एका बाजूकडे कल असलेला विद्युत् दाब) दिलेला असतो की, त्यामुळे नलिका पट्टिकाप्रवाह-जालकाग्र विद्युत् दाब यांच्या अभिलक्षण वक्राच्या अरैखिक (सरळ नसलेल्या) भागावर कार्यान्वित होते. त्यामुळे प्रत्यावर्ती विद्युत् दाब संकेत त्यावर लावला असता एकदिश पट्टिकाप्रवाहात बदल होतो. C1 या धारित्रामुळे पट्टिकेत येणाऱ्या विद्युत् प्रवाहातील कालपरिवर्ती घटक जमिनीकडे वळविला जातो.

जालकाग्र एकदिशकारक नि. न. वि. दा. : यामध्ये जालकाग्र क्षरण अभिज्ञान (ऋणाग्राकडून जालकाग्राकडे जाणाऱ्या इलेक्ट्रॉनांच्या प्रवाहाच्या गळतीवर आधारलेल्या अभिज्ञान) पद्धतीचा उपयोग करून येथे लावलेल्या प्रत्यावर्ती विद्युत् दाब संकेताचे एकदिशीकरण केले जाते. त्यामुळे या मापकात विद्युत् दाबाचे परिमाण जसे वाढेल, तसा पट्टिकाप्रवाह कमी होत जातो (आ. ११).

द्विप्रस्थ एकदिशकारक नि. न. वि. दा. : यामध्ये प्रत्यावर्ती विद्युत् दाबाचे एका द्विप्रस्थ नलिकेच्या द्वारे एकदिशीकरण करतात व एक R – C जाल (रोधक-धारित्र जाल) वापरून एकदिश प्रवाहाचे विद्युत् प्रवाहमापकाच्या साहाय्याने मापन केले जाते.


द्विप्रस्थ एकदिशकारक व विवर्धक नि. न. वि. दा. : हा मापकांचा सगळ्यात जास्त उपयोगातअसलेला प्रकार आहे. प्रत्यावर्ती संदेश आणि या अग्रांना दिला असता, एका अर्ध आवर्तन कालात

आ. १२. द्विप्रस्थ एकदिशकारक व विवर्धक निर्वात नलिका विद्युत् दाबमापक.

 (जेव्हा या अग्राची विद्युत् स्थिती ऋण असते) C1 या धारित्रावर जमून त्यावरील विद्युत् दाबाचे मूल्य जवळजवळ संकेतदाबाच्या शिखर मूल्याएवढे होते. या कालावधीत R­1या रोधकामुळे भाराचे जमिनीकडे क्षरण (गळती) होते. ते प्रमाणात रहावे यासाठी R1C1चे मूल्यसंकेतदाबाच्या आवर्तनकालाच्या अंदाजे १०० पट ठेवतात. R2C2 मुळे एकदिशीकृत संकेत विवर्धनाच्या जालकाग्रावर जाऊन पोहोचतो व प्रदान विद्युत् दाबात असलेला अल्प प्रत्यावर्ती अंश जमिनीकडे वळविला जातो. विवर्धक विभेदी (दोन विद्युत् दाबांतील किंवा विद्युत् प्रवाहांतील फरक दर्शविणाऱ्या) जातीचा असून त्याचा प्रदान टप्पा ऋणाग्र अनुगामी प्रकारचा असतो म्हणजे ऋणाग्र आणि जमीन यांतील संरोधाद्वारे प्रदान होते व तेच ऋण पुन:प्रदान म्हणजे पुन्हा आदान म्हणून उपयोगी पडते. यामुळे विवर्धकापासून मिळणारा लाभांक हा बऱ्याच मोठ्या प्रमाणात स्थिर असतो. या उपकरणाचा आदान रोध सु. १/५ R1 एवढा असतो. जास्त कंप्रतेच्या संकेताच्या बाबतीत याचे मूल्य विद्युत् संरोधात होणाऱ्या अपव्ययामुळे पुष्कळच कमी होते. संकेत कंप्रता खूप जास्त असेल, तर इलेक्ट्रॉन संक्रमण (पार जाण्यासाठी लागणाऱ्या) कालामुळे या उपकरणाची अचूकता कमी होते.

नि. न. वि. दा.चा वापर करताना पुढील गोष्टी लक्षात ठेवाव्या लागतात : (१) सर्व मापकांचे अंशन ज्या-आकृतीच्या प्रत्यावर्ती तरंगांकरिता केलेले असते. त्यामुळे प्रगुण कंपननिर्मिती व इतर काही कारणांमुळे तरंग आकारात विकृती उत्पन्न झाली, तर मापकाच्या नोंदीमध्ये चूक येईल, हे उघड आहे. (२) विवर्धक नलिकेवर लावलेला विद्युत् दाब सामान्यपणे ०·३ व्होल्टपेक्षा कमी असतो, तेव्हा तिचा प्रतिसाद द्विघाती (वर्गाच्या प्रमाणात) असतो. सामान्यपणे ५ व्होल्टपेक्षा जास्त विद्युत् दाबाच्या संकेताकरिता हा प्रतिसाद रैखिक (एकघाती) होतो. (३) आदान विद्युत् संकेत शून्य केला असता उपकरणाने शून्य नोंद दाखवावी अशी अपेक्षा असते. अनेक कारणांमुळे याही स्थितीत उपकरण काही वेळा अल्प नोंद दाखविते. याकरिता उपकरणात प्रत्येक मापनाच्या आधी बरोबर शून्य नोंद मिळविण्याची योजना असते.

Q-मापक : अनुस्पंदन मंडलाच्या प्रतिसाद अभिलक्षण वक्राचे स्वरूप त्यात वापरलेल्या वेटोळे (प्रवर्तक) व धारित्र यांच्या Q-गुणांकावर अवलंबून असते. वेटोळ्यासाठी Q =1w/r एवढा

आ. १३. मापक (१) आंदोलक, (२) नि. न. वि. दा., (३) मेलन धारित्र, (४) तपयुग्मी मापक, (५) चाचणी घ्यावयाचे वेटोळे, (६) वितरित धारणा.

 असतो. यात = प्रत्यावर्ती विद्युत् तरंगांची कोनीय कंप्रता, = वेटोळ्याचे प्रवर्तकत्व (विद्युत् प्रवाहाच्या बदलास विरोध किंवा विलंब करण्याची क्षमता) आणि r = रोध. जर व्यावहारिक धारित्राचे सममूल्य मंडल हे आदर्श धारित्र C व रोध R’ यांच्या एकसरी जोडणीने होते असे मानले, तर धारित्राचा Q = 1/CR’एवढा येतो. ज्या धारित्रामध्ये हवा किंवा अभ्रक विद्युत् अपारक म्हणून वापरले आहे त्यासाठी R’ ≈ 0 असे समजता येते. वेटोळ्याचा Q मोजण्यासाठी Q-मापक वापरतात, त्याची सोपी केलेली मंडल योजना आ. १३ मध्ये दाखविली आहे. यामध्ये एका आंदोलकापासून मिळालेला e या मूल्याचा विद्युत् दाब संकेत वेटोळे व परिवर्ती (धारणा बदलता येणारे) धारित्र यांच्या एकसरी अनुस्पंदन मंडलाला R या रोधकाच्या साहाय्याने पुरविला जातो. C या धारित्रावर अनुस्पंदन स्थितीत मिळणारा विद्युत् दाब E हा नि. न. वि. दा. च्या साहाय्याने मोजला जातो. Q = E/e या सूत्रावरून Q चे मूल्य मिळते. हे सूत्र सिद्ध करण्यासाठी दोन गोष्टी गृहीत धरल्या आहेत.(१) R या जोडलेल्या रोधकामुळे अनुस्पंदन मंडलाच्या Q-गुणांकात फरक पडत नाही. R चे मूल्य ०·०४ ओहम एवढे असल्यामुळे ही गृहीत गोष्ट सामान्यपणे बरोबर ठरते. (२) विद्युत् दाबमापकात विद्युत् ऊर्जेचे शोषण होऊन त्यामुळे मंडलाचा Q बदलण्याचा संभव असतो. प्रत्यक्षात मात्र हा परिणाम नगण्य असतो. शिवाय नि. न. वि. दा. चा रोध खूप जास्त असल्यामुळे हेही गृहीत चुकीचे ठरत नाही.

प्रत्यावर्ती रोध, प्रवर्तक व धारणा मापन पद्धती : इलेक्ट्रॉनीय मंडलातील रोधक, प्रवर्तक व धारित्र या घटकांचे मूल्यमापन करण्यासाठी उपलब्ध असलेल्या प्रमुख कार्यपद्धतींचे विवेचन येथे केले आहे.

रोधमापन : व्यवहारात वापरण्यात येणारे बहुसंख्य रोधक कार्बनापासून बनविलेले असल्यामुळे त्यांचे एकदिश व प्रत्यावर्ती रोध सामान्यपणे एकाच मूल्याचे असतात. रोधाचे मापन ⇨ व्हीट्स्टन सेतू

 मंडल वापरून काढता येते. हेच काआ. १४. ओहममापकासाठी वापरण्यात येणारे मंडळ. M - मायक्रोअँपिअर मापक.र्य कमी अचूकपणे परंतु जास्त जलद रीतीने ⇨ ओहममापक  वापरून करता येते.या पद्धतीची कल्पना आ. १४ वरून येईल. उगम म्हणून वापरलेल्या कोरड्या विद्युत् घटापासून मिळणारा E हा विद्युत् दाब स्थिर राहतो, पण त्याच्या उपयुक्त कालमर्यादेत या घटाचा अंतरिक रोध मात्र वापराप्रमाणे सारखा बदलतो असे येथे मानले जाते. R1 या परिवर्ती रोधकामुळे अंतरिक रोधातील प्रासंगिक बदलाची भरपाई करणे त्यामुळे शक्य होते. प्रत्यक्ष रोधमापन करण्याच्या आधी आणि अग्रांचा मंडलसंक्षेप करतात व R1 ची किंमत बदलून विद्युत् प्रवाहमापकाच्या दर्शक काट्याचे विचलन महत्तम श्रेणी मर्यादेपर्यंत (रोध मोजपट्टीवरील शून्यावर) आणतात. जेव्हा इष्ट रोध R एकसरी पद्धतीने मंडलात जोडला जातो तेव्हा मिळणारा विद्युत् प्रवाह रोधाच्या व्यस्त प्रमाणात बदलतो. मोजपट्टीवरील अंक उलट्या क्रमाने लिहिलेले असल्यामुळे रोधाचे मूल्य दर्शकावर सरळ वाचता येते.

आ. १५. अति-उच्च रोध मापन पद्धती (१) नियंत्रित शक्तिपुरवठा, (२) - (३) एकदिश नि. न. वि. दा. कडे.


अति-उच्च (म्हणजे दशलक्ष ओहम) रोध मोजण्यासाठी आ. १५ मध्ये दाखविलेले मंडल वापरतात. यामध्ये R1हा उच्च मूल्याचा अंशशोधित (ज्याच्या मापन रेषा तपासलेल्या आहेत असा) रोधक असून एकदिश विद्युत् दाब पुरवठा यंत्राच्या साहाय्याने ५० – १०० व्होल्ट या मानाचा विद्युत् दाब उपलब्ध केला जातो. आणि अग्रांचा मंडलसंक्षेप केला असता व त्यांच्यामध्ये R हा रोधक जोडला असता अंशन केलेल्या R1या रोधकावरील विद्युत् दाब मोजतात व ओहम नियमाचा उपयोग करून या दोन नोंदींच्या साहाय्याने R चे मूल्य काढतात.

श्राव्य कंप्रताकक्षेत वापरण्यास योग्य अशा काही विशेष उपयोगी अशा संरोध गुणोत्तर मापक सेतूंचे विवेचन पुढे केले आहे. या पद्धतीत Q-गुणांकाचे मूल्यसुद्धा मिळू शकते.

शेरिंग सेतू :अज्ञात धारित्राचा संरोध आधारभूत धारित्राच्या प्रमाणात मोजण्यासाठी हा सेतू वापरतात. Cd-Rd हे अज्ञात धारित्राचे सममूल्य मंडल आहे. पुढील आ. क्र. १६, १७ व १८ यांमध्ये जेथे रोधक (R), धारित्र (C) व प्रवर्तक (L) आहेत तेथे त्यांच्या पायथ्यांशी मांडलेले अक्षर सेतूच्या निरनिराळ्या शाखा दाखविते. आणि ला प्रत्यावर्ती वीज पुरवठा करतात. आणि

आ. १६. शोरिंग सेतू : (१) आंदोलक आ. १७. मॅक्सवेल सेतू : (१) आंदोलक आ. १८. 'हे' सेतू : (१) आंदोसक

मध्ये दूरध्वनिग्राही (दूरध्वनी संदेश ग्रहण करणारे साधन) किंवा इतर कोणताही योग्य असा अभिज्ञातक वापरलेला असतो. सेतू घटकाची मूल्ये बदलून अभिज्ञातकात विद्युत् ऊर्जा शून्य केली जाते (म्हणजेच सेतू समतोल केला जातो). या स्थितीमध्ये

Cd =

Rb

, Rd =

Cb

Rc व Qd = Cb

1

RCa

Ca

Rd w Cd

अशी समीकरणे मिळतात. येथे w = कोनीय कंप्रता.

मॅक्सवेल सेतू : या सेतूमध्ये प्रवर्तकाचे मूल्य धारित्राच्या साहाय्याने मोजले जाते. वेटोळ्याचेअज्ञात प्रवर्तकत्व Ld व Rd रोध असेल, तर सेतू समतोलित झाला म्हणजे

L= RaRcb, R=

Ra

Rcव Q= wCbRb अशी समीकरणे मिळतात. 

Rb 

‘हे’ सेतू : अ-ई मध्ये विद्युत् ऊर्जा शून्य झाली म्हणजे

Ld =

Ra Rc Cb

1 + (RbωCb)2′

Rd =

Ra Rb Rc (ωCb)2

1 + (Rb ωCb)2

व Qd =

ωLd

=

1

Rd

Rb ωCb

अशी समीकरणे मिळतात. हे व मॅक्सवेल सेतू एकाच तत्त्वावर कार्य करतात. सेतू समतोल कसोटी समीकरणात मॅक्सवेल सेतूच्या बाबतीत विद्युत पुरवठा कंप्रता येत नाही व हे सेतूमध्ये ती येते, हा फरक लक्षात घेण्याजोगा आहे. लहान मूल्याचा Q-गुणांक असलेल्या वेटोळ्याच्या बाबतीत मॅक्सवेल सेतू जास्त कार्यक्षम तर हे सेतू उच्च Q-गुणांकाच्या वेटोळ्याकरिता जास्त चांगला ठरतो.

आ. १९. 'जनरल रेडिओ' सर्वग्राही संरोधमापक: (१) अभिज्ञातक, (२) अज्ञात संरोध.

रेडिओ कंप्रता संरोध सेतू : उच्च कंप्रतेला (४०० सहस्र ते ६० दशलक्ष हर्ट्झ) प्रवर्तकत्व व धारणा (विद्युत् भार साठविण्याची क्षमता) मोजण्यासाठी सर्वग्राही 

संरोधमापक सेतू अत्यंत उपयुक्तप्रचलांची मूल्य प्रयोगाने ठरवतात. या स्थितीत अज्ञात संरोधाचा शुद्ध रोध घटक 

Rx = 

RB 

CN 

(CA2– CA1)व त्याचा अवरोधनात्मक (येथे धारणात्मक) घटक Xx 

X

– 

)

या समीकरणाने 

cp2 

cp1 

मिळतो. १ आणि २ हे पादांक अ आणि क मध्ये अनुक्रमे मंडलसंक्षेप व संरोध जोडणी केली असता लागणारी त्या त्या प्रचलांची मूल्ये दर्शवितात.

सूक्ष्मतरंग संरोध मापन : या मापनासाठी आ. २० मध्ये दाखविलेला स्थिर तरंग गुणोत्तरमापक वापरतात. यामध्ये एक सरळ लांब फट असलेली समाक्ष केबल योजना असून या फटीमध्ये एका

आ. २०. फटयुक्त समाक्ष केवल संरोधमापक (अ) (१) आंदोलक, (२) क्षीणक, (३) अभिज्ञातकाची जागा दाखविणारी मोजपट्टी, (४) क्षीणकाचा पटयुक्त भाग, (५) सरकविता येणारा अभिज्ञातक व दर्शक, (६) मोजावयाचा संरोध (आ) (७) लघुतम दाब, (८) महत्तम दाब.

 दिशेत हलविता येण्याजोगी अशी एक विद्युत् दाब अभिज्ञातक प्रयुक्ती असते. एका ठराविक संदर्भ बिंदूपासून तिचे स्थानांतर मोजपट्टीवर वाचता येते. या समाक्ष केबल योजनेला सूक्ष्मतरंगाची विद्युत् ऊर्जा पुरविली असता त्यामध्ये स्थिर तरंग निर्माण होतात व त्यामुळे होणारे विद्युत् दाबाचे अवकाशीय वितरण अभिज्ञातकाच्या साहाय्याने मोजता येते. केबलच्या प्रदान टोकाला संरोधक जोडता येतो. या संरोधकाचा संरोध शून्य असेल, तर तरंगाचे या टोकाशी संपूर्ण परावर्तन होते. परावर्तित तरंगाचा विद्युत् दाब मूळ तरंगाच्या दाबाएवढाच असतो. उलट संरोध समाक्ष योजनेच्या विशेषक संरोधाएवढा असतो तेव्हा तरंगाचे परावर्तन होत नाही. इतर कोणत्याही स्थितीत परावर्तित तरंगाच्या विद्युत् दाबाचे मूल्य आगत (येणाऱ्या) तरंगाच्या विद्युत् दाबाच्या मूल्यापेक्षा निराळे असते. समाक्ष केबलच्या अवकाशात मिळणारी विद्युत् दाबाची महत्तम व लघुत्तम मूल्ये व योजनेतील तरंगांची तरंगलांबी या दोन्ही गोष्टी विद्युत् दाबाच्या वितरणावरून मिळतात.

महत्तम विद्युत् दाब / लघुत्तम विद्युत् दाब या गुणोत्तराच्या मूल्यास विद्युत् दाब स्थिर तरंग गुणोत्तर (वि. स्थि. त. गु.) म्हणतात. अज्ञात संरोधक प्रधान टोकाला जोडला असता (१) वि. स्थि. त. गु. चे मूल्य, (२) l1 ही समाक्ष योजनेतील तरंगलांबी व (३) विद्युत् दाबाची पहिल्या लघुत्तम स्थानाचे प्रदान टोकापासून d1हे अंतर, या गोष्टींवरून संरोधकाचा संरोध गणिताने काढता येतो.


तरंग विश्लेषण : प्रत्यावर्ती विद्युत् तरंगांच्या विवरणामध्ये तरंगांचा आकार ज्या-वक्रीय असतो असे मानले जाते. व्यवहारात मिळणाऱ्या प्रत्यावर्ती तरंगाचा आकार अनेकवेळा हुबेहूब ज्या-वक्रीय नसतो. अशा तरंगाकृतींचे विश्लेषण करून त्यांतील मूळ घटकांचे मापन करण्याकरिता तरंग विश्लेषक मंडले वापरतात. श्राव्य कंप्रता तरंगाकरिता विश्लेषकामध्ये (१) मेलनक्षम विवेचनात्मक (कंप्रतांची योग्य निवड करणाऱ्या) मंडलयुक्त, (२) संकरक आधारित, (३) विकृतीमापक (श्राव्य कंप्रतेतील विकृती, गोंगाट व इतर अनावश्यक आवाज मोजणाऱ्या) उपकरणयुक्त अशा निरनिराळ्या पद्धती वापरतात. त्यांपैकी पहिल्या दोन पद्धतींचे वर्णन पुढे दिले आहे.

मेलनक्षम विवेचनात्मक मंडलावर आधारित विश्लेषक : या पद्धतीत वापरलेला विवर्धक रोधक-मेलित प्रकारचा असून त्यामध्ये ऋण पुन:प्रदाय योजना असते. या योजनेत प्रदान मंडलातील

आ. २१. मेलनक्षम विवेचनात्मक मंडलावर आधारित विश्लेषक : (१) आदान, (२) क्षीणक, (३) ऋणाग्र अनुगामी आदान टप्पा, (४) मेलनक्षम विवर्धक, (५) निर्वात नलिका विद्युत् दाबमापक.

 शक्तीचा काही भाग आदान मंडलाला अशा रीतीने देण्यात येतो की त्यामुळे मूळची शक्ती कमी होते व परिणामी विवर्धनही कमी होते. यामुळे विवर्धकाचा लाभांश पुष्कळ मोठ्या कंप्रता पट्ट्यात स्थिर राहतो व त्यामुळे त्याचा मेलन परासही (पल्लाही) खूप मोठा असतो. या पद्धतीत प्रत्येक कंप्रता घटक विवेचनात्मक विवर्धकाने अलगपणे विवर्धित करून त्याचा विद्युत् दाब विद्युत् दाबमापकाने मोजतात.

संकरक पद्धतीचा तरंग विश्लेषक : आ. २२ मध्ये या प्रकारचा विश्लेषक दाखविला आहे. आदान कंप्रतेचा संकेत क्षीणकाच्या साहाय्याने इष्ट अशा लहान विद्युत् दाब पातळीवर आणून त्याचे स्थानिक आंदोलक संकेताबरोबर मिश्रण केले जाते. या आंदोलकाची कंप्रता अशा

आ. २२. संकरक पद्धतीचा विश्व्लेषक : (१) आदान, (२) क्षीणक, (३) मिश्रक, (४) मेलनक्षम आंदोलक, (५) विवर्धक, (६) दर्शक.

रीतीने बदलतात की, संकरण केल्यानंतर मिळालेल्या परिणामी कंप्रतेचे मूल्य विवर्धकाच्या कंप्रतेएवढे होईल. हा विवर्धक फक्त एका निश्चित कंप्रतेच्या संकेताचेच विवर्धन करील अशी योजना केलेली असते. स्थानिक आंदोलकाची कंप्रता बदलून आदान संकेतातील प्रत्येक कंप्रता घटकाचे संकरणक्रियेनंतर विवर्धन केल्यावर मिळणारा विद्युत् दाब नि. न. वि. दा. च्या साहाय्याने मोजतात. स्थानिक आंदोलकाची कंप्रता त्याच्या तबकडीवर वाचता येत असल्यामुळे ज्या घटकाचे मापन केले जात आहे त्याची कंप्रता समजते. घटकाचा विद्युत् दाब मोजताना विवर्धकाचा परिणामी लाभांक बदलून विद्युत् दाबमापकात एका ठराविक मूल्याचाच प्रदान विद्युत् दाब येईल असे करतात. ज्याचे विद्युत् दाब मूल्य व कंप्रता अचूकपणे माहीत आहेत, असा एक प्रमाणीकारक संकेत उपकरणाला देऊन त्यापासून मिळणाऱ्या प्रदान विद्युत् दाबाच्या मदतीने लाभांक चल नियंत्रकाचे अंशन करतात.

विद्युत् गोंगाट मापन : कोणत्याही अनिष्ट विद्युत् संकेतास विद्युत् गोंगाट असे म्हणतात. मंडलात निर्माण होणाऱ्या अनियमित कालपरिवर्ती विद्युत् दाब किंवा प्रवाह यांमुळे गोंगाट निर्माण होतो. रोधकामधील मुक्त इलेक्ट्रॉनांच्या अनियमित ऊष्मीय हालचालींमुळे मिळणारा कालपरिवर्ती विद्युत् दाब संकेत हे गोंगाटनिर्मितीचे उत्तम उदाहरण आहे. प्रत्यावर्ती विवर्धकाला काहीही ऊर्जा आदान न करता त्यापासून मिळणारी प्रदान ऊर्जा ही गोंगाटामुळे निर्माण होते. गोंगाट विवर्धकातच निर्माण होत असल्यामुळे विवर्धकाची रचना बदलून (उदा., पुन:प्रदाय क्रिया वापरून) त्याचे मूल्य कमी करता येते. विवर्धकाला देण्यास योग्य अशी आदान संकेताची किमान विद्युत् दाब पातळी त्या विवर्धकात निर्माण होणाऱ्या गोंगाटशक्तीच्या मूल्याने ठरविली जाते. ज्या विद्युत् दाबाचा संकेत विवर्धकाला लावला असता प्रदान विद्युत् दाब गोंगाट विद्युत् दाबाएवढाच मिळतो, असा संकेत विवर्धित करण्यापासून काहीच फायदा होत नाही. म्हणून गोंगाट विद्युत् दाब मोजणे आवश्यक ठरते.

विवर्धकासाठी गोंगाट गुणांकाची व्याख्या पुढील सूत्राने करतात : F = 

No 

या सूत्रातNo=विवर्धकाच्या प्रदान टोकांना मिळणारी गोंगाट विद्युत् शक्ती, Po/Ps= 

(Po/ P) kTBeq 

विवर्धकाचा शक्ती लाभांक (कंप्रता पट्ट्याच्या मध्य कप्रतेसाठी), k = बोल्ट्‌समान स्थिरांक, T = मंडलाचे तापमान व eq= सममूल्य गोंगाट कंप्रतापट्टा दर्शवितात.

विवर्धकाचे आदान शून्य असताना No ही प्रदान टोकांना मिळणारी गोंगाट शक्ती मोजण्यासाठी रोहित्राच्या (विद्युत्‌ चुंबकीय प्रवर्तनाने प्रत्यावर्ती विद्युत् दाब बदलणार्‍या साधनाच्या) साहाय्याने तपयुग्म (दोन निरनिराळ्या धातूंच्या तारांचे सांधे भिन्न तापमानात ठेवून विद्युत् दाब निर्माण करणार्‍या साधनाने युक्त असलेला) विद्युत् प्रवाहमापक प्रदान टोकांना जोडतात. द्वितीयक मंडलात असणार्‍या रोध व विद्युत प्रवाह मूल्यावरून गोंगाट शक्तीचे गणित करतात. विवर्धकाच्या कंप्रता प्रतिसाद वक्रावरून Beq चे मूल्य ठरविता येते.

चिपळोणकर, व. त्रिं.

संदर्भ : 1. Kloeffler, R. G. Industrial Electronics and Control, New York, 1963.

             2. Orr, W. I. Ed. The Radio Handbook, Summerland, California, 1959.

             3. Parker, P. Electronics, London.

             4. Schure, A. Ed. Industrial Electronics Measurement, New York, 1964.

             5. Terman, F. E. Petit, J. M. Electronic Measurements, Tokyo, 1952.