සන්නායකතාව: අර්ථ දැක්වීම|සමීකරණ|මිනුම්|යෙදුම්
විද්යුත් සන්නායකතාවයවියුක්ත සංකල්පයකට වඩා බොහෝ සෙයින් වැඩි ය; එය අපගේ අන්තර් සම්බන්ධිත ලෝකයේ මූලික කොඳු නාරටිය වන අතර, ඔබේ අතේ ඇති නවතම ඉලෙක්ට්රොනික උපාංගවල සිට අපගේ නගර ආලෝකමත් කරන දැවැන්ත විදුලි බෙදාහැරීමේ ජාලක දක්වා සියල්ල නිහඬව බලගන්වයි.
ඉංජිනේරුවන්ට, භෞතික විද්යාඥයින්ට සහ ද්රව්ය විද්යාඥයින්ට හෝ පදාර්ථයේ හැසිරීම සැබවින්ම තේරුම් ගැනීමට උත්සාහ කරන ඕනෑම කෙනෙකුට, සන්නායකතාවය ප්රගුණ කිරීම සාකච්ඡා කළ නොහැකි දෙයකි. මෙම ගැඹුරු මාර්ගෝපදේශය සන්නායකතාවය පිළිබඳ නිශ්චිත අර්ථ දැක්වීමක් සපයනවා පමණක් නොව, එහි තීරණාත්මක වැදගත්කම හෙළි කරයි, එයට බලපාන සාධක ගවේෂණය කරයි, සහ අර්ධ සන්නායක, ද්රව්ය විද්යාව සහ පුනර්ජනනීය බලශක්තිය වැනි විවිධ ක්ෂේත්ර හරහා එහි අති නවීන යෙදුම් ඉස්මතු කරයි. මෙම අත්යවශ්ය ගුණාංගය අවබෝධ කර ගැනීමෙන් විද්යුත් ලෝකය පිළිබඳ ඔබේ දැනුම විප්ලවීය ලෙස වෙනස් කළ හැකි ආකාරය ගවේෂණය කිරීමට ක්ලික් කරන්න.
අන්තර්ගත වගුව:
4. සන්නායකතාවය මනින ආකාරය: සමීකරණ
5. සන්නායකතාවය මැනීමට භාවිතා කරන මෙවලම්
සන්නායකතාවය යනු කුමක්ද?
විද්යුත් සන්නායකතාවය (σ) යනු විද්යුත් ධාරාවක ප්රවාහයට සහාය වීම සඳහා ද්රව්යයක ධාරිතාව ප්රමාණනය කරන මූලික භෞතික ගුණාංගයකි.. මූලික වශයෙන්, එය ආරෝපණ වාහක, ප්රධාන වශයෙන් ලෝහවල නිදහස් ඉලෙක්ට්රෝන, ද්රව්යයක් හරහා කොතරම් පහසුවෙන් ගමන් කළ හැකිද යන්න තීරණය කරයි. මෙම අත්යවශ්ය ලක්ෂණය වන්නේ ක්ෂුද්ර සකසනවල සිට නාගරික බලශක්ති යටිතල පහසුකම් දක්වා අසංඛ්යාත යෙදුම් සඳහා ශක්තිමත් පදනමයි.
සන්නායකතාවයේ අන්යෝන්ය කොටස ලෙස, විද්යුත් ප්රතිරෝධය (ρ) යනු ධාරා ප්රවාහයට ප්රතිවිරුද්ධයයි. එබැවින්,අඩු ප්රතිරෝධය සෘජුවම ඉහළ සන්නායකතාවයට අනුරූප වේ.. මෙම මිනුම සඳහා සම්මත ජාත්යන්තර ඒකකය මීටරයකට Siemens වේ (ත/ත), සෙන්ටිමීටරයකට මිලි සීමන්ස් වුවද (මි.සෙ.මී./සෙ.මී.) රසායනික හා පාරිසරික විශ්ලේෂණයන්හි බහුලව භාවිතා වේ.
සන්නායකතාව එදිරිව ප්රතිරෝධකතාව: සන්නායක එදිරිව පරිවාරක
සුවිශේෂී සන්නායකතාවය (σ) ද්රව්ය සන්නායක ලෙස නම් කරන අතර, උච්චාරණය කරන ලද ප්රතිරෝධකතාව (ρ) ඒවා කදිම පරිවාරක බවට පත් කරයි. මූලික වශයෙන්, ද්රව්ය සන්නායකතාවයේ තියුණු වෙනස ඇති වන්නේ ජංගම ආරෝපණ වාහකවල අවකල්ය ලබා ගැනීමේ හැකියාවෙනි.
ඉහළ සන්නායකතාව (සන්නායක)
තඹ සහ ඇලුමිනියම් වැනි ලෝහ අතිශයින් ඉහළ සන්නායකතාවයක් පෙන්නුම් කරයි. මෙය ඒවායේ පරමාණුක ව්යුහය නිසා වන අතර, එය තනි පරමාණුවලට දැඩි ලෙස බැඳී නොමැති පහසුවෙන් චලනය කළ හැකි සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන විශාල 'මුහුදක්' දක්වයි. මෙම ගුණාංගය විදුලි රැහැන් ඇදීම, බල සම්ප්රේෂණ මාර්ග සහ අධි-සංඛ්යාත පරිපථ සලකුණු සඳහා ඒවා අත්යවශ්ය වේ.
ද්රව්යවල විදුලි සන්නායකතාවය ගැන වැඩි විස්තර දැන ගැනීමට ඔබ උනන්දු නම්, ඔබේ ජීවිතයේ සියලුම ද්රව්යවල විදුලි සන්නායකතාවය හෙළිදරව් කිරීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන සටහන කියවීමට නිදහස් වන්න.
අඩු සන්නායකතාව (පරිවාරක)
රබර්, වීදුරු සහ පිඟන් මැටි වැනි ද්රව්ය පරිවාරක ලෙස හැඳින්වේ. ඒවාට නිදහස් ඉලෙක්ට්රෝන ස්වල්පයක් හෝ නොමැති අතර, විදුලි ධාරාව ගමන් කිරීමට දැඩි ලෙස ප්රතිරෝධය දක්වයි. මෙම ලක්ෂණය සියලුම විදුලි පද්ධතිවල ආරක්ෂාව, හුදකලා කිරීම සහ කෙටි පරිපථ වැළැක්වීම සඳහා ඒවා අත්යවශ්ය වේ.
සන්නායකතාවයට බලපාන සාධක
විද්යුත් සන්නායකතාවය යනු මූලික ද්රව්යමය ගුණාංගයකි, නමුත් පොදු වැරදි මතයකට පටහැනිව, එය ස්ථාවර නියතයක් නොවේ. විද්යුත් ධාරාවක් සන්නයනය කිරීමට ද්රව්යයකට ඇති හැකියාව බාහිර පාරිසරික විචල්යයන් සහ නිරවද්ය සංයුති ඉංජිනේරු විද්යාව මගින් ගැඹුරින් සහ පුරෝකථනය කළ හැකි ලෙස බලපෑ හැකිය. මෙම සාධක අවබෝධ කර ගැනීම නවීන ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ, සංවේදනය සහ බලශක්ති තාක්ෂණයන්හි පදනමයි:
1. බාහිර සාධක සන්නායකතාවයට බලපාන ආකාරය
ද්රව්යයේ ආසන්න පරිසරය එහි ආරෝපණ වාහකවල (සාමාන්යයෙන් ඉලෙක්ට්රෝන හෝ සිදුරු) සංචලනය කෙරෙහි සැලකිය යුතු පාලනයක් ඇති කරයි. අපි ඒවා විස්තරාත්මකව ගවේෂණය කරමු:
1. තාප බලපෑම්: උෂ්ණත්වයේ බලපෑම
උෂ්ණත්වය සමහර විට විද්යුත් ප්රතිරෝධයේ සහ සන්නායකතාවයේ වඩාත්ම විශ්වීය විකරණකාරකය වේ.
පිරිසිදු ලෝහවලින් අතිමහත් බහුතරයක් සඳහා,උෂ්ණත්වය ඉහළ යන විට සන්නායකතාවය අඩු වේ. තාප ශක්තිය නිසා ලෝහයේ පරමාණු (ස්ඵටික දැලිස) වැඩි විස්තාරයකින් කම්පනය වන අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස, මෙම තීව්ර වූ දැලිස් කම්පන (හෝ ෆෝනෝන) විසිරුම් සිදුවීම්වල සංඛ්යාතය වැඩි කරයි, සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන සුමටව ගලා යාමට ඵලදායී ලෙස බාධා කරයි. අධික ලෙස රත් වූ වයර් බලය අහිමි වීමට හේතුව මෙම සංසිද්ධිය පැහැදිලි කරයි.
අනෙක් අතට, අර්ධ සන්නායක සහ පරිවාරකවල, උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමත් සමඟ සන්නායකතාවය නාටකාකාර ලෙස වැඩි වේ. එකතු කරන ලද තාප ශක්තිය කලාප පරතරය හරහා සංයුජතා කලාපයේ සිට සන්නායක කලාපයට ඉලෙක්ට්රෝන උද්දීපනය කරයි, එමඟින් ජංගම ආරෝපණ වාහක විශාල සංඛ්යාවක් නිර්මාණය වන අතර ප්රතිරෝධය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි.
2. යාන්ත්රික ආතතිය: පීඩනයේ සහ වික්රියාවේ කාර්යභාරය
යාන්ත්රික පීඩනය යෙදීමෙන් ද්රව්යයක පරමාණුක පරතරය සහ ස්ඵටික ව්යුහය වෙනස් කළ හැකි අතර, එය සන්නායකතාවයට බලපාන අතර, මෙය පයිසෝරසිස්ටිව් සංවේදකවල තීරණාත්මක සංසිද්ධියකි.
සමහර ද්රව්යවල, සම්පීඩ්යතා පීඩනය නිසා පරමාණු එකිනෙකට සමීප වන අතර, ඉලෙක්ට්රෝන කාක්ෂිකවල අතිච්ඡාදනය වැඩි දියුණු කර ආරෝපණ වාහකවල චලනය පහසු කරයි, එමඟින් සන්නායකතාවය වැඩි වේ.
සිලිකන් වැනි ද්රව්යවල, දිගු කිරීම (ආතන්ය වික්රියාව) හෝ සම්පීඩන (සම්පීඩන වික්රියාව) මගින් ඉලෙක්ට්රෝන ශක්ති කලාප නැවත සකස් කළ හැකි අතර, ආරෝපණ වාහකවල ඵලදායී ස්කන්ධය සහ සංචලනය වෙනස් කළ හැකිය. මෙම නිරවද්ය බලපෑම වික්රියා මාපක සහ පීඩන පරිවර්තකවල උත්තෝලනය වේ.
2. අපිරිසිදුකම සන්නායකතාවයට බලපාන ආකාරය
ඝන-තත්ව භෞතික විද්යාව සහ ක්ෂුද්ර ඉලෙක්ට්රොනික විද්යාව යන ක්ෂේත්රයන්හි, විද්යුත් ගුණාංග කෙරෙහි අවසාන පාලනය සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ සංයුති ඉංජිනේරු විද්යාව හරහා, ප්රධාන වශයෙන් මාත්රණය කිරීම හරහා ය.
මාත්රණය කිරීම යනු සිලිකන් හෝ ජර්මේනියම් වැනි අතිශයින් පිරිසිදු කරන ලද, ආවේණික පාදක ද්රව්යයකට නිශ්චිත අපිරිසිදු පරමාණු (සාමාන්යයෙන් මිලියනයකට කොටස් වලින් මනිනු ලැබේ) අංශු මාත්ර ප්රමාණයක් ඉතා පාලනය කරන ලද ලෙස හඳුන්වා දීමයි.
මෙම ක්රියාවලිය සන්නායකතාවය වෙනස් කිරීම පමණක් නොවේ; එය මූලික වශයෙන් ද්රව්යයේ වාහක වර්ගය සහ සාන්ද්රණය සකස් කර ගණනය කිරීම සඳහා අවශ්ය පුරෝකථනය කළ හැකි, අසමමිතික විද්යුත් හැසිරීම් නිර්මාණය කරයි:
N-වර්ගයේ තහනම් උත්තේජක භාවිතය (සෘණ)
ධාරක ද්රව්යයට වඩා (උදා: සිලිකන්, එහි 4 ක් ඇති) වැඩි සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන (උදා: පොස්පරස් හෝ ආසනික්, එහි 5 ක් ඇති) සහිත මූලද්රව්යයක් හඳුන්වා දීම. අමතර ඉලෙක්ට්රෝනය පහසුවෙන් සන්නායක කලාපයට පරිත්යාග කරනු ලබන අතර, ඉලෙක්ට්රෝනය ප්රාථමික ආරෝපණ වාහකය බවට පත් කරයි.
P-වර්ගයේ මාත්රණය (ධනාත්මක)
සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන අඩු මූලද්රව්යයක් හඳුන්වා දීම (උදා: බෝරෝන් හෝ ගැලියම්, ඒවායේ 3 ක් ඇත). මෙය ඉලෙක්ට්රෝන පුරප්පාඩුවක් හෙවත් 'සිදුරක්' නිර්මාණය කරන අතර එය ධන ආරෝපණ වාහකයක් ලෙස ක්රියා කරයි.
මාත්රණය කිරීම හරහා සන්නායකතාවය නිශ්චිතවම පාලනය කිරීමේ හැකියාව ඩිජිටල් යුගයේ එන්ජිමයි:
අර්ධ සන්නායක උපාංග සඳහා, එය සෑදීමට භාවිතා කරයිp-nසන්ධි, ඩයෝඩ සහ ට්රාන්සිස්ටර වල ක්රියාකාරී කලාප, ඒවා එක් දිශාවකට පමණක් ධාරාව ගලා යාමට ඉඩ සලසන අතර ඒකාබද්ධ පරිපථ (IC) වල මූලික මාරු කිරීමේ මූලද්රව්ය ලෙස සේවය කරයි.
තාප විද්යුත් උපාංග සඳහා, බල උත්පාදනය සහ සිසිලනය සඳහා භාවිතා කරන ද්රව්යවල දුර්වල තාප සන්නායකතාවයට (උෂ්ණත්ව අනුක්රමයක් පවත්වා ගැනීමට) එරෙහිව හොඳ විද්යුත් සන්නායකතාවයක (ආරෝපණ චලනය සඳහා) අවශ්යතාවය තුලනය කිරීම සඳහා සන්නායකතා පාලනය ඉතා වැදගත් වේ.
දියුණු සංවේදනයේ දෘෂ්ටි කෝණයෙන්, ද්රව්ය මාත්රණය කිරීම හෝ රසායනිකව වෙනස් කිරීම මගින් රසායනික ප්රතිරෝධක නිර්මාණය කළ හැකි අතර, නිශ්චිත වායූන් හෝ අණු වලට බන්ධනය වන විට ඒවායේ සන්නායකතාවය නාටකාකාර ලෙස වෙනස් වන අතර එමඟින් ඉතා සංවේදී රසායනික සංවේදකවල පදනම සාදයි.
ඊළඟ පරම්පරාවේ තාක්ෂණයන් සංවර්ධනය කිරීම, ප්රශස්ත කාර්ය සාධනය සහතික කිරීම සහ විද්යාවේ සහ ඉංජිනේරු විද්යාවේ සෑම අංශයකම පාහේ කාර්යක්ෂමතාව උපරිම කිරීම සඳහා සන්නායකතාවය අවබෝධ කර ගැනීම සහ නිවැරදිව පාලනය කිරීම ඉතා වැදගත් වේ.
සන්නායකතා ඒකක
සන්නායකතාවය සඳහා සම්මත SI ඒකකය මීටරයකට Siemens (S/m) වේ. කෙසේ වෙතත්, බොහෝ කාර්මික සහ රසායනාගාර සැකසුම් වලදී, සෙන්ටිමීටරයකට Siemens (S/cm) යනු වඩාත් පොදු පාදක ඒකකයයි. සන්නායකතා අගයන් විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙලවල් රාශියකට විහිදිය හැකි බැවින්, මිනුම් සාමාන්යයෙන් උපසර්ග භාවිතයෙන් ප්රකාශ කරනු ලැබේ:
1. ඩියෝනීකරණය කරන ලද හෝ ප්රතිලෝම ඔස්මෝසිස් (RO) ජලය වැනි අඩු සන්නායකතා ද්රව සඳහා සෙන්ටිමීටරයකට මයික්රෝ සීමන්ස් (mS/cm) භාවිතා වේ.
2. සෙන්ටිමීටරයකට මිලිසීමන් (mS/cm) ටැප් ජලය, සැකසුම් ජලය හෝ කිවුල් ද්රාවණ සඳහා පොදු වේ.(1 mS/cm = 1,000 μS/cm).
3. මීටරයකට deciSiemens (dS/m) බොහෝ විට කෘෂිකර්මාන්තයේ භාවිතා වන අතර එය mS/cm (1 dS/m = 1 mS/cm) ට සමාන වේ.
සන්නායකතාවය මනින ආකාරය: සමීකරණ
Aසන්නායකතා මානයසන්නායකතාවය කෙලින්ම මනින්නේ නැත. ඒ වෙනුවට, එය සන්නායකතාවය (Siemens වලින්) මනින අතර පසුව සංවේදක-විශේෂිත සෛල නියතයක් (K) භාවිතයෙන් සන්නායකතාවය ගණනය කරයි. මෙම නියතය (සෙ.මී. ඒකක සමඟ)-1) යනු සංවේදකයේ ජ්යාමිතියෙහි භෞතික ගුණාංගයකි. උපකරණයේ මූලික ගණනය කිරීම වන්නේ:
සන්නායකතාවය (S/cm) = මනින ලද සන්නායකතාවය (S) × සෛල නියතය (K, cm⁻¹ වලින්)
මෙම මිනුම ලබා ගැනීමට භාවිතා කරන ක්රමය යෙදුම මත රඳා පවතී. වඩාත් පොදු ක්රමය වන්නේ ද්රවය සමඟ සෘජුව සම්බන්ධ වන ඉලෙක්ට්රෝඩ (බොහෝ විට මිනිරන් හෝ මල නොබැඳෙන වානේ) භාවිතා කරන (විභවමිතික) සංවේදක සම්බන්ධ කිරීමයි. සරල 2-ඉලෙක්ට්රෝඩ සැලසුමක් පිරිසිදු ජලය වැනි අඩු සන්නායකතා යෙදුම් සඳහා ඵලදායී වේ. වඩාත් දියුණු 4-ඉලෙක්ට්රෝඩයසංවේදකසපයන්නඉතා පුළුල් පරාසයක් හරහා ඉහළ නිරවද්යතාවයක් ඇති අතර මධ්යස්ථ ඉලෙක්ට්රෝඩ අපිරිසිදුකමෙන් සිදුවන දෝෂ වලට ගොදුරු වීමේ අවදානම අඩුය.
ඉලෙක්ට්රෝඩ අපිරිසිදු හෝ විඛාදනයට ලක්වන දැඩි, විඛාදන හෝ අධික සන්නායක විසඳුම් සඳහා, ප්රේරක (ටොරොයිඩ්) සංවේදක ක්රියාත්මක වේ. මෙම ස්පර්ශ නොවන සංවේදකවල කල් පවතින බහු අවයවක ආවරණය කර ඇති වයර්-තුවාල දඟර දෙකක් ඇත. එක් දඟරයක් ද්රාවණය තුළ විද්යුත් ධාරා පුඩුවක් ප්රේරණය කරන අතර, දෙවන දඟරය මෙම ධාරාවේ විශාලත්වය මනිනු ලබන අතර එය ද්රවයේ සන්නායකතාවයට සෘජුවම සමානුපාතික වේ. ක්රියාවලියට කිසිදු ලෝහ කොටසක් නිරාවරණය නොවන බැවින් මෙම සැලසුම අතිශයින්ම ශක්තිමත් වේ.
සන්නායකතාවය සහ උෂ්ණත්වය මැනීම
සන්නායකතා මිනුම් උෂ්ණත්වය මත බෙහෙවින් රඳා පවතී. ද්රවයක උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට, එහි අයන වඩාත් ජංගම බවට පත්වන අතර එමඟින් මනින ලද සන්නායකතාවය ඉහළ යයි (බොහෝ විට °C ට ~2% කින්). මිනුම් නිවැරදි හා සංසන්දනාත්මක බව සහතික කිරීම සඳහා, ඒවා සම්මත යොමු උෂ්ණත්වයකට සාමාන්යකරණය කළ යුතුය, එය විශ්වීය වශයෙන්25°C උෂ්ණත්වය.
නවීන සන්නායකතා මීටර මෙම නිවැරදි කිරීම ස්වයංක්රීයව සිදු කරන්නේඒකාබද්ධඋෂ්ණත්වයසංවේදකය. ස්වයංක්රීය උෂ්ණත්ව වන්දි (ATC) ලෙස හඳුන්වන මෙම ක්රියාවලිය, නිවැරදි කිරීමේ ඇල්ගොරිතමයක් (රේඛීය සූත්රය වැනි) යොදයි.ජී 25 = ජී_ටී/[1+α(ටී-25)]) 25°C දී මනින ලද පරිදි සන්නායකතාවය වාර්තා කිරීමට.
කොහෙද:
ජී₂₅= 25°C දී නිවැරදි කරන ලද සන්නායකතාවය;
ජී_ටී= ක්රියාවලි උෂ්ණත්වයේ දී මනිනු ලබන අමු සන්නායකතාවයT;
T= මනින ලද ක්රියාවලි උෂ්ණත්වය (°C වලින්);
α (ඇල්ෆා)= ද්රාවණයේ උෂ්ණත්ව සංගුණකය (උදා: NaCl ද්රාවණ සඳහා 0.0191 හෝ 1.91%/°C).
ඕම් නියමය භාවිතයෙන් සන්නායකතාවය මැනීම
විද්යුත් විද්යාවේ මූලික ගලක් වන ඕම්ගේ නියමය, ද්රව්යයක විද්යුත් සන්නායකතාවය (σ) ප්රමාණනය කිරීම සඳහා ප්රායෝගික රාමුවක් සපයයි. මෙම මූලධර්මයවෝල්ටීයතාවය (V), ධාරාව (I) සහ ප්රතිරෝධය (R) අතර සෘජු සහසම්බන්ධය ස්ථාපිත කරයි.මෙම නියමය ද්රව්යයක භෞතික ජ්යාමිතිය ඇතුළත් කිරීම සඳහා දීර්ඝ කිරීමෙන්, එහි අභ්යන්තර සන්නායකතාවය ව්යුත්පන්න කළ හැක.
පළමු පියවර වන්නේ නිශ්චිත ද්රව්ය සාම්පලයකට ඕම් නියමය (R = V/I) යෙදීමයි. මේ සඳහා නිවැරදි මිනුම් දෙකක් අවශ්ය වේ: නියැදිය හරහා යොදන වෝල්ටීයතාවය සහ එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස එය හරහා ගලා යන ධාරාව. මෙම අගයන් දෙකෙහි අනුපාතය නියැදියේ මුළු විද්යුත් ප්රතිරෝධය ලබා දෙයි. කෙසේ වෙතත්, මෙම ගණනය කරන ලද ප්රතිරෝධය එම සාම්පලයේ ප්රමාණයට සහ හැඩයට විශේෂිත වේ. මෙම අගය සාමාන්යකරණය කිරීමට සහ ද්රව්යයේ ආවේනික සන්නායකතාවය තීරණය කිරීමට, එහි භෞතික මානයන් සැලකිල්ලට ගත යුතුය.
තීරණාත්මක ජ්යාමිතික සාධක දෙක වන්නේ නියැදියේ දිග (L) සහ එහි හරස්කඩ ප්රදේශය (A) ය. මෙම මූලද්රව්ය තනි සූත්රයකට ඒකාබද්ධ කර ඇත: σ = L / (R^A).
මෙම සමීකරණය මගින් මැනිය හැකි, බාහිර ප්රතිරෝධක ගුණාංගය, සන්නායකතාවයේ මූලික, අභ්යන්තර ගුණාංගය බවට ඵලදායී ලෙස පරිවර්තනය කරයි. අවසාන ගණනය කිරීමේ නිරවද්යතාවය ආරම්භක දත්තවල ගුණාත්මකභාවය මත කෙලින්ම රඳා පවතින බව හඳුනා ගැනීම ඉතා වැදගත් වේ. V, I, L, හෝ A මැනීමේදී සිදුවන ඕනෑම පර්යේෂණාත්මක දෝෂයක් ගණනය කළ සන්නායකතාවයේ වලංගුභාවයට හානි කරයි.
සන්නායකතාවය මැනීමට භාවිතා කරන මෙවලම්
කාර්මික ක්රියාවලි පාලනය, ජල පිරිපහදු කිරීම සහ රසායනික නිෂ්පාදනයේදී, විද්යුත් සන්නායකතාවය යනු නිෂ්ක්රීය මිනුමක් පමණක් නොවේ; එය තීරණාත්මක පාලන පරාමිතියකි. නිවැරදි, පුනරාවර්තනය කළ හැකි දත්ත ලබා ගැනීම තනි, සියලු අරමුණු සහිත මෙවලමකින් පැමිණෙන්නේ නැත. ඒ වෙනුවට, නිශ්චිත කාර්යයක් සඳහා එක් එක් සංරචකය තෝරා ගන්නා සම්පූර්ණ, ගැලපෙන පද්ධතියක් ගොඩනැගීම අවශ්ය වේ.
ශක්තිමත් සන්නායකතා පද්ධතියක් ප්රාථමික කොටස් දෙකකින් සමන්විත වේ: පාලකය (මොළය) සහ සංවේදකය (සංවේදක), මේ දෙකම නිසි ක්රමාංකනය සහ වන්දි මගින් සහාය විය යුතුය.
1. හරය: සන්නායකතා පාලකය
පද්ධතියේ මධ්යම කේන්ද්රය වන්නේ,එමමාර්ගගතවසන්නායකතා පාලකය, එය අගයක් පෙන්වීමට වඩා බොහෝ දේ කරයි. මෙම පාලකය "මොළය" ලෙස ක්රියා කරයි, සංවේදකය බලගන්වයි, අමු සංඥාව සැකසීම සහ දත්ත ප්රයෝජනවත් කරයි. එහි ප්රධාන කාර්යයන් අතරට පහත සඳහන් දෑ ඇතුළත් වේ:
① ස්වයංක්රීය උෂ්ණත්ව වන්දි (ATC)
සන්නායකතාවය උෂ්ණත්වයට ඉතා සංවේදී වේ. කාර්මික පාලකයක්, වැනිSUP-TDS210-B හඳුන්වා දීමහෝඉහළ නිරවද්යතාවයකින් යුත්SUP-EC8.0 හඳුන්වා දීම, සෑම කියවීමක්ම 25°C ප්රමිතියට ස්වයංක්රීයව නිවැරදි කිරීම සඳහා ඒකාබද්ධ උෂ්ණත්ව මූලද්රව්යයක් භාවිතා කරයි. නිරවද්යතාවය සඳහා මෙය අත්යවශ්ය වේ.
② ප්රතිදාන සහ අනතුරු ඇඟවීම්
මෙම ඒකක මඟින් මිනුම PLC සඳහා 4-20mA සංඥාවක් බවට පරිවර්තනය කරයි, නැතහොත් අනතුරු ඇඟවීම් සහ මාත්රා පොම්ප පාලනය සඳහා ප්රේරක රිලේ බවට පරිවර්තනය කරයි.
③ ක්රමාංකන අතුරුමුහුණත
නිතිපතා සරල ක්රමාංකන සිදු කිරීම සඳහා පාලකය මෘදුකාංග අතුරුමුහුණතක් සමඟ වින්යාස කර ඇත.
2. නිවැරදි සංවේදකය තෝරා ගැනීම
වඩාත්ම තීරණාත්මක කොටස වන්නේ සංවේදකය (හෝ පරීක්ෂණය) සම්බන්ධයෙන් ඔබ ගන්නා තේරීමයි, මන්ද එහි තාක්ෂණය ඔබේ ද්රවයේ ගුණාංගවලට ගැළපිය යුතුය. වැරදි සංවේදකය භාවිතා කිරීම මිනුම් අසාර්ථක වීමට ප්රධාන හේතුවයි.
පිරිසිදු ජලය සහ RO පද්ධති සඳහා (අඩු සන්නායකතාව)
ප්රතිලෝම ඔස්මෝසිස්, අයනීකරණය නොකළ ජලය හෝ බොයිලර් පෝෂක ජලය වැනි යෙදුම් සඳහා, ද්රවයේ ඉතා සුළු අයන ප්රමාණයක් අඩංගු වේ. මෙන්න, ද්වි-ඉලෙක්ට්රෝඩ සන්නායකතා සංවේදකයක් (වැනිඑමSUP-TDS7001 හඳුන්වා දීම) යනු කදිම තේරීමයිtoමැනීමජලයේ සන්නායකතාවය. එහි සැලසුම මෙම අඩු සන්නායකතා මට්ටම්වලදී ඉහළ සංවේදීතාවයක් සහ නිරවද්යතාවයක් සපයයි.
සාමාන්ය භාවිතය සහ අපජලය සඳහා (මධ්යම සිට ඉහළ සන්නායකතාවය දක්වා)
අපිරිසිදු ද්රාවණවල, අත්හිටවූ ඝන ද්රව්ය අඩංගු හෝ පුළුල් මිනුම් පරාසයක් ඇති (අපජලය, නළ ජලය හෝ පාරිසරික අධීක්ෂණය වැනි), සංවේදක අපිරිසිදු වීමට ඉඩ ඇත. එවැනි අවස්ථාවක, ඉලෙක්ට්රෝඩ හතරක සන්නායකතා සංවේදකයක් වැනිඑමSUP-TDS7002 හඳුන්වා දීම උසස් විසඳුමයි. මෙම සැලසුම ඉලෙක්ට්රෝඩ පෘෂ්ඨ මත ගොඩගැසීම් වලින් අඩු බලපෑමක් ඇති කරයි, විචල්ය තත්වයන් යටතේ වඩා පුළුල්, වඩා ස්ථායී සහ වඩාත් විශ්වාසදායක කියවීමක් ලබා දෙයි.
සැර රසායනික ද්රව්ය සහ පොහොර සඳහා (ආක්රමණශීලී සහ ඉහළ සන්නායකතාවය)
අම්ල, භෂ්ම හෝ උල්ෙල්ඛ පොහොර වැනි ආක්රමණශීලී මාධ්ය මැනීමේදී, සාම්ප්රදායික ලෝහ ඉලෙක්ට්රෝඩ ඉක්මනින් විඛාදනයට ලක් වී අසාර්ථක වේ. විසඳුම වන්නේ ස්පර්ශ නොවන ප්රේරක (ටොරොයිඩ්) සන්නායකතා සංවේදකයකි.එමSUP-TDS6012 හඳුන්වා දීමපෙළගැස්ම. මෙම සංවේදකය මඟින් ද්රවයේ ධාරාවක් ප්රේරණය කිරීමට සහ මැනීමට, සංවේදකයේ කිසිදු කොටසක් ස්පර්ශ නොකර, කැප්සියුලගත දඟර දෙකක් භාවිතා කරයි. මෙය විඛාදනයට, අපිරිසිදු වීමට සහ ගෙවී යාමට ප්රායෝගිකව ප්රතිශක්තිකරණය කරයි.
3. ක්රියාවලිය: දිගුකාලීන නිරවද්යතාවය සහතික කිරීම
පද්ධතියේ විශ්වසනීයත්වය එක් තීරණාත්මක ක්රියාවලියක් හරහා පවත්වා ගෙන යනු ලැබේ: ක්රමාංකනය. පාලකයක් සහ සංවේදකයක්, කොතරම් දියුණු වුවත්,දන්නායොමුවවිසඳුමනිරවද්යතාවය සහතික කිරීම සඳහා (සන්නායකතා ප්රමිතියක්). මෙම ක්රියාවලිය කාලයත් සමඟ සිදුවන ඕනෑම සුළු සංවේදක ප්ලාවිතයකට හෝ අපිරිසිදුකමකට වන්දි ලබා දෙයි. හොඳ පාලකයක්, වැනිඑමSUP-TDS210-C හඳුන්වා දීම, මෙය සරල, මෙනුව මත පදනම් වූ ක්රියා පටිපාටියක් බවට පත් කරයි.
නිරවද්ය සන්නායකතා මිනුම් ලබා ගැනීම ස්මාර්ට් පද්ධති නිර්මාණයේ කාරණයකි. ඔබේ නිශ්චිත යෙදුම සඳහා ගොඩනගා ඇති සංවේදක තාක්ෂණයක් සමඟ බුද්ධිමත් පාලකයක් ගැලපීම අවශ්ය වේ.
විදුලිය සන්නයනය කිරීමට හොඳම ද්රව්යය කුමක්ද?
විදුලිය සන්නයනය කිරීම සඳහා හොඳම ද්රව්යය පිරිසිදු රිදී (Ag) වන අතර එය ඕනෑම මූලද්රව්යයක ඉහළම විද්යුත් සන්නායකතාවය ගැන පුරසාරම් දොඩයි. කෙසේ වෙතත්, එහි අධික පිරිවැය සහ කැළැල් වීමේ (ඔක්සිකරණය) ප්රවණතාවය එහි පුළුල් භාවිතය සීමා කරයි. බොහෝ ප්රායෝගික භාවිතයන් සඳහා, තඹ (Cu) ප්රමිතිය වේ, මන්ද එය ඉතා අඩු වියදමකින් දෙවන හොඳම සන්නායකතාවය ලබා දෙන අතර ඉතා නම්යශීලී වන අතර එය රැහැන් ඇදීම, මෝටර සහ ට්රාන්ස්ෆෝමර් සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.
අනෙක් අතට, රන් (Au), රිදී සහ තඹ යන දෙකටම වඩා අඩු සන්නායකතාවයක් තිබුණද, සංවේදී, අඩු වෝල්ටීයතා සම්බන්ධතා සඳහා ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණවල අත්යවශ්ය වේ, මන්ද එයට උසස් විඛාදන ප්රතිරෝධයක් (රසායනික නිෂ්ක්රීයභාවය) ඇති බැවින් එය කාලයත් සමඟ සංඥා පිරිහීම වළක්වයි.
අවසාන වශයෙන්, ඇලුමිනියම් (Al) දිගු දුර, අධි වෝල්ටීයතා සම්ප්රේෂණ මාර්ග සඳහා යොදා ගනී, මන්ද එහි සැහැල්ලු බර සහ අඩු පිරිවැය සැලකිය යුතු වාසි ලබා දෙන බැවිනි, තඹ හා සසඳන විට පරිමාව අනුව අඩු සන්නායකතාවය තිබියදීත්.
සන්නායකතාවයේ යෙදීම්
විද්යුත් ධාරාව සම්ප්රේෂණය කිරීමට ද්රව්යයක ආවේණික හැකියාව ලෙස, විද්යුත් සන්නායකතාවය තාක්ෂණය මෙහෙයවන මූලික ගුණාංගයකි. එහි යෙදුම මහා පරිමාණ බලශක්ති යටිතල පහසුකම්වල සිට ක්ෂුද්ර පරිමාණ ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ සහ පාරිසරික අධීක්ෂණය දක්වා සියල්ල ආවරණය කරයි. මෙම ගුණාංගය අත්යවශ්ය වන එහි ප්රධාන යෙදුම් පහත දැක්වේ:
බලය, ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ සහ නිෂ්පාදනය
ඉහළ සන්නායකතාවය අපගේ විද්යුත් ලෝකයේ පදනම වන අතර, කාර්මික ක්රියාවලීන් සඳහා පාලිත සන්නායකතාවය ඉතා වැදගත් වේ.
බල සම්ප්රේෂණය සහ රැහැන් ඇදීම
තඹ සහ ඇලුමිනියම් වැනි ඉහළ සන්නායකතා ද්රව්ය විදුලි රැහැන් සහ දිගු දුර විදුලි රැහැන් සඳහා ප්රමිතිය වේ. ඒවායේ අඩු ප්රතිරෝධය අවම කරයි I2R (ජූල්) තාපන පාඩු, කාර්යක්ෂම බලශක්ති සම්ප්රේෂණය සහතික කිරීම.
ඉලෙක්ට්රොනික හා අර්ධ සන්නායක
ක්ෂුද්ර මට්ටමින්, මුද්රිත පරිපථ පුවරු (PCBs) සහ සම්බන්ධකවල සන්නායක සලකුණු සංඥා සඳහා මාර්ග සාදයි. අර්ධ සන්නායකවල, සියලුම නවීන ඒකාබද්ධ පරිපථවල පදනම වන ට්රාන්සිස්ටර නිර්මාණය කිරීම සඳහා සිලිකන් වල සන්නායකතාවය නිශ්චිතවම හසුරුවනු ලැබේ (මාත්රණය කරනු ලැබේ).
විද්යුත් රසායන විද්යාව
මෙම ක්ෂේත්රය විද්යුත් විච්ඡේදකවල අයනික සන්නායකතාවය මත රඳා පවතී. මෙම මූලධර්මය බැටරි, ඉන්ධන සෛල සහ විද්යුත් ආලේපනය, ලෝහ පිරිපහදු කිරීම සහ ක්ලෝරීන් නිෂ්පාදනය වැනි කාර්මික ක්රියාවලීන් සඳහා එන්ජිම වේ.
සංයුක්ත ද්රව්ය
සන්නායක පිරවුම් (කාබන් හෝ ලෝහ තන්තු වැනි) පොලිමර් වලට එකතු කර නිශ්චිත විද්යුත් ගුණ සහිත සංයුක්ත නිර්මාණය කරයි. මේවා සංවේදී උපාංග ආරක්ෂා කිරීම සඳහා විද්යුත් චුම්භක ආවරණ (EMI) සඳහා සහ නිෂ්පාදනයේදී විද්යුත් ස්ථිතික විසර්ජන (ESD) ආරක්ෂාව සඳහා යොදා ගනී.
නිරීක්ෂණය, මිනුම් සහ රෝග විනිශ්චය
සන්නායකතාවය මැනීම ගුණාංගය තරම්ම වැදගත් වන අතර එය බලගතු විශ්ලේෂණ මෙවලමක් ලෙස සේවය කරයි.
ජල ගුණාත්මකභාවය සහ පාරිසරික අධීක්ෂණය
සන්නායකතා මැනීම යනු ජල සංශුද්ධතාවය සහ ලවණතාව තක්සේරු කිරීම සඳහා ප්රාථමික ක්රමයකි. ද්රාවිත අයනික ඝන ද්රව්ය (ටීඩීඑස්) සන්නායකතාවය සෘජුවම වැඩි කිරීම, පානීය ජලය නිරීක්ෂණය කිරීමට සංවේදක භාවිතා කරයි,කළමනාකරණය කරන්නඅපජලයප්රතිකාර, සහ කෘෂිකර්මාන්තයේ පාංශු සෞඛ්යය තක්සේරු කරන්න.
වෛද්ය රෝග විනිශ්චය
මිනිස් සිරුර ජෛව විද්යුත් සංඥා මත ක්රියා කරයි. විද්යුත් හෘද විද්යාව (ECG) සහ විද්යුත් එන්සෙෆලෝග්රැෆි (EEG) වැනි වෛද්ය තාක්ෂණයන් ක්රියා කරන්නේ ශරීරයේ අයන මගින් මෙහෙයවන කුඩා විද්යුත් ධාරා මැනීමෙනි, එමඟින් හෘද හා ස්නායු රෝග තත්වයන් හඳුනා ගැනීමට ඉඩ සලසයි.
ක්රියාවලි පාලන සංවේදක
රසායනික ද්රව්යවලසහආහාරනිෂ්පාදනය, සන්නායකතා සංවේදක තත්ය කාලීන ක්රියාවලීන් නිරීක්ෂණය කිරීමට භාවිතා කරයි. ඒවාට සාන්ද්රණයේ වෙනස්කම් හඳුනා ගැනීමට, විවිධ ද්රව අතර අතුරුමුහුණත් හඳුනා ගැනීමට (උදා: පිරිසිදු-ස්ථාන පද්ධතිවල), හෝ අපද්රව්ය සහ දූෂණය පිළිබඳව අනතුරු ඇඟවීමට හැකිය.
නිතර අසන පැන
Q1: සන්නායකතාවය සහ ප්රතිරෝධකතාව අතර වෙනස කුමක්ද?
A: සන්නායකතාවය (σ) යනු ද්රව්යයකට විද්යුත් ධාරාවක් ලබා දීමට ඇති හැකියාවයි, එය Siemens හි මීටරයකට (S/m) මනිනු ලැබේ. ප්රතිරෝධකතාව (ρ) යනු ධාරාවට විරුද්ධ වීමට ඇති හැකියාවයි, එය ඕම්-මීටර (Ω⋅m) වලින් මනිනු ලැබේ. ඒවා සෘජු ගණිතමය අන්යෝන්ය (σ=1/ρ) වේ.
ප්රශ්නය 2: ලෝහවලට ඉහළ සන්නායකතාවක් ඇත්තේ ඇයි?
A: ලෝහ ලෝහමය බන්ධන භාවිතා කරයි, එහිදී සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන කිසිදු තනි පරමාණුවකට බැඳී නොමැත. මෙය ද්රව්යය හරහා නිදහසේ චලනය වන, වෝල්ටීයතාවයක් යොදන විට පහසුවෙන් ධාරාවක් නිර්මාණය කරන, විස්ථානගත කරන ලද “ඉලෙක්ට්රෝන මුහුදක්” සාදයි.
Q3: සන්නායකතාවය වෙනස් කළ හැකිද?
A: ඔව්, සන්නායකතාවය බාහිර තත්වයන්ට ඉතා සංවේදීයි. වඩාත් පොදු සාධක වන්නේ උෂ්ණත්වය (උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම ලෝහවල සන්නායකතාවය අඩු කරයි, නමුත් ජලයේ එය වැඩි කරයි) සහ අපද්රව්ය පැවතීම (ලෝහවල ඉලෙක්ට්රෝන ප්රවාහයට බාධා කරන හෝ ජලයට අයන එකතු කරන).
ප්රශ්නය 4: රබර් සහ වීදුරු වැනි ද්රව්ය හොඳ පරිවාරක බවට පත් කරන්නේ කුමක් ද?
A: මෙම ද්රව්යවල ශක්තිමත් සහසංයුජ හෝ අයනික බන්ධන ඇති අතර එහිදී සියලුම සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන තදින් රඳවා ඇත. චලනය වීමට නිදහස් ඉලෙක්ට්රෝන නොමැති බැවින්, ඒවාට විද්යුත් ධාරාවකට සහාය විය නොහැක. මෙය ඉතා විශාල “ශක්ති කලාප පරතරයක්” ඇති බව හැඳින්වේ.
Q5: ජලයේ සන්නායකතාවය මනින්නේ කෙසේද?
A: මීටරයක් ද්රාවිත ලවණ වලින් අයනික සන්නායකතාවය මනිනු ලබයි. එහි පරීක්ෂණය ජලයට AC වෝල්ටීයතාවයක් යොදන අතර එමඟින් ද්රාවිත අයන (Na+ හෝ Cl− වැනි) චලනය වී ධාරාවක් නිර්මාණය වේ. මීටරය මෙම ධාරාව මනින අතර, උෂ්ණත්වය සඳහා ස්වයංක්රීයව නිවැරදි කරයි, සහ අවසාන අගය (සාමාන්යයෙන් μS/cm වලින්) වාර්තා කිරීමට සංවේදකයේ “සෛල නියතය” භාවිතා කරයි.
පළ කිරීමේ කාලය: ඔක්තෝබර්-24-2025