انرجی میٹرز کی اقسام اور وہ کیسے کام کرتے ہیں۔
انرجی میٹر یا واٹ آور میٹر ایک برقی آلہ ہے جو صارفین کے ذریعہ استعمال ہونے والی برقی توانائی کی پیمائش کرتا ہے۔ یوٹیلیٹی کمپنیاں ان پاور سیکٹرز میں سے ایک ہیں جو ان میٹرز کو مختلف جگہوں جیسے گھروں، صنعتوں، تنظیموں، تجارتی عمارتوں وغیرہ میں بجلی کے استعمال جیسے لائٹس، پنکھوں، ریفریجریٹرز اور دیگر گھریلو سامان کے استعمال کا بل ادا کرنے کے لیے نصب کرتی ہیں۔
طاقت کی بنیادی اکائی واٹ ہے، جسے واٹ میٹر سے ماپا جاتا ہے۔ ایک کلو واٹ ایک ہزار واٹ کے برابر ہے۔ اگر ایک گھنٹے میں ایک کلو واٹ استعمال کیا جائے تو توانائی کا ایک یونٹ استعمال ہوتا ہے۔ لہذا، ایک انرجی میٹر تیز وولٹیج اور کرنٹ کی پیمائش کرتا ہے، ان کی پیداوار کا حساب لگاتا ہے اور فوری طاقت دیتا ہے۔ اس طاقت کو وقت کے وقفے کے ساتھ مربوط کیا جاتا ہے تاکہ اس وقت کے دوران استعمال ہونے والی توانائی فراہم کی جا سکے۔
توانائی کے میٹر کی اقسام
انرجی میٹرز کو دو بنیادی زمروں میں تقسیم کیا گیا ہے جیسے:
الیکٹرو مکینیکل انڈکشن میٹر
الیکٹرانک انرجی میٹر
مندرجہ ذیل عوامل کو مدنظر رکھتے ہوئے، برقی توانائی کے میٹرز کو دو اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے:
ڈسپلے کی قسم اینالاگ یا ڈیجیٹل میٹر ہے۔
میٹرنگ پوائنٹ کی اقسام: سیکنڈری ٹرانسمیشن، گرڈ، مقامی اور بنیادی تقسیم۔
اختتامی ایپلی کیشنز جیسے تجارتی، صنعتی اور گھریلو استعمال
ٹیکنالوجی کے پہلو جیسے سنگل فیز، تھری فیز، ہائی ٹینشن (HT)، لو ٹینشن (LT) اور پریزیشن گریڈ میٹریل۔
سپلائی کنکشن سنگل فیز یا تھری فیز ہو سکتا ہے، گھر یا تجارتی سہولت کے ذریعے استعمال ہونے والے پاور سورس پر منحصر ہے۔ خاص طور پر، اس مضمون میں، ہم دو بنیادی انرجی میٹرز کی مندرجہ ذیل وضاحتوں کے ذریعے سنگل فیز انڈکٹیو انرجی میٹر کے کام کے اصول اور تھری فیز الیکٹرانک انرجی میٹر کے کام کرنے والے اصول کا مطالعہ کریں گے۔
سنگل فیز انڈکٹیو انرجی میٹر
یہ ایک معروف اور سب سے عام قدیم الیکٹرک انرجی میٹر ہے۔ یہ ایک گھومنے والی ایلومینیم ڈسک پر مشتمل ہے جو دو برقی مقناطیسوں کے درمیان ایک سپنڈل پر رکھی گئی ہے۔ ڈسک کی گردش کی رفتار طاقت کے براہ راست متناسب ہے، جو گیئر ٹرین اور گنتی کے طریقہ کار کے ذریعے مربوط ہوتی ہے۔ یہ دو سلکان اسٹیل پرتدار برقی مقناطیسوں پر مشتمل ہے جو متوازی اور سیریز میں جڑے ہوئے ہیں۔
ایک سلسلہ مقناطیس میں ایک کنڈلی ہوتی ہے جس میں موٹی تار کے کئی موڑ سرکٹ کے ساتھ سلسلہ میں جڑے ہوتے ہیں، جبکہ ایک متوازی مقناطیس میں ایک کنڈلی ہوتی ہے جس میں پتلی تار کے کئی موڑ ہوتے ہیں جو طاقت کے منبع سے جڑے ہوتے ہیں۔
بریک میگنیٹ ایک مستقل مقناطیس ہے جو ایک ایسی طاقت کا استعمال کرتا ہے جو ڈسک کی معمول کی گردش کی مخالفت کرتا ہے، ڈسک کو توازن کی پوزیشن پر لے جاتا ہے اور جب طاقت ہٹا دی جاتی ہے تو ڈسک کو روکتا ہے۔
سلسلہ میں جڑے میگنےٹ موجودہ بہاؤ کے متناسب مقناطیسی بہاؤ پیدا کرتے ہیں، اور متوازی طور پر جڑے میگنےٹ وولٹیج کے متناسب مقناطیسی بہاؤ پیدا کرتے ہیں۔ دلکش خصوصیات کی وجہ سے، یہ دونوں بہاؤ 90 ڈگری تک پیچھے رہ جاتے ہیں۔ ان دونوں شعبوں کا ایک دوسرے سے ملنے سے فوری وولٹیج، کرنٹ، اور ان کے درمیان فیز اینگل کی پیداوار کے متناسب قوت کا استعمال کرتے ہوئے ڈسک میں ایڈی کرنٹ پیدا ہوتا ہے۔ بریک میگنےٹ بریک ڈسک کے ایک طرف رکھے جاتے ہیں اور مستقل میگنےٹ کے ذریعہ فراہم کردہ مستقل مقناطیسی فیلڈ کا استعمال کرکے بریک ڈسک پر بریک ٹارک پیدا کرتے ہیں۔ جب بریک اور ڈرائیونگ ٹارک برابر ہوں تو بریک ڈسک کی رفتار مستحکم ہو جاتی ہے۔
ایلومینیم ڈسک کا محور، یا عمودی تکلا، ایک گیئر میکانزم سے منسلک ہوتا ہے جو ڈسک کی گردشوں کی تعداد کے متناسب نمبر کو رجسٹر کرتا ہے۔ یہ گیئر میکانزم ایک ڈائل میں نمبروں کی ایک سیریز سیٹ کرتا ہے اور وقت کے ساتھ استعمال ہونے والی توانائی کی مقدار کی نشاندہی کرتا ہے۔
اس قسم کے الیکٹرک انرجی میٹر کا ڈھانچہ سادہ ہوتا ہے، لیکن اس کی درستگی خارجی شعبوں جیسے کریپ کے اثر و رسوخ کی وجہ سے قدرے خراب ہے۔ اس قسم کے انرجی میٹرز کے ساتھ ایک بنیادی مسئلہ یہ ہے کہ وہ چھیڑ چھاڑ کے لیے حساس ہیں، جس کے لیے توانائی کی نگرانی کے نظام کی ضرورت ہے۔ یہ سیریز اور اسپلٹ میٹر میٹر گھریلو اور صنعتی ایپلی کیشنز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔
الیکٹرو مکینیکل انڈکشن انرجی میٹرز کے مقابلے میں، الیکٹرانک انرجی میٹر درست، درست اور قابل اعتماد پیمائش کے آلات ہیں۔ جب کسی بوجھ سے منسلک ہوتے ہیں، تو وہ کم بجلی استعمال کرتے ہیں اور فوری طور پر پیمائش شروع کرتے ہیں۔ مندرجہ ذیل الیکٹرانک تھری فیز انرجی میٹر اور اس کے کام کرنے کے اصول کو بیان کرتا ہے۔
تھری فیز الیکٹرانک انرجی میٹر
میٹر تھری فیز سپلائی سسٹم میں کرنٹ، وولٹیج اور پاور کی پیمائش کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ ان تین فیز میٹرز کا استعمال کرتے ہوئے، ہائی وولٹیج اور کرنٹ کو بھی مناسب سینسر کے ذریعے ناپا جا سکتا ہے۔ تھری فیز انرجی میٹرز کی ایک قسم ذیل میں دکھائی گئی ہے (مثال کے طور پر)، جو الیکٹرو مکینیکل میٹرز کے مقابلے میں قابل اعتماد اور درست توانائی کی پیمائش کو یقینی بناتا ہے۔
یہ ان پٹ وولٹیج اور موجودہ پیرامیٹرز کو جمع کرنے اور اس پر کارروائی کرنے کے لیے واحد فیز پاور پیمائش IC AD7755 کا استعمال کرتا ہے۔ وولٹیج اور کرنٹ ٹرانسفارمرز جیسے سینسرز پاور لائنوں کی وولٹیج اور موجودہ ریٹنگ کو سگنل کی سطح تک کم کرنے اور انہیں IC کو فراہم کرنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ ان سگنلز کو نمونہ بنا کر ڈیجیٹل سگنلز میں تبدیل کیا جاتا ہے، جنہیں فوری طاقت حاصل کرنے کے لیے ایک دوسرے کے ساتھ ضرب دی جاتی ہے۔ یہ ڈیجیٹل آؤٹ پٹ پھر الیکٹرو مکینیکل کاؤنٹر چلانے کے لیے فریکوئنسیوں میں تبدیل ہو جاتے ہیں۔ آؤٹ پٹ دالوں کی فریکوئنسی فوری طاقت کے متناسب ہے، اور (دیے گئے وقفے کے اندر) یہ دالوں کی ایک مخصوص تعداد کی توانائی کو بوجھ تک پہنچاتی ہے۔
مائیکرو کنٹرولر تھری فیز پاور پیمائش کے لیے تینوں پاور میپمنٹ ICs سے ان پٹس کو قبول کرتا ہے اور تمام ضروری کاموں کو انجام دے کر سسٹم کے کنٹرولر کے طور پر کام کرتا ہے جیسے کہ EEPROM سے ڈیٹا کو اسٹور کرنا اور بازیافت کرنا، توانائی کی کھپت کو دیکھنے کے لیے بٹنوں کا استعمال کرتے ہوئے میٹر کو چلانا۔ دماغ، مرحلے کو کیلیبریٹ کرتا ہے اور ریڈنگ کو صاف کرتا ہے؛ اور، یہ ڈیکوڈر آئی سی کا استعمال کرتے ہوئے ڈسپلے کو بھی چلاتا ہے۔
اب تک، ہم نے انرجی میٹرز کے بارے میں سیکھا ہے اور وہ کیسے کام کرتے ہیں۔ تصور کو مزید گہرائی سے سمجھنے کے لیے، انرجی میٹر کے بارے میں درج ذیل تفصیل مائیکرو کنٹرولر کا استعمال کرتے ہوئے سرکٹ کی مکمل تفصیلات اور اس کے کنکشن فراہم کرتی ہے۔
مائکروکنٹرولر کا استعمال کرتے ہوئے انرجی میٹر سرکٹ:
نیچے کی تصویر ایٹمل اے وی آر مائیکرو کنٹرولر کا استعمال کرتے ہوئے لاگو کیے گئے بجلی کے میٹر سرکٹ کو دکھاتی ہے۔ یہ سرکٹ مینز سنگل فیز پاور سپلائی کے وولٹیج اور موجودہ پیرامیٹرز کو مسلسل مانیٹر اور حاصل کرتا ہے۔ مائکروکنٹرولر یہ پیرامیٹر اقدار سگنل کنڈیشنگ سرکٹ سے حاصل کرتا ہے، جو ایک آپریشنل ایمپلیفائر IC کے ذریعے چلایا جاتا ہے۔
اس سرکٹ میں دو موجودہ ٹرانسفارمرز ہیں جو ہر پاور لائن کے ساتھ سیریز میں جڑے ہوئے ہیں: فیز اور نیوٹرل۔ ان ٹرانسفارمرز سے موجودہ قدریں مائیکرو کنٹرولر کے متعلقہ اے ڈی سی کو بھیجی جاتی ہیں اور پھر اے ڈی سی ان اقدار کو ڈیجیٹل ویلیوز میں تبدیل کرتا ہے اور اسی لیے مائیکرو کنٹرولر توانائی کی کھپت معلوم کرنے کے لیے ضروری حسابات کرتا ہے۔ مائیکرو کنٹرولر کو ایک مقررہ مدت میں ADC سے وولٹیج اور موجودہ اقدار کو ضرب اور انضمام کرکے اور اس کے مطابق کاؤنٹر میکانزم کو چلا کر پروگرام کیا جاتا ہے تاکہ ایک مدت کے دوران استعمال ہونے والے یونٹس (KW) کی تعداد کو ظاہر کیا جا سکے۔
توانائی کی پیمائش کے علاوہ، یہ نظام کسی بھی خرابی یا اوور کرنٹ کی صورت میں زمین کی خرابی کا اشارہ بھی فراہم کرتا ہے جو نیوٹرل یا ارتھ کنڈکٹر میں ہو سکتا ہے اور زمین کی خرابی کا پتہ لگانے کے ساتھ ساتھ فی یونٹ کی کھپت کے لیے مناسب طریقے سے ایل ای ڈی اشارے پر سوئچ کرتا ہے۔
