អនុភាព៖ និយមន័យ|សមីការ|ការវាស់វែង|កម្មវិធី
ចរន្តអគ្គិសនីគឺលើសពីគំនិតអរូបី។ វាគឺជាឆ្អឹងខ្នងដ៏សំខាន់នៃពិភពលោកដែលទាក់ទងគ្នារបស់យើង ដោយស្ងាត់ស្ងៀមផ្តល់ថាមពលគ្រប់យ៉ាងពីឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចចុងក្រោយបង្អស់នៅក្នុងដៃរបស់អ្នកទៅកាន់បណ្តាញចែកចាយថាមពលដ៏ធំដែលបំភ្លឺទីក្រុងរបស់យើង។
សម្រាប់វិស្វករ អ្នករូបវិទ្យា និងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រផ្នែកសម្ភារៈ ឬអ្នកដែលចង់ស្វែងយល់អំពីអាកប្បកិរិយារបស់រូបធាតុយ៉ាងពិតប្រាកដ ការគ្រប់គ្រងភាពជាអ្នកដឹកនាំគឺមិនអាចចរចាបានទេ។ មគ្គុទ្ទេសក៍ស៊ីជម្រៅនេះមិនត្រឹមតែផ្តល់នូវនិយមន័យច្បាស់លាស់នៃចរន្តអគ្គីសនីប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងបង្ហាញនូវសារៈសំខាន់ដ៏សំខាន់របស់វា ស្វែងយល់ពីកត្តាដែលជះឥទ្ធិពលលើវា និងគូសបញ្ជាក់អំពីកម្មវិធីទំនើបៗរបស់វានៅទូទាំងវិស័យចម្រុះដូចជា semiconductors វិទ្យាសាស្រ្តសម្ភារៈ និងថាមពលកកើតឡើងវិញ។ គ្រាន់តែចុចដើម្បីស្វែងយល់ពីរបៀបដែលការយល់ដឹងអំពីទ្រព្យសម្បត្តិដ៏សំខាន់នេះអាចធ្វើបដិវត្តចំណេះដឹងរបស់អ្នកអំពីពិភពអគ្គិសនី។
តារាងមាតិកា៖
2. កត្តាដែលជះឥទ្ធិពលដល់ការដឹកនាំ
5. ឧបករណ៍ដែលប្រើដើម្បីវាស់ស្ទង់ចរន្ត
អ្វីទៅជា conductivity?
ចរន្តអគ្គិសនី (σ) គឺជាលក្ខណៈរូបវន្តមូលដ្ឋានដែលកំណត់បរិមាណនៃសមត្ថភាពរបស់សម្ភារៈដើម្បីទ្រទ្រង់លំហូរនៃចរន្តអគ្គិសនី។. ជាសំខាន់ វាកំណត់ពីរបៀបដែលងាយស្រួលសាកថ្ម ភ្នាក់ងារបញ្ជូន អេឡិចត្រុងសេរីក្នុងលោហធាតុ ជាចម្បងអាចឆ្លងកាត់សារធាតុមួយ។ លក្ខណៈសំខាន់នេះគឺជាមូលដ្ឋានរឹងមាំសម្រាប់កម្មវិធីរាប់មិនអស់ពី microprocessors ដល់ហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធថាមពលក្រុង។
ជាផ្នែកទៅវិញទៅមកនៃចរន្ត ភាពធន់នឹងអគ្គិសនី (ρ) គឺជាការប្រឆាំងទៅនឹងលំហូរបច្ចុប្បន្ន។ ដូច្នេះភាពធន់ទ្រាំទាបត្រូវគ្នាដោយផ្ទាល់ទៅនឹងចរន្តខ្ពស់។. ឯកតាស្តង់ដារអន្តរជាតិសម្រាប់ការវាស់វែងនេះគឺ Siemens ក្នុងមួយម៉ែត្រ (S/m) ទោះបីជាមីលីស៊ីមេនក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រ (mS/cm) ត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅក្នុងការវិភាគគីមី និងបរិស្ថាន។
Conductivity vs. Resistance: Conductors vs. Insulators
Exceptional conductivity (σ) កំណត់សមា្ភារៈជា conductors ខណៈពេលដែល pronounced resistivity (ρ) បង្ហាញពួកវាជាអ៊ីសូឡង់ដ៏ល្អ។ ជាមូលដ្ឋាន ភាពផ្ទុយគ្នាស្រឡះនៅក្នុងដំណើរការសម្ភារៈមានប្រភពចេញពីភាពអាចរកបាននៃឌីផេរ៉ង់ស្យែលនៃក្រុមហ៊ុនបញ្ជូនបន្ទុកចល័ត។
ចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់ (អ្នកផលិត)
លោហធាតុដូចជាទង់ដែង និងអាលុយមីញ៉ូមបង្ហាញនូវចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់។ នេះគឺដោយសារតែរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិករបស់ពួកគេ ដែលមានលក្ខណៈពិសេស 'សមុទ្រ' ដ៏ធំនៃ valence អេឡិចត្រុងដែលអាចផ្លាស់ទីបានយ៉ាងងាយស្រួល ដែលមិនត្រូវបានចងភ្ជាប់យ៉ាងខ្លាំងទៅនឹងអាតូមនីមួយៗ។ ទ្រព្យសម្បត្តិនេះធ្វើឱ្យពួកគេមិនអាចខ្វះបានសម្រាប់ខ្សែភ្លើង ខ្សែបញ្ជូនថាមពល និងដានសៀគ្វីដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់។
ប្រសិនបើអ្នកចង់ដឹងអំពីចរន្តអគ្គិសនីរបស់សម្ភារៈបន្ថែមទៀត សូមអានអត្ថបទដែលផ្តោតលើការបង្ហាញអំពីចរន្តអគ្គិសនីនៃសម្ភារៈទាំងអស់នៅក្នុងជីវិតរបស់អ្នក។
ចរន្តអគ្គិសនីទាប (អ៊ីសូឡង់)
សម្ភារៈដូចជាកៅស៊ូ កញ្ចក់ និងសេរ៉ាមិច ត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាអ៊ីសូឡង់។ ពួកវាមានអេឡិចត្រុងសេរីតិចតួច ហើយទប់ទល់នឹងចរន្តអគ្គិសនីយ៉ាងខ្លាំងក្លា។ លក្ខណៈនេះធ្វើឱ្យពួកគេមានសារៈសំខាន់សម្រាប់សុវត្ថិភាព ភាពឯកោ និងការការពារសៀគ្វីខ្លីនៅក្នុងប្រព័ន្ធអគ្គិសនីទាំងអស់។
កត្តាដែលជះឥទ្ធិពលដល់ការដឹកនាំ
ចរន្តអគ្គិសនីគឺជាទ្រព្យសម្បត្តិសម្ភារៈមូលដ្ឋាន ប៉ុន្តែផ្ទុយទៅនឹងការយល់ខុសជាទូទៅ វាមិនមែនជាថេរថេរនោះទេ។ សមត្ថភាពនៃសម្ភារៈដើម្បីធ្វើចរន្តអគ្គិសនីអាចមានឥទ្ធិពលយ៉ាងជ្រាលជ្រៅ និងអាចព្យាករណ៍បានដោយអថេរបរិស្ថានខាងក្រៅ និងវិស្វកម្មសមាសភាពច្បាស់លាស់។ ការយល់ដឹងអំពីកត្តាទាំងនេះគឺជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃបច្ចេកវិទ្យាអេឡិចត្រូនិច ការចាប់សញ្ញា និងថាមពលទំនើប៖
1. របៀបដែលកត្តាខាងក្រៅមានឥទ្ធិពលលើការដឹកនាំ
បរិយាកាសភ្លាមៗរបស់សម្ភារៈអនុវត្តការគ្រប់គ្រងយ៉ាងសំខាន់លើការចល័តនៃឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុករបស់វា (ជាទូទៅអេឡិចត្រុង ឬរន្ធ)។ ចូរយើងស្វែងយល់លម្អិតអំពីពួកគេ៖
1. ឥទ្ធិពលកម្ដៅ៖ ឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាព
សីតុណ្ហភាពប្រហែលជាឧបករណ៍កែប្រែសកលបំផុតនៃភាពធន់នឹងចរន្តអគ្គិសនី និងចរន្ត។
សម្រាប់ភាគច្រើននៃលោហៈសុទ្ធ,ចរន្តអគ្គិសនីថយចុះនៅពេលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង. ថាមពលកម្ដៅធ្វើឱ្យអាតូមរបស់លោហៈ (បន្ទះឈើគ្រីស្តាល់) ញ័រជាមួយនឹងទំហំធំជាង ហើយជាលទ្ធផល រំញ័របន្ទះឈើដែលកាន់តែខ្លាំង (ឬផុនណុន) ទាំងនេះបង្កើនភាពញឹកញាប់នៃព្រឹត្តិការណ៍ខ្ចាត់ខ្ចាយ ដែលមានប្រសិទ្ធភាពរារាំងលំហូររលូននៃអេឡិចត្រុងវ៉ាឡង់។ បាតុភូតនេះពន្យល់ពីមូលហេតុដែលខ្សភ្លើងឡើងកំដៅនាំឱ្យបាត់បង់ថាមពល។
ផ្ទុយទៅវិញ នៅក្នុង semiconductors និង insulators, conductivity កើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព។ ថាមពលកំដៅដែលបានបន្ថែមធ្វើឱ្យរំភើបអេឡិចត្រុងពីក្រុមវ៉ាឡេនឆ្លងកាត់គម្លាតនៃក្រុមតន្រ្តី និងចូលទៅក្នុងក្រុមបញ្ជូន ដូច្នេះវាបង្កើតចំនួនអ្នកផ្ទុកបន្ទុកចល័តកាន់តែច្រើន និងកាត់បន្ថយភាពធន់ទ្រាំខ្លាំង។
2. ភាពតានតឹងផ្នែកមេកានិច៖ តួនាទីនៃសម្ពាធ និងសំពាធ
ការដាក់សម្ពាធមេកានិកអាចផ្លាស់ប្តូរគម្លាតអាតូមិក និងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់នៃវត្ថុធាតុ ដែលជះឥទ្ធិពលដល់ចរន្តអគ្គិសនី ហើយនេះគឺជាបាតុភូតមួយដ៏សំខាន់នៅក្នុងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា piezoresistive។
នៅក្នុងវត្ថុធាតុមួយចំនួន សម្ពាធបង្ហាប់បង្ខំអាតូមឱ្យនៅជិតគ្នា បង្កើនការត្រួតស៊ីគ្នានៃគន្លងអេឡិចត្រុង និងធ្វើឱ្យចលនារបស់ឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកកាន់តែងាយស្រួល ដោយហេតុនេះបង្កើនចរន្ត។
នៅក្នុងវត្ថុធាតុដូចជាស៊ីលីកុន ការលាតសន្ធឹង (សំពាធ tensile) ឬការច្របាច់ (សំពាធបង្ហាប់) អាចរៀបចំខ្សែថាមពលអេឡិចត្រុងឡើងវិញ ដោយផ្លាស់ប្តូរម៉ាស់ដ៏មានប្រសិទ្ធភាព និងការចល័តរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុក។ ប្រសិទ្ធភាពច្បាស់លាស់នេះត្រូវបានអានុភាពនៅក្នុងរង្វាស់សំពាធ និងឧបករណ៍ប្តូរសម្ពាធ។
2. របៀបដែលភាពមិនបរិសុទ្ធមានឥទ្ធិពលលើការដឹកនាំ
នៅក្នុងអាណាចក្រនៃរូបវិទ្យានៃរដ្ឋរឹង និងមីក្រូអេឡិចត្រូនិច ការគ្រប់គ្រងចុងក្រោយលើលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីត្រូវបានសម្រេចតាមរយៈវិស្វកម្មសមាសភាព ជាចម្បងតាមរយៈសារធាតុ doping ។
សារធាតុ Doping គឺជាការណែនាំដែលមានការគ្រប់គ្រងខ្ពស់នៃបរិមាណដាននៃអាតូមមិនបរិសុទ្ធជាក់លាក់ (ជាធម្មតាត្រូវបានវាស់ជាផ្នែកក្នុងមួយលាន) ចូលទៅក្នុងសម្ភារៈមូលដ្ឋានខាងក្នុងដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ដូចជាស៊ីលីកុន ឬហ្រ្គេម៉ាញ៉ូម។
ដំណើរការនេះមិនគ្រាន់តែផ្លាស់ប្តូរ conductivity ប៉ុណ្ណោះទេ។ វាកំណត់ជាមូលដ្ឋាននូវប្រភេទឧបករណ៍បញ្ជូន និងការផ្តោតអារម្មណ៍របស់សម្ភារៈ ដើម្បីបង្កើតឥរិយាបទអគ្គិសនីដែលអាចព្យាករណ៍បាន និងសមមាត្រដែលចាំបាច់សម្រាប់ការគណនា៖
N-Type Doping (អវិជ្ជមាន)
ការណែនាំធាតុដែលមាន valence អេឡិចត្រុង (ឧ. ផូស្វ័រ ឬអាសេនិចដែលមាន 5) ជាងសម្ភារៈម៉ាស៊ីន (ឧ. ស៊ីលីកុន ដែលមាន 4) ។ អេឡិចត្រុងបន្ថែមត្រូវបានបរិច្ចាគយ៉ាងងាយស្រួលទៅក្រុម conduction ដែលធ្វើឱ្យអេឡិចត្រុងជាអ្នកផ្ទុកបន្ទុកបឋម។
ថ្នាំគ្រាប់ប្រភេទ P (វិជ្ជមាន)
ការណែនាំធាតុដែលមាន valence electrons តិចជាង (ឧទាហរណ៍ Boron ឬ Gallium ដែលមាន 3) ។ វាបង្កើតកន្លែងទំនេរអេឡិចត្រុង ឬ 'រន្ធ' ដែលដើរតួជាអ្នកផ្ទុកបន្ទុកវិជ្ជមាន។
សមត្ថភាពក្នុងការគ្រប់គ្រងចរន្តអគ្គិសនីយ៉ាងជាក់លាក់តាមរយៈសារធាតុ doping គឺជាម៉ាស៊ីននៃយុគសម័យឌីជីថល៖
សម្រាប់ឧបករណ៍ semiconductor ត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតp-nប្រសព្វ តំបន់សកម្មនៃ diodes និង transistors ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានលំហូរបច្ចុប្បន្នក្នុងទិសដៅតែមួយ និងបម្រើជាធាតុប្តូរស្នូលនៅក្នុងសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា (ICs) ។
សម្រាប់ឧបករណ៍កម្តៅ ការគ្រប់គ្រងចរន្តគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់តុល្យភាពតម្រូវការសម្រាប់ចរន្តអគ្គិសនីល្អ (ដើម្បីផ្លាស់ទីបន្ទុក) ប្រឆាំងនឹងចរន្តកំដៅមិនល្អ (ដើម្បីរក្សាជម្រាលសីតុណ្ហភាព) នៅក្នុងវត្ថុធាតុដែលប្រើសម្រាប់ផលិតថាមពល និងត្រជាក់។
តាមទស្សនៈនៃការចាប់សញ្ញាកម្រិតខ្ពស់ វត្ថុធាតុអាចត្រូវបាន doped ឬកែប្រែគីមីដើម្បីបង្កើត chemiresistors ដែលដំណើរការរបស់វាផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងនៅពេលភ្ជាប់ទៅនឹងឧស្ម័ន ឬម៉ូលេគុលជាក់លាក់ ដែលបង្កើតជាមូលដ្ឋាននៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាគីមីដែលមានភាពរសើបខ្លាំង។
ការយល់ដឹង និងការគ្រប់គ្រងយ៉ាងជាក់លាក់ ភាពជាអ្នកដឹកនាំ នៅតែជាកត្តាសំខាន់សម្រាប់ការអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យាជំនាន់ក្រោយ ធានាបាននូវការអនុវត្តដ៏ល្អប្រសើរ និងប្រសិទ្ធភាពអតិបរមានៅទូទាំងស្ទើរតែគ្រប់វិស័យនៃវិទ្យាសាស្ត្រ និងវិស្វកម្ម។
ឯកតាចរន្ត
ឯកតា SI ស្តង់ដារសម្រាប់ចរន្តគឺ Siemens ក្នុងមួយម៉ែត្រ (S / m) ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងការកំណត់ឧស្សាហកម្ម និងមន្ទីរពិសោធន៍ភាគច្រើន Siemens per សង់ទីម៉ែត្រ (S/cm) គឺជាឯកតាមូលដ្ឋានទូទៅជាង។ ដោយសារតម្លៃនៃចរន្តអាចលាតសន្ធឹងតាមលំដាប់លំដោយ រង្វាស់ជាធម្មតាត្រូវបានបង្ហាញដោយប្រើបុព្វបទ៖
1. microSiemens ក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រ (mS/cm) ត្រូវបានប្រើសម្រាប់វត្ថុរាវដែលមានចរន្តអគ្គិសនីទាប ដូចជាទឹក deionized ឬ reverse osmosis (RO) ។
2. milliSiemens ក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រ (mS/cm) គឺជារឿងធម្មតាសម្រាប់ទឹកម៉ាស៊ីន ទឹកដំណើរការ ឬដំណោះស្រាយ brackish(1 mS/cm = 1,000 μS/cm).
3. deciSiemens ក្នុងមួយម៉ែត្រ (dS/m) ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ក្នុងវិស័យកសិកម្ម ហើយស្មើនឹង mS/cm (1 dS/m = 1 mS/cm)។
វិធីវាស់ចរន្តអគ្គិសនី៖ សមីការ
Aឧបករណ៍វាស់ចរន្តមិនវាស់ចរន្តដោយផ្ទាល់ទេ។ ជំនួសមកវិញ វាវាស់ចរន្ត (នៅក្នុង Siemens) ហើយបន្ទាប់មកគណនាចរន្តដោយប្រើកោសិកាជាក់លាក់នៃកោសិកា (K)។ ថេរនេះ (ជាមួយឯកតានៃសង់ទីម៉ែត្រ-1) គឺជាទ្រព្យសម្បត្តិរូបវន្តនៃធរណីមាត្ររបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ ការគណនាស្នូលនៃឧបករណ៍គឺ៖
អនុភាព (S/cm) = ចរន្តវាស់វែង (S) × កោសិកាថេរ (K, ក្នុង cm⁻¹)
វិធីសាស្រ្តដែលប្រើដើម្បីទទួលបានការវាស់វែងនេះអាស្រ័យលើកម្មវិធី។ វិធីសាស្រ្តទូទៅបំផុតពាក់ព័ន្ធនឹងការទាក់ទង (Potentiometric) ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលប្រើអេឡិចត្រូត (ជាញឹកញាប់ graphite ឬដែកអ៊ីណុក) ដែលមានទំនាក់ទំនងផ្ទាល់ជាមួយអង្គធាតុរាវ។ ការរចនាសាមញ្ញ 2-electrode មានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់កម្មវិធីដែលមានចរន្តអគ្គិសនីទាបដូចជាទឹកសុទ្ធ។ កម្រិតខ្ពស់ 4-អេឡិចត្រូតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាផ្តល់ភាពសុក្រឹតខ្ពស់នៅទូទាំងជួរដ៏ធំទូលាយ និងមិនសូវងាយនឹងកើតមានកំហុសពីកំហុសឆ្គងអេឡិចត្រូតកម្រិតមធ្យម។
សម្រាប់ដំណោះស្រាយរឹង ច្រេះ ឬមានចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់ ដែលអេឡិចត្រូតធ្វើឱ្យខូច ឬរលួយ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា inductive (Toroidal) ចូលមកលេង។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលមិនទាក់ទងទាំងនេះមានឧបករណ៏លួសពីរដែលរុំព័ទ្ធក្នុងវត្ថុធាតុ polymer ប្រើប្រាស់បានយូរ។ របុំមួយបង្កើតរង្វិលជុំចរន្តអគ្គិសនីនៅក្នុងសូលុយស្យុង ហើយឧបករណ៏ទីពីរវាស់ទំហំនៃចរន្តនេះ ដែលសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងចរន្តរបស់អង្គធាតុរាវ។ ការរចនានេះគឺរឹងមាំខ្លាំងណាស់ព្រោះមិនមានផ្នែកលោហៈត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងដំណើរការនោះទេ។
ការវាស់វែងនៃចរន្តនិងសីតុណ្ហភាព
ការវាស់វែងចរន្តគឺពឹងផ្អែកខ្លាំងលើសីតុណ្ហភាព។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពរបស់អង្គធាតុរាវកើនឡើង អ៊ីយ៉ុងរបស់វាកាន់តែចល័ត ដែលបណ្តាលឱ្យចរន្តវាស់កើនឡើង (ជាញឹកញាប់ ~ 2% ក្នុងមួយ°C)។ ដើម្បីធានាថាការវាស់វែងមានភាពសុក្រឹត និងអាចប្រៀបធៀបបាន ពួកវាត្រូវតែធ្វើឱ្យធម្មតាទៅជាសីតុណ្ហភាពយោងស្តង់ដារ ដែលជាសកល។២៥ អង្សាសេ.
ឧបករណ៍វាស់ចរន្តអគ្គីសនីទំនើបអនុវត្តការកែតម្រូវនេះដោយស្វ័យប្រវត្តិដោយប្រើសញ្ញារួមបញ្ចូលគ្នាសីតុណ្ហភាពឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា. ដំណើរការនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា Automatic Temperature Compensation (ATC) អនុវត្តក្បួនដោះស្រាយកែតម្រូវ (ដូចជារូបមន្តលីនេអ៊ែរG 25 = G_t/[1+α(T-25)]) ដើម្បីរាយការណ៍ពីចរន្តអគ្គីសនីដូចជាប្រសិនបើវាត្រូវបានវាស់នៅ 25 ° C ។
កន្លែងណា៖
G₂₅= កែតម្រូវចរន្តនៅ 25°C;
G_t= ចរន្តចរន្តត្រូវបានវាស់នៅសីតុណ្ហភាពដំណើរការT;
T= សីតុណ្ហភាពដំណើរការវាស់ (គិតជា°C);
α (អាល់ហ្វា)= មេគុណសីតុណ្ហភាពនៃដំណោះស្រាយ (ឧ. 0.0191 ឬ 1.91%/°C សម្រាប់ដំណោះស្រាយ NaCl)។
វាស់ចរន្តអគ្គិសនីជាមួយច្បាប់ Ohm
ច្បាប់ Ohm ដែលជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃវិទ្យាសាស្ត្រអគ្គិសនី ផ្តល់នូវក្របខ័ណ្ឌជាក់ស្តែងមួយសម្រាប់កំណត់បរិមាណចរន្តអគ្គិសនីរបស់សម្ភារៈ (σ)។ គោលការណ៍នេះ។បង្កើតទំនាក់ទំនងផ្ទាល់រវាងវ៉ុល (V) ចរន្ត (I) និងធន់ទ្រាំ (R). តាមរយៈការពង្រីកច្បាប់នេះដើម្បីរួមបញ្ចូលធរណីមាត្ររូបវន្តរបស់សម្ភារៈ ចរន្តខាងក្នុងរបស់វាអាចទទួលបាន។
ជំហានដំបូងគឺត្រូវអនុវត្តច្បាប់របស់ Ohm (R = V/I) ទៅនឹងគំរូសម្ភារៈជាក់លាក់មួយ។ នេះតម្រូវឱ្យមានការវាស់វែងច្បាស់លាស់ពីរ: វ៉ុលដែលបានអនុវត្តនៅទូទាំងគំរូនិងចរន្តដែលហូរកាត់វាជាលទ្ធផល។ សមាមាត្រនៃតម្លៃទាំងពីរនេះផ្តល់នូវភាពធន់ទ្រាំអគ្គិសនីសរុបរបស់គំរូ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាពធន់ដែលបានគណនានេះគឺជាក់លាក់ចំពោះទំហំ និងរូបរាងរបស់គំរូនោះ។ ដើម្បីធ្វើឱ្យតម្លៃនេះមានលក្ខណៈធម្មតា និងកំណត់ភាពស៊ីសង្វាក់នៃវត្ថុធាតុ មនុស្សម្នាក់ត្រូវតែគិតគូរពីវិមាត្ររូបវន្តរបស់វា។
កត្តាធរណីមាត្រសំខាន់ពីរគឺប្រវែងគំរូ (L) និងផ្ទៃកាត់របស់វា (A)។ ធាតុទាំងនេះត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងរូបមន្តតែមួយ៖ σ = L / (R^A) ។
សមីការនេះបកប្រែយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពនូវទ្រព្យសម្បត្តិខាងក្រៅដែលអាចវាស់វែងបាននៃភាពធន់ទ្រាំទៅជាទ្រព្យសម្បត្តិខាងក្នុង និងខាងក្នុងនៃចរន្ត។ វាមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការទទួលស្គាល់ថាភាពត្រឹមត្រូវនៃការគណនាចុងក្រោយគឺអាស្រ័យដោយផ្ទាល់ទៅលើគុណភាពនៃទិន្នន័យដំបូង។ កំហុសពិសោធន៍ណាមួយក្នុងការវាស់ V, I, L, ឬ A នឹងប៉ះពាល់ដល់សុពលភាពនៃចរន្តដែលបានគណនា។
ឧបករណ៍ដែលប្រើដើម្បីវាស់ស្ទង់ចរន្ត
នៅក្នុងការគ្រប់គ្រងដំណើរការឧស្សាហកម្ម ការព្យាបាលទឹក និងការផលិតគីមី ចរន្តអគ្គិសនីមិនមែនគ្រាន់តែជាការវាស់វែងអកម្មប៉ុណ្ណោះទេ។ វាជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រត្រួតពិនិត្យសំខាន់។ ការសម្រេចបាននូវទិន្នន័យដែលអាចធ្វើឡើងវិញបានត្រឹមត្រូវ មិនមែនមកពីឧបករណ៍ដែលមានគោលបំណងតែមួយនោះទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ វាទាមទារឱ្យមានការបង្កើតប្រព័ន្ធដែលផ្គូផ្គងពេញលេញ ដែលសមាសធាតុនីមួយៗត្រូវបានជ្រើសរើសសម្រាប់កិច្ចការជាក់លាក់មួយ។
ប្រព័ន្ធចរន្តដ៏រឹងមាំមានពីរផ្នែកចម្បងគឺ ឧបករណ៍បញ្ជា (ខួរក្បាល) និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា (អារម្មណ៍) ដែលទាំងពីរត្រូវតែត្រូវបានគាំទ្រដោយការក្រិតតាមខ្នាត និងសំណងត្រឹមត្រូវ។
1. ស្នូល៖ ឧបករណ៍បញ្ជាចរន្ត
ចំណុចកណ្តាលនៃប្រព័ន្ធគឺនេះ។លើបណ្តាញឧបករណ៍បញ្ជាចរន្តដែលធ្វើលើសពីការបង្ហាញតម្លៃ។ ឧបករណ៍បញ្ជានេះដើរតួជា "ខួរក្បាល" ផ្តល់ថាមពលដល់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ដំណើរការសញ្ញាឆៅ និងធ្វើឱ្យទិន្នន័យមានប្រយោជន៍។ មុខងារសំខាន់ៗរបស់វាមានដូចជា៖
① សំណងសីតុណ្ហភាពដោយស្វ័យប្រវត្តិ (ATC)
ចរន្តគឺមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះសីតុណ្ហភាព។ ឧបករណ៍បញ្ជាឧស្សាហកម្មដូចជាSUP-TDS210-Bឬភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។SUP-EC8.0ប្រើធាតុសីតុណ្ហភាពរួមបញ្ចូលគ្នា ដើម្បីកែតម្រូវរាល់ការអានដោយស្វ័យប្រវត្តិត្រឡប់ទៅស្តង់ដារ 25°C។ នេះគឺចាំបាច់សម្រាប់ភាពត្រឹមត្រូវ។
② លទ្ធផល និងសំឡេងរោទិ៍
ឯកតាទាំងនេះបកប្រែការវាស់វែងទៅជាសញ្ញា 4-20mA សម្រាប់ PLC ឬបញ្ជូនតកេះសម្រាប់ការជូនដំណឹង និងការគ្រប់គ្រងបូមកម្រិត។
③ ចំណុចប្រទាក់ Calibration
ឧបករណ៍បញ្ជាត្រូវបានកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធជាមួយនឹងចំណុចប្រទាក់កម្មវិធីដើម្បីធ្វើការក្រិតតាមខ្នាតធម្មតា និងសាមញ្ញ។
2. ការជ្រើសរើសឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាត្រឹមត្រូវ។
ផ្នែកសំខាន់បំផុតគឺជម្រើសដែលអ្នកធ្វើទាក់ទងនឹងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា (ឬការស៊ើបអង្កេត) ដោយសារបច្ចេកវិទ្យារបស់វាត្រូវតែផ្គូផ្គងនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃអង្គធាតុរាវរបស់អ្នក។ ការប្រើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាខុសគឺជាមូលហេតុទី 1 នៃការបរាជ័យក្នុងការវាស់វែង។
សម្រាប់ប្រព័ន្ធទឹកសុទ្ធ និង RO (ចរន្តអគ្គិសនីទាប)
សម្រាប់កម្មវិធីដូចជា បញ្ច្រាស osmosis ទឹក deionized ឬ boiler feedwater អង្គធាតុរាវមានអ៊ីយ៉ុងតិចតួចណាស់។ នៅទីនេះ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាចរន្តអេឡិចត្រូតពីរ (ដូចជានេះ។SUP-TDS7001) គឺជាជម្រើសដ៏ល្អtoរង្វាស់ចរន្តនៃទឹក។. ការរចនារបស់វាផ្តល់នូវភាពប្រែប្រួល និងភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់នៅកម្រិតចរន្តទាបទាំងនេះ។
សម្រាប់គោលបំណងទូទៅ និងទឹកសំណល់ (មធ្យមទៅខ្ពស់)
នៅក្នុងដំណោះស្រាយកខ្វក់ មានផ្ទុកនូវសារធាតុដែលផ្អាក ឬមានជួររង្វាស់ធំទូលាយ (ដូចជាទឹកសំណល់ ទឹកម៉ាស៊ីន ឬការត្រួតពិនិត្យបរិស្ថាន) ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាងាយនឹងបង្កបញ្ហា។ ក្នុងករណីបែបនេះឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាចរន្តអគ្គិសនីបួនដូចជានេះ។SUP-TDS7002 គឺជាដំណោះស្រាយដ៏ប្រសើរ។ ការរចនានេះមិនសូវរងផលប៉ះពាល់ដោយការឡើងលើផ្ទៃអេឡិចត្រូត ដែលផ្តល់នូវការអានកាន់តែទូលំទូលាយ មានស្ថេរភាព និងអាចទុកចិត្តបានជាងនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌអថេរ។
សម្រាប់សារធាតុគីមីរឹង និងសារធាតុរអិល (ឈ្លានពាន និងចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់)
នៅពេលវាស់ប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយដែលឈ្លានពាន ដូចជាអាស៊ីត បាស ឬសារធាតុរអិល អេឡិចត្រូតដែកប្រពៃណីនឹងរលួយ និងបរាជ័យយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ដំណោះស្រាយគឺជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា conductive inductive (toroidal) ដែលមិនទាក់ទងនេះ។SUP-TDS6012ជួរ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានេះប្រើឧបករណ៏រុំព័ទ្ធចំនួនពីរដើម្បីជំរុញ និងវាស់ចរន្តនៅក្នុងអង្គធាតុរាវដោយមិនមានផ្នែកណាមួយនៃឧបករណ៏ប៉ះវា។ នេះធ្វើឱ្យវាស្ទើរតែមានភាពស៊ាំទៅនឹងការ corrosion, fouling, និងការពាក់។
3. ដំណើរការ៖ ការធានានូវភាពត្រឹមត្រូវរយៈពេលវែង
ភាពជឿជាក់នៃប្រព័ន្ធត្រូវបានរក្សាតាមរយៈដំណើរការសំខាន់មួយ៖ ការក្រិតតាមខ្នាត។ ឧបករណ៍បញ្ជា និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា មិនថាជឿនលឿនប៉ុណ្ណានោះទេ ត្រូវតែពិនិត្យទល់នឹង aស្គាល់ឯកសារយោងដំណោះស្រាយ(ស្តង់ដារចរន្ត) ដើម្បីធានាបាននូវភាពត្រឹមត្រូវ។ ដំណើរការនេះផ្តល់សំណងដល់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាតូចតាចណាមួយដែលរសាត់ ឬមានកំហុសតាមពេលវេលា។ ឧបករណ៍បញ្ជាល្អដូចជានេះ។SUP-TDS210-Cធ្វើឱ្យនេះជាដំណើរការសាមញ្ញ ដំណើរការដោយម៉ឺនុយ
ការសម្រេចបាននូវការវាស់វែងចរន្តច្បាស់លាស់គឺជាបញ្ហានៃការរចនាប្រព័ន្ធឆ្លាតវៃ។ វាតម្រូវឱ្យមានការផ្គូផ្គងឧបករណ៍បញ្ជាឆ្លាតវៃជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលបង្កើតឡើងសម្រាប់កម្មវិធីជាក់លាក់របស់អ្នក។
តើអ្វីជាសម្ភារៈដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់ចរន្តអគ្គិសនី?
សម្ភារៈដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់ចរន្តអគ្គិសនីគឺប្រាក់សុទ្ធ (Ag) ដែលមានអំនួតតាមរយៈចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់បំផុតនៃធាតុណាមួយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការចំណាយខ្ពស់ និងទំនោរក្នុងការធ្វើឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយ (កត់សុី) កំណត់ការរីករាលដាលរបស់វា។ សម្រាប់ការប្រើប្រាស់ជាក់ស្តែងភាគច្រើន ទង់ដែង (Cu) គឺជាស្តង់ដារ ព្រោះវាផ្តល់នូវចរន្តអគ្គិសនីល្អបំផុតទីពីរក្នុងតម្លៃទាប និងមានភាពស្អិតខ្ពស់ ដែលធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់ខ្សែភ្លើង ម៉ូទ័រ និងឧបករណ៍បំលែង។
ផ្ទុយទៅវិញ មាស (Au) ថ្វីបើមានចរន្តតិចជាងប្រាក់ និងទង់ដែងក៏ដោយ ប៉ុន្តែវាមានសារៈប្រយោជន៍នៅក្នុងគ្រឿងអេឡិចត្រូនិចសម្រាប់ទំនាក់ទំនងដែលមានតង់ស្យុងទាប ព្រោះវាមានភាពធន់នឹងការច្រេះខ្លាំង (ភាពអសកម្មគីមី) ដែលការពារការរិចរិលនៃសញ្ញាតាមពេលវេលា។
ទីបំផុត អាលុយមីញ៉ូម (Al) ត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ខ្សែបញ្ជូនតង់ស្យុងខ្ពស់ក្នុងរយៈចម្ងាយឆ្ងាយ ដោយសារតែទម្ងន់ស្រាលជាង និងតម្លៃទាបរបស់វាផ្តល់នូវគុណសម្បត្តិយ៉ាងសំខាន់ ទោះបីជាមានចរន្តអគ្គិសនីទាបជាងដោយបរិមាណធៀបនឹងទង់ដែងក៏ដោយ។
ការអនុវត្ដន៍នៃ conductivity
ក្នុងនាមជាសមត្ថភាពខាងក្នុងរបស់សម្ភារៈក្នុងការបញ្ជូនចរន្តអគ្គិសនី ចរន្តអគ្គិសនីគឺជាទ្រព្យសម្បត្តិមូលដ្ឋានដែលជំរុញបច្ចេកវិទ្យា។ កម្មវិធីរបស់វាគ្របដណ្តប់អ្វីៗគ្រប់យ៉ាងចាប់ពីហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធថាមពលខ្នាតធំ រហូតដល់គ្រឿងអេឡិចត្រូនិកខ្នាតតូច និងការត្រួតពិនិត្យបរិស្ថាន។ ខាងក្រោមនេះជាកម្មវិធីសំខាន់ៗរបស់វា ដែលទ្រព្យសម្បត្តិនេះមានសារៈសំខាន់៖
ថាមពល អេឡិចត្រូនិច និងការផលិត
ចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់គឺជាគ្រឹះនៃពិភពអគ្គិសនីរបស់យើង ខណៈពេលដែលចរន្តគ្រប់គ្រងគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ដំណើរការឧស្សាហកម្ម។
ការបញ្ជូនថាមពលនិងខ្សែភ្លើង
សមា្ភារៈដែលមានចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់ដូចជាទង់ដែង និងអាលុយមីញ៉ូម គឺជាស្តង់ដារសម្រាប់ខ្សែអគ្គិសនី និងខ្សែថាមពលចម្ងាយឆ្ងាយ។ ភាពធន់ទ្រាំទាបរបស់ពួកគេកាត់បន្ថយ I2ការបាត់បង់កំដៅ R (Joule) ធានាការបញ្ជូនថាមពលប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។
គ្រឿងអេឡិចត្រូនិក និងគ្រឿងអេឡិចត្រូនិក
នៅកម្រិតមីក្រូ ដានចរន្តនៅលើបន្ទះសៀគ្វីបោះពុម្ព (PCBs) និងឧបករណ៍ភ្ជាប់បង្កើតផ្លូវសម្រាប់សញ្ញា។ នៅក្នុង semiconductors ចរន្តនៃស៊ីលីកុនត្រូវបានរៀបចំយ៉ាងជាក់លាក់ (doped) ដើម្បីបង្កើត transistors ដែលជាមូលដ្ឋាននៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាទំនើបទាំងអស់។
គីមីវិទ្យា
វាលនេះពឹងផ្អែកលើចរន្តអ៊ីយ៉ុងនៃអេឡិចត្រូលីត។ គោលការណ៍នេះគឺជាម៉ាស៊ីនសម្រាប់អាគុយ កោសិកាឥន្ធនៈ និងដំណើរការឧស្សាហកម្មដូចជា ការដាក់អេឡិចត្រូត ការចម្រាញ់លោហៈ និងការផលិតក្លរីន។
សមា្ភារៈផ្សំ
ឧបករណ៍បំពេញចរន្ត (ដូចជាកាបូន ឬសរសៃដែក) ត្រូវបានបន្ថែមទៅប៉ូលីម៊ែរដើម្បីបង្កើតសមាសធាតុដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីជាក់លាក់។ ទាំងនេះត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការការពារអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (EMI) ដើម្បីការពារឧបករណ៍រសើប និងសម្រាប់ការការពារការឆក់អគ្គិសនី (ESD) នៅក្នុងការផលិត។
ការត្រួតពិនិត្យ ការវាស់វែង និងការវិនិច្ឆ័យ
រង្វាស់នៃចរន្តគឺមានសារៈសំខាន់ដូចជាទ្រព្យសម្បត្តិខ្លួនវា បម្រើជាឧបករណ៍វិភាគដ៏មានឥទ្ធិពល។
ការត្រួតពិនិត្យគុណភាពទឹក និងបរិស្ថាន
ការវាស់ស្ទង់ចរន្ត គឺជាវិធីសាស្ត្រចម្បងមួយសម្រាប់វាយតម្លៃភាពបរិសុទ្ធនៃទឹក និងជាតិប្រៃ។ ចាប់តាំងពីសារធាតុអ៊ីយ៉ុងរលាយ (TDS) បង្កើនចរន្តដោយផ្ទាល់ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាត្រូវបានប្រើដើម្បីត្រួតពិនិត្យទឹកផឹក។គ្រប់គ្រងទឹកសំណល់ការព្យាបាលនិងវាយតម្លៃសុខភាពដីក្នុងវិស័យកសិកម្ម។
ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យវេជ្ជសាស្ត្រ
រាងកាយរបស់មនុស្សដំណើរការលើសញ្ញាជីវអគ្គិសនី។ បច្ចេកវិទ្យាវេជ្ជសាស្ត្រដូចជា Electrocardiography (ECG) និង Electroencephalography (EEG) ដំណើរការដោយវាស់ចរន្តអគ្គិសនីនាទីដែលធ្វើឡើងដោយអ៊ីយ៉ុងក្នុងរាងកាយ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យស្ថានភាពបេះដូង និងសរសៃប្រសាទ។
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាត្រួតពិនិត្យដំណើរការ
នៅក្នុងគីមីនិងអាហារការផលិតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា conductivity ត្រូវបានប្រើដើម្បីត្រួតពិនិត្យដំណើរការក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង។ ពួកគេអាចរកឃើញការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងការផ្តោតអារម្មណ៍ កំណត់ចំណុចប្រទាក់រវាងវត្ថុរាវផ្សេងៗ (ឧ. នៅក្នុងប្រព័ន្ធស្អាត) ឬព្រមានពីភាពមិនបរិសុទ្ធ និងការចម្លងរោគ។
សំណួរគេសួរញឹកញាប់
Q1: តើអ្វីជាភាពខុសគ្នារវាង conductivity និង resistivity?
A: Conductivity (σ) គឺជាសមត្ថភាពរបស់សម្ភារៈក្នុងការអនុញ្ញាតចរន្តអគ្គិសនី ដែលវាស់ជា Siemens ក្នុងមួយម៉ែត្រ (S/m)។ Resistance (ρ) គឺជាសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការប្រឆាំងចរន្ត ដែលវាស់ជា Ohm-meters (Ω⋅m)។ ពួកវាជាចំរាស់គណិតវិទ្យាផ្ទាល់ (σ=1/ρ)។
សំណួរទី 2: ហេតុអ្វីបានជាលោហៈមានចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់?
ចម្លើយៈ លោហធាតុប្រើការភ្ជាប់លោហធាតុ ដែល valence electrons មិនត្រូវបានចងភ្ជាប់ទៅនឹងអាតូមតែមួយទេ។ នេះបង្កើតបានជា "សមុទ្រអេឡិចត្រុង" ដែលបំលាស់ទីដោយសេរីដែលផ្លាស់ទីដោយសេរីតាមរយៈសម្ភារៈ ងាយស្រួលបង្កើតចរន្តនៅពេលវ៉ុលត្រូវបានអនុវត្ត។
សំណួរទី 3: តើចរន្តអាចផ្លាស់ប្តូរបានទេ?
A: បាទ ចរន្តគឺមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះលក្ខខណ្ឌខាងក្រៅ។ កត្តាទូទៅបំផុតគឺសីតុណ្ហភាព (ការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពថយចុះចរន្តនៅក្នុងលោហៈប៉ុន្តែបង្កើនវានៅក្នុងទឹក) និងវត្តមាននៃភាពមិនបរិសុទ្ធ (ដែលរំខានដល់លំហូរអេឡិចត្រុងនៅក្នុងលោហធាតុឬបន្ថែមអ៊ីយ៉ុងទៅក្នុងទឹក) ។
សំណួរទី 4: តើអ្វីដែលធ្វើឱ្យវត្ថុធាតុដូចជាជ័រកៅស៊ូនិងកញ្ចក់មានអ៊ីសូឡង់ល្អ?
ចម្លើយៈ វត្ថុធាតុទាំងនេះមានចំណង covalent ឬ ionic ដ៏រឹងមាំ ដែលអេឡិចត្រុង valence ទាំងអស់ត្រូវបានសង្កត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹង។ ដោយមិនមានអេឡិចត្រុងទំនេរដើម្បីផ្លាស់ទី ពួកវាមិនអាចទ្រទ្រង់ចរន្តអគ្គិសនីបានទេ។ នេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាមាន "គម្លាតក្រុមថាមពល" ដ៏ធំមួយ។
សំណួរទី 5: តើចរន្តត្រូវបានវាស់នៅក្នុងទឹកយ៉ាងដូចម្តេច?
A: ម៉ែត្រវាស់ចរន្តអ៊ីយ៉ុងពីអំបិលរលាយ។ ការស៊ើបអង្កេតរបស់វាអនុវត្តវ៉ុល AC ទៅនឹងទឹក ដែលបណ្តាលឱ្យអ៊ីយ៉ុងរលាយ (ដូចជា Na+ ឬ Cl−) ផ្លាស់ទី និងបង្កើតចរន្ត។ ម៉ែត្រវាស់ចរន្តនេះ កែតម្រូវសីតុណ្ហភាពដោយស្វ័យប្រវត្តិ និងប្រើ "កោសិកាថេរ" របស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដើម្បីរាយការណ៍ពីតម្លៃចុងក្រោយ (ជាធម្មតាគិតជា μS/cm)។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៤ ខែតុលា ឆ្នាំ ២០២៥















