रिक्त स्थानों को भरने के लिए सबसे उपयुक्त विकल्पों का चयन करें। L.V.D.T. ट्रांसड्यूसर का आउटपुट वोल्टेज ______

Question

रिक्त स्थानों को भरने के लिए सबसे उपयुक्त विकल्पों का चयन करें। L.V.D.T. ट्रांसड्यूसर का आउटपुट वोल्टेज ______ विस्थापन तक व्यावहारिक रूप से ______ होता है।

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The correct answer is D: रैखिक (linear); 5 mm. लीनियर वेरिएबल डिफरेंशियल ट्रांसफार्मर (L.V.D.T.) एक पैसिव इंडक्टिव ट्रांसड्यूसर है जो यांत्रिक विस्थापन को विद्युत सिग्नल में परिवर्तित करता है। इसका आउटपुट वोल्टेज केवल एक सीमित सीमा के भीतर, आमतौर पर $\pm 5$ mm तक, कोर विस्थापन के साथ रैखिक रूप से बदलता है, ताकि उच्च संवेदनशीलता और सटीकता बनी रहे।

Step-by-Step Solution & Concepts:
लीनियर वेरिएबल डिफरेंशियल ट्रांसफार्मर (L.V.D.T.) एक पैसिव इंडक्टिव ट्रांसड्यूसर है जो यांत्रिक विस्थापन को विद्युत सिग्नल में परिवर्तित करता है। इसका आउटपुट वोल्टेज केवल एक सीमित सीमा के भीतर, आमतौर पर $\pm 5$ mm तक, कोर विस्थापन के साथ रैखिक रूप से बदलता है, ताकि उच्च संवेदनशीलता और सटीकता बनी रहे।

Working Principle: L.V.D.T. में एक खोखले बेलनाकार आकार पर लिपटी हुई एक प्राथमिक वाइंडिंग और दो द्वितीयक वाइंडिंग होती हैं। प्राथमिक पर एक AC उत्तेजना सिग्नल लागू किया जाता है, और जैसे-जैसे चुंबकीय कोर चलता है, प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के बीच फ्लक्स लिंकेज बदलता है, जिससे एक अंतर आउटपुट वोल्टेज $V_{out} = V_{s1} - V_{s2}$ उत्पन्न होता है। यह संबंध केवल कोर गति के केंद्रीय क्षेत्र के भीतर ही रैखिक होता है; इसके बाद, चुंबकीय संतृप्ति और फ्लक्स रिसाव के कारण होने वाली गैर-रैखिकता महत्वपूर्ण हो जाती है।

Key Formulas: $V_{out} = k \cdot x$ — जहाँ $k$ संवेदनशीलता स्थिरांक है और $x$ रैखिक सीमा के भीतर विस्थापन है।

Key Points: L.V.D.T. एक इंडक्टिव ट्रांसड्यूसर है।; यह अनंत रिज़ॉल्यूशन प्रदान करता है।; रैखिकता बनाए रखने के लिए सीमा सीमित होती है।; आउटपुट एक AC वोल्टेज है जिसे DC में बदलने के लिए सिग्नल कंडीशनिंग की आवश्यकता होती है।

Advantages: उच्च संवेदनशीलता; घर्षण रहित संचालन; अनंत रिज़ॉल्यूशन; उच्च मजबूती

Disadvantages: स्ट्रे चुंबकीय क्षेत्रों के प्रति संवेदनशील; AC उत्तेजना की आवश्यकता होती है; कोर के द्रव्यमान के कारण सीमित गतिशील प्रतिक्रिया

Applications: दबाव माप; विनिर्माण में मोटाई मापना

Additional Info: रैखिकता आमतौर पर पूर्ण पैमाने के $\pm 0.25$ से $\pm 1.0$ प्रतिशत के भीतर बनाए रखी जाती है।. विकल्प B और C गलत हैं क्योंकि 50 mm मानक L.V.D.T. सेंसर के लिए सामान्य रैखिक ऑपरेटिंग सीमा से बहुत अधिक है।

Answer: D सही है — L.V.D.T. सटीक सिग्नल आनुपातिकता सुनिश्चित करने के लिए आमतौर पर 5 mm तक की छोटी विस्थापन सीमा के भीतर रैखिक रूप से कार्य करता है।

Exam Tip: प्रतियोगी परीक्षाओं में, जब भी आप 'LVDT' देखें, तो तुरंत इसे 'रैखिक' और 'इंडक्टिव' के साथ जोड़ें ताकि 'कैपेसिटिव' या 'गैर-रैखिक' विशेषताओं वाले गलत विकल्पों को हटाया जा सके।

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Option A: चरघातांकीय (exponential); 5 mm

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Option B: रैखिक (linear); 50 mm

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Option C: चरघातांकीय (exponential); 50 mm

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