Skip to main content

Termistör Nedir & Nasıl Çalışır

TERMİSTÖR NEDİR

Termistör nedir ve nerelerde kullanılır ? Termistör nasıl çalışır ve elektronik devrelere etkisi nedir ? Termistör ne anlama gelmektedir.

Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Termistör Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

TERMİSTÖR

Termistör, bir direnç gibi davranan ve  sıcaklığa duyarlı olan  bir katı hal sıcaklık algılama cihazıdır. Termistörler, ortam sıcaklığındaki değişikliklerle analog bir çıkış voltajı üretmek için kullanılırlar ve bu sebeple de bir dönüştürücü olarak adlandırılabilirler.

Bunun nedeni, ısıdaki fiziksel bir değişiklik nedeniyle termistörün elektriksel özelliklerinde bir değişiklik olmasıdır.

Bir termistör, temel olarak metalize bağlantı uçlarına sahip bir seramik disk veya boncuk üzerine duyarlı yarı iletken bazlı metal oksitlerden yapılan, iki uçlu  hassas bir dönüştürücüdür.Bu, direnç değerini sıcaklıktaki küçük değişikliklerle orantılı olarak değiştirmesini sağlar.Başka bir deyişle, sıcaklığı değiştikçe direnci de artar.Adını ise “Termistör” THERM-ally ve res-ISTOR kelimelerinin bir birleşiminden alır.

Isıya bağlı dirençteki değişimler standart dirençlerde genellikle istenmezken, bu etki birçok sıcaklık algılama devrelerinde iyi bir şekilde kullanılabilir.Bu nedenle doğrusal olmayan değişken dirençli cihazlar olan termistörler, hem sıvıların hem de ortam havasının sıcaklığını ölçmek için birçok uygulamaya sahip sıcaklık sensörleri olarak yaygın şekilde kullanılır.

Aynı zamanda, oldukça hassas metal oksitlerden yapılmış bir katı hal aracı olarak, en dıştaki (değerlik) elektronların daha aktif hale gelmesi ve negatif bir sıcaklık katsayısı üretmesi veya daha az aktif hale gelmesiyle moleküler seviyede çalışırlar.Bu, yaklaşık 200 derece sıcaklığa kadar çalışmalarına izin veren sıcaklık özelliklerine karşı çok iyi bir tekrarlanabilir direnç gösterebilecekleri anlamına gelir.

Öncelikle termistörlerin kullanımı dirençli sıcaklık sensörleri olarak kullanılsa da, direnç ailesine ait dirençli cihazlar olmakla birlikte, bunlar arasında akan akımı kontrol etmek için bir bileşen veya cihazla seri olarak da kullanılabilirler.Başka bir deyişle, akım sınırlayıcı cihazlar olarak da kullanılabilirler.

Termistörler, tepki süresine ve çalışma sıcaklığına bağlı olarak çeşitli tiplerde, malzeme ve boyutlarda mevcuttur.Ayrıca, yüksek çalışma sıcaklıkları ve kompakt bir boyut özelliklerini bize sunarken,nemden kaynaklanan direnç okumalarındaki hataları ortadan kaldırır.En yaygın üç türü ise şunlardır:

Boncuk termistörleri, Disk termistörleri ve Cam kaplı termistörler.

Bu ısıya bağlı dirençler, sıcaklıktaki değişikliklerle direnç değerlerini artırarak veya azaltarak iki yoldan biriyle çalışabilir.

O zaman iki tip termistör vardır: negatif sıcaklık katsayısı (NTC) ve pozitif sıcaklık katsayısı (PTC).

termistör nedir

Negatif Sıcaklık Katsayısı Termistörü

Dirençli termistörlerin veya NTC termistörlerinin negatif sıcaklık katsayısı, etraflarındaki çalışma sıcaklığı arttıkça direnç değerlerini azaltır.Genel olarak, NTC termistörleri, sıcaklığın rol oynadığı hemen hemen tüm ekipman tiplerinde kullanılabildiklerinden en yaygın kullanılan sıcaklık sensörleridir.

NTC sıcaklık termistörleri sıcaklık (R/T) ilişkisine karşı negatif bir elektrik direncine sahiptir.Bir NTC termistörünün nispeten büyük negatif tepkisi, sıcaklıktaki küçük değişikliklerin bile elektrik direncinde önemli değişikliklere neden olabileceği anlamına gelir.Bu, onları doğru sıcaklık ölçümü ve kontrolü için ideal kılar.

Daha önce, bir termistörün direncinin sıcaklığa bağlı olduğu elektronik bir bileşen olduğunu söylemiştik.Böylece, termistörden sabit bir akım gönderirsek ve bunun üzerindeki voltaj düşüşünü ölçersek, direnç ve sıcaklığını belirleyebiliriz.

NTC termistörleri, sıcaklıktaki bir artış ile direnci azaltır ve çeşitli baz direnç ve eğrilerinde bulunur. Genellikle uygun bir referans noktası sağladıkları için oda sıcaklığında, yani 25C, (77F) derecede dirençler ile karakterize edilirler.

Örneğin, 25C derece de 2k2Ω, 25C derecede 10kΩ veya 25Cderecede 47kΩ gibi.

Bir diğer önemli karakteristik ise “B” değeridir.B değeri, yapıldığı seramik malzeme tarafından belirlenen ve iki sıcaklık noktası arasındaki belirli bir sıcaklık aralığı üzerindeki direnç (R/T) eğrisinin gradyanını tanımlayan bir malzeme sabitidir.Her termistör materyali, farklı bir malzeme sabitine ve dolayısıyla sıcaklık eğrisine karşı farklı bir dirence sahip olacaktır.

Daha sonra B değeri, T1 olarak adlandırılan birinci sıcaklıkta veya ana noktada (genellikle 25C derecedir) termistörlere direnç değerini, T1 olarak adlandırılan ikinci sıcaklık noktasında, örneğin 100C derecede termistörlere direnç değerini tanımlar.

Bu nedenle, B değeri , malzeme sabitini T1 ve T2 aralığında olacak şekilde sabit olarak tanımlar.Bu, yaklaşık 3000 ila yaklaşık 5000 arasında herhangi bir yerde verilen tipik NTC termistör B değerleri ile BT1/T2 veya B25/100’dür.

Bununla birlikte, hem T1 hem de T2 sıcaklık noktalarının, 0C derece = 273.15 Kelvin olarak sıcaklık birimlerinde hesaplandığını unutmayın.Dolayısıyla, 25C derece değeri 25 + 273.15 = 298.15K ve 100C derece de 100 + 273.15 = 373.15K gibi. değerlerine eşittir.

Dolayısıyla, belirli bir termistörün B değerini (üreticilerin veri sayfasından elde edilen) bilerek, aşağıdaki normalize edilmiş denklemi kullanarak uygun bir grafik oluşturmak için bir direnç veya sıcaklık tablosu oluşturmak mümkündür:

Termistör Denklemi

B(T1/T2)= (T2 x T1) /(T2 – T1) x Ln(R1/R2)

Burada;

T1, Kelvin değeri olarak ilk sıcaklık noktasıdır.

T2, Kelvin değeri olarak ikinci sıcaklık noktasıdır.

R1, Ohm cinsinden T1 sıcaklığındaki termistör direncidir.

R2, Ohm cinsinden T2 sıcaklığındaki termistör direncidir.

Termistör Örnek Problem 1 :

Bir 10kΩ NTC termistörü, 25 ila 100°C sıcaklık aralığında 3455B değerine sahiptir.Direnç değerini 25C derece de ve 100C derecede hesaplayın.

Verilen veriler: B = 3455, R1 = 25C derece de 10kΩ.°C dereceyi Kelvin derecesine çevirmek için matematiksel sabiti -> 273.15 bu derece ile toplayın.

R1’in değeri zaten 10kΩ baz direnci olarak verilmiştir, bu nedenle 100C derecedeki R2’nin değeri şu şekilde hesaplanır:

B(25/100) = ((100+273.15) x (25+273.15)) / ((100+273.15) – (25+273.15)) x Ln(10000/Rx)

3455 = (111254.6725 / 75) x Ln(10000/Rx)

3455 = 1483.4 x Ln(10000/Rx)

e[3455/1483.4] = 10000/Rx

Rx = 10000/e2.33 = 973Ω

İki noktanın karakteristik grafiğini resimde görebilirsiniz ..

Bu basit örnekte, yalnızca iki nokta bulunduğunu, ancak genellikle termistörlerin sıcaklıktaki değişikliklerle üssel olarak dirençlerini değiştirdiğini, bu yüzden karakteristik eğrilerinin doğrusal olmadığını, dolayısıyla sıcaklıklar ne kadar doğru hesaplanırsa, eğri o kadar doğru olacağını unutmayın.

Sıcaklık 10 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Direnç 18476 12185 10000 8260 5740 4080 2960 2188 1645 1257 973 765 608

Ve bu noktalar için, B değeri 3455 olan ve 10kΩ NTC Termistör için daha doğru bir özellik eğrisi vermek üzere resimde gösterildiği gibi bir grafik çizilebilir.

NTC Termistör Karakteristiği Eğrisi

Resimde ki grafiğin ,negatif bir sıcaklık katsayısına (NTC) sahip olduğuna dikkat edin, bu artan sıcaklıklarla direncinin azaldığını gösterir.

termistör nasıl çalışır

Sıcaklığı ölçmek için bir termistör kullanma

Peki, sıcaklığı ölçmek için bir termistörü nasıl kullanabiliriz?Artık şimdi bir termistörün dirençli bir cihaz olduğunu biliyoruz ve bu nedenle Ohm yasalarına göre, içinden bir akım geçirirsek, üzerinde bir voltaj düşüşü meydana gelecektir.Bir termistör aktif bir sensör tipi olduğundan, çalışması için bir uyarma sinyali gerektirdiğinden, sıcaklıktaki değişikliklerin bir sonucu olarak direncindeki herhangi bir değişiklik bir voltaj değişikliğine dönüştürülebilir.

Bunu yapmanın en basit yolu, termistörü ifade edildiği gibi potansiyel bir bölücü devrenin bir parçası olarak kullanmaktır.Direnç ve termistör serisi devresine, termistör boyunca ölçülen çıkış voltajı ile sabit bir voltaj uygulanır.

Örneğin, 10kΩ seri dirençli bir 10kΩ termistör kullanıyorsak, 25C derece temel sıcaklıktaki çıkış voltajı, besleme voltajının yarısı kadar olacaktır.

Vout = Vs x [Rth/ (Rth+Rs)]

Termistörün direnci sıcaklıktaki değişikliklerden dolayı değiştiğinde, besleme voltajının termistör boyunca kesilmesi de, çıkış terminalleri arasındaki toplam seri direnç ile orantılı olan bir çıkış voltajı üreterek değişir.

Bu nedenle, potansiyel bölücü devre, termistörün direncinin sıcaklık ile orantılı olarak üretilen çıkış voltajı ile sıcaklık tarafından kontrol edildiği voltaj dönüştürücüye karşı basit bir direnç örneğidir. Böylece termistör ne kadar sıcak olursa voltaj da o kadar düşük olur.

Seri direnç, Rs ve termistör, Rth pozisyonlarını tersine çevirirsek, çıkış gerilimi ters yönde değişecektir, termistör ne kadar sıcak olursa, çıkış gerilimi o kadar yüksek olacaktır.

Ntc termistörlerini, resimde gösterildiği gibi bir köprü devresi kullanarak temel sıcaklık algılama sistemlerinin bir parçası olarak kullanabiliriz.Dirençler R1 ve R2 arasındaki ilişki referans voltajı olan Vref’i istenen değere ayarlar.Örneğin, hem R1 hem de R2 aynı direnç değerine sahipse, referans voltajı besleme voltajının yarısına eşit olacaktır.(Vs /2)

Sıcaklık ve dolayısıyla termistörün direnci değiştikçe, Vth’da ki voltaj da bağlanan amplifikatöre pozitif veya negatif bir çıkış sinyali üreten Vref’ten daha yüksek veya daha düşük olarak değişir.

Bu temel sıcaklık algılama köprüsü devresi için kullanılan amplifikatör devresi, yüksek hassasiyet ve amplifikasyon için diferansiyel bir amplifikatör veya On-Off anahtarlaması için basit bir Schmitt-trigger devresi olarak çalışabilir.

Bir akımın bir termistörden bu şekilde geçirilmesinin sorunu ise, termistörlerin kendi kendine ısınma etkileri denilen şeyi deneyimlemeleridir, yani I^2 x R güç dağılımı, termistörün yaydığı ve termistörün alabileceğinden daha fazla ısı yaratacak kadar yüksek olabilir ki bu durumda üretilen direnç değerleri yanlış sonuçlar doğurabilir.

Bu nedenle, eğer termistörden geçen akım çok yüksekse, güç kaybının artmasına neden olabilir ve sıcaklık arttıkça direncinin azalması, daha fazla akımın akmasına neden olur, bu da sıcaklığı Termik Kaçağı olarak bilinen durumla daha da arttırır.

Başka bir deyişle, termistörün ölçülen dış sıcaklık nedeniyle ısınmasını değil, kendi sıcaklığının yükselmesini istiyoruz ki aksi durumlar bizim için sorun çıkartacaktır.

Daha sonra, seri direnç için  Rs değeri, termistörün kullanılması muhtemel sıcaklık aralıkları üzerinde oldukça geniş bir etki tepki sağlamak için uygun bir şekilde seçilmeli ve aynı zamanda akımı en yüksek sıcaklıkta güvenli bir değerle sınırlandırmak için seçilmelidir.

Bunu iyileştirmenin ve sıcaklığa (R/T) karşı daha doğru bir direnç dönüşümüne sahip olmanın bir yolu, termistörü sabit bir akım kaynağı ile sürmektir.Dirençteki değişiklik, üretilen voltaj düşüşünü ölçmek için ,termistörden geçen küçük ve ölçülen bir doğru akım veya direkt akım kullanılarak ölçülebilir.

Kalkış Akımı (Inrush Current) Bastırmada Kullanılan Termistör

Termistörlerin öncelikle dirençli sıcaklığa duyarlı dönüştürücüler olarak kullanıldığını gördük, ancak termistörün direnci, harici sıcaklık değişimleriyle veya bunların içinden geçen elektrik akımının neden olduğu sıcaklıktaki değişimlerle değişebildiğini de gördü.Tüm bunların ötesin de zaten dirençli cihazlar olduğunu biliyoruz.

Ohm Yasasına göre, elektrik akımı, R direnci üzerinden geçtiğinde, uygulanan voltajın bir sonucu olarak, I^2 x R ısıtma etkisinden dolayı ısı şeklinde güç harcandığını söylemektedir.Akımın bir termistördeki kendi kendine ısınma etkisi nedeniyle, bir termistör akımdaki değişikliklerle direncini değiştirebilir.

Motorlar, transformatörler, balast aydınlatması vb. gibi endüktif elektrikli cihazlar ilk açıldığında aşırı ani akım çekmektedirler.Ancak, seri bağlantılı termistörler, bu yüksek başlangıç ​​akımlarını sfe değerine etkili bir şekilde sınırlamak için kullanılabilir.Düşük akım direnci (25C derecede) olan NTC termistörleri genel olarak akım regülasyonu için kullanılır.

Kalkış Akımı Sınırlayıcı Termistör

Kalkış akımı engelleyicileri ve dalgalanma sınırlayıcıları, içinden geçen yük akımı ile ısıtıldığından direnci çok düşük bir değere düşen seri bağlı termistör tipleridir.İlk çalıştırmada, termistörlerin soğuk direnç değeri (taban direnci) -> yükün ilk başlangıç ​​akımını kontrol ettiğinden oldukça yüksektir.

Yük akımının bir sonucu olarak, termistör ısınır ve direncini nispeten yavaş bir şekilde azaltır ve bu noktaya yayılan güç, yük boyunca  uygulanan voltajın çoğuyla düşük direnç değerini korumak için yeterlidir.

Kütlesinin ısıl ataletinden dolayı, bu ısıtma etkisi, yük akımının anında değil, kademeli olarak arttığı birkaç saniye alır, bu nedenle herhangi bir yüksek başlangıç ​​akımı sınırlanır ve çektiği güç buna göre azalır.

Bu ısıl hareket nedeniyle, ani akım bastırma termistörleri düşük direnç durumunda çok sıcak çalışabilir, bu nedenle NTC termistörün direncinin gerekli ani akımı sağlamak için yeterli bir şekilde artmasını sağlamak için güç kesildikten sonra bir dahaki sefere gerekli bastırma için soğuma veya geri kazanım süresi gerekir.

Böylece bir akım sınırlayıcı termistörün tepkime hızı, zaman sabiti ile verilir.Yani, değişime karşı direncin değişmesi için toplam değişimin % 63’ü (yani 1 ila 1/Ɛ) alınır.

Örneğin, ortam sıcaklığının 0 ila 100C derece arasında değiştiğini varsayalım, o zaman %63 zaman sabiti , termistörün 63C derecede dirençli bir değere sahip olması için geçen zaman olacaktır.

Bu nedenle NTC termistörleri istenmeyen yüksek ani akımlardan koruma sağlarken, yüke güç sağlayan sürekli çalışma sırasında dirençleri gözle görülür derecede düşük kalır.Buradaki avantaj, aynı güç tüketimi ile standart sabit akım sınırlama dirençlerinden çok daha yüksek ani akımları etkili bir şekilde idare edebilmeleridir.

Termistör Özet :

Burada, termistörler hakkındaki bu derste, bir termistörün, ortam sıcaklığındaki değişikliklerle direnç değerini değiştiren iki terminalli dirençli bir transdüser olduğunu, dolayısıyla termal direnç adını aldığını veya sadece “termistör” olduğunu gördük.

Termistörler, yarı iletken metal oksitler kullanılarak yapılmış ucuz, kolay elde edilebilir sıcaklık sensörleridir ve negatif sıcaklık katsayısı (NTC) direnç veya pozitif sıcaklık katsayısı (PTC) ile mevcuttur.

Aradaki fark, NTC termistörlerinin sıcaklık arttıkça dirençlerini düşürürken, PTC termistörleri sıcaklık arttıkça dirençlerini arttırır.

NTC termistörleri en yaygın kullanılanlardır (özellikle 10K ntc termistördür) ve ilave seri direnç ile birlikte Rs, sıcaklıktaki değişikliklerden dolayı direncinde değişiklik göstererek , sıcaklığı değişen ve böylece de basit bir potansiyel bölücü devrenin bir parçası olarakta kullanılabilirler.

Bununla birlikte, kendi kendine ısınmanın etkilerini azaltmak için termistörün çalışma akımı mümkün olduğu kadar düşük tutulmalıdır.Çok yüksek çalışma akımlarını geçerlerse, termistörden hızlı bir şekilde yayılandan yanlış sonuçlara neden olabilecek kadar fazla ısı oluşturabilirler.

Termistörler, temel dirençleri ve B değerleri ile karakterize edilir.Baz direnci, örneğin 10kΩ, olan termistörün belirli bir sıcaklıktaki, genellikle 25C derecedeki direnci , şöyle tanımlanır: R25.

B değeri, sıcaklık (R/T) üzerindeki direnç eğrisinin eğiminin şeklini tanımlayan sabit bir malzeme sabitidir.

Ayrıca termistörlerin harici bir sıcaklığı ölçmek için kullanılabileceğini veya içinden geçen akımın neden olduğu I^2xR ısıtma etkisinin bir sonucu olarak bir akımı kontrol etmek için kullanılabileceğini gördük.

Bir NTC termistörünü yüke seri bağlayarak, yüksek ani akımları etkin bir şekilde sınırlamak mümkündür.

TERMİSTÖR NEDİR SONUÇ :

Bugün Termistör Nedir adlı yazımızla karşınızdaydık.Umuyorum sizler adına faydalı bir yazı olmuştur.

Bizi takipte kalın.

İyi Çalışmalar

Elektronik Çıkış Devreleri | Elektronik Sistemler

ELEKTRONİK ÇIKIŞ ARAYÜZ DEVRELERİ

Elektronik çıkış arayüz devreleri nedir ? Led arayüz devreleri , transistör anahtarlama , mosfer anahtarlama , dc motor kontrolü gibi devreler nedir ?

Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Elektronik Çıkış Arayüz Devreleri adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

ÇIKIŞ ARAYÜZ DEVRELERİ NEDİR ?

Bir önceki yazımız olan Giriş Arayüz Devrelerinde gördüğümüz gibi, bir arayüz devresi, bir devrenin , farklı bir voltaj veya akım derecesinde olabilecek başka bir devre tipine bağlanmasına izin verir.

Ancak anahtarlar ve sensörler gibi arayüz giriş cihazlarının yanı sıra röleler, manyetik selonoidler ve lambalar gibi çıkış cihazlarını da arayüzlendirebiliriz.Ardından çıkış cihazlarını elektronik devrelere entegre edebiliriz ki bu  yaygın olarak çıkış arayüz işlemleri olarak bilinir.

Elektronik devrelerin ve mikro kontrolörlerin Çıkış Arayüzleri, örneğin robotların motorları veya kolları, vb. hareket ettirerek bize gerçekte kontrol etme avantajı sağlar.Ancak çıkış arayüz devreleri, göstergeler veya ışıklar gibi açma veya kapatma işlemleri için de kullanılabilir.

Dijital mantık çıkışları en yaygın çıkış arayüz sinyal türüdür ve kontrol edilmesi en kolay olanıdır.Dijital çıkış arayüzleri, kontrolör yazılımını kullanan röleleri kullanarak bir mikro kontrolör çıkış portundan veya dijital devrelerden gelen bir sinyali bir On/Off kontak çıkışına dönüştürür.

Analog çıkış arayüz devreleri, hız veya konum kontrol tipi çıkışlar için değişken bir voltaj veya akım sinyali üretmek için amplifikatörler kullanır.Pals ile çıkış anahtarlamak, lamba kısmak veya bir DC motorun hız kontrolü için çıkış sinyalinin görev döngüsünü değiştiren başka bir çıkış kontrolü türüdür.

Giriş arayüz devreleri, farklı sensör tiplerinden farklı voltaj seviyelerini kabul etmek üzere tasarlanırken, daha büyük akım kontrol etme kabiliyeti ve/veya voltaj seviyeleri üretmek için çıkış arayüz devreleri gerekir.

Çıkış sinyallerinin voltaj seviyeleri, açık kollektör çıkış konfigürasyonları sağlanarak artırılabilir.Bu, normal bağlı yükün bir transistörün (veya bir Mosfet’in drain ucu)  kollektör terminaline bağlanması ile olmaktadır.

Neredeyse tüm mikro kontrolörlerin, PIC’lerin veya dijital mantık devrelerinin çıkış aşamaları, gerçekte bir sistemi veya cihazı kontrol etmek için çok çeşitli çıkış arayüz cihazlarını, değiştirmek ve kontrol etmek için yeterli miktarlarda çıkış akımı sağlayabilir veya kontrol edebilir.

Sink ve Source akımlarından bahsettiğimizde, çıkış arayüzü hem bir anahtarlama akımını “verebilir” (source) hem de bir anahtarlama akımını “kullanır” (sink).

Bu, yükün çıkış arayüzüne nasıl bağlandığına bağlı olarak, bir Yüksek-1 veya Düşük-0 olarak çıkışın onu aktif edeceği ile ilgilidir.

Belki de, tüm çıkış arayüz aygıtlarının en basiti, tek bir Açma/Kapama göstergesi olarak ya da çok parçalı veya çubuk grafikli bir ekranın parçası olarak ışık üretmek için kullanılanlardır.Ancak doğrudan bir devrenin çıkışına bağlanabilen normal bir ampulün aksine, diyot olan Led’lerin ileri akımlarını sınırlamak için bir seri direnç gerekir.

elektronik  çıkış cihazları nedir

Çıkış Arayüz Devreleri

Işık yayan diyotlar veya kısaca Led’ler, birçok elektrik devresi için yüksek voltajlı, yüksek sıcaklık içeren ampullerin, durum göstergesi olarak değiştirilmesinde kullanılabileceği için çok uygun birer düşük güç seçeneğidir.Bir LED , genel olarak düşük voltajlı, düşük akım kaynağıyla çalıştırılır, bu sayede dijital devrelerde kullanım için çok uygun bir bileşendir.

Ayrıca, katı halli bir cihaz olarak, 100.000 saatin üzerinde çalışma ömrüne sahip olabilirler ve bu da onları uyumlu bir cihaz haline getirmektedir.

LED Arayüz Devresi

Işık Yayan Diyot için, bir LED’in, ileriye biased durumunda, katodunun(K) anotuna(A) göre yeterince negatif olduğunda tüm aralıklarda renkli ışık ve parlaklık üretebileceğini ve tek renkli bir yarı iletken cihaz olduğunu biliyoruz.

Rs = (Vs – Vled)/Iled  

LED’in PN-birleşimi oluşturmak için kullanılan yarı iletken malzemelere bağlı olarak, yayılan ışık Led’in rengini ve açılma gerilimini belirleyecektir.En yaygın LED renkleri kırmızı, yeşil, veya sarı ışıktır.

Silisyum için yaklaşık 0.7 volt veya Germanyum için yaklaşık 0.3 volt , ileri voltaj düşüşüne sahip standart bir sinyal diyotundan farklı olarak, bir ışık yayan diyot, standart sinyal diyotundan daha büyük bir ileri voltaj düşüşüne sahiptir.Ancak böylece ileri bias durumunda gözle görülür ışık üretir.

Işık yaydığında, tipik bir LED, sabit bir ileri voltaj düşüşüne sahip olabilir, yaklaşık Vled 1.2 ila 1.6 volt arasında olabilir ve aynı zamanda ışık yoğunluğu, doğrudan ileri LED akımına göre değişir.

Ancak, LED etkili bir şekilde “diyot” gibi olabilmesi için (ok gibi sembolü bir diyotu simgeler, ancak ışık olduğunu belirtmek için LED sembolünün yanında küçük oklar bulunur), ileri bias durumunda iken kaynağın kısalmasını önlemek için akım sınırlayıcı bir dirence ihtiyaç duyar.

Standart LED’ler 5mA ile 25mA arasındaki ileri akımlarla çalışabildiğinden, LED’ler doğrudan çıkış arabirim portları üzerinden, doğrudan çalıştırılabilir.Standart bir renkli LED, oldukça parlak bir görüntü sağlamak için yaklaşık 10 mA ileri akım gerektirir.

Dolayısıyla, tek bir kırmızı LED’in 1,6 volt ile aydınlatıldığında ileri voltaj düşüşüne sahip olduğunu ve 10mA besleyen 5 voltluk bir mikrokontrolörün çıkış portu tarafından çalıştırılacağını varsayarsak. Bu durumda ; sınırlayıcı seri direnç değeri, gerekli olan RS değeri şöyle hesaplanır:

Rs = (5.0V – 1.6V)/10mA = 340 Ω

Bununla birlikte, E24 (% 5) serilerinde tercih edilen direnç değerleri dizisinde, 340Ω direnç yoktur, bu nedenle seçilen en yakın tercih edilen değer 330Ω veya 360Ω olacaktır.Gerçekte, besleme voltajına (Vs) ve istenen ileri akıma (If) bağlı olarak, 150Ω ile 750Ω’ler arasındaki herhangi bir seri direnç değeri etkin şekilde işe yarayacaktır.

Ayrıca, bir seri devre olduğundan direnç ve LED’in hangi tarafa bağlı olduğu önemli değildir.Ancak, tek yönlü olması için LED doğru şekilde bağlanmalıdır.LED’i yanlış bağlarsanız, hasar görmez, yanmaz.

Çoklu LED Arayüz Devresi

Çıkış arabirim devreleri için tekli LED’leri (veya lambaları) kullanmanın yanı sıra, iki veya daha fazla LED’i birbirine bağlayabilir ve bunları optoelektronik devrelerde ve ekranlarda kullanmak için aynı çıkış voltajından güçlendirebiliriz.

İki veya daha fazla LED’in seri olarak birbirine bağlanması, yukarıda gördüğümüz tek bir LED’i kullanmaktan farklı değildir, ancak bu sefer seri kombinasyonundaki ilave LED’lerin VLed’i olan ekstra ileri voltaj düşüşlerini dikkate almamız gerekir.

Örneğin, yukarıdaki basit LED çıkış arayüz örneğimizde, LED’in ileri voltaj düşüşünün 1,6 volt olduğunu söyledik.Seri olarak üç LED kullanırsak, üçünün tamamındaki toplam voltaj düşüşü 4,8 (3×1,6) volt olur.

O zaman 5 voltluk beslememiz hemen hemen tamamen kullanılabilirdi, ancak üç LED’i çalıştırmak yerine daha yüksek bir 6 voltluk veya 9 voltluk bir besleme kullanmak daha iyi bir yöntem olurdu.

10mA’de 9.0 voltluk bir besleme olduğunu varsayarak (daha önce olduğu gibi), seri akım sınırlama direncinin değeri, gerekli olan Rs : Rs = (9 – 4.8)/10mA = 420Ω olarak hesaplanır.Yine E24 (%5) serisi tercih edilen direnç değerleri dizisinde 420Ω direnci yoktur, bu nedenle seçilen en yakın tercih edilen değer 430Ω olacaktır.

Düşük voltajlı, düşük akımlı cihazlar olan LED’ler, doğrudan mikro kontrolör ve dijital mantık geçitleri veya sistemlerin çıkış portlarından yönlendirilebilen durum göstergeleri olarak idealdir.Mikro denetleyici portları ve TTL mantık kapıları, sink ya da source akımını aktarabilir ve bu nedenle bir katodu topraklayarak (anot + 5v’ye bağlıysa) veya anota + 5v uygulayarak (eğer katod toprağa bağlı ise) bir LED’i uygun bir seri direnç ile yakabiliriz.

LED Dijital Çıkış Arayüzü

Yukarıdaki çıkış arabirim devreleri, bir veya daha fazla seri LED için veya mevcut gereksinimleri 25 mA’dan az olan herhangi bir diğer cihaz için iyi çalışır.Fakat çıkış  akımı bir LED’i çalıştırmak için yetersizse veya 12V filamanlı bir lamba gibi daha yüksek voltajlı veya akım dereceli bir yükü çalıştırmak veya değiştirmek istiyorsak cevabımız ne olurdu ?

Cevap,bir transistör, mosfet veya röle gibi ek bir anahtarlama cihazı kullanmaktır.

Yüksek Akım Yükleri İçin Çıkış Arayüzü

Motorlar, selonoidler ve lambalar gibi ortak çıkış arayüz oluşturma cihazları, büyük akımlara ihtiyaç duyar, bu nedenle de transistörler tarafından kontrol edilirler veya aktif edilirler.Bu şekilde, yük, (lamba veya motor) anahtarlama arayüzünün veya kontrol ünitesinin çıkış devresini aşırı yükleyemez.

Transistör anahtarları, yüksek güç yüklerini değiştirmek veya farklı güç kaynaklarının çıkış arayüzleri için çok yaygındır ve çok kullanışlıdır.

Darbe genişliği modülasyonunda olduğu gibi, gerektiğinde saniyede birkaç kez “On” ve “Off” olarak da çalıştırılabilirler.Ancak, transistörün anahtar olarak kullanılması hakkında ilk önce göz önünde bulundurmamız gereken birkaç şey bulunmaktadır.

Base Emiter birleşme noktasına akan akım, kollektörden emitere akan  akımdan daha büyük akımı kontrol etmek için kullanılır.Bu nedenle, eğer base terminaline hiçbir akım akmazsa, veya kolektörden emitere (veya kolektöre bağlı yük aracılığıyla) hiçbir akım akmazsa, bu durumda transistörün tamamen Kapalı olduğunu söyleyebiliriz.

Transistörün tamamen Açık duruma getirilmesi (saturation) durumunda, transistör anahtarı etkin bir şekilde kapalı bir anahtar görevi görür, burada kolektör voltajı, emiter voltajıyla aynı voltajdadır. Fakat katı halli bir cihaz olarak, doymuş bile olsa, Vce(SAT) durumunda , her zaman küçük bir voltaj düşmesi olacaktır.

Bu voltaj düşmesi , transistöre bağlı olarak yaklaşık 0.1 ila 0.5 volt arasındadır.

Ayrıca, transistör tamamen Açık duruma getirileceğinden, yük direnci, transistör kolektör akımını (Ic) yükün gerektirdiği gerçek akıma sınırlar.

Ardından çok fazla base akımı, daha büyük bir yük akımını daha küçük bir akımla kontrol etmek için kullanılmak istenen bir transistörü aşırı ısındırabilir veya zarar verdirebilir.Bu nedenle, Ib akımını sınırlamak için bir direnç gerekmektedir.

Bir yükü kontrol etmek için tek bir anahtarlama transistörü kullanan temel çıkış arayüz devresi resimde de  gösterilmiştir.

Transistörlü röleler, motorlar ve selonoidleri vs. akımın transistör tarafından kesildiği anlarda ,benzeri endüktif yükler arasında üretilen her türlü arka emf voltajından korumak için 1N4001 veya 1N4148 gibi bir volan diyotu veya geri emf baskı diyotu olarak da bilinen wheels diyotu bağlamak normaldir ve kullanışlıdır.

çıkış arayüz devreleri nedir

Temel Transistör Anahtarlama Devresi

Bir TTL 5VDC dijital mantık kapısının çıkışını kullanarak, uygun bir çıkış arayüz transistör anahtar devresi üzerinden 12 volt kaynağına bağlı 5 watt’lık bir filaman lambasının çalışmasını kontrol etmek istediğimizi varsayalım.

Eğer DC akım kazancı (kollektör (çıkış) ve base (giriş) akımı arasındaki oran), transistörün beta değeri (β) 100’dür.(bu Beta veya hFE değerini, kullandığınız transistörün veri sayfasından bulabilirsiniz) Transistör tamamen Açık olduğunda Vce doyma gerilimi 0,3 volt  ve Rb kolektör akımını sınırlandırmak için gerekli base direncinin değeri ne olacaktır.

Transistör kolektör akımı Ic, filaman lambası boyunca akan akımın değeri ile eşit olacaktır.Lambanın güç değeri 5 watt ise, tamamen açık olduğunda akım:

P = V x I -> I = P/V

Vce(sat) = 0,3V

Ic = P / (Vs – Vce(sat)) = 5 / (12 – 0,3) = 427 mA

Ic, lamba (yük) akımına eşit olduğu için, transistörlerin base akımı, transistörün akım kazancına

Ib = Ic / β olacaktır.Mevcut kazanç daha önce şu şekilde verilmişti:

β = 100,

Bu nedenle minimum base akımı Ib(min) şöyle hesaplanır:

Β = Ic / Ib -> Ib = Ic/ β

Ib(min) = Ic(sat)/ β  => 427mA / 100 = 4,27mA

Gerekli temel akımın değerini bulduktan sonra, şimdi temel direnç Rb(max) maksimum değerini hesaplamamız gerekir.Verilen bilgiler, transistör base ucunun  bir dijital mantık kapısının 5.0v çıkış geriliminden (Vo) kontrol edilmesi gerektiğini belirtmiştir.Base-emiter ileri bias voltajı 0,7 volt ise, Rb değeri şu şekilde hesaplanır:

R = V/I , Rb(max) = (Vo – Vbe)/Ib(min)

Rb(max) = (5V – 0,7V) / 4,27mA = 1007Ω ya da 1kΩ

Ardından mantık kapılarından gelen çıkış sinyali low(0v) olduğunda, hiçbir base akımı akmaz ve transistör tamamen kapanır, bu 1kΩ direncinden hiçbir akım geçmediği anlamına gelir.

Mantık kapılarından gelen çıkış sinyali Yüksek(+ 5v) olduğunda, temel akım 4.27mA’dır ve filaman lambası için 11.7V voltaj uygulanması durumunda transistör Açık konuma gelir.Base direnci Rb, 4.27mA iletirken 18mW’den daha az enerji tüketir, bu nedenle 1/4W direnç ile çalışacaktır.

Bir transistörü çıkış arayüz devresinde bir anahtar olarak kullanırken, temel bir sürücü akımı Ib’nin gerekli yük akımının yaklaşık % 5’i veya hatta% 10’u olacak şekilde bir base direnci yani Rb değerinin seçilmesi gerektiğine dikkat etmeliyiz.

Ic, transistörün doyma bölgesine iyi şekilde ulaşmasına yardımcı olarak Vce ve güç kaybını en aza indirir.

Ayrıca, direnç değerlerinin daha hızlı bir şekilde hesaplanması ve matematiğin biraz azaltılması için, hesaplamalarınızda kolektör emiter birleşim noktasındaki 0,1 ila 0,5 voltaj düşüşünü ve base emiter birleşimindeki 0,7 volt düşüşü görmezden gelebilirsiniz.

Sonuçta ortaya çıkan yaklaşık değer, halihazırda hesaplanan gerçek değere yeterince yakın olacaktır.

Tekli güç transistörü anahtarlama devreleri, filaman lambalar gibi düşük güçlü cihazları kontrol etmek veya motorlar ve solenoidler gibi çok daha yüksek güç cihazlarını değiştirmek için kullanılabilen anahtarlama röleleri için çok kullanışlıdır.

Ancak röleler, örneğin 8 portlu bir mikro denetleyicinin arayüzünü çıkarmak için kullanıldığında pahalı olabilecek ya da bir devre kartında çok yer kaplayabilecek büyük, hacimli elektromekanik aygıtlardır.

Bunu aşmanın ve ağır yüklü olan akım cihazlarını doğrudan bir mikro denetleyicinin, PIC’nin veya dijital devrenin çıkış pinlerinden değiştirmenin bir yolu, iki transistörden oluşan bir darlington çifti kullanmaktır.

Güç transistörlerinin çıkış arayüz cihazları olarak kullanılmasının en büyük dezavantajlarından biri, özellikle yüksek akımların anahtarlanmasında mevcut kazançlarının (β) çok düşük olabilmesidir.

Bu sorunun üstesinden gelmek için gerekli olan şey , temel akım değerini azaltmak için, bir Darlington konfigürasyonunda iki transistör kullanmaktır.

elektronik çıkış arayüz devreleri dersleri

Darlington Transistör Konfigürasyonu

Darlington transistör konfigürasyonları, birbirine bağlanan iki NPN veya iki PNP transistöründen , 2N6045 veya tek bir TO-220 paket içinde anahtarlama uygulamaları için hızlı kapanmaya yardımcı olmak için hem transistörleri hem de bazı dirençleri birleştiren TIP100 gibi hazır bir Darlington aygıtı olarak kullanılabilir.

Bu darlington konfigürasyonunda, transistör, TR1, kontrol transistörüdür ve güç anahtarlama transistörü TR2’nin iletimini kontrol etmek için kullanılır.Transistör TR1’in base’ine uygulanan giriş sinyali, transistör TR2’nin base akımını kontrol eder.

Transistörler veya tek bir paket olarak Darlington düzenlemesi aynı üç uca sahiptir: Emiter (E), Base (B) ve Collector (C).

Darlington transistör konfigürasyonları, kullanılan transistörlere bağlı olarak birkaç yüz ila birkaç bin DC akım kazancına (yani kolektör (çıkış) ve base (giriş) akımı arasındaki oran) sahip olabilir.O zaman yukarıdaki filament lamba örneğimizi, kolektör akımı olarak ilk birkaç transistörün β1| β1’i, ikinci transistörün temel akımı haline geldiğinde, sadece birkaç mikro amperlik (uA) bir base akımı ile kontrol etmek mümkün olacaktır.

Daha sonra, iki kazanç βT = β1 × β2 olarak çarpıldığında, TR2’nin mevcut kazancı β1β2Iβ1 olacaktır. Başka bir deyişle, tek bir Darlington transistor çifti oluşturmak için bir araya getirilen bir çift bipolar transistör, mevcut kazançlarını bir araya getirecektir.

Bu nedenle, uygun bipolar transistörleri seçerek ve doğru bias ile, çift emiterli darlington konfigürasyonları, değeri çok yüksek ve sonuç olarak binlerce ohm değerine yüksek giriş empedansına sahip tek bir transistör olarak kabul edilebilir.

Neyse ki, bizim için, birileri zaten çok sayıda cihazdan oluşan bir arabirim çıktısını almamızı kolaylaştıran, tek bir 16-pin entegre devre paketine birçok darlington transistör yapılandırması koymuştur.

ULN2003A Darlington Transistör Dizisi

ULN2003A, yüksek verim ve düşük güç tüketimine sahip ucuz, tek kutuplu bir transistör dizisidir ve selonoidler, röleler, DC Motorlar ve LED göstergeler veya filament lambaları dahil olmak üzere çok çeşitli yüklerin doğrudan PIC ,dijital devreler veya mikro kontrolörlerin portlarından sürülmesi için son derece kullanışlı bir çıkış arayüz devresidir.

Darlington dizileri ailesi, ULN2002A, ULN2003A, hepsi yüksek voltajlı ULN2004A ve her biri tek bir entegre devre paketi içinde yedi açık kollektör darlington çifti içeren yüksek akım darlington dizileri içerir.

ULN2803 Darlington Sürücüsü ayrıca yedi yerine sekiz darlington çifti içerir.

Dizinin her izole edilmiş kanalı 500mA olarak derecelendirilmiştir ve küçük motorları veya lambaları veya yüksek güç transistörlerinin kolektör ve base’lerini kontrol etmek için ideal hale getirerek 600 mA’ya kadar tepe akımlarına dayanabilir.

Endüktif yük sürebilmek için ilave diyotlar dahil edilmiştir ve girişler, bağlantıları ve kart düzenini basitleştirmek için çıkışların karşısına tutturulmuştur.

ULN2003 Darlington Transistör Dizisi

ULN2003A Darlington sürücüsü, çok yüksek bir giriş empedansına ve doğrudan bir TTL veya + 5V CMOS mantık kapısından sürülen akım kazancına sahiptir.

+15V CMOS mantığı için ULN2004A kullanın ve 100V’a kadar daha yüksek anahtarlama voltajları için SN75468 Darlington dizisini kullanmak daha iyidir.

Daha fazla anahtarlama akımı özelliği gerekliyse, hem Darlington çifti girişleri hem de çıkışları daha yüksek akım kapasitesi için birbirine paralel hale getirilebilir.

Örneğin, giriş pimleri 1 ve 2 birlikte bağlanmış ve çıkış pimleri 16 ve 15 birlikte yükü değiştirmek için birbirine bağlanmıştır.

Güç Mosfet Arayüz Devreleri

Tek transistörlerin veya Darlington çiftlerinin kullanılmasının yanı sıra, güç Mosfet’leri orta güçteki cihazları sürmek için de kullanılabilir.

Bipolar birleşim transistörünün aksine, transistörü doygunluğa sürüklemek için bir temel akım gerektiren BJT, MOSFET anahtarı, gate terminali ana akım taşıma kanalından izole edildiğinden neredeyse hiç akım akmaz.

Temel MOSFET Anahtar Devresi

Pozitif eşik gerilimi ve son derece yüksek giriş empedansı ile N-kanalı, geliştirme modu (normalde kapalı) Mosfet’leri (eMOSFET), mikro kontrolörlere, PIC’lere ve dijital mantık devrelerine doğrudan arayüz sağlamak için ideal bir cihaz olarak çalışır ve pozitif çıktılar üretir.

MOSFET anahtarları bir gate giriş sinyali tarafından kontrol edilir ve Mosfet’in aşırı yüksek giriş (gate) direnci nedeniyle, bağlı yükün güç işleme kabiliyeti elde edene kadar neredeyse hep güçsüz Mosfet’leri bir araya getirebiliriz.

N-kanal geliştirme tipinde MOSFET, cihaz kapalıdır ,cut-off durumundadır (Vgs = 0) ve kanal normalde açık bir anahtar gibi davranarak kapalıdır.

Gate ucuna pozitif bir ön bias voltajı uygulandığında, akım kanaldan akar.Akım miktarı gate ön bias voltajına bağlıdır, Vgs.

Başka bir deyişle, Mosfet’i doygunluk bölgesinde çalıştırmak için, gate’den source’a olan gerilim gerekli drain voltajı sağlamalı ve dolayısıyla yük akımını korumak için yeterli olmalıdır.

Daha önce tartışıldığı gibi, n-kanal eMOSFETS, gate ile source arasına uygulanan bir voltaj tarafından sürülür, böylece gösterildiği gibi Mosfet’lerin gate-source’tan bağlantı noktasına zener diyot eklenmesi, transistörü aşırı pozitif veya negatif giriş gerilimlerinden korur.

Örneğin, doymuş bir op-amp karşılaştırıcı çıktısından üretilirler.Zener, pozitif gate voltajını sıkıştırır ve bir gate voltajını -0.7V’a ulaştırarak, gate terminalini ters olarak arıza voltaj sınırından uzakta tutmak için standart bir diyot görevi görür.

çıkış arayüz devreleri örnekleri

MOSFET’ler ve Açık Kollektörlü Kapılar

TTL’den bir güç Mosfet’in arayüze çıkarılması işleminde, mantık geçitleri bize her zaman gerekli Vgs çıkışını veremeyeceğinden, açık-kollektör çıkışlı kapıları ve sürücüleri kullandığımız zaman sorun yaratır.Bu sorunun üstesinden gelmenin bir yolu, resimde de gösterildiği gibi bir çekme direnci kullanmaktır.

Çekme direnci, TTL besleme hattı ile Mosfet gate terminaline bağlı olan mantık kapıları çıkışı arasına bağlanır.TTL mantık kapıları çıkışı “0” (low) mantık seviyesinde olduğunda, Mosfet “Kapalı” ve mantık kapıları çıkışı “1” (High) mantık seviyesindeyken, direnç gate voltajını +5V seviyesine kadar çeker.

Bu çekme direnci düzenlemesiyle, gate voltajını gösterildiği gibi üst besleme hattına bağlayarak Mosfet “On” ayarını tamamen değiştirebiliriz.

Çıkış Arayüz Motorları

Bir dizi cihazı kontrol etmek için hem iki kutuplu bağlantı transistörlerini hem de Mosfet’leri çıkış arayüz devresinin bir parçası olarak kullanabileceğimizi gördük.Diğer standart bir çıkış cihazı, dönme hareketi oluşturan DC motordur.

Tek bir transistör, darlington transistör veya Mosfet kullanarak motorların ve step motorların mikro kontrolörlere, PIC’lere ve dijital devrelere arayüzlenme  işleminin yüzlerce yolu vardır.

Sorun, motorların, dönme hareketini oluşturmak için manyetik alanlar, fırçalar ve bobinler kullanan elektromekanik cihazlardır ve bu nedenle motorlar ve özellikle ucuz oyuncak veya bilgisayar fan motorları, çok sayıda “elektriksel gürültü” ve “voltaj yükselmesi” meydana getirir ve bu durumda anahtarlama transistörüne zarar verebilir.

Bu motorlar elektriksel gürültü ürettiğinde veya aşırı voltaj çektiğinde, sorun motor terminallerine wheel diyotu veya polarize olmayan bastırma kapasitörünün bağlanmasıyla azaltılabilir.Ancak, elektriksel gürültüyü ve ters voltajların yarı iletken transistör anahtarlarını veya mikro kontrolörlerin çıkış portlarını etkilemesini önlemenin basit bir yolu, kontrol işlemleri ve motor için uygun bir röle aracılığıyla ayrı güç kaynakları kullanmaktır.

Bir elektromekanik röleyi DC motoruna arayüzleme işlemi için tipik bir bağlantı şeması resimde gösterilmiştir.

On/Off DC Motor Kontrolü

NPN transistörü, röle bobinine istenen akımı sağlamak için On-Off anahtarı olarak kullanılır.Wheeling diyotu, enerjilendirildiğinde endüktif bobin içinden akan akımın anında sıfıra indirgenememesiyle aynı olduğu gibi gereklidir.Base ucuna giriş High olarak ayarlandığında, transistör “On” konumuna getirilir.Akım, röle bobinden akar ve kontakları motoru sürmeyi kapatır.

Transistör base ucuna giriş low-0 olduğunda, transistör “kapalı” konuma getirilir ve röle kontakları açık olduğu için motor durur.Bobinin etkisiz hale getirilmesiyle oluşan herhangi bir geri emf, wheeling diyodu boyunca akar ve transistöre zarar gelmesini önleyerek yavaşça sıfıra düşer.

Ayrıca, transistör (veya mosfet), motorun çalışması tarafından oluşturulan herhangi bir gürültü veya voltaj yükselmesinden izole edilir ve etkilenmez.

Bir DC motorun, motor ile güç kaynağı arasındaki bir çift röle kontağı kullanılarak açılıp kapatılabileceğini gördük.Ancak, motorda veya bir başka motorlu projede kullanılmak üzere motorun her iki yönde de dönmesini istiyorsanız , motorun gösterildiği gibi iki röle kullanarak kontrol edilmesi gerekmektedir.

Çift Yönlü DC Motor Kontrolü

Bir DC motorun dönüş yönü, sadece besleme bağlantılarının kutupları değiştirilerek tersine çevrilebilir.İki transistör anahtarı kullanarak, motorların dönme yönü, her biri tek voltaj beslemesinden beslenen bir tek kutuplu çift kontak (SPDT) kontaklı iki röle ile kontrol edilebilir.Bir anda transistör anahtarlarından birinin çalıştırılmasıyla, motor her iki yönde (ileri veya geri) dönecek şekilde yapılabilir.

Motorların röleler üzerinden çıkış arayüzleri, onları çalıştırmamızı ve durdurmamızı veya dönüş yönünü kontrol etmemizi sağlar.Rölelerin kullanımı, rölelerin kontakları sürekli olarak açılıp kapanacağı için dönme hızını kontrol etmemizi önler.

Bununla birlikte, bir DC motorun dönme hızı, güç kaynağı voltajının değeri ile orantılıdır.Bir DC motor hızı, DC besleme geriliminin ortalama değerini ayarlayarak veya darbe genişlik modülasyonunu kullanarak kontrol edilebilir.Bu, besleme geriliminin kullanım oranını % 5’ten% 95’e kadar değiştirir ve çoğu motorlu H köprü kontrolörü bunu yapar.

Çıkış Arayüz Ana Bağlantılı Yükler

Daha önce, rölelerin bir devreyi diğerinden elektriksel olarak ayırabildiğini, yani daha küçük bir devrenin başka bir büyük güç devresini kontrol etmesine izin verdiklerini gördük.Aynı zamanda röleler, daha küçük devrelere, elektriksel gürültüye, aşırı voltaj yükselmelerine ve hassas yarı iletken anahtarlama cihazına zarar verebilecek geçici akımlara karşı koruma sağlar.

Ancak röleler ayrıca 5 voltluk bir mikrodenetleyici veya PIC ile şebeke gerilimi beslemesi arasındakiler gibi farklı gerilimler ve topraklamalara sahip devrelerin çıkış arayüzlerine izin verir.Ancak, AC motorlar, 100W lambalar veya ısıtıcılar gibi elektrikle çalışan cihazları kontrol etmek için transistör (veya Mosfet) şalterleri ve röleleri kullanmanın yanı sıra, opto izolatörleri ve güç elektroniği cihazlarını kullanarak da kontrol edebiliriz.

Opto izolatörün temel avantajı, optik olarak bağlandığı ve minimum giriş akımı (tipik olarak sadece 5mA) ve voltaj gerektirdiği için giriş ve çıkış terminalleri arasında yüksek derecede elektriksel izolasyon sağlamasıdır.

Bu, opto izolatörlerin, çıkışında yeterli LED sürücü özellikleri sunan bir mikrodenetleyici bağlantı noktasından veya dijital devreden kolayca sürülebileceği, kullanılabileceği anlamına gelir.

Bir opto izolatörün temel tasarımı, kızılötesi ışık üreten bir LED ve yayılan kızılötesi ışını tespit etmek için kullanılan yarı iletken fotoya duyarlı bir cihazdan oluşur.

Tek bir foto-transistör, foto-darlington veya bir foto-triyak olabilen hem LED hem de fotoya duyarlı cihaz, resimde de gösterildiği gibi elektrik bağlantıları için hafif bir gövdeye veya metal ayaklı bir pakete yerleştirilmiştir.

Opto İzolatörün Farklı Tipleri

Giriş bir LED olduğundan, seri direncin değeri, LED akımını sınırlamak için gereken Rs değeri, yukarıda bahsedildiği gibi hesaplanabilir.İki veya daha fazla opto izolatörün Led’leri aynı anda birden fazla çıkış cihazını kontrol etmek için seri olarak birbirine bağlanabilir.

Opto-triyak izolatörleri, AC ile çalışan ekipmanın ve şebeke lambalarının kontrol edilmesini sağlar. MOC 3020 gibi Opto-kuplajlı triyaklar, doğrudan şebeke bağlantısı için ideal olan ve yaklaşık 100mA maksimum akım için yaklaşık 400 volt voltaj değerine sahiptir.

Daha yüksek güçlü yükler için, opto-triyak geçit palsının gösterildiği gibi bir akım sınırlama direnci vasıtasıyla başka bir daha büyük triyak elde etmek için kullanılabilir.

Katı Hal Rölesi (SSR) 

Bu tip optokuplör konfigürasyonunları, lambalar ve motorlar gibi herhangi bir AC şebekesi yükünü doğrudan bir mikro kontrolör, PIC veya dijital devrenin çıkış arayüzünden kontrol etmek için kullanılabilecek çok basit bir katı hal röle uygulamasının temelini oluşturur.

Çıkış Arayüz Devreleri Özet

Mikrodenetleyicileri, PIC’leri, dijital devreleri ve diğer mikroişlemci tabanlı sistemleri kullanan katı hal yazılım kontrol sistemlerinin, motorları kontrol etmek veya Led göstergeleri ile lambaları Açık veya Kapalı duruma getirmek için gerçek dünyada , gerçekte kullanılabilmesi için farklı çıkış arayüz devrelerinin kullanılabileceğini gördük.

En basit arayüz devresi, basit bir Açma/Kapama göstergesi olarak işlev gören bir ışık yayan diyot yani Led’dir.Ancak, katı hal şalterleri olarak standart transistör veya Mosfet arayüz devrelerini kullanarak, kontrolörün çıkış pimleri çok az miktarda akım verebilse (veya çekebilse) bile çok daha büyük bir akım akışını kontrol edebiliriz.

Tipik olarak, çoğu kontrol cihazı için bunların çıkış arayüzü devresi, yükün genellikle besleme voltajı ve anahtarlama cihazının çıkış terminali arasına bağlandığı bir akım sink çıkışı olabilir.

Örneğin, bir proje veya robot uygulamasında farklı çıkış cihazlarını kontrol etmek istiyorsak, tek bir pakette birkaç transistör anahtarından oluşan bir ULN2003 Darlington sürücü entegresi kullanmak daha uygun olabilir.Veya bir AC aktüatörü kontrol etmek istiyorsak, bir röle veya opto-izolatör (optokuplör) arayüzü kullanabiliriz.

ELEKTRONİK ÇIKIŞ DEVRELERİ SONUÇ :

Bugün Elektronik Çıkış Devreleri ile ilgili yazımızı sizlerle paylaştık.Umuyorum faydalı bir yazı olmuştur.

Bizi takipte kalın.

İyi Çalışmalar

Elektronik Giriş Devreleri | Elektronik Sistemler

ELEKTRONİK GİRİŞ ARAYÜZ DEVRELERİ

Giriş arayüz devreleri nedir ? Anahtar devreleri , optocihaz türleri , arayüz fotodiyotları vb. sistemler ve devre üzerinde kullanımları nasıldır ?

Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Elektronik Giriş Arayüz Devreleri adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

GİRİŞ ARAYÜZ DEVRELERİ NEDİR ?

Giriş Arayüzleri , sensörlerin (Giriş Transdüserleri) PC’ler ve Mikro kontrolörler ile iletişim kurmasını sağlar

Arayüz, iki elektronik cihazın çıkış ve giriş konfigürasyonlarını birlikte çalışabilecek şekilde tasarlamamıza veya uyarlamamıza izin veren bir cihazı, özellikle bir bilgisayarı veya mikro denetleyiciyi diğerine bağlama yöntemidir.

Ancak arayüz oluşturma, bilgisayarları ve işlemcilerin yazılım programını bir şeyi kontrol etmek için kullanmaktan daha fazlasıdır.Bilgisayar arayüzü, çeşitli çevresel aygıtları sürmek için tek yönlü ve iki yönlü giriş ve çıkış portlarını kullanırken, birçok basit elektronik devre ya girdi olarak mekanik anahtarlar ya da çıkış olarak tek tek LED’ler kullanarak fiziksel olarak gerçekte arayüz oluşturmak için kullanılabilir.

Elektronik veya mikro elektronik bir devrenin faydalı ve etkili olması için, bir şeyle arayüz işleminin olması gerekir.Giriş arayüzü devreleri op-amp, mantık kapıları vb. gibi elektronik devrelerin dış dünya ile olan bağlantılarını geliştirerek bağlar.

Elektronik devreler sensör veya anahtarlardan gelen sinyalleri giriş bilgisi olarak veya çıkış kontrolü için kontrol lambaları, röleler veya aktüatörler için sinyalleri yükseltir, tamponlar veya işler.

Her iki durumda da, giriş arayüz devreleri, bir devrenin voltajını ve akım çıkışını diğerinin eşdeğerine dönüştürür.

Giriş sensörleri bir ortam hakkındaki bilgi için bir giriş sağlar.Sıcaklık, basınç veya zamanla yavaş veya sürekli değişen pozisyon gibi fiziksel miktarlar, ölçülen fiziksel miktara göre bir çıkış sinyali veren çeşitli sensörler ve anahtarlama cihazları kullanılarak ölçülebilir.

Elektronik devrelerimizde ve projelerimizde kullanabileceğimiz sensörlerin çoğu dirençlerinin ölçülen miktarla değişmesi konusunda rezistif özelliktedir.

Örneğin, termistörler, gerilim ölçerler veya ışığa bağlı dirençler (LDR). Bu cihazların tümü giriş cihazı olarak sınıflandırılır.

Giriş Arayüz Devreleri

Giriş arayüz cihazlarının en basit ve en yaygın türü basmalı düğme anahtarıdır.Mekanik Açma-Kapatma anahtar şalterleri, basmalı düğme şalterleri, tuş şalterleri ve reed şalterleri vb. düşük maliyetli olmaları ve herhangi bir devreye kolayca entegre olan, giriş cihazları olarak popülerdirler.

Ayrıca operatör, bir girişi kullanarak, bir düğmeye basarak veya bir mıknatısı bir reed anahtarının üzerinde hareket ettirerek bir girişin durumunu değiştirebilir.

elektronik giriş devreleri

Tek Anahtarlı Giriş Arayüzü

Anahtarlar ve düğmeler, iki veya daha fazla elektrik kontağı setine sahip mekanik cihazlardır.

Anahtar açıldığında veya bağlantısı kesildiğinde kontaklar açık devredir ve anahtar kapatıldığında veya çalıştırıldığında bu kontaklar birlikte kısa devre olur.

Bir anahtara (veya butona) bir elektronik devrede arayüz oluşturmanın en yaygın yolu, resimde gösterildiği gibi besleme gerilimine bir çekme direnci koymaktır.

Anahtar açıldığında, çıkış sinyali olarak 5 volt veya bir “1” mantığında verilir.

Anahtar kapatıldığında, çıkış topraklanır ve 0v veya çıkış olarak “0” mantığı verilir.

Ardından anahtarın konumuna bağlı olarak “yüksek” veya “düşük” bir çıkış elde edilir.Anahtar açıkken çıkış voltajı seviyesini istenen değerde (bu örnekte, + 5v) tutmak ve ayrıca anahtar kapalıyken kaynağın kısa devre yapmasını önlemek için bir direnç gereklidir.

Çekme direncinin boyutu, anahtar açıkken devre akımına bağlıdır.

Örneğin, anahtar açıkken, akım direnç üzerinden Vout terminaline akacak ve Ohm Kanunundan bu akım direnç boyunca bir voltaj düşmesine neden olacaktır.

Öyleyse, bir dijital mantık TTL geçidinin 60 mikro-amperlik (60uA) bir “Yüksek” akım gerektirdiğini varsayarsak, direnç boyunca voltaj düşüşüne neden olacaktır ve bu hesaplama :

5,0 – 0,6 = 4,4V -> (5V – 60uA x 10 kΩ)standart bir dijital TTL kapısının giriş özellikleri dahilindedir.

Anahtar ve dirençlerin ters çevrildiği “aktif yüksek” modda bir anahtar veya buton da bağlanabilir, böylece anahtar + 5V besleme voltajı ile çıkış arasına bağlanır.

Şimdi aşağı açılır direnç olarak bilinen direnç, çıkış ile 0v toprak arasına bağlanır.Anahtar açıkken bu konfigürasyonda, çıkış sinyali, Vout -> 0v ya da mantık “0” dır.Sistem çalıştırıldığında, çıkış +5 volt besleme voltajına veya “1” mantığına göre HIGH yani “Yüksek” olur.

Akımı sınırlamak için kullanılan çekme direncinin aksine, çekme direncinin ana amacı, Vout çıkış terminalini 0v’a veya toprağa bağlayarak voltajın dağılması/kaymasını engellemektir.Sonuç olarak, üzerindeki voltaj düşüşü genellikle çok küçük olacağından çok daha küçük bir direnç kullanılabilir. Bununla birlikte, çok küçük bir aşağı çekme direnci kullanılması, anahtar kapatıldığında veya çalıştırıldığında dirençte yüksek akımlara ve yüksek güç dağılımına neden olur.

DIP Anahtarı Giriş Arayüzü

Butonlar ve basmalı anahtarların devrelere arayüz olarak girmesinin yanı sıra birkaç anahtarı da tuş takımları ve DIP anahtarlar şeklinde kullanabiliriz.

DIP veya Dual-in-Line Paket anahtarları, tek bir pakette dört veya sekiz anahtar olarak gruplandırılmış ayrı anahtarlardır.

Bu, DIP anahtarların standart entegre soketlerine takılmasını veya doğrudan bir devre veya breadboard’a kablolanmasını sağlar.

DIP anahtar paketindeki her anahtar normalde On-Off durumuyla iki durumdan birini gösterir ve dört anahtar DIP paketi resimde de gösterildiği gibi dört çıkışa sahip olacaktır.Hem sürgülü hem de döner tip DIP anahtarlar birbirine veya iki veya üç anahtarın kombinasyonlarına bağlanabilir ve bu sayede girişleri çok çeşitli devrelere arayüz olarak kullanmayı çok kolay hale getirir.

Mekanik anahtarlar, düşük maliyetleri ve giriş kolaylıkları nedeniyle popülerdir.Bununla birlikte, mekanik anahtarların “temas sıçrama” adı verilen ortak bir sorunu vardır.Mekanik anahtarlar, anahtarı çalıştırdığınızda bir devreyi tamamlamak için birlikte itilen iki metal bağlantı parçasından oluşur.

Ancak, tek bir temiz anahtarlama hareketi üretmek yerine, metal parçalar anahtarın gövdesinin içinde birbirine temas eder ve zıplar, anahtarlama mekanizmasının çok hızlı bir şekilde birkaç kez açılıp kapanmasına neden olur.

Mekanik anahtar kontakları hızlı bir şekilde açılıp kapanacak şekilde tasarlandıklarından, kontakların yaptıkları veya kırıldığı gibi zıplamasını önlemek için sönümleme denilen bir işlem için kullanılan çok küçük bir direnç kullanılmaktadır.

Sonuç, bu sıçrama hareketinin, anahtar ile sağlam bir temas kurmadan önce bir dizi darbe veya voltaj yükselmesine sebep olmasıdır.

giriş arayüz devreleri

Sıçrama DalgaFormu Anahtarı

Buradaki sorun, mekanik anahtarın girişine arayüzle bağlı olan herhangi bir elektronik ya da dijital devrenin, bu çoklu anahtar işlemlerini, sadece tek ve pozitif anahtarlama eylemi yerine birkaç milisaniye süren bir dizi On ve Off sinyali olarak okuyabilmesidir.

Bu çoklu anahtar kapama (veya açma) eylemi, anahtarlar arasında Anahtar Sıçraması olarak adlandırılır ve aynı işlem rölelerde Kontak Sıçraması olarak adlandırılır.

Aynı zamanda, hem açılma hem de kapanma işlemleri sırasında anahtar ve temas sıçramaları meydana geldiğinden, temaslar boyunca sıçrayan ve ortaya çıkan durum, yay aşınmalarına neden olur, temas direncini arttırır ve anahtarın çalışma ömrünü azaltır.

Bununla birlikte, anahtarlama sıçrama sorunu için, giriş sinyalini “sıçrama” için bir debounce(sıçramayı engelleme) devresi şeklinde bazı ekstra devreler kullanarak çözmemizin birkaç yolu vardır.

En kolay ve en basit yol, anahtarın resimde de gösterildiği gibi bir kapasitör şarj etmesine ve deşarj etmesine izin veren bir RC debounce devresi oluşturmaktır.

RC Anahtarı Debounce Devresi

Giriş arayüz devresine fazladan 100Ω ekstra direnç ve 1 uF’lik bir kondansatör eklenmesiyle, anahtarın sıçrama sorunları filtrelenebilir.

Anahtar açık : T = C (R1+R2) = 10.1 mS

Anahtar kapalı : T = C (R2) = 0.1 mS

RC zaman sabiti T, mekanik anahtarlama işleminin sıçrama zamanından daha uzun olacak şekilde seçilir.Tersine çevrilmiş bir Schmitt-trigger tamponu, Low’dan High’a ve High’dan Low’a keskin bir çıkış geçişi üretmek için de kullanılabilir.

Peki bu tür bir giriş arayüz devresi nasıl çalışır ?

RC şarj olma işleminde, bir kondansatörün zaman sabiti T, tarafından belirlenen bir hızda şarj olduğunu gördük.

Bu zaman sabiti değeri, T = R*C cinsinden ölçülür, burada R, direncin değeridir.

Ohm ve C ise Farad olarak kondansatörün değeridir.Bu daha sonra bir RC zaman sabitinin temelini oluşturur.

Önce şalterin kapalı olduğunu ve kondansatörün tamamen boşaldığını, daha sonra girişin 0 ve çıkışının 1 olduğunu varsayalım.Anahtar açıldığında, kondansatör RC rezistansının Cx(R1+R2) zaman sabiti tarafından belirlenen bir hızda R1 ve R2 iki direnci üzerinden şarj olur.

Kondansatör yavaşça şarj edilirken, anahtar kontaklarının herhangi bir şekilde sekmesi, kondansatör plakalarındaki voltajla düzeltir.

Plakalardaki şarj, sürücünün üst giriş voltajının (Vhi) en düşük değerine eşit ya da daha büyük olduğunda, sürücü durumu değiştirir ve çıkış ‘0’ olur.Bu basit anahtar giriş arayüz örneğinde, RC değeri, anahtar kontaklarına son açık durumuna yerleşmeleri için yeterli zaman verir ve bu değer bu örnek için yaklaşık 10 mS’dir.

Anahtar kapatıldığında, tamamen şarj edilmiş olan kondansatör, 100Ω ile Cx(R2) zaman sabiti tarafından belirlenen bir hızda 100Ω ile hızla sıfıra boşaltılacaktır.Bununla birlikte, anahtarın çalışması kontakların sıçramasına ve kondansatörün art arda şarj olmasına ve ardından hızla sıfıra geri boşaltılmasına neden olur.

RC şarj süresi sabiti, boşalma süresi sabitinden on kat daha uzun olduğu için, giriş yükselme süresi yavaşladığından, anahtar son kapanma konumuna geri dönmeden önce kondansatör yeterince hızlı şarj edemez, bu nedenle sürücü çıkışı ‘yüksek’ tutar.

Sonuç olarak, anahtar kontaklarının açılma veya kapanma sırasında ne kadar sıçradığına bakılmaksızın, sürücüden yalnızca tek bir çıkış atımı elde edersiniz.

Bu basit anahtarın açılma devresinin avantajı, anahtar kontaklarının çok fazla sıçraması veya çok uzun sürmesi durumunda, RC zaman sabitini bahsekonu durumu düzeltmek adına arttırabilirsiniz.

Ayrıca, bu RC zaman gecikmesinin, anahtarı tekrar çalıştırmadan önce beklemeniz gerekeceği anlamına geldiğini unutmayın, çünkü anahtarı çok kısa bir süre tekrar çalıştırırsanız, başka bir çıkış sinyali üretmez.

Bu basit anahtar geri tepme devresi tekli (SPST) anahtarları elektronik ve mikrokontrolör devrelerine giriş arayüzü için kullanılacak olsa da, RC zaman sabitinin dezavantajı, bir sonraki anahtarlama eylemi gerçekleşmeden önce bir gecikmeye neden olmasıdır.

Değiştirme işlemi hızlı bir şekilde değişiyorsa veya bir tuş takımındaki gibi birden fazla tuş çalıştırılıyorsa, bu gecikme kabul edilemez olabilir.

Bu sorunun üstesinden gelmenin ve daha hızlı bir giriş arayüzü devresi üretmenin bir yolu, resimde gösterildiği gibi çapraz bağlı 2 girişli NAND veya 2 girişli NOR geçitleri kullanmaktır.

giriş devreleri nedir

NAND Kapıları ile Debounce Anahtarlama

Bu tür , anahtar devre dışı bırakma devresi, SR Flip-flop’la çok benzer şekilde çalışır.İki dijital mantık geçidi, NAND geçit girişlerinden ikisinin gösterildiği gibi iki 1kΩ yukarı çekme direnci tarafından High (+ 5v) tutulduğundan, bir SR mühür devresi oluşturan aktif Low girişleri olan bir çift çapraz bağlı NAND geçidi olarak bağlanır.

Ayrıca, devre bir Set-Reset SR anahtarı olarak çalıştığından, devre önceki RC debounce devresinin bir tek kutuplu tek kontak (SPST) anahtarından ziyade bir tek kutuplu çift kontak (SPDT) değiştirme anahtarı gerektirir.

Çapraz bağlanmış NAND geri dönme devresinin anahtarı A konumunda olduğunda, NAND geçidi U1 “ayarlanır” ve Q’daki çıkış “1” veya  Yüksek olur.

Anahtar B konumuna getirildiğinde U2, U1’i sıfırlayan “set” olur.Q’daki çıkış şimdi “0” veya Düşük olur.

Anahtarın A ve B konumları arasında kullanılması Q çıkışındaki Yüksek’ten Düşük veya Düşük’ten Yüksek’e geçer.

Anahtarın ayarlanması ve sıfırlanması için iki anahtarlama hareketi gerektirdiğinden, anahtar kontaklarının her iki yönde açılma ve kapanma için herhangi bir yönde sıçraması Q çıkışında görülmez. Ayrıca, bu SR mandalı çıkarma devresinin avantajı, tamamlayıcı olarak Q ve Q’daki çıkışları sağlayabilmesidir.

Bir tek durumlu kontak girişli arayüz devresi oluşturmak için çapraz bağlanmış NAND kapılarını kullanmanın yanı sıra, iki direncin konumunu değiştirerek ve değerlerini aşağıda gösterildiği gibi 100Ω’lara düşürerek çapraz bağlanmış NOR geçitlerini de kullanabiliriz.

NOR Kapıları ile Debounce Anahtarlama

Çapraz bağlanmış NOR kapı debounce devresinin çalışması, NAND devresiyle aynıdır, ancak anahtar B konumundayken Q çıkışının Yüksek olması ve A konumundayken Düşük olması gerekir.Çapraz bağlı NAND tek durumlu mühür devresi ise bunun tam tersidir.

Daha sonra, giriş arayüzünü, devre dışı bırakma devreleri olarak kullanmak için bir NAND veya bir NOR kapısı kullanan devrelere baktığımızda, NAND konfigürasyonunun durumu değiştirmek için bir Düşük veya mantık ifadesi olarak “0” giriş sinyali gerektirmesi ve NOR konfigürasyonunun bir Yüksek veya durumu değiştirmek için mantık ifadesi olarak “1” giriş sinyali gerektirmesi önemlidir.

Opto Cihazlar ile Arayüz Oluşturma

Bir Optocoupler-optokuplör (veya optoisolator), aynı pakette bulunan bir fotodiyot veya fototransistör gibi LED ve fotoya duyarlı bir cihaza sahip elektronik bir bileşendir.

Önceki derslerimizde de incelediğimiz Optokuplör, ışığa duyarlı bir optik arabirim aracılığıyla iki ayrı elektrik devresini birbirine bağlar.

Bu, biri diğerini elektriksel olarak etkilemeden, farklı gerilim veya güç değerlerine sahip iki devreyi etkili bir şekilde birbirine bağlayabildiğimiz anlamına gelir.

Optik Anahtarlar (veya opto anahtarlar) giriş arayüzleri için kullanılabilecek diğer bir tür optik (fotoğraf) anahtarlama cihazıdır.Buradaki avantaj, optik anahtarın, mikrodenetleyicilerin, PIC’lerin ve diğer dijital devrelerin giriş pinlerine zararlı voltaj seviyelerini girmek üzere giriş yapmak için veya iki bileşenin elektriksel olarak ayrı, ancak optik olarak bağlanmış, yüksek bir derece izolasyona (tipik olarak 2-5kV) sahip olan ışık kullanan nesneleri tespit etmek için kullanılabilir.

Optik anahtarlar, çeşitli arayüz uygulamalarında kullanım için çeşitli tiplerde ve tasarımlarda gelir. Opto anahtarlar için en yaygın kullanım, hareketli veya sabit nesnelerin algılanmasıdır.

Fototransistör ve fotodarlington yapılandırmaları, fotoğraf uygulamaları için gereken özelliklerin çoğunu sağlar ve bu nedenle en sık kullanılanlardır.

Oluklu Optik Anahtar

 Bir DC voltajı genellikle giriş sinyalini kızılötesi ışık enerjisine dönüştüren bir ışık yayan diyotu (LED) çalıştırmak için kullanılır.

Bu ışık, izolasyon aralığının diğer tarafındaki fototransistör tarafından yansıtılır ve toplanır ve tekrar bir çıkış sinyaline dönüştürülür.

Normal opto-anahtarlar için LED’in ileri voltaj düşüşü, 5 ila 20 miliamper, normal giriş akımı ise yaklaşık 1,2 ila 1,6 volt arasındadır.

Bu, 180 ile 470Ω arasında bir seri direnç değeri demektir.

Oluklu Opto-Anahtar Devresi

Döner ve oluklu disk optik sensörler, pozisyonel kodlayıcılarda, şaft kodlayıcılarda ve hatta bilgisayarınızın faresinin döner tekerleğinde yaygın olarak kullanılır ve bu sayede mükemmel giriş arayüz cihazlarını oluştururlar.

Döner disk, bir dönme derecesinin çözünürlüğünü temsil eden eşit aralıklarla yerleştirilmiş yuvaların sayısı ile opak bir tekerlekten kesilmiş bir dizi yuvaya sahiptir.

Tipik olarak kodlanmış disklerin dönüşü başına 256 darbeye veya 8 bit’e kadar çözünürlüğe sahiptir.

Diskin bir devri sırasında, LED’den gelen kızılötesi ışık fototransistöre yuva boyunca vurur ve ardından disk döndükçe tıkanır, transistörü “Açık” ve sonra her bir geçişi “Kapalı” duruma getirir.R1 direnci, LED akımını ayarlar ve çekme direnci R2, besleme voltajını sağlar -> Vcc, Düşük, “kapalı” olduğunda, mantık “0” çıkış üreten Schmitt dönüştürücüsünün girişine bağlanır.

Disk açık bir kesime döndüğünde, LED’den gelen kızılötesi ışık fototransistöre çarpar ve Toplayıcı-Verici terminallerini toprağa kısa devre yaparak Schmitt dönüştürücüsüne Düşük veya mantıksal bir “1” mantık veren bir Low girişi oluşturur.

İnverter çıkışı bir dijital sayaca veya enkodere bağlanmışsa, millerin pozisyonunu belirlemek veya millere dakikadaki dönüşleri (rpm) vermek için birim zamandaki mil devir sayısını saymak mümkün olacaktır.

Giriş arayüz şalterleri olarak oluklu opto-cihazları kullanmanın yanı sıra, bir nesneyi tespit etmek için bir LED ve foto cihazı kullanan yansıtıcı optik sensör adı verilen başka bir optik cihaz tipi vardır. Yansıtıcı opto-anahtarı, algılanan yansıtıcı nesnenin kızılötesi ışığını LED’leri yansıtarak (dolayısıyla adı) bir nesnenin yokluğunu veya varlığını algılayabilir.

Yansıtıcı Optik Anahtar

Fototransistör, çok yüksek bir “Kapalı” direncine (karanlık) ve düşük bir “Açık” direncine (ışık) sahiptir, bu da tabanı üzerine LED’den yansıyan ışık miktarı tarafından kontrol edilir.

Sensörün önünde herhangi bir nesne yoksa, LED’ler kızılötesi ışığı tek bir ışın olarak ileri yayacaktır. Sensörün yakınında bir nesne olduğunda LED’lerin ışığı geri yansır ve fototransistör tarafından algılanır.

Fototransistör tarafından algılanan yansıyan ışığın miktarı ve transistör doygunluk derecesi, nesnenin ne kadar yakın veya yansıtıcı olduğuna bağlı olacaktır.

elektronikte giriş devreleri nedir

Diğer Opto-Cihaz Türleri

Devrelerin giriş arayüzleri için oluklu veya yansıtıcı foto şalterleri kullanmanın yanı sıra, foto dirençli ışık dedektörleri, PN birleşimli fotodiyotlar ve hatta güneş hücreleri gibi diğer yarı iletken ışık detektörlerini de kullanabiliriz.

Foto duyarlı bu cihazların tümü, herhangi bir elektronik devre türüne kolayca bağlanabilmelerini sağlayan güneş ışığı veya normal oda ışığı gibi ortam ışıklarını kullanır.

Normal sinyal ve güç diyotları, hem emniyet hem de ışığın fotonlarının çarpmasını önlemek için plastik bir gövdeyle kapatılmıştır.Bir diyotun ters bias durumunda, yüksek dirençli bir açık anahtar gibi davranarak akımın akışını engellerler.

Bununla birlikte, eğer bu PN birleşimine bir ışık verecek olursak, ışığın fotonları birleşimdeki ışığın yoğunluğuna bağlı olarak akımın akmasını sağlarlar.

Fotodiyotlar, ışığın PN birleşimine çarpmasını sağlayan küçük bir şeffaf pencereye sahip olup, fotodiyotu son derece ışığa duyarlı hale getirirler.

Yarı iletken ışığın türüne ve miktarına bağlı olarak, bazı fotodiyotlar görünür ışığa, bazıları kızılötesi (IR) ışığa yanıt verir.

Işık olmadığında ise, ters akım neredeyse yok denecek kadar azdır ve bu durum “karanlık akım” olarak adlandırılır.

Işık yoğunluğu miktarındaki bir artış, ters akımda bir artışa neden olur.

Sonra bir fotodiyotun, ters akımın sadece standart bir doğrultucu diyotun tersi olan bir yönde akmasına izin verdiğini görebiliriz.Bu ters akım sadece, fotodiyot karanlık koşullar altında çok yüksek empedanslar ve parlak ışık koşullarında düşük empedanslı cihazlar gibi etki eden belirli bir miktarda ışık aldığında ve fotodiyot gibi yüksek hızlı ışık detektörü olarak birçok uygulamada kullanılabilir.

Arayüz Fotodiyotları

Resimdeki iki temel devrede, fotodiyot, direnç üzerinden seri direnç üzerinden geçen çıkış voltajı sinyali ile ters çevrilir.Bu direnç, genellikle 10kΩ ila 100kΩ aralığında veya gösterilen şekilde 100kΩ potansiyometre değişkeni olarak sabit bir değerde olabilir.

Bu direnç, fotodiyot ve 0VDC -> toprak arasına veya fotodiyot ile pozitif Vcc kaynağı arasına bağlanabilir.

BPX48 gibi fotodiyotlar, ışık seviyesindeki değişikliklere çok hızlı bir yanıt verirken, Kadmiyum Sülfür LDR hücresi gibi diğer foto cihazlara kıyasla daha az hassas olabilirler ki böyle bir durumda transistör gerekli olabilir veya op-amp biçiminde bir amplifikasyon şekline ihtiyaç duyulabilir.

Daha sonra fotodiyotun, birleşme yerine düşen ışık miktarı tarafından kontrol edilen değişken dirençli bir cihaz olarak kullanılabileceğini gördük. Fotodiyotlar “On” ‘dan “Off”a değiştirilebilir ve bazen nanosaniyelerde veya 1MHz’in üzerindeki frekanslarda çok hızlı bir şekilde geri döndürülebilir ve bu yüzden optik kodlayıcılarda ve fiber optik haberleşmede yaygın olarak kullanılırlar.

Fotodiyot veya fototransistör gibi PN birleşimli foto cihazlarının yanı sıra, PN birleşimsiz çalışan ve direnç derecelerini ışık yoğunluğundaki değişikliklerle veya değişkenliklerle değiştiren başka yarı iletken ışık detektör tipleri de vardır. Bu cihazlara Işık Duyarlı Dirençler veya LDR’ler denir.

Kadmiyum-sülfit (CdS) fotosel olarak da bilinen LDR, görünür ışık yoğunluğuyla değişen bir dirence sahip pasif bir cihazdır.

Işık olmadığında iç dirençleri mega-ohm (MΩ) seviyelerindedir.Ancak, aydınlatıldıklarında, dirençleri güçlü güneş ışığı altında 1kΩ’un altına düşer.

Işığa duyarlı dirençler, potansiyometrelere benzer bir şekilde çalışır ancak direnç değerlerini kontrol eden ışık yoğunluğu faktörüdür.

Arayüz LDR Fotorezistörleri

Işığa bağlı dirençler, direnç değerlerini ışık yoğunluğuyla orantılı olarak değiştirir.Ardından LDR’ler, bir seri dirençle,besleme boyunca bir voltaj bölücü ağı oluşturmak için kullanılabilir.

Karanlıkta, LDR’nin direnci çok daha büyüktür, bu nedenle LDR’yi beslemeden dirence veya dirençten toprağa bağlayarak, resimde de gösterildiği gibi bir ışık detektörü olarak veya karanlık bir detektör olarak kullanılabilir.

NORP12 gibi LDR’ler, direnç değerlerine göre değişken bir voltaj çıkışı ürettikleri için, analog giriş arayüz devreleri için kullanılabilirler.Ancak LDR’ler, dijital ve mikrodenetleyici giriş devrelerine arayüz oluşturmak için ve dijital bir sinyal üretmek için op-amp voltaj karşılaştırıcısının veya bir Schmitt trigger devresinin girişi olarak bir Wheatstone Köprüsü ile de bağlanabilir.

Işık seviyesi, sıcaklık veya gerilim için basit eşik dedektörlerine , doğrudan bir mantık devresine veya dijital giriş portuna arayüze uygun ve TTL uyumlu çıkışlar üretmek için kullanılabilir.

Bir op-amp karşılaştırıcısına dayanan ışık ve sıcaklık seviyesi eşik dedektörleri, ölçülen seviye eşik ayarını aştığında ya da altına düştüğünde bir mantık “1” veya bir mantık “0” girişi oluşturur.

Giriş Arayüz Özeti

Giriş ve çıkış cihazları hakkındaki bu bölümde gördüğümüz gibi, bir veya daha fazla fiziksel özelliği elektriksel bir sinyale dönüştürmek için kullanılabilecek, daha sonra uygun bir elektronik, mikrodenetleyici veya dijital devrede kullanılabilecek çok çeşitli sensörler bulunmaktadır.

Sorun şu ki, ölçülmekte olan fiziksel özelliklerin hemen hemen tümü doğrudan işleme veya yükseltme devresine bağlanamaz.

Ardından, çok çeşitli farklı analog giriş voltajları ve akımlarını bir mikroişlemci dijital devresine bağlamak için bir çeşit giriş arayüz devresi gereklidir.

Günümüzde modern PC’ler, mikrodenetleyiciler, PIC’ler ve diğer mikroişlemci tabanlı sistemler ile giriş arayüz devreleri, bu düşük voltajlı, düşük güçlü cihazların dış dünya ile kolayca iletişim kurmasına izin verir, çünkü bu kontrol programına giriş ve bunlardan gelen anahtarlar veya sensörler , bilgisayar tabanlı cihazların çoğu aktarma için, dahili giriş çıkış portlarına sahiptir.

GİRİŞ ARAYÜZ DEVRELERİ SONUÇ :

Bugün Giriş Arayüz Devreleri ile ilgili yazımızı sizlerle paylaştık.Umuyorum faydalı bir yazı olmuştur sizler içinde.

Sensörlerin, bir özelliğini elektrik sinyaline dönüştüren ve böylece giriş aygıtı olarak işlev gören elektrik bileşenleri olduğunu gördük.Elektronik sensörlere giriş sensörleri eklemek, çevre hakkında bilgi sağlayarak fayda sağlayabilir.

Bununla birlikte, sensörler kendi başlarına çalışamazlar ve çoğu durumda arayüz adı verilen bir elektriksel veya elektronik devre gerekir.

Giriş arabirim devreleri, harici cihazların, ışık girişi, sıcaklık, basınç gibi fiziksel büyüklükleri tespit edebilen giriş sensörlerine, anahtar giriş tekniklerini, tek  basma düğmesinden ya da klavyeden veri girişi için herhangi bir basit anahtardan sinyal (veri veya kod) alıp almalarını ve analog-dijital dönüştürücüler kullanarak dönüşüm için hız sağlar.

Dönüştürücü Cihazlar Özet

DÖNÜŞTÜRÜCÜLER ÖZET

Dönüştürücü cihazları nerelerde ve nasıl kullanıldı ? Dönüştürücülerin bize sağladıkları faydalar nelerdir? Dönüştürücüler hakkında neler öğrendik ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Dönüştürücüler Özet adlı yazımızda paylaştıklarımızın kısa bir özetini yapalım.

Başlayalım.

DÖNÜŞTÜRÜCÜLER

Dönüştürücü, bir enerji türünü elektrik enerjisi gibi ışığa veya sese dönüştüren veya bazı fiziksel parametrelere karşılık gelen bir elektrik çıkışı veren cihazlardı.

Aşağıda, bu bölümde incelediğimiz transdüser ve sensörlerin bir özeti ve Transdüserler, Sensörler ve Aktüatörler ile ilişkili ana özelliklerin bir listesi bulunmaktadır.

Giriş Cihazları veya Sensörleri

Sensörler, bir enerji türünü veya miktarını elektriksel sinyale dönüştüren “Giriş” cihazlarıdır.

En yaygın algılayıcı formları Konum, Sıcaklık, Işık, Basınç ve Hızı tespit edenlerdir.

Tüm giriş cihazlarının en basiti anahtar veya düğmedir.

“Self-Generating” olarak adlandırılan bazı sensörler, termokupllar ve foto-voltaik güneş pilleri gibi ölçülen miktara göre çıkış voltajları veya akımları oluşturur.Bunların çıkış bant genişliği ölçülen miktara eşittir.

“Modülasyonlu” sensörler adı verilen bazı sensörler, endüktif sensörler, LDR’ler ve potansiyometreler gibi ölçülen miktara göre endüktans veya direnç gibi fiziksel özelliklerini değiştirir ve bir çıkış voltajı veya akımı sağlamak için bias durumunda olmaları gerekir.

Tüm sensörler düz bir lineer çıktı üretmez ve lineerleştirmek için bir devre gerekli olabilir.

Sensörler düşük çıkış sinyali ile algılama veya amplifikasyon devresi arasında uyumluluk sağlamak için sinyal koşullandırma da gerekebilir.

Ölçülebilen uygun bir elektrik sinyali üretmek için genellikle bir tür amplifikasyon gerekir.

Enstrümantasyon tip İşlemsel Amplifikatörler, sinyal işleme ve sensörlerin çıkış sinyalinin koşullandırılması için idealdir.

Çıkış Aygıtları veya Aktüatörler

“Çıkış” cihazları genel olarak Aktüatörler olarak adlandırılır ve tüm aktüatörlerin en basiti lambadır.

Röleler düşük voltajlı elektronik kontrol sinyallerinin ve yüksek güç yük devrelerinin iyi bir şekilde ayrılmasını sağlar.

Röleler, DC ve AC devrelerinin ayrılmasını sağlar (yani, bir DC kontrol sinyali aracılığıyla alternatif bir akım yolunu değiştirmek veya tam tersi).

Katı hal röleleri(SSR) hızlı tepki verir, uzun ömürlüdür, temaslı veya hareketli parça yoktur, ancak ısı emmesi gereklidir.

Selonoidler, temel olarak pnömatik valfleri, güvenlik kapılarını ve robot tipi uygulamaları açmak veya kapatmak için kullanılan elektromanyetik cihazlardır.Endüktif yüklerdir, bu nedenle bir volan diyot gereklidir.

Kalıcı mıknatıslı DC motorlar, alan sargısı olmadığından eşdeğer sarmalı motorlara göre daha ucuz ve daha küçüktür.

Transistör anahtarları basit On/Off tek kutuplu kontrolörler olarak kullanılabilir ve kontrol sinyalinin görev döngüsü değiştirilerek darbe genişlik hızı kontrolü elde edilir.

Tek yönlü bir motor, bir transistör H köprüsü içerisine bağlanarak çift yönlü motor kontrolü sağlanabilir.

Step motorlar, transistör anahtarlama teknikleri kullanılarak doğrudan kontrol edilebilir.

Bir step motorun hızı ve konumu, darbeler kullanılarak doğru bir şekilde kontrol edilebilir, böylece Açık döngü modunda çalışabilir.

Mikrofonlar, mekanik titreşimle üretilen Infra sesi, duyulabilir sesi, ultrason aralığında akustik dalgaları algılayabilen giriş ses dönüştürücülerdir.

Hoparlörler, sesli alarmlar, kornalar ve sirenler çıkış cihazlarıdır ve bir çıkış sesi, uyarı veya alarm üretmek için kullanılır.

DÖNÜŞTÜRÜCÜLER ÖZET SONUÇ :

Bugün Dönüştürücüler Özet adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Umuyorum faydalı bir yazı olmuştur.

Bir sonraki yazılarımızda giriş çıkış cihazları adına arayüz işlemlerine bakacağız.

İyi Çalışmalar

Ses Dönüştürücüleri Nedir |Ses Dönüştürücüleri Hakkında Herşey

SES DÖNÜŞTÜRÜCÜLERİ NEDİR ?

Ses dönüştürücüleri nedir ? Ses , ses dalgası , hoparlör nedir ? Ses ve ses dalgaları nasıl oluşur ve özellikleri nedir ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Ses Dönüştürücüleri Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

SES DÖNÜŞTÜRÜCÜLERİ

Ses, “akustik dalgalar” için kullanılan genel addır.Akustik dalgaların frekansları, 1Hz’den on binlerce Hertz’e kadar değişen frekanslara sahiptir ve insanın işitme üst limiti yaklaşık 20 kHz, (20.000 Hz) civarlarındadır.

Duyduğumuz ses, temel olarak, akustik dalgaları üretmek için kullanılan bir Ses Dönüştürücüsü tarafından üretilen mekanik titreşimlerden oluşur ve sesin “duyulması” için, hava, sıvı ya da katı madde yoluyla iletmesi için bir ortam gerektirir.

Ayrıca, gerçek sesin, tek bir ton veya nota gibi sürekli bir frekans ses dalgasında olması gerekmez, ancak mekanik bir titreşim, gürültü veya “patlama” gibi tek bir ses darbesinden oluşan bir akustik dalga olabilir.

Ses Dönüştürücüleri, sesi bir mikrofon gibi elektrik sinyaline dönüştüren giriş sensörlerini ve elektrik sinyallerini tekrar hoparlör gibi sese dönüştüren çıkış aktüatörlerini içerir.

Sesi yalnızca insan kulağı tarafından tespit edilebilen, 20Hz’den 20kHz’e (tipik bir hoparlör frekansı yanıtı) tespit edilen frekanslar aralığında mevcut olarak düşünme eğilimindeyiz, ancak ses bu aralıkların ötesine de uzanabilir.

Ses dönüştürücüler, kızılötesi ses adı verilen çok düşük frekanslardan ultrason adı verilen çok yüksek frekanslara kadar ses dalgalarını ve titreşimleri algılayabilir ve iletebilir.Ancak bir ses dönüştürücüsünün “ses” i tespit etmesi veya üretmesi için önce sesin ne olduğunu anlamamız gerekir.

Ses Nedir?

Ses, temel olarak, mekanik titreşimin bir şekli tarafından üretilen ve örneğin sesin kaynağı tarafından belirlenen bir “frekansı” olan, örneğin bir davulun düşük frekanslı bir sese sahip olduğu gibi , bir enerji dalgası biçimidir.

Bir ses dalga formu, Dalga Boyu (λ), Frekans (ƒ) ve Hız (m/s) olan elektriksel dalga formuyla aynı özelliklere sahiptir.Hem ses frekansı hem de dalga şekli, sesi başlangıçta üreten kaynak veya titreşim tarafından belirlenir ancak hız, ses dalgasını taşıyan iletim ortamına (hava, su vb.) bağlıdır.

Dalga boyu, hız ve frekans arasındaki ilişki aşağıda verilmiştir.

Ses Dalgası İlişkisi

Frekans(f) = Hız (m/s^-1) / Dalgaboyu(λ) Hertz

Burada ;

Dalgaboyu – Saniye cinsinden bir tam döngünün zaman periyodudur, (λ)

Frekans – Hertz cinsinden saniye başına dalga boyu sayısı, (ƒ)

Hız – (m/s^-1) cinsinden bir iletim ortamı yoluyla ses hızıdır.

Mikrofon Giriş Dönüştürücüsü

“Mic” olarak da adlandırılan Mikrofon, “ses sensörü” olarak sınıflandırılabilecek bir ses dönüştürücüsüdür.

Bunun nedeni, esnek diyaframına etkiyen “akustik” ses dalgasıyla orantılı olan bir elektriksel analog çıkış sinyali üretmesidir.Bu sinyal, akustik dalga biçiminin özelliklerini temsil eden bir “elektriksel görüntüdür”.

Genel olarak, bir mikrofondan gelen çıkış sinyali, gerçek ses dalgasıyla orantılı olan bir voltaj veya akım şeklinde bir analog sinyaldir.

Ses dönüştürücülerinde bulunan en yaygın mikrofon türleri Dinamik, Elektret Kondenseri, Şerit ve Piezo-electric Kristal tipleridir.Ses dönüştürücüsü olarak mikrofonlar için tipik uygulamalar, ultrasonun tıbbi uygulamalarda kullanıldığı yerlerde ses kaydı, çoğaltma, yayınların yanı sıra telefonlar, televizyon, dijital bilgisayar kaydı ve vücut tarayıcılarıdır.

Basit bir “Dinamik” mikrofon örneği resimde gösterilmiştir.

ses ve ses dalgaları , ses dönüştürücüleri nedir

Dinamik Hareketli-bobin Mikrofon Ses Dönüştürücü

Dinamik bir mikrofonun yapısı, hoparlörünkine benzer, ancak tersidir.

Ses dalgalarını elektrik sinyaline dönüştürmek için elektromanyetik indüksiyon kullanan, hareketli bir bobin tipi mikrofondur.Kalıcı bir mıknatısın manyetik alanı içinde asılı çok küçük bir ince tel bobinine sahiptir.Ses dalgası esnek diyaframa çarptığında, diyafram, bağlı tel bobinin mıknatısın manyetik alanı içinde hareket etmesine neden olan ses basıncına yanıt olarak ileri geri hareket eder.

Bobinin manyetik alan içindeki hareketi, Faraday’ın Elektromanyetik İndüksiyon Yasası ile tanımlandığı gibi bobinde voltaj oluşmasına neden olur.Bobinden çıkan çıkış voltajı sinyali, diyafram üzerine etkiyen ses dalgasının basıncına orantılıdır, böylece ses dalgası ne kadar yüksek ya da güçlüyse, çıkış sinyali de o kadar büyük olur ve bu tür bir mikrofon tasarımı basıncını hassas hale getirir.

Tel bobin genellikle çok küçük olduğu için, bobinin ve bağlı diyaframın hareket aralığı, ses sinyaline fazdan 90 derece olan çok lineer bir çıkış sinyali üretildiğinde, çok küçüktür.Ayrıca, bobin düşük empedanslı bir indüktör olduğundan, çıkış voltajı sinyali de çok düşüktür, bu nedenle sinyalin bir “ön amplifikasyon” biçimi gerekir.

Bu tür bir mikrofonun yapısı, bir hoparlörünkine benzediğinden, gerçek bir hoparlörü mikrofon olarak kullanmak da mümkündür.

Açıkçası, bir hoparlörün ortalama kalitesi, stüdyo tipi bir kayıt mikrofonu için olduğu kadar iyi olmayacak, ancak makul bir konuşmacının frekans tepkisi aslında ucuz bir “freebie” mikrofondan daha iyi olacaktır.

Ayrıca tipik bir hoparlörün bobin empedansı 8 ila 16Ω arasında değişmektedir.

Hoparlör Çıkış Dönüştürücü

Ses aynı zamanda bir uyarı sesi üretmek veya bir alarm gibi davranmak için bir çıkış cihazı olarak da kullanılabilir ve hoparlörler, sesler, kornalar ve sirenler, bu amaç için en yaygın kullanılan ses tipi için çıkış sesiyle kullanılabilen her tür ses dönüştürücüsüdür.

Hoparlörler, “ses aktüatörleri” olarak sınıflandırılan ve mikrofonların tam karşıtı olan ses dönüştürücülerdir.Görevleri, karmaşık elektrik analog sinyallerini orijinal giriş sinyaline mümkün olduğunca yakın olan ses dalgalarına dönüştürmektir.

Hoparlörler tüm şekillerde, boyutlarda ve frekans aralıklarında mevcuttur ki daha yaygın tipler hareketli bobin, elektrostatik, izodinamik ve piezo-elektrik’tir.Hareketli bobin tipi hoparlörler, elektronik devrelerde, kitlerde ve oyuncaklarda en çok kullanılan hoparlördür ve aşağıda inceleyeceğimiz bu tür ses dönüştürücüsüdür.

Hareketli Bobin Hoparlörünün çalışma prensibi, yukarıda baktığımız “Dinamik Mikrofon”un tam tersidir.“Konuşma veya ses bobini” adı verilen ince tel bobini, çok güçlü bir manyetik alan içerisinde askıya alınır ve kenarlarında metal bir çerçeveye asılan “diyafram” olarak adlandırılan bir kağıda veya Mylar konisine takılır.

Daha sonra basınca duyarlı giriş aygıtı olan mikrofonun aksine, bu tür ses dönüştürücü, basınç üreten bir çıkış aygıtı olarak sınıflandırılabilir.

Hareketli Bobin Hoparlör

Analog bir sinyal, hoparlörün ses bobininden geçtiğinde, elektro-manyetik alan üretilir ve gücü, ses yükselticisinin ses kontrol ayarının belirlediği “ses” bobinden akan akımla veya hareketli bobin sürücüsü belirlenir.

Bu alan tarafından üretilen elektromanyetik kuvvet, etrafındaki ana kalıcı manyetik alana karşı çıkar ve bobini kuzey ve güney kutupları arasındaki etkileşime bağlı olarak bir yöne veya diğerine itmeye çalışır.

Ses bobini koniye/diyaframa kalıcı olarak bağlı olduğundan, bu aynı zamanda art arda hareket eder ve hareketi etrafındaki havada bir rahatsızlığa neden olarak bir ses oluşturur.Giriş sinyali sürekli bir sinüs dalgasıysa, koni, hareket ederken havayı iten ve çeken bir piston gibi hareket ederek içeri girip çıkacak ve sinyalin frekansını temsil eden sürekli bir tek ton duyulacaktır.

Koninin hareket ettiği ve etrafındaki havayı ittiği kuvvet ve dolayısıyla hızı sesin yüksekliğini üretir.

Konuşma veya ses bobini temel olarak bir indüktör gibi bir empedans değerine sahip olduğu bir tel bobini olduğundan çoğu hoparlör için bu değer 4 ila 16Ω arasındadır ve 0Hz veya DC’de ölçülen hoparlörün değeri , “nominal empedansı” değeri olarak adlandırılır.

Amplifikatör ile hoparlör arasında maksimum güç aktarımı elde etmek için amplifikatörün çıkış empedansı ile her zaman hoparlörün nominal empedansı ile eşleştirmenin önemli olduğunu unutmayın.

Çoğu amplifikatör hoparlör kombinasyonu, % 1 veya% 2 gibi düşük bir verimlilik oranına sahiptir.

ses dönüştürücüleri nasıl çalışır

Bazıları tarafından tartışılsa da, iyi hoparlör kablosunun seçimi adına, kablonun iç kapasitansı ve manyetik akı karakteristikleri sinyal frekansıyla değiştiğinden, hem frekans hem de faz bozulmasına neden olduğundan, hoparlörün etkinliğinde önemli bir faktördür.

Bu, sinyali zayıflatma etkisine sahiptir.Ayrıca, yüksek güç amplifikatörlerinde, büyük akımlar bu kabloların içinden akar, böylece küçük ince çan teli tipi kablolar, uzun süre kullanıldıkları zaman aşırı ısınabilir ve bu da verimliliği azaltır.

İnsan kulağı genellikle 20Hz ila 20kHz arasındaki sesleri duyabilir ve genel amaçlı hoparlörler olarak adlandırılan modern hoparlörlerin frekans tepkisi, bu frekans aralığında, kulaklık, kulaklık ve ses dönüştürücü olarak kullanılan ticari olarak satılan diğer kulaklık türlerinde çalışacak şekilde düzenlenir.

Bununla birlikte, yüksek performanslı High Fidelity (Hi-Fi) tipi ses sistemleri için, sesin frekans tepkisi farklı küçük alt frekanslara bölünür ve böylece hem hoparlörlerin verimliliği hem de genel ses kalitesi aşağıdaki şekilde artar:

Genelleştirilmiş Frekans Aralıkları

Birim Açıklaması Frekans Aralığı
Sub-woofer 10Hz – 100Hz
Bass 20Hz – 3Khz
Orta-Menzil 1Khz – 10Khz
Tweeter 3Khz – 30Khz

Tek bir alan içine yerleştirilmiş ayrı bir Woofer, Tweeter ve Mid-range hoparlörü olan çoklu hoparlör muhafazalarında, ses sinyalinin tüm alt grupların doğru şekilde bölünmesini ve çoğaltılmasını sağlamak için pasif veya aktif bir “geçiş” ağı kullanılır.

Bu geçit ağı, geçit veya kesme frekansı ayrı ayrı hoparlör özelliklerine göre ince ayarlanmış ve çok hoparlörlü bir “Hi- örneği örneği ayarlanmış olan dirençler, indüktörler, kapasitörler, RLC tipi pasif filtreler veya op-amp aktif filtrelerden oluşur.

Çok Hoparlörlü (Hi-Fi) Tasarım (Resimde şemayı görebilirsiniz)

SES DÖNÜŞTÜRÜCÜLERİ SONUÇ:

Bugün Ses Dönüştücüleri Nedir adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Umuyorum faydalı olmuştur.

Bu derste, ses dalgalarını algılamak ve üretmek için kullanılabilecek farklı Ses Dönüştürücülerine baktık.Mikrofonlar ve hoparlörler en yaygın olarak kullanılan ses dönüştürücüsüdür, ancak çok yüksek frekansları algılamak için piezoelektrik aygıtlar kullanan diğer birçok tür ses dönüştürücüsü, su altı seslerini ve ses ileten ve alan ses sensörlerini tespit etmek için su altında kullanılmak üzere tasarlanan hidrofonlar , denizaltıları ve gemileri tespit etmek için vb. de kullanılmaktadır.

DC Motorlar Hakkında Herşey |DC Motorlar Nedir ?

DC & STEP MOTORLAR NEDİR ?

DC ve Step motorlar nedir ve nasıl çalışır ? DC motorlar nerelerde ve nasıl kullanılır ? DC motorların özellikleri nedir ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız DC Motorlar Hakkında Herşey adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

DC & STEP MOTORLAR

DC Motorlar, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren ve sürekli olan aktüatörlerdir.DC motorlar  pompaları, fanları, kompresörleri, tekerlekleri vb. döndürmek için kullanılabilecek sürekli bir açısal dönüş üretir.

Yaygın döner DC motorların yanı sıra sürekli bir lineer hareket üretebilen doğrusal motorlar da mevcuttur.

Temel olarak üç tip konvansiyonel elektrik motoru mevcuttur:

AC tipi Motorlar, DC tipi Motorlar ve Step Motorlar.

AC Motorlar genellikle yüksek güçlü ,tek veya çok fazlı endüstriyel uygulamalarda kullanılır, sabit bir dönme momenti ve fanlar veya pompalar gibi büyük yükleri kontrol etmek için gereklidir.

Elektrik motorları ile ilgili bu eğitici yazıda, konum kontrolü, mikroişlemci, PIC ve robotik tip devrelerde kullanılan basit DC Motorlar ve Step Motorlara bakacağız.

DC Motor Temelleri

DC Motor veya Doğru Akım Motoru, sürekli hareket üretmek için en sık kullanılan aktüatördür ve dönüş hızı kolayca kontrol edilebilir, bu sayede hız kontrolü, servo tipi kontrol ve/veya konumlandırma gereken uygulamalarda kullanım için idealdir.

Bir DC motor iki parçadan oluşur, sabit kısım olan bir “Stator” ve dönen kısım olan bir “Rotor”.

Sonuç olarak, temelde üç tip DC Motor mevcuttur.

Fırçalı Motor – Bu motor tipi, bir komütatör ve karbon fırça tertibatından bir elektrik akımını geçirerek, dolayısıyla “Fırçalı” terimi, bir sarılı rotorda (dönen kısım) bir manyetik alan üretir.

Statorlar (sabit kısım) manyetik alan, bir sarılı stator alanı sargısını kullanılarak veya daimi mıknatıslar kullanılarak üretilir.Genellikle fırçalı DC motorlar ucuz, küçük ve kolayca kontrol edilebilir.

Fırçasız Motor – Bu motor türü, kendisine bağlı sabit mıknatıslar kullanarak rotorda manyetik bir alan oluşturur ve elektronik ortamda komütasyon sağlanır.Genel olarak daha küçük fakat daha klasik olan DC motorlara göre daha pahalıdırlar çünkü statorda gerekli stator alanı dönme sırasını üretmek için “Hall efekti” anahtarlarını kullanırlar ancak eşdeğer fırçalanmış tiplerden daha iyi tork/hız özelliklerine sahiptirler, daha verimlidirler ve daha uzun çalışma ömrüne sahiptirler.

Servo Motor – Bu motor, temel olarak rotor miline bağlı bir tür konumsal geri besleme kontrolüne sahip olan fırçalanmış bir DC motordur.Bir PWM tipi kontrolöre bağlanır ve kontrol edilirler ve çoğunlukla konum kontrol sistemlerinde kullanılırlar.

Normal DC motorlar, uygulanan DC voltajı tarafından dönme hızlarının ve çıkış torku motor sargılarının içinden geçen akım tarafından belirlendiği için neredeyse doğrusal özelliklere sahiptir. Herhangi bir DC motorun dönme hızı, dakikada birkaç devirden (dev/dak) veya dakikada binlerce devir arasında değişebilir, bu da onları elektronik, otomotiv veya robotik uygulamalar için uygun hale getirir.

Bunları redüktörlere bağlayarak çıkış hızları azaltılabilir, aynı zamanda motorun tork çıkışını yüksek hızda arttırabilir.

dc motorlar nedir  nasıl çalışır

“Fırçalı” DC Motor

Yaygın kullanılan bir fırçalı DC Motor temel olarak iki parçadan oluşur; motorun Stator adı verilen sabit gövdesi ve DC makineler için Rotor veya “Armatür” adı verilen hareketi üreten dönen parça.

Motorların stator sargısı, AC makinelerinin aksine, gerekli olan Kuzey kutbu ve daha sonra bir Güney kutbu vb. stator alanı sürekli uygulanan frekansla birlikte döner.

Bu alan bobinleri içinde akan akım, motor alanı akımı olarak bilinir.

Stator alanını oluşturan bu elektromanyetik bobinler, seri olarak, paralel veya her ikisiyle (bileşik) motor armatürüyle birlikte elektriksel olarak bağlanabilir.Bir seri sargılı DC motor, armatürle seri olarak bağlı stator alan sargılarına sahiptir.

Benzer şekilde, bir şönt sargılı DC motor,resimde de gösterildiği gibi armatürle paralel olarak bağlanmış stator alanı sargılarına sahiptir.

Seri ve Şönt Bağlantılı DC Motor

Bir DC makinesinin rotoru veya armatürü, bir ucunda komütatör adı verilen elektriksel olarak izole edilmiş bakır parçalara bağlı akım taşıyan iletkenlerden oluşur.Komütatör, armatür döndükçe harici bir güç kaynağına karbon fırçalar (dolayısıyla “Fırçalı” motor ) üzerinden elektrik bağlantısı yapılmasını sağlar.

Rotor tarafından yapılan manyetik alan kurulumu, kendisini rotorun kendi ekseni üzerinde dönmesine neden olan sabit stator alanıyla hizalamaya çalışır, ancak birleşme gecikmeleri nedeniyle kendisini hizalayamaz.

Motorun dönme hızı rotorların manyetik alanının gücüne bağlıdır ve motora ne kadar fazla voltaj uygulanırsa rotor o kadar hızlı dönecektir.Bu uygulanan DC voltajı değiştirilerek, motorun dönme hızı da değişebilir.

Fırçalı DC Motor

Kalıcı mıknatıs (PMDC) fırçalı DC motor, genellikle alan sargısı olmadığından eşdeğer sarılı stator tipi DC motorlardan çok daha küçük ve daha ucuzdur.

Sabit mıknatıslı DC (PMDC) motorlarda bu alan bobinleri, çok yüksek manyetik enerji alanlarına sahip güçlü nadir toprak (yani, Samarium Cobolt veya Neodim Demir Bor) tipi mıknatıslarla değiştirilir.

Kalıcı mıknatısların kullanılması, DC motoruna, kalıcı ve bazen çok güçlü manyetik alan nedeniyle eşdeğer sargılı motorlara göre çok daha iyi bir lineer hız/tork karakteristiği verir.

Her ne kadar DC fırçalı motorlar çok verimli ve ucuz olsalar da, fırçalı DC motorla ilgili problemler, kıvılcımın, komütatörün iki yüzeyi ile karbon fırçaları arasında kendiliğinden oluşan ısı, kısa ömür ve kıvılcım nedeniyle elektriksel gürültü ile sonuçlanan ağır yük koşullarında meydana gelmesidir. MOSFET veya transistör gibi herhangi bir yarı iletken anahtarlama cihaza zarar verebilir.

Bu dezavantajların üstesinden gelmek için, Fırçasız DC Motorlar geliştirilmiştir.

Fırçasız DC Motor

Fırçasız DC motor (BDCM), sabit bir mıknatıslı DC motoruna çok benzer, ancak komütatör kıvılcımları nedeniyle değiştirilecek veya yıpranacak fırçalara sahip değildir.

Bu nedenle, rotorda motorların ömrünü uzatan az miktarda ısı üretilir.Fırçasız motorun tasarımı, daha karmaşık bir tahrik devresi kullanarak fırça ihtiyacını ortadan kaldırır, rotor manyetik alanı sürekli stator alanıyla senkronize olan sürekli bir mıknatıs olup daha hassas bir hız ve tork kontrolü sağlar.

O zaman fırçasız bir DC motorun yapısı AC motoruna çok benzer, bu da onu gerçek bir senkron motor haline getirir ancak bir dezavantajı, eşdeğer bir “fırçalanmış” motor tasarımından daha pahalı olmasıdır.

Fırçasız DC motorların kontrolü, normal fırçalı DC motordan çok farklıdır, çünkü bu motor tipi, yarı iletken anahtarlamayı kontrol etmek için gereken geri besleme sinyallerini üretmek için gereken rotorların açısal pozisyonunu (veya manyetik direkleri) tespit etmek için bazı araçlar içerir.

En yaygın konum/kutup sensörü “Hall Efekt Sensörü”dür, ancak bazı motorlar da optik sensörler kullanır.

Hall efekti sensörleri kullanılarak, elektromıknatısların polaritesi motor kontrol tahrik devresi tarafından değiştirilir.Ardından motor, dijital hız sinyaline kolayca senkronize edilebilir ve böylece hassas hız kontrolü sağlanır.

Fırçasız DC motorlar, harici bir sabit mıknatıslı rotor ve bir dahili elektromıknatıs statoru veya bir dahili bir sabit mıknatıslı rotor ve bir harici elektromıknatıs statoru olacak şekilde imal edilebilir.

Fırçasız DC Motorun “fırçalı” olanına kıyasla avantajları daha yüksek verimlilik, yüksek güvenilirlik, düşük elektrik gürültüsü, iyi hız kontrolü ve daha da önemlisi, daha yüksek hızlarda aşınacak fırça veya komütatör değildir.

Ancak dezavantajları, kontrol edilmeleri daha pahalı ve daha karmaşık olmalarıdır.

DC Servo Motor

Kapalı devre tip uygulamalarda kullanılan DC Servo motorlar da, çıkış motor milinin pozisyonu tekrar motor kontrol devresine geri beslenir.

Tipik konumsal “Geri bildirim” cihazları ,endüstri de , uçaklar ve tekneler gibi radyo kontrol modellerinde kullanılan çözücüler, enkoderler ve potansiyometreleri içerir.

Bir servo motor genel olarak hız azaltma için dahili bir dişli kutusu içerir ve doğrudan yüksek tork sağlayabilmektedir.

Bir servo motorun çıkış mili, bağlı olan dişli kutusu ve geri besleme cihazları nedeniyle DC motor milleri gibi serbestçe dönmez.

DC Servo Motor Blok Şeması

Bir servo motor bir DC motordan, redüksiyon dişli kutusundan, konumsal geri besleme cihazından ve bir tür hata düzeltmeden oluşur.

Hız veya konum, cihaza uygulanan konumsal giriş sinyaline veya referans sinyale göre kontrol edilir.

Hata algılama amplifikatörü bu giriş sinyaline bakar ve bunu motorların çıkış milinden gelen geri besleme sinyaliyle karşılaştırır ve motor çıkış milinin bir hata durumunda olup olmadığını belirler ve eğer hata varsa denetleyici motoru hızlandıran veya yavaşlatan uygun düzeltmeler yapar.

Konumsal geri besleme cihazına verilen bu yanıt, servo motorun bir “Kapalı Çevrim Sistem” içerisinde çalıştığı anlamına gelir.

Büyük endüstriyel uygulamaların yanı sıra, servo motorlar küçük uzaktan kumandalı modellerde ve robotlarda da kullanılır, çoğu servo motorları her iki yönde yaklaşık 180 dereceye kadar dönebilir ve bunları doğru açısal konumlandırma için ideal kılar.

Bununla birlikte, bu RC tipi servolar, özel olarak değiştirilmediği sürece, klasik DC motorlar gibi sürekli olarak yüksek hızlarda dönemezler.

Bir servo motor, bir paketteki birkaç cihazdan, motordan, dişli kutusundan, geri besleme cihazından ve pozisyon, yön veya hızı kontrol etmek için hata düzeltmesinden oluşur.Robotik ve küçük modellerde yaygın olarak kullanılırlar, çünkü sadece üç kablo, güç, toprak ve sinyal kontrolü kullanılarak kolayca kontrol edilebilirler.

dc motorlar hakkında herşey

DC Motor Anahtarlama ve Kontrol

Küçük DC motorlar, anahtarların, rölelerin, transistörlerin veya mosfet devreleri vasıtasıyla “en basit” motor kontrol şekli “Doğrusal” kontrol olmak üzere “Açık” veya “Kapalı” olarak çalıştırılabilir.

Bu tip devre, tek bir güç kaynağından motoru kontrol etmek için anahtar olarak bir Bipolar Transistör kullanır (Bir Darlington transistör de kullanılabilirdi, daha yüksek bir akım derecesine ihtiyaç duyulur bu durumda).

Transistöre akan base akım miktarını değiştirerek, örneğin transistör “yarım yollu” çalıştırıldığında motorun hızını kontrol edebilirsiniz, daha sonra besleme voltajının sadece yarısı motora gider. Transistör “tamamen AÇIK” duruma getirildiğinde (doygun), besleme voltajının tamamı motora gider ve daha hızlı döner.

Daha sonra, bu lineer kontrol tipi için, aşağıdaki gibi gösterildiği gibi güç sürekli olarak motora verilir.

Motor Hız Kontrolü 

Yukarıdaki basit anahtarlama devresi, tek yönlü (sadece bir yön) motor devri kontrol devresi için devreyi gösterir.Bir DC motorun dönme hızı, terminalleri arasındaki gerilim ile orantılı olduğundan, bir transistör kullanarak bu terminal gerilimini düzenleyebiliriz.

İki transistör, motorun ana armatür akımını kontrol etmek için bir darlington çifti olarak bağlanır. Temel sürücü transistörünü (TR1) kontrol eden birinci ilk transistöre (TR1) göre ana tahrik transistörünü (TR2) kontrol eden 5kΩ bir potansiyometre kullanılır;

Opsiyonel volan diyotları, motorun döndükçe ürettiği herhangi bir geri emmeye karşı koruma için anahtarlama transistörü, TR2 ve motor terminallerine bağlanır.Ayarlanabilir potansiyometre, sırasıyla motoru “tamamen açık” (doygunluk) veya “tamamen kapalı” (kesme) konumuna getirmek için bir mikro kontrolör veya PIC portundan sürekli devre girişine uygulanan “1” veya mantık “0” sinyaliyle değiştirilebilir.

Bu temel hız kontrolünün yanı sıra, aynı devre motorların dönüş hızını kontrol etmek için de kullanılabilir.Motor akımını “on” ve “off” değerlerinin yeterince yüksek bir frekansta art arda açılmasıyla motorun hızı, durma noktası (0 dev/dak) ile tam hız (% 100) arasında değişebilir.

Bu, “açık” olan zamanın (tON) “kapalı” olan zamana (tOFF) oranı değiştirilerek elde edilir ve bu, darbe genişliği modülasyonu(PWM) olarak bilinen bir işlem kullanılarak elde edilebilir.

Darbe Genişliği Hız Kontrolü (PWM)

Daha önce bir DC motorun dönme hızının, terminallerindeki ortalama gerilim değeriyle doğru orantılı olduğunu ve bu değer ne kadar yüksek olursa, izin verilen maksimum motor volta kadar, motorun o kadar hızlı döneceğini söylemiştik.

Başka bir deyişle, daha fazla voltaj daha fazla hız anlamına gelmekteydi.

“On” (tON) zamanı ile “Off” (tOFF) zaman süreleri arasındaki oranı değiştirerek “Çalışma Oranı”, veya “Görev Döngüsü” olarak adlandırılan motor voltajının ortalama değeri ve dolayısıyla dönme hızı değişebilir.

Basit tek kutuplu tahrikler için çalışma oranı β:

Çalışma Saykıl/Oranı = β = a/(a+b)   -> a = On zamanı / b= Off zamanı

Ve motora beslenen ortalama DC çıkış voltajı şu şekilde verilir: Vmean = β x Vbesleme

Ardından, darbe a’nın genişliğini değiştirerek, motor voltajı ve dolayısıyla motora uygulanan güç kontrol edilebilir ve bu kontrol tipine Darbe Genişliği Modülasyonu veya PWM denir.

Motorun dönme hızını kontrol etmenin başka bir yolu, “Açık” ve “Kapalı” çalışma oranı süreleri sabit tutulurken frekansı (ve dolayısıyla kontrol voltajının zaman dilimini) değiştirmektir.

Bu kontrol tipine Darbe Frekansı Modülasyonu veya PFM denir.

Darbe frekans modülasyonunda, motor voltajı, örneğin düşük frekansta veya çok az darbeyle değişken frekanslı darbeler uygulanarak kontrol edilir, motora uygulanan ortalama voltaj düşüktür ve bu nedenle motor hızı düşüktür.

Daha yüksek bir frekansta veya çok sayıda darbeyle, ortalama motor terminal voltajı artar ve motor hızı da artar.

Daha sonra, transistörler, bir “motorun” (değişken motor voltajı), “Darbe Genişliği Modülasyonu” (darbe genişliğini değiştiren) bir DC motoruna uygulanan güç miktarını kontrol etmek için kullanılabilir.

Bir DC Motorun Yönünü Ters Çevirme

Tek bir transistörlü bir DC motorun hızını kontrol etmek birçok avantaja sahipken, aynı zamanda bir ana dezavantaja sahiptir ki bu , dönüş yönü her zaman aynıdır ve “Tek yönlü” bir devredir.

Birçok uygulamada motoru ileri ve geri yönde iki yönde çalıştırmamız gerekir.

Bir DC motorun yönünü kontrol etmek için, motorun bağlantılarına uygulanan DC gücünün kutupsallığı, milinin ters yönde dönmesine izin vererek ters çevrilmelidir.Bir DC motorun dönme yönünü kontrol etmenin çok basit ve ucuz bir yolu, resimde de görebileceğiniz şekilde düzenlenmiş farklı anahtarlar kullanmaktır:

DC Motor Yön Kontrolü

İlk devre, motor bağlantılarının kutupsallığını kontrol etmek için tek bir çift kutuplu, çift atışlı (DPDT) anahtar kullanır.Kontaklar değiştirilerek motor terminallerine giden besleme ters çevrilir ve motor yönünü tersine çevirir.

İkinci devre biraz daha karmaşıktır ve “H” yapılandırmasında düzenlenmiş dört adet tek kutuplu, tek kontak (SPST) anahtarı kullanır.

Mekanik anahtarlar anahtar çiftlerinde düzenlenmiştir ve DC motoru çalıştırmak veya durdurmak için belirli bir kombinasyonda çalıştırılmalıdır.

Örneğin, A + D kontaklarının kombinasyonu ileri dönüşü kontrol ederken B + C kontakları gösterilen şekilde ters dönüşü kontrol eder.

Anahtar kombinasyonları A+B veya C+D hızlı bir şekilde frenlenmesine neden olan motor terminallerini devre dışı bırakır.Bununla birlikte, anahtarların bu şekilde kullanılması, A+C veya B+D kontaklarının birlikte çalıştırılmasının güç beslemesini keseceği için tehlikeleri vardır.

Yukarıdaki iki devre, çoğu küçük DC motor uygulaması için çok iyi çalışsa da, gerçekten motor yönünü tersine çevirmek için farklı mekanik anahtar kombinasyonlarını çalıştırmak isteriz.

NO (Normalde açık) Elektromekanik Röle seti için manuel anahtarları değiştirebiliriz ve tek bir ileri-geri düğmesi veya anahtarına sahip olabiliriz ya da bir katı hal CMOS 4066B dörtlü çift anahtar kullanabiliriz.

Ancak, bir motorun iki yönlü kontrolünü (bunun yanı sıra hızı) kontrol etmenin çok iyi bir yolu, motoru resimde de  gösterildiği gibi bir Transistör H köprü tipi devre düzeneğine bağlamaktır.

Temel Çift Yönlü H Köprü Devresi

Resimdeki H köprüsü devresi öyle adlandırılmıştır, çünkü dört anahtarın, elektro-mekanik rölelerin veya transistörlerin temel konfigürasyonu, motor merkez çubuk üzerinde konumlandırılmış olarak “H” harfine benzer.

Transistör veya MOSFET H köprüsü kullanılan muhtemelen en yaygın kullanılan iki yönlü DC motor kontrol devrelerinden biridir.

Her bir dalda hem NPN hem de PNP “tamamlayıcı transistör çiftleri” kullanır, transistörler motoru kontrol etmek için çiftler halinde bir araya getirilir.

Kontrol girişi A, motoru bir yönde çalıştırır ve B girişi, motoru diğer yönde çalıştırır.Daha sonra transistörleri “On” veya “Off” olarak “diyagonal çift” olarak değiştirerek motorun yön kontrolü sağlanır.

Örneğin, TR1 transistörü “ON” ve TR2 transistörü “OFF” ise, A noktası besleme voltajına (+ Vcc) ve TR3 transistörü “OFF” ise ve TR4 transistörü “ON” ise B noktasına bağlanırsa 0 volt (GND). Ardından motor, A terminalinin pozitif ve B terminalinin negatif olması için tek yönde dönecektir.

Anahtarlama durumları, TR1 “KAPALI” olacak şekilde ters çevrilirse, TR2 “AÇIK”, TR3 “AÇIK” ve TR4 “KAPALI” ise, motor akımı ters yönde akacak ve motorun ters yönde dönmesine neden olacaktır.

Daha sonra, A ve B girişlerine zıt mantık seviyeleri “1” veya “0” uygulanarak, motorların dönüş yönü aşağıdaki gibi kontrol edilebilir.

H-köprü Gerçeği Tablosu

Giriş A Giriş B Motor Fonksiyonları
TR1 ve TR4 TR2 ve TR3  
0 0 Motor durdu (off)
1 0 Motor ileri dönüyor
0 1 Motor geri dönüyor
1 1 İzin verilmez.Uygun değil

Güç kaynağının kısa devre yapmasına neden olabileceği için başka giriş kombinasyonlarına izin verilmemesi önemlidir, yani bu durumda hem transistörler, hem de TR1 ve TR2 aynı anda “AÇIK” duruma getirilmiştir (sigorta = patlama!)

Yukarıda görüldüğü gibi tek yönlü DC motor kontrolünde olduğu gibi, motorun dönme hızı Darbe Genişliği Modülasyonu veya PWM kullanılarak da kontrol edilebilir.

Daha sonra, H köprü geçişini PWM kontrolü ile birleştirerek, motorun yönü ve hızı doğru bir şekilde kontrol edilebilir.

SN754410 Quad Yarım H-Köprü Entegre devresi veya 2-H köprülü olan L298N gibi ticari olarak kullanılan ticari kod çözücüsü entegre’leri, gerekli tüm kontrol ve güvenlik mantığıyla birlikte mevcut olan H köprülü çift yönlü motor kontrol devreleri için özel olarak tasarlanmıştır.

dc motor özellikleri ve kullanımı

DC Step Motor

Yukarıdaki DC motor gibi, Step Motorlar da darbeli dijital giriş sinyalini ayrık (artımlı) bir mekanik harekete dönüştüren elektromekanik aktüatörlerdir ve endüstriyel kontrol uygulamalarında yaygın olarak kullanılırlar.

Bir kademeli motor, bir komütatör ve karbon fırçalarla bir armatür içermemesi, ancak birçok parçadan oluşan bir rotora sahip olduğu, bazı tiplerde yüzlerce kalıcı manyetik dişe ve tek tek sargılı bir statora sahip olduğu, senkronize fırçasız bir motor türüdür.

Adından da anlaşılacağı gibi, step motor konvansiyonel bir DC motor gibi sürekli bir şekilde dönmez, ancak her dönme hareketinin açısı ya da stator kutupları ve rotorların sayısına bağlı olarak basamaklı, “Adımlar” ya da “Artırmalar” halinde hareket eder ve step motorun dişleri bulunmaktadır.

Ayrık kademeli işlemlerinden dolayı, kademeli motorlar 1.8, 3.6, 7.5 derece vb. gibi bir zamanda bir dönüş işleminin bir kısmını kolayca döndürülebilir.

Örneğin, bir kademeli motorun bir tam devri (360 derece= tam olarak 100 adım olması gibi)

Daha sonra motor için adım açısı 360 derece/100 adım = adım başına -> 3,6 derece olarak verilir. Bu değer genellikle step motorlar Adım Açısı olarak bilinir.

Üç temel step motor tipi vardır: Değişken Relüktans, Kalıcı Mıknatıs ve Hibrit (her ikisinin bir kombinasyonu).

Bir Kademeli Motor özellikle, kademeli motorun başlatılması, durdurulması, geri çevrilmesi ve hız kontrolüne hızlı bir şekilde yanıt vererek doğru konumlandırma elde etmek ve tekrarlanabilirlik gerektiren uygulamalara ve step motorun diğer bir önemli özelliğine sahip olması için özellikle uygundur.

Genel olarak, step motorlarda, stator üzerine monte edilmiş çok sayıda elektromıknatıs “diş” içeren çok sayıda kalıcı mıknatıs içeren bir iç rotor bulunur.

Stator elektromıknatısları kutuplanır ve sırayla depolarize edilir, bu da rotorun bir seferde bir “adım” dönmesine neden olur.

Modern çok kutuplu, çok dişli adım motorları, adım başına 0,9(Devrine göre 400 pals) dereceden daha az hassasiyete sahiptir ve  çoğunlukla disket/sabit disk sürücülerinde manyetik kafalar için kullanılanlar, yazıcılar/çiziciler veya robotik uygulamalar gibi son derece hassas konumlandırma sistemleri için kullanılır.

En sık kullanılan step motor, devir başına 200 adımlı step motordur.50 diş rotorlu, 4 fazlı stator ve 1.8 derecelik (360 derece/(50 × 4)) bir adım açısına sahiptir.

Step Motor Yapısı ve Kontrolü

Yukarıdaki değişken relüktans step motoruna ait basit örneğimizde, motor, A, B, C ve D etiketli dört elektromanyetik alan bobini ile çevrili merkezi bir rotordan oluşur.

Aynı harf ile tüm bobinler, enerji veren, yani işaretli olan, manyetik rotorun kendisini bu bobin grubuyla aynı hizada olmasına neden olur.

Her bir bobin grubuna güç uygulanarak, rotor, step açısı yapısı tarafından belirlenen bir açıyla bir pozisyondan diğerine dönmesi veya “adım” yapması ve bobinlerin sırayla enerjilendirilmesiyle rotor bir döner hareket üretecektir.

Kademeli motor sürücüsü, alan bobinlerine örneğin “ADCB, ADCB, ADCB, A…” vb. ayarlanmış bir sırada enerji vererek motorun hem adım açısını hem de hızını kontrol eder, rotor bir yönde (ileri) ve pals dizisini “ABCD, ABCD, ABCD, A…” vb. tersine çevirerek rotor ters yönde (ters) dönecektir.

Bu yüzden yukarıdaki basit örneğimizde, step motorun dört bobini vardır, bunu 4 fazlı bir motor yapar, statordaki kutup sayısı 45 derece aralıklarla aralıklı sekiz (2×4) olur.

Rotordaki diş sayısı, 60 derece olarak -> aralıklı altıdır.

Daha sonra rotorun bir tam devri tamamlaması için 24 (6 diş x 4 bobin) olası pozisyonlar veya “adımlar” vardır.Bu nedenle, yukarıdaki adım açısı şöyle verilmiştir: 360 derece/24 adım = 15 derece

Açıkçası, daha rotor dişleri ve/veya stator bobinleri daha fazla kontrol ve daha ince bir adım açısı ile sonuçlanacaktır.Ayrıca motorun elektrik bobinlerini farklı konfigürasyonlarda bağlayarak Tam, Yarım ve mikro adım açıları mümkündür.

Bununla birlikte, mikro adımlamayı başarmak için step motorun uygulanması pahalı olan (yarı) bir sinüzoidal akımla sürülmesi gerekir.

Bir step motorun dönme hızını, bobinlere uygulanan dijital darbeler (frekans) arasındaki zaman gecikmesini değiştirerek de kontrol etmek mümkündür, gecikme süresi bir tam devir için hız yavaşlar.

Motora sabit bir pals sayısı uygulayarak, motor şaftı belirli bir açıda dönecektir.

Zaman gecikmeli darbe kullanmanın avantajı, herhangi bir ek geri bildirim formuna ihtiyaç duyulmamasıdır, çünkü motora verilen darbe sayısını sayarak rotorun son konumu tam olarak bilinecektir.

Bir dizi dijital giriş darbesine verilen bu tepki, step motorun “Açık Döngü Sisteminde” çalışmasına izin vererek kontrol etmeyi hem daha kolay hem de daha ucuz hale getirir.

Örneğin, yukarıdaki step motorumuzun adım başına 3.6 derece adım açısına sahip olduğunu varsayalım.

Motoru 216 derecelik bir açıyla döndürmek ve sonra istenen pozisyonda tekrar durdurmak için sadece toplamın gerekli olması gerekir:

216 derece/(3.6 derece/adım) = stator bobinlerine uygulanan 80 puls.

Adım adım hızını, dönüş hızını ve motor yönünü kontrol edebilen çok sayıda step motor kontrolörü entegre devre vardır.

Böyle bir denetleyici entegresi, tüm gerekli sayıcı ve kod dönüştürme yeneteğine sahip olan ve motora giden 4 tam kontrollü köprü çıkışını doğru sırada otomatik olarak çalıştırabilen SAA1027’dir.

Dönüş yönü, tek adım modu ile birlikte veya seçilen yönde sürekli (kademesiz) dönüş ile de seçilebilir, ancak bu, kontrol ünitesine biraz yük getirir.

8 bitlik bir dijital kontrol cihazı kullanırken, adım başına 256 mikro adım da mümkündür

SAA1027 Step Motor Kontrol Çipi

Dönme Aktüatörleri ile ilgili bu yazıda, fırçalı ve fırçasız DC Motor, DC Servo Motor ve Step Motoruna konumsal veya hız kontrolü için bir çıkış aracı olarak kullanılabilecek bir elektromekanik aktüatör olarak baktık.

DC & STEP MOTORLAR SONUÇ :

Bugün DC & Step motorlar hakkında geniş bir inceleme yaptık.Umuyorum faydalı olmuştur sizlere.

Giriş/Çıkış cihazları hakkındaki bir sonraki derste, Aktüatörler adı verilen çıkış aygıtlarına ve özellikle elektromanyetizma kullanarak bir elektrik sinyalini tekrar ses dalgalarına dönüştüren çıkış aygıtlarına bakmaya devam edeceğiz. Bir sonraki derste inceleyeceğimiz çıkış cihazı tipi Hoparlör.

Lineer Selonoid Hakkında Herşey | Elektronik Giriş Çıkış Cihazları Serisi

LİNEER SELONOİD NEDİR ?

Lineer selonoid aktüatörleri nedir ? Lineer Selonoidler nerelerde ve nasıl kullanılırlar ? Lineer Selenoidler nasıl çalışır ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Lineer Selonoid Hakkında Herşey adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

LİNEER SELONOİD AKTÜATÖRLERİ

Lineer selonoid, önceki derste görülen elektromekanik röle ile aynı temel prensipte çalışır ve tıpkı röle gibi, transistörler veya MOSFET’ler kullanılarak da değiştirilebilir ve kontrol edilebilir.

Bir “Lineer Selonoid”, elektrik enerjisini mekanik bir itme veya çekme kuvveti veya hareketine dönüştüren elektromanyetik bir cihazdır.

Lineer selonoidin temel olarak ferro manyetik aktüatörlü silindirik bir tüpün etrafına sarılmış bir elektrik bobini veya bobin gövdesinin “içeri” ve “dışarı” olarak hareket etmekte veya kaydırılmasında serbest olarak kullanılan bir “piston” bulunur.

Selonoidler, kapıları ve kontakları elektriksel olarak açmak, valfleri açmak veya kapatmak, robotik parçaları ve mekanizmaları hareket ettirmek ve çalıştırmak ve hatta elektrik bobini ile enerji vererek elektrik anahtarlarını çalıştırmak için kullanılabilir.

Selonoidler, en yaygın tiplerin, lineer elektromekanik aktüatör (LEMA) ve döner selonoid olarak da bilinen lineer selonoid olduğu çeşitli formatlarda mevcuttur.

Her iki selonoid, lineer ve rotasyon tipi, bir tutma (sürekli enerjili) veya mandallama tipi (ON-OFF puls) olarak kullanılabilir; mandallama tipleri, enerjili veya kapatma uygulamalarında kullanılır. Doğrusal selonoidler, orantısal hareket kontrolü için de tasarlanabilir, piston pozisyonu güç girişi ile orantılıdır.

Elektrik akımı bir iletkenden geçtiğinde manyetik bir alan oluşturur ve Kuzey ve Güney Kutuplarına göre bu manyetik alanın yönü tel içindeki akım akışının yönü ile belirlenir.

Lineer Selonoid Nasıl Çalışır

Bu tel bobini, kalıcı bir mıknatıs için olduğu gibi tamamen kendi kuzey ve güney kutuplarına sahip bir “Elektromıknatıs” olur.

Bu manyetik alanın kuvveti, bobinden geçen akım miktarını kontrol ederek veya bobinin sahip olduğu dönüş veya ilmek sayısını değiştirerek arttırılabilir veya azaltılabilir.

Bir Bobin tarafından üretilen Manyetik Alan

Bir bobin sargılarından bir elektrik akımı geçtiğinde, bir elektromıknatıs gibi davranır ve bobinin içine yerleştirilmiş olan piston, bobinin ortasına doğru bobin gövdesi içindeki manyetik akı düzeneği tarafından çekilir; küçük yay, pistonun bir ucuna takılıdır.

Pistonların hareketinin kuvveti ve hızı, bobin içinde üretilen manyetik akının gücüyle belirlenir.

Besleme akımı “KAPALI” (enerjisiz) konumuna getirildiğinde, daha önce bobin tarafından üretilen elektromanyetik alan çöker ve sıkıştırılmış yayda depolanan enerji, pistonu orijinal bekleme konumuna geri döndürür.

Pistonun bu ileri-geri hareketi, “Stroke” selonoidleri olarak bilinir, bir başka deyişle, pistonun bir “içeri” veya “dışarı” yönünde, örneğin 0 – 30mm hareket edebildiği maksimum mesafedir.

Lineer Selonoid Yapı

Bu tip selonoid, doğrusal yönsel hareket ve pistonun hareketinden dolayı genellikle bir Lineer Selonoid olarak adlandırılır.

Lineer selonoidler, enerji verildiğinde bağlı yükü kendisine doğru çekerken “Çekme tipi” olarak adlandırılan iki temel konfigürasyonda ve enerji verildiğinde kendinden uzağa iten ters yönde hareket eden “itme Tipi” olarak bulunur.

Hem itme hem de çekme tipleri genellikle, geri tepme yayı ve piston tasarımında olduğu gibi aynı şekilde yapılır.

Çekmeli Tip Lineer Selonoid Yapı

Lineer selonoidler, elektronik olarak çalıştırılan kapı kilitleri, pnömatik veya hidrolik kontrol valfleri, robotikler, otomotiv motor yönetimi, bahçeyi sulamak için sulama valfleri ve hatta “Ding-Dong” kapı zilleri gibi açık veya kapalı (içeri veya dışarı) tip bir hareket gerektiren birçok uygulamada kullanışlıdır.Açık çerçeve, kapalı çerçeve veya kapalı boru tipi olarak mevcut çeşitleri bulunmaktadır.

Döner Selonoidler

Çoğu elektromanyetik selonoid, doğrusal ileri geri kuvvet veya hareket üreten doğrusal cihazlardır. Bununla birlikte, nötr bir pozisyondan saat yönünde, saat yönünün tersine veya her iki yönde (iki yönlü) bir açısal veya döner hareket üreten dönme selonoidleri de mevcuttur.

Küçük DC motorları değiştirmek için rotatif selonoidler kullanılabilir veya step motorlar açısal için hareket çok küçükken, dönme açısı başlangıçtan bitiş konumuna değişen açıdır.

Yaygın olarak bulunan döner selonoidler, 25, 35, 45, 60 ve 90 derece’lik hareketlerin yanı sıra 2 konumlu kendi kendini geri yükleme veya sıfır dönüşe, örneğin 0’dan 90’a geri dönüş gibi belirli bir açılı ve çoklu hareketlere sahiptir.

Örnek olarak ;  -0 dereceden 90 dereceye ve tekrar 0 dereceye , 3-pozisyon kendiliğinden bir döngüde çalışması gibi

Örneğin 0 derece ila + 45 derece veya 0 derece ila -45 derece gibi 2 pozisyonlu mühürleme gibi

Döner selonoidler, enerjilendirildiğinde veya bir elektromanyetik alanın polaritesindeki bir değişiklik, kalıcı bir mıknatıslı rotorun konumunu değiştirdiğinde dönme hareketi oluşturur.

Yapıları, bobinin üzerine yerleştirilmiş bir çıkış miline bağlı manyetik diski olan çelik bir çerçevenin etrafına sarılmış bir elektrik bobininden oluşur.

Bobin enerjilendiğinde, elektromanyetik alan, diskin bitişik sabit manyetik kutuplarını iter, döner selonoidin mekanik yapısı tarafından belirlenen bir açıyla dönmesine neden olan çoklu kuzey ve güney kutupları üretir.

Otomatlarda veya oyun makinelerinde rotatif selonoidler, vana kontrolü, özel yüksek hızlı kamera deklanşörü, düşük güç veya yüksek kuvvetli veya torklu değişken konumlandırma selonoidleri, nokta vuruşlu yazıcılarda, daktilolarda, otomatik makinelerde veya otomotiv uygulamalarında vb. kullanılırlar.

Selonoid Anahtarlama

Genel olarak doğrusal veya döner selonoidler, DC gerilim ile çalışır, ancak DC selonoidini değiştirmek için kullanılabilen beslemeyi düzeltmek için tam dalga köprü doğrultucular kullanarak AC sinüzoidal gerilimlerle de kullanılabilirler.

Küçük DC tip selonoidler, Transistör veya MOSFET anahtarları kullanılarak kolayca kontrol edilebilir ve robotik uygulamalarda kullanım için idealdir.

Bununla birlikte, daha önce elektromekanik rölelerde gördüğümüz gibi, lineer selonoidler “endüktif” cihazlardır, bu nedenle yüksek geri emf voltajlarının yarı iletken anahtarlama cihazına zarar vermesini önlemek için selonoid bobin üzerinde bir tür elektrik koruması gerekir.

Bu durumda standart “Volan Diyotu” kullanılır, ancak eşit miktarda bir zener diyotu veya küçük değer varistör kullanabilirsiniz.

Lineer selonoid nedir

Bir Transistör Kullanarak Selonoidleri Anahtarlama

Enerji Tüketimini Azaltma

Selonoidlerin ve özellikle lineer selonoidin ana dezavantajlarından biri, tel bobinlerinden yapılan “endüktif cihazlar” olmasıdır.

Bu, selonoid bobinin, telin direnci nedeniyle onları çalıştırmak için kullanılan elektrik enerjisinin bir kısmını “Isıtma” enerjisine dönüştürdüğü anlamına gelir.

Başka bir deyişle, bir elektrik kaynağına uzun süre bağlı kaldıklarında ısınırlar.Ve gücün bir selonoid bobine uygulanma süresi uzadıkça, bobin ısınır.

Bobin ısınırken, elektriksel direnci de değişerek sıcaklığını artırarak daha fazla akımın akmasına izin verir.

Bobine sürekli bir voltaj girişi uygulandığında, selonoid bobinin soğutma gücü yoktur, çünkü giriş gücü her zaman açıktır.Bu kendiliğinden oluşan ısıtma etkisini azaltmak için, bobinin enerjilendiği süreyi azaltmak veya içinden geçen akım miktarını azaltmak gerekir.

Daha az akım tüketmenin bir yöntemi, pistonu çalıştırmak ve oturtmak için gerekli elektromanyetik alanın sağlanması için selonoid bobine yeterli yükseklikte uygun bir voltaj uygulamaktır, ancak daha sonra bobin besleme voltajını pistonu korumak için yeterli bir seviyeye düşürmek için etkinleştirildiğinde oturmuş veya anahtarlanmış konumda olur.

Bunu sağlamanın bir yolu, örneğin selonoid bobinine seri olarak uygun bir “tutma” direncini bağlamaktır.(resimde görebilirsiniz)

Burada, şalter kontakları, direnci kısaltan ve tam besleme akımını doğrudan selonoid bobin sargılarına geçiren kontaklar , kapalıdır.

Enerji verildikten sonra, selonoid bobin ile seri halde tutma direncini (RH) bağlayan selonoidler piston hareketine mekanik olarak bağlanabilen kontaklar açılır.

Bu, direnci seri olarak  bobin ile etkili bir şekilde bağlar.

Bu yöntem kullanılarak, selonoid, bobin tarafından tüketilen güç ve üretilen ısı büyük ölçüde düşürüldüğü için gerilim kaynağına süresiz olarak (sürekli çalışma döngüsü) bağlanabilir ve bu, uygun bir güç direnci kullanılarak %85 ila %90 arasında olabilir.

Bununla birlikte, direnç tarafından tüketilen güç ayrıca belirli miktarda ısı üretecektir, I^2xR (Ohm Yasası) ve bunun da dikkate alınması gerekir.

Selenoid Çalışma Saykılı

Selenoid bobin tarafından üretilen ısının azaltılmasının daha pratik bir yolu da “aralıklı çalışma saykılı” kullanmaktır.

Aralıklı bir iş çevrimi, bobinin, piston mekanizmasını harekete geçirmek, ancak dalga formunun kapalı olması sırasında enerjisinin kesilmesine izin vermemek için tekrar tekrar “açık” ve “kapalı” olarak uygun bir frekansta açıldığı anlamına gelir.

Aralıklı çalışma saykıl değişimi, bobin tarafından tüketilen toplam gücü azaltmanın çok etkili bir yoludur.

Bir selonoidin Görev Döngüsü (% ED), bir selonoidin enerjilendiği “on” zamanının bir kısmıdır ve “On” zamanının toplam “On” ve “Off” zamanlarının toplam döngüsüne oranıdır.

Başka bir deyişle, döngü süresi, açılma süresi artı kapanma süresine eşittir. Görev döngüsü yüzde olarak ifade edilir ;

Döngü Süresi = ( On Zamanı / (On zamanı + Off zamanı) ) x %100

Daha sonra bir selonoid “ON” konumuna getirilirse veya 30 saniye boyunca enerjilenir ve ardından tekrar enerjilenmeden önce 90 saniye boyunca “Off” olarak değiştirilirse, bir tam döngü, toplam “On/Off” döngü süresi 120 saniye olur (30 +90) ve böylece selonoidlerin görev döngüsü 30/120 sn veya % 25 olarak hesaplanır.

Bu, görev döngüsü ve kapanma süresinin değerlerini biliyorsanız selonoidlerin maksimum Açma süresini belirleyebileceğiniz anlamına gelir.

Örneğin, kapanma süresi 15 saniyeye, görev döngüsü % 40’a eşitse, dolayısıyla açma süresi 10 saniyeye eşittir.

% 100 Görev Döngüsüne sahip bir selonoid, sürekli bir voltaj değerine sahip olduğu ve bu nedenle “Açık” bırakılabildiği veya aşırı ısınma veya hasar olmadan sürekli enerji verilebileceği anlamına gelir.

LİNEER SELONOİD NEDİR SONUÇ :

Bugün selonoidlerle ilgili paylaştığımız bu yazıda, hem doğrusal Selonoid hem de Döner Selonoid’i, bir fiziksel süreci kontrol etmek için bir çıkış cihazı olarak kullanılabilecek bir elektromekanik aktüatör olarak gördük. Bir sonraki derste, Aktüatörler adı verilen ve bir elektrik sinyalini tekrar elektromanyetizma kullanarak karşılık gelen bir dönme hareketine dönüştüren çıkış cihazlarına bakmaya devam edeceğiz.

İyi Çalışmalar

Elektrik Röleleri ve SSR Nedir ? | Elektronik Giriş Çıkış Cihazları Serisi

ELEKTRİK RÖLELERİ VE SSR NEDİR ? 

Elektrik röleleri nedir  ve nasıl kullanılırlar ? Elektrik röleleri tipleri ve yapıları nasıldır ? SSR nedir ve nerelerde nasıl kullanılır ? Aralarında ki fark nedir ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Elektrik Röleleri ve SSR Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

ELEKTRİK RÖLELERİ VE SSR

Şimdiye kadar, çeşitli fiziksel değişkenleri ve sinyalleri algılamak için kullanılabilecek ve bu nedenle Sensörler olarak adlandırılan bir dizi giriş cihazı hakkında konuştuk.

Ancak, bazı harici fiziksel süreçleri kontrol etmek veya çalıştırmak için kullanılan çıkış cihazları olarak sınıflandırılan çeşitli elektrikli ve elektronik cihazlar da vardır.

Bu çıkış cihazlarına genellikle Aktüatörler denir.

Aktüatörler bir elektrik sinyalini hareket, kuvvet, ses vb. gibi karşılık gelen bir fiziksel miktara dönüştürürler.Aktüatör aynı zamanda bir transdüser(çevirici) olarak da sınıflandırılır, çünkü bir fiziksel tip miktarını diğerine değiştirir ve genellikle düşük voltajlı bir komut sinyali tarafından çalıştırılırlar.

 Aktüatörler, çıkışlarının sahip olduğu kararlı durumların sayısına göre ikili veya sürekli cihazlar olarak sınıflandırılabilir.

Örneğin, bir röle enerjili ve on veya enerjisiz ve off iki sabit duruma sahipken ikili aktüatördür, bir motor ise tam 360 derecelik bir hareket boyunca dönebildiği için sürekli bir aktüatördür.

En yaygın kullanılan aktüatör tipleri veya çıkış cihazları, Elektrik Röleleri, Işıklar, Motorlar ve Hoparlörlerdir.

Solenoidlerin girişleri, valfleri açmak veya kapatmak, çeşitli robotik ve mekatronik uygulamalarda vb. elektriksel olarak açmak için kullanılabileceğini daha önce görmüştük.Ancak, eğer solenoid piston bir veya daha fazla elektrik kontağı setini çalıştırmak için kullanılıyorsa, sonsuz sayıda farklı şekillerde kullanılabilecek kadar faydalı olan ‘röle’ adı verilen bir cihazımız bulunmaktadır ve bu derste Elektrik Rölelerine bakacağız.

Elektrik Röleleri ayrıca “Elektromekanik Röleler” olarak adlandırılan mekanik aksiyon röleleri ve yarı iletken transistör, tristör, triyak vb. gibi cihazlar olan “Katı Hal Röleleri” veya SSR’ler olarak adlandırılan anahtarlama cihazları olarak da kullanabilirler.

Elektromekanik Röle

Röle terimi genellikle bir kontrol sinyali uygulamasına cevap olarak iki veya daha fazla nokta arasında elektrik bağlantısı sağlayan bir cihazı ifade eder.

En yaygın ve yaygın olarak kullanılan elektrik rölesi tipi elektromekanik röle veya EMR’dir.

Herhangi bir ekipmanın en temel kontrolü onu “AÇIK” ve “KAPALI” duruma getirme yeteneğidir. Bunu yapmanın en kolay yolu, elektrik beslemesini kesmek için anahtar kullanmaktır.

Anahtarlar bir şeyi kontrol etmek için kullanılabilmesine rağmen, dezavantajları vardır.Bunlardan en büyük olan dezavantaj ise manuel olarak (fiziksel olarak) “AÇIK” veya “KAPALI” olmalarıdır.

Bununla birlikte, Elektrik Röleleri, temel olarak her türlü uygulama için uygun şekillerde, boyutlarda ve güç değerlerinde gelen elektrikle çalışan anahtarlardır.

Röleler, aynı zamanda şebeke voltajı veya yüksek akım anahtarlama uygulamaları için kullanılan “Kontaktörler” olarak adlandırılan daha büyük güç röleleriyle tek bir pakette tek veya çoklu kontaklara sahip olabilir.

Elektrik röleleri hakkındaki bu eğitici yazıda, sadece motor kontrol veya robot devrelerinde kullanabileceğimiz elektromekanik rölelerin temel çalışma prensipleriyle ilgileneceğiz.

Röleler, genel olarak elektriksel ve elektronik kontrol veya anahtarlama devrelerinde ya doğrudan PCB panolarına monte edilmiş ya da serbest olarak bağlanmış ve yük akımlarının normalde 20+ ampere kadar amper gereksinimleri olduğu durumlarda kullanılır.Röle devreleri Elektronik uygulamalarında yaygındır.

Adından da anlaşılacağı gibi, elektromekanik röleler, düşük voltajlı bir elektrik kontrol sinyalinin AC veya DC tarafından röle terminalleri boyunca uygulanmasıyla üretilen manyetik akıyı röle terminalleri boyunca çalıştıran ve aslında bir çekme kuvvetine dönüştüren elektro-manyetik cihazlardır. . Elektromekanik rölenin en yaygın şekli, geçirgen bir demir çekirdeğin etrafına sarılmış “birincil-ana devre” olarak adlandırılan enerji verici bir bobinden oluşur.

Bu demir çekirdeğin hem ‘yoke’ adı verilen sabit bir kısmı, hem de sabit elektrik bobini ile hareketli armatür arasındaki hava boşluğunu kapatarak manyetik alan devresini tamamlayan armatür adı verilen hareketli bir yay yüklü kısmı vardır.

Armatür, kendisine bağlı olan elektriksel temas noktalarını kapatarak oluşturulan manyetik alan içinde serbestçe hareket etmesine izin verecek şekilde menteşeli veya dönerdir.Yoke ve armatür arasına bağlananlar, normalde dönüş vuruşunun röle bobini “enerjisiz” durumda olduğunda kontakları ilk konumlarına “sıfırlamak” için kullanılan bir yaydır (veya yaylar), yani “KAPALI” konumudur.

 

elektrik röleleri ve ssr nedir

Elektromekanik Röle Yapısı

Yukarıdaki basit rölede iki adet elektriksel iletken kontak vardır.Röleler “Normal Açık” veya “Normal Kapalı” olabilir.

Bir kontak çifti -> Normalde Açık (NO) olarak sınıflandırılır veya kontakları açıktır diyebiliriz ve diğerlerini Normal Olarak Kapalı, (NC) olarak sınıflandırır veya kontakları keser.

Normalde açık konumda, kontaklar sadece alan akımı “ON” olduğunda ve anahtar kontakları endüktif bobine doğru çekildiğinde kapanır.

Normalde kapalı konumda, kontaklar normal konumlarına dönerken alan akımı “KAPALI” olduğunda kontaklar kalıcı olarak kapatılır.Bu terimler Normalde Açık, Normalde Kapalı olarak  ; kontakların, röle bobininin enerjisi kesildiğinde, yani röle bobinine besleme olmadığında elektrik kontaklarının durumunu belirtir.

Rölelerin kontakları bir devreyi tamamlayan birbirine temas eden ve devre akımının tıpkı bir anahtar gibi akmasını sağlayan elektriksel olarak iletken metal parçalarıdır.

Kontaklar açıkken, Mega-Ohm değerlerinde, kontaklar arasındaki direnç çok yüksektir, açık devre durumu oluşturur ve devre akımı akmaz.

Kontaklar kapatıldığında, kontak direnci sıfır olmalı, kısa devre olmalı, fakat bu her zaman böyle olmayabilir.

Tüm röle kontakları kapatıldıklarında belirli bir miktarda “temas direnci” vardır ve buna da FET’lere benzer şekilde “Direnç” denir.

Yeni bir rölede ve kontaklarla, bu ON-direnci çok küçük olacaktır, genellikle 0,2Ω’den düşük olacaktır, çünkü uçlar yeni ve temizdir, ancak zamanla uç direnci artacaktır.

Örneğin. Kontaklar 10A gibi bir yük akımından geçiyorsa, Ohm Yasası kullanan kontaklar arasındaki voltaj düşüşü 0,2 x 10 = 2 volttur, besleme voltajı 12 volt ise o zaman yük voltajı sadece 10 volt olacaktır (12 – 2).

 Kontak uçları aşınmaya başladığında ve yüksek endüktif veya kapasitif yüklerden düzgün şekilde korunmadıkları takdirde, devre akımı röle bobini iken kontaklar açılmaya başladığında hala akmak istediği için ark hasar belirtileri göstermeye başlayacaktır ve röle enerjisiz duruma geçecektir.

Temas noktaları arasındaki bu kıvrılma veya kıvılcımlanma, temas uçları hasarlandıkça uçların temas direncinin daha da artmasına neden olacaktır.

Devam etmesine izin verilirse, temas uçları fiziksel olarak kapalı oldukları ancak herhangi bir veya çok az akımı geçmedikleri noktaya geldiğinde çok yanabilir ve hasar görebilir.

Bu ark hasarı şiddetli hale gelirse, kontaklar sonunda kısa devre durumu ve kontrol ettikleri devrede muhtemel bir hasara neden olarak birlikte birbirine yapışır.Eğer şimdi 1Ω gibi bir değer nedeniyle temas direnci artmışsa, aynı yük akımı için kontaklar arasındaki voltaj düşüşü 1 x 10 = 10 volt dc’ye yükselir. Kontaklar arasındaki bu yüksek voltaj düşümü, özellikle 12 veya 24 voltta çalışıyorsa, yük rölesi için kabul edilemez olabilir, sonra hatalı rölenin değiştirilmesi gerekecektir.

Temaslı ark ve yüksek “On-rezistans” etkilerini azaltmak için, aşağıda belirtildiği gibi röle ömrünü uzatmak için temas uçları, çeşitli gümüş bazlı alaşımlardan yapılır veya kaplanır.

Elektrik Rölesi Kontak Ucu Malzemeleri

Ag (ince gümüş)

  1. Elektriksel ve termal iletkenlik tüm metallerin en yükseğidir.
  2. Düşük temas direncine sahiptir, ucuzdur ve yaygın olarak kullanılır.
  3. Kontaklar kolayca sülfürlenme etkisiyle kararır.

AgCu (gümüş bakır)

  1. “Sert gümüş” kontaklar olarak bilinir ve daha iyi aşınma direnci ile ark ve kaynak yapma eğiliminde olanların eğilimi azalır, ancak biraz daha yüksek temas direnci vardır.

AgCdO (gümüş kadmiyum oksit)

  1. Ark ve kaynak yapma eğilimi çok az, iyi aşınma direnci ve ark söndürme özellikleri.

AgW (gümüş tungsten)

  1. Sertlik ve erime noktası yüksek, ark direnci mükemmel.
  2. Değerli bir metal değil.
  3. Direnci azaltmak için yüksek temas basıncı gerekir.
  4. Temas direnci nispeten yüksektir ve korozyona karşı direnç zayıftır.

AgNi (gümüş nikel)

  1. Gümüşün elektrik iletkenliğine, mükemmel ark direncine eşittir.

AgPd (gümüş paladyum)

  1. Düşük temas aşınması, daha fazla sertlik.
  2. Pahalı.

Platin, Altın ve Gümüş Alaşımları

  1. Özellikle düşük akım devreleri için kullanılan mükemmel korozyon direnci.

Röle üreticileri manuelleri <-> datasheetleri , yalnızca dirençli DC yükler için maksimum temas dereceleri sunar ve bu derecelendirme, AC yükler veya yüksek endüktif veya kapasitif yükler için büyük ölçüde azaltılır.

Değişken akımları endüktif veya kapasitif yüklerle değiştirirken uzun ömür ve yüksek güvenilirlik sağlamak için röle kontaklarında bir çeşit ark bastırma veya filtreleme gerekir.

Röle uçlarının ömrünü, açıldıkları sırada oluşan yay miktarını azaltarak uzatmak, elektriksel röle temas uçlarına paralel olarak elektriksel olarak bir RC Snubber Ağı denilen bir Rezistör-Kondansatör ağı bağlayarak elde edilir.

Kontaklar açık olduğunda meydana gelen voltaj değeri, RC şebekesi tarafından güvenli bir şekilde kısa devre yapacaktır, böylece kontak uçlarında üretilen arkları bastıracaktır. Örneğin.

elektrik röleleri ve ssr  arasındaki fark

Elektriksel Röle Snubber Devresi

Elektrik Rölesi Kontak Tipleri

Röle kontaklarının nasıl bağlandığını açıklamak için kullanılan Normalde Açık, (NO) ve Normalde Kapalı, (NC) standart açıklamalarının yanı sıra, röle temasları ,  hareketlerii ile de sınıflandırılabilir. Elektrik röleleri, her bir “kontak” ile “kutup” olarak adlandırılan bir veya daha fazla anahtar kontağından oluşabilir.

Bu kontakların veya kutupların her biri, röle bobinine enerji verilerek birbirine bağlanabilir veya “ayrılabilir” ve bu, kontak tiplerinin aşağıdaki gibi tanımlanmasına yol açar:

SPST – Tek Kutuplu Tek Kontak

SPDT – Tek Kutuplu Çift Kontak

DPST – Çift Kutuplu Tek Kontak

DPDT – Çift Kutuplu Çift Kontak

Kontakların hareketi ile de açık  veya kapalı olarak tanımlanır.

“Tek Kutuplu Çift Kontak – (Kapalı olmadan önce Açık)” veya SPDT – (B-M)

Devre veya şematik diyagramlardaki röleleri tanımlamak için elektrik rölesi kontak tipleri için kullanılan daha yaygın diyagramlardan bazılarına örnekler aşağıda verilmiştir, ancak daha birçok muhtemel yapılandırma vardır.

Elektrik Rölesi Kontak Konfigürasyonları (Resim üzerinde görebilirsiniz)

Burada ;

C Ortak uçtur

NO Normalde Açık kontaktır

NC Normalde Kapalı kontaktır

Elektromekanik röleler ayrıca kontaklarının veya anahtarlama elemanlarının kombinasyonları ve tek bir röle içinde birleştirilen kontakların sayısı ile belirtilir.

Elektriksel rölelerin kullanımı hakkında hatırlanması gereken son nokta ise yüksek yük akımlarının üstesinden gelmek için röle kontaklarını paralel olarak bağlamak önerilmez.

Örneğin, asla mekanik olarak çalıştırılan röle kontakları aynı anda asla kapanmaz veya açılmaz, çünkü her biri 5A kontak değerine sahip paralel olarak iki röle kontaklı 10A yük sağlamaya çalışır.

Sonuç olarak, kontaklardan birinin kısa bir an için bile daima aşırı yüklenmesi, rölenin zaman içinde erken bozulmasına neden olur.

Ayrıca, düşük güçte elektronik veya bilgisayar tipi devrelerin nispeten yüksek akımları veya gerilimleri hem “AÇIK” hem de “KAPALI” olarak değiştirmelerini sağlamak için elektrik röleleri kullanılabilir.

Asla aynı röle içindeki örneğin yüksek gerilim AC (240v) ve düşük gerilim DC (12v) gibi farklı yük voltajlarını birbirine karıştırmayın, her zaman emniyet için ayrı röleler kullanın.

Herhangi bir elektrik rölesinin en önemli parçalarından biri bobinidir.Bu, elektrik akımını rölelerin kontaklarını mekanik olarak çalıştırmak için kullanılan elektromanyetik bir akıya dönüştürür.

Röle bobinleriyle ilgili temel sorun, kablo bobinlerinden yapıldıkları için “son derece endüktif yükler” olmalarıdır.Herhangi bir tel bobini, seri (LR Serisi Devre) direnç (R) ve endüktanstan (L) oluşan bir empedans değerine sahiptir.

Akım bobinden akarken etrafından kendiliğinden indüklenen bir manyetik alan oluşur.Bobin içindeki akım “KAPALI” konuma getirildiğinde, manyetik akı bobin içinde çökerken (trafo teorisi) büyük bir geri emf (elektromotor kuvveti) voltajı üretilir.

Bu indüklenmiş ters voltaj değeri, anahtarlama voltajına kıyasla çok yüksek olabilir ve röle bobinini çalıştırmak için kullanılan bir transistör, FET veya mikro denetleyici gibi herhangi bir yarı iletken cihaza zarar verebilir.

Transistöre veya herhangi bir anahtarlama yarı iletken cihaza zarar vermeyi önlemenin bir yolu, röle bobini boyunca ters taraflı bir diyot bağlamaktır.

Bobinden geçen akım “KAPALI” duruma getirildiğinde, manyetik akı bobinde çökerken indüklenen bir geri emf üretilir.

Bu ters voltaj ileri iletimi, yarı iletken transistöre zarar gelmesini önleyen depolanan enerjiyi ileten ve dağıtan diyotu bastırır.

Bu tip uygulamalarda kullanıldığında, diyot genel olarak bir Volan Diyotu, Serbest Seyir Diyotu ve hatta Geri Çekilme Diyotu olarak bilinir, ancak hepsi aynı anlama gelir. Koruma için bir volan diyot gerektiren diğer endüktif yük tipleri, selonoidler, motorlar ve endüktif bobinlerdir.

Yarı iletken bileşenlerin korunması için volan Diyotlarının yanı sıra, koruma için kullanılan diğer cihazlar arasında RC Snubber Networks, Metal Oksit Varistörleri veya MOV ve Zener Diyotları bulunur.

Katı Hal Rölesi (Solid State Relay- SSR)

Elektromekanik röle (EMR) ucuz, kullanımı kolay ve düşük güç, elektriksel olarak yalıtılmış bir giriş sinyali tarafından kontrol edilen bir yük devresinin anahtarlanmasına izin verirken, elektromekanik bir rölenin ana dezavantajlarından biri “mekanik bir cihaz” olmasıdır. hareketli parçaları olduğundan, manyetik alan kullanan metal bağlantıların fiziksel olarak hareket etmesinden dolayı anahtarlama hızları (tepki süresi) yavaş olur.

Bir süre içinde bu hareketli parçalar aşınır ve arızalanır veya sabit ark ve erozyonla temas direncinin röleyi kullanılamaz hale getirip ömrünü kısaltabilir.Ayrıca, bağlı oldukları herhangi bir elektronik devreyi etkileyebilecek temas sıçramalarından muzdarip temaslar ile elektriksel olarak gürültülüdürler.

Elektrik rölesinin bu dezavantajlarının üstesinden gelmek için, bir katı hal temassız, saf elektronik röle olan bir Katı Hal Rölesi veya (SSR) adı verilen başka bir röle türü geliştirilmiştir.

Tamamen elektronik bir cihaz olan katı hal rölesinin mekanik kontakları güç transistörleri, tristörler veya triyaklar tarafından değiştirildiği için tasarımında hareketli parça yoktur.

Giriş kontrol sinyali ile çıkış yükü voltajı arasındaki elektriksel ayrım, opto-coupler tipi vb. ışık sensörü yardımıyla gerçekleştirilir.

Katı Hal Rölesi, konvansiyonel elektromekanik röle ile karşılaştırıldığında çok daha hızlı bir anlık tepki süresiyle birlikte yüksek derecede güvenilirlik, uzun ömür ve düşük elektromanyetik girişim (EMI) (yaylı kontaklar veya manyetik alanlar yok) sağlar.

Ayrıca, katı hal rölesinin giriş kontrol gücü gereksinimleri, genellikle ek bufferlara, sürücülere veya amplifikatörlere ihtiyaç duyulmaksızın çoğu IC mantık aileleriyle uyumlu olmalarını sağlayacak kadar düşüktür.

Bununla birlikte, bir yarı iletken cihaz olarak, çıkış anahtarlayan yarı iletken cihazının aşırı ısınmasını önlemek için uygun soğutucuların üzerine monte edilmelidirler.

Katı Hal Rölesi

AC tipi Katı Hal Rölesi, AC sinüzoidal dalga formunun sıfır geçiş noktasında “AÇIK” olur, indüktif veya kapasitif yükleri değiştirirken yüksek ani akımları önlerken, Tristörler ve Triyakların dahili  “KAPALI” özelliği ise elektromekanik rölelerin ark kontakları üzerinde bir gelişme sağlar.

Elektromekanik röleler gibi, yarı iletken çıkış anahtarlama cihazını yüksek endüktif veya kapasitif yükleri değiştirmek için kullanıldığında gürültü ve voltaj geçici ani yükselmelerden korumak için genellikle SSR’nin çıkış terminalleri boyunca bir Direnç-Kapasitör (RC) durdurma ağı gerekir.

Modern SSR’lerin çoğunda bu RC snubber ağı, ek harici bileşenlere olan ihtiyacı azaltarak rölenin içine standart olarak inşa edilmiştir.

Sıfır olmayan geçiş algılama anahtarlaması (anlık “AÇIK”) SSR’ler, konserlerde, gösterilerde, disko aydınlatmasında vb. ışıkların kısılması veya solması gibi faz kontrollü uygulamalar için veya motor hızı kontrol tipi uygulamaları için de kullanılabilir.

Bir katı hal rölesinin çıkış anahtarlama cihazı yarı iletken bir cihaz olduğundan (DC anahtarlama uygulamaları için Transistör veya AC anahtarlama için bir Triyak / Tristör kombinasyonu) olduğundan, “ON” değerinin elektromekanik röle değerinden çok daha yüksek olduğu zaman, yaklaşık olarak 1,5 – 2,0 volt, SSR çıkış terminalleri boyunca voltaj düşüşü olur.

Büyük akımların uzun süre boyunca değiştirilmesi durumunda, ilave bir soğutucu gerekir.

Giriş/Çıkış Arabirimi Modülleri

Giriş/Çıkış Arabirim Modülleri, (I / O Modülleri) özellikle bilgisayarları, mikro denetleyicileri veya PIC’leri “gerçek dünya” yükleri ve anahtarlarına bağlamak için tasarlanmış başka bir katı hal rölesi türüdür.

Dört temel tip I/O modülü vardır:

AC veya DC Giriş gerilimi ; TTL veya CMOS lojik seviye çıkışına ve bir AC veya DC Çıkış gerilimine , TTL veya CMOS mantık girişine sahiptir ki  her bir modül kendi gerektirdiği arayüz , devre ve izolasyonu küçük birer aygıt olarak sağlar.

Tek tek katı hal modülleri olarak bulunurlar veya 4, 8 veya 16 kanal cihazına entegre edilir.

Modüler Giriş/Çıkış Arayüz Sistemi

Katı hal rölelerinin (SSR’lerin) eşdeğer watt değerli elektromekanik rölelere kıyasla en büyük dezavantajları, daha yüksek maliyetlerdir, sadece tek kutuplu tek atış (SPST) tiplerinin mevcut olması, “KAPALI” durumdaki kaçak akımların anahtarlamadan akması cihaz ve yüksek bir “AÇIK”-durum gerilimi düşmesi ve ek ısı emiş gereksinimleriyle sonuçlanan güç tüketimidir.

Ayrıca, çok küçük yük akımlarını, ses veya video sinyalleri gibi yüksek frekans sinyallerini değiştiremezler, ancak bu tip uygulama için özel Katı Hal Anahtarları mevcuttur.

ELEKTRİK RÖLELERİ VE SSR NEDİR  SONUÇ: 

Bugün Elektrik Röleleri ve SSR Nedir adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Umuyorum sizler adına faydalı bir yazı olmuştur.

Elektrik Röleleri hakkındaki bu derste, hem elektromekanik röle hem de fiziksel bir işlemi kontrol etmek için bir çıkış cihazı (aktüatör) olarak kullanılabilecek katı hal rölesine baktık.

Bir sonraki derste, Aktüatörler adı verilen ve özellikle küçük bir elektrik sinyalini elektromanyetizma kullanarak karşılık gelen bir fiziksel harekete dönüştüren çıkış cihazlarına bakmaya devam edeceğiz. Bu cihazlarda Selonoid olarak adlandırılacaklar.

İyi Çalışmalar

Işık Sensörleri Nedir ? | Elektronik Giriş Çıkış Cihazları

IŞIK SENSÖRLERİ NEDİR ? 

Işık sensörleri nedir ? Işık sensörleri nerelerde ve nasıl kullanılır ? Fotodiyot , fototransistör , fotobirleşim,ldr,fototristör vb. cihazlar ve kullanımları nasıldır ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Işık Sensörleri Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

IŞIK SENSÖRLERİ

Bir Işık Sensörü, temelde “ışık” olarak adlandırılan ve “Kızılötesi” ->  “Görünür” ve “Ultraviyole” ışık spektrumu frekans aralığında değişen radyan enerjiyi ölçerek ışığın yoğunluğunu gösteren bir çıkış sinyali üretir.

Işık sensörü ise, bu “ışık enerjisini” görünür veya spektrumun kızılötesi kısımlarında elektrik sinyali olarak dönüştüren pasif bir cihazdır.

Işık sensörleri daha çok “Fotoelektrik Aygıtlar” veya “Foto Sensörleri” olarak bilinir, çünkü ışık enerjisini (fotonları) elektriğe (elektronlara) dönüştürür.

Fotoelektrik cihazlar, Foto-voltaik veya Foto-yayıcı vb. gibi , aydınlatıldığında elektrik üreten ve Foto-direnç veya Foto-iletken gibi elektriksel özelliklerini değiştiren iki ana kategoride gösterilebilir.

Bu durumda  aşağıdaki gibi sınıflar  ortaya çıkmaktadır ;

  • Foto-yayıcı hücreler – Bunlar, yeterli enerjiye sahip bir fotonun çarpması durumunda sezyum gibi ışığa duyarlı bir malzemeden serbest elektronları serbest bırakan foto-cihazlardır.

Fotonların sahip olduğu enerji miktarı ışığın frekansına bağlıdır ve frekans ne kadar yüksek olursa, fotonlar ışık enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren enerji o kadar fazladır.

  • Foto-iletken hücreler – Bu foto-cihazları ışığa maruz kaldıklarında elektriksel olarak direnç değerlerini değiştirirler.

Foto iletkenlik, içinden geçen akımı kontrol eden yarı iletken bir malzemeye çarpan ışıktan kaynaklanır.Bu nedenle, daha fazla ışık, uygulanan bir voltaj değeri için akımı arttırır.

En yaygın kullanılan foto iletken materyal, LDR fotosellerinde kullanılan Kadmiyum Sülfittir.

  • Foto-voltaik Hücreler – Bu foto cihazları, alınan ışığa oranla bir emf üretir ve foto-iletkenlik bakımından benzerdir.

Işık enerjisi, yaklaşık 0,5V’luk bir voltaj oluşturarak bir araya getirilmiş iki yarı iletken malzemeye düşer.

Foto-voltaik maddenin en yaygın materyali güneş hücrelerinde kullanılan Selenyum’dur.
• Foto-birleşim cihazları – Bu foto-cihazları çoğunlukla, PN-birleşiminde elektron akışını kontrol etmek için ışık kullanan fotodiyot veya fototransistör gibi gerçek yarı iletken cihazlardır.

Foto-birleşim cihazları, dedektör uygulaması ve ya gelen ışığın dalga boyuna ayarlanmış spektral tepkisi gibi uygulamalarda ışık geçirimi için özel olarak tasarlanmıştır.

Foto-iletken Hücre

Foto-iletken ışık sensörü elektrik üretmez, ancak ışık enerjisine maruz kaldığında fiziksel özelliklerini değiştirir.En yaygın kullanılan foto iletken aygıt türü, ışık yoğunluğundaki değişikliklere yanıt olarak elektrik direncini değiştiren Fotorezistördür.

Fotorezistörler, elektronların akışını kontrol etmek için ışık enerjisi kullanan yarı-iletken cihazlardır ve dolayısıyla bunların içerisinden bir akım akışı meydana gelmektedir.

Yaygın olarak kullanılan Foto-iletken hücre örneği, Işık Duyarlı Direnç veya LDR olarak adlandırılır.

ışık sensörleri nedir

Işık Duyarlı Direnç

Adından da anlaşılacağı gibi, Işık Duyarlı Direnç (LDR), karanlıkta birkaç bin Ohm’dan, elektrik direnci oluşturabiliyorken, ışık azaldığında birkaç yüz Ohm’a kadar elektrik direncini değiştiren, kadmiyum sülfit gibi açıkta bulunan yarı iletken bir malzemeden yapılmıştır.

Çalışmasına bakacak olursak , aydınlatmada bir artışa karşılık olarak direncini azaltan iletkenliğindeki bir değişimdir.

Ayrıca, foto-dirençli hücreler ışık yoğunluğundaki bir değişime cevap vermek için birkaç saniye gerektiren ‘uzun’ bir tepki süresine sahiptir.

Yarı iletken ve substrat olarak kullanılan malzemeler arasında en yaygın olarak kullanılanlar ;  tüm foto-dirençli ışık sensörlerinde kullanılan, Kadmiyum Sülfür (Cds) ; kızılötesi aralıktaki ışığı algılayan kurşun sülfit (PbS), kurşun selenit (PbSe), indiyum antimonid (InSb) vb.

Foto iletken hücrelerin üretiminde kadmiyum sülfit kullanılır, çünkü spektral tepki eğrisi insan gözününkine çok yakındır ve hatta ışık kaynağı olarak basit bir el feneri kullanılarak kontrol edilebilir.

Tipik olarak, görünür spektral ise yaklaşık 560nm ila 600nm aralıkta hassasiyet dalga boyuna (λp) sahiptir.

Işık Duyarlı Direnç Hücresi
En yaygın kullanılan foto-dirençli ışık sensörü, ORP12 Kadmiyum Sülfür fotoiletken hücredir. Bu ışığa bağlı direnç, ışığın sarı ila turuncu bölgelerinde yaklaşık 610 nm’lik bir spektral tepkiye sahiptir.

Işık almadığında ise hücrenin direnci (karanlık direnç), yaklaşık 10MΩ’da çok yüksektir;ki bu hücre, tam olarak aydınlatıldığında (ışık direnci) yaklaşık 100Ω’a düşer.

Karanlık direncini artırmak ve bu nedenle karanlık akımı azaltmak için, dirençli yol -> seramik substrat üzerinde zikzak deseni oluşturur.

CdS fotosel, örnek olarak  sokak ışıklarını açmak ya da kapamak gibi veya fotografik pozlama ölçer tipi uygulamalar için otomatik karartma da, karanlık veya alacakaranlık saptamada kullanılan çok düşük maliyetli bir cihazdır.

Tek bir DC besleme voltajı boyunca standart dirençle ,seri bağlı bir ışığa bağlı rezistörün bağlanması büyük bir avantaja sahiptir ki farklı ışık seviyeleri için birleşme noktalarında farklı bir voltaj görünecektir.

Seri direnç, R2 boyunca voltaj düşüşü miktarı, ışığa bağlı direnç Rldr’nin direnç değeri ile belirlenir.

Farklı voltajlar üretme özelliği, “Potansiyel Bölücü” veya “Voltaj Bölücü Ağı” denilen çok kullanışlı bir devre üretir.Bildiğimiz gibi, bir seri devre boyunca akım ortaktır ve LDR, ışık yoğunluğundan dolayı direnç değerini değiştirdiğinden, Vout’da mevcut olan voltaj, voltaj bölücü formülüyle belirlenir.

Bir LDR’nin direnci olan Rldr, güneş ışığında yaklaşık 100Ω, mutlak karanlıkta 10MΩ üstüne kadar değişebilir ki bu direnç değişimi, resimde de gösterildiği gibi Vout’da voltaj değişmesine dönüştürülebilir.

Bir Işık Duyarlı Direncin basit bir kullanımı, resimde gösterildiği gibi ışığa duyarlı bir anahtardır.

Bu temel ışık sensörü devresi, bir röle çıkış ışığı anahtarı aktifleştirmektedir.Fotorezistör, LDR ve rezistör R1 arasında potansiyel bir bölücü devre oluşur.

Işık, karanlık bir ortam için düşünecek olursak , karanlık olmadığı zaman, LDR’nin direnci Megaohms (MΩ) aralığında çok yüksektir, bu nedenle TR1 transistörüne sıfır base bias uygulanır ve rölenin enerjisi kesilir veya “KAPALI” olur.

Işık seviyesi arttıkça, LDR’nin direnci azalmaya başlar ve V1’deki base bias geriliminin yükselmesine neden olur.Direnç R1 ile oluşturulan potansiyel bölücü ağ tarafından belirlenen bir noktada,ana base bias voltajı, transistörü TR1 “Açık” duruma getirecek ve dolayısıyla bazı harici devreleri kontrol etmek için kullanılan röleyi çalıştıracak kadar yüksektir.

Işık seviyesi tekrar karanlığa düştüğü zaman, LDR’nin direnci artar, transistörün base voltajının düşmesine neden olur ve potansiyel bölücü ağ tarafından tekrar belirlenen sabit bir ışık seviyesinde transistörü ve röleyi “KAPALI” konuma getirir.

ışık sensörleri nasıl çalışır

Işık Seviyesi Algılama Devresi

Bu temel karanlık algılama devresinde, ışığa bağlı direnç LDR1 ve potansiyometre VR1, aynı zamanda yaygın olarak bir Wheatstone köprüsü olarak da bilinen basit bir direnç köprüsü ağının ayarlanabilir bir kolunu oluştururken, iki sabit direnç R1 ve R2 diğer kolu oluşturur.

Köprünün her iki tarafı, V1 ve V2 çıkışları, sırasıyla işlemsel yükselticinin çevirici ve çevirici olmayan gerilim girişlerine bağlı olan besleme gerilimi boyunca potansiyel bölücü ağlar oluşturur.

İşlemsel yükselteç, çıkış gerilimi durumu iki giriş sinyali veya gerilimi V1 ve V2 arasındaki fark tarafından belirlenen geri beslemeli bir gerilim karşılaştırıcısı olarak da bilinen bir Diferansiyel Yükselteç olarak yapılandırılmıştır.

Rezistör kombinasyonu R1 ve R2, V2 girişinde iki rezistörün oranı ile belirlenen sabit bir voltaj referansı oluşturur.

LDR – VR1 kombinasyonu, fotorezistör tarafından tespit edilen ışık seviyesine orantılı değişken bir V1 voltaj girişi sağlar.Önceki devrede olduğu gibi, işlemsel yükselticiden çıkan çıkış, serbest diyot olan D1 tarafından korunan bir röleyi kontrol etmek için kullanılır.

LDR tarafından algılanan ışık seviyesi ve çıkış voltajı V2’de ayarlanan referans voltajın altına düştüğünde, op-amp’tan çıkan çıkış, röleyi aktif hale getiren ve bağlı yükü değiştiren durumu değiştirir.

Işık seviyesi arttıkça, çıkış -> röleyi “KAPALI” konuma getirerek geri dönecektir.

İki anahtarlama noktasının histeresizi, geri besleme direnci Rf tarafından ayarlanır, amplifikatörden herhangi bir uygun voltaj kazancını sağlayacak şekilde seçilebilir.

Bu tip ışık sensörü devresinin çalışması, ışık seviyesi referans voltaj seviyesini aştığında ve bunun tersi olduğunda, ışık sensörü LDR ve potansiyometre VR1 konumlarını tersine çevirerek röleyi “AÇIK” duruma getirmek için ters çevrilebilir.

Potansiyometre, diferansiyel amplifikatörün anahtarlama noktasını herhangi bir belirli ışık seviyesine “önceden ayarlamak” için basit bir ışık sensörü proje devresi olarak idealdir.

Foto-birleşim Cihazlar

Foto-birleşim cihazlar temel olarak ışığa duyarlı ve hem görünür ışık hem de kızılötesi ışık seviyelerini algılayan silikon yarı iletken PN-bağlantılarından yapılan algılayıcılar veya algılayıcılardır.

Foto-birleşim cihazlar özellikle ışığı algılamak için üretilmiştir ve bu fotoelektrik ışık sensörleri sınıfı Fotodiyot ve Fototransistör’ü içermektedir.

Fotodiyot

Fotodiyot ışık sensörünün yapısı, diyotların dış muhafazasının saydam olması veya ışığı artan hassasiyet için PN bağlantısına odaklamak için şeffaf bir merceğe sahip olması dışında, standart bir PN-birleşim diyotuna benzer.

Bağlantı, ışığa, görünür ışıktan ziyade, kırmızı ve kızıl-kırmızı gibi daha uzun dalga boylarında cevap verecektir.

Bu özellik, 1N4148 sinyal diyotu gibi saydam veya cam gövdeli diyotlar için bir problem olabilir.

LED’ler, aynı zamanda birleşimlerinden ışık yayan ve tespit edebilen fotodiyotlar olarak da kullanılabilir.

Tüm PN-birleşimler ışığa duyarlıdır ve fotodiyotun PN-birleşimi her zaman “Ters Eğimli” olan, sadece diyotların kaçak veya karanlık akımın akabilmesi için “Ters Eğimli” modda kullanılabilir.

Bir fotodiyotun birleşiminde ışıksız (karanlık mod) mevcut voltaj karakteristiği (I/V eğrileri) normal sinyale veya doğrultucu diyotlara çok benzer.

Fotodiyot ileri doğru bastırıldığında, akımda normal diyotta olduğu gibi üssel bir artış olur. Ters bias uygulandığında, bağlantının hassas kısmı olan tükenme bölgesinin artmasına neden olan küçük bir ters doygunluk akımı belirir.

Fotodiyotlar ayrıca bir bağlantı boyunca sabit bir bias voltajı kullanılarak bir akım modunda da bağlanabilir.Geçerli mod, geniş bir aralıkta çok doğrusaldır.

Fotodiyot Yapısı ve Özellikleri
Bir ışık sensörü olarak kullanıldığında, fotodiyot karanlık akımı (0 lux) geranyum için yaklaşık 10uA ve silikon tipi diyotlar için 1uA’dır.

Işık birleşim noktasına düştüğünde daha fazla boşluk/elektron çifti oluşur ve kaçak akım artar.

Bu kaçak akım, bağlantının aydınlatması arttıkça artar.Bu nedenle, fotodiyot akımı, PN-birleşimine düşen ışık yoğunluğuyla doğrudan orantılıdır.

Işık sensörleri olarak kullanıldığında fotodiyotların bir ana avantajı, ışık seviyelerindeki değişikliklere hızlı tepki vermeleridir, ancak bu tür foto-cihazların bir dezavantajı da tamamen yanarken bile nispeten küçük akım akışıdır.

Resimdeki devre, yükseltici cihaz olarak bir işlemsel yükselteç(Op-amp) kullanan bir foto-akım-gerilim dönüştürücü devresini göstermektedir.

Çıkış voltajı (Vout) (Vout = IP * Rƒ) olarak verilir ve fotodiyotun ışık yoğunluğu özellikleri ile orantılıdır.

Bu devre türü, foto-diyotu yanlılık olmadan çalıştırmak için yaklaşık sıfır voltajda iki giriş terminali olan bir işlemsel yükselticinin özelliklerini de kullanır.

Bu sıfır-bias op-amp konfigürasyonu, foto-diyot için yüksek empedans yükü verir, bu da karanlık akım tarafından daha az etki sağlar ve ışık akımının yoğunluğuna göre fotoakımın daha geniş bir lineer aralığıdır.

Kondansatör Cf, salınımı önlemek veya pik elde etmek ve çıkış bant genişliğini (1/2πRC) ayarlamak için kullanılır.

Foto-diyotlu Amplifikatör Devresi
Foto-diyotlar, akım akışını nanosaniyede “Açık” ve “Kapalı” olarak döndürebilen çok yönlü ışık sensörleridir ve kameralarda, ışık sayaçlarında, CD ve DVD-ROM sürücülerinde, TV uzaktan kumandalarında, tarayıcılarda, faks makinelerinde ve fotokopi makinelerinde vb. ve işlemsel yükselteç devrelerine entegre edildiğinde  fiber optik haberleşme, hırsız alarmı hareket algılama devreleri ve sayısız görüntüleme, lazer tarama ve konumlandırma sistemleri vb. için kızılötesi spektrum dedektörleri olarak kullanılırlar.

Fototransistör

Foto-diyot için alternatif bir foto-birleşim cihazı, temel olarak amplifikasyonlu bir foto-diyot olan Fototransistördür.

Foto-transistör ışık sensörü, ışık yayan ışık kaynağına maruz bırakan kolektör-base PN-birleşimli ve ters eğimlidir.

Foto-transistörler, akım kazanımı sağlayabilmeleri ve akımları olan foto-diyottan çok daha hassas olmaları haricinde, foto-diyotlarla aynı şekilde çalışırlar ve akımların standart foto-diyotlarınkinden 50 ila 100 kat daha büyük olmaları ve kolektör ve taban arasına bir fotodiyot bağlanması ile normal transistörlerin kolayca foto-transistör ışık sensörüne dönüştürülmeleri mümkündür.

Foto-transistörler, esas olarak elektriksel olarak bağlı olmayan büyük base bölgesi ile bipolar bir NPN transistörden oluşur, ancak bazı foto-transistörler hassasiyeti kontrol etmek için bir base bağlantısına izin verir ve bunun sonucunda bir kollektör akımının akmasına neden olan bir base akım üretmek için ışık fotonları kullanır.

Foto-transistörlerin çoğu, dış kılıfı saydam olan veya ışığı artan hassasiyet için taban bağlantısına odaklamak için şeffaf bir mercek içeren NPN tipleridir.

Foto-transistör Yapısı ve Özellikleri

NPN transistöründe, kolektör, emitere göre pozitif olarak bastırılır, böylece base/kolektör birleşim ters bias olmuş olur.

Bu nedenle, birleşimde ışık olmadığında normal sızıntı veya çok küçük olan karanlık akım akar.

Base’e ışık düştüğünde bu bölgede daha fazla elektron/boşluk çifti oluşur ve bu işlem tarafından üretilen akım transistör tarafından büyütülür.

Genellikle bir foto-transistörün hassasiyeti, transistörün DC akım kazancının bir fonksiyonudur.

Bu nedenle, genel hassasiyet, kollektör akımının bir fonksiyonudur ve base ile emiter arasında bir direnç bağlanarak kontrol edilebilir, ancak çok yüksek hassasiyetli optokuplör tipi uygulamalar için, Darlington foto-transistörleri genel olarak kullanılır.

Foto-darlington transistörleri, ek amplifikasyon sağlamak için düşük ışık seviyeleri veya seçici hassasiyet nedeniyle bir foto algılayıcının daha yüksek hassasiyetine ihtiyaç duyulduğunda ikinci bir bipolar NPN transistörü kullanır, ancak bunun sonucu, sıradan bir NPN foto-transistöründen daha düşüktür.

Foto-darlington cihazları, emiter çıkışı daha büyük bir bipolar NPN transistörünün base’ine bağlı normal bir foto-transistörden oluşur.

Bir darlington transistör konfigürasyonu, iki ayrı transistörün mevcut kazanımlarının bir sonucuna eşit bir akım kazancı sağladığından, bir foto-darlington cihazı çok hassas bir detektör üretmektedir.

Foto-transistörlerin ışık sensörlerinin tipik uygulamaları opto-izolatörler, oluklu opto anahtarlar, ışık demeti sensörleri, fiber optikler ve TV tipi uzaktan kumandalar, vb. içerisindedir.

Bahsedilmeye değer başka bir foto-birleşim yarı iletken ışık sensörü tipi foto-tristördür.

AC uygulamalarda ışıkla çalışan bir anahtar olarak kullanılabilecek, ışıkla çalışan bir tristör veya Silikon Kontrollü Doğrultucu, SCR’dir.

Bununla birlikte, duyarlılıkları genellikle eşdeğer foto-diyotlara veya foto-transistörlere nazaran çok düşüktür.

Işığa duyarlılıklarını arttırmaya yardımcı olmak için, foto-tristörler geçit birleşimi çevresinde inceltilir.

Bu işlemin dezavantajı, değiştirebilecekleri anot akımı miktarını sınırlamasıdır.Daha sonra, daha yüksek akım AC uygulamaları için daha büyük daha geleneksel tristörleri değiştirmek için opto-kuplörlerde ana cihaz olarak kullanılırlar.

ışık sensörleri hakkında bilgi

Foto-voltaik Hücreler.

En yaygın fotovoltaik ışık sensörü tipi Solar Hücredir.

Güneş pilleri, ışık enerjisini, ışık, akü veya motor gibi dirençli bir yüke güç sağlamak için voltaj veya akım biçiminde doğrudan DC elektrik enerjisine dönüştürür.Aynı zamanda foto-voltaik hücreler, bir bataryaya benzerler çünkü DC güç sağlarlar.

Güneş pilleri, hesap makineleri, uydular gibi geleneksel pillerden alternatif bir güç kaynağı sağlamak için birçok farklı uygulama türünde ve şimdilerde ise yenilenebilir enerji sunan evlerde kullanılır.

Fotovoltaik hücreler, çok büyük ışığa duyarlı bir bölgeye sahip foto-diyotlar ile aynı olan, ancak ters bias olmadan kullanılan tek kristalli silikon PN bağlantılarından yapılır.

Karanlıkta iken bir foto-diyotla büyük oranda aynı özelliklere sahiptirler.Aydınlatıldığında, ışık enerjisi elektronların PN birleşiminden geçmesine neden olur ve ayrı bir güneş pili yaklaşık 0.58v (580mV) açık devre voltajı üretebilir.

Güneş pilleri, aynı bataryalar gibi bir “pozitif” ve bir de“negatif” tarafa sahiptir.

Kişisel güneş pilleri, çıkış gerilimini artıran güneş panelleri oluşturmak için seri olarak bağlanabilir veya mevcut akımı artırmak için paralel olarak birbirine bağlanabilir.

Ticari olarak temin edilebilen güneş panelleri, tamamen yandığında, çıkış voltajı ve akımın (Volt x Amper) sonucu olan Watt cinsinden derecelendirilir.

Tipik bir Foto-voltaik Güneş Hücresinin Özellikleri

Bir güneş pilinden elde edilebilir mevcut akım miktarı, ışık yoğunluğuna, hücrenin boyutuna ve genellikle %15 ila 20 arasında genellikle çok düşük olan verimine bağlıdır.

Ticari olarak temin edilebilen hücrenin genel verimliliğini arttırmak için, kristal yapıya sahip olmayan ve cm2 başına 20 ila 40mA arasında akım oluşturabilen poli-kristalin silikon veya şekilsiz silikon kullanmalısınız.

Fotovoltaik hücrelerin yapımında kullanılan diğer malzemeler arasında Gallium Arsenide, Bakır Indium Diselenide ve Cadmium Telluride bulunur.

Bu farklı malzemelerin her biri farklı bir spektrum bant tepkisine sahiptir ve bu nedenle farklı ışık dalga boylarında bir çıkış voltajı üretmek için ayarlanabilirdirler.

IŞIK SENSÖRLERİ NEDİR SONUÇ : 

Bugün Işık Sensörleri Nedir adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Işık Sensörleri ile ilgili bu eğitici yazıda, Işık Sensörleri olarak sınıflandırılan çeşitli cihaz örneklerine baktık. Işığın şiddetini ölçmek için kullanılabilecek PN-birleşimi olanları ve olmayanları içerir.

Bir sonraki derste, Aktüatörler denilen çıkış cihazlarına bakacağız. Aktüatörler elektrik sinyalini hareket, kuvvet veya ses gibi karşılık gelen bir fiziksel miktara dönüştürür. Bu tür yaygın olarak kullanılan bir çıkış veren cihaz, Elektromanyetik Röle’dir.

Umuyorum faydalı bir yazı olmuştur.

İyi Çalışmalar

Sıcaklık Sensörleri Nedir ? | Elektronik Giriş Çıkış Cihazları Serisi

SICAKLIK SENSÖRLERİ NEDİR ?

Sıcaklık sensörleri nedir ve nerelerde kullanılır ? Sıcaklık sensörlerinin çalışma prensipleri nedir ? Termostat , termokupl , termistör vb. nedir ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Sıcaklık Sensörleri Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

SICAKLIK SENSÖRLERİ

Sıcaklık sensörü tipleri,  sıcak su ısıtma sistemini kontrol eden basit On/Off termostatik cihazlardan karmaşık proses kontrol fırın tesislerini kontrol edebilen oldukça hassas yarı iletken tiplerine kadar çeşitlilik gösterir.

Fen derslerimizden moleküllerin ve atomların hareketinin ısı ürettiğini (kinetik enerji) ve hareket ne kadar büyükse, o kadar fazla ısı üretildiğini hatırlıyoruz.Sıcaklık Sensörleri, bir nesne veya sistem tarafından üretilen ısı enerjisi miktarını veya hatta soğukluğunu ölçerek, analog veya dijital çıkış üreten bu sıcaklıktaki herhangi bir fiziksel değişikliği “algılamamızı” veya algılamamızı sağlar.

Mevcut birçok farklı Sıcaklık Sensörü tipi vardır ve hepsi gerçek uygulamalarına bağlı olarak farklı özelliklere sahiptir.

Bir sıcaklık sensörü iki temel fiziksel tipten oluşur ;

Temaslı Sıcaklık Sensörü Tipleri – Bu sıcaklık sensörü tiplerinin algılanan nesneyle fiziksel olarak temas halinde olması ve sıcaklıktaki değişiklikleri izlemek için iletken kullanılması gerekir.Çok çeşitli sıcaklıklarda katı maddeleri, sıvıları veya gazları tespit etmek için kullanılabilirler.

Temassız Sıcaklık Sensörü Tipleri – Bu sıcaklık sensörü tipleri, sıcaklık değişimlerini izlemek için konveksiyon ve radyasyon kullanır.Isı yükseldikçe ve soğudukça, konveksiyon akımlarında dibe çöktüğünde, radyan enerji yayan sıvıları ve gazları ve kızılötesi radyasyon (güneş) biçimindeki bir nesneden iletilen radyan enerjiyi tespit etmek için kullanılabilir.

İki temel kontak tipi ve hatta temassız sıcaklık sensörü, aşağıdaki üç sensör grubuna (Elektromekanik, Rezistif ve Elektronik) ayrılabilir ve üç tür de aşağıda belirtilmektedir.

Termostat

Termostat, bir bi-metalik şerit oluşturmak üzere birbirine bağlanmış nikel, bakır, tungsten veya alüminyum vb. gibi iki farklı metalden oluşan bir kontak tipi elektro-mekanik sıcaklık sensörü veya anahtardır.

İki farklı metalin farklı doğrusal genleşme hızları, şerit ısıya maruz kaldığında mekanik bir bükülme hareketi üretir.

İki metalik şerit, elektrik anahtarı veya termostatik kontrollerde bir elektrik anahtarını çalıştırmanın mekanik bir yolu olarak kullanılabilir ve kazanlarda, fırınlarda, sıcak su depolama tanklarında ve araçta radyatör soğutma sistemleri ,sıcak su ısıtma elemanlarını kontrol etmek için yaygın olarak kullanılır.

Bi-metalik Termostat

Termostat, arka arkaya birbirine yapışmış iki farklı termal metalden oluşur.Soğuk olduğunda kontaklar kapanır ve akım termostattan geçer.

Sıcak olduğunda, bir metal diğerinden daha fazla genleşir ve bağlı iki metalik şerit, akımın akmasını önleyen kontakları açarak yukarı veya aşağı doğru bükülür.

Sıcaklık değişimlerine maruz kaldıklarında temel olarak hareketlerine dayanan iki ana bi-metalik şerit tipi vardır.Elektrik temas noktalarında belirlenmiş bir sıcaklık noktasında ani bir “Açma/Kapatma” veya “Kapalı/Açma” tipi bir hareket meydana getiren “anlık hareket” türleri ve konumlarını sıcaklık değiştikçe kademeli olarak daha yavaş “creep-action” değiştiren tipleri vardır.

Yaylı tip termostatlar, evlerimizde fırın, ütüler, daldırma sıcak su depolarının sıcaklık ayar noktasını kontrol etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır ve ayrıca evsel ısıtma sistemini kontrol etmek için duvarlarda da bulunabilirler.

Sarmaşık tipleri genellikle sıcaklık değiştikçe yavaşça açılan veya kıvrılan bi-metalik bir bobin veya spiralden oluşur.Genel olarak, sarmaşık tipi çift metalik şeritler, şerit daha uzun ve daha ince olduklarından, sıcaklık göstergelerinde ve kadranlarında vb. kullanım için ideal hale getirdikleri için standart geçmeli Açma/Kapama tiplerine göre sıcaklık değişikliklerine karşı daha hassastır.

Çok ucuz olmasına ve geniş bir çalışma aralığında bulunmasına rağmen, sıcaklık sensörü olarak kullanıldığında standart ani hareket tipi termostatların bir ana dezavantajı, elektrik kontaklarının tekrar açılıncaya kadar geniş bir histerezis aralığına sahip olmalarıdır.

Örneğin, 20 oC’ye ayarlanmış olabilir ancak 22 oC ‘ye kadar açılmayabilir veya 18 oC ‘ye kadar tekrar kapanmayabilir.(histeresiz aralığından dolayı)

Böylece sıcaklık değişiminin menzili oldukça yüksek olabilir.Ev kullanımı için ticari olarak temin edilebilen iki metalik termostatlar, daha kesin bir istenen sıcaklık ayar noktası ve histerezis seviyesinin önceden ayarlanmasını sağlayan sıcaklık ayar vidalarına sahiptir.

Termistör

Termistör, ismi THERM-(ally) + (res)-ISTOR kelimelerinin bir kombinasyonu olan başka bir sıcaklık sensörü türüdür.Termistör, sıcaklıktaki değişikliklere maruz kaldığında fiziksel direncini değiştiren özel bir direnç türüdür.

Termistörler genellikle nikel, manganez veya camla kobalt kaplı oksitler gibi seramik malzemelerden yapılır ve bu da kolayca zarar görebilir.Yaylı tiplerine göre ana avantajları, sıcaklık, hassasiyet ve tekrarlanabilirlikteki değişikliklere cevap verme hızlarıdır.

Çoğu termistör tipinin Negatif Sıcaklık Direnç Katsayısı veya (NTC) vardır, yani direnç değerleri sıcaklıktaki bir artışla aşağı olur ve tabii ki bir Pozitif Sıcaklık Katsayısı (PTC) olan türleride vardır. Direnç değeri, PTC ise sıcaklıktaki bir artışla birlikte yukarı artar artar.

Termistörler, manganez, kobalt ve nikel, vb. gibi metal oksit teknolojisini kullanan seramik tipli bir yarı iletken malzemeden yapılmıştır.Yarı iletken malzeme genellikle, sıcaklıktaki herhangi bir değişikliğe nispeten hızlı bir yanıt vermek üzere hava geçirmez bir şekilde kapatılmış olan küçük preslenmiş diskler veya yuvarlak şekillerde oluşturulur .

Termistörler, oda sıcaklığında (genellikle 25 oC‘de) direnç değerleri, zaman sabitleri (sıcaklık değişimlerine tepki verme zamanları) ve bunların içinden geçen akıma göre güç değerleriyle derecelendirilirler.

Dirençler gibi, termistörler de 10 ’MΩ’den bir kaç Ohm’a kadar oda sıcaklığında direnç değerleri ile kullanılabilir, ancak algılama amaçları için genellikle kilo-ohm’da değerleri olan tipleri kullanılır.

Termistörler pasif dirençli cihazlardır, yani ölçülebilir bir voltaj çıkışı üretmek için içinden bir akım geçmemiz gerekir.Daha sonra, termistörler genel olarak potansiyel bir bölücü ağ örgüsü oluşturmak için uygun bir bias direnci ile seri olarak bağlanır ve direnç seçimi örneğin önceden belirlenmiş bir sıcaklık noktasında veya çıkış değerinde bir voltaj çıkışı verir.

Sıcaklık Sensör Örnek 1

Aşağıdaki(resimde görebilirsiniz) termistör, 25 oC’de 10KΩ direnç değerine ve 100 oC’de 100Ω direnç değerine sahiptir. Termistördeki voltaj düşüşünü ve dolayısıyla 12v güç kaynağında 1kΩ dirençle seri bağlandığında her iki sıcaklık için çıkış voltajını (Vout) hesaplayın.

25 oC’de

Vout = (R2/R1+R2) x V = (1000/10000+1000) x 12V = 1.09V

100 oC’de

Vout = (R2/R1+R2) x V = (1000/100+1000)x 12V = 10.9v

R2 sabit direnç değerinin (bizim örneğimizde 1kΩ) bir potansiyometreyle veya ön ayarlı olarak değiştirilmesiyle, önceden belirlenmiş bir sıcaklık ayar noktasında bir voltaj çıkışı elde edilebilir, örneğin 60 oC’de 5v çıkış ve potansiyometrenin belirli bir çıkış voltaj seviyesi değiştirilerek daha geniş bir sıcaklık aralığında elde edilebilir.

Bununla birlikte, termistörün lineer olmayan cihazlar olduğu ve oda sıcaklığındaki standart direnç değerlerinin farklı termistörlerin arasında farklı olduğu, özellikle de yarı iletken malzemelerden kaynaklandığı belirtilmelidir.

Termistör, sıcaklıkla üssel bir değişime sahiptir ve bu nedenle herhangi bir sıcaklık noktası için direncini hesaplamak için kullanılabilecek bir Beta sıcaklık sabitine (β) sahiptir.

Bununla birlikte, bir voltaj bölücü köprüsü ya da Wheatstone Köprüsü tipi düzenlemede olduğu gibi bir seri dirençle kullanıldığında, bölücü/köprü ağına uygulanan bir gerilime yanıt olarak elde edilen akım, sıcaklık ile doğrusaldır.Ardından, direnç boyunca çıkan çıkış voltajı sıcaklıkla doğrusallaşır.

sıcaklık sensörleri nedir ?

Dirençli Sıcaklık Dedektörleri (RTD)

Başka bir elektriksel direnç sıcaklık sensörü tipi, Direnç Sıcaklık Dedektörü veya RTD’dir.RTD’ler, bir bobine sarılmış platin, bakır veya nikel gibi yüksek saflıkta iletken metallerden yapılmış ve elektrik direnci, termistörünkine benzer bir sıcaklık işlevi olarak değişen hassas sıcaklık sensörleridir.

Ayrıca ince filmli RTD’leri de mevcuttur.Bu cihazlar, beyaz bir seramik substrat üzerine biriktirilmiş ince bir platin macunu filmine sahiptir.

Dirençli sıcaklık dedektörleri pozitif sıcaklık katsayılarına (PTC) sahiptir, ancak termistörden farklı olarak çıkışları çok doğrusaldır ve çok hassas sıcaklık ölçümleri üretir.

Bununla birlikte, çok düşük termal duyarlılığa sahiptirler, yani sıcaklıktaki bir değişiklik, örneğin 1Ω/ oC gibi çok küçük bir çıkış değişikliği üretir.

Daha yaygın olan RTD’ler platinden yapılır ve en yaygın olarak bulunan ve 0 oC’de 100Ω standart direnç değerine sahip Pt100 sensörü olan Platin Dirençli Termometre veya PRT’ler olarak adlandırılır. Dezavantajı, Platinum’un pahalı olmasıdır.

Termistör gibi, RTD’ler de pasif dirençli cihazlardır ve sıcaklık sensöründen sabit bir akım geçirerek sıcaklıkla doğrusal olarak artan bir çıkış voltajı elde etmek mümkündür.Tipik bir RTD, 0 oC’de yaklaşık 100 ohm’luk bir baz direncine sahiptir ve  -200 ila + 600 oC arasında bir çalışma sıcaklığı aralığında 100oC’de yaklaşık 140Ω’a yükselmektedir.

RTD dirençli bir cihaz olduğu için, içinden bir akım geçirmemiz ve ortaya çıkan voltajı izlememiz gerekir.Bununla birlikte, direnç tellerinin akım içinden geçerken kendiliğinden ısınması nedeniyle dirençteki herhangi bir değişiklik, I2R (Ohm Yasası), okumalarda hataya neden olur.

Bundan kaçınmak için, RTD genellikle kurşun/veya sabit bir akım kaynağına bağlantı için ek bağlantı tellerine sahip bir Wheatstone Köprüsü ağına bağlanır.

Termokupl

Termokupl, tüm sıcaklık sensörü tiplerinin en yaygın kullanılan şeklidir.Termokupllar basitliği, kullanım kolaylığı ve küçük boyutlarından dolayı sıcaklık değişikliklerine cevap verme hızları nedeniyle popülerdir.

Termokupllar ayrıca -200 oC’nin altındaki ve 2000 oC’nin üzerindeki tüm sıcaklık sensörlerinin en geniş sıcaklık aralığına sahiptir.

Termokupllar, temelde birbirine kaynaklanmış veya kıvrılmış bakır ve bakır-nikel gibi birbirine benzemeyen metallerin iki birleşiminden oluşan termoelektrik sensörlerdir.Bir birleşim bölgesinde, bir tanesi referans (soğuk) bölgesi adı verilen sabit bir sıcaklıkta, diğeri ise ölçüm (Sıcak) bölgesi olarak bilinen iki bölgeden oluşur.

İki birleşim bölgesi farklı sıcaklıklarda olduğunda, sıcaklık sensörünü resimde de  gösterildiği gibi ölçmek için kullanılan bir birleşim noktası oluşur.

Termokupl Yapısı

Bir termokuplun çalışma prensibi çok basittir ve temeldir.Bir araya geldiklerinde bakır ve bakır-nikel gibi birbirinden farklı iki metalin birleştiği nokta, aralarında sadece birkaç mili volt (mV) sabit bir potansiyel farkı veren bir “termo-elektrik” efekti üretir.

İki birleşim noktası arasındaki voltaj farkına “Seebeck etkisi” denir, çünkü bir sıcaklık gradyanı, bir emf üreten ,iletken teller boyunca üretilir.

Daha sonra bir termokupldan çıkan voltaj, sıcaklık değişimlerinin bir fonksiyonu olur.

Eğer her iki birleşim noktası aynı sıcaklıktaysa, iki birleşim noktası arasındaki potansiyel fark sıfırdır, başka bir deyişle V1 = V2 gibi, gerilim çıkışı yoktur.

Bununla birlikte, bağlantılar bir devrenin içine bağlandığında ve her ikisi de farklı sıcaklıklarda olduğunda, iki bağlantı, V1 – V2 arasındaki sıcaklık farkına göre bir voltaj çıkışı algılanacaktır. Gerilimdeki bu fark, birleşme noktaları tepe voltaj seviyesine ulaşılana kadar sıcaklıkla artacaktır ve bu fark, kullanılan iki farklı metalin özellikleri tarafından belirlenmektedir.

Termokupllar, -200 oC ile + 2000 oC arasında ki sıcaklıkların ölçülmesini sağlayan çeşitli malzemelerden yapılabilir.

Bu kadar geniş bir malzeme ve sıcaklık yelpazesi seçeneği ile, kullanıcının belirli bir uygulama için doğru termokupl sensörünü seçmesini sağlamak için termokupl renk kodları ile birlikte uluslararası kabul görmüş standartlar geliştirilmiştir.

Standart termokupllar için İngiliz standartları renk kodları aşağıda verilmiştir.

Termokupl Renk Kodları

Kod Tipiİletkenler(+/-)Hassaslık
ENikel Krom/Bakır Nikel-200  <->900 oC
JDemir/Bakır Nikel0  <->750 oC
KNikel Krom/Nikel Alimünyum-200  <->1250 oC
NNikrosil/Nisil0  <->1250 oC
TBakır/Bakır Nikel-200  <->350 oC
UBakır/Bakır Nikel0  <->1450 oC

Yukarıda genel sıcaklık ölçümü için kullanılan en yaygın üç termokupl malzeme ;

Demir-Bakır Nikel (Tip J), Bakır-Bakır Nikel (Tip T) ve Nikel-Krom (Tip K) ‘dir.

Bir termokupldan gelen çıkış voltajı çok küçüktür, sıcaklık farkındaki 10 oC ‘lik bir değişiklik için sadece birkaç mili volt (mV) ve bu küçük voltaj çıkışı nedeniyle genellikle bir çeşit yükseltme gerekir.

Termokupl Amplifikasyon

Ayrık veya bir İşlemsel Yükselteç(Op-Amp) şeklinde yükseltici tipinin dikkatli bir şekilde seçilmesi gerekir, çünkü ısıl çiftin sık aralıklarla yeniden kalibre edilmesini önlemek için iyi bir değişim kararlılığı gerekir.

Bu, çoğu sıcaklık algılama uygulaması için chopper ve instrumentation tipi yükselticiyi tercih eder.

Burada belirtilmeyen diğer Sıcaklık Sensörü Tipleri, Yarı İletken Bağlantı Sensörleri, Kızılötesi ve Termal Radyasyon Sensörleri, Tıbbi Tip Termometreler, Göstergeler ve Renk Değişen Mürekkep veya Boyaları içerir.

SICAKLIK SENSÖRLERİ NEDİR SONUÇ :

Bugün Sıcaklık Sensörleri Nedir hakkındaki bu  yazımızda, sıcaklık değişimlerini ölçmek için kullanılabilecek birkaç sensör örneğine baktık.Bir sonraki derste, Fotodiyot, Fototransistör, Fotovoltaik Hücre ve Işığa Duyarlı Direnç gibi ışık miktarını ölçmek için kullanılan sensörlere bakacağız.Umuyorum faydalı bir yazı olmuştur.

İyi Çalışmalar

Pozisyon Sensörleri Nedir ? | Elektronik Giriş Çıkış Cihazları Serisi

POZİSYON SENSÖRLERİ NEDİR ?

Pozisyon sensörleri nedir ? Pozisyon sensörleri çeşitleri nedir ve nasıl kullanılırlar ? Enkoder , enkoder çeşitleri ve çalışma prensibi nedir ve nasıl kullanılır ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Pozisyon Sensörleri Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

POZİSYON SENSÖRLERİ

Adından da anlaşılacağı gibi, Pozisyon Sensörleri, bazı sabit nokta veya konumlardan ya da bir noktadan ya da bir noktadan referans alırlar ve bu sensörler “konumsal” olarak bize geri bildirim sağlarlar.

Pozisyon belirleme yöntemlerinden birisi, gidilen veya sabit bir noktadan uzaklaşılan mesafe gibi iki nokta arasındaki mesafe veya “dönme” (açısal hareket) gibi ,iki nokta arasındaki mesafe olabilecek kadar olan “mesafeyi” kullanmaktır.

Örneğin, zemin boyunca kat edilen mesafeyi belirlemek için bir robot tekerleğinin dönüşünü düşünebiliriz.

Her iki durumda da Pozisyon Sensörleri, bir nesnenin hareketini Doğrusal Sensörler kullanarak düz bir çizgide veya Dönme Sensörleri kullanarak açısal hareketiyle algılayabilir.

Potansiyometre

Tüm “Pozisyon Sensörleri” arasında en yaygın kullanılanı, potansiyometredir, çünkü ucuz ve kullanımı kolay bir pozisyon sensörüdür.Hareketinde açısal (dönme) veya doğrusal (sürgü tipi) olabilen ve kontak kolu/sürgü ile iki uç bağlantısı arasındaki direnç değerinin elektrik sinyali olarak vererek değişmesine neden olan mekanik bir şafta bağlı bir kontak kolu temasına sahiptir ki bu direnç olan hattaki kontak kolu konumu ile direnç değeri arasında orantılı bir ilişki olan çıktıyı bizlere verir.Başka bir deyişle, direnç pozisyon orantısıdır.

Potansiyometreler, yaygın olarak bulunan yuvarlak dönme tipi veya daha uzun ve düz doğrusal kaydırıcı türleri gibi çok çeşitli tasarım ve boyutlarda gelir.Pozisyon sensörü olarak kullanıldığında, hareketli nesne doğrudan potansiyometrenin dönme miline veya kaydırıcısına bağlanır.

Dirençli elemanı oluşturan iki dış sabit bağlantı boyunca bir DC referans voltajı uygulanır. Çıkış voltajı sinyali, resimde gösterildiği gibi hareketli kontağın kontak kolu ucundan alınır.

Bu konfigürasyon, şaft konumuna orantılı olan potansiyel veya voltaj bölücü tip bir devre çıkışı üretir. Örneğin, potansiyometrenin rezistif elemanına 10V voltaj uygularsanız, maksimum çıkış voltajı, 10 volttaki besleme voltajına eşit olur, minimum çıkış voltajı 0 volta eşittir.

Ardından, potansiyometre kontak kolu çıkış sinyalini 0 ila 10 volt arasında değiştirirmek istersek kontak kolu 5 volt sağlıyor ise , sürgünün yarıda yani orta konumda olduğunu söyleyebiliriz.

Potansiyometre yapısı

Potansiyometreden gelen çıkış sinyali (Vout), direnç hattı boyunca hareket ederken merkez kontak kolu bağlantısından alınır ve şaftın açısal konumuna orantılı olarak değişir.

Basit Konumsal Algılama Devresi Örneği

Dirençli potansiyometre konum sensörleri birçok avantaja sahip olsalar da: düşük maliyetli, düşük teknolojili, kullanımı kolay vb. bir pozisyon sensörü olarak birçok dezavantaja da sahiptir -> hareketli parçalar nedeniyle aşınma, düşük hassasiyet, düşük tekrarlanabilirlik ve sınırlı frekans tepkisi.

Ancak potansiyometreyi pozisyon sensörü olarak kullanmanın bir dezavantajı vardır.Bu , kontak kolunun hareket aralığı (ve dolayısıyla elde edilen çıkış sinyali) kullanılan potansiyometrenin fiziksel büyüklüğü ile sınırlıdır.

Örneğin, tek turlu bir dönme potansiyometresi genellikle sadece maksimum 0 dereceden yaklaşık 240 ila 330 derece arasında sabit bir mekanik dönüşe sahiptir.Bununla birlikte, 3600 derece (10 x 360 derece) mekanik dönüşe kadar çok dönüşlü potansiyometreler de mevcuttur.

Potansiyometre türlerinin çoğu dirençli izleri için karbon filmi kullanır, ancak bu türler elektriksel olarak gürültülüdür (radyo ses seviyesi kontrolü üzerindeki çatlak) ve ayrıca kısa bir mekanik ömre sahiptir.

Ayrıca düz bir tel veya sarmal dirençli tel formundaki reostalar olarak da bilinen tel sargılı potansiyometreler de kullanılabilir, ancak tel sargılı potansiyometrelerin kontak kolu bir tel parçasından diğerine atlarken çözülme problemleri yaşanır ve logaritmik (LOG) çıkış, çıkış sinyalinde hatalara neden olur. Bunlar da elektriksel gürültüden aslında nasibini alıyor diyebiliriz.

Yüksek hassasiyetli düşük gürültülü uygulamalar için iletken plastik dirençli eleman tipi polimer film veya sermet tipi potansiyometreler artık mevcuttur.Bu potansiyometreler, düşük gürültülü, uzun ömürlü ve mükemmel çözünürlük veren, elektriksel olarak doğrusal (LIN) dirençli bir ize sahip yumuşak düşük sürtünmeye sahiptir ve hem çok turlu hem de tek turlu cihazlar olarak mevcuttur.

Bu tür yüksek hassasiyetli pozisyon sensörü için tipik uygulamalar bilgisayar oyunu kumanda kollarında, direksiyonlarda, endüstriyel ve robot uygulamalarındadır.

Endüktif Konum Sensörleri

Doğrusal Değişken Diferansiyel Transformatör(Linear Variable Differential Transformer)

Mekanik aşınma problemlerinden muzdarip olmayan bir pozisyon sensörü, kısaca “Doğrusal Değişken Diferansiyel Transformatör” veya LVDT’dir.Bu, hareketi ölçmek için kullanılan ve AC trafo ile aynı prensipte çalışan endüktif bir tip pozisyon sensörüdür.Doğrusal olarak pozisyon değişimini ölçmek için çok hassas bir cihazdır ve çıktısı ,  hareketli çekirdeğinin konumu ile  orantılıdır.

Temel olarak, biri birincil bobini oluşturan içi boş bir tüp üzerine sarılmış üç bobin ve biri seri olarak elektriksel olarak birbirine bağlanmış, aynı zamanda birincil bobinin her iki tarafının 180 derece dışında aynı sekonderleri oluşturan diğer iki bobinden oluşur.

Ölçülen nesneye bağlanan, LVDT’nin boru şeklindeki gövdesinin içinde aşağı veya yukarı hareket eden hareketli soft demir ferromanyetik bir çekirdek (bazen “armatür” olarak adlandırılır) bulunur.

“Uyarım sinyali” olarak adlandırılan küçük bir AC referans voltajı (2 – 20V rms, 2 – 20kHz), sırayla iki bitişik sargıya (transformatör prensipleri) bir EMF sinyalini indükleyen primer sargıya uygulanır.

Soft demir manyetik çekirdek armatürü tam olarak borunun merkezinde ve sarımlar ise “boş konumlu” ise, iki sekonder sargıdaki iki indüklenen emk birbirlerini faz dışı kaldıklarından iptal eder, böylece ortaya çıkan çıkış gerilimi sıfır olur.

pozisyon konum sensörleri nedir

Çekirdek bu boş ya da sıfır konumundan bir tarafa ya da diğerine hafifçe kaydırıldığı için, sekonderlerden birindeki indüklenen voltaj diğer sekonderden daha büyük olacak ve bir çıktı üretilecektir.

Çıkış sinyalinin kutupsallığı hareketli çekirdeğin yönüne ve yer değiştirmesine bağlıdır.Soft demir çekirdeğin merkezi , boş konumundan itibaren hareketi ne kadar büyük olursa, sonuçtaki çıkış sinyali de o kadar büyük olur.

Sonuç, çekirdek konumuyla doğrusal olarak değişen bir diferansiyel voltaj çıkışıdır.Bu nedenle, bu tip pozisyon sensöründen gelen çıkış sinyali hem öz yer değiştirmesinin doğrusal bir işlevi olan bir genliğe ve hem de hareket yönünü gösteren bir kutupsallığa sahip olur.

Çıkış sinyalinin fazı, manyetik çekirdeğin hangi yarısının içerisinde olduğunu ve böylece hareket yönünü bildiğini anlayabilmek için AD592 LVDT Sensör Amplifikatörü gibi uygun elektronik devreleri mümkün kılan temel bobin uyarma fazıyla karşılaştırılabilir.

Doğrusal Değişken Diferansiyel Transformatör (The Linear Variable Differential Transformatör)

Armatür merkezi konumdan bir uçtan diğer uca hareket ettirildiğinde, çıkış gerilimleri maksimumdan sıfıra ve tekrar tekrar maksimum olacak şekilde değişir, ancak bu sırada faz açısını 180 derece değiştirir.

Bu, LVDT’nin, büyüklüğü merkez konumundan hareket miktarını temsil eden ve faz açısı çekirdeğin hareket yönünü temsil eden bir çıkış AC sinyali üretmesini sağlar.

Bir doğrusal değişken diferansiyel transformatör (LVDT) sensörünün tipik bir uygulaması, bir basınç dönüştürücüsüdür, ölçülen basınç, bir güç üretmek için bir diyaframa karşı itme kuvveti uygular.

Daha sonra kuvvet, sensör tarafından okunabilir bir voltaj sinyaline dönüştürülür.

Dirençli bir potansiyometreye kıyasla lineer değişken diferansiyel transformatör veya LVDT’nin avantajları, lineerliğinin, yer değiştirmeye voltaj çıkışı olması ,mükemmel , çok iyi hassasiyet, iyi çözünürlük, yüksek hassasiyet ve sürtünmesiz çalışma olmasıdır.Ayrıca farklı ortamlarda kullanılmak için mühürlenirler.

Endüktif Proximity Sensörler.

Yaygın olarak kullanılan bir diğer endüktif pozisyon sensörü tipi, Eddy akımı sensörü olarak da adlandırılan Endüktif Yakınlık Sensörüdür.Gerçekte yer değiştirme veya açısal dönüşü ölçmemekle birlikte, esas olarak, önlerindeki veya yakınındaki bir nesnenin varlığını tespit etmek için kullanılır ve  bu nedenle ismi “yakınlık sensörü” yani proximity sensör olarak adlandırılmıştır.

Yakınlık sensörleri, en basit manyetik sensör reed anahtarı olmak üzere algılama için manyetik alan kullanan temassız konum sensörleridir.Bir endüktif sensörde, bir endüktif döngü oluşturmak için elektromanyetik bir alandaki demir çekirdeğin etrafına bir bobin sarılır.

Bir ferromanyetik metal plaka veya metal vida gibi endüktif sensörün çevresinde oluşturulan eddy akım alanı içine bir ferromanyetik malzeme yerleştirildiğinde, bobinin endüktansı önemli ölçüde değişir.

Yakınlık sensörleri algılama devresi, çıkış voltajı olarak üretilen bu değişikliği tespit eder.Bu nedenle, endüktif yaklaşım sensörleri, Faraday’ın endüktans kanununun elektrik prensibi altında çalışır.

Endüktif Proximity Sensörler

Endüktif bir yaklaşım sensörünün dört ana bileşeni vardır;

Elektromanyetik alan üreten osilatör

Manyetik alanı üreten bobin

Bir nesne tespit edildiğinde alandaki herhangi bir değişikliği tespit eden algılama devresi

Normalde Açık (NO) ve Normalde Kapalı (NC) kontaklar

Endüktif yaklaşım sensörleri, nesnenin kendisinin herhangi bir fiziksel teması tespit edilmeden sensör kafasının önündeki metalik nesnelerin algılanmasına izin verir.

Bu, onları kirli veya ıslak ortamlarda kullanım için ideal kılar. “Algılama” yakınlık sensörleri aralığı çok küçüktür, tipik olarak 0,1 – 12 mm’dir.

Endüstriyel uygulamaların yanı sıra, endüktif yakınlık sensörleri de kavşaklardaki ve çapraz yollardaki trafik ışıklarını değiştirerek trafik akışını kontrol etmek için yaygın olarak kullanılır.Dikdörtgen endüktif tel halkaları asfalt yol yüzeyine gömülür.

Bir otomobil veya başka bir karayolu aracı bu endüktif döngüden geçtiğinde, taşıtın metalik gövdesi  endüktansı değiştirir ve sensörü harekete geçirir ve böylece trafik ışıkları denetleyicisine bir araç beklediğini bildirir.

Bu tip konum sensörlerinin temel dezavantajı, “Omni-yönlü” olmalarıdır; yani yukarıda, altında veya yanlarında metalik bir nesne algılayacaklardır.Ayrıca, Kapasitif Yakınlık Sensörleri ve Ultrasonik Yakınlık Sensörleri mevcut olmasına rağmen metalik olmayan nesneleri algılamazlar.

Yaygın olarak bulunan diğer manyetik konumsal sensörler arasında: reed anahtarları, Hall Efekt Sensörleri ve değişken relüktans sensörleri bulunur.

Rotary(Döner) Enkoderler

Döner Enkoderler, daha önce belirtilen potansiyometrelere benzeyen ancak dönen bir milin açısal pozisyonunu bir analog veya dijital veri koduna dönüştürmek için kullanılan temassız optik cihazlardır. Başka bir deyişle, mekanik hareketi elektriksel bir sinyale (tercihen dijital) dönüştürürler.

Tüm optik kodlayıcılar aynı temel prensipte çalışır.Bir LED veya kızıl ötesi ışık kaynağından gelen ışık, ikili, gri kod veya BCD gibi gerekli kod desenlerini içeren yüksek çözünürlüklü kodlanmış bir diskten geçirilir.

Foto detektörler diski dönerken tarar ve bir elektronik devre bilgiyi dijital bir forma dönüştürür ve milin gerçek açısal pozisyonunu belirleyen sayaçlara veya kontrolörlere beslenen bir ikili çıkış darbeleri akışı olarak işler.

İki temel döner optik kodlayıcı türü vardır: Artımlı Enkoderler ve Mutlak Pozisyon Enkoderleri.

Pozisyon sensörleri enkoder çeşitleri ve kullanımı nedir

Artımlı Enkoderler

Çeyrek enkoderler veya bağıl döner enkoder olarak da bilinen Artımlı Enkoderler, iki pozisyon sensörünün en basitidir.

Bunların çıktısı, enkoder diski olarak fotoselli bir düzenleme tarafından üretilen, yüzeyinde bölümler olarak adlandırılan eşit aralıklı saydam ve koyu çizgilerle ışık kaynağının üzerinde hareket eder veya döner.

Enkoder, sayıldığında, dönen milin açısal pozisyonunu gösteren bir kare dalga darbeleri akımı üretir.

Artımlı enkoderler “dörtlü çıkışlar” olarak adlandırılan iki ayrı çıkışa sahiptir.

Bu iki çıkış, çıkış sırasından tespit edilen şaftın dönme yönü ile birbirlerinden 90 derece fazda yer değiştirirler.

Disk üzerindeki saydam ve karanlık bölümlerin veya yuvaların sayısı, aygıtın çözünürlüğünü belirler ve desendeki çizgi sayısını artırmak, dönüş derecesi başına çözünürlüğü artırır.

Tipik olarak enkoder disklerin dönüşü başına 256 darbeye veya 8 bit’e kadar çözünürlüğe sahiptir.

En basit artımlı enkodere takometre denir.Tek bir kare dalga çıkışına sahiptir ve genellikle sadece temel konum veya hız bilgisinin gerekli olduğu tek yönlü uygulamalarda kullanılır.

“Quadrature” veya “Sinüs dalgası” enkoder tipleri daha yaygındır ve genellikle A kanalı ve B kanalı olarak adlandırılan iki çıkış kare dalgasına sahiptir.Bu cihaz iki fotodedektör kullanır, bunlar birbirlerinden 90 derece kadar ofset değerinde hareket eder ve böylece iki ayrı sinüs ve kosinüs sinyal çıkışı üretilir.

Basit Artımlı Kodlayıcı

Arc Tanjant matematik fonksiyonu kullanılarak şaftın radyan cinsinden açısı hesaplanabilir.Genel olarak, döner pozisyon enkoderlerinde kullanılan optik disk daireseldir, daha sonra çıktının çözünürlüğü şu şekilde verilir:   θ = 360/n    -> n = enkoder diskteki bölme sayısına eşittir.

O zaman, örneğin, artımlı bir enkodere 1 derece çözünürlük vermek için gereken segmentlerin sayısı: 1 derece = 360 /n

Bu nedenle, n = 360 olacaktır.

Aynı zamanda ilk olarak, A kanalı ya da B kanalı iki dönüş yönü vererek, A -> B’yi takip edecektir ya da B -> A’yı takip edecektir.Bu düzenlemeyi resimde görebilirsiniz.

Artımlı Enkoder Çıkışı

Bir pozisyon sensörü olarak kullanıldığında artımlı enkoderlerin bir ana dezavantajı, belirli bir rotasyondaki şaftın mutlak açısını belirlemek için harici sayaçlara ihtiyaç duymalarıdır.Güç geçici olarak kapatılırsa veya enkoder gürültü veya kirli disk nedeniyle pals’ı atlarsa, ortaya çıkan açısal bilgiler hataya neden olur.

Bu dezavantajın üstesinden gelmenin bir yolu da mutlak pozisyon enkoderlerini kullanmaktır.

Mutlak Pozisyon Enkoderleri

Mutlak Pozisyon Enkoderleri, Quadrate enkoderlerden daha karmaşıktır.Her bir dönüş pozisyonu için hem pozisyonu hem de yönü gösteren benzersiz bir çıkış kodu sağlarlar.

Enkoder diskleri, aydınlık ve karanlık bölümlerin ,çoklu eş merkezli “hatlarından” oluşur.Her hat, her hareket açısı için aynı anda benzersiz bir enkoder konum değerini okumak için kendi fotodedektöründen bağımsızdır.

Disk üzerindeki parça sayısı, enkoderin ikili “bit” çözünürlüğüne karşılık gelir, böylece 12 bitlik mutlak bir enkoder 12 parçaya sahip olur ve aynı kodlu değerler sadece devir başına bir kez görünür.

4-bit İkili Kodlu Disk

Mutlak enkoderin en büyük avantajlarından biri, güç kesintisi durumunda enkoderin tam konumunu “home” konuma geri getirme ihtiyacı olmadan, koruyan kalıcı hafızadır.Çoğu döner enkoder “tek turlu” cihazlar olarak tanımlanır, ancak ekstra kod diskleri ekleyerek birkaç devirden geri bildirim alan mutlak çok turlu cihazlar mevcuttur.

Mutlak konum enkoderlerinin tipik uygulaması, bilgisayar sabit sürücülerinde bulunur ve CD/DVD sürücüleri, yazdırma kafalarını kağıda doğru şekilde yerleştirmek için sürücülerin okuma/yazma kafalarının mutlak konumu izlenir veya yazıcı/çizicilerde bulunur.

POZİSYON SENSÖRLERİ SONUÇ : 

Bugün Pozisyon Sensörleri Nedir adlı yazımızla karşınızdaydık.Umuyorum sizler adına da faydalı bir yazı olmuştur.Pozisyon/Konum Sensörleri hakkındaki bu yazımızda, nesnelerin konumunu veya varlığını ölçmek için kullanılabilecek birkaç sensör örneğine baktık.Bir sonraki derste, termistörler, termostatlar ve termokupllar gibi sıcaklıkları ölçmek için kullanılan sensörlere bakacağız.

İyi Çalışmalar

 

 

Sensörler ve Dönüştürücüler | Elektronik Giriş Çıkış Cihazları Serisi

SENSÖRLER ve DÖNÜŞTÜRÜCÜLER NEDİR ? 

Sensörler nedir ve nerelerde kullanılır ? Dönüştürücüler nedir ve nerelerde kullanılır ? Sensör ve dönüştürücü çeşitleri nedir ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Sensörler ve Dönüştürücüler Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.

Bu yazı ile Elektronik Giriş Çıkış Cihazları Serisine de başlamış bulunmaktayız.

Başlayalım.

SENSÖRLER ve DÖNÜŞTÜRÜCÜLER

Bir elektronik devre veya sistemin herhangi bir  işlevi yerine getirmesi için, bunun örneğin , tek bir ışık aydınlatması için “On/Off” anahtarından çıkış cihazının bir giriş sinyali okuyarak veya bir form aktive ederek “gerçek dünya” ile iletişim kurabilmesi gerekir.

Başka bir deyişle, bir Elektronik Sistem veya devre bir şeyi “yapabilir” veya yapabilmelidir ve Sensörler ve Dönüştürücüler bunu yapmak için bizim ihtiyaçlarımıza cevap veren mükemmel aygıtlardır.

“Transducer” kelimesi, hareket, elektrik sinyalleri, radyan enerji, termal veya manyetik enerji gibi geniş bir yelpazedeki farklı enerji formlarını algılayabilen sensörler için ve gerilimleri veya akımları anahtarlamak için kullanılabilecek Aktüatörler olarak kullanılan sistemler için ortak terimdir.

Hem analog hem de dijital ve giriş ve çıkış arasından seçim yapılabilecek pek çok farklı sensör ve dönüştürücü tipi vardır.Kullanılan giriş veya çıkış dönüştürücüsünün türü, “Algılanan” veya “Kontrollü” olan sinyalin veya işlemin türüne bağlıdır.Ve bir sensörü ve dönüştürücüyü bir fiziksel miktarı diğerine dönüştüren aygıtlar olarak tanımlayabiliriz.

“Giriş” işlevi yapan cihazlara genellikle Sensörler adı verilir, çünkü bazı karakteristiklerde bazı uyarmalara yanıt olarak değişen, örneğin ısıya veya kuvvete bağlı olarak değişen ve bunu bir elektrik sinyaline gizleyen fiziksel bir değişikliği “algılar”.

Bir “Çıkış” işlevi yapan cihazlara genellikle Aktüatörler denir ve hareket veya ses gibi bazı harici cihazları kontrol etmek için kullanılır.

Elektrik Dönüştürücüleri, bir tür enerjiyi başka tür bir enerjiye dönüştürmek için kullanılır; örneğin, bir mikrofon (giriş cihazı), amplifikatörün yükseltmesi için bir ses sinyallerini elektrik sinyallerine dönüştürür (bir işlem) ve bir hoparlör (çıkış cihazı) dönüştürür.Bu elektrik sinyalleri tekrar ses dalgalarına dönüşür ve bu tip basit Giriş / Çıkış (I / O) sistemine bir örnek aşağıda verilmiştir.

Ses Dönüştürücüleri Kullanan Basit Giriş/Çıkış Sistemi

Piyasada pek çok farklı tipte sensör ve transdüser vardır ve bunların hangisinin kullanılacağının seçimi, aşağıdaki tabloda daha yaygın olanlarla birlikte, ölçülen veya kontrol edilen miktara bağlıdır.

Yaygın Olarak Kullanılan Sensör ve Transdüser Kullanım Alanları

Ölçülen MiktarGiriş Aygıtı (Sensör)Çıkış Aygıtı(Aktüatör)
Işık seviyesiIşığa duyarlı direnç(LDR) , Fotodiyot, FototransistörIşıklar , lambalar , led göstergeler , fiber optikler
SıcaklıkTermokupl , termistör,termostat ,Isıtıcı , fan
Kuvvet/BasınçBasınç anahtarı , load cellAsansörler , elektromagnet , titreşim
PozisyonPotansiyometre , enkoder , LVDTMotor , selenoid , panelmetre
HızDoppler efekt sensörü , takometreAC ve DC motorlar , Step motorları , fren
SesKarbon Mikrofon / Piezo-elektrik kristaliZil , Buzzer , hoparlör

 

Transdüserler veya sensörlerin giriş tipi, ölçtükleri miktardaki (uyaran) değişimle orantılı bir voltaj veya sinyal çıkışı yanıtı üretir.Çıkış sinyalinin tipi veya miktarı kullanılan sensör tipine bağlıdır.

Ancak, genel olarak, tüm sensör tipleri, Pasif Sensörler veya Aktif Sensörler olmak üzere iki tür olarak sınıflandırılabilir.

Genel olarak, aktif sensörler, çıkış sinyali üretmek için sensör tarafından kullanılan bir uyarma sinyali olarak adlandırılan harici bir güç kaynağına ihtiyaç duyarlar.Aktif sensörler kendi kendini üreten cihazlardır, çünkü kendi özellikleri, örneğin 1 ila 10v DC çıkış voltajı veya 4 ila 20mA DC gibi bir çıkış akımı üreten harici bir etkiye tepki olarak değişir. Aktif sensörler ayrıca sinyal amplifikasyonunu üretebilir.

Aktif bir sensöre güzel bir örnek, bir LVDT sensörü veya bir gerginlik ölçerdir. Gerinim ölçerler, sensöre uygulanan kuvvet ve/veya gerilim miktarına orantılı bir çıkış gerilimi üretecek şekilde harici bias (uyarma sinyali) duyarlı dirençli köprü ağlarıdır diyebiliriz.

Aktif bir sensörün aksine, pasif bir sensör herhangi bir ek güç kaynağına veya uyarma voltajına ihtiyaç duymaz.Bunun yerine pasif bir sensör, bazı dış uyaranlara cevap olarak bir çıktı sinyali üretir.

Örnek olarak , ısıya maruz kaldığında kendi voltaj çıkışını üreten bir termokupl’u verebiliriz.Daha sonra pasif sensörler, direnç, kapasitans veya endüktans gibi fiziksel özelliklerini değiştiren doğrudan sensörlerdir.

Ancak analog sensörlerin yanı sıra, Dijital Sensörler, “0” mantık seviyesi veya “1” mantık seviyesi gibi ikili sayı veya rakamı temsil eden ayrı bir çıktı üretir.

sensörler ve dönüştürücüler nedir

Analog ve Dijital Sensörler

Analog Sensörler

Analog Sensörler, genellikle ölçülen miktarla orantılı olan sürekli bir çıkış sinyali veya voltaj üretir. Sıcaklık, Hız, Basınç, Yer Değiştirme, Gerilme vb. gibi fiziksel büyüklüklerin tümü, doğada sürekli olma eğiliminde olduklarından analog miktarlardır.

Örneğin, bir sıvının sıcaklığı, sıvı ısıtıldığında veya soğuduğunda sıcaklık değişimlerine sürekli tepki veren bir termometre veya termokupl kullanılarak ölçülebilir.

Analog bir sinyal üretmek için kullanılan Termokuplu İnceleyelim ..

Analog sensörler zaman içinde sürekli değişen çıkış sinyalleri üretme eğilimindedir.Bu sinyaller birkaç mikro-volt (uV) ila birkaç mili-volt (mV) arasında değer bakımından çok küçük olma eğilimindedir, bu nedenle bir tür yükseltme işlemi gerekebilmektedir.

Daha sonra analog sinyalleri ölçen devreler genellikle yavaş bir tepkiye ve/veya düşük hassasiyete sahiptir.Ayrıca analog sinyaller, analog-dijital dönüştürücüler veya ADC’ler kullanılarak mikro denetleyici sistemlerde kullanılmak üzere kolayca dijital tip sinyallere dönüştürülebilir.

Dijital sensörler

Adından da anlaşılacağı gibi, Dijital Sensörler, ölçülen miktarın dijital bir temsili olan ayrı bir dijital çıkış sinyalleri veya voltajları üretir.

Dijital sensörler “1” mantığı veya “0” mantığı (“ON” veya “OFF”) şeklinde bir ikili çıkış sinyali üretir.

Bu, bir dijital sinyalin yalnızca, tek bir “bit”, (seri iletim) olarak veya tek bir “byte” çıktı (paralel iletim) üretmek için bitlerin birleştirilmesiyle çıkarılabilen ayrı (sürekli olmayan) değerler ürettiği anlamına gelir.

Dijital Sinyal üretmek için kullanılan Işık Sensörünü İnceleyelim

Buradaki basit örneğimizde, döner şaftın hızı, dijital LED/Opto-dedektör sensörü kullanılarak ölçülür. Dönen bir şafta (örneğin bir motor veya robot tekerleklerden) sabitlenmiş olan disk, tasarımında çok sayıda saydam yarığa sahiptir.

Disk milin hızı ile döndükçe, her bir yuva sırayla bir “1” mantığı veya “0” seviyesini temsil eden bir çıkış darbesi üreterek sensörden geçer.

Bu darbeler bir sayıcı sayacına ve son olarak şaftın hızını veya devirlerini göstermek için bir çıkış ekranına gönderilir.Disk içindeki yuva veya “pencere” sayısını artırarak, şaftın her devri için daha fazla çıkış atımı üretilebilir.

Bunun avantajı, bir devrimin kesirleri tespit edilebildiğinden daha büyük bir çözünürlük ve hassasiyet elde edilmesidir.

Daha sonra bu tip bir sensör düzenlemesi, bir referans konumunu temsil eden disk yuvalarından biri ile pozisyon kontrolü için de kullanılabilir.

Analog sinyallerle karşılaştırıldığında, dijital sinyaller veya nicelikler çok yüksek doğruluklara sahiptir ve çok yüksek bir saat hızında hem ölçülebilir hem de “örneklenebilir”.Dijital sinyalin doğruluğu, ölçülen miktarı temsil etmek için kullanılan bit sayısı ile orantılıdır.

Örneğin, 8 bitlik bir işlemci kullanılması,% 0.390 (256’da 1 kısım) doğruluk üretecektir.16 bitlik bir işlemci kullanırken,% 0.0015, (65.536’da 1 parça) veya 260 kat daha doğru bir hassasiyet verir.Bu doğruluk, dijital niceliklerin analog sinyallerden milyonlarca kat daha hızlı manipüle edilmesi ve işlenmesi gibi sağlanabilir.

Çoğu durumda, sensörler ve daha spesifik olarak analog sensörler genellikle harici bir güç kaynağına ve ölçülebilen veya kullanılabilen uygun bir elektrik sinyali üretmek için sinyalin bir miktar yükseltilmesi veya filtrelenmesini gerektirir.

Tek bir devre içerisinde hem amplifikasyon hem de filtreleme sağlamanın çok iyi bir yolu, daha önce görüldüğü gibi Operasyonel Amplifikatörleri kullanmaktır.

Sensörlerin Sinyal Şartlandırması

Operasyonel Amplifikatör eğitiminde gördüğümüz gibi, op-amp’ler, invert olan veya invert olmayan konfigürasyonlarda bağlandığında sinyallerin amplifikasyonunu sağlamak için kullanılabilir.

Birkaç mili volt veya hatta pico-volt gibi bir sensör tarafından üretilen çok küçük analog sinyal voltajları, 5 v veya 5 mA değerinde çok daha büyük bir voltaj sinyali üretmek üzere basit bir op-amp devre ile defalarca yükseltilebilir.Mikroişlemci veya analog-sayısal tabanlı bir sisteme giriş sinyali olarak kullanılabilir.

Bu nedenle, herhangi bir etkin sinyalin sağlanması için, bir sensör çıkış sinyalinin, 10.000’e kadar bir voltaj kazancına sahip bir amplifikatör ile ve sinyalin yükseltilmesiyle, çıkış sinyalinin tam bir reprodüksiyonu olan lineer olmasıyla, 1.000.000’e kadar bir akım kazancına yükseltilmesi gerekir ki giriş olarak sadece genlik olarak değişir.

Ardından amplifikasyon, sinyal koşullandırma sisteminin bir parçasıdır.Bu nedenle, analog sensörler kullanılırken, sinyal kullanılmadan önce genellikle bir çeşit amplifikasyon (Kazanç), empedans eşleştirme, giriş ve çıkış arasında izolasyon veya belki de filtreleme (frekans seçimi) gerekebilir ve bu işlem İşlemsel Yükselteçler(Op-Amp) tarafından rahatlıkla gerçekleştirilebilir.

Ayrıca, çok küçük fiziksel değişiklikleri ölçerken, bir sensörün çıkış sinyali, istenen gerçek sinyalin doğru şekilde ölçülmesini önleyen istenmeyen sinyallerle veya voltajlarla “kirlenebilir”.Bu istenmeyen sinyallere “Gürültü” denir.

Bu Gürültü veya Etkileşim, sinyal koşullandırma veya filtreleme teknikleri kullanılarak büyük ölçüde azaltılabilir veya hatta ortadan kaldırılabilir.

Düşük Geçiş veya Yüksek Geçiş veya hatta Bant Geçiş filtresi kullanılarak, yalnızca gereken çıkış sinyalini bırakmak için gürültünün “bant genişliği” azaltılabilir.Örneğin, anahtarlardan, klavyelerden veya manuel kontrollerden gelen birçok giriş türü, durumu hızlı bir şekilde değiştiremez ve bu nedenle düşük geçişli filtre kullanılabilir.

Parazit belirli bir frekanstayken, örneğin şebeke frekansı, dar bant reddetme veya Çentik filtreleri, frekans seçici filtreler üretmek için kullanılabilir.

Tipik Op-Amp Filtreleri

Filtrelemeden sonra hala rastgele bir gürültü kalıyorsa, birkaç örnek durum alınması gerekebilir ve daha sonra sinyal/gürültü oranını artırarak nihai değeri vermek için ortalamaları gerekebilir.Her iki durumda da, hem amplifikasyon hem de filtreleme, “gerçek dünya” koşullarında hem sensörlerin hem de transdüserlerin mikroişlemci ve elektronik tabanlı sistemlere arayüz işlemlerinde önemli bir rol oynamaktadır.

SENSÖRLER ve DÖNÜŞTÜRÜCÜLER NEDİR SONUÇ  :

Bugün Sensörler ve Dönüştürücüler Nedir adlı yazımızla karşınızdaydık.Umuyorum faydalı bilgiler edinmişsinizdir.Serinin ilk yazısı ile karşınızdaydık.Sensörler hakkındaki bir sonraki derste, belirli bir mesafe veya açı için bir konumdan diğerine hareketi ifade eden fiziksel nesnelerin konumunu ve / veya yer değiştirmesini ölçen Konumsal(Position) Sensörlere bakacağız.

4 – 20 mA Dönüşüm Formül ve Örnekleri

4-20 mA DÖNÜŞÜM FORMÜL & ÖRNEKLERİ NEDİR ?

4-20 mA ile voltaj arasında nasıl bir dönüşüm vardır ? 4-20 mA değer voltaj değerine nasıl dönüştürülür ? Voltaj değeri 4-20 mA değere nasıl dönüştürülür ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız 4-20 mA Dönüşüm Formül & Örnekleri adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

4-20 mA DÖNÜŞÜM FORMÜL & ÖRNEKLERİ

4-20 mA akım çıkışı belirli aralıklar içerisinde voltaj değerlerine dönüştürülebilir.Bu aralık 0’dan maksimum genişlik olan Vmax’a kadar değişir.

4-20 mA Formülleri ;

Voltaj’dan Akıma  :

I [mA] = ((( V – Vmin) / (Vmax – Vmin)) x 16 ) + 4

Akımdan Voltaja  :

V [Voltaj] = ((I – 4 ) / 16) x (Vmax – Vmin) + Vmin

Akım’dan Farklı Değişkenlere :

PV [Birimler] = ((I – 4 ) / 16 ) x (PVmax – PVmin) + PVmin

 

Burada I akım , V voltaj ve PV ile ifade edilen proses değişkeni , farklı değişken birimleridir.

Min ile ifade edilen değer aralığının en düşük değeri ve Max ile ifade edilen ise değer aralığının en yüksek değeridir.

Örnekler ile inceleyelim  :

Örnek 1 :

Bir analog kartın çıkış voltajı olarak 2.5V verdiğini düşünelim ve değer aralığınında (min<->max) 0-5V olduğunu varsayalım.Burada 4-20mA akım değerini hesaplayalım.

I [mA] = ((( V – Vmin) / (Vmax – Vmin)) x 16 ) + 4

I = (((2.5 – 0 ) / (5 – 0)) x 16 ) + 4

I = 12 mA olacaktır.

 

Örnek 2 :

Bir yayıcının çıkış aralığının 13.5 mA ve çıkış aralık değerlerinin de 4-20 mA olduğunu varsayalım.Burada voltaj değerini hesaplayalım ve çıkış voltaj aralığını da 0-10V olarak düşünelim.

V [Voltaj] = ((I – 4 ) / 16) x (Vmax – Vmin) + Vmin

V = ((13.5 – 4 ) /16 x (10 – 0) +0

V = 5.9375 V olacaktır.

 

Örnek 3 :

Bir akış yayıcısının çıkış akımı 16.5 mA ve değer aralığı 0-1500 m3/hr’dur.Burada denklemin akış oran değerini hesaplayalım.

PV [Birimler] = ((I – 4 ) / 16 ) x (PVmax – PVmin) + PVmin

PV = ((16.5 – 4 ) / 16) x (1500 – 0) +0

PV = 1171.87 m3/hr

4-20 mA DÖNÜŞÜM FORMÜL & ÖRNEKLERİ NEDİR SONUÇ : 

Bugün 4-20 mA Dönüşüm Formül & Örnekleri Nedir adlı yazımızla karşınızdaydık.Umuyorum faydalı bir yazı olmuştur.

İyi Çalışmalar

Elektrik Elektronik Genel Bilgi Notları

ELEKTRİK ELEKTRONİK GENEL BİLGİ NOTLARI -1

Elektrik elektronik genel bilgi notları nedir ? Bir elektronikçi genel olarak nelere hakim olmalıdır ? Elektrik elektronik denilince akla gelen genel kurallar ve bilgiler nelerdir ya da neler 0lmalıdır ? Bu ve benzeri sorulara cevap aradığımız Elektrik Elektronik Genel Bilgi Notları -1 adlı yazımızlar karşınızdayız.

ELEKTRİK ELEKTRONİK GENEL BİLGİ NOTLARI İNCELEME

Direnç Renk Kodları

Siyah : 0

Kahverengi : 1

Kırmızı : 2

Turuncu : 3

Sarı : 4

Yeşil : 5

Mavi : 6

Mor : 7

Gri : 8

Beyaz – Altın – Gümüş – (Belirsiz)

Not : SoKaKTa SaYaMaM

Elektronik Devre Elemanları ;

Köprü Diyot : AC Giriş -> DC Çıkış

Zener Diyot : Ufak genlikli sabit referans voltajı için..Devreye bu sebeple ters bağlanırlar

Foto Diyot : Optoelektronik devre elemanı , devreye ters bağlanırlar..

Transistör : NPN (Ok aşağı -> E üzerine) , PNP (Ok yukarı -> E üzerinden)

JFET : Gerilim kontrollü akım kaynağı gibi çalışır..

Transformatör ; sarım sargısına ‘Spir’ denir..

(( Yarım Dalga Doğrultmaç ;

AC -> DC dönüşüm için en kolay yöntemdir.220 rms -> 12Vrms’e dönüşür örneğin..

Vpeak(tepe) : √2 x 12 = 17V

Tek bir alternans kullanılmaktadır.. ))

Tam Dalga Doğrultmaç ;

e (Elektronlar) -> (-)’den (+)’ya doğru hareket ederler..

Akım daima (+) uçtan (-) uca doğru hareket eder.

Voltmetre daima devreye paralel bağlanır..

Ampermetre daima devreye seri bağlanır..

Zamana bağlı olarak periyodik bir şekilde yön ve şiddet değiştiren akım (AC) alternatif akımdır.

Frekans : Tel çerçevenin sn’deki 360 derece dönme sayısıdır..

Periyod : T = 1/f

Alternans : Bir saykıl pozitif ve negatif alternanslardan oluşur..

Skaler Nicelikler :

Kütle (m) , Zaman (t), Enerji (E), İş (w) , Güç (p) , elektrik yükü (q), Hacim (V), Alan (S), Uzunluk (L), Sürat (s) , Yol (d)

Vektörel Nicelikler :

Kuvvet (F), Yer değiştirme (x) , Hız (v) , İvme (a) , Moment (m)

İyonizasyon : Valans elektronunu kaybetme işlemidir.Atom pozitif şarjla yüklenmiş olur.

Doping : İletkenliği kontrolü artırmak için saf yarı iletken malzemeye katkı maddesi eklenir.Buna doping adı verilir.P ve N tipi malzeme birarada kullanılırsa PN birleşimi (Junction) veya PN ekleme olur.

Zener Diyot : En çok regülasyonda kullanılır.Gerilimi kararlı kılar.Ters polarma altında çalışmalıdır ve kırpıcı devrelerinde kullanılır.

Şotki (Schottky) Diyot : Çok yüksek frekanslarda anahtarlama elemanıdır..

Pin Diyot : Modülasyon elemanıdır ve zayıflatma uygulamalarında kullanılır.

Transistör Ölçümü :

E – B – C : EB arası : 0,7  , BC arası : 0,7 ve EC arası : 1,2

Kondansatör ; herhangi bir ortamda aralarında belirli bir uzaklık olan ve üzerilerinde eşit ve zıt yükü olan iki iletkenin oluşturduğu sisteme denir..

1uF = mikrofarad : 10-6

1nF = nanofarad : 10-9

1pF = pikofarad : 10-12

Lojik Devreler ;

Binary  : 1 <-> 0

Decimal : 10’luk sayma sistemi

Bit : Binary Digit (100000010101 gibi.) En soldaki 1 MSB , en sağdaki ise LSB (most significant + least …)

Octal : 8’lik sayma sistemidir.

Köprü Tipi Tam Dalga Doğrultma ; Çıkıştan alınan DC gerilim girişe uygulanan AC gerilimin 0,9’u kadardır.

78XX , 79XX -> Regüle Devresi serisidir.

Çıkış işaretindeki dalgalanmaya ‘ripıl’ denir..(ripple)

AC gerilim doğrultma : Köprü diyot

Filtreleme işlemi : Kondansatör

Regüle etme : Zener , transistör , entegre

LDR sağlamlık testi ; Aydınlıkta düşük direnç , karanlıkta yüksek direnç

PTC sağlamlık testi ; soğukta düşük direnç , ısınınca yüksek direnç

Köprü Diyot sağlamlık testi ; AC giriş uçları her iki yönde yüksek direnç , DC çıkış uçları bir yönde yüksek diğer yönde ise düşük direnç gösterir.

Transistör tipi belirleme : Multimetre ‘Ohm’ konumuna alınır.B ucuna (+) prob , C ve E ucunada (-) prob değdirilir.Eğer küçük direnç okunur ise transistör NPN , yüksek direnç ise PNP denir.

78MXX çıkış akımı ; 0,5 Amper

78XX çıkış akımı ; 1 Amper

79XX ise ; Negatif çıkışlı regülatördür (-)

Average AC voltajı ; 0,637xPeak ve 0,9Xrms

RMS AC Voltajı  ; 0,707xPeak ve 1,11 x Average

Peak AC Voltajı ; 1,414XRMS ve 1,57xAverage

Seri Kondansatör ; Ct = 1/ (1/C1)+(1/C2)…

Paralel ; C1+C2+C3

RPM = 120 x (Frekans / Kutup Sayısı)

Proximity Sensör : Fiziksel dokunma olmadan cismi tespit eden sensörlerdir..Katı cisimler ; örnek : metal , cam,plastik…Işık sensörü , basınç sensörü , barkod sensörü ..

Indüktif Sensör : Kullanım alanı  ; noncontact metalik hedeflerdir.Bakır alimünyum,metaller..Mantık ; oscillator tespit edildiğinde metal konum değiştirir.Metalin cinsine göre de mesafe değişir.

Kapasitif Proximity Sensör ; kağıt , cam , sıvı, yün vb.. Indüktif’e benzerdir.Farkı ise , kapasitif sensör elektromanyetik alan yerine elektrostatik alan üretir(İletken olan/olmayan malzemelerde..)

ELEKTRİK ELEKTRONİK GENEL BİLGİ NOTLARI SONUÇ : 

Bugün Elektrik Elektronik Genel Bilgi Notları adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Umuyorum faydalı bilgiler edinmişsinizdir.Kaldığımız yerden devam ediyoruz.

İyi Çalışmalar

Soru Cevaplarla Elektrik Elektronik -6

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖĞREN -6

Merhabalar ; Soru cevaplarla elektrik elektronik öğren serisinde altıncı yazımız ile karşınızdayız.Bu seride 20’şer adet soru ve cevaplarını sizlerle paylaşmaya çalışacağım.Umuyorum faydalı olacaktır.Elektrik Elektronik öğrenmek adına güzel bir adım olmaya başladığını düşünmekteyim.

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK -6

1)Voltaj kaynağı boyunca bir direnç bağlıysa ve voltaj ve akım dalga formu frekansı 50Hz ise, o zaman anlık gücün frekansı nedir?

a) 0 Hz

b) 100 Hz

c) 50 Hz

d) 150 Hz

Cevap : Formüller ;

P(t) = Vm x Im x Sin2wt

P(t) = 0.5 x Vm x Im x (2 Sin2wt)

P(t) = 0.5 x Vm x Im (1 – Cos2wt)

Bu sebeple frekansın iki katı , anlık gücün frekansıdır.

2)AC kaynağa saf bir iletken bağlıysa , iletkenin aldığı ortalama güç aşağıdakilerden hangisidir ?

a) Birkaç watt

b) 100 watt

c) Sıfır watt

d) Maksimum güç

Cevap : Güç dalga formunun pozitif yarım döngüsünde ideal iletken , kaynaktan enerjisini alır.Güç dalga formunun negatif yarım döngüsünde ideal iletken , kaynağa giden gücü iletir.Bu sebeple , ideal bir iletken tarafından alınan güç ‘Sıfırdır’.

3) Saf bir kapasitör tarafından alınan ortalam güç nedir ?

a) Sıfır

b) Minimum

c) Maksimum

d) Yukarıdakilerden herhangi birisi

Cevap : Pozitif yarım döngüde şarj olur ve negatif yarım döngüde ise deşarj olur.Böylece tam devir üzerinde ideal birr kapasitör için net güç sıfırdır.

4) Bir seri R, L devresinde , direnç ve indüktör arasındaki voltaj sırası ile 3V ve 4V’tur.Öyleyse ardından uygulanan voltaj nedir?

a) 7V

b) 5V

c) 4V

d) 3V

Cevap : √ V2R + V2L => V = √32 + 42 => V = 5 V olmalıdır.

5) Aktif güç için kullanılabilecek alternatif isimlerden aşağıdakilerden hangisi doğrudur ?

a) Gerçek güç

b) Ortalama güç

c) Doğru güç

d) Yukarıdakilerden hepsi

Cevap : Aktif güç için farklı isimler ; gerçek güç , ortalama güç , doğru güç ve net güçtür diyebiliriz.Bunların tamamı V x I x cosϴ’ya eşittir.

6) Seri R , L devresinde güç faktörü aşağıdakilerden hangisi gibi tanımlanabilir ?

a) R/Z

b) P/S

c) Vr/V

d) Yukarıdakilerin hepsi

Cevap : Bunların hepsi R,L serisi devre için güç faktörünü temsil etmektedir.Matematiksel olarak güç faktörü , gerilim fazörü arasındaki açı kosinüsü olarak tanımlanabilir.Voltaj üçgeni , güç üçgeni ve empedans üçgeni kullanılarak ;

Güç = Faktör cosϴ = VR / V = R / Z = P / S

7) AC RC serisi devrede toplam voltaj 10V ve direnç boyunca 6V ise , bu durumda kapasitör üzerindeki voltaj nedir ?

a) 4V

b) 8V

c) 16V

d) 10V

Cevap : V = √ V2R + V2L = √ 62 + Vc2 => Vc = 8V olacaktır.

8) RLC seri devresinde , kapasitördeki voltajın iletkendeki voltajdan daha büyük olması durumunda ağın güç faktörü aşağıdakilerden hangisi olacaktır ?

a) Gecikmeli

b) Önden ilerleyen

c) Eşlilik

d) Sıfır

Cevap : Kapasitördeki voltaj , iletkenden daha fazladır ve şebekenin kapasitif reaktansı , endüktif reaktanstan daha fazladır.Bu nedenle güç faktörü önden ilerleyen/ilerde olandır.

9) Güç faktörü açısı sabit olduğunda , bu durumda mevcut lokusun şekli aşağıdakilerden hangisi gibi olacaktır ?

a) Yarım daire

b) Daire

c) Üçgen

d) Düz çizgi

Cevap : Mevcut vektörün sonlanım noktasının , devre elemanının herhangi birini veya kaynak frekansını değiştirerek izlediği yol , mevcut lokus olarak adlandırılır.Güç faktörü açısı sabit olduğunda , lokusun şekli düzdür.

10) Seri RLC devresinde aşağıdakilerden hangisi Q faktörü temsil eder ?

a) Xc/R

b) Vr/V

c) Xl/R

d) Yukarıdakilerden hepsi

Cevap : Bunların hepsi , bir RLC devresinde Q faktörü kalite faktörünü temsil eden farklı biçimlerdir.

11) İleri bias esnasında PN bağlantısı direnci aşağıdakilerden hangisi olur ?

a) Megaohm

b Kiloohm

c) Ohm

d) Yukarıdakilerden hiçbiri

Cevap : PN bağlantısı ileri bias durumunda iken ,direnç Ohm sırasına göre olacaktır.Çünkü , forward bias durumunda tükenme tabakası çok küçüktür ve kırılımı da uygulanan küçük gerilim ile olur.

12) Aşağıdakilerden hangisi Ohm yasasına uymamaktadır ?

a) Direnç

b) Yarıiletken

c) Çift taraflı cihaz

d) Yukarıdakilerden hiçbiri

Cevap : Yarıiletkenler doğrusal olmayan bir cihazdır ki bu sebeple Ohm yasasına uymazlar.Yarıiletken özellikleri gerilim ve akım yönündeki değişim ile değişir.

13)  Yarıiletken malzemeler için aşağıdakilerden hangisi doğrudur ?

a) Üç değerli

b) Dört değerli

c) Beş değerli

d) Çift taraflı

Cevap : Yarıiletken malzemeler , dış kabukta ve valans kabuğunda 4 elektrona sahiptir ki bu sebeple 4 değerli tetravalent olarak adlandırılırlar.

14) Germanium pn birleşimi için , bariyer potansiyelinin maksimum değeri aşağıdakilerden hangisidir ?

a) 0.7V

b) 0.3V

c) 1.5V

d) 1.6V

Cevap : PN birleşimi yapıldığında , belirli bir voltaj seviyesinde akımın akışını kısıtlayan P ve N malzemesi arasında bir tabaka oluşur ki ardından bu tabaka kırılır ve bu tabakayı kırmak için gerekli olan gerilim , bariyer potansiyeli olarak adlandırılır.Bu voltaj 0.3V’tur.

15) Yarıiletken diyot aşağıdakilerden hangisi olarak kullanılabilir ?

a) Bir amplifikatör

b) Bir modülatör

c) Bir doğrultucu

d) Bir osilatör

Cevap : Diyot , anot voltajının katot voltajından daha büyük olması durumunda sadece bir yönde çalışır ki AC’yi DC’ye dönüştürmek için kullanılır.Böylece yarıiletken diyot , doğrultucu olarak kullanılır.

16) Bir PN bağlantı noktasındaki kaçak akım aşağıdakilerden hangisini kullanır ?

a) A

b) KA

c) uA

d) Yukarıdakilerden hiçbiri

Cevap : Kaçak akım , pn bağlantısındaki azınlık taşıyıcısına bağlı olarak akar ve bu nedenle uA sırasındaki değeri çok küçüktür.

17) Bir yarıiletken malzeme aşağıdakilerden hangisi tarafından oluşur ?

a) Kovalent bağlar

b) Metalik bağlar

c) Elektrokovalent bağlar

d) Yukarıdakilerden hiçbiri

Cevap : İki atom tarafından dört elektron tarafından oluşturulur ve her elektron diğer atomdan dört elektron paylaşır.

18) Yarıiletken malzemeler ısıtıldıklarında dirençleri aşağıdakilerden hangisi gibi olur ?

a) Artar

b) Azalır

c) Sabit kalır

d) Yukarıdakilerden hiçbiri

Cevap : Yarıiletken malzeme ısıtıldığında elektron atomlardan uzaklaşır ve valans bandından iletim bandına boşalır.Böylece iletkenliği artar ve özdirenç azalır ki sonuç olarak direnç azalır.

19) Silikon aşağıdakilerden hangisine sahiptir ?

a) Dört değerlikli elektronlar

b) Sekiz değerlikli elektronlar

c) İki değerlikli elektronlar

d) Yukarıdakilerden hiçbiri

Cevap : Bir yarıiletken 4 değerlikli elektrona sahiptir.Silikon yarı iletkendir ki bu sebeple silikonun valans elektronları 4’tür.Silisyumun atom sayısı 14’tür.Bu sebeple konfigürasyonu (2 4 8) ve son 4 elektron bir valans bandı olarak davranır.Bu sebeple 4 değerlikli elektronlar doğru şıktır.

20) İletkenlerin enerji boşluğu aşağıdakilerden hangisidir ?

a) 1-2 eV

b) 0 eV

c) 5 – 8 eV

d) 8 eV

Cevap : Enerji boşluğu iletim bandı ve valans bandı arasındaki boşluktur.Enerji aralığı iletkenin Eg aralığı , örtülü valans ve iletim bandı olduğu için 0 eV’dir.

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖĞREN -6 SONUÇ : 

Bugün Soru Cevaplarla Elektrik Elektronik Öğren  adlı serinin altıncı yazısını sizlerle paylaştık.Umuyorum faydalı olmuştur.Serinin yedinci yazısında görüşmek üzere.

İyi Çalışmalar

 

Soru Cevaplarla Elektrik Elektronik -5

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖĞREN -5

Merhabalar ; Soru cevaplarla elektrik elektronik öğren serisinde beşinci yazımız ile karşınızdayız.Bu seride 20’şer adet soru ve cevaplarını sizlerle paylaşmaya çalışacağım.Umuyorum faydalı olacaktır.Elektrik Elektronik öğrenmek adına güzel bir adım olmaya başladığını düşünmekteyim.

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK -5

1) Op-Amp kullanarak bir Wien Köprü osilatörünün geri besleme faktörü nedir ?

a) 1/3

b) 1/4

c) 1/2

d) 1

Cevap : Rezonans frekansında Op-Amp kullanarak bir Wien Köprü osilatörünün geri besleme faktörü (R2/R1) , ½’dir.Bu nedenle , sürekli salınımları korumak için amplifikatör kazancı 2’den büyük olmalıdır.

2) Ses frekansı uygulamaları için kullanılan popüler osilatör aşağıdakilerden hangisidir ?

a) Wien köprüsü osilatörü

b) Hartley osilatör

c) Kristal osilatör

d) Faz kayması osilatör

Cevap : Ayarlama kolaylığı , çok düşük bozulma ihtimali ve Wien köprü osilatörünün iyi frekans kararlılığı gibi özellikler , ses frekansı uygulamaları için popüler hale gelir.Faz kaymalı osilatör ve Wien köprü osilatör her ikiside ses frekansı aralığı olarak kullanılabilirdir.Fakat Wien köprüsü osilatörü çok geniş frekans aralığında kullanılabilir.

3) Colpitts osilatör aynı zamanda aşağıdakilerden hangisi ile adlandırılır ?

a) Tank devresi osilatörü

b) LC osilatör

c) Rezonans devre osilatörü

d) Yukarıdakilerden hepsi

Cevap : Colpitts osilatör , rezonant tank devresinden oluşan LC osilatör tiplerinden birisidir.Tank devresi , bir endüktör ile paralel iki seri kondansatörden oluşur.Bu sebeple , yukarıda belirtilen isimlerden herhangi biri uygundur.

4) Bir quartz kristal osilatörü aşağıdakilerden hangisi/hangilerini içerir ?

a) Sadece seri rezonans frekansı

b) Sadece paralel rezonans frekansı

c) Hem seri hemde paralel frekanslar

d) Ne seri ne de paralel frekans

Cevap : Kristal osilatör iki yakın aralıklı rezonans frekansına sahiptir.Kristal osilatörlerde  kapasitörün reaktansı indüktörün (düşük empedans) reaktansına eşit olduğunda seri rezonans frekansı oluşur.Kondansatör C2’nin reaktansı RLC1 (yüksek empedans) reaktansına eşit olduğunda paralel rezonans frekansı oluşur.

5) Monolitik bir IC’de (Integrated Circuit) hangi osilatörlerin üretimi daha kolaydır ?

a) Kristal osilatör

b) Hartley osilatörü

c) Wien Bridge osilatörü

d) Relaxation osilatörü

Cevap : Relaxation osilatörleri , indüktör kullanmazlar ve çıkışları , devrenin doğal olmayan özelliklerine bağlıdır.Bu sebeple , bir relaxation monolitik IC’lerde kolayca üretilebilir.

6) Aşağıdakilerden hangisi sinüzoidal osilatör değildir ?

a) LC osilatör

b) RC faz kaymalı osilatör

c) Relaxation osilatör

d) Kristal osilatör

Cevap : Relaxation osilatörü temel olarak kare, üçgen veya pals dalga formları üretmek için kullanılan sinüzoidal olmayan bir osilatördür.Osilatörlerin geri kalanı sinüzoidal çıkış üreten sinüzoidal osilatörlerdir.

7) Voltaj kontrollü osilatörler aşağıdakilerden hangisinde yaygın olarak kullanılmaktadırlar ?

a) Pals modülatörleri frekans modülatörleri & faz saatli döngüler

b) Frekans modülatörleri

c) Faz saatli döngüler

d) Yukarıdakilerin hepsi

Cevap : VCO’lar , farklı türde gürültü , faz kilitli döngü,frekans sentezleyicileri veya iletişim devrelerinde kullanılan modülatörlerin üretimi için elektronik sıkışma ekipmanı vb. yaygın olarak kullanılırlar.Bu durumda yanıt ‘D’ seçeneği olacaktır.

8) Aşağıdakilerden hangisi osilatörlerin ana görevini ifade eder ?

a) Sinüzoidal salınımlar üretir

b) Sinüzoidal olmayan dalga formları üretir

c) Sabit bir genlikte ve spesifik frekansta sürekli salınımlar oluşturur

d) Yukarıdakilerden hiçbirisi

Cevap : Devrenin salınımlı doğası onu osilatör yapar.Ancak kontrol edilebilir ve istenen bir şekilde sürekli salınımlar üretmek ve Bark-Hausen kriterlerini karşılamak zorundadır.

9) Aşağıdakilerden hangisi bir osilatör için gereklidir ?

a) Genlik stabilitesi

b) Frekans stabilitesi

c) Güç stabilitesi

d) A ve B

Cevap :  Genlik ve frekans stabiliteleri , osilatör için , sabit genlik , sürekli salınım ve çıkış dalga formunun istenen sıklığını muhafaza etme yeteneğini belirleyen temel gereksinimdir.Bu nedenle ‘D’ şıkkı doğru yanıt olacaktır.

10) LC osilatörler , hangi frekans aralığında ile bir dalga formu üretmek için kullanılırlar ?

a) 1 MHz ile 500 Mhz arası

b) 100 KHz ile 500 MHz arası

c) 1 KHz ile 1 MHz arası

d) 1 MHz ile 100 GHz arası

Cevap : LC osilatörler , 1 MHz ile 500 MHz arasında değişen frekansta çıkış üretmek için kullanılırlar bu sebeple bunlar RF (radyo frekansı) osilatörleri olarakta adlandırılırlar.

11) Düşük frekanslı (LF) uygulamalar için aşağıdaki osilatörlerden hangileri kullanılır ?

a) LC osilatörler

b) RC osilatörler

c) Hem LC hem de RC osilatörler

d) Hiçbiri

Cevap : RC osilatörler LF uygulamaları için kullanılır çünkü gerekli olan indüktörün boyutu çok büyük , pahalı ve hantal olduğundan bir LC osilatörün düşük frekanslarda gerçekleşmesi zordur.

12) Aşağıdaki hafızalardan hangisi temel bir bellek birimi olarak bir transistör ve kapasitör kullanmaktadır ?

a) SRAM

b) DRAM

c) Hem SRAM hem de DRAM

d) Hiçbiri

Cevap : Statik RAM (Rastgele erişim belleği) , saklanan her bit için bir veya daha fazla BJT veya MOSFET daha fazla BJT veya MOSFET kullanılarak yapılır.Ancak DRAM’da (Dinamik rastgele erişim belleği) bir bit depolamak için bir adet MOSFET ve bir adet kapasitör kullanılmaktadır.Burada transistör bir anahtar olarak çalışır ve kapasitör , elektriksel yük olarak ikili bilgiyi depolar.Yanıt ‘B’ şıkkı olacaktır.

13) Hangi sayı sistemi 16’lık tabanı kullanır ?

a) Decimal

b) Octal

c) Hexadecimal

d) Yukarıdakilerden hiçbiri

Cevap : Decimal taban = 10 , Octal taban = 8’dir.Hexadecimal taban ise =16 (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F).Burada , A=10 , B=11  ve bu şekilde sıralı olarak 16’ya kadar gider.Binary sayı sisteminde 8421 kod tarafından sürekli olarak 4 bit olarak gösterilir.

14) 3 girişli NAND kapısı için doğruluk tablosuna kaç adet giriş yapılabilir ?

a) 3

b) 6

c) 8

d) 9

Cevap : Y = 2n’dir.Burada Y , doğruluk tablosuna girişlerin sayısıdır ve n ise girişlerin sayısıdır.

15) Bir BCD digit depolamak için kaç adet bit gereklidir ?

a) 1

b) 2

c) 3

d) 4

Cevap : BCD (Binary coded decimal) numaraları 4 bit depolamak için 0’dan 9 a kadar sıralanmıştır.Sistemin en büyük rakamı (15) 4 bit ile ifade edilebilir.Maksimum rakam olan 15’in gösterimi aynı zamanda 8421 kod olarak adlandırılır.

16) Binary sayı sisteminde ilk digit (rakam) biti , sağdan sola olacak şekilde nasıl adlandırılır ?

a) LSB , least significant bit

b) MSB , most significant bit

c) First bit

d) Last bit

Cevap : Soldan sağa başladığımızda , ilk bit MSB (most significant bit) olarak adlandrılır.Aynı zamanda burası işaretli yada işaretsiz biti de ifade eder.

17) NOR kapılarından SR mühürleme yapılması durumunda , hangi koşul kabul edilmiş olur ?

a) S=0 , R=0

b) S=0 , R=1

c) S=1 , R=0

d) S=1 , R=1

Cevap : S=0 ve R=0 iken , mühürleme çıkışında , Q=0 ve B_bar=0 olur ki bu istenmeyen durumdur.Aynı zamanda bu durum kararsız durum olarakta bilinir.

18) Aşağıdaki lojik kapılardan hangileri universal kapılar olarak üretilmiştir ?

a) NOR , NAND

b) XOR , NOR , NAND

c) OR , NOT , AND

d) NOR , NAND , XNOR

Cevap : NAND ya da NOR kapıları ile diğer tüm lojik kapıları oluşturabilirsiniz.Bu sebeple NAND ve NOR kapıları , universal kapılar olarak adlandırılmaktadır.

19) Toggle modda iken JK tipi bir flip-flop’un durumu nedir ?

a) J=0 , K=0

b) J=1 , K=1

c) J=0 , K=1

d) J=1 , K=0

Cevap : J=0 , K=0 ; pre-state ve next state arasında herhangi bir durum değişimi yoktur.

J=0 , K=1 iken , sürekli reset durumundadır ki bu da next state’in sürekli ‘0’ olması anlamındadır.

J=1 , K=0 iken , sürekli olarak set durumundadır ki bu da next state’in sürekli olarak ‘1’ olması anlamındadır.

J=1 , K=1 iken , toggle koşulu anlamı , pre-state 1 iken , next state 0’dır ya da pre-state 0 iken next state 1’dir.

Bu durumda yanıt , B şıkkı olacaktır.

20 ) Üç durumlu bir buffer’ın çıkış durumları nedir ?

a) 1 , 0 , float

b) High , Low , Float

c) A ve B doğrudur

d) Set , Reset , Halt

Cevap : Üç durumlu bir buffer çıkış High olduğunda etkinleşir ve çıkış low olduğunda pasif olur.Bu durumların dışında ise float olur.Öyleyse , sorunun cevabı ‘C’ şıkkı olacaktır.

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖĞREN -5 SONUÇ : 

Bugün Soru Cevaplarla Elektrik Elektronik Öğren  adlı serinin beşinci yazısını sizlerle paylaştık.Umuyorum faydalı olmuştur.Serinin altıncıyazısında görüşmek üzere.

İyi Çalışmalar

PID Kontrol Nedir ve Nasıl Çalışır ?

PID KONTROL NEDİR ? 

Pid kontrol nedir ? Pid kontrol nasıl çalışır ? Pid kontrol nerelerde kullanılır ? Pid kontrol prensipleri ve aşamaları nelerdir ? Pid ne anlama gelmektedir ? Bu ve benzeri sorulara cevap aradığımız Pid Kontrol Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

PID KONTROL

PID kontrolörleri, endüstriyel proses kontrolü için geniş bir uygulama yelpazesine sahiptirler ve kullanılırlar.Endüstriyel otomasyon sektörünün kapalı döngü operasyonlarının yaklaşık% 95’i PID kontrolörleri kullanmaktadır.PID, Oransal-İntegral-Türev anlamına gelir.Bu üç kontrolör, bir kontrol sinyali üretecek şekilde birleştirilir.

Oransal : Proportional

Integral : İntegral

Derivative : Türevsel

Bir geri besleme kontrolörü olarak kontrol çıkışını istenilen seviyelerde sunar.Mikroişlemciler icat edilmeden önce, analog elektronik bileşenler tarafından PID kontrolü uygulandı.Ancak bugün tüm PID denetleyiciler, mikroişlemciler tarafından işlenmektedirProgramlanabilir mantık denetleyicileri ayrıca dahili PID denetleyici talimatlarına sahiptir.PID kontrol cihazlarının esnekliği ve güvenilirliği nedeniyle, bunlar geleneksel olarak proses kontrol uygulamalarında kullanılır.

PID Kontrolörünün Çalışması

Düşük maliyetli basit ON-OFF kontrol cihazının kullanımıyla, sadece AÇIK veya tamamen KAPALI gibi sadece iki kontrol durumu mümkündür.Kontrol amacı için bu iki kontrol durumunun yeterli olduğu yerlerde sınırlı kontrol uygulaması için kullanılır.Bununla birlikte, bu kontrolün salınımlı doğası kullanımını sınırlar ve dolayısıyla PID kontrolörleri tarafından değiştirilir.

PID kontrol cihazı çıkışı, kapalı çevrim işlemleriyle proses değişkeni ile ayar noktası/istenen çıkış arasında sıfır hata olacak şekilde tutar.PID, aşağıda açıklanan üç temel kontrol davranışını kullanır.

P-Kontrolör

Orantısal veya P denetleyici, geçerli hata e(t) ile orantılı çıktı verir.İstenen veya ayarlanan noktayı gerçek değer veya geri bildirim işlem değeri ile karşılaştırır.Elde edilen hata, çıktı almak için oransal sabit ile çarpılır.Hata değeri sıfır ise, bu denetleyici çıkışı sıfırdır.

Bu denetleyici, tek başına kullanıldığında biasing veya manuel sıfırlama gerektirir.Bunun nedeni, sürekli durum koşuluna asla ulaşamamasıdır.Kararlı bir işlem sağlar, ancak her zaman sabit durum hatasını korur.Orantısal sabit Kc arttığında yanıtın hızı artar.

I-Denetleyici

Süreç/İşlem değişkeni ile ayar noktası arasında her zaman bir sapma bulunan p-denetleyicinin sınırlanması nedeniyle, kararlı durum hatasını ortadan kaldırmak için gerekli eylemi sağlayan I kontrolörüne ihtiyaç vardır.Hatayı, hata değeri sıfıra ulaşıncaya kadar bir süre boyunca entegre eder. Bu değer, hatanın sıfır olduğu son kontrol cihazına geçer.

Negatif hata meydana geldiğinde entegre kontrol çıkışı azalır.Yanıt hızını sınırlar ve sistemin kararlılığını etkiler.Tepki hızı, integral kazanç Ki azaltılarak artırılır.

Resimdeki şekilde görüldüğü gibi, I kontrolörünün kazancı azaldıkça, kararlı durum hatası da azalmaya devam eder.Durumların çoğunda, özellikle yüksek hızlı yanıtın gerekli olmadığı durumlarda PI kontrolörü kullanılır.

PI kontrol cihazını kullanırken, I kontrolör çıkışı, sistemdeki doğrusal olmayan durumlardan dolayı, sıfır hata durumunda bile integral çıkışın arttığı koşulların üstesinden gelmek için bir şekilde sınırlandırılmıştır.

D-Kontrolör

I-Kontrolör, hatanın gelecekteki davranışını tahmin etme yeteneğine sahip değildir.Bu yüzden ayar noktası değiştirildiğinde, normal olarak tepki verir.D-denetleyici, hatanın gelecekteki davranışını tahmin ederek bu sorunu giderir.Çıktısı, türevin sabiti ile çarpılarak, zamana göre hata değişim oranına bağlıdır.Çıkış için tekme başlangıcını vererek sistem yanıtını arttırır.

Yukarıdaki şekilde D kontrolörünün yanıtı PI kontrolörüne göre daha fazladır ve aynı zamanda çıkış zamanını azaltmaktadır.I kontrolörün sebep olduğu faz gecikmesini dengeleyerek sistemin stabilitesini arttırır.Türevsel kazancın arttırılması, tepki hızını artırır.

Sonunda, bu üç kontrolörü birleştirerek, sistem için istenen cevabı alabildiğimizi gördük. Farklı PID algoritmaları için farklı üreticiler farklı dizaynlar üretmektedirler.

PID Kontrolörün ayarlama yöntemleri ;

PID kontrol cihazının çalışmasından önce, kontrol edilecek işlemin dinamiğine uygun şekilde ayarlanmalıdır.Tasarımcılar P, I ve D terimleri için varsayılan değerleri verir ve bu değerler istenen performansı veremez ve bazen kararsızlık ve yavaş kontrol performanslarına yol açar.PID kontrolörlerini ayarlamak ve operatörün oransal, integral ve türev kazançlarının en iyi değerlerini seçmek için çok dikkat gerektirmesi için farklı ayar yöntemleri geliştirilmiştir.Bunlardan bazıları aşağıda verilmiştir.

Deneme ve Hata Yöntemi: Bu, PID denetleyici ayarının basit bir yöntemidir.Sistem veya denetleyici çalışırken, denetleyiciyi ayarlayabiliriz.Bu yöntemde, önce Ki ve Kd değerlerini sıfırlamak ve sistem salınım davranışına ulaşana kadar orantılı terimi (Kp) arttırmak zorundayız.Salındığında, salınımların durması ve nihayet hızlı yanıt almak için D’yi ayarlaması için Ki’yi (İntegral terimi) ayarlayın.

Proses reaksiyon eğrisi tekniği: Açık döngü ayar tekniğidir. Sisteme bir adım girişi uygulandığında yanıt üretir. Öncelikle, sisteme bazı kontrol çıkışlarını elle uygulamak ve yanıt eğrisini kaydetmek zorundayız.

Bundan sonra eğim, ölü zaman, eğrinin yükselme zamanını hesaplamalı ve PID terimlerinin kazanç değerlerini elde etmek için bu değerleri P, I ve D denklemleriyle değiştirmeliyiz.

Zeigler-Nichols yöntemi: Zeigler-Nichols, PID kontrol cihazını ayarlamak için kapalı döngü yöntemleri önermiştir.Bunlar sürekli bisiklet metodu ve sönümlü salınım metodudur.Her iki yöntem için prosedürler aynıdır ancak salınım davranışı farklıdır.Bu durumda, önce Ki ve Kd değerleri sıfır iken p-denetleyici sabitini, Kp’yi belirli bir değere ayarlamalıyız.Sistem, sabit genlikte salınana kadar oransal kazanç artar.

Pid Kontrol Nedir ve Nasıl Çalışır

Hangi sistemin sürekli salınım ürettiğine dair kazanım, nihai kazanç (Ku) olarak adlandırılır ve salınım periyodu, son periyot (Pc) olarak adlandırılır.Ulaşıldıktan sonra, P, I ve D değerlerini, Zeigler-Nichols tablosu ile PID kontrolörüne girebiliriz, aşağıda gösterildiği gibi, P, PI veya PID gibi kullanılan kontrolöre bağlıdır.

 KcTd
PKv/2  
PIKv/2.2Pv/1.2 
PIDKv/1.7Pv/2Pv/8

 

PID Denetleyici Yapısı

PID kontrol cihazı üç terimden oluşur, yani oransal, integral ve türev kontrolü.Bu üç kontrolörün kombine çalışması, proses kontrolü için kontrol stratejisi sağlar.PID kontrol cihazı basınç, hız, sıcaklık, akış vb. gibi proses değişkenlerini değiştirir.Bazı uygulamalar, kontrol sağlamak için iki veya daha fazla PID’in kullanıldığı kaskad ağlarında PID denetleyicileri kullanır.

Resimdeki şekil PID kontrolörünün yapısını göstermektedir.Çıktısını işlem bloğuna veren bir PID bloğundan oluşur. Proses/tesis, çeşitli endüstri / tesis süreçlerini kontrol etmek için aktüatörler, kontrol vanaları ve diğer kontrol cihazları gibi son kontrol cihazlarından oluşur.

İşlem yapısından gelen geri besleme sinyali bir ayar noktası veya referans sinyali u (t) ile karşılaştırılır ve karşılık gelen hata sinyali e (t) PID algoritmasına beslenir.Algoritmada orantılı, integral ve türevsel kontrol hesaplarına göre, kontrolör, santral kontrol cihazlarına uygulanan kombine tepki veya kontrollü çıktı üretir.

Tüm kontrol uygulamaları, tüm üç kontrol öğesine ihtiyaç duymaz. Pratik uygulamalarda PI ve PD kontrolleri gibi kombinasyonlar sıklıkla kullanılmaktadır.

PID KONTROL NEDİR SONUÇ : 

Bugün Pid Kontrol Nedir adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Umuyorum faydalı olmuştur.Elektrik Elektronik serisine kaldığımız yerden devam ediyoruz.

İyi Çalışmalar

Soru Cevaplarla Elektrik Elektronik -4

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖĞREN -4

Merhabalar ; Soru cevaplarla elektrik elektronik öğren serisinde dördüncü yazımız ile karşınızdayız.Bu seride 20’şer adet soru ve cevaplarını sizlerle paylaşmaya çalışacağım.Umuyorum faydalı olacaktır.Elektrik Elektronik öğrenmek adına güzel bir adım olmaya başladığını düşünmekteyim.

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK -4

1) Frenleme sırasında enerjiden tasarruf etmek için hangi frenleme kullanılmalıdır ?

a) Dinamik

b) Plugging

c) Rejeneratif

d) Hiçbirisi

Cevap : Rejeneratif frenleme enerjisi , frenleme esnasında kaynağa geri verilir.

2) Asenkron motorları vb. çalıştırmak adına kullanılan invertörlerin V/f kontrol kavramı nedir ?

a) Sabit tork işlemleri

b) Hız değişikliği

c) Manyetik kayıp azaltımı

d) Harmonik eliminasyon

Cevap : Tork T ∝ φ  ve Akış ∝  V/f. Bu durumda akışı sabit bir değerde tutarsak , torkda sabit bir değerde olacaktır.

3) Aşağıdakilerden hangisi elektrikli frenleme yöntemleri arasındadır.

a) Plugging

b) Dinamik

c) Rejeneratif

d) Hepsi

Cevap : Frenleme , motoru kasıtlı olarak durdurma işlemidir.Frenleme , gürültü , sıcaklık artışı , bakım ve onarımını içeren mekanik bir sisteme entegredir.Bu etkileri azaltmak adına ise elektrikli frenleme kullanılır.Şıklarda ifade edilenler elektrikli frenleme sisteminin farklı tipleridir.Elektrikli frenleme etkilidir ancak tek başına motoru etkin bir şekilde durduramaz.Bu sebeple elektrikli frenleme , etkili frenleme sistemi haline gelen mekanik frenleme ile gelir.Rejeneratif frenlemede motor beslemeyi geri besler.Motorun takılmasında ilk önce yavaşlama ve ters yönde dönme eğilimi vardır ve ardından da mekanik frenleme devreye girer.Bu sebeple yukarıdakilerin hepsi doğrudur.

4) Seri motorlarda aşağıdaki frenlemelerden hangisi mümkün değildir ?

a) Rejeneratif frenleme

b) Dinamik frenleme

c) Karşı akım frenleme

d) Rheostat frenleme

Cevap : Rejeneratif frenleme durumunda geri emf, besleme voltajından daha büyüktür.Seri motorda arka emf , besleme voltajını aşamaz.Böylece rejeneratif frenleme mümkün değildir.

5) Besleme voltajının polaritesi hangi tür frenlemede tersine çevrilir ?

a) Rejeneratif frenleme

b) Dinamik frenleme

c) Plugging

d) Hiçbirisi

Cevap : Motor çalışırken , besleme voltajının polaritesi tersine çevrilir ki frenleme tipi karşı akım frenlemesi/tıkanması olarak adlandırılır.Bu durumda dönüş yönü tersine çevrilir ve motor torkunun yönü de tersine çevrilir.

8) VVVF kontrolün tam formu nedir ?

a) Değişken voltaj Var frekansı

b) Var değişken voltaj frekansı

c) Değişken Var voltaj frekansı

d) Değişken voltaj değişken frekansı

Cevap : VVVF değişken voltaj frekans kontrolü anlamına gelir.VVVF hız kontrolünün etkisi tork-hız eğrisinin şeklini korumaktır ancak hız ekseni boyunca kaydırmak anlamındadır.VVVF kontrolü için , tork-hız eğrisinin şekli tüm frekanslarda aynı olduğundan , kayma hızı (rpm) aynı olduğunda , bir indüksiyon motorunun torkunun aynı olduğunu izler.VVVF kontrolü ile , mümkün olan hız aralığı , nominal hızın yaklaşık %10 ile %150’sidir.

9) Çalışabilmesi için bir asansör sürücüsü neye ihtiyaç duyar ?

a) Sadece bir quadrant

b) İki quadrant

c) Üç quadrant

d) Dört quadrant

Cevap : Asansör sürücüsünün çalışabilmesi için dört quadrant(çeyrek) çalışması gerekmektedir.Asansör tahriki dört quadrantta çalışır(1. quadrant) , ileri frenleme (2. quadrant) , ters çalışma (3. quadrant) ve geri/ters frenleme (4. quadrant)

10) Elektrik sürücülerinin temel elementi nedir ?

a) Elektrik motoru

b) Kontrol sistemi

c) Elektrik motoru ve kontrol sistemi

d) Yukarıdakilerden hiçbiri

Cevap : Hareket kontrolü için kullanılan sistem veya motor elektrikli sürücü olarak adlandırılır.Bu nedenle de bir elektrikli süücünün temel elemanları elektrik motoru ve kontrol sistemidir.

11) Alan akısı değişimi ile hız kontrolü nedir ?

a) Sabit güç sürücüsü

b) Sabit tork sürücüsü

c) Değişken güç sürücüsü

d) Yukarıdakilerden hiçbirisi

Cevap : Alan akısı değişimi , değişken tork ve sabit güç sürücüsü çalışmasına neden olmaktadır.

12) Bir motor 50 mm’lik bir ısınma süresi sabitine sahiptir.Motor tam ölçekli/skala çalıştığında , son sıcaklık artışı 80 C derecedir ve motor tam yükte çalışırsa , 1 saat sonra sıcaklık artışı ne olur ?

a) 55.9 C derece

b) 58 C derece

c)56 C derece

d) 60 C derece

Cevap : t/tH = 60/50 =1.2 , Bu durumda Ʈ = 80 x (1 – e-1.2) = 55.9o olacaktır.

13) Sabit tork sürücü için hangi hız kontrol yöntemi tercih edilmektedir ?

a) Saha kontrolü

b) Armatür voltajı kontrolü

c) Mekanik yükleme sistemleri

d) Yukarıdakilerden hiçbiri

Cevap : Belirli bir hıza kadar olan hızların , armatür voltajını kontrol ederek , elde edilebileceğini biliyoruz.Bu sebeple , nominal hızın ötesindeki hızlar , asla armatür voltajı kontrolü ile elde edilemez.Bu amaçla da alan akımı azalır.Alan akısının azalması daha az üretilen tork ile sonuçlanır.Ancak , güç aynı kalır.Bu sebeple alan kontrolü sabit güç kontrolü olarak adlandırılır.Armatür akısının azaltılması daha az üretilen güce yol açar.Ancak , tork aynı kalır.Bu nedenle , armatür voltaj kontrolü sabit tork kontrolü olarak adlandırılır.

14) Değişken frekans beslemelerinde çalışırken , AC motorları ne için değişken bir voltaj ihtiyacı duyar ?

a) Yalıtımın korunması için

b) Saturasyon etkisinden korunmak için

c) İnvertörün kabiliyetlerinin gelişmesi için

d) Tristörün dV/dt’den korumak için

Cevap : Asenkron motor karakteristikleri , frekans değiştirildiği zaman uygulanan voltajın sürücü tarafından orantılı olarak ayarlanmasını gerektirir.Örnek olarak , bir motor 50 Hz’de 440 voltta çalışacak şekilde tasarlanmışsa , frekans 25 Hz’e düştüğünde uygulanan voltaj 230 Volt’a düşürülmelidir.Böylece hertz başına voltaj oranı sabit bir değere ayarlanmalıdır(bu durumda 440/50 =8.8).Değilse , çekirdekteki saturasyon/doygunluk sebebi ile makine kısa sürede mıknatıslaşabilir ve ardından da motoru çalıştırmak durumunda motor zarar görebilir.

15) Hangi sistem otomatik kontrol sistemi olarakta bilinir ?

a) Açık çevrim kontrol sistemi

b) Kapalı çevrim kontrol sistemi

c) A ve B (ikiside doğru)

d) A ve B (İkiside yanlış)

Cevap : Çıkışın istenen çıkış değerini korumak için girdi miktarı üzerinde bir etkisi olduğu kontrol sistemi , kapalı çevrim kontrol sistemi olarak adlandırılır.Açık çevrim sistemi , bir geri bildirim sağlayarak kapalı döngü sistemi olarak değiştirilebilir.Geri bildirim sağlama , bozulmalar nedeni ile çıktı üzerindeki değişimleri otomatik olarak düzeltir.Böylece kapalı döngü kontrol sistemi de otomatik kontrol sistemi olarak ifade edilmiş olur.

16) Sinüzoidal sinyal bir analog sinyaldir , neden  ?

a) Negatif ve pozitif peak noktalar arasında bir dizi değere sahip olabileceği için

b) Yarım döngü için negatiftir.

c) Yarım döngü için pozitiftir.

d) Pozitif ve negatif değerlere sahip olduğu için

Cevap : Analog sinyal sürekli bir sinyaldir ve dijital sinyalde ayrı ayrı olan bir sinyaldir.Sinüzoidal bir sinyal , zamana göre sürekli bir sinyaldir.Bu nedenle sinüzoidal sinyal analog bir sinyaldir.A şıkkı doğru yanıt olacaktır.

17) FPGA ne anlama gelir ?

a) Alan Programlanabilir Kapı Dizisi

b) İleri Programlanabilir Kapı Dizisi

c) İleri Paralel Kapı Dizisi

d) Alan Paralel Kapı Dizisi

Cevap : FPGA (Field Programmable Gate Array ) Alan programlanabilir kapı dizisi , kullanıcının talebine göre ayarlanabilen milyonlarca mantık geçitten oluşan yeniden yapılandırılabilir bir donanımdır.Ayrıca mikro kontrolörlere kıyasla çok daha yüksek frekansa sahiptirler.

18) Bir FPGA’nın programlanabilmesi adına hangi dil kullanılabilir ?

a) Verilog

b) VHDL

c) A ve B (ikiside doğru)

d) Hiçbiri

Cevap : Verilog ve VHDL , FPGA’ların programlanması adına kullanılan donanım tanımlama dilleridir.

19) 8085 mikroişlemcide kaç adet pin vardır ?

a) 30

b) 39

c) 40

d) 41

Cevap : Intel 8085 NMOS mikroişlemci 8 bit 40 pin IC’dir.Bu 40 pinli birleşik devre tek bir LSI çip üzerinde üretilen bir paket içerisindedir.Intel 8085 , çalışma için tek bir +5V DC güç kaynağı kullanır.Saat hızı yaklaşık olarak 3MHz’dir.Saat döngüsü ise 320 ns’dir.80 adet temel komut ve 246 işlemci kodu vardır.

20) 8085 mikroişlemcisinde , RST6 komut aktarım programı çalıştırması aşağıdakilerden hangi konuma aittir ?

a) 0030H

b) 0024H

c) 0048H

d) 0060H

Cevap : 6 x 8 = (48)10 = 0030H olacaktır.

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖĞREN -4 SONUÇ : 

Bugün Soru Cevaplarla Elektrik Elektronik Öğren  adlı serinin dördüncü yazısını sizlerle paylaştık.Umuyorum faydalı olmuştur.Serinin beşinci yazısında görüşmek üzere.

İyi Çalışmalar

Soru Cevaplarla Elektrik Elektronik -3

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖĞREN -3

Merhabalar ; Soru cevaplarla elektrik elektronik öğren serisinde üçüncü yazımız ile karşınızdayız.Bu seride 20’şer adet soru ve cevaplarını sizlerle paylaşmaya çalışacağım.Umuyorum faydalı olacaktır.Elektrik Elektronik öğrenmek adına güzel bir adım olmaya başladığını düşünmekteyim.

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK -3

1) Modern bir alternatör için tipik bir SCR değeri nedir ?

a) 1.5

b) 0.5

c) 1.0

d) 1.2

Cevap : Modern bir alternatör için tipil bir SCR değeri daima 0.5’tir.

2) Bir SCR , 50 Hz besleme içerisinde 3000 A’lik yarım döngü dalga akım derecesine sahiptir.Bir tam döngü için akım ne olur ?

a) 1500A

b) 6000A

c) 2121.31A

d) 4242.64A

Cevap : Imax = 3000A , Irms = 3000/√2 = 2121.32A olacaktır.

3) SCR yarı kontrollü bir cihaz olarak kabul edilir , neden ?

a) Kapalı duruma getirilebilir.Fakat bir gate palsı ile açık (ON) yapılamaz.

b) Alternatif bir akım dalgasının sadece yarım döngüsü esnasında iletir.

c) Açık duruma getirilebilir ancak bir gate palsı ile kapalı yapılamaz.

d) Bir alternatif akımın yarım döngüsü esnasında açık duruma getirilebilir.

Cevap : Pozitif yarım döngü esnasında SCR , ileri bloklama modundadır.Gate palsı uygulayarak , SCR ileri bloklama modunda iken Açık (ON) duruma getirilebilir.Ancak gate palsı uygulayarak SCR kapatılamaz.Anot akımı tutma akımının altında ise , otomatik olarak kapanır.Bu yüzden yarı doğrultucu denir.

4) Tek fazlı bir pals kontrol devresi , kaynak gerilimi olarak bir direnç R ve karşı EMF yükü 400 sin (314t)’ye sahiptir.200Vluk bir yük sayıcı emf için ateşleme açısı kontrol aralığı nedir ?

a) 30 – 150 derece

b) 30 – 180 derece

c) 60 – 120 derece

d) 60 -180 derece

Cevap : 400 sinϴ = 200 ise ϴ= 30 derece.Buradan kontrol aralığı ϴ – (π-ϴ) arasıdır.Yani , 30 – 150 derece olacaktır.

5) Yükün oluşması durumunda yük komutasyonunda tek fazlı tam köprü invertörü çalışmasında aşağıdakilerden hangisi olur ?

a) RL

b) RLC yetersiz kalır.

c) RLC aşırı hızdadır.

d) RLC kritik olarak sönümlenmiştir.

Cevap : Bu durumda okuma akımı devrede akacaktır ve tristör yük olarak değiştirilecek şekilde sıfır olacaktır.RLC yetersiz kalır doğru cevaptır.

6) Bir yükseltici kıyıcının giriş voltajı 110V ve çıkış voltajı 150V’tur.Döngü değeri nedir ?

a) 0.32

b) 0.67

c) 0.45

d) 0.27

Cevap : Yükseltici kıyıcı için E0 = Edc/(1-a) , E0= Çıkış voltajı ve Edc = Giriş voltajıdır. a=1 – (110/150)=0.26  => Burada a = döngü değeridir.

7) Mühürleme akımı için aşağıdakilerden hangi durum doğrudur ?

a) Cihazın aşamalarının sonlanması ile ilgilidir

b) Cihazın aşamalarının iletimi ile ilgilidir.

c) Cihazının aşamalarının çalışması ile ilgilidir.

d) C ve D şıkkı birlikte doğrudur.

Cevap : Mühürleme akımı SCR’nin çalışması için minimum gerekli anot akımıdır.

8) Eğer tristörün tutma akımı 2mA ise, mühürleme akımı ne olur ?

a) 0.01A

b) 0.002A

c) 0.009A

d) 0.004A

Cevap : Genel olarak mühürleme akımı tutma akımının 2 ya da 3 katı olmaktadır.0.004A doğru şık olacaktır.

9) Tristörün geri bloklama modu ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur ?

a) J2 birleşimi ters biastır ve J1,J3 ileri biastır.

b) J3 birleşimi ileri biastır ve J1,J2 geri biastır.

c) J1,J3 birleşimi geri biastır ve J2 ileri biastır

d) J1,J2 birleşimi ileri biastır ve J3 geri biastır.

Cevap : Geri bloklama modunda J1,J3 geri biasta ve J2 ileri biastatır.

10) Tristörün ileri bloklama modu ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur  ?

a) J2 birleşimi geri biastır ve J1,J3 ileri biastır.

b) J3 birleşimi ileri biastır ve J1,J2 geri biastır.

c) J1,J3 geri biastır ve J2 ileri biastır.

d) J1,J2 ileri biastır ve J3 geri biastır.

Cevap : İleri bloklama modunda J2 birleşimi geri bias olarak hareket eder ki J1 ve J3 ise ileri bias olarak davranır.

11) Tristör içerisine kaçak akım akışı hangi durumda meydana gelir ?

a) İleri bloklama modunda

b) Geri bloklama modunda

c) Hem ileri hemde geri bloklama modunda

d) İleri iletim modunda

Cevap : J2 birleşimi ileri bloklama modunda iken ve J1 , J3 birleşimleri geri bloklama modunda iken kapasitör gibi davranır ve bu sebeple kaçak akım akışı iki mod üzerinde de meydana gelir.Bu durumda cevap ‘C’ şıkkı olacaktır.

12) Hangi tetikleme daha güvenlidir ?

a) İleri voltaj tetiklemesi

b) Kapı tetiklemesi

c) dV/dt tetiklemesi

d) Termal tetikleme

Cevap : Kapı tetikleme işlemi daha güvenlidir çünkü birleşim ısısı bu işlemde yüksek değerlere ulaşamaz.

13) Işık tetiklemesi ağırlıklı olarak nerede kullanılır ?

a) Düşük voltajlı direkt akım iletiminde

b) Orta voltajlı direkt akım iletiminde

c) Yüksek voltajlı direkt akım iletiminde

d) Hepsinde

Cevap : Bu tetikleme işlemi çok güçlü olduğundan dolayı , HVDC’de esas olarak kapı tetiklemesi ile birlikte hafif tetikleme olarak kullanılır.Yanıt ‘C’ şıkkı olacaktır.

14) Bir P1N1P2N2 tristöründe hangi katman daha az katkılıdır ?

a) P1

b) N1

c) P2

d)N2

Cevap : N2 = Yüksek katkılı , P2 = Daha az katkılı , N1 = Az katkılı , P1=  P2 ile aynıdır.Cevap ‘B’ şıkkı olacaktır.

15) Bir devrede besleme 120V , bobin 0.2H ve mühürleme akımı 2mA ise , SCR’nin çalışması için gerekli minimum süre nedir ?

a) 3 us

b) 3.1 us

c) 3.2 us

d) 3.3 us

Cevap : VL = L x (di/dt) = Vs -> (Vs/L)xdt = di  => t = (L/Vs)xI , Şimdi Ia=IL= 2mA ise ,

Tmin = (0.2 / 120) x 2 x 10-3 = 3.3 us olacaktır.

16) Bir tristör için Vc1 , Vc2 , Vc3 ileri kırılma gerilimleri sırası ile kapı akımları Ig1 , Ig2, Ig3 için olsun.Bu durumda  hangi koşul doğrudur ?

a)Ig1> Ig2>Ig3 olduğunda Vc1>Vc2>Vc3

b) Ig1< Ig2<Ig3 olduğunda Vc1>Vc2>Vc3

c)Vc1=Vc2=Vc3 , Ig herhangi bir değerde olduğunda

d)Ig1=Ig2 olduğunda Vc1>Vc2>Vc3

Cevap : Kapı akımı artarsa, tristör ön bloklama modundan daha düşük bir voltaj değerinde ileri iletim moduna geçer.Yanıt ‘B’ şıkkı olacaktır.

17) Anot akımı aşağıdakilerden hangisi olduğunda SCR kapanır ?

a) < mühürleme akımı tutma akımından daha büyük olduğunda ve kapı sinyali 0 olduğunda

b) tutma akımından daha az olduğunda

c) < mühürleme akımı tutma akımından daha büyük olduğunda ve kapı sinyaline eşit olduğunda

d) A ve B şıkları doğrudur.

Cevap : Anot akımı , tutma akımı ile mühürle akımı arasında ise,  SCR sadece kapı sinyali yoksa kapalıdır.Anot akımı tutma akımının altında ise , düzgün bir şekilde kapatılır.Yanıt ‘D’ şıkkı olacaktır.

18) Tristörün uygun bir şekilde açılmasının ardından aşağıdakilerden hangisi gerçekleşmelidir ?

a) Kapı sinyali her zaman mevcuttur.

b) Kapı sinyali kaldırılmalıdır.

c) Kapı sinyali mevcut olmalıdır ancak çıkarılabilir.

d) Yukarıdakilerden hiçbirisi

Cevap : Tristör kapısının uygun bir şekilde açılmasının ardından , kapı devresindeki kayıpları azaltmak için sinyal kaldırılmalıdır.

19) Tristörün kapı devresi veya tetikleme devresi için aşağıdakilerden hangisi doğrudur ?

a) Düşük güç devresi

b) Yüksek güç devresi

c) Manyetik devre

d) Düşük güç veya yüksek güç devresi olabilir

Cevap : Tristör devresi yüksek güç devresidir.Ancak tetikleme devresi düşük güç devresidir.

20) Bir devrede , Vg = 1.5 volt ve Ig= 100 mA olduğunda bir tristör tetiklenecektir.R direnç değeri ne olur ? Volt = 8V’tur.

a) 65

b) 3.714

c) 37.14

d) 60

Cevap : Is= Is + (Vg/20) = 100 x 10-3 + (1.5/20) = 0.135

8 – Is.R = Vg= R = (8-Vg) / Is = (8 – 1.5)/0.17 ve buradan R = 37.14Ω olacaktır.

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖĞREN -2 SONUÇ : 

Bugün Soru Cevaplarla Elektrik Elektronik Öğren  adlı serinin üçüncü yazısını sizlerle paylaştık.Umuyorum faydalı olmuştur.Serinin dördüncü yazısında görüşmek üzere.

İyi Çalışmalar

 

Soru Cevaplarla Elektrik Elektronik -2

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖĞREN -2

Merhabalar ; Soru cevaplarla elektrik elektronik öğren serisinde ikinci yazımız ile karşınızdayız.Bu seride 20’şer adet soru ve cevaplarını sizlerle paylaşmaya çalışacağım.Umuyorum faydalı olacaktır.Elektrik Elektronik öğrenmek adına güzel bir adım olacağı düşüncesindeyim.

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK -2

1) İndüktör ani olarak neyin değişimine izin vermez ?

a) Akım

b) Voltaj

c) Güç

d) Yukarıdakilerden hiçbirine

Cevap : Bir indüktör boyunca oluşan voltajın ifadesi ; V = L x di/dt’dir.Ani olarak akımın değişmesi, di’nin dt -> 0’da değişeceği anlamına gelir(dt sıfıra yaklaşır).Böylece ani akım değişimi demek sonsuz voltaj anlamına gelir ki bu yüzden mümkün ani akım değişimi mümkün değildir.

2) Kondansatör ani olarak neyin değişimine izin vermez ?

a) Akım

b) Voltaj

c) Güç

d) Yukarıdakilerden hiçbirine

Cevap : Bir kondansatör üzerindeki akımın ifadesi ; i = C x dv/dt’dir.Ani gerilim değişikliği için sonsuz bir akım gereklidir ki bu da pratik olarak mümkün değildir.Bir kapasitör devresi , sonlu zaman sabiti değerine sahiptir.Bu sebeple voltaj değişimi mümkün değildir.

3) İdeal voltaj kaynağının iç direnci neye eşittir ?

a) Sıfır

b) Sonsuz

c) Sonlu

d) 100 ohm

Cevap : İdeal voltaj kaynağı , iletilen akımdan bağımsız olarak belirtilen voltaj ile enerji sağlar.Yani voltaj düşüşü sıfırdır ve dirençte sıfırdır.Dahili olarak seri direncin maksimum voltaj elde etmek adına minimum olması gerekmektedir.Bu durumda cevap sıfır olmalıdır.

4) İdeal akım kaynağının iç direnci neye eşittir ?

a) Sıfır

b) Sonsuz

c) Sonlu

d) 100 ohm

Cevap : İdeal akım kaynağı , yük boyunca gerilimden bağımsız olarak belirtilen akımda enerji verir.Maksimum akımı sağlamak adına iç direnç çok yüksek olmalıdır.Bu durumda cevabımız sonsuz olacaktır.

5) Nodal(Düğüm) analiz nerelere uygulanabilir ?

a) Düzlemsel ağlara

b) Düzlemsel olmayan ağlara

c) Hem düzlemsel hem de düzlemsel olmayan ağlara

d) Ne düzlemsel olan ne de düzlemsel olmayan ağlara

Cevap : Bir elektrik şebekesinin farklı düğümlerinde nodal analiz uygulanır.Dolayısıyla  düzlemsel veya düzlemsel olmayan devrelerle ilgili  bir problem yoktur.Bu sebeple hem düzlemsel hemde düzlemsel olmayan ağlar için uygulanabilir.

6) Mesh analiz(Ağ Analizi) nerelere uygulanabilir ?

a) Düzlemsel ağlara

b) Düzlemsel olmayan ağlara

c) Hem düzlemsel hem de düzlemsel olmayan ağlara

d) Ne düzlemsel olan ne de düzlemsel olmayan ağlara

Cevap : Ağ analizi , döngü analizinden başka bir şey değildir.Bu ağdaki farklı döngüler için uygulanmaktadır ve ağ düzlemsel olmalıdır.Düzlemsel olmayan ağlar döngü denklemini oluşturamaz.

7) Süperpozisyon teoremi aşağıdakilerden hangileri için geçerli değildir?

a) Akım hesaplamaları

b) Voltaj hesaplamaları

c) Güç hesaplamaları

d) Yukarıdakilerden hiçbiri

Cevap : Süperpozisyon teoremi sadece gerilim ve akımların hesaplanması için kullanılmaktadır.Güç hesaplamaları için geçerli değildir.Süperpozisyon teoremi , birden fazla bağımsız kaynağa sahip olan herhangi bir doğrusal çift yönlü devrede , dalların herhangi birindeki cevabın bireysel kaynaklardan kaynaklanan cevapların cebirsel toplamına eşit olduğunu belirtirken , kaynakların geri kalanı iç direnci ile değiştirildiğini belirtir.Bu sebeple süperpozisyon teoremi sadece doğrusal miktarlar için geçerlidir.Oysa güç doğrusal olmayan bir miktardır.Formül = P = I2 x R

Bu nedenle süperpozisyon teoremi , güç hesaplamaları için geçerli değildir.

8) Uyarıma karşı karşılıklılık teoremini uygulamanın oranı/birimi nedir ?

a) Ohm

b) İletkenlik birimidir.

c) Herhangi bir birimi yoktur

d) Ya Ohm ya da Mho(iletkenlik birimi)’dir.

Cevap : Karşılıklılık teoreminin uygulandığı koşullar şunlardır ; Uyarım oranına cevap , Ohm ya da Mho olmalıdır.Ağ sadece tek bir bağımsız kaynaktan yapılmalıdır.Bir ağın birçok bağımlı kaynağı olduğunda , karşılıklılık teoremi uygulanamaz.Bu durumda ‘d’ şıkkı doğru cevap olacaktır.

9) Hangi miktar voltmetre ile ölçülmelidir ?

a) Akım

b) Voltaj

c) Güç

d) Hız

Cevap : Voltmetre potansiyel farkı veya voltajı ölçmek için kullanılan yüksek dirençli bir cihazdır.Ölçüm için paralel bağlanması gerekmektedir.

10) Hangi miktar 1KWh’luk bir birimden oluşur ?

a) Enerji

b) Zaman

c) Güç

d) Yük

Cevap : 1 kWh , 1 saat boyunca 1kW(1000 watt) direnç ile kullanılan enerji miktarıdır.Enerji = Güç x Zaman

Bu durumda ‘Enerji’ doğru cevap olacaktır.

11) Aşağıdakilerden hangisinde birim yoktur ?

a) Geçirgenlik

b) Mıknatıs akısı

c) Manyetik duyarlılık

d) Dielektrik sabitesi

Cevap : Manyetik duyarlılık , bir malzemenin bir dış manyetik alan tarafından manyetize edilme derecesidir ki dolayısıyla SI sisteminde boyutsuzdur.’C’ şıkkı doğru cevap olmalıdır.

Formül = Xm = M / H (Burada Xm = Manyetik duyarlılık , M = manyetizasyon derecesi , H= Manyetik alan derecesidir.)

12) Aşağıdakilerden hangileri , SI birimi olan WATT’dan oluşur ?

a) Kuvvet

b) Yük

c) Akım

d) Güç

Cevap : SI güç birimi watt’dır ve İskoç mühendis James Watt tarafından keşfedilmiştir.Güç , elektrik enerjisinin tüketim oranıdır.Yani saniyedeki Joule eşdeğeridir.Bu durumda yanıt ‘güç’ olacaktır.

13) Kirchhoff’un akımlar yasası aşağıdaki prensiplerden hangisi ile çalışır ?

a) Yüklerin korunması kanunu

b) Enerjiin korunması kanunu

c) Her ikiside

d) Yukarıdakilerden hiçbiri ile

Cevap : Kirchhoff’un akımlar yasası , bir elektrik devresinde , bir düğüme giren toplam akımın düğümden ayrılan toplam akıma eşit olduğunu belirtir.Bu yüklerin korunumu yasası ilkesi üzerinde çalışmaktadır.Akım , yük oranıdır.Yani , bir düğüm üzerinde yük korunur.

14) Kirchhoff’un voltaj yasası aşağıdaki prensiplerden hangisi ile çalışır ?

a) Yüklerin korunması kanunu

b) Enerjiin korunması kanunu

c) Her ikiside

d) Yukarıdakilerden hiçbiri ile

Cevap : Kirchhoff’un voltaj yasası , bir döngüdeki gerilimlerin cebirsel toplamının sıfır olduğunu belirtir.Bu enerjinin korunumu ilkesi üzerinde çalışır.Voltaj potansiyeli olarak ve bu yasa , bir döngü boyunca toplam potansiyel kazanç ve toplam potansiyel kayıpların sıfır olduğunu belirtir.

soru cevaplarla elektrik elektronik öğren -2

15) Süper ağ analizi hangi durumda kullanılır ?

a) Akım kaynağı dalları iki ağ için ortaktır

b) İdeal voltaj kaynağı referanssız iki düğüm arasında bağlanmıştır.

c) Her ikiside

d) Hiçbiri

Cevap : İdeal veya bağımlı bir akım kaynağı iki kafes için ortak olduğunda , süper ağ analizi kullanılarak çözüm bulmak mümkündür.Süper ağ analizi , iki ağın ortak bir unsur olarak bir akım kaynağına sahip olduğu karmaşık bir devreyi veya ağı analiz etmek için ağ analizi kullanmak yerine daha iyi bir tekniktir.Süper örgü analiz tekniğinde , akım kaynağı süper ağın iç alanıdır.Bu sebeple, ağda mevcut olan her mevcut kaynak için bir tane ağ sayısını azaltabiliyoruz.Bu nedenle süper örgü analizi kullanmaktayız.Ki bu durumda cevap ‘A’ şıkkı olacaktır.

16) Süper düğüm tekniğini ne zaman kullanırız ?

a) Mevcut kaynak dalları iki ağ için ortaktır.

b) İdeal voltaj kaynağı , referans olmayan iki düğüm arasında bağlanır.

c) İdeal voltaj kaynağı , referans olmayan düğüm ve referans arasına bağlanır.

d) Yukarıdakilerin hepsi

Cevap : İdeal bir voltaj kaynağı  veya bağımlı bir voltaj kaynağı , iki referans düğüm arasına bağlandığında , çözüm analizi tekniği kullanılarak çözüm bulmak mümkün değildir.Ardından süpernode analiz tekniğini uygulamaktayız.Bu durumda doğru cevap ‘b’ şıkkı olacaktır.

17) RMS değeri aşağıdakilerden hangisine göre tanımlanır ?

a) Isıtma etkisi

b) Yük transferi

c) Akım

d) Voltaj

Cevap : RMS (Root mean square) değeri dalga formlarının ısınma etkisine göre tanımlanır.AC devrede ısı dağıtılan değeri DC devrelerinde dağıtılan ısı ile aynı olması , rms değeri olarak adlandırılır ve burada hem AC hemde DC devreleri eşit birer direnç değerlerine sahiptir.Cevabımız burada ‘A’ şıkkı olacaktır.

18) Aşağıdakilerden hangisi ortalama değer tanımıdır ?

a) Voltaj

b) Isıtma etkisi

c) Akm

d) Yük transferi

Cevap : Devredeki yük aktarımına göre ortalama değer tanımlanmaktadır.AC devredeki yük transferine eşit olan voltaj , AC devredeki yük aktarımına da eşittir.AC ve DC devreleri eşit bir direnç değerine sahip olduğu ve eşit zamanlarda çalıştırıldığı sürece , AC’nin ortalama değeri olarak adlandırılırlar.Bu durumda doğru yanıt ‘d’ seçeneği olacaktır.

19) Simetrik bir dalga formu için bir tam döngünün ortalama değeri nedir ?

a) 1

b) 1.11

c) 2.22

d) 0

Cevap : Simetrik dalga formu için , hem pozitif yarı çevrim hem de negatif yarı çevrim aynıdır.Bu sebeple ortalama değer bulunurken , bu iki yarım döngü iptal edilmektedir ve böylece simetrik dalga formu için ortalama değer sıfır olmaktadır.Gerçekte , 0’dan 2π’ye kadar olan bir tam döngü üzerinde entegrasyon sıfırdır.Bu sebeple yanıt ‘d’ şıkkı olacaktır.

20) Form faktörü , hangi durumda peak faktörüne eşittir ?

a) Kare dalga

b) Üçgen dalga

c) Testere dişi dalga

d) Yukarıdakilerden hepsi

Cevap : Alternatif bir akım dalga formunun form faktörü , rms değerinin ortalama değere oranıdır.Peak faktör , dalga formunun tepe genliği ,dalga formunun rms değerine bölünür.Kare dalga formu , form faktörü ve peak faktörü için aynıdır ve değeri birdir.Bu durumda yanıt ‘A’ şıkkı olacaktır.

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖĞREN -2 SONUÇ : 

Bugün Soru Cevaplarla Elektrik Elektronik Öğren  adlı serinin ikinci yazısını sizlerle paylaştık.Umuyorum faydalı olmuştur.Serinin üçüncü yazısında görüşmek üzere.

İyi Çalışmalar

Soru Cevaplarla Elektrik Elektronik

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖĞREN -1

Merhabalar ; Soru cevaplarla elektrik elektronik öğren serisine başlıyoruz.Bu seride 20’şer adet soru ve cevaplarını sizlerle paylaşmaya çalışacağım.Umuyorum faydalı olacaktır.Elektrik Elektronik öğrenmek adına güzel bir adım olacağı düşüncesindeyim.

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK

1)  Eğer 1 A akım bir devre üzerinden akarsa, devre içerisinde akan elektron sayısı kaçtır ?

a) 0.625 x 1019

b) 1.6 x 1019

c) 1.6 x 10-19

d) 0.625 x 10-19

Cevap : Bir elektronun yükü 1.6×10-19’dur.Eğer 1A akım akıyorsa , bir saniyede 1 coulombluk yük akıyor anlamına gelir.

1A = 1 / 1.6 x 10-19 = 0.625 x 1019 doğru cevaptır.

2 ) Bir iletkenin özdirenci neye bağlıdır ?

a) İletkenin alanına

b) İletkenin uzunluğuna

c) Materyalin çeşidine

d) Yukarıdakilerden hiçbiri

Cevap : Özdirenç , birim hacimdeki bir malzemenin bir küpünün iki karşıt yüzü arasındaki direnç olarak tanımlanan , malzemenin bir özelliğidir.Bu nedenle özdirenç , bireysel olarakta bir malzemenin benzersiz , o materyale özel bir özelliğidir ve herhangi bir malzemenin boyutuna bağlı değildir.

Formül olarak ; p = m / (n x e2 x T)’dir.Burada p , dirençtir.m ve e , bir elektronun kütlesi ve yüküdür.T ise , relaxation time dediğimiz gevşeme süresidir.Tüm bunlar bir malzemenin özellikleridir ve uzunluk , kesit alanından bağımsızdır.Yani materyalin çeşidine bağlıdır diyebiliriz.

3 ) Çapı d ve uzunluğu I olan bir iletkenin direnci R Ω’dur.İletkenin yarıçapı yarıya inerse ve uzunluğu iki katına çıkarsa , direnç ne olur ?

a) R Ω

b) 2R Ω

c) 3R Ω

d) 8R Ω

Cevap : Direnç kanunu gereğince , iletkenin direnci , enine kesit alanı ile ters orantılıdır.Yani , iletkenin kesit alanının çapı ile ters orantılıdır.Yine direnç kanununa göre , iletkenin direnci iletkenin uzunluğu ile doğru orantılıdır.

Formül = R = p x L / ((π x d2)/4)  , Ryeni = 2 x p x L / ((π x d2)/16) , Ryeni = 8R olacaktır.

4 ) 1 dakika içerisinde 10A akım taşıyan bir devreden ne kadarlık coulomb yükü geçer ?

a) 10

b) 60

c) 600

d) 1200

Cevap  : 1 A akım , saniyede 1 Coulomb yükünün akması anlamındadır.Bu 1 dakika ya da 60sn’de 10A akımın 10A x 60 = 600 coulomb olacağı anlamına gelmektedir.

5) 5V’luk bir kondansatör 0.1C’luk bir yük taşıyorsa , kapasitesi nedir ?

a) 0.02 F

b) 0.5 F

c) 0.05 F

d) 0.2 F

Cevap : Bir kapasitörün kapasitesi Q/V ile ifade edilir.Q kondansatörün yüküdür ve V ise kondansatörün voltajıdır.

Buradan ; C = Q/V = 0.1 / 5 = 0.02 C olacaktır.

6) Yüksek bir kapasitans değeri elde etmek için , dielektrik ortamın dielektrik sabitesi nasıl olmalıdır ?

a) Düşük

b) Sıfır

c) Yüksek

d) Tek

Cevap : Kapasitans ifadesi şu şekilde verilir  ; C = ԑxA/d

Burada , ԑ ortamın dielektrik sabitesi, geçirgenliğidir.Dolayısıyla , bir kapasitörün kapasitansının , dielektrik olarak kullanılan ortamın geçirgenliği ile doğru orantılı olduğu görülmektedir.Bu sebeple , yüksek bir kapasitans değeri elde etmek için , dielektrik ortamın geçirgenliğide yüksek olmalıdır.

7) Her biri 40µ olan dört kondansatör paralel olarak bağlanırsa, sistemin eşdeğer kapasitansı ne olur ?

a) 160 µF

b) 10 µF

c) 40 µF

d) 5 µF

Cevap : Bir kapasitörün empedansı , kapasitans değeri ile ters orantılıdır.Paralel bağlı devre elemanlarının eşdeğer empedansının karşılığı , her bir elemanın empedansının karşılıklı toplamıdır.

Ceq = C1 + C2 + C3 + C4 -> Ceq = 40 µF + 40 µF + 40 µF + 40 µF  = 160 µF  olacaktır.

8) Her biri 5 µF olan 5 kapasitör seri olarak bağlanmıştır.Sistemin eşdeğer kapasitansı ne olur ?

a) 5 µF

b) 25 µF

c) 10 µF

d) 1 µF

Cevap : Devre elemanlarının sayıları seri olarak bağlandığında , eşdeğer kombinasyonun empedansı serideki tüm elemanların empedans toplamıdır.Yine burada kapasitans empedans ile ters orantılıdır.Bu sebeple , kapasitörler seri olarak bağlandığında ;

1 / Ceq =  1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + 1/C4 + 1/C5 -> 1/Ceq = 1/5µF + 1/5µF + 1/5µF + 1/5µF + 1/5µF

Ceq = 1 µF

9) 1 F teorik olarak neye eşittir  ?

a) 1 Ohm dirence

b) 1V’un 1 C’a oranına

c) 1C’un 1V’a oranına

d) Yukarıdakilerden hiçbiri

Cevap : 1 Farad kapasitans , 1 Volt potansiyel fark uygulandığında , 1 Coulomb yükü depolamak için gerekli dielektrik ortamın kapasitesi olarak tanımlanır.Bu şekilde kapasitans , yükün gerilime oranı olarak ifade edilir.Formül = Q = CV.Yani , C şıkkı doğru yanıttır.

10) Direnç birimi ne ile ifade edilir ?

a) Ω

b) Ω-metre

c) Ω/metre

d) Ω/m2

Cevap : Direnç = R = pL/A => p = RA/L => (Ω x metre x metre)/metre = Ω-m doğru cevaptır.

11) İndüktördeki anlık güç ne ile orantılıdır ?

a) Anlık akım ve akım değişim oranının bir sonucu

b) Anlık akımın karesi

c) Akım değişim oranının karesi

d) İndüktörün sıcaklığı

Cevap : İndüktör boyunca anlık voltaj , indüktörün bir sonucu ve içerisindeki akım değişim hızı olarak ifade edilir.Güç , akım ve voltajın bir sonucudur.Bu sebeple, bir indüktördeki anlık güç , anlık akımın sonucu ile o andaki değişim hızı ile orantılıdır.

Formül = VL = L x di/dt = L x (anlık akım)

12) Bir indüktör üzerinde indüklenen voltaj nasıl ifade edilir ?

a) İndüktansı ve içerisinden akan akımın bir sonucudur.

b) İndüktansının o andaki akımına oranıdır.

c) Akımın indüktansına oranıdır.

d) İndüktansın bir sonucu ve aynı zamanda içerisindeki akım değişim oranıdır.

Cevap : İndüktördeki anlık voltaj , indüktansın bir sonucu ve aynı zamanda içerisinden akan herhangi bir akım değişikliğine izin vermediğinden akımın değişim hızı olarak ifade edilir.Bir indüktördeki indüklenen voltajın ifadesi ; VL = L x di/dt’dir.Cevap d şıkkıdır.

13) Dielektrik ortamın mutlak geçirgenliği nasıl ifade edilir ?

a) ԑ0

b) ԑr

c) ԑr/ ԑ0

d) ԑ ԑr

Cevap : Ortamın nispi geçirgenliği (ԑr) , ortamın gerçek geçirgenliğinin hava veya vakumun mutlak geçirgenliğine oranı olarak tanımlanır.Mutlak hava veya vakum geçirgenliği ԑolarak ifade edilir.Dolayısıyla , dielektrik ortamın mutlak geçirgenliği , ortamın nispi geçirgenliğinin ve hava veya vakumun mutlak geçirgenliğinin sonucu olarak ifade edilir.

Formül = ԑr = ԑ/ ԑ0 , ԑ= ԑ0 x ԑr

14) Manyetik akı birimi nedir ?

a) Newton

b) Amper

c) Weber

d) Tesla

Cevap : Manyetik akı birimi , ünlü bilim adamı Wilhelm Eduard Weber’in(1804-1897) adından gelmektedir.Manyetik akı da Maxwell adında bir başka birime sahiptir. 1 Maxwell = 10-8 Weber’dir.

soru cevaplarla elektrik elektronik öğren

15) Belirli bir ağdaki tüm elemanlar lineer ise ,süperpozisyon teoreminde tutulursa, uyarım ne olur ?

a) Yalnızca DC

b) Yalnızca AC

c) AC veya DC

d) Impulse(Dürtü)

Cevap : Süperpozisyon yöntemi , hem AC hem de DC olarak voltaj ya da akımları hesaplamak için kullanılabilir.Devre doğrusal ise , hem AC hemde DC uyarma için tutar.Ancak süperpozisyon teoremi , güç hesaplamaları için geçerli değildir.Yanıt bu durumda C şıkkı olacaktır.

16) Bir köprüde , dedektörün ve kaynağın konumları değişirse, köprü hala dengeli olarak kalacaktır.Bu durum hangi teorem ile açıklanabilir ?

a) Karşılıklılık Teoremi

b) Thevenin Teoremi

c) Norton Teoremi

d) Kompanzasyon Teoremi

Cevap : Uyarım ve cevapları değiştirdiğimiz halde uyarım cevabı sabit ise , karşılıklılık teoremi verilen örnek için doğru cevaptır.

17) Eğer P yıldız bağlı bir sistemin gücü ise bu durumda eşdeğer üçgen bağlı bir sistemin gücü ne olacaktır ?

a) P

b) 3P

c) P/3

d) Yukarıdakilerden hiçbiri

Cevap : Yıldız ya da üçgen bağlantıda güçler aynı olacaktır.

Formül = Yıldız ya da üçgen için güç = √3 x VL x IL olacaktır.

18) Aşağıdakilerden hangileri aktif elemanlardır ?

a) Voltaj kaynağı

b) Akım kaynağı

c) İkiside

d) Yukarıdakilerden hiçbiri

Cevap : Aktif elemanlar uzun süre ya da ideal olarak sonsuz zaman için enerjiyi bağımsız olarak sağlayabilmektedir.Hem voltaj hemde akım kaynağı aktif elemanlardır ve bir devrenin enerjisini değiştirebilirler.

19) Aşağıdakilerden hangileri pasif elemanlardır ?

a) Direnç

b) Ampul

c) İkiside

d) Yukarıdakilerden hiçbiri

Cevap : Eleman, enerjiyi bağımsız olarak sağlayamadığında , pasif eleman olarak adlandırılır.Hem direnç hemde ampul pasif elemanlardır ve bir devrenin enerji seviyesini yükseltemezler.

20) İdeal bir indüktördeki güç kaybı ne kadardır ?

a) Maksimum

b) Minimum

c) Sıfır

d) Sonsuz değer

Cevap : İdeal indüktörün iç direnci sıfırdır.Direnç olmadığı için herhangi bir güç kaybı da olmamalıdır.Saf indüktörün dirençli bir bileşeni yoktur ki bu nedenle aktif güç dağılımı sıfırdır.

SORU CEVAPLARLA ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖĞREN SONUÇ : 

Bugün Soru Cevaplarla Elektrik Elektronik Öğren -1 adlı serinin ilk yazısını sizlerle paylaştık.Umuyorum faydalı olmuştur.Serinin ikinci yazısında görüşmek üzere.

İyi Çalışmalar

Matlab

MATLAB KULLANARAK GERÇEK ZAMANLI YÜZ ALGILAMA PROJESİ

Matlab proje fikirleri nedir ? Gerçek zamanlı yüz algılama projesi nedir ? Gerçek zamanlı yüz algılama projesi nasıl yapılır ? Matlab projeleri nasıl yapılır ? Bu ve benzeri sorulara cevap aradığımız Matlab proje fikirleri yazı dizisine matlab kullanarak gerçek zamanlı yüz algılama projesi nedir adlı yazı ile devam ediyoruz.

Bu yazı dizisinde matlab’de proje geliştirme ve matlab projeleri fikirlerini oluşturma amacındayız.Matlab’de proje proje yapmak adına kaynak kodları ile birlikte verilen bu yazı dizileri umuyorum faydalı oluyordur.

GERÇEK ZAMANLI YÜZ ALGILAMA PROJESİ

Nesnelerin algılanması ve takibi , durum tanıma , otomotiv güvenliği ve gözetimi dahil olmak üzere birçok bilgisayar görüntü uygulamalarında önemlidir.Burada sunulan sadece bir insan yüzü değil aynı zamanda gözleri ve üst vücudu algılayabilen Matlab sistemini kullanarak bir yüz algılama işlemidir.

Yüz algılama , insanlar için kolay ve basit bir görevdir aslında.Ancak bilgisayar için aynı şeyleri söylemek zordur.Yüz görünümü , aydınlatma ve ifadedeki değişimlerin neden olduğu büyük sınıf içi varyasyonlara bağlı olarak bilgisayar görme alanında en karmaşık ve zorlu bir problem olarak görülmüştür.Bu tür varyasyonlar , yüz dağılımının , orijinal görüntü uzayına doğrusal olan herhangi bir alanda yüksek oranda doğrusal olmayan ve karmaşık olmasını sağlarlar.

Yüz algılama , görüntülerde veya videolarda bir veya daha fazla insan yüzü tanımlama işlemidir.Birçok biyometrik , güvenlik ve gözetim sistemlerinin yanısıra görüntü ve video endeksleme sistemlerinde önemli bir rol oynar.

Matlab programını kullanarak bu yüz algılama işlemi ise , ilgili tuşlara basarak bir yüz , göz ve üst cismi tespit etmek adına kullanılabilir.

Yazılım Programı

Bu gerçek zamanlı yüz algılama programı Matlab Versiyon R2012a kullanılarak geliştirilmiştir.Bir grafik kullanıcı arayüzü (GUI) , kullanıcıların anahtarlar ve sürgü gibi kontroller aracılığı ile etkileşimli olarak görev yapabilmelerini sağlamaktadır.

Bir GUI’yi kolayla oluşturabilir ve Matlab’de veya bağımsız bir uygulama olarak kendi başına çalıştırabilirsiniz.

Viola-Jones Algoritması.

Yüz algılamada kullanılan farklı algoritmalar vardır.Burada , Matlab programını kullanarak yüz algılama için Viola-Jones algoritmasını kullandık.Bu algoritma aşağıdaki adımlarda ki gibi çalışmaktadır.

Viola-Jones algoritması kullanılarak bir dedektör nesnesi oluşturulur.

Görüntüyü videodan alır.

Özellikleri algılar

Algılanan özellikleri ek açıklamada gösterir.

Matlab Fonksiyonları

Programın (testing.m) birçok işlevi bulunmaktadır.İşlevleri bağlayıcılar ve çalıştırılamayan kodlar oldukları için düzenlemeyin.Öncelikle , aşağıda verilen komutu kullanarak kamera ve cihaz kimliği tarafından desteklenen formatı bulmalısınız.

[stextbox id = “grey”] info = imaqhwinfo (‘winvideo’)[/stextbox]

Cihaz kimliğini bulduktan sonra , kaynak kodunuzdaki cihaz ID numarasını değiştirebilirsiniz.

Buradaki cihaz kimliği {1} yani aşağıda ki kodda da  belirtileceği üzere ‘1’ yazıldı.

[stextbox id = “grey”] vid = videoinput(‘winvideo’,1,YUY2_640x480);[/stextbox]

Matlab üzerinde kullandığımız farklı formatlarda mevcuttur.

Aşağıdaki komutları kullanarak kameranızın hangi formatları desteklediğini kontrol edebilirsiniz.

[stextbox id = “grey”]

info.DeviceInfo (1)

info.DeviceInfo.SupportedFormats

[/stextbox] kamera tarafından desteklenen YUY2_160x120 biçiminin varsayılan olarak olduğunu görebilirsiniz.

Ancak bu ekran görüntüsünün son satırında gösterildiği üzere kameranızın destekleyebileceği başka biçimler (çözünürlükler) vardır.Farklı bir format ve cihaz numarası seçerseniz , kaynak kodda buna göre değişiklikler yapmalısınız.Bir yüz veya belirli bir özelliği insanların yüzlerinde algılamak için aşağıdaki adımları Matlab programında kullanınız : (testing.m)

Kaskad nesne dedektörünüzü kurucu kullanarak tanımlayın ve ayarlayın.

[stextbox id = “grey”] detector = vision.CascadeObjectDetector[/stextbox]

Viola-Jones algoritmasını kullanarak nesneleri algılayan bir sistem nesnesi algılayıcısı oluştururuz.Sınıflandırma modeli özelliği , algılanacak nesne tipini kontrol eder.Varsayılan olarak , dedektör yüzleri algılayacak şekilde yapılandırılmıştır.

Ardından giriş görüntüsü I , kaskad nesne algılayıcısı , PTS noktaları ve diğer isteğe bağlı özellikler ile adım yöntemini çağırın.

Aşağıda , adım yöntemini kullanmanın sözdizimi verilmiştir.Giriş görüntüsü I , seçilen kaskad nesne algılayıcısı ve algılama gerçekleştirmek için diğer isteğe bağlı özellikleri ile adım sözdizimini kullanınız.

[stextbos id = “grey” ] BBOX  = step (detector , I )[/stextbox]

Algılanan nesneler içeren M-Sınırlayıcı kutuları tanımlayan bir M-4 matrisi olan BBOX’ı döndürür.

Bu yöntem , giriş görüntüsü I üzerinde çok ölçekli nesne algılamasını gerçekleştirir.Her bir çıkış matrisi BBOX satırı , piksel , sol üst köşesi ve sınırlayıcı kutunun boyutunu belirten dört ögeli bir vektör (x,y,genişlik,yükseklik) içerir.

Giriş görüntüsü gri tonlamalı ve gerçek renk (RGB) içeren bir görüntü olmalıdır.

Üçüncü adım olarak ;

[/stextbox id = “grey”] insertObjectAnnotation (I,”dikdörtgen”,Pozisyon,Etiket)[/stextbox]

Dikdörtgenleri ve karşılık gelen etiketleri konum matrisi ile gösterilen konuma ekler.Pozisyon girişi , her bir satırın (M) dört elemanlı bir vektör (x,y,genişlik,yükseklik) olarak bir dikdörtgeni belirlediği bir M-4 matrisi olmalıdır.

X ve Y öğeleri , dikdörtgenin sol üst köşesini gösterir ve genişlik,yükseklik boyutunu belirtir.

Matlab sistem testi kullanılarak yüz algılama işleminde , programı test etmek için aşağıdaki adımları izlemelisiniz.

Sisteminizde Matlab Versiyon R2012a veya daha yüksek bir versiyon bulunmalıdır.Programı çalıştırınız.Boş bir komut penceresi açılacaktır.

Kaynak klasörünü indirin.

Cihaz kimliğini kontrol ediniz ve kaynak koda cihaz ID numarasını yazınız.

Programı çalıştırınız ve bir GUI karşınıza gelecektir.

Kamera ayarlarını başlatmak için başlat düğmesine basınız ve ardından yüz düğmesine tıklayınız.Kamera yüzü algılamaya başlayacaktır.

Yüzünüz ekranın sağ tarafında algılanacak ve görüntülenecektir.

Benzer şekilde ilgili düğmelere tıklayarak gözlerinizi ve üst bedeninizi de algılayabilirsiniz.

Tespit edilen gözler ve üst gövde için çıktı ekran görüntülerini kaynak kod içerisindeki resimlerde görebilirsiniz.Diğer iki özelliği tespit etmek için önceki işlemi durdurmak için önce Stop butonunu tıklamayı unutmayınız.

Durdurmak için durdur düğmesine basınız.

KAYNAK KODLARI İNDİRMEK İÇİN TIKLAYINIZ !

GERÇEK ZAMANLI YÜZ ALGILAMA PROJESİ SONUÇ :

Bugünki yazımızda Matlab kullanarak gerçek zamanlı yüz algılama projesi adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Matlab’de kodların kullanımı ve bir proje yapılmak istendiğinde fikir vermesi açısından bu yazı dizisini paylaşıyoruz.Matlab kullanım alanları ve popülerliği ile hemen hemen hepimizin karşılaştığı ya da karşılacağı bir program olup onu anlamak bizlere katkı sağlayacaktır.

İyi Çalışmalar

Step Motor İnceleme Kılavuzu

STEP MOTOR İNCELEME KILAVUZU

Step motor nedir ? Step motor nasıl sürülür ? Step motor çeşitleri nedir  ? Step motor özellikleri nedir ? Bu ve benzeri sorulara cevap aradığımız bu yazımızda Step motorlar ile ilgili bu yazıyı sizlerle paylaşıyoruz.

STEP MOTOR İNCELEME

Step motorlar ayrık adımlarla hareket eden DC motorlardır.Fazlar olarak adlandırılan gruplarla organize edilirler ve çok sayıda bobine sahiptir.Adım adım ve sırası ile her faza enerji verilerek motor döndürülür.

Bilgisayar kontrollü stepping ile çok hassas konumlandırma ya da hız kontrolü elde edilebilir.Bu nedenle uygulamalarda step motorlar, hassas hareket kontrolü için çok fazla tercih edilen motordur.

Step motorlar birden fazla boyutlarda , stillerde ya da elektriksel özelliklerde olabilir.

Step Motorlar Ne İşe Yarar ?

Konumlandırma : Step motorlar hassas , tekrarlanabilir adımlarla hareket ettikleri için  ,uygulamalarda mükemmel sonuçlar doğururlar.3D yazıcı , CNC , Kamera platformları ve X,Y gibi hassas konumlandırma gerektiren çizim işlemleri örnek olarak verilebilir.Aynı zamanda bazı disk sürücülerinde ek olarak yazma/okuma işlemleri adına ilgili donanımı konumlandırmak için step motorları kullanılır.

Hız Kontrolü : Hassas bir hareket artışı istiyorsanız , step motorlar bizlere mükemmel bir kontrol imkanı sağlarlar.Örnek olarak Dönüş hızları , robotlarda devir sayısı vb.

Düşük Hız Torku : Normal bir DC motor düşük hız seviyelerinde çok fazla tork’a sahip değildir.Fakat , step motor düşük hızlarda maksimum tork’a sahiptir.Bu nedenle düşük hızlarda yüksek torklar adına iyi bir seçimdir.Yüksek tork , düşük hız gerektiren uygulamalarda kullanılabilir.

Eksik Yönleri – Sınırlamaları Nedir ?

Düşük Verimlilik : DC motorlardan farklı olarak step motorların çektikleri akım yükten bağımsızdır.Bu durumda tamamen bir yükün altında olmadıklarında dahi çok yüksek akım çekmektedirler.Bu sebeple çok sıcak çalışmaktadırlar.

Sınırlandırılmış Yüksek Hızlı Tork : Genel olarak step motorlar yüksek hızlarda düşük hızlara göre daha düşük tork’a sahiptir.Bazı stepler daha yüksek hızlarda performans için optimize edilmişlerdir ancak bu performansın gerçekleşmesi için uygun bir sürücü ile eşleştirilmeleri gerekmektedir.

Geri Bildirimin Olmaması : Servo motorlardan farklı olarak çoğu step motor konum için geri bildirim vermez.Her ne kadar kesin bilgiler ‘açık döngü’ ile sağlanabilsede bu durum olumsuz olarak step motorlara yansımaktadır.Burada limit anahtları , home dedektörleri vb. kullanılarak bir referans pozisyonu oluşturmak gerekmektedir.

Step Motor Çeşitleri :

Çok özel sürücüler gerektiren çok çeşitli step motor tipleri bulunmaktadır.Biz bu yazımızda yaygın olarak kullanılan ve kolay bulunabilen sürücülerle çalışabilen step motorlara odaklanacağız.

Bunlar ; Kalıcı Mıknatıslı veya Hibrid Stepper , 2-Faz Bipolar ya da 4-Faz Unipolar

Motor Boyutu :

Bizim dikkate almamız gereken ilk şey , motorun yapması gereken işi belirlemektir.Tahmin edeceğiniz üzere, daha büyük motorlar daha fazla güce ihtiyaç duyabilir.Step motorlar daha küçük boyutlarla gelmektedir.Çoğu motor tork derecelerine sahiptir.İlk yapmanız gereken işte motorun yeterli güce sahip olup olmadığına bakmak olacaktır.

NEMA 17 , 3D yazıcılar da ya da CNC sistemlerinde kullanılan yaygın bir ölçüdür.Daha küçük motorlar , birtakım robotik ya da animatronik uygulamalarda kullanılmaktadır.CNC makinalarında ya da endüstriyel uygulamalarda daha büyük NEMA ölçü/çerçeveleri bulunmaktadır.

NEMA numaraları , motoru monte etmek adına standart koruyucu levha boyutlarını tanımlar.Fakat motorun diğer özelliklerini tanımlamazlar.İki farklı NEMA 17 motoru tamamen farklı elektriksel ya da mekanik özelliklere sahip olabilir ve zorla vb. değiştirilemezler.

Adım Sayısı :

Göz önünde bulundurmamız gereken bir diğer nokta ise istenilen konumlandırma çözünürlükleridir.Her bir dönüşte adım sayısı 4 ila 400 arasında değişmektedir.Yaygın olarak kullanılan adım sayıları 24 , 48 veya 200’dür.

Çözünürlük burada  çoğu zaman adım başına derece olarak ifade edilir.1.8 Derecelik bir motor demek 200 adım/devir  step motoru ile aynı anlama gelmektedir.

Yüksek çözünürlük dönüşümleri hız ve torktur.Yüksek adım sayım motorları benzer boyutlu diğer motorlardan düşük RPM’e sahiptir.

Yüksek step oranlarına sahip olanlar düşük torkta bu motor sonuçlarına , aynı boyuttaki ve aynı hızlardaki düşük step sayım motorlarından daha fazla ihtiyaç duyarlar.

Dişli Sayıları :

Yüksek konumlandırma çözünürlüğü elde etmenin diğer bir yoluda dişlilerdir.8 adımlı/devirli bir motora 32:1 dişli sisteminin uygulanması sonucunda motorun çıkışı 512 adımlı bir step motor olacaktır.

Bir dişli çarkı ile motorun torku arttırılabilir.Bazı küçük dişli step motorlar daha etkileyici torklara sahiptirler ancak trade-off denilen stepler çok daha hızlıdır.Düşük RPM uygulamalarında dişli motorlar genel olarak sınırlandırılmıştır.

Mil Tarzı :

Dikkat etmemiz gereken diğer bir nokta ise ; motorun tahrik sisteminin geriye kalan kısmının nasıl bir arayüz oluşturacağıdır.Motorlar çeşitli şaft stilleri ile kullanılabilirler.

Yuvarlak veya ‘D’ Mil : Çeşitli standart çaplarda bulunmaktadırlar ve birçok kasnak , dişli veya mil bağlantı elemanları vb. tasarlanmıştır.’D’ milleri düzleştirilmiş taraflara sahiptir ve kaymayı önlemeye yardımcı olurlar.Yüksek torklar istenildiğinde bu miller daha çok istenilmektedir.

Dişli Şaft : Bazı şaftlar sağa doğru dişli dişlerine sahiptir.Tipik olarak bu şaftlar modüler dişli trenlerle eşleşmek için tasarlanmıştır.

Kurşun-Vida Mili : Kurşun-Vida milleri olan motorlar doğrusal aktüatörler oluşturmak için kullanılmaktadırlar.Bu millerin minyatür versiyonları birçok disk sürücülerinde kafa pozisyonlayıcı olarak bulunabilmektedir.

Kablolama :

Step motor kablolamada birçok varyasyon bulunmaktadır.Burada yine Kalıcı Mıknatıslı veya Hibrid Stepperlar , 2-Fazlı bipolar ya da 4-Fazlı bipolar kablolu olanları inceleyelim.

Bobinler ve Fazlar :

Bir step motorda herhangi bir sayıda bobin bulunabilir.Fakat bunlar ‘fazlar’ grubu olarak adlandırılan gruplarla bağlantılıdırlar.

Bir fazdaki tüm bobinler birlikte enerjilidir.

Unipolar vs. Bipolar  :

Unipolar sürücüler ; fazları daima aynı yolla enerjilendirirler.Önde olan bir tanesi , ‘Ortak’ olan daima negatif olmak zorundadır.Ve diğer bir bobinse pozitif olmak zorundadır.Unipolar sürücüler basit transistör devresi gibidir.Burada tork bakımından daha az olması avantajsız bir durumdur.Bu durumun sebebi ise sadece bir zamanda bobinlerin yarısının enerjilendirilmesidir.

Bipolar sürücüler ; fazlardaki akım akışını gerçekleştirebilmek adına H-Köprü devresini kullanırlar.Değişen polarite ile fazların enerjilendirilmesi tarafından tüm bobinler motoru çevirmeye başlar.

2 faz bipolar motorlar 2 grup bobine sahiptir ve 4 faz unipolar motorlarda 4 bobine sahiptir.2-Faz bipolar motor , her faz için 4 kabloya sahiptir.Bazı motorlar ise daha esnek olarak gelir ve bu durumda sizlere motoru bipolar ya da unipolar olarak çalıştırma imkanı tanır.

5-Kablolu Motor :

Bu stil yaygın küçük unipolar motorlarda kullanılır.Tüm ortak kablolar birbirine içerde bağlıdır.Bu durum sadece unipolar motor olarak sürülebilir.

6-Kablolu Motor :

Bu motor’da 2 eşli faz ortak kablo şeklinde kullanılabilir.Bu iki kablo 5-Telli unipolar motor yaratmak için kullanılabilirler.Ya da direk olarak bunları görmezden gelip düzenleyerek bipolar bir motor gibi kullanabilirsiniz.

8-Kablolu Motor :

8-Kablolu  unipolar en çok kullanışlı ve yönlü motordur.Birçok şekilde sürülebilmektedir.

4-Faz unipolar şeklinde sürülebilirdir.Tüm ortak kablolar birbirine 5-Kabloluda olduğu gibi bağlanabilir.

2-Faz serisi bipolar şeklinde sürülebilir.Burada tüm kablolar 6-kabloluda olduğu gibi birbirine seri olarak bağlanabilir.

2-Faz paralel bipolar şeklinde sürülebilir.Burada fazlar paralele bağlanır.Sonuçlar direnç ve indüktansın yarısı olacaktır ancak sürücü akımınıda 2’ye bölmek gerekir.Avantajları ise , bu kablolamada yüksek tork ve yüksek hız olacaktır.

Bir step motor kullanmak , düzenli fırçalı bir DC motoru sürmekten biraz daha karışıktır.Step motorlar motorun sıralı olarak dönmesi için fazları enerjilendirecek bir step kontrolöre ihtiyaç duymaktadır.

Basit Unipolar Sürücüler :

En basit sürücü tipi birkaç işe yarar transistör ile kurulabilir.Transistörleri , fazlara enerji vermek ve motoru çalıştırabilmek için sırayla açıp kapayın.Unipolar motorlar nispeten daha ucuzdurlar ancak aynı zamanda sadece unipolar motorlarla çalışmaktadırlar.

Basit Dual H Köprü Sürücü :

Bipolar motor kullanmak için 2 tam H köprüsü gerekir ki böylece akımı fazlara tersleyerek gönderebilir.H-Köprüsünü sıfırdan yapmak zor olacaktır ancak işimizi kolaylaştıracak sistem üzerinde birçok H-Köprüsü bulunmaktadır.

Burada L293D en popüler ve ucuz çiplerden birisidir.Bu çipleri V1 Adafruit Motor kalkanı dahil , ilk nesil motorlarınıın kalkanlarında vb. görebilirsiniz.

Sürücüyü Steple Eşleştirme İşlemi :

Artık en önemli yerlerden birindeyiz.Motorun ve sürücünün birbiri ile uyumlu olması gerekmektedir.

Uyumsuz motor ya da sürücüler çok kötü performanslara neden olabilirler.Ya da daha kötüsü motor veya sürücüye zarar verebilirler.

Sürücü Özelliklerini Biliniz !

Sürücü özelliklerinde dikkat etmeniz gereken iki parametre ;

Voltaj -> Sürücünün motora sağlayabileceği maksimum voltajdır.

Sürekli Akım -> Sürücünün motora sağlayabileceği maksimum akımdır.

Not : Tepe akım değerleri , adım motorlarına uygulanamaz.Her zaman ‘sürekli’ olan ile devam ediniz.

Motor Spesifikasyonlarını bilin !

Burada motorun elektriksel özelliklerini de bilmemiz gerekmektedir.Burada da dikkat edilmesi gereken iki parametre ;

Faz başına amper ; Bu motor sargılarının ısınma olmadan idare edebileceği maksimum akımdır.

Faz başına direnç ; Bu , her fazın direncidir.

Voltaj/Gerilim dereceleri genel olarak belirtilir.Burada bulunan faz ve amperden hesaplanır ancak bu her zaman olmamaktadır.Ya da kendiniz OHM yasası ile (V=IR) hesaplayabilirsiniz.

Kurallar :

Step motor fazları , indüktördür.Bu sebeple de akım akışı üzerindeki hızlı değişimlere direnirler.Ancak  her adımın sonunda ya da hareket olmadığında , tamamen dirençli bir yük gibi davranırlar ve bu duruma göre çalışmalara devam ederler.

Sürekli durma da step motorun en yüksek akımı çekmesi sonucu olmaktadır.Bu sebeple de OHM kanunu bize motor özelliklerini hesaplamak ve sürücü için gerekli akım miktarını vb. belirlemek adına kullanılacaktır.

V = I x R ya da I = V / R

Bu formüller tüm ‘sabit voltaj’ kademeli kontrolörler için uygulanmalıdır.

Bazı motorlar da çok düşük bobin direncine sahiptirler.Bu formülleri tam olarak uygularsak , burada sürücü voltajı 5V’un altına inecek ve performans iyi olmayacaktır.Bu tip motorlarda sürekli-voltaj sürücüleri ile iyi şekilde eşleşmemektedir.

Eğer burada voltaj , akım gibi değerlerde hata yapılırsa , entegre vb. komponentlerde yanma , işlevsiz hale gelme durumları ile karşılaşabilirsiniz.

Lenz Yasası :

Step bobinler enerjilendiğinde manyetik alanlar yaratırlar ve bu durumda mevcut akımın tersi yönünde bir alan oluşacaktır..Buna ters akım ‘Geri Elektromotor Kuvveti’ ya da ‘Geri EMF’ olarak denir.

Geri elektromotor kuvveti ‘empedansı’ yükseltir ya da bobinin efektif direncini yükseltir.Bu durumda hala ohm yasası uygulanabilirdir. Ancak empedans için durum sadece tek faz direnci değildir.Empedans limit akım akışları her step başındaki bobin üzerinden akar.

Chopper Sürücüleri :

Chopper ya da sabit akım sürücüsü geri EMF için motor tarafından daha yüksek voltaj ile sürülür.Step sürücü motorları çoğu zaman bu oranlardaki chopper sürücü ile kullanmak çok mümkün görünmemektedir.

Bu yüksek voltajlarda sistemi güvenli tutmak adına ise , chopper sürücüler motordan gelen akımıda sürekli izlerler ve akımın önceden belirlenmiş seviyeye gelmeden kesilmesini sağlarlar.

Yüksek voltajla başlayarak , chopper sürücü adım başlarında artan uygun tork ile birlikte bobinlere daha fazla akım yükleyebilir.Düşük hızlardaki torka ek olarak , yüksek hızlarada izin verir.

Chopper sürücü seçmek adına , motor ve kontrolörü çok iyi anlamak ve gerekliliklerini iyi bilmek gerekmektedir.

Unipolar Step Motor Sürme Örneği ;

Eski bir disket sürücüsünde kolaylıkla bu motoru görebilirsiniz ve bu step motorları sürmek kolaydır.Kullandığımız , birisi güç (Vcc) olan ve diğeride motorun eş zamanlı sinyal gönderilmesini sağlayan 6 konnektöre sahip bir motordur.

Buradaki örnekte motor dönüşü tek yönlü olacaktır.Amaç ise nasıl kontrol edildiği konusunda bilgi vermek olacaktır.

Prototip olaraksa , bir analog girişe ve bir ULN2003A sürücüsüne bağladığımız 10K potansiyelli bir cihazla işlemlerimizi gerçekleştireceğiz.Bu çipin içerisinde gömülü bir demet transistör bulunmaktadır.Arduino kartı bizlere Atmega8’den daha yüksek akım çeken cihazların bağlanmasını sağlar.

Unipolar step motorlar 5 kabloludur.

Kırmızı : Güç konnektörü , 5V

Turuncu ve siyah ; Bobin1

Kahverengi ve sarı ; Bobin2

Örnek Kod ;

  • int motorPin1 = 8;
  • int motorPin2 = 9;
  • int motorPin3 = 10;
  • int motorPin4 = 11;
  • int delayTime = 500;
  • void setup() {
  • pinMode(motorPin1, OUTPUT);
  • pinMode(motorPin2, OUTPUT);
  • pinMode(motorPin3, OUTPUT);
  • pinMode(motorPin4, OUTPUT);
  • }
  • void loop() {
  • digitalWrite(motorPin1, HIGH);
  • digitalWrite(motorPin2, LOW);
  • digitalWrite(motorPin3, LOW);
  • digitalWrite(motorPin4, LOW);
  • delay(delayTime);
  • digitalWrite(motorPin1, LOW);
  • digitalWrite(motorPin2, HIGH);
  • digitalWrite(motorPin3, LOW);
  • digitalWrite(motorPin4, LOW);
  • delay(delayTime);
  • digitalWrite(motorPin1, LOW);
  • digitalWrite(motorPin2, LOW);
  • digitalWrite(motorPin3, HIGH);
  • digitalWrite(motorPin4, LOW);
  • delay(delayTime);
  • digitalWrite(motorPin1, LOW);
  • digitalWrite(motorPin2, LOW);
  • digitalWrite(motorPin3, LOW);
  • digitalWrite(motorPin4, HIGH);
  • delay(delayTime);
  • }

STEP MOTOR İNCELEME KILAVUZU :

Bugünki yazımızda Step Motor İnceleme Kılavuzu adlı yazıyı sizlerle paylaştık.Step motorlara dair umuyorum bilgilendirici bir yazı olmuştur.Step motorlar ile ilgili Plc ile sürme vb. konulara dair bu blogta diğer konularla ilgili bilgiler de bulabilirsiniz.

İyi Çalışmalar

 

 

Matlab Proje Fikirleri -5

ANTEN ANALİZİ  ve TASARIMI PROJESİ

Anten analizi nedir ? Anten tasarımı nedir ? Anten nedir ? Antenlerde hesaplama nasıl yapılır ? Dikkat edilmesi gerekenler nelerdir ? Matlab proje fikirleri ile ilgili yazı dizisinin 5. Yazısında Anten analizi ve tasarımı projesi ile birlikteyiz.

ANTEN ANALİZİ ve TASARIMI

Günümüzde neredeyse tüm uygulamaların kablosuz olması , çok az enerji tüketmesi ve yüksek veri saklama kapasitesine sahip olması beklenmektedir.

Bunun için fiziksel katmanda etkili bir araçların seçimi önemlidir.Bugün baktığımızda , ZigBee protokolü , IR Alıcı-Vericisi , RF alıcı-verici ve çanak antenler içeren çeşitli kablosuz cihazlar yaygın olarak kullanılmaktadır.Antenler ise tüm bu cihazlarda hayati bir rol oynamaktadırlar.

İyi bir anten tasarımı için , çok fazla veri kaybı olmaksızın , yüksek mesafede verimli , daha etkin bir yönlenme  ve uzun mesafeli bir iletim için daha fazla ışın genişliği gereklidir.Biz bu proje içerisinde anten dizileri anten analizi için Matlab üzerinde yazılmış bir programı inceleyeceğiz.

Bu programa girmeden önce , sinyal radrasyon modeli , sideloblar , verimlilik , ışın genişliği ve yönelimi gibi anten analizi ve tasarımı için gerekli bazı parametrelerin temellerini inceleyelim.

Anten Temelleri :

Tipik bir antende açıklıklar bulunur.Burada BWo azimut ışın genişliğini ve BW0 ise yükseklikteki kiriş genişliğini belirtir.

Aksi belirtilmedikçe , kiriş genişliği normal olarak ana lobun yarı-güç veya -3dB noktasında ölçülür.

Antartic Impulsive Transient Antenna resmi web sitesine göre antenin kazanç veya yönelimi , her yöne göre ortalama bir radyasyon şiddetinin belirli bir yönde ki radyasyon yoğunluğunun oranıdır.Direktivite ve kazanç arasındaki fark , yönelticinin dielektrik , direnç , polarizasyon ve gerilim durağan dalga oranı (VSWR) kayıpları gibi anten kayıplarını ihmal etmesidir.

Bu kayıplar çoğu anten sınıfından genellikle oldukça küçük olduğu için , yönelim ve kazanım , yaklaşık olarak eşittir ve istenmeyen model özellikleri hesaba katılmaz.

Bununla birlikte antenler pratik olarak farklıdır ve ideal radyasyon dağılımına sahip değildirler.Enerji açısal yer değiştirmeyle değişir ve sideloblar nedeniyle kayıplar meydana gelir.

Radyasyon modelini ölçebilir  ve ışın genişliğini belirleyebilirseniz , gerçek bir anten düzenine yaklaşmak adına iki veya daha fazla anten modeli kullanabilirsiniz.

Anten düzeninin tek tip olmasını varsayarak , G kazancının, izotropik kürenin sektöre(kesit alanı) bölünmesi sonucu alanla eşit olduğunu varsayabilirsiniz.

G  =   (Kürenin Alanı) / (Anten Model Alanı)

Anten verimliliği , maksimum kazancın tüm azaltımlarını içeren bir faktördür.Yüzdesel olarak ya da dB olarak ifade edilebilir.Verimliliği belirlerken birkaç tür kayıp hesaba katılmalıdır.

  1. Anten direncinin aynı diyafram boyutundaki eşit şekilde aydınlatılmış bir antene olan oranı olan aydınlatma verimliliği
  2. Düzgün bir faz yüzeyi olmadığından dolayı açıklıktan kaynaklanan faz hatası kaybı ve kayıplar
  3. Yansımanın kenarının ötesindeki enerji saçılmasını antenin arka loblarına yansıtan yayılma kaybı (Reflektör Antenler için)
  4. Düşük frekanslı antenler için özellikler için özellikle önemli olan empedans uyumsuzluğu nedeniyle besleme portundaki yansımadan türetilen gerilim durağan dalga oranı (VSWR) olarak ifade edilen uyumsuzluk kaybı
  5. Anten ve anten besleme portu veya ölçüm noktası arasındaki RF kayıpları

Etkili Yakalama alanı (Ae) , Fiziksel açıklık alanının (A) ve açıklık veriminin(η) çarpımıdır.

Ae = ηA = ((λ^2) x G) / 4π

Böylece kazanç , diyafram veriminin bir fonksiyonudur.

Kayıpları olan bir antenin kazancı ise şu şekilde verilmektedir.

G = ( 4 π η A ) / λ^2

Burada ‘η’ diyafram açıklığıdır , ‘A’ fiziksel diyafram alanı ve ‘λ’ dalga boyunu ifade eder.

Kazanç , diyafram alanı ile orantılı olup dalga boyunun karesi ile ters orantılı olduğuna dikkat edilmelidir.Eğer frekans iki katına çıkar ise veya dalga boyu yarı yarıya azalır ise , aynı kazancı korumak adına diyafram dört kez azaltılabilir.

Çeşitli antenleri radyasyon modelleri ANITA’nın web sitesine göre , önceki bölümde sunulan antenlerin radyasyon modelleri en yaygın kullanılan anten geometrileridir.Anten bir iletim hattından (örnek olarak 50-ohm) güç alan ve onu 377 ohm’luk bir serbest alan empedansı ile eşleştiren uyumlu bir ağ olarak görülmelidir.

En kritik parametre ise , frekanslı VSWR değişimidir.Model VSWR’lerin başlangıcından (>2:1) başlangıçtan çokta farklı değildir ve genellikle kabul edilmez.

Belirli bir fiziksel anten geometrik boyutu için , gerçek radyasyon modeli frekans ile değişir.

Anten Dizileri :

Anttena Theory sitesine göre genellikle ‘fazlı dizi’ olarak adlandırılan bir anten dizisi , iki veya daha fazla antenden oluşan bir settir.Antenlerdeki sinyaller , daha iyi bir performans elde etmek adına tek bir anten üzerine birleştirilir veya işlenir.

Genel olarak tekdüze ağırlığa sahip diziler için anten dizisi faktörlerinin eşit olmayan sidelob seviyelerine sahip olduğu fark edilir.Çoğu zamansa alt sidelobların sayısının artması pahasına en yüksek sidelobları azaltmak arzu edilir.Belirlenen bir ışın genişliği için otimum sidelob seviyesi , sidelobların hepsinin aynı büyüklükte olduğunda açığa çıkar.

Yayımyönü (0d = 90 derece) yönlendirilen düzgün aralıklı doğrusal diziler için ağırlık elde etmek için bir yöntem bulunmaktadır.Bu yöntem popüler bir ağırlıklandırma yöntemidir.Çünkü , sidelob seviyesi ve elde edilen olası sıfır-boş ışın genişliği belirtilebilir.

Yagi-Uda Anteni :

Yagi-Uda anteni çatılarda kullanılan en yaygın karasal TV antenidir.Genel olarak 30 MHz ve 3 GHz arasındaki frekanslarda veya 10 metreden 10 cm’ye kadar dalga boylarında kullanılır.

Antenin tasarımı antende kullanılan elemanların sayısına bağlıdır.Bir Yagi-Uda’daki çubukların uzunlukları , her birinin yaklaşık yarım dalga boyunu ve bir dalga boyunun yaklaşık üçte biri kadar olan öğelerin aralıklarıdır.

Bir Yagi-Uda antenin yaklaşık çalışma frekansını , uzaktaki uzunluğuna bakarak tahmin edebilirsiniz.Yagi-Uda anteni 11 elemente sahiptir.

Bir Yagi-Uda anteninin radyasyon paternini Matlab programında elde etmek için  kutup açıları ve radyasyon paternlerinin mukabil genlikleri için teta değerlerine sahip bir tablo gereklidir.

Bu değerler anten antrenörü kullanılarak elde edilebilir.Veri tablosu metin (.txt) formatında kaydedilmelidir.

Matlab Programı :

Matlab’in R2008b veya daha yüksek versiyonları program için kullanılabilir.Program testi için adım adım prosedürü inceleyelim ;

  1. Matlabı çalıştır
  2. Dosya menüsünden ‘Expt_A1_2D.m’ dosyasını açın.
  3. Veri aktar seçeneğini seçerek ‘dosya’ menüsünden ‘Polalist-yagi uda.txt’ dosyasını içeri aktarın
  4. İleri düğmesine tıklayın.
  5. Finish düğmesine tıklayınız.
  6. Çalıştır seçeneğini tıklatarak programı ‘debug’ menüsünden derleyin ve çalıştırınız
  7. Ana Matlab penceresine gidin.Komut penceresi teta için ofset değerini girmenizi isteyecektir.
  8. Gereksinimimize göre 90,80 veya herhangi bir değer girin ve ardından ‘enter’ tuşuna basınız.
  9. Doğrusallık eğrisini kutupsal olduğu kadar Kartezyen formlarda da almalısınız.

Uygunluk değeri girildiğinde , program iyi bir yönlülük alanı verir.Maksimum yönelim 4.483 ya da 6.5157 dB’dir.

KAYNAK KODU İNDİRMEK İÇİN TIKLAYINIZ ! 

ANTEN ANALİZİ ve TASARIMI PROJESİ SONUÇ :

Bugünki yazımızda Anten Analizi  ve Tasarımı Projesi ile ilgili yazıyı sizlerle paylaştık.Bu yazı dizisinde Matlab’e dair fikirler ve projelere devam ediyoruz.İlgili alanlarda umuyorum faydalı bilgiler sizlerledir.

İyi Çalışmalar

Matlab Proje Fikirleri -4

C++  KULLANARAK DEVRE TASARIM HESAPLAYICISI PROJESİ

Devre tasarım hesaplayıcısı nedir ? C++ nedir ve projelerde nasıl kullanılır ? Zener Voltaj regülatörü nedir ? Elektronik devre hesaplamaları nasıl yapılır ?.Bugünki yazımızda C++ kullanılarak devre tasarım hesaplayıcısı projesi hakkında sizlere bilgi vermeye çalışacağız.Matlab proje fikirleri serisinin 4. yazısı olan bu içerikte umuyorum sizlere faydalı bilgiler katabiliriz.

C++ KULLANARAK DEVRE TASARIM HESAPLAYICISI

Elektronik devrelerin tasarlanması esnasında , bileşen değerleri devre teorisinden formüller kullanılarak hesaplanmaktadır.Bu hesaplamalar ise bize çok fazla zaman kaybına sebep olmaktadır.

Devre tasarım hesaplayıcısı yazılımı Matlab , Javascript vb. diller ile devre tasarımındaki indüktörler , dirençler , diyotlar vb. diğer bileşenleri analiz etmek ve tanımlamak için geliştirilmiştir.

Bu yazılım birçok karmaşık analog ve dijital devre tasarım problemlerine cevap verebilmektedir.Burada biz tank ve voltaj regülatör devrelerinde kullanılan bileşenlerin değerlerini hesaplamak adına ‘C++’ dilinde geliştirilmiş 4 adet program üzerinde yoğunlaşacağız.

Devre Tasarım Parametreleri :

Programı yazmadan önce , tank devreleri ve zener voltaj regülatörünü incelemek gerekir.

Zener Voltaj Regülatörü :

Zener voltaj regülatör devresi , seri direnç Rs , zener diyot ve yük direnci RL’den oluşmaktadır.Giriş voltajı belirli aralıklarla değişse bile  devrenin DC voltajını stabilitize etmek adına kullanılır.Aynı zamanda DC voltaj üzerinde bulunan AC bileşenleri ortadan kaldırmak için kullanılır.Normal olarak, farklı devrelerin yük akımına göre seri direnç Rs, watt ve zener watt değerini hesaplamak gerekir.

Diyelim ki ; minimum zener akımı 5 mA olsun.Toplam akım -> I = Iz + ILmax olacaktır.

Rs direnç serisinin değeri ise; Rs = (Vin –Vz) / I ile bulunur.

Burada Vin volt cinsinden giriş DC voltajı , Vz volt cinsinden zener voltajı ve amperlerde ‘I’ ise akımların toplam akımıdır.

Test için ; Vz = 5.6V ve Vin = 12V olarak kullanılmıştır.Ek olarak siz farklı değerleri de kullanabilirsiniz.

Tank Devresi :

Bu devre , bir indüktör ve bir kondansatörün paralel bir kombinasyonudur.AM ve FM modülatörlerinde, yayın istasyonlarında veya TV istasyonlarında da kullanılan RF osilatörlerinde kullanılır.

Tank devresi frekansı  :  f = 1 / (2π√LC)

Burada , ‘f’ hertz olarak frekans , ‘L’ indüksiyon ve ‘C’ farad olarak kapasitansı belirtir.

Yazılım İşlemleri :

Bu proje , zener regülasyonu , frekans , endüktans ve tank devresinin kapasitansı dahil olmak üzere çeşitli parametreleri hesaplamaya yönelik programları içermektedir.

Kullanıcı bu program seçeneklerinden birini seçerek ilerlemelidir.Belirli bir elektronik devre adına formüller kod içerisinde yer almaktadır.Program çalıştırıldığında kullanıcının gerekli verileri girmesi beklenir.Veri girişi sağlandıktan sonra , sonuç saniye içerisinde gösterilir.

Zener Düzenlemesi :

Zener regülasyon programı seçilirse , Rs direnci üzerinden giriş voltajını , zener voltajını ve toplam akımı girmeniz sizden istenir.Değerler girildikten sonra , seri direnç Rs ve seri direnç üzerinde dağıtılan güç değerlerini hesaplamak adına programı çalıştırır ve zener diyot üzerindeki gücü bizlere hemen gösterir.

Tank Devresi Frekansı :

Bu program seçildiğinde , endüktans ve kapasitans değerlerini girmemiz gerekmektedir.Program bu işlemlerin tamamlanmasının ardından tank devresinin frekansını bize gösterecektir.

Tank Devresi İndüktansı :

Bu program seçildiğinde , frekans ve kapasitans değerlerini girmemiz beklenir.Değerlerin girilmesinin ardından devrenin endüktans değeri bizlere hemen gösterilecektir.

Tank Devresi Kapasitansı :

Bu seçenek seçildiğinde , frekans ve endüktans değerlerini girmemiz beklenir.Değerlerin girilmesinin ardından tank devresinin kapasitansı bizlere gösterilecektir.

KAYNAK KODU İNDİRMEK İÇİN TIKLAYINIZ.

C++ KULLANARAK DEVRE TASARIM HESAPLAYICISI PROJESİ SONUÇ :

Bugünki yazımızda C++ Kullanarak Devre Tasarım Hesaplayıcısı projesini sizlerle beraber inceledik.İlgili konuda Matlab proje fikirlerine dair farklı projelerle karşınızda olmaya devam etmek niyetindeyiz.

İyi Çalışmalar

 

Matlab Proje Fikirleri -3

HUFFMAN ENCODING (KODLAMA) ve DECODING (KOD ÇÖZME) PROJESİ

Huffman Algoritması nedir ? Huffman Encoding & Decoding projesi nedir ? Huffman projesi ile neler yapabilirsiniz ? Matlab Proje fikirleri ile ilgili yazı dizisinin 3. yazısında  Huffman encoding ve decoding projesi ile birlikteyiz.

HUFFMAN ENCODING & DECODING PROJESİ

Encoding data iletişim güvenliğinden emin olmak ve etkin şekilde bilgi taşımak için kullanılır ve önemlidir.Elektronik haberleşme sistemlerinde , Huffman algoritması popüler encoding methodudur.Karşılaşabileceğiniz geniş kullanıma sahip ana sıkıştırma yöntemlerinden birisidir.İlgili linkte datayı encode ve decode eden bir proje göreceksiniz.Çıkış değerlerinin de veri akışı karakterlerinin entropi , verimlilik ve frekans olasılıklarını göreceksiniz.

Ek olarak bilgi vermek gerekirse ; Huffman algoritması GZIP , PKZIP(winzip etc.) ve BZIP2’den JPEG ve PNG gibi formatlara sıkıştırma yapan popüler bir methotdur.Bazı programlar Huffman kodlama methodunu kullanırken bazılarıda tek adım , çoklu adım sıkıştırma yöntemlerini kullanmaktadır.

Huffman kodlama ve karar verme algoritması , değişken uzunluktaki kodlarla veri sıkıştırması için kullanılır.En kısa kodlar en sık kullanılan karakterlere atanır ve en uzun kodlar da en az kullanılan/seyrek kodlara atanır.

Huffman kodlaması entropi encoding algoritması ile kayıpsız data sıkıştırmayı sağlar.Entropi ise bilgi akışı içerisinde öngörülemezliğin ölçümüdür.Maksimum entropi demek toplam öngörülemeyen bitlerle ifade edilir.Kusursuz bir veri akışıda hiç entropinin olmadığı sistemdir.

Huffman kodlama methodu Shannon-Fano methodu ile benzerdir.Aralarındaki ana fark ise ; Shannon-Fano methodu kodları yukardan aşağı doğru inşa eder ve her bir bit ise soldan sağa doğru dizayn edilir.

Huffman ağaç modeli burada gösterilmiştir.Huffman algoritmasını kullanarak ‘bu huffman ağacının bir örneğidir’ cümlesi oluşturulmuştur.Kök düğümün altında , 16 ve 20 nolu yaprak düğümlerini görebilirsiniz.

Huffman algoritması ağaç yapısında , kökte 36 olduğunu varsayalım.Dallar açıldığında 16 ve 20 ile karşılaşırız.16’dan yukarı gittiğinizde 8 ve 8’i görürsünüz ve ardından 4 ve 4’ü.

Benzer şekillerde , huffman ağacının tamamını oluşturmak adına ise ; ‘a’ , ‘n’ , ‘t’ vb. ifadeler eklenmiştir.

Not  : Huffman ağacı oluşumu ile ilgili daha detay bilgiler için EFY Nisan 2005’te yayımlanan ‘Veri sıkıştırma ve Dekompresyon’ yazılım projesini inceleyebilirsiniz.

En basit ağaç yapım algoritması , en düşük olasılığa veya frekansa sahip olan düğümün en yüksek önceliğe sahip olduğu öncelik sırasını veya tablosunu kullanır.

İlk olarak her sembol veya karakter için bir yaprak düğümü oluşturmalıyız ve bunu öncelik tablosuna eklemeliyiz.Tabloda eğer birden fazla düğüm var ise tablodaki en yüksek öncelikli (en düşük frekans) iki düğümü kaldırın.Bu iki düğüm ile alt düğümler olarak ve iki düğümün olasılıklarının toplamına eşit olasılıkla yeni bir düğüm oluşturun.Son olarak tek düğüm kalana kadar bu şekilde devam ediniz.Son düğüme ulaştığınızda aslında kök’e ulaşmış olacaksınız ve ağacınız artık hazır hale gelmiş olacaktır.

Huffman Kodlamasını Kullanarak Verileri Kodlama Adımları :

1.Bir veri kümesindeki her karakterin olasılığını hesaplayınız.

2.Veri kümelerini artan düzende sıralayın.

3.En küçük frekans solda olacak şekilde ve frekanslar sırayla sağa doğru artacak şekilde sıralayınız.Ve en soldaki en küçük frekanslı ile bir sağındaki en küçük ikinci frekans için yeni bir node oluşturun.

4.Bu iki elementi listeden kaldırın ve artık bu ikisi bir nod’un parçası oldular ve olasılıkları toplayın.Yeni nod için olasılık sonucunu elde edeceksiniz.

5.Listeye sıralı ekleme işlemlerini gerçekleştirin.

6.Ardından adım 3 , 4 , 5 sıralı olacak şekilde ve tek bir nod kalıncaya kadar bu işlemi yapın.

Artık tek bir nod kaldığına göre basit bir ağaç yapısı çizebilirsiniz.

Yukarıda oluşan ağaçta sola giden her yol üzerine ‘0’ ve sağa giden her yol üzerine ‘1’ yerleştirin.Şimdi ‘0’lar ve ‘1’ler kökten başlayarak her bir sembol ya da karaktere ikili kodu(binary code) atayın.

Etkin olarak öncelik sırasındaki veri yapıları , ekleme başına O (log n) gerektirdiği için ve ‘n’ yaprakları olan bir ağacın 2n-1 düğümleri bulunduğu için , algoritma  O (n log n) zamanında çalışır ki burada ‘n’ sembollerin sayıdır.

Yukarıda bulunan ifadelerden , kodlama yönteminin , orijinal mesajın hatasız ve kusursuz bir şekilde hatasız olarak algılanabilmesi adına benzersiz ve açık bir şekilde çözünebilen bir kod oluşturulması gereği oldukça açıktır.En yüksek olasılıkla üretilen mesaj diğer mesajlardan daha fazla sayıda üretilecektir.Böyle bir durumda sabit uzunlukta bir kod yerine değişken uzunlukta bir kod kullanırsanız , düşük olasılıklı mesajlardan daha yüksek olasılıklı mesajlara daha az bit atayarak verimliliği artırabilirsiniz.

MATLAB Programı Nasıl Çalışır ?

  1. Kaynak olasılıklarını azalan sıra ile sıralayın
  2. En düşük olasılıklara sahip iki sembolün olasılıklarını birleştirin ve ortaya çıkan olasılıkları kaydedin.Bu adıma azaltma adımı denmektedir.Bu prosedür ile iki sıralı olasılıklar kalana kadar tekrarlama işlemi yapılır.
  3. Tam olarak iki dereceli olasılıklardan oluşan son indirgenme olayı ile kodlamayı başlatınız.İlk olasılıkla ilişkili tüm kaynak sembolleri için kod kelimelerinde ilk rakam olarak ‘0’ atayın ve ikinci olasılığa ‘1’ atayın.
  4. Şimdi 3. Adımda yapılan tüm atamaları koruyarak önceki redüksiyon adımında birleştirilen iki olasılık için ikinci basamağa geri dönün ve rakamsal olarak ‘0’ ve ‘1’ rakamını atayınız.
  5. İlk sütuna ulaşılana kadar bu şekilde regresyona devam ediniz.
  6. Entropiyi hesaplayınız.Kodun entropisi , belirli bir modeli çözmek için gereken ortalama bit sayısıdır.
  7. Verimliliği hesaplayınız.Oluşturulan kaynak kodunu değerlendirmek için , verimliliği hesaplamanız gerekmektedir.
  8. Verimlilik = Entropi (H(X)) / Ortalama Kod Sözcüğü Uzunluğu (N)

Ortalama kod sözcüğü uzunluğu demek aslında ; N = ∑ (Pi × Ni)’dir.

Ni , Kod sözcüğünün uzunluğudur ve Pi ise oluşma olasılığıdır.

MATLAB Fonksiyonları :

İlki Huffmanenco’dur.Huffman kodlamasında kullanılır.

Söz dizimi ; comp = huffmanenco (sig ,dict) şeklindedir.

Bu satır ‘dict’ sözlüğünde açıklanan ‘sig’ sinyalini kodlar.Argüman olarak ‘sig’ sayısal bir vektördür.Sayısal hücre dizisi veya alfanümerik hücre dizisi biçiminde olabilir.Eğer ‘sig’ bir hücre dizisi ise bir satır ve sütundan oluşmalıdır.’Dict’ , bir Nx2 hücre dizisidir.Burada ‘N’  kodlanacak farklı olası sembollerin sayısıdır.İlk ‘dict’ sütunu farklı sembolleri temsil eder ve ikinci sütun , ilgili kod kelimelerini temsil eder.Her kod sözcüğü sayısal bir satır vektörü olarak temsil edilir ve ‘kodlamada’ hiçbir kod sözcüğü , diğer kod kelimelerinin önek’i olamaz.Burada Huffmandict işlevini kullanarak ‘dict’ oluşturabiliriz.

İkincisi ise ; Huffmandeco’dur.Bu işlev Huffman kod çözümünde kullanılır.

Söz dizimi : dsig = huffmandeco (comp ,dict)

Burada kod sözlüğü ‘dict’ kullanarak sayısal Huffman Kod vektörünün derlenmesini çözer.’Dict’ argümanı , bir Nx2 hücre dizisidir.Burada ‘N’ , ‘comp’ olarak kodlanmış orijinal sinyaldeki olası sembollerin sayısıdır.İlk ‘dict’ sütunu , farklı sembolleri temsil eder ve ikinci sütun , ilgili kod sözcüğü sayısal bir satır vektörü olarak temsil edilir.’Kodlamada’ hiçbir kod kelimesinin diğer kod kelimelerinin ön eki olmasına izin verilmez.Huffmanenco işlevini kullanarak Huffmandict işlevini ve ‘comp’ kullanarak ‘dict’ oluşturabiliriz.’Dict’  ifadesindeki tüm sinyal değerleri sayısal ise , ‘dsig’ bir vektördür.’Dict’ ifadesindeki herhangi bir sinyal değeri alfabetik ise , ‘dsig’ tek boyutlu bir hücre dizisidir.

Test Yapalım !

Matlab programını başlatınız.Program ilk olarak mesajların sözlüğünü üretecektir.Bu mesajlar örnekte olduğu gibi 00 ile 1001 arasındaki kodlardan ve bit akışlarından başka bir şey değildir.Kaynak aralığını değiştirerek bu aralığı genişletebilirsiniz.Örnek bir Matlab çıktısı aşağıda verilmiştir;

Olasılıkları giriniz : [0.3 0.25 0.2 0.12 0.08 0.05]

Huffman Kodu Dict ise;

[1]  ‘0 0’

[2]  ‘0 1’

[3]  ‘1 1’

[4]  ‘1 0 1’

[5]  ‘1 0 0 0 ’

[6]   ‘1 0 0 1’

1 ila 6 arasındaki sembollerden birini giriniz :

Örnek olarak []:[3] olsun.

Sym = 3 olduğu için kodlanmış çıkış = 1 1 olacaktır.

Bit akışını da [1 1 ] olarak giriniz.

Semboller ; 3   & Entropi = 2.360147 bit    & Verimlilik = 0.991659  & m = 4 & s=2  ve Varyans =2

İlk olarak , program bizden 1 ila 6 arasındaki sayıyı girmenizi ister.3 rakamını girdiğinizde ekranda ‘1 1’ kodu görünür.Bu kod ‘3’ sayısına karşılık gelen karakterden başka bir şey değildir.Bu nedene de kodlama başarılı bir şekilde yapılacaktır.

Kod çözme işlemi içinde bit akışını girmeliyiz (1 1 ).Oluşturulan çıktı ise ‘3’tür.

3 yerine ‘1’ ila ‘6’ arasında çeşitli kombinasyonları deneyebiliriz.

Program  bizlere sözlükte üretilen maksimum uzunluk(m) ve minimum uzunluklar (s) değerlerini üretir.Oluşturulan maksimum uzunluk ‘1111’dir.Yani burada m=4 olacaktır.Minimum uzunluk ise ‘00’dır ki burada da iki bit olduğu için minimum uzunluk 2 olacaktır.

Huffman kodlaması aynı zamanda Minimum varyans kodlaması olarakta adlandırılır.Varyans maksimum uzunluk & minimum uzunluktur.Bu nedenle de bu örnek için varyans ‘2’dir.

KAYNAK KODU İNDİRMEK İÇİN TIKLAYINIZ ! 

HUFFMAN ENCODING (KODLAMA) ve DECODING (KOD ÇÖZME) PROJESİ SONUÇ :

Bugünki yazımızda huffman encoding ve decoding projesini sizlerle paylaştık.Bu yazı dizisinde Matlab’e dair fikirler ve projelere devam ediyor olacağız.Umarım faydalı olabiliyoruzdur.

İyi Çalışmalar

 

MATLAB Proje Fikirleri -2

[vc_row][vc_column][vc_column_text]

KAYIPSIZ GÖRÜNTÜ SIKIŞTIRMA PROJESİ 

Kayıpsız Görüntü Sıkıştırma Projesi nedir ? Matlab proje fikirleri nedir ? Matlab’de proje nasıl yapılır  ? Bu ve benzeri sorulara cevap aradığımız bu serinin 2. yazısı olan Kayıpsız Görüntü Sıkıştırma projesi yazısı ile yine birlikteyiz.

Bu yazı dizisi ile hem MATLAB’e daha hakim olacağız , hemde proje fikirleri anlamında ufkumuzu genişletme fırsatı bulacağız.

KAYIPSIZ GÖRÜNTÜ SIKIŞTIRMA PROJESİ İNCELEME

Bugünlerde kameralar daha fazla megapixellerle çekilecek olan fotoğrafların kalitesini arttırmaktadırlar.Bundan dolayı artan görüntü kalitesi ile doğal olarak görüntü boyutları da artmaktadır.Görüntü sıkıştırma ile ilgili Matlab’de Graphical User Interface (Grafiksel Kullanıcı Arayüzü) bu proje için kullanılmıştır.Bu proje teknik anlamda görüntüyü sıkıştırırken kalitenin aynı kalmasını amaçlamaktadır.

Kameralar günümüzde görüntülerin kalitesini artırmak için daha fazla megapiksel sağlamaktadırlar.Pekala görüntü kalitesi arttıkça görüntü dosyasının boyutu da artmaktadır.

İnternet üzerinde bulunan hız limiti sebebiyle , daha büyük boyutlarda olan kaliteli resimleri yüklemek ise daha fazla zaman gerektirmektedir.Bir kullanıcı , görüntü kalitesini düşürmeden görüntüyü sıkıştırmak isteyebilir ya da bu durum gerekebilir.Mobil üreticiler , fotoğraf makinalarında kaliteden ödün vermeden görüntülerin küçültülmüş boyutlarda saklanmasını sağlayan algoritmalara ihtiyaç duymaktadırlar.

İki tip sıkıştırma algoritması kullanılmaktadır ; Lossless ve Lossy-Image

Bu yazımızda ise ; kalitesini korurken boyutunu küçültmek için yakalanan görüntüyü sıkıştırmak için bir teknik üzerine konuşacağız.

Önerilen algoritmanın doğruluğunun kontrolü adına da birkaç görüntü kontrol amaçlı kullanılacaktır.

Bu yazımızda görüntüyü iyi bir sıkıştırma oranı ile sıkıştıran ayrı bir kosinüs dönüşüm algoritması kullanılmıştır.

Piksellerini yakalamak adına görüntü MATLAB sayesinde okunur.Sıkıştırılmış görüntü elde edildikten sonra da tepe-sinyal-gürültü oranı (PNSR) ve ortalama kare hatası (MSE) aşağıdaki gibi hesaplanır.

Peak-Signal-Noise Ratio (PSNR) ve Mean-Square Error (MSE) formülleri :

MSE = ∑m,n(Image1(m,n) – Image2(m,n))^2 / mxn

Burada m ve n ; satır ve sütun sayısıdır.Görüntü1 ve Resim2 sırası ile de orijinal ile sıkıştırılmış görüntülerdir.

Sıkıştırma işleminin ardından , görüntünün kalitesinde çok fazla değişiklik meydana gelmemelidir.MSE , orijinal görüntü ile sıkıştırılmış görüntü arasındaki bir hatayı belirtir.Ve bu durum mümkün olduğunca küçük olmalıdır.

R giriş görüntüsü veri tipindeki (görüntünün olası maksimum piksel değeri) maksimum dalgalanmadır.

PNSR ; MSE ile ilgilidir ve sıkıştırılmış bir görüntüde gürültü miktarını bizlere verir.PNSR mümkün olduğunca yüksek olmalıdır.

PSNR = 10 log 10 (R^2 / MSE

Tüm denklemler MATLAB’de fonksiyonlar şeklinde uygulanır.

KAYNAK KODUNU İNDİRMEK İÇİN TIKLAYINIZ !

KAYIPSIZ GÖRÜNTÜ SIKIŞTIRMA PROJESİ SONUÇ : 

Bugünki yazımızda Kayıpsız Görüntü Sıkıştırma Projesini inceledik.Matlab proje fikirleri yazı dizisinin 2.si olan bu yazımızda umuyorum faydalı birtakım bilgileri sizlere aktarabilmişimdir.Ek olarak ilgili alanlarda proje inceleme ve kaynak kodların paylaşımı konusunda daha çok inceleme yapma niyetindeyim.Sizlerden gelecek öneri ve eleştirilere de her zaman açık olduğumu ifade etmek isterim.

İyi Çalışmalar[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row css=”.vc_custom_1529699228085{border-radius: 20px !important;}”][vc_column width=”2/3″ css=”.vc_custom_1529699365992{border-radius: 20px !important;}”][vc_gallery interval=”3″ images=”1330″ img_size=”600×400″ title=”Matlab Proje Fikirleri” css=”.vc_custom_1529699452612{border-radius: 20px !important;}”][/vc_column][/vc_row]

MATLAB Proje Fikirleri -1

[vc_row][vc_column][vc_column_text]

YAPAY SİNİR AĞI SİMÜLASYON PROJESİ

Yapay Sinir Ağı Simülasyon Projesi nedir ? MATLAB nasıl kullanılır ? MATLAB’de proje nasıl yapılır ? Yapay sinir ağı nedir ? Bugün ki yazımızda sizlere Yapay sinir ağı projesi hakkında bilgi vermek ve kaynak kodlarını sizlerle paylaşmak istiyoruz.Umarım ki Matlab Proje Fikirleri yazı dizisi faydalı bilgiler kazandıracaktır sizlere.

YAPAY SİNİR AĞI SİMÜLASYON PROJESİ İNCELEME

Yapay sinir ağı , aslında beyni simüle etmek için kullanılan bir girişimdir.Kullanıcılar giriş olarak say,p1,p2 ve p3 olarak girdiklerinde buna bağlı olarak çıkışların say,t1,t2,t3 olmasını program içerisinde beklemektedirler.Program sistemi test eder ve sonuç olarak etkiyi bizlere verir.Finalde etki beklenen sonuçla karşılaştırılır.Bu program yapay sinir ağının temellerini anlamak ve bunu daha ileriki uygulamalarda nasıl kullanacağınızı göstermek adına yol gösterecektir.

Proje hakkında biraz daha detay bilgi vermek gerekirse ;

Giriş nodunda bayan ya da erkek olduğu resim ile tanımlanır , sunulur ve çıkış nodu kesinlikle eğer erkekse 0.0 , bayan ise 1.0 olmalıdır.Bu şekilde ağ haberleşmeleri dış dünyayı anlamaktadır.Sinir ağ teorileride biyolojik nöronların açığa çıkması ve simülasyonlara uygulanması fikri etrafında kesin bir sonuç oluşturmaktadır ve bu sebeple beynin simülasyonları yapılmaktadır.Buradaki ilk önemli nokta beynin potansiyelini ölçmek için yeniden oluşturulan yapay sinir ağı komponentlerini anlamaktır.

İkinci önemli nokta ise simüle etmek beyin kadar karmaşık bir yapıdadır ve bunuda anlamamız gerekmektedir.

İnsan beyninin  yüz milyarlarca nöronlardan oluştuğunu biliyoruz.Tipik yapay sinir ağları ise bin yapay nörondan daha fazlasından oluşmamaktadır.

Teoriye göre , yapay nöron diğer bir adıyla nod , önemli biyolojik elementlerin her birine karşılık gelir.Ve bu nodlar birbirine bağlanırlar.Ardından normal olarak verilen sayısal değerler ‘-1.0’ (Maksimum tutma) ile ‘+1.0’ (Maksimum uyarma) arasında çok güçlü bağlar kurarlar.

Tüm değerler kabul edilebilir iki değer arasındadır ve daha önemli , yüksek değerler daha güçlü bağlantılar içerir.

Yapay nöronlar için fonksiyon transferi , bilgisayar simülasyonu ya da mikroçipler ile olsun ya da olmasın , nodların dizaynları ile inşa edilir.

Fonksiyon transferinin matematiksel gösterimi ise ; uzaysal ya da zamansal frekans terimleri ile ya da değişmeyen doğrusal zaman sisteminin giriş-çıkışları ile ifade edilir.

Yapay ve biyolojik sinir ağları arasındaki muhtemel en büyük fark  aralarındaki organizasyon yapısıdır.Yapay sinir ağlarının birçok çeşidi bulunmaktayken çoğu zaman benzer basit yapıya göre şekillendirilirler.Organizasyon içerisinde üç komponent bulunmaktadır ; Giriş nodlarının set edilmesi , saklı nodların bir ya da daha fazla katmanları ve çıkış nodlarının set edilmesi.

Giriş nodları bilgisinin anlaşılması duyu organlarına yakındır.Bilgi sayısallaştırılmış resim formunda olsun ya da olmasın kayıtlı değerler serisi ya da diğer herhangi bir form hakkında sayısal olarak gösterim yapılabilir.Ve bu durum da dahili datalara erişim imkanı sunar.

Bilgi , aktivasyon değerleri olarak sağlanır ve bu durumda her bir verilen nod numarasında daha yüksek numaralar daha büyük aktivasyonla sunulur.

Aynı insan nöronları gibi  , biyolojik nöronların aktivasyon değerlerini aktarmasının dışında , yapay nöronlar, bağlı nodlara bağlı aktivasyon değerini geçer ve aktivasyon içerir.

Dahili aktivasyon değeri alındıktan sonra bilgi ağ üzerinden geçer.Aktivasyon değerlerinin diğer bir nod’a geçmesinin ne kadar olacağını bağlantı sağlamlığı , transfer fonksiyonları ve kısıtlama/uyarım şartları belirler.

Her bir nod aldığı aktivasyon değerlerini toplar ve kendi aktivasyon değerine ulaşır ardından da ağ içerisindeki sıradaki nod’a geçiş yapar.Bu sebeple aktivasyon tek bir yönde akar.Giriş nodlarından ve saklı katmanlar üzerinden , çıkış nodları aktif olana kadar akacaktır.

Eğer ağ düzgünce ayarlanmışsa , çıkışlar aynı yolla girişlere cevap verecek , etkileşime girecektir.Örnek olarak , giriş nodunda erkek ya da kadın resmiyle cinsiyet tanıma işlemi yapıldığında , çıkış nodu eğer resimde erkek tanınırsa 0.0 , eğer kadınsa da 1.0 olacaktır.Bu yolla da zaten ağ haberleşmeleri dış dünyayı anlayabilmektedir.

Peki Nasıl Öğrenirler ?

Ağ yapılarının yapısı , bağları ve aralarındaki ilişkileri açıkladıktan sonra nöral ağlarda öğrenmenin öncelik olarak bağlantı kuvvetlerini ayarlama sürecinin bir parçası olması sürpriz olmamalıdır.

Şu ana kadar anlatılan tipteki sinir ağları üzerinde en popüler olan öğrenme methodu sinir ağ teorisini öğrenmek için kullanılan algoritma  olan ‘algılayıcı’dır ve bu şekilde adlandırılmaktadır.Algılayıcı isim olarak İngilizcede ‘Perceptron’ olarak adlandırılmaktadır.Perceptron , 1957 yılında Frank Rosenblatt tarafından Cornell Aeronautical Laboratuvarında icat edilen bir tür yapay sinir ağıdır.Lineer sınıflandırıcı adına ileri beslemeli sinir ağının en basit türü olarak düşünülebilir.

Perceptron ; ‘x’ gerçek değerli vektör girişini , ‘f(x)’ tek bir değerli çıktı değerine eşleyen ikili sınıflandırıcıdır.’w’ gerçek değerli ağırlıkların , ‘w.x’ nokta ürününün (burada sonuçları toplar) ve ‘b’ bias (herhangi bir giriş değerine bağlı olmayan sabit bir terim) vektörüdür.

‘F(x)’ (0 veya 1) değeri , ikili bir sınıflandırma durumunda , ‘x’ i bir pozitif veya negatif örnekle sınıflandırmak için kullanılır.Eğer ‘b’  negatifse , girişlerin ağırlıklı olarak kombinasyonu , |b| sınıflandırıcı nöronunu ‘0’ eşiğine itmek adına kullanılır.Mekansal olarak bias karar sınırlarının konumunu değiştirir.Algılayıcı öğrenme seti doğrusal olarak ayrılabilir değilse , algılayıcı öğrenme algoritması sonlanmaz.

LabVIEW Blok Tanımı :

LabVIEW , text üzerine programlama yapısı olan programlara göre daha kısa zamanda dizayn ve dijital işleme analizlerini tasarlamanıza izin veren grafiksel bir programlama yapısına sahiptir.LabVIEW grafiksel programlara sanal araçlar denir.Bu sanal araçlar data akış programlama konseptine dayanarak çalışır.Bunun anlamı ise , blokların ya da grafiksel komponentler data akışına bağlıdır ya da daha spesifik olarak tüm data ve inputların uygun olmasına bağlıdır.Bu bloğun çıktı verileri de daha sonra diğer tüm bağlı olan bloklara gönderilir.

Bir sanal enstrüman iki ana bileşenden oluşur ; bir ön panel ve bir blok şeması.Ön panel bir programın kullanıcı arayüzünü sağlarken blok diyagramı da grafik kodunu içerir.Blok şemasında terminal ikonları , düğümler , teller ve yapılar bulunur.Terminal simgeleri bir ön panel ve bir blok şeması arasında verilerin değiştirildiği arayüzlerdir.Ön panel ve blok diyagramı arasında ileri geri gidip , ön paneldeki giriş/çıkışları ve blok şemasındaki yapı bloklarını yerleştirerek sanal bir enstrüman tasarlanmıştır.

Bu yapay sinir ağında , blok diyagramı gerçek bir transpoz matrisi , düğümleri , telleri , yapıları vb. içermektedir.

Gerçek transpoz matrisi , gerçek sayıya sahip matrisi transpoze etmek için kullanılır.

Giriş matrisi bloğu besler ve çıktı matrisinin dönüşümü turuncu çizgide elde edilir.Varsa mavi çizgide de hataları gözlemleyebilirsiniz.Matris transpoz çıkışı , gerçek matrisi daha sonraki işlemler için 2D’den 2D dizisine dönüştüren başka bir bloğu besler.

Girişlerin beslenmesi ve ağırlıkların başlatılması , bloğun ilk aşamasında yapılır.Yani daha bu aşamada ilk iterasyon işlemi yapılır.İlk aşamadaki tüm hesaplamalar ve ağırlık girdileri , sistemi eğitmek için daha ileri işlem için ikinci aşamaya beslenir.İkinci aşamada elde edilen nihai sonuçlar ile iterasyonlar tamamlanır.

Öğrenme Algoritması :

Burada tek katmanlı bir algılayıcı için öğrenme algoritmasını açıklamaya çalışalım.

Çok katmanlı algılayıcılar için , geri yayılım gibi daha karmaşık algoritmalar kullanılmalıdır.Alternatif olarak , delta kuralı gibi yöntemler , eğer doğrusal olmayan ve farklılaşabilir durumda ise aşağıdaki seçeneklerde işe yarayacaktır.

Göreceğiniz öğrenme algoritmaları tüm çıkış nöronları için aynıdır.Bu nedenle de takip eden herşey tek bir nörona uygulanır.

İlk olarak birtakım değişkenleri tanımlamalıyız.

y = f (Z) , Z’ giriş vektörü için algılayıcıdan gelen çıktıyı gösterir.

‘b’ = Bias , örnekte olduğu gibi  0 alınır.

D= {(x1,d1),……..,(xs,ds)}  ‘s’ örneklerinin eğitim kümesidir ve burada ‘xj’ n boyutlu giriş vektörüdür.’dj’ algılayıcı bu giriş için istenen çıkış değeridir.

Düğüm değerlerini de aşağıdaki gibi gösterebiliriz.

Xj , i = Jth giriş vektörünün İth nod değeridir.

Xj , 0 = 1

Ağırlıklar , Wi vektörü ile temsil edilir ve bu ağırlık vektöründeki İth değeridir.Bu da giriş düğümünün değeri ile çarpılır.

Tüm giriş vektörlerine xj , n+1 =1 ile n+1 indeksi ek bir boyut eklenebilir.Bu durumda wn+1 öngerilim teriminin yerini alır.’W’nin zamana bağlılığını göstermek için , t zamanında ağırlık olan wi(t) yi kullanırız.

a = Öğrenme hızı , burada 0 < a <1 arasındadır.

Çok yüksek bir öğrenme oranı , ek adımlar atılmadıkça algılayıcıların periyodik olarak solüsyon etrafında salınmasını sağlar.

Girdilere uygun ağırlıklar uygulanır ve ortaya çıkan ağırlıklı toplam , ‘y’ çıktısını üreten bir işleve iletilir.

Öğrenme Algoritması Adımları

Yukarda tanımlı değerlerle birlikte , çıkışı hesaplayabiliriz.

İlk olarak , mevcut çıkış fonksiyonlarını hesaplayalım.

Yj(t) = f[w(t).xj] = f[w0(t) + w1(t)xj,1] + w2(t)xj,2+…..+wn(t)xj,n]

İkinci olarak ağırlıklarında uyarlanması için ;

Tüm nodlar için :   wi(t+1) = wi(t)+a(dj-yj(t))xj,i     0<i<n

Artık aşağıdaki gibi devam edebiliriz.

  1. Program içerisinde dahili olarak yapılan w1,w2,w3,w4 ve eşik ağırlıklarını başlatınız.Ağırlıkların wi(0) ‘0’ ya da küçük bir rastgele değere ayarlanmasıyla ağırlıkların başlatılabileceğini unutmayınız.
  2. ‘D’ antreman setimizdeki ‘j’ örneklemi için , xj girişi (LabVIEW) programında girişler p1,p2,p3 ve p4 ve istenilen çıkış dj (program içerisinde t1,t2,t3 ve t4)
  3. Program 5000 iterasyon içerisinde simüle edildikten sonra ağırlıklar güncellenir ve nihai bir ağırlık elde edilir.Bu da operasyon için uygun bir denklem seti verir.

İkinci adımda ;

Yineleme hatası dj-yj(t) , kullanıcı tarafından belirlenen hata eşiğinden daha az olana kadar tekrarlanır veya önceden belirlenmiş sayıda yineleme tamamlandı.Bu hata , istenen çıktıdan bir yineleme ile elde edilen çıktı çıkarılarak hesaplanır.Bu LabVIEW’in her iki aşamasında toplayıcı ve çıkarıcı bloklar olarak yapılmalıdır.

LabVIEW programında sistemi eğitmek ve sistemin öğrenmesini sağlamaktan sorumlu iki aşama bulunmaktadır.Herşeyden önce kullanıcı değeri girer.Bu değer , bir yinelemeyi tamamlayan ve yukarıda açıklanan tüm görevleri yerine getiren birinci aşamaya beslenir.Şimdi , birinci kademe ve güncellenmiş ağırlığının çıkışı p1,p2,p3 ve p4 kullanıcı girişleri ile birlikte ikinci kademe girdisi haline gelir ve böylece 4999 yineleme gerçekleşir.

Doğru çıktıların alınabilmesi adına iterasyon sayısının uygun bir seçiminin olduğuna dikkat edilmelidir.Ağırlıkları , girdileri ve eşiği kanıtlandıktan sonra , V ok düğmesine tıklayarak LabVIEW simüle edilir.5000 tekrardan sonra nihai sonuçlar güncellenir.

LabVIEW’a verilen p1,p2,p3 girişleriyle birlikte son sonuçları (w) -5384.2 , 2884.4 , 2692.95 olarak alacaksınız.

Son sonuçlar istenilen çıktıyı elde etmek adına MATLAB programı üzerinden ayarlanır.Burada çıktıyı h= -1 olarak almalıyız.

Program bir girdi grubu içerisinde çıktısının -1 olduğu şartıyla geliştirilmiştir.1 veya 0 kullanabilirsiniz ancak bu durumda başlangıç koşullarını ve yineleme sayısını değiştirmeniz gerekmektedir.Bu numaradan başka bir çıkışınız olabilir.Örnek olarak , giriş turuncu , elma ve üzüm olarak verildiğinde çıkış turuncu kırmızı ve yeşil olabilir.

Test Adımları :

  1. Matlabı bilgisayarınıza yükleyin
  2. Matlabı açın
  3. Boş IV seçeneğini seçin ve LabVIEW programını (Perp.vi) açın.
  4. Girişleri 2 ve -2 arasında girin.Tüm boyutlar 4×1 matris olmalıdır.LabVIEW ön panelindeki sütunun dört noktasından başka herhangi bir veri giriş noktasına bile ilişkilendirilmediğine emin olunuz.Matris ölçüleri eşleştirilmelidir.Eğer giriş noktasını tıklarsanız , rengi beyaza dönüşecektir ve bu da matrisin boyutunu 5 olarak alacak ve bu durumda veri boyutunu uyumsuzlaştıracaktır.
  5. 1 ila 0.2 öğrenme hızını girin.Programı çalıştırmak için menü çubuğundaki oku (->) tıklayınız.
  6. Son sonuçlar ekranın hemen altında elde edilecektir.Bu değerleri MATLAB koduna (perceptronopbipolar.m)’a girin ve istenen çıkışı elde etmek için programı çalıştırınız. H=-1

KAYNAK KODUNU İNDİRMEK İÇİN TIKLAYINIZ !

YAPAY SİNİR AĞI SİMÜLASYON PROJESİ SONUÇ :

Bugünki yazımızda Yapay Sinir Ağı Simülasyon Projesi adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Bu proje MATLAB ile yapılmış olup , yapay ağlar kurmak ve yapay zeka eğilimine ilgili herkes adınadır.MATLAB projele örnek ve açıklamalarının ilki olan bu yazı dizisi ile eğlenceli ve bilgi dolu bir seri olması dileğiyle.

İyi Çalışmalar.

 

 

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row css=”.vc_custom_1529612079025{border-radius: 10px !important;}”][vc_column width=”2/3″ css=”.vc_custom_1529612186164{border-radius: 10px !important;}”][vc_gallery interval=”3″ images=”1113,1112,1114″ img_size=”600×400″ title=”Matlab Proje Fikirleri-1″ css=”.vc_custom_1529612140816{border-radius: 20px !important;}”][/vc_column][/vc_row]

ENDÜSTRİYEL İLETİŞİM PROTOKOLLERİ İNCELEME

ENDÜSTRİYEL İLETİŞİM PROTOKOLLERİ NEDİR

Veri iletişimi nedir ? Haberleşme protokolleri nedir ? Paralel seri haberleşme nedir ? RS-232 ve RS-485 standartları nedir ? Açık kapalı haberleşme protokolleri nedir ? Bu ve benzeri sorulara cevap aradığımız bu içerikte sizlere güzel bilgiler aktarıyor olduğumuza inanıyoruz.

ENDÜSTRİYEL İLETİŞİM PROTOKOLLERİ

Otomasyon alanında kullanılan sensör , valf vb. komponentler Plc ve ya bilgisayarla haberleşmektedir.Bu durum bize data akışını sağlayarak verileri toplama , değerlendirme , işleme , analiz etme gibi işlemlere olanak verir.

Veri İletişimi Nedir ?

Dijital Sinyal olarak veri iletişimi ;

Elektrik Elektronik alanında hemen hemen tüm veri haberleşmesi ‘1’ ve ‘0’ rakamlarından oluşmaktadır.

Ve bu şekilde oluşturulan ve bir anlama sahip en küçük veri yığınına Bit denir.Bit’ler herhangi bir anahtarlama elemanının Açık(1) veya kapalı(2) konumlarını tanımlamak üzere örnek vermek gerekirse ; pnömatik bir valfi kumanda eden röle elemanının durumunu belirlememize yardımcı olurlar.

Pnömatik bir valf grubunun açılıp kapandığı bilgiside 1 ve 0 olarak transfer edilir.24 VDC olarak valfi düşünecek olursak , ‘0’ konumu düşük (low) 0VDC’i , ‘1’ konumu yüksek (high) 24VDC’i ifade eder.

Sadece 0 ve 1 olarak düşünmeyiniz.Örnek olarak  ;8 bitden meydana gelen Byte ve iki Byte’dan meydana gelen WORD veri yığınları vb. de vardır.

1 ve 0’lardan oluşan 8 parçalık bir veri yığını (8 Bit=1 Byte) 0-255 aralığında bir değer içerebilmektedir.

Bu ifade aslında 8 parçalık veri paketi ile ifade edilebilecek alt ve üst sınır veri çözünürlüğünü ifade eder.

Örnek olarak : 0….6 bar aralığında basınç regülasyonu yapabilen elektropnömatik oransal basınç kontrol valfinin 8 bit kontrol sistemi olduğunu düşünelim .

Regülatörün 2.59 bar basınç üretebilmesi için ; Pset değeri “255 x 2,59 /6,0 =110” olarak sisteme gönderilmelidir.Onluk düzendeki bu değer de binary olacak şekilde 8 basamaklı bir sayı olan “0110 1110” olarak cihaza gönderilmelidir.

Analog Sinyal :

Doğrudan elektriksel olmayan basınç,sıcaklık ve pozisyon gibi değişkenleri çeşitli algılama elemanları ile ölçerken elde edilen verilerin akım veya voltaj cinsinden analog değer olarak ölçülmesi gerekmektedir.

Analog veri , belirli bir değer aralığında süreklidir ve teorik olarak sonsuz sayıda değer alabilir.

Veri Aktarım Ortamları :

Veri kablolar üzerinden aktarılır ve kablo seçiminde dikkat etmeniz gereken kurallar ;

Aktarılacak verinin miktarı (aktarım hızı) , aktarım yöntemi (voltaj seviyesi) , aktarım mesafesi (kablo uzunluğu) , elektromanyetik gürültü (emc güvenliği) , mekanik tasarım kriterleri

Veri Aktarımı Yöntemleri :

Temel olarak iki alternatif yöntem kullanılır.Paralel ve Seri.

Paralel haberleşme :

Verici ve alıcı taraflarında 8 adet bağlantı noktası bulunmaktadır.Bu tip bir bağlantı ile 8 Bit/1 byte büyüklüğünde bir veri aktarımı yapılabilir.

Verici bölüm ; herhangi bir plc ünitesinin 8 adet çıkış verebilen çıkış modülüdür.Karşılığında da 8 adet alıcı mevcuttur.

Seri Haberleşme ; Seri veri aktarımında paralel veri yongaları (Bit) olarak üretilirler ve tek bir veri hattına indirgenerek iletilmelidirler.Bu amaçla iletilmek istenen bilgi kodlanarak tek bir hat üzerinden  iletilebilecek duruma gelmelidir.İşte bu işleme paralel-seri data dönüşümü adı verilir.

Bu dönüşüm ve iletişim işleminin hızı (Bit/s = Baud) aynı zamanda veri aktarım hızını belirleyecektir.

Haberleşme Standartları :

RS -> Recommended Standart (Tavsiye edilen standart)

RS232 Standartı ;

RS232 iki nokta arasında asimetrik haberleşme yapıldığı durumlarda kullanılmaktadır.

+3/+15V aralığı High(Yüksek) sinyal , -3/-15V aralığı Low(Düşük) sinyal olarak kabul edilir.Genelde kişisel bilgisayarlarda kullanılır.

RS485 Standartı ;

Simetrik ve çok noktalı bağlantıya ihtiyaç duyulan uygulamalarda kullanılır.

Burada iki veri hattı arasındaki diferansiyel gerilim ölçülür.Aktarım yapılan bir noktadan gelen voltaj farkı negatif ise sinyal yüksek(high) , pozitif olduğunda düşük (low) olarak kabul edilir.

RS485 ile teknik olarak 32 alt sisteme bağlantı yapılabilir.Fazlası tavsiye edilmemektedir.

Haberleşme Protokolleri :

Haberleşme ile ilgili kuralların belirlenmesi ile haberleşme protokolü belirlenmiş olur.

Protokol , kontrol edilen sistemin tüm elemanlarının haberleştiği ve birbiriyle anlaştığı ortak konuşma dili olarak değerlendirilebilir.

Fieldbus (Alansal veriyolu) ise ; sahadaki alanlarda kullanılan tüm protokollerin genel adıdır.

Fieldbus Protokolü ; dünyadaki otomasyon sistemi üzerine çalışan ve %80’lik bir paya sahip olan 140 şirketin bir araya gelmesi ile oluşturulan “Fieldbus Foundation” tarafından desteklenmektedir.

Teknolojisi ise ; Fiziksel katman , haberleşme çatısı  ve kullanıcı katmanından meydana gelmektedir.

Haberleşme protokolleri açık ve kapalı olarak ikiye ayrılırlar ;

Açık Sistem Haberleşme Protokolü : Markaya bağlı olmaksızın aynı amaç için üretilmiş tüm cihazların birbiriyle haberleşebilmesidir.

Örnek olarak ; Omron’un profibus ürünleri ile Phonix’in profibus ürünleri birbiriyle sorun olmadan haberleşebilirler.

Kapalı Sistem Haberleşme Protokolü : Her üreticinin sadece kendi ürünleri arasında haberleşme sağlayacak şekilde geliştirdiği haberleşme türüdür.Mitsubishinin Melsec’i , Omronun Phoenix Contact Interbus-S Compobus’ı gibi.

Açık Sistem Haberleşme Protokollerine Genel Bir Bakış Atalım ;

Interbus-S Protokolü : Phoenix Contact tarafından geliştirilmiştir.Açık mimarili ve DIN normlara göre standartlaştırılmış bir BUS sistemidir.Sistem kapalı halka topolojisi ile haberleşir.Veri iletişimi olarak çift yönlü bir iletişim gerçekleştirilir ve asıl haberleşme hattı alt seviye gruplara ayrılarak ölçeklendirilir.

Profibus Protokolü : Bağımsız açık saha hat protokolüdür.Uluslararası EN 50170 , EN 50254 ve IEC 61158 standartlarının üzerine kurulmuştur.Haberleşme için özel bir arabirime ihtiyacı yoktur ve yüksek hızlı önemli uygulamalar veya kompleks haberleşme işlemleri adına yaygın olarak kullanılan bir veri yolu sistemidir.

Modbus Protokolü : Master/Slave ilişkisine sahip bir protokoldür.Bir master ve maksimum 247 slave aynı bus (yol) üzerine bağlanabilir.Modbus haberleşmesi her zaman master tarafından başlatılır.Slaveler ise master tarafından bir emir almadığı sürece asla veri iletimi yapmazlar.Slave düğümler hiçbir şekilde kendi aralarında haberleşemezler.Master tek bir zamanda tek bir modbus iletişimi kurabilir.

CANBus Protokolü : Bosch firması tarafından geliştirilmiştir.Seri Veri yolu sistemi olan Controller Area Network protokolüdür.Multimaster yani bütün CAN noktalarının data iletebildiği ve birkaçının da eş zamanlı olarak istekte bulunabildiği veri yolu sistemi olan CANBus herhangi bir adreslemeye sahip değildir ve öncelikli mesajın iletilmesi şeklinde bir yöntemle veri iletir.Sıklıkla Otomotiv ve Medikal endüstrisinde kullanım alanı bulunmaktadır.

DeviceNet Protokolü : Allen-Bradley tarafından geliştirilmiş olan akıllı sensör ve aktüatörler adına tasarlanmıştır.Open DeviceNet Vendors Association adı verilen üretici bağımsız bir kuruluş tarafından günümüzde halen gelişimini sürdürmektedir.Bu protokol ile limit anahtarları , barkod okuyucu , motor starterleri vb. düşük seviyeli aygıtlara bağlanılabilir ve pc-plc gibi üst seviyeli aygıtlarla haberleşme sağlanabilir.

AS-i Arayüzü : As-i (Aktüatör – Sensör Arayüzü) en alt düzeyde bir yapıyla tahrik ve algılama elemanları üzerinde bulunur.Paralel kablolamaya göre en basit yöntem kullanılmış olup halen geliştirilmeye devam edilmektedir.Son derece basit , ucuz bir sistemdir.Bir adet master ve master’a bağlı 31 adet alt düzey kontrol sistemi bağlanabilir.Özel veri dönüştürücüleri ile Profibus DP sinyalleri AS-i formatında çevrilerek kullanılabilir.

Endüstriyel Ağlar :

Popüler olanlardan bazıları ; Modbus , Profibus , DeviceNet’tiir.

Seri haberleşme standartları adına ise ; RS232 ve RS485’tir.

RS232 ; Asenkron iletişim sağlar.İlk olarak 1962 yılında ortaya çıkmıştır.1969 yılında RS232c standartı ortaya çıkmıştır.1987 yılında RS232C ile RS232D ortaya çıkmıştır.Bu standartlar EIA-232-D olarakta adlandırılmaktadır.

RS-232C standartında en çok kullanılan konnektör DB25 ve 25 pinli olan konnektördür.Günümüzde ise 9 pinli DB 9 yaygın olarak kullanımdadır.

Pin 1 : Data Carrier Detect

Pin 2 : Received Data

Pin 3 : Transmitted Data

Pin 4 : Data Terminal Ready

Pin 5 : Signal Ground

Pin 6 : Data Set Ready

Pin 7 : Request to Send

Pin 8 : Clear to Send

Pin 9 : Ring Indicator

RS-232 +/- 15VDC arasında iki voltaj seviyesini kullanarak 15 metreye kadar haberleşme sağlar.Gönderici belirli bir formatta hazırlanan veriyi hatta aktarır.Alıcı ise sürekli olar dinler ve ilgili işareti aldıktan sonra gelen  veriyi toplayarak karakteri oluşturur.

RS-232’de eksi voltaj seviyesi “1“ ve artı voltaj seviyesi “0” anlamındadır.Gönderilecek verinin artı (+) değere çekilmesi (0,başlangıç biti) ile ifade edilir.Her karakterin sonuna da bir bitiş biti “1” eklenir.

RS-485:

Seri haberleşme standartıdır.Kablolardan biri Tx , diğeri Rx uçlarına bağlanmalıdır.Rx ve Tx arası gerilime bakıldığından ve gürültü vb. iki adet kabloya  aynı oranda bindiğinden taşıdığı bilgi açısından bir sorun meydana gelmemektedir.RS-232’de referans gnd diye bir olay olduğundan burada gürültü kabloya binip sinyali azalttığından bilgi değişimi gözlemlenebilir.

Bu sayede RS-485 daha uzun mesafelerde güvenli bir haberleşme imkanı sağlar.

En temel problemi ise sinyal hattı üzerindeki gürültüden kolay etkilenir olmasıdır.Mesela RS232 protokolü için toprak hattındaki herhangi bir voltaj yükselmesi durumu kötü sonuçlar ortaya çıkaracaktır.Bu sebeple RS232 tetikleme seviyesi +/-3 volta ayarlanmıştır.

Mesafe artarsa gürültü hızla artar ve RS485 adına ortak sıfır noktası kullanılmaz.

RS485 sinyalleri değişkendir ve her bir sinyal Sig+ ve Sig- hatları üzerinde iletilir.

RS485 haberleşmesinde 12Kohm giriş direnci ile 32 cihaza kadar , daha yüksek giriş direnci ile de 256 cihaza kadar haberleşme yapılabilir.Ve hatta tekrarlayıcılar ile de bağlanabilecek cihaz sayısı birkaç bine ve mesafeside birkaç kilometreye çıkarılabilir.

Başlıca Teknik Özellikleri ise ;

Max sürücü sayısı 32 , Half Duplex ,  Çok noktalı bağlantı , 1200 metreye kadar çalışma mesafesi , 12 metre kabloda 35 Mbps’e kadar hız , 1200 metre kabloda 100 Kbps’e kadar hız , 12 Kohm giriş direnci , +/- 200 mvolt duyarlılık , -7 / +12 VDC çıkış voltajı’dır.

Endüstriyel Anlamda Yaygın Olarak Kullanılan Bus Protokolleri :

Modbus : 1979 yılında Modicon tarafından geliştirilmiştir.Endüstriyel ağ sistemidir.Modbus ağı ile bir adet master’ı 247 slave ile haberleştirebilirsiniz.Modbus ile slaveler içerisinden veri alabilir , yazabilirsiniz.

Örnek ; Plc ile invertöre frekans yazmak ve akım okumak

Modbus açık bir protokoldür.

Seri haberleşme standartını kullanır.Orjinalde ise Modbus RS232 seri haberleşme standartını kullanır.Uzun mesafeler adına da RS-485 seri haberleşme standartını kullanabilmektedir.

Modbus’ta veriler 0 ve 1 olarak seri halde taşınmaktadır ve her bir bit bir voltaj seviyesi olarak aktarılır.

Voltaj seviyelerinin çok hızlı bir şekilde iletilmesi işleminde ki hıza BAUD denir.Örn ; 9600 Baud (bit/saniye)

Master Tarafından Gönderilen bir veri formatı :

| İstek yapılan aygıt adresi | modbus fonksiyon kodu | kaç byte haberleşilecek | gönderilen data|

Modbus fonksiyon kodları nedir ?

Bobin Durumu Oku (01H)

Tutucu registerleri oku (03H)

Sadece bir bobine yaz (05H)

Sadece bir register’a yaz (06H)

Birden fazla bobin’e yaz (0FH)

Birden fazla register’a yaz (10H)

Bobin Durumu Okuma ;

17 nolu adrese sahip 17. Bobinden itibaren 16 adet bobin durumunu Modbus RTU formatında yazalım ;

11 – 01 – 0011 – 000F – CRC ->>>

11 istek yapılan aygıt adresi (11 hex = 17 adres nolu aygıt)

01 bobin oku komut kodu

0011 okunması istenen ilk bobinin data adresi (11 hex = 17. bobin)

000F Durumu okunacak bobin adedi (F Hex = 16 adet bobin)

CRC (Dönüşsel artıklık denetimi)

Verilen Yanıta beraber bakalım ;

11 – 01 – 02 – CD6B – CRC

11 İstek yapılan aygıt adresi

01 bobin oku kodu

02 (16 Bobin / 8 Bit ) = 2 Byte

CD6B -> CD 17 ile 24 arası bobinlerin durumu , 6B 25 ile 32 nolu bobinlerin durumu

CRC dönüşsel atıklık denetim

Endüstriyel İletişim Protokolleri İnceleme Sonuç :

Bugünki yazımızda Endüstriyel İletişim Protokolleri İnceleme adlı yazıyı sizlerle paylaştık.Bu yazı sürekli kullanıyor olduğumuz sistemler adına çok önemli bir yer kaplamaktadır.İçiçe olduğumuz ve karşılaştığımız sistemleri anlamak ve onları mantığına uygun hareket ederek kullanmak bizim için çok daha anlamlı olsa gerek.

İyi Çalışmalar.

İnvertör Arıza – Çözüm ve Öneri Kılavuzu

INVERTÖR ARIZA , ÇÖZÜM VE ÖNERİ KILAVUZU

İnvertör arızaları nedir ? İnvertör kullanımında dikkat edilmesi gerekenler nedir ? İnvertörlerlerde arıza sebepleri nedir ?İnvertör arıza , çözüm ve öneri kılavuzu nedir ? Bu yazımızda bu ve benzeri sorulara cevap arıyoruz.

Bu yazı bilgi vermek amaçlı olup kesinlikle bunu bu şekilde yapınız şeklinde düşünülmemelidir.Özellikle bu işin başındaki kişilere fikir olması açısından yazılmıştır.

Kart tamiri yapan ya da benzeri işlerle uğraşan herkes için en baştaki önerim , kartları selülozik tiner ve kontak spreyi ile temizlemeniz ve korozyonu önlemeniz , varsa da gidermenizdir.

INVERTÖR BAKIM / ONARIM GİRİŞ

  1. Bakım ve Kontroller
  2. Yağlı Kir Problemleri
  3. Elyaf-İplik Toz Problemleri
  4. Erozyon Problemleri
  5. Endüstriyel Toz Problemleri
  6. Kablo ve Kurulum Problemleri
  7. Çok-Fonksiyonlu Giriş/Çıkış Terminal Problemleri

AC motor sürücüleri çok geniş hata yelpazesine sahip olup çok çeşitli alarm ve hata mesajlarına sahiptir.Hata farkedildikten sonra , ilgili koruma fonksiyonları aktif olacaktır.Ardından ilgili hatalar sürücülerin dijital keypadleri üzerinde görünür.Değişebilmekle birlikte altı en çok meydana gelen hatalar dijital keypad üzerinden ya da haberleşme üzerinden okunabilir.

AC motor sürücüleri çeşitli komponentlerden , elektronik parçalar vb. oluşmuştur ve IC , direnç , kondansatör , transistör , soğutma fanı , röle vb. içermektedir.Bu komponentler ise sürekli ya da sonsuza kadar kullanılamazlar.Bu komponentlerin ömürleri limitlidir ve elbet normal çalışma şartları dahi olsa günün birinde zarar görecekler ya da ömürlerini tamamlayacaklardır.Koruyucu bakım sağlamak ise AC motor sürücüleri en uygun koşullarda çalıştırmakla mümkündür ve bu durum uzun ömür sağlayacaktır sürücülere.

AC Motor sürücünüzü düzenli olarak çalışma esnasında kontrol ediniz ve bir anormallik olup olmadığını kontrol ediniz.Ardından önlemleri takip ediniz.

  1. Keypad ya da giriş terminali üzerinden resetleme işlemini hata temizlendikten 5 saniye sonra yapınız.
  2. Güç kesildikten sonra 22 kW’dan küçük sürücüler için 5 dakika ve 30kW üstü sürücüler için 10 dk kapasitörlerin tamamen deşarj olma süresidir.Bunun tam olarak gerçekleşip gerçekleşmediğini kontrol ediniz.Bunun için ‘+’ ve ‘-’ baraları ölçerek işlemi gerçekleştirebilirsiniz.Voltajın ‘+ ‘ ve ’ –‘ yi ölçtüğünüzde 25VDC’den daha az olması gerekmektedir.
  3. Yalnızca işi bilen kişilerin kablo bağlantısını , kurulumunu ve sürücü bakımı yapmasını dikkate alınız.Eğer elinizde veya üzerinizde metal objeler var ise saat , yüzük vb. , işlemlere başlamadan önce bunları çıkarınız lütfen.Bu gerçekten önemlidir.Ve yalnızca yalıtılmış araç gereçlerle çalışın.Unutmayın , elektrik şakaya gelmeyecektir.
  4. Dahili komponent ve kabloları yeniden düzenlemeye vb. girişmeyiniz.
  5. Kuruluma dair herşeyin anormal gürültü , titreşim ya da pis koku/havaya uyumlu bir şekilde yapıldığından ve uygun olduğundan emin olunuz.

Bakım & Kontroller Bölümü :

Kontroller öncesinde her zaman AC giriş enerjisini kesmeyi unutmayın ve kapağı kaldırın.En azından 10 dakika bekleyin ve bu sürede tüm kondansatörlerin deşarj olduğundan emin olunuz.Tüm ışık ve ledlerin sönmesini gözlemleyiniz.DC+ ve DC- baraları arası enerjinin 25VDC’den daha az olması gerekmektedir.Buna dikkat ediniz.İşlemler öncesi eğer bu durumlar tamamsa artık kontrollere başlayabilirsiniz.

Ortam :

Ortam sıcaklığını , nemi , titreşim durumlarını kontrol ediniz.Etrafta toz , gaz , yağ veya su damlacıkları olup olmadığını kontrol ediniz.

Method : Bu işlemi gözle gerçekleştirebilirsiniz.Ek olarak ölçüm ekipmanları ile standart durumları kontrol ederek uygun şartlarda mı değil mi diye bakabilirsiniz.

Periyod : Günlük

Tehlikeli ya da zararlı nesnelerin ortamda olup olmadığını kontrol ediniz.

Method : Görsel izleme.Gözle kontrolleri gerçekleştirebilirsiniz.

Periyod : Günlük

Voltaj :

Güç kartının ya da kontrol kartının düzgün çalışıp çalışmadığını kontrol ediniz.

Method : Standart ölçümlere göre multimetre ile ölçüp kontrolleri gerçekleştirebilirsiniz.

Periyod : Günlük

Dijital Ekran :

Ekran net bir şekilde okunuyor mu ?

Method : Gözle kontrol edebilirsiniz.

Periyod : Günlük

Bozuk ya da eksik karakter var mıdır ? (Varsa üst karttaki dirençlere bakın)

Method  :Gözle kontrol edebilirsiniz.

Periyod : Günlük

Mekanik Parçalar

Anormal bir ses ya da titreşim var mıdır ?

Method : Gözle ve kulak ile kontrol

Periyod : Yarı yıl

Tam sıkılmamış vida var mıdır ?

Method : Tüm vidaları sonuna kadar sıkınız . (Ark yapabilir)

Periyod : Yarı yıl

Herhangi bir deforme olan ya da hasar alan parça var mıdır ?

Method : Gözle kontrol

Periyod : Yarıyıl

Aşırı ısınma dolayısıyla renk değiştirme var mıdır ?

Method : Gözle kontrol

Periyod : Yarı yıl

Toz , kir vb. var mıdır ?

Method : Gözle kontrol

Periyod : Yarı yıl

Ana Kart

Gevşek , sıkılmamış ya da yerinden çıkmış cıvata var mıdır ?

Method  :Vidaları değiştirin ya da sıkın.

Periyod : Günlük

Makine deforme olduysa , zarar aldıysa veya aşırı ısınma ve yaşlanma dolayısıyla renk değiştirdiyse

Method : Gözle kontrol (Renk değişimini standartlara göre kontrol ediniz.)

Periyod : Yarı yıl

Ana kart Terminaller ve Kablo bağlantıları

Renk değişimini  , deforme olup olmadığını , kablo bağlantılarının hasar görüp görmediğini vb.  kontrol ediniz.

Method : Gözle kontrol edebilirsiniz.

Periyod : Yarı yıl

Ana Kart DC Kondansatörleri

Herhangi bir sıvı akıntısı olup olmadığını , hasar alıp almadığını , deforme olup olmadığını kontrol ediniz.Güvenlik valf ve anahtarlarının çalışıp çalışmadığını kontrol ediniz.Kapasitörleri gerek gördüğünüz an ölçün ve sağlam olup olmadıklarını kontrol ediniz.

Method : Gözle kontrol edebilirsiniz.

Ana Kart Dirençleri

Aşırı ısınmadan dolayı , yanma , kötü koku veya hasar olup olmadığını kontrol ediniz.Kart üzerinde bağlantısızlık olup olmadığını ve dirençlerin tüm bacaklarının değdiğinden emin olunuz.

Özellikle soğuk lehim vb. durumuna dikkat ediniz.

Method : Gözle kontrol , koku ile kontrol , ölçüm ile kontrol

Not : En mantıklısı ölçü aleti kullanmanızdır.Sızdırma , omaj yükselmesi vb. görebilmek için.

Ana Kart Transformatör ve Reaktör

Anormal derecede titreşim olup olmadığını ya da rahatsız edici bir koku olup olmadığını kontrol ediniz.

Method : Görerek , koklayarak , duyarak

Ana Kart Manyetik Kontaktör ve Röle

Vidaların tam sıkıldığından emin olunuz ve kart bağlantıların sağlam olup olmadığını kontrol ediniz.Burada kritik konu eğer değmeyen bacak varsa ya da yerinden çıkmış vida varsa kart çalışmaz ya da patlayabilir.

Method :Gözle ve duyarak kontrol

Ana Kart & Kontrol Kartı Bağlantısı

Bu bağlantı adına da aradaki kabloları , vidaları , lehimleri vs kontrol ediniz.

Method : Gözle

Soğutma Sistemi & Soğutma Fanı

Anormal bir sesin  ya da titreşimin olup olmadığını kontrol ediniz.Aşırı ısınma ve etkileri , vidaların durumunu kontrol ediniz.

Fan ile ilgili olarak ; Fan sıkışmış olabilir .12VDC ya da 24VDC vb. enerji gitmiyor olabilir.Bilyesi dağılmış olabilir.Fanı söküp yeniden cihazı çalıştırın.Eğer çalışırsa fan arızalıdır ve enerjiyi gömüyordur.

Method : Yarı yıl

Havalandırma Kanalı :

Özellikle tozlu , kirli endüstriyel alanlarda soğutmak için açılmış kanallar tıkanmış olabilir.Bu da cihazı soğutmayı engellemesi dolayısıyla aşırı sıcaklık hatası alıyor olabilirsiniz.

Bu sebeple bu alanları temizleyin.Soğutucu ile arasındaki heryeri kontrol ediniz.Hava akışını sağlama alınız.Fanın yönünü taktıktan sonra kontrol ediniz.

Method :Gözle kontrol

Uzun Soluklu Komponentler :

Soğutma fanı ve Ana devre kondansatörleri

YAĞ & KİR PROBLEMLERİ :

Ciddi yağlı kir problemleri genellikle işletme türü endüstrilerde yaygın olarak görülür.Makina araçları , kesme vb. makinaları gibi sistemler üzerinde daha çok görülen problemlerdir.Kirli , tozlu yağlar sürücünüze zararlar verebilir ve verecektir de ;

-Elektronik parçaları bu yağ yakabilir , zarar verebilir ya da patlatabilir.

-Birçok kir veya toz içeren yağlar aşındırıcı maddeleri içerir ve sürücünüze zarar verebilir.

Çözüm Methodları :

Standart panolara AC motor sürücüleri yükleyiniz ve onu kirden , tozdan uzak tutunuz.Hasarları önlemek adına da düzenli olarak kirlenen , yağlanan parçaları temizleyiniz.

Not : Burada  tiner , kontak spreyi kullanarak daha etkin temizlik sağlayabilirsiniz.

Yün & Toz Problemleri :

Genellikle tekstil endüstrisinde kullanılan yün vb. maddelerin oluşturduğu ciddi hasarlardır.Bu şekilde meydana gelebilecek hatalara karşıda aslında kolayca önlemlerinizi alabilirsiniz.

-Bu toz ve yün yumakları daha çok fanın soğutma kanallarına zarar vereceği yada tıkayacağı için zayıf hava akışına ve aşırı ısınmaya sebebiyet verebilir.Burada sürücü Overheat ya da fan alarmına geçecektir.Ek olarak fan sıkıştığında enerjiyi gömebilir ve böylece sürücü hataya geçebilir.

Aynı şekilde tekstil endüstrisindeki yüksek sıcaklık ve yüksek derecedeki nemden dolayı sürücü yanabilir ya da içerdiği komponentler kurumaya başlayabilir.Bu aslında bir erozyon anlamına gelmektedir.Kuru yün tozlarından dolayı da cihazınızda patlama riski meydana gelebilir ya da hata oluşacaktır.

Not : Patlama biraz daha ileri seviyedir.Çok daha öncesinde sürücü sıcaklık vb. alarmı verecektir.

Not: Daha çok kondansatörler kurumaktadır.Direnç / Kondansatör ve besleme katını iyice kontrol ediniz.

Not : Smd entegreleri kontrol ediniz.Özellikle diyot gibi sızdırabilecek özellikteki komponentleri kontrol ediniz.

Çözüm Methodları :

Aslında basit bir yolu vardır.Sürekli olarak temizlemek veya hava tutmak.Kompresörü kullanarak diğer cihazlara zarar vermeden , kabloları koparma ya da çıkarma yapmadan vb. hava tutarak tozları temizleyiniz.

Periyodik olarak kart temizliği yapabilir ya da ilgili zamanlarda kuruyan ya da aşıma uğrayan cihazlar için değişim yapabilirsiniz.

Erozyon Problemi :

Erozyon problemi sürücünün içine sıvı giriş olduğunda meydana gelir.Aslında bir nevi cihaz içerisine yağ , su vb. girdiğinde cihaz üzerinde korozyona sebebiyet verecektir.

Bu sebeple cihazı nemden ve sıvılardan uzak tutmalısınız.

Cihaz içerisinde erozyon nedeniyle bozukluklar ve muhtemel patlamalar gerçekleşebilir.Peki nasıl ?

Özellikle güç kartı ve besleme kartı gibi yerlerde ciddi bir oranda su veya yağ vb. varsa iletkenlik gösterebilir ya da erozyon nedeniyle cihazın kritik yerlerinde anlık kesintiler vb. yaratabilir.

Özellikle çok yüksek kW’daki cihazlar için bu durum biraz tehlikelidir.

Çözüm Methodları :

Cihazınızı  nemden vb. koruyunuz.Ek olarak burda kritik bir konuya değinelim.

Sıcak bir yerden soğuk bir yere ya da soğuk bir yerden sıcak bir yere cihazınızı çıkardığınız zaman ;

Cihaz kartı üzerinde terleme yapabilir.

Bu sebeple hemen cihazı takıp çalıştırmak yerine cihaza hava tutup ortam sıcaklığına alışmasını sağlamak çok daha mantıklı bir yoldur.

Endüstriyel Toz Problemi

Taş , mermer işleme alanlarında daha çok görülen çok ciddi bir kirlilik oluşturan problemdir.Özellikle kartın yüzeylerine yapışması ve ciddi anlamda korozyona sebebiyet vermesi ise en can sıkıcı durumdur.

Bu sebeple kart içerisindeki elektronik komponentlerde aşırı ısınmaya sebep olabilir ve sürücünün ömrünü kısaltır.

Bunu yaparkende tüm parçalar üzerinde aşınma , bozulma ve kart sistemini etkiler.

Bu sebeple  :

Kartı tozdan koruyunuz.Pano içerisini temiz tutunuz ve iyi şekilde havalandırma sağlayınız.

Özellikle pano içerisindeki fanları kontrol ediniz.İyi çalışmalı ve iyi üflemeli.

Kablo ve Kurulum Problemleri

Karşımıza çıkacak en sık problem yanlış kurulum , kablolama ya da zayıf bağlantılardır.Kabloları bağlarken siz , tam olarak oturduğundan emin olun.

Pekala buna ek ne yapabiliriz ?

Ölçü aletini alıp aklınıza takılan alanları kısa devre konumunda ölçerek aslında kabloların tam olarak oturup oturmadığını kontrol ediniz.

Burda klemens cıvatalarının tam olarak sıkılıp sıkılmadığını kontrol ediniz.Sürücü vidaları ve bağlantılarını , terminalleri kontrol ediniz.

Kullanıcılar ya da farklı biri sürücüyü oynamış , kapaklarını açmış ya da terminallerle alakalı birkaç değişim yapmış olabilir.

Bu sebeple herşeyin tam olarak yerinde olduğundan ve sistemin tam olarak normal durumda olup olmadığından emin olunuz.

Burada kablolar yanmış , çıkmış , kopmuş olabilir.

Enerji de olabilir bu hatta.Bu sebeple de bu durumlarda yetkili biri değilseniz dokunmayın ve servis ile iletişime geçiniz.

Genel kontrolleri de ölçü aleti ve gözle yapabilirsiniz.

Çok-Fonksiyonlu Giriş/Çıkış Terminal Problemleri

Bu hatalar genelde bu terminallerin aşırı kullanımından meydana gelir.Pekala neden ?.Burada klemensler tam oturmayabiliyor.Ek olarak klemensin kart ile olan alanında kopukluk ve ya hat üzerinde kopukluk meydana gelebilir.

Buralarda 0-10VDC  ve 0-24VDC değerler görmelisiniz.Ölçüm yaptığınızda buralarda bu değerleri görmüyorsanız ilgili klemense göre , o  zaman bu hat üzerinde sorun vardır diyebiliriz.

Genel olarak dirençlerle gelen bu hatta direnç arızası vb. olabilir.

Hattı yani yolu kart üzerinden takip ediniz.

Ek olarak bu alanlar da yanma ve erozyon meydana gelebilir.

Bu hat üzerinde diyotlarda önemli bir yer tutar.Onları da kontrol etmelisiniz

Çözüm yolu ise ;

En pratik olarak voltajların gelip gelmediğini ölçün.

Hatta kopukluk varmı buna bakınız.

Buradan çıkış vermiyorsa sistemin gerisinde bir sorun yoktur olarak düşünün.

Tecrübe & Örnekler Kısmı :

Burada da karşımıza gelen bir cihazda ne işlemi yaptığımızı ve düzeldiğini sizlerle paylaşmak istiyorum.

Pekala sorunların genel olarak nereden nasıl çıktığını görmeniz adına da sizlere rehber olacaktır.

Delta CP2000 VFD220CP43A 18,5/22 KW İnvertör de sensöre ilave direnç ekledik.Neden ?İçerisinde sıcaklığı ölçen sensör arızalandığında sürekli olarak aşırı sıcaklık hatasına geçirebiliyordu cihazı.

Sensöre ilave dirençle aslında buradaki ölçüm değerlerini stabilleştirme işlemi gerçekleşti.Sorun çözüldü mü ? Evet.

Delta VFD015EC21A  1,5KW İnvertör için çıkışları ölçtünüz ve farkettiniz ki kısa devre var.O zaman modül patlamıştır.Eğer sürücü pahalı modül ucuz ise modülü değiştiriniz.

Aksi takdirde cihaz hurdaya ayrılacaktır.

Lenze 8200 Vector 0.25KW İnvertör açılmıyor.Neden olabilir ? Bence bir kondansatörlerine bakın derim.Lenze çok güçlü sağlam bir invertördür.Bu sebeple buradaki kondansatörler aslında periyodik olarak kuruyabiliyor.Kondansatör değişti ve cihaz çalıştı.

Rieter Openet Ekran üzerinde ekran çalışmıyordu.Neden  ? Bence florasanına bir bakın derim.Ek olarak dirençlerinede.İşlemciye +5V gidiyormu inceleyin.Sorun çözülecektir.

Ek olarak ekran haberleşmiyor diyelim.Haberleşme entegresini kontrol ediniz.

Servo sürücü kartlarında ise ; optokuplörlere ayrı olarak bakınız.

Sürücülerde de optokuplörler önemlidir.Çıkışı tetikleyecek optokuplörlerde hata meydana gelebiliyor.Onları da ölçmeniz çok önemlidir.

Yine sıcaklık alarmına geçen bir sürücü var diyelim.Burada fan sıkışmış olabilir.Fanı kontrol ediniz.Yada bu durumda fan enerjiyi gömüyorsa sürücü hataya geçer veya kapanır.Bu sebeple aslında fan büyük bir öneme sahiptir.

Ek olarak ;

Hangi cihazla uğraşıyorsanız uğraşın , ne yaptığınızı bilmiyorsanız o cihazla uğraşmayı bırakın.

Nereden kaç Volt ölçmeniz gerektiğini ya da nerede nasıl bir işlem olması gerektiğini bilmelisiniz.

Komponentlerin omaj aralıklarını , sızdırma durumlarını vb. bilmelisiniz.

Direnç renk kodlarını , smd entegre bilgilerini vs bilmelisiniz ya da araştırıp bulabilmelisiniz.

Yine en başta ‘Manaul’ ya da ‘Datasheet’ incelemeyi ve şemaları inceleyebilmelisiniz.

Besleme kartı , güç kartı , kontrol kartı vb. gibi lokalleştirmeler yapabilmeli ve sorunu tek bir noktaya toplayarak oraya yönelmelisiniz.

INVERTÖR ARIZA , ÇÖZÜM VE ÖNERİ KILAVUZU SONUÇ :

Bu yazımızda invertör arıza , çözüm ve öneri kılavuzu adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Bu yazımızda geniş bir bakış açısı ile yaklaşmaya gayret ettik ve aynı zamanda kafamızda birtakım bilgilerin oturması için çalıştık.Umuyorum sizler içinde faydalı olmuştur.

İyi Çalışmalar.

 

Delta VFD-C2000 Hata ve Açıklamaları 2

DELTA VFD-C2000 HATALARI VE AÇIKLAMALARI -2

Delta VFD-C2000 serisi hataları nelerdir ? Delta VFD-C2000 serisi hata çözümleri nelerdir? Delta VFD-C2000 invertör nasıl kullanılır ? Bu ve benzeri sorulara cevap aradığımız bu yazımızda ilk bölümünü yayımladığımız bu içeriğin geri kalan kısmınıda yayınlayarak tamamlıyoruz.

 

DELTA VFD-C2000 ARIZA İNCELEME

Hata EoL1 Termal Röle 1 : Elektronik termal röle 1 koruması

PR.06-14’deki elektronik termal röle ayarlarını kontrol ediniz.

Daha yüksek güçteki  AC motor sürücü modelini kullanınız.

Hata EoL2 Termal Röle 2 :  Elektronik termal röle 2 koruması

PR.06-28’deki elektronik termal röle ayarlarını kontrol ediniz.

Daha yüksek güçteki  AC motor sürücü modelini kullanınız.

Hata ot1 Aşırı Tork 1 // Hata ot2 Aşırı Tork 2: Pr.06-07 yada Pr.06-10’daki çıkış akım değeri aşırı tork için set edilen değeri aştığında bu iki hata meydana gelir.

Motorun aşırı yüklenip yüklenmediğini kontrol ediniz.

Pr.05-01’deki motor akım ayarlarının uygun olup olmadığını kontrol ediniz.

Daha yüksek güçteki bir AC motor sürücü modelini kullanınız.

Hata uC Düşük Tork : Düşük akım belirlendi : Pr.06-71 , Pr.06-72 , Pr.06-73’ü kontrol ediniz.

Hata LMIT Limit Hata : Limit hatası

Hata cF1 EEPROM Yazma Hatası : Dahili EEPROM programlanamıyor

Fabrika ayarlarına resetleyiniz.

Servisle iletişime geçiniz.

Hata cF2 EEPROM Okuma Hatası : Dahili EEPROM okunamıyor

Fabrika ayarlarına resetleyiniz.

Servisle iletişime geçiniz.

Hata cd1 Ias Sensör Hatası : U-Fazı hatası

Güçü yeniden veriniz.Hata devam ediyorsa servisle iletişime  geçiniz.

Hata cd1 Ibs Sensör Hatası : W-Fazı hatası

Güçü yeniden veriniz.Hata devam ediyorsa servisle iletişime  geçiniz.

Hata cd1 Ics Sensör Hatası : F-Fazı hatası

Güçü yeniden veriniz.Hata devam ediyorsa servisle iletişime  geçiniz.

Hata Hd0 cc HW Hatası : Akım Atlaması

Güçü yeniden veriniz.Hata devam ediyorsa servisle iletişime  geçiniz.

 

Hata Hd1 Oc HW Hatası : Aşırı Akım Donanım Hatası

Güçü yeniden veriniz.Hata devam ediyorsa servisle iletişime  geçiniz.

Hata Hd2  Ov HW Hatası : Aşırı voltaj donanım hatası

Güçü yeniden veriniz.Hata devam ediyorsa servisle iletişime  geçiniz.

Hata Hd3 occ HW Hatası : Occ donanım hatası

Güçü yeniden veriniz.Hata devam ediyorsa servisle iletişime  geçiniz.

Hata AUE Auto Tuning Hatası : Auto Tuning Hatası

Sürücü ve motor arasındaki kabloları kontrol ediniz.

Tekrar deneyiniz.

Hata AFE PID Fbk Hatası : PID Kaybı (ACI)

PID geri besleme kablolarını kontrol ediniz.

PID parametre ayarlarını kontrol ediniz.

Hata PGF1 PG Fbk Hatası : PG Geribesleme Hatası

PG geri besleme kontrolünde enkoder parametre ayarlarının doğru olup olmadığını kontrol ediniz.

Hata PGF2 PG Fbk  Kaybı Hatası : PG Geribesleme Kaybı

PG Geribesleme kablolarını kontrol ediniz.

Hata PGF3 PG Fbk over SPD : PG geribesleme gecikme/durması

PG geribesleme kablolarını kontrol ediniz.

PI kazancı ayarlarını ve duruş zamanının doğru olup olmadığını kontrol ediniz.

Servise danışın.

Hata PGF4 PG Fbk Sapması : PG kayma hatası

PG geribesleme kablolarını kontrol ediniz.

PI kazancı ayarlarını ve duruş zamanının doğru olup olmadığını kontrol ediniz.

Servise danışın.

Hata PGr1 PG Ref Hatası : Pals giriş hatası

Pals kablolarını kontrol ediniz.

Servise danışın

Hata PGr2 PG Ref Loss : Pals giriş kaybı

Pals kablolarını kontrol ediniz.

Servise danışın

Hata ACE ACI Kaybı : ACI Kaybı

ACI kablolarını kontrol ediniz.

Servise danışın.

Hata EF Harici Hata :  Harici Hata

Harici termianal üzerindeki normalde Açık giriş EF GND’a kapalıdır.Çıkış , U,V,W kapanacaktır.

Hatayı temizledikten sonra reset komutu veriniz.

Hata EF1 Acil Stop : Acil Stop

Çoklu-fonksiyon giriş terminalleri MI1-MI6 arası acil stop’a set edildiğinde , AC Motor sürücü U,V,W çıkışlarını keser ve motor duruşa geçer.

Hatayı temizledikten sonra Resetleyiniz.

Hata bb Base Block : Dahili Base Block

Harici giriş terminali (B.B) aktif olduğunda , AC motor sürücü çıkışı kesilecektir.

Dahili giriş terminali olan (B.B)’u tekrar AC motor sürücüyü çalıştırmaması için inaktif ediniz.

Hata Pcod Şifre Hatası : Şifre kilitlendi.

Keypad kilitlendi.Doğru şifreyi girdikten sonra kapatıp açınız.Pr.00-07 ve Pr.00-08’i kontrol ediniz.

Hata ccod SW Kod Hatası : Yazılım kod hatası

Hata CE1 PC Hata Komutu : Yanlış fonksiyon kodu

Fonksiyon kodunun doğru olup olmadığını kontrol ediniz. (Fonksiyon kodu 03,06,10,63 olmak zorundadır.)

Hata CE2 PC Hata Komutu : Yanlış data adresi (0H’dan 254H’a)

Haberleşme adresinin doğru olup olmadığını kontrol ediniz.

Hata CE3 PC Hata Datası : Yanlış data değeri

Minimum/maksimum değerin üst sınırını data değerinin aşıp aşmadığını kontrol ediniz.

Hata CE4 PC Slave Hatası : Data sadece okunabilir adrese yazıldı

Haberleşme adresinin doğru olup olmadığını kontrol ediniz.

Hata CE10 PC Zaman aşımı : Modbus yayım zaman aşımı

Hata CP10 PC Zaman aşımı : keypad yayım zaman aşımı

Hata bF Frenleme Hatası  : Fren direnç hatası

Eğer hatayı resetledikten sonra keypadde aynı hata devam ediyorsa , servisle iletişime geçiniz.

Hata ydc Y-delta Bağlantısı : Yıldız bağlantısı /Üçgen bağlantısı anahtar hatası

Yıldız/Üçgen kablo bağlantılarını kontrol ediniz.

Parametre ayarlarını kontrol ediniz.

Hata dEb Yavaşlama Enerjisi Geri : Pr.07-13 0 olarak set edilmediğinde ve güç kapandığında ya da anlık kesildiğinde , ekran üzerinde duruş kalkış durması esnasında dE hatası görünecektir.

Pr.07-13’ü  0’a set ediniz.

Giriş enerjisinin stabil olup olmadığını kontrol ediniz.

Fault Osl Aşırı sapma hatası : Pr.05-26 ayarları aşıldığında ve Pr.05-27 ayarları için zaman aşıldığında bu hata alınır.

Motor parametrelerinin doğru olup olmadığını kontrol ediniz.(Aşırı yük var ise azaltınız)

Pr.05-26 ve Pr.05-27 parametre ayarlarını kontrol ediniz.

Hata S1 S1-Acil  Stop : Güvenlik için acil duruş

Hata Uocc A Faz Kısa Devre : A fazı kısa devre

Hata Vocc B Faz Kısa Devre : B fazı kısa devre

Hata Wocc C Faz Kısa Devre : C fazı kısa devre

Hata ryF MC Hatası : Güç kartı üzerindeki elektromanyetik anahtar mühürlenmedi.(Yüksek modeller için : E versiyonu ve üzeri)

Hata PGF5 PH HW Hatası : PG Kart donanım hatası

Hata ocU Belirsiz Aşırı Akım Hatası : Bilinmeyen Aşırı Akım

Hata ovU Belirsiz Yüksek Voltaj : Bilinmeyen yüksek voltaj

Hata OPHL U Fazı Yok : Çıkış fazı yok (Faz U)

Hata OPHL V Fazı Yok : Çıkış fazı yok (Faz V)

Hata OPHL W Fazı Yok : Çıkış fazı yok (Faz W)

Hata TRAP CPU Trap Hatası :  CPU ayırıcı hatası

Hata CGdE T-Çıkış Koruma  : CANopen koruma hatası

Hata CHbE Heartbeat T-Out : CANopen Heartbeat hatası(Heartbeat : Canopen’a özel bi terim)

Hata CSYE SYNC T-out : CANOpen senkron olma hatası

Hata CbFE Can Bus Kapalı : CANOpen haberleşme yok hatası

Hata CldE Canbıs Index Hatası : CANopen index hatası

Hata CAdE Can bus Adres Hatası : CANopen istasyon adresi hatası

Hata CFrE Can bus yok : CANopen hafıza hatası

DELTA VFD-C2000 HATA VE AÇIKLAMALARI -2 SONUÇ :

Bu yazımızda Delta VFD-C2000 Hata ve Açıklamaları -2 adlı yazımızı sizlerle paylaşmış bulunmaktayız.Bu yazımızla VFD-C2000’e dair yarım kalan parçayı da tamamlamış bulunmaktayız.Diğer manuallerle ilgili olarakta tarafınızca talep edilen bir yazı olursa hazırlamak ve yayınlamaktan zevk duyarız.

İyi çalışmalar.

 

CANopen Haberleşme Protokolü Nedir

CANopen HABERLEŞME PROTOKOLÜ NEDİR

CANopen Data yapıları nedir ? İstek ve Cevap Data yapıları nedir ? CANopen hata ve işaretçilerin anlamları nedir ? Bugün ki yazımızda CANopen’a dair ilgili konuları sizlere aktarmaya devam ediyoruz.Çok önemli bir haberleşme olan CANopen’a dair her detaya hakim olmak yapacağınız projelerde sizlere büyük bir fayda sağlayacaktır.

CANopen PROTOKOLÜ

Ladder Diyagram Üzerinden SDO , NMT ve Acil Durum Mesajı Okuma Gönderme :

İstek mesaj harita alanında SDO , NMT ve Acil durum Mesajı yayım durumlarının farkına varabilir , inceleyebilirsiniz.Peki istek mesajı harita alanı ile cevap mesajı harita alanları arasındaki bağlantı nedir ya da nereden gelmektedir.
D6250 – D6281 Plc Aygıtları : SDO istek mesajı , NMT servis mesajı ve acil durum istek mesajı harita alanlarıdır.64 Byte harita uzunluğu bulunmaktadır.
D6000 – D6031 Plc Aygıtları : SDO cevap mesajı ve acil durum cevap mesajı.64 Byte harita uzunluğu bulunmaktadır.
CANopen master sadece bir adet SDO , NMT ya da Acil durum istek mesajını belli zamanda aynı ekipmana gönderebilir.
WPLSoft üzerinden SDO , NMT ya da Acil durum istek mesajı gönderilirken , istek mesaj harita alanları temizlenmeli ve ‘0’ olmalıdır.

SDO İstek Mesajının Data Yapısı :
Ladder diyagram üzerinden gönderilen SDO , slave parametrelerini okuyabilir ya da slave parametrelerine yazma işlemi yapabilir.

Data Formatı :

D6250 : Mesaj Başlığı : ReqID (high byte) : Command (01’e sabit)(Low Byte)
D6251 : Mesaj Başlığı : Reserved (high byte) : Size(Low Byte)
D6252 : Mesaj Başlığı : Type (high byte) : Node ID (Low Byte)
D6253 : Mesaj Datası : Ana index (high byte) : Ana index (Low Byte)
D6254 : Mesaj Datası : Reserved (high byte) : Alt index (Low Byte)
D6255 : Mesaj Datası : Datum 1 (high byte) : Datum 0 (Low Byte)
D6256 : Mesaj Datası : Datum 3 (high byte) : Datum 2 (Low Byte)
D6257-D6281 : Mesaj Datası : Reserved (High – Low Byte)

ReqID : İstek ID’sidir.SDO istek mesajı ne zaman gönderilirse gönderilsin , CANopen Master’a tanımlama adına bir ReqID verilir.SDO mesajı yazma/okuma yapıldığında , orijinal ID numarası değişmek zorundadır.Diğer bir deyişle , ‘ReqID’ değerinin değişimiyle SDO yazma/okuma işlemleri tetiklenir.ReqID Aralığı : 00 (Hex) – FF (Hex)
Boyut : Mesaj datasının uzunluğudur.Birimi byte olarak sayma işlemi D6253’ten başlar.Okuma işlemi 4’e sabitlenmiştir ve yazma işlemi ek olarak index ya da alt-indexli olan data tiplerinin byte sayısına 4 eklenmesidir ve maksimum değer 8’dir.Ancak yazma işlemi yapıldığında , eğer indexin data tipi ve alt-index ‘Word’ ise data uzunluğu 6 yada 5 byte’dır.
Node ID : CANopen ağının node adress için hedef ekipmanı ve yeridir.
Tip : 01 okuma işlemlerini içerir.02 yazma işlemlerini içerir.

SDO Cevap mesajı data formatı :

D6000 : Mesaj Başlığı : ReqID (high byte) : Status Code (Low Byte)
D6001 : Mesaj Başlığı : Reserved (high byte) : Size(Low Byte)
D6002 : Mesaj Başlığı : Type (high byte) : Node ID (Low Byte)
D6003 : Mesaj Datası : Ana index (high byte) : Ana index (Low Byte)
D6004 : Mesaj Datası : Reserved (high byte) : Alt index (Low Byte)
D6005 : Mesaj Datası : Datum 1 (high byte) : Datum 0 (Low Byte)
D6006 : Mesaj Datası : Datum 3 (high byte) : Datum 2 (Low Byte)
D6007-D6031 : Mesaj Datası : Reserved (High – Low Byte)

Durum Kod Değerleri ve Açıklamaları :

0 -> Data yayım isteği yok
1 -> SDO mesaj yayım başarılı
2 -> SDO mesaj yayımda
3 -> Hata : SDO yayımı zaman aşımına uğradı
4 -> Hata : Geçersiz komut kodu
5 -> Hata : Yayılacak data uzunluğu geçersiz
6 -> Hata : Cevap data uzunluğu geçersiz
7 -> Hata : Gönderilecek mesajın donanımları meşgul
8 -> Hata : Geçersiz tip
9 -> Hata : Yanlış node adresi
0A -> Hata mesajı ; SDO cevap mesajı için hata koduna bakınız
0B – FF -> Reserved (Saklı)

ResID : İstek mesajındaki istek ID’si ile aynıdır
Boyut :Mesaj datası uzunluğudur.Maksimum 20 Byte’dır.Birimi Byte’dır.Yazarken , 4’tür.Okurken ise index ve alt indexin data tipi, data uzunluğunu belirler.
Node ID : CANopen ağı üzerindeki hedef donanımın adresidir.
Tip : SDO cevap mesajı içerisinde , 43 (Hex) datanın 4 byte’ını okur.4B(Hex) datanın 2 byte’ını okur.4F (Hex) 1 byte data okur.60 (Hex) , datanın 1/2/4 byte’ını yazma için kullanılır.80(Hex) SDO Komutunu durdurur.

NMT Mesajın Data Yapısı :

NMT servisi CANopen ağının yönetiminde kullanılır.Başlatma , işlemler ya da reset gibi işlemler adına kullanılır.
NMT istek mesajı için data formatı :
D6250 : Mesaj başlığı : ReqID (high byte) : Komut (01’e Sabit)(Low Byte)
D6251 : Mesaj Başlığı : Reserved (High Byte) : Boyut (04’e Sabit)(Low Byte)
D6252 : Mesaj Başlığı : Tip (03’e Sabit)(High Byte) : Node ID (Low Byte)
D6253 : Mesaj Datası : Reserved (High Byte) : NMT Servis Kodu (Low Byte)
D6254 : Mesaj Datası : Reserved (High Byte) : Node ID

NMT Servis Kodları :

01 (Hex) : Remote Node Başlat
02 (Hex) : Remote Node durdur
80 (Hex) : Çalıştırma Öncesi durum girişi
81 (Hex) : Uygulama Reset
82 (Hex) : Haberleşme Reset

NMT Cevap Mesajı Data Formatı :

D6000 : Mesaj Başlığı : ResID (High Byte) : Statü Kodu (Low Byte)
D6001 : Mesaj Başlığı : Reserved (High Byte) : Reserved (Low Byte)
D6002 : Mesaj Başlığı : Reserved (High Byte) : Node ID (Low Byte)
Statü Kodu 1 olduğunda , NMT işlemlerinin çalışmasının başarılı olduğunu ifade eder.Eğer statü kodu 1 değilse ; NMT çalışmasında hata olduğunu bildirir.Yapmanız gereken kontrol ise NMT istek mesajının doğru olup olmadığını kontrol etmek olacaktır.

Acil Durum İstek Mesaj Data Yapısı :

Acil durum okuma üzerinden slave’lerin hata ve alarm bilgileri okunabilir.
Acil durum istek mesajı data formatı ise ;
D6250 : Mesaj başlığı : ReqID (High Byte) : Komut (1’e Sabit)(Low Byte)
D6251 : Mesaj başlığı : Reserved (High Byte) : Boyut (0’a sabit)(Low Byte)
D6252 : Mesaj Başlığı : Tip (04’e sabit) (High Byte) : Node ID (Low Byte)
D6253-D6281 : Mesaj Datası : Reserved (High/Low Byte)

Acil Durum Cevap Mesajı Data Formatı :

D6000 : Mesaj Başlığı : ResID (High Byte(Hex)) : Statü Kodu (Low Byte(Hex))
D6001 : Mesaj Başlığı : Reserved (High Byte(Hex)) : Boyut 2A’ya sabit (Low Byte(Hex))
D6002 : Mesaj Başlığı : Tip (04’e sabit)(High Byte(Hex)) : Node ID (Low Byte(Hex))
D6003 : Mesaj Datası : Dataların toplam adedi(High Byte(Hex)) : Depolanmış Data adedi (Low Byte(Hex))
D6004 : Mesaj Datası : Datum 1 (High Byte(Hex)) : Datum 0 (Low Byte(Hex))
D6005 : Mesaj Datası : Datum 3 (High Byte(Hex)) : Datum 2 (Low Byte(Hex))
D6006 : Mesaj Datası : Datum 5 (High Byte(Hex)) : Datum 4 (Low Byte(Hex))
D6007 : Mesaj Datası : Datum 7 (High Byte(Hex)) : Datum 6 (Low Byte(Hex))
D6008-D6011 : Mesaj Datası : Acil durum 2
D6012 – D6015 : Mesaj Datası : Acil durum 3
D6016 – D6019 : Mesaj Datası : Acil durum 4
D6020 – D6023 : Mesaj Datası : Acil durum 5
D6024 – D6031 : Mesaj Datası : Reserved

Dataların toplam adedi : Slave’den CANopen master’ın aldığı acil durum mesajların toplamıdır.
Saklanan data adedi : Slave’den alınan CANopen master acil durum mesajlarının son rakamıdır.(En fazla 5 adet)
D6004-D6007 acil durum 1 içeriğine sahiptir ve her acil durum mesajı 8 byte data içerir.

Datanın Açılımı :

COB-ID : 80 (Hex) +Node-ID
Byte 0 – Byte 1 :Acil durum hata kodu
Byte 2 : Hata depolama registerı
Byte 3 – 4 – 5 -6 – 7 : Verici özel hata kodları

İşaretçiler ve Hatalar :

DVP-ES2-C üzerinde 6 led işaretçi bulunmaktadır.Power işaretçisi güç durumunun normal olup olmadığını gösterir.RUN ve ERROR işaretçileri ise Plc içerisindeki program adına çalışma durumlarını gösterir bizlere.Ve COM3 CANopen adına haberleşme durumlarını gösterir.

Güç Ledi için Açıklamalar :

Işık yok ya da yeşil ışık flaş yapıyor : Güç kaynağı sorunlu olabilir : Güç kaynağının normal olup olmadığını , gelen voltajı kontrol ediniz.
Yeşil Işık sürekli yanıyor : Güç kaynağı normal : Herhangi bir müdahale gerekmez.

RUN Ledi için Açıklamalar :

Yeşil ışık yanıyor : Plc çalışıyor : Herhangi bir müdahale gerektirmez
Işık yok : Plc duruş durumundadır : Run/Stop anahtarı ya da WPLSoft ile Plc’yi run konumuna geçiriniz

ERROR Ledi için Açıklamalar :

Işık yok : Plc normal çalışıyor : Herhangi bir müdahale gerektirmez
Kırmızı ışık flaş yapıyor : Plc içerisinde programsal bir hata var ya da Plc ve ya komutlar geçerli aralıkların dışına çıktı : Hatanın Plc içerisindeki D1004 data registerından olup olmadığını kontrol et.D1137 içerisindeki değere göre program içerisindeki hata konumunu bul.
Kırmızı Işık sabit yanıyor : Plc tarama süresi zaman aşımı hatası : PLC programının tarama/çalışma süresini kısaltın ya da WDT komutunu kullanın

COM3 (CANopen) İşaretçisi :

Yeşil Işık sabit : DVP-ES2-C normal çalışıyor : Herhangi bir müdahale gerektirmez
Yeşil Işık Tek flaş yapıyor : DVP-ES2-C duruş konumundadır : Üst donanım ağ konfigürasyonu için indiriliyor ve bu nedenle indirme bitene kadar beklemelisiniz.
Yeşil Işık flaş yapıyor : DVP-ES2-C slave mod için , çalışma öncesi durumdur.DVP-ES2-C master mod için bazı slave’ler offline’dır  1)CANopen bus kablosunun doğru olup olmadığını kontrol edin 2) Slave ile Master için haberleşme hızının aynı olup olmadığını kontrol edin. 3) Konfigüre edilmiş olan slave’lerin ağa bağlanıp bağlanmadığını kontrol ediniz. 4) Herhangi bir slave’in offline olup olmadığını kontrol ediniz.
Kırmızı Işık Çift flaş yapıyor : Slave’ler off-line’dır : 1) CANopen haberleşme kablosunun standart bir kablo olup olmadığını kontrol edin 2) CANopen haberleşme adına bağlı olan terminal dirençlerinin sonda olup olmadığını kontrol ediniz.
Kırmızı Işık Tek Flaş Yapıyor : CAN kontrolleri içerisinde en az bir adet hata sayıcısı uyarı(eşik) seviyesini aşması durumunda ortaya çıkan hata : 1) CANopen haberleşme kablosunun standart bir kablo olup olmadığını kontrol ediniz. 2) CANopen haberleşme adına bağlı olan terminal dirençlerinin sonda olup olmadığını kontrol ediniz. 3) CANopen haberleşme kablosunun etrafında çok fazla parazit olup olmadığını kontrol ediniz.
Kırmızı Işık sabit yanıyor : Haberleşme yok : 1)CANopen bus kablosunun doğru olup olmadığını kontrol edin 2) Haberleşme hızının Master ve Slave’ler için aynı olup olmadığını kontrol ediniz.

CANopen Haberleşme Protokolü Nedir :

Bugün ki yazımızda CANopen haberleşme protokolü nedir adlı yazımızı sizlerle paylaşıyoruz.CANopen’a dair ilgili yazıları sıralı olarak sizlere aktarmaya devam edeceğiz.İyi çalışmalar.

CANopen Protokolü

CANopen PROTOKOLÜ NEDİR ?

CANopen Protokolü Nedir ? CANopen Protokolü nasıl kullanılır ? CANopen protokolünün farkları nelerdir ? Bu ve benzeri sorulara cevap aradığımız CANopen protokolü yazımızı sizlerle paylaşıyoruz.

CANopen PROTOKOLÜ 

CAN (Alan ağı kontrol) alanağı yalnızca fiziksel katman ve data link katmanlarını tanımlar.(ISO11898 Standartlarına bakınız).Uygulama katmanını tanımlamaz.Ve pratik olarak dizaynda , fiziksel katmanı ve data link katmanını donanım belirler.

CAN alanağı kendi kendini tam olarak tamamlayamaz.Bu sebeple 11/29-bit tanımlayıcı ve 8-bit datayı tanımlar ve üstün bir protokole ihtiyaç duyar.CANopen protokolün üstün olan protokolü ise CAN’e dayanır.Tanımlı protokollerden biridir ve CiA(CAN-in-Automation) tarafından barındırılır.CAL (CAN uygulama katmanı) tarafından geliştirilmiştir ve CAL haberleşme ve servis protokolünü kullanılır.

CANopen protokolü uygulama katmanını ve haberleşme profilini kapsar (CiA DS301).Aynı zamanda programlanabilir aygıtlar için bir yapı sağlar (CiA 302).Ek olarak kablo ve konnektörler adına  (CiA 303-1) ve SI birimleri ve örnek gösterimleri adına (CiA 303-2).

OSI modeline göre CAN standartları ve CANopen protokolleri arasındaki ilişki modeli :

CanOpen protokolü

Nesne Sözlüğü :

CANopen objeye dayalı yol ile standart aygıt tanımlamasını kullanır.Her aygıt nesneler tarafından simgelenir ve bu sayede ağ üzerinden ziyaret edilebilir.

CANopen’ın ana konsepti aygıt nesne sözlüğüdür (OD).Her neşne adresleme için 16-Bit index için uyumludur.Data yapısı içerisindeki tek bir elemanı ziyaret etmek adına ise 8-Bit olarak alt index tanımlanabilir.

CANopen ağı içerisindeki her bir düğüm nesne sözlüğüne sahiptir.Aynı zamanda bu nesne sözlüğü , aygıt ve ağ davranışlarını içeren parametreleri , tanımlamalarınıda içerir.Nesne sözlüğü düğümü Elektronic Data Sheet (EDS) üzerinde tanımlanmıştır.

CANopen Haberleşme Nesnesi :

CANopen haberleşme protokolü aşağıdaki haberleşme nesnelerini içermektedir.

PDO (Process Data Object):

İşlem veri nesnesi aygıt uygulama nesnesine direk olarak ziyaret kanalı sağlar ,gerçek zamanlı data yayımı yapar ve yüksek önceliğe sahiptir.PDO CAN mesaj data listesindeki her byte data yayımında kullanılır ve mesajların kullanım oranı yüksektir.

2 çeşit İşlem Veri Nesnesi Bulunmaktadır .İlki data yayımı , ikincisi ise kabul için kullanılmaktadır.

Bunlar Transmit-PDOs (TxPDOs) ve Receive-PDOs (RxPDOs) olarak bilinir.TxPDOs’u destekleyen cihazlar üretici , PDOs’ları alabilen cihazlar ise alıcı olarak adlandırılırlar.

PDO , ‘üretici/alıcı mod’ olarak tanımlanabilir.Data bir üreticiden bir alıcı ya da birden fazla alıcıya yayılır.Data 1-Byte’dan 8-Byte’a kadar yayılabilir ve sınırıda 8-Bit’dir.

Data yayıldıktan sora alıcılar datayı cevaplamak zorunda değildirler.Ağ içerisindeki her bir düğüm data bilgisini inceler ve datayı alıp almayacağına karar verir.

Nesne sözlüğü içerisinde her bir İşlem Veri Nesnesi iki objeye sahiptir.PDO haberleşme parametreleri ve PDO harita parametreleri

PDO Haberleşme Parametreleri : COB-ID , İşlem veri nesnesi tarafından kullanılır.Yayım tipi , yasaklama zamanı , sayıcı döngüsü işlemleri’dir.

PDO Harita Parametreleri : Nesne sözlüğü içerisindeki nesne listesini içerir.Bu nesneler PDO içinde haritalanmış , yerleştirilmiştir ve aynı zamanda data uzunluğunu bitler içerisinde içerir.PDO’nun içeriklerini açıklamak, anlayabilmek adına , üretici ve alıcılar haritalamayı anlamak zorundadır.

PDO Yayım Modu : Seknron ve asenkron olarak iki şekildedir.

Senkron : Senkron periyodik ve senkron periyodik olmayan(non-periyodik) şeklindedir.

Asynchronous : İşlem veri nesnesi bu durumda data değişimlerinde ya da tetiklemenin ardından yayım yapar

PDO yayım modu  tipleri ise ; 0 , 1-240 , 254 , 255’tir.

Mod 0 : PDO bilgisi PDO data değişiminde ve senkron sinyal geldiğinde yayım yapar

Mod 1-240 : PDO bilgisinin tek parçası her 1-240 senkron sinyalde yayılır.

Mod 254 : Üretici tarafından tetiklenme ile tanımlanmıştır.Plc’nin tanımlanması da Mod 255 ile aynı olmalıdır.

Mod 255 : PDO , data değişimlerinde ya da tetiklenmenin ardından yayılır.

PDO içerisindeki tüm datalar , nesne sözlüğü tarafından haritalanmalıdır.

SDO (Service Data Object):

Servis data nesnesi ; İki CANopen aygıtı arasında client/server ilşikisi kurmak için kullanılır.Client aygıt server aygıtın nesne sözlüğünden data okuyabilir ve server aygıtın nesne sözlüğüne data yazabilir.

SDO ziyaret modu ise ‘client/server’ moddur.Bu mod SDO server tarafından ziyaret edilen serverdır.

Her CANopen aygıtı en az bir adet servis data nesnesine sahiptir ve bu servis data nesneleri aygıtın nesne sözlüğüne ziyaret adına kanal oluşturmayı sağlarlar.SDO tüm nesne sözlüklerini okur ve tüm nesneleri nesne sözlüğüne yazar.

SDO mesaj index bilgisini içerir ve nesne sözlüğü nesnelerinin pozisyonu adına alt index bilgilerini içerir.Ek olarak karmaşık data yapısı SDO ziyaretinden kolayca geçebilir.SDO client’ın okuma/yazma isteği göndermesinin ardından , SDO server cevaplar.

Client ve Server ,SDO’nun yayımını durdurabilir.İstek mesajı ve cevap mesajı farklı COB-IDs tarafından ayrılmıştır.

SDO herhangi bir uzunluktaki datayı yayabilir.Eğer data uzunluğu 4 Byte’dan daha büyükse , data segment tarafından yayılmıştır diyebiliriz.Datanın son segmenti end bayrağı içermektedir.

SDO İstek Mesaj Formatı :

COB-ID : 600 (Hex) + NODE-ID

Byte 0 : İstek Kodu

Byte 1 : Nesne İndexi LSB

Byte 2 : Nesne İndexi MSB

Byte 3 : Nesne Alt İndexi

Byte 4 : İstek Datası –Bit7/0

Byte 5 : İstek Datası –Bit15/8

Byte 6 : İstek Datası –Bit23/16

Byte 7 : İstek Datası – Bit31/24

İstek Mesaj içerisindeki istek kodu :

23 (Hex) : 4-Byte data yazma

2B (Hex) : 2-Byte data yazma

2F (Hex) : 1-Byte data yazma

40 (Hex) : Data Okuma

80 (Hex) : SDO Fonksiyonu Durdurma

Cevap Mesaj Formatı :

COB-ID : 580 (Hex) + NODE-ID

Byte 0 : Cevap Kodu

Byte 1 : Nesne İndexi LSB

Byte 2 : Nesne İndexi MSB

Byte 3 : Nesne Alt İndexi

Byte 4 : İstek Datası –Bit7/0

Byte 5 : İstek Datası –Bit15/8

Byte 6 : İstek Datası –Bit23/16

Byte 7 : İstek Datası – Bit31/24

İstek Mesaj içerisindeki istek kodu :

43 (Hex) : 4-Byte data okuma

4B (Hex) : 2-Byte data okuma

4F (Hex) : 1-Byte data okuma

60 (Hex) : 1/2/4-Byte data yazma

80 (Hex) : SDO Fonksiyonu Durdurma

 

NMT (Network Management Object)  :

Ağ yönetim nesnesi anlamına gelmektedir.CANopen ağ yönetimi master/slave modu destekler.CANopen ağ içerisinde yalnızca bir adet ağ yönetim nesnesi master olabilir ve diğer düğümler slave olarak düşünülür.NMT; 3 servis sağlar.Bunlar ; modül kontrol servisleri , hata kontrol servisleri  ve  önyükleme servisleridir.

Modül Kontrol Servisi :

CANopen ağı  içerisindeki master düğümü slave’leri komut göndermede kontrol eder.Slave; komut aldıktan sonra , komutu çalıştırır.Cevaplamaya gerek yoktur.Tüm CANopen düğümleri iç NMT durumlarını içerir.Slave düğümü dört duruma sahiptir.

Canopen protokolü modül başlatma

Bunlar başlatma durumları , çalıştırma öncesi durum , çalıştırma durumu  ve duruş durumudur.

1) Besleme geldikten sonra , aygıt otomatik olarak başlatma durumlarını çalıştırır.

2) Başlatma tamamlandıktan sonra , aygıt otomatik olarak çalıştırma öncesi durumları çalıştırır.

3 & 6 ) Remote(Uzak) düğüm çalışır

4 & 7 ) Aygıt çalıştırma öncesi durumları çalıştırır.

5 & 8 ) Remote(Uzak) düğüm durur.

9 & 10 & 11 ) Uygulama katmanı bekler

12 & 13 & 14 ) Haberleşme resetlenir.

15 ) Başlatma tamamlandıktan sonra , aygıt otomatik olarak  uygulama reset durumunu çalıştırır

16 ) Uygulama reset durumunun tamamlanmasının ardından , aygıt otomatik olarak  haberleşme reset durumunu çalıştırır.

Haberleşme nesne servisi yalnızca uygun durumlarda çalıştırılabilir.Örnek olarak , SDO yalnızca çalıştırma durumu ve ön çalıştırma durumlarında kullanılabilir.

Başlatma  : Boot-up

Ön Çalıştırma : SDO , SYNC , Time Stamp , EMCY , NMT

Çalıştırma : PDO , SDO , SYNC , Time Stamp , NMT

Duruş : NMT

Düğüm Durumu için Kontrol Mesaj Formatı :

COB-ID : 0

Byte 0 : Komut Belirteci (CS)

Byte 1 : Slave Adresi (0 :  Yayın)

Komut Belirteçleri Listesi :

01 (Hex) : Uzak düğüm başlangıç

02 (Hex) : Uzak düğüm duruş

80 (Hex) : Ön-çalıştırma durum çalıştırma

81 (Hex) : Uygulama katmanı reset

82 (Hex) : Haberleşme reset

Hata Kontrol Servisleri :

Ağ içerisindeki düğümlerde bağlantısızlık  ya da kopukluk olup olmadığını kontrol amaçlı kullanılırlar.Hata kontrol servisleri 2 grupta sınıflandırılabilirler ;

HeartBeat , Node Guarding.

PLC yalnızca Heartbeat’i destekler.

Örneğin , Master , slave Heartbeat servisini aktif ederse ancak slave üzerindeki bağlantısızlığı ya da hatayı görebilir.

Heartbeat ; ayarlanan değere göre zaman üretir ve buna göre Heartbeat üretici heartbeat mesajlarını yayar.Heartbeat üretici tarafından yayılan mesajları bir ya da daha fazla heartbeat alıcısı farkeder.

Zamanaşımı süreleri içerisinde üretici/yayıcı tarafından yayılan mesajları alıcılar almıyor ise ; CANopen haberleşmesi anormaldir diyebiliriz.

Canopen hata mesajları

Önyükleme Servisleri :

Slave’in başlatmayı tamamlamasının ardından , ön-çalışma durumu başlar ve önyükleme mesajlarını yayar.

Diğer Önceden Tanımlı CANopen Haberleşme Nesneleri (SYNC , EMCY) :

Senkron nesne ;CANopen ağı içerisinde Master düğüm tarafından periyodik olarak mesajları yayımlar.Bu nesne ağ saat sinyallerini tanımada kullanılır.Konfigürasyona göre , her aygıt  senkron haberleşme altında diğer cihazlarla beraber bu durumu kullanıp kullanmayacağına karar verir.

Örnek olarak : Sürücü bir cihazı kontrol ederken ; Aygıtlar master tarafından komutu aldıktan sonra hemen hareket etmeyecektir.Ancak senkron mesajı aldıktan sonra hareket edeceklerdir.Bu şekilde birçok aygıt senkron şekilde hareket etmektedir.

SYNC Mesaj Formatı :

COB –ID :  80 (Hex)

Acil Durum Nesnesi :

Acil durum nesnesi CANopen aygıtlarında dahili hataları tespit etmekte kullanılır.Aygıt içerisinde acil durum hatası meydana geldiğinde , aygıt acil durum mesajını(acil durum hata kodunuda içererecek şekilde ) gönderir ve aygıt hata durumuna geçer.

Hata durumu yok edildiğinde ise , aygıt acil durum mesajı gönderir ve acil durum hata kodu 0’dır.Ardından aygıt normal duruma geçer.

Acil Durum Mesaj Formatı :

COB-ID : 80 (Hex)  +Node-ID

Byte 0 : Acil Durum Hata Kodu LSB

Byte 1 : Acil Durum Hata Kodu MSB

Byte 2 : Hata Alanı

Byte 3 : Fabrika Tanımlı Hata Kodu

Byte 4 : Fabrika Tanımlı Hata Kodu

Byte 5 : Fabrika Tanımlı Hata Kodu

Byte 6 : Fabrika Tanımlı Hata Kodu

Byte 7 : Fabrika Tanımlı Hata Kodu

Not : Hata Register Alanı içerisindeki değer 1001(Hex) olarak haritalanır ve index alır ve nesne sözlüğüne gönderilir.Eğer değer 0 ise , herhangi bir hata meydana gelmez.Eğer değer 1 olursa  , normal hata meydana gelir.Eğer değer H’80 olursa , aygıt içerisinde dahili hata meydana gelir.

Ön-Tanımlı Bağlantı Ayarları :

Ağın , konfigürasyon iş yükünü azaltmak adına , CANopen varsayılan tanımlayıcı tanımlar.

Yayım Nesnesi Öntanımlı Bağlantı Ayarları :

Fonksiyon Kodu : NMT (0000) ; SYNC (0001) ; Time Stamp (0010)

COB-ID : NMT (0) ; SYNC (128 (80h)) ; Time Stamp (256(100h))

Haberleşme Parametre Index : NMT (-) ; SYNC (1005h,1006h,1007h) ; Time Stamp (1012h,1013h)

Öntanımlı Bağlantı Ayarlarına Karşılık Gelen Nesne  Tablosu :

canopen ön tanımlı nesne fonksiyon tablosu

CANopen Protokolü Nedir Sonuç :

Bugünki yazımızda CANopen Protokolünü beraber inceledik.CANopen protokolüne dair bilinmeyenler ve geniş açıklamalar ile ilgili yazılarımıza devam edeceğiz.Bizi takipte kalın.İyi çalışmalar

CANopen Nedir ve Nasıl Kullanılır ?

CANopen NEDİR ?

CANopen Nedir ? CANopen haberleşme protokolü nedir ? CANopen ürünleri nelerdir ? CANopen mantığı nedir ? Bu ve benzeri sorulara cevap aradığımız bu yazımızda CANopen’a giriş yapıyoruz.

CANopen konusunda detay bilgiler dahil bilinmeyenleri gidermek niyetiyle.

CANopen İNCELEME

Basit bağlantı , hızlı haberleşme , güçlü debugging yeteneği , stabil haberleşme ve ucuz maliyet gibi özellikleriyle CANopen ağı endüstriyel otomasyon, otomotiv endüstrisi , medikal ekipman endüstrisi gibi alanlarda kullanılmaktadır.

CAN port , CANopen’ın PLC tarafından tasarlanan ve master ya da slave modda kullanılabilen DS301’in basit haberleşme protokollerini kullanır.

CANopen fonksiyonları başlıca yardımcı röleler ile kontrol edilirler.Bu röle M1349 yardımcı rölesidir.Eğer M1349 ‘On’ olursa, CANopen fonksiyonları aktif olur.Eğer ‘Off’ olursa, CANopen fonksiyonları inaktif olur.Master modda iken , CANopen fonksiyonları Slave1 ile Slave16 arasını destekler.

CANopen ağ konfigürasyon yazılımı için gerekli olan program ise DVP-ES2-C için CANopen Builder’dır.

CANopen istasyon adresleri ve haberleşme aralıkları ise bu program ile ayarlanır.DVP-ES2-C için gerekli yazımlar ise WPLSoft ya da ISPSoft’tur.

CANopen Fonksiyonlarının Tanımları ;

CAN Port Fonksiyonları Master olarak tanımlanmış ise desteklediği fonksiyonlar ;

Standart CANopen protokolü DS301 V4.02’yi destekler.

Ağ Yönetim Nesne servisini destekler.Ağ yönetim nesnesi durum kontrollerini destekler.Ve bu ağ yönetim nesnesi durum kontrolü CANopen ağ içerisindeki slave’lerin durumlarını kontrol için kullanılır.Aynı zamanda Ağ yönetim nesnesi hata kontrollerini destekler.Ağ yönetim nesnesi hata kontolleri Slave’ler arasında ki bağlantısızlıkları kontrol eder ve Ağ yönetim nesnesi 2 sınıfa ayrılır ; Heartbeat ve Node Guarding.Plc Heartbeat’i destekler ancak Node Guarding’i desteklemez.

İşlem veri nesnesi servisini destekler.İşlem veri  nesne mesajları anlık giriş ve çıkış datalarını yaymak için kullanılır.128 RxPDO ve aynı zamanda 390 bytes’ı  daha fazla destekler.Aynı zamanda 128 TxPDO ve 390 bytes’ı daha fazla destekler.İşlem veri nesnesi dağıtım tipi ; Senkron ve asenkron modtur.

Servis veri nesnesi servisini destekler.Servis veri nesnesi  slave’den parametreleri okumak ve slavelere parametre yazmak ve slave’in parametrelerini konfigüre etmek için kullanılır.Servis veri nesnesi dağıtım modu destekler.Otomatik servis veri nesnesi fonksiyonlarını destekler.Slave içine en fazla 20 parça data yazılabilir.Slave’e data yazmak ya da okumak için Plc ladder diyagram üzerinden servis veri nesnesi kullanımını destekler.

Slave’den acil durumları okumak için gerekli servisi destekler.Bu servis hata ya da alarmları slave’den okumak için kullanılır.Bir slave içine 5 acil durum datası depolanabilir.Bu acil durum bilgisi ise Plc ladder diyagram üzerinden okunabilir.

Senkron obje servisini destekler.Farklı cihazlar senkron obje servisi üzerinden senkron şekilde kullanılabilir ve ayarlanabilirler.

CANopen desteklenen haberleşme aralıkları ; 20K , 50K ,125K ,500K ,1mbps’dir.

Desteklenen data tipleri ve açıklamaları ise ;

8-Bit : SINT USINT BYTE

16-Bit : INT UNIT WORD

32-Bit : DINT UDINT REAL DWORD

64-Bit : LINT ULINT LREAL LWORD

Eğer CAN Port Slave olarak kullanılırsa desteklediği fonksiyonlar ;

Standart CANopen protokolü DS301 V4.02’yi destekler.

Ağ Yönetim Nesne servisini destekler.Ağ yönetim nesnesi durum kontrollerini destekler.Ve bu ağ yönetim nesnesi durum kontrolü CANopen ağ içerisindeki Master tarafından kontrol edilir.DDVP-ES2-C’nin durumu CANopen ağı ile Master tarafından kontrol edilir.Ağ yönetim nesne hata kontrollerini destekler.Heartbeat desteklenir fakat Node Guarding desteklenmez.

İşlem veri nesnesi servisini destekler.İşlem veri  nesne mesajları anlık giriş ve çıkış datalarını yaymak için kullanılır.8 RxPDO ve 8 TxPD’yu destekler.İşlem veri nesnesi dağıtım tipi ; Senkron ve asenkron modtur.

Acil durum servislerini destekler.DVP-ES2-C içerisinde herhangi bi hata meydana gelirse, Master bu durumu acil durum üzerinden farkeder.

Giriş/Çıkış Harita Alanları :

DVP-ES2-C Master olarak 16 slave’i destekler ve slave adresleri 1-16 arasındadır.Çıkış harita alanları D6250-D6476 iken giriş harita alanları D6000-D6226 arasındadır.

D6250-D6281 için harita alanı ; Servis veri nesnesi istek bilgisi , Ağ yönetim objesi servis bilgisi ve acil durum istek bilgisini içerir ve 64-Byte’dır.

D6000-D6031 için harita alanı ; Servis veri nesnesi cevap bilgisi , acil durum cevap bilgisini içerir ve 64-Byte’dır.

D6282-D6476 için harita bilgisi ; RxPD0 harita alanı olup 390-Byte’dır

D6032-D6226 için harita bilgisi ; TxPD0 harita alanı olup 390-Byte’dır.

Eğer DVP-ES2-C fonksiyonları  slave istasyon olarak kullanılırsa ,çıkış harita alanları D6282-D6313 arasında olacaktır ve giriş harita alanları D6032-D6063 arasında olacaktır.

D6032-D6063 : RxPDO harita alanı 64-Byte

D6282-D6313 : TxPDO harita alanı 64-Byte

CAN Arayüzü :

CAN + Pini : CAN-H

CAN – Pini : CAN—L

SG Pini : Sinyal Toprak

CAN Sinyal ve Data Veri Formatı :

CAN sinyali diferansiyel bir sinyaldir.Sinyal voltajı ; CAN+ ile CAN- arasındaki farktan oluşan voltajdır.

CAN+ ve CAN- sinyali referans noktası olarak SG’yi alır.CAN ağı iki durumda olabilir.İlki baskın seviye olup , mantıksal olarak ‘0’ alır.İkincisi ise resesif ya da geri planda kalan ise mantıksal olarak ‘1’ değerini alır.

CAN Ağı Bitimi ve Yapısı :

CAN haberleşmesini daha stabil yapabilmek için , CAN ağının iki bitiş noktasına 120 Ohm terminal direnç takılmalıdır.

CANopen Ağının Yapısı :

Kullanıcılar CANopen ağı yaratırken standart Delta kablolarını kullanabilirler.Bu kablolar kalın TAP-CB02 ve ince TAB-CB02 ve ince TAB-CB10 kablolarıdır.Haberleşme kabloları enerji kablolarından uzakta tutulmalıdır.

TAP-TR01.CAN+ ve CAN- için ağın bitiş noktalarına 120 Ohm direnç takılmalıdır.Kullanıcılar Delta’nın terminal dirençlerinden TAP-TR01’i alabilir ve kullanabilirsiniz.

CANopen Ağı için uzunluğunun limiti ise ;

CANopen ağı için dağıtım alanı, o ağda kullanılan haberleşme aralığına bağlıdır.

20K için 2500 metre , 50K için 1000 metre , 125K için 500 metre , 250K için 250 metre , 500K için 100 metre ve 1Mbps için 25 metre maksimum noktalardır.

Delta CANopen Ağı Ürünleri ;

DVP32ES200RC & DVP32ES200TC : Bu ürünler DVP-ES2-C Serisi plc olup CAN arayüzünü içermektedirler.Bu ürünlerde master – slave fonksiyonları kullanılabilir.

DVPCOPM-SL : S serisi Plc’lerin sol tarafına bağlanan modüldür.CANopen master – slave olarak kullanılabilme fonksiyonu vardır.Bağlanılabileceği Plc’ler ise ; DVP-28SV , DVP28SV2 ,DVP-SX2, DVP-SA2 ve DVP-EH2-L’dir.

IFD9503 : Bu ürün CANopen’ı Modbus’a dönüştürür ve cihaza RS-232 yada RS-485 ile bağlanarak standart Modbus protokollerini CANopen ağı için yapar.En fazla 15 adet cihaz bağlanabilmektedir.

DVPCP02-H2 : Bu ürün EH2 serisi Plc’lere sağ taraftan bağlanıp , CANopen slave modülüdür.CANopen ağına EH2 serisi Plc ile bağlanabilir.

IFD6503 : CANopen ağ datasını analiz etmek için kullanılır.İçerisindeki arayüzler CAN arayüzü ve USB arayüzüdür.CAN ağ datasını yakalamakta kullanılır veya CAN yayılan datalarını takip etmede kullanılır.Bu ürün Netview Builder ile kullanılır.

ASD-A2-xxxx-M Servo Sürücü : Bu servo sürücü CANopen arayüzüni içerir.Ve pozisyonlama , hız , tork işlemlerini yapar.

C2000/CP2000/C200 serisi AC Motor  Sürücüleri : Bu sürücülerde CANopen fonksiyonlarını içerir.Hız , pozisyonlama ve tork kontrolleri için kullanılır.C2000 ve CP2000 serisi AC Motor sürücülerinin CANopen fonksiyonlarını kullanmadan önce , kullanıcılar CMC-COP01’i satın almalıdırlar.Bu kart ile CAN arayüzü kullanımı mümkün olmaktadır.C200 serisi AC motor sürücülerde aynı şekilde CANopen arayüzü içermektedir.

EC Serisi AC Motor Sürücü : EC serisi AC motor sürücüler  CANopen arayüzüne sahiptir.Hız ve tork kontrolü yapar.

TAP-CN01 : 120 Ohm direnç taşıyan CANopen ağı dağıtım kutusu olarak geçer.Kullanıcılar butonlar ile dirençleri aktif/inaktif yapabilirler.

TAP-CN02 : 120 Ohm direnç taşıyan CANopen ağı dağıtım kutusu olarak geçer.Kullanıcılar butonlar ile dirençleri aktif/inaktif yapabilirler.

TAP-CN03 : 120 Ohm direnç taşıyan CANopen ağı dağıtım kutusu olarak geçer.Kullanıcılar butonlar ile dirençleri aktif/inaktif yapabilirler.

TAP-CBO3 /TAP-CBO5 /TAP-CB10/TAP-CB20 : RJ45 konnektörler ile kullanılan CANopen kablolarıdır.

TAP-CBO3 0,3 metre ; TAP-CBO5 0,5 metre ; TAP-CB10 1 metre  ve TAP-CB20 2 metredir.

TAP-CB01 / TAP-CB02 : CANopen ağ kablolarıdır.

TAP-CB01 ; CANopen ana kablosudur.TAP-CB02 ise CANopen’ın diğer kablolarıdır.

TAP-TR01 : RJ45 konnektör ile kullanılan 120 Ohm resistördür.

CANopen Nedir Sonuç :

CANopen Nedir adlı içeriğimizin sonuna geldik.Bir diğer yazımızda CANopen’a devam edeceğiz ve protokollere geçiş yapacağız.İyi çalışmalar.

 

Sıcaklık Ölçer Devresi ve Açıklamaları

SICAKLIK ÖLÇER DEVRESİ ve AÇIKLAMALARI

Sıcaklık Ölçer Devre Şeması ve Açıklamaları nedir ?.Bu devrede kullanılan elemanlar ve açıklamaları nedir ?.Sıcaklık Ölçer cihazların çalışma prensibi nedir ?.Bu ve benzeri soruların cevaplarını arayacağımız Elektroniğe Dair -1 serisinin ilk içeriğini sizlerle paylaşıyoruz.

Intersil çip olan 7106 harika özellikleri olan bir çiptir.Bu çip IC’lerin yani Integrated Circuit(Entegre Devre)’lerin geliştirilmesinde kullanılır ve 1977’den bu yana kullanım olarak hiç değişmeden etkin bir şekilde kullanılmakta ve hala satılmaktadır.Peki tüm bu popülaritesini oluşturan durumlar nelerdir ?

SICAKLIK ÖLÇER DEVRESİ

7106; 3 ½  rakamsal panel metreleri özelliğine sahip tek çip için tüm aktif devrelerde bulunan ilk entegre devreydi.7106, sıvı kristal göstergelerin(LCD) arayüzüne direk olarak  şekilde dizayn edilmiştir.(7107 entegre devresi ise Led ve göstergeler için tasarlanmıştır.)

Bu yüzden 7106 BCD’den 7-segment dekoderlerde , gösterge sürücülerinde ,saat ve referans voltajlarında , analog-dijital devrelerin giriş voltajlarının dijital forma dönüştürülmesi kadar etkin ve iyidir.

Voltaj sıklıkla elektriksel değerlerin ölçümüdür.Yani , sıcaklık ölçerler , akım ölçerler , rüzgar hızı ölçümleri ve direnç ölçerler genel olarak voltaj ölçümüne göre çalışırlar.Daha doğrusu , iki nokta arasındaki potansiyel farka göre çalışırlar.

Ölçüm cihazını kalibre ettikten sonra ise , ölçülen potansiyel farklılık , değişken analog  değerlerinden okunan dijital bilgiyi verecektir.

Dijital göstergeler analog metrelerin üzerinde birçok avantaja sahiptirler.İlk olarak, çok fazla detay,beceri gerektirmeyecek şekilde kolay okunabilirlerdir.

Birçok uygulamada görebileceğiniz gibi , ölçülen değeri net olarak görebilme imkanı sunmaktadır.Örneğin ;  17.8V

Devre Açıklaması ;

Silikon diyot üzerindeki potansiyel farklılık , üzerindeki akım ve sıcaklığa bağlıdır.Sıcaklık katsayısı ‘-‘dir ve bu yüzden sıcaklık arttıkça voltaj düşer.Bu düşüş yaklaşık olarak lineer bir değerdir ve yaklaşık olarak -2.2mV/oC olarak görülür.

Aynı düşüş diyot  88oC’den 87oC’ye düştüğünde de gerçekleşecektir.En iyi sensörler en iyi lineer karakteristik özelliğine sahip olanlardır.Bu uygulamada transistör diyot olarak kullanılmıştır (Base ve Kollektör kısa devre).Bu sayede diyota nazaran daha geniş aralıkta sıcaklığa dair daha lineer çıkışlar alınmıştır.

7106’ya ekli olan 1 ve 32 pinleri sayesinde sıcaklık ölçer offset voltajından sonra diyot üstündeki potansiyel farkı ölçer.

Kullanılan iki 100k ve 10-turlu trimpot iki sıcaklığın bilindiği bir durumda sensörü kalibre etmek için kullanılır.Örneğin, bir buz kullanarak ‘0’ dereceye göre sensörü kalibre edebilirsiniz.Ve aynı şekilde suyun kaynama noktası olan ‘100’ dereceye göre işlemi gerçekleştirebilirsiniz.

Montaj İşlemleri için ;

Sıvı kristalli gösterge(LCD) için iki adet 40 pin entegre devre soketi takılmıştır.Bu sebeple kendi tarafınızdaki kesicileri kullanıp kesme işlemi yapmalısınız.

Bu şekilde LCD 7106 çipine tam olarak oturacaktır ve boşluk alanda kalacaktır.LCD ve 7106’nın doğru şekilde takıldığından ve çevresi dahil herhangi bi hata olmadığından emin olmak durumundasınız.

POT1 ve R1 soketleri takılabilir ancak PCB’ye direk olarak takılamazlar.Tek takılabilir soket PCB içindeki pinlerdir ancak bunun için bunları parçalamanız gerekmektedir.

Bu proje için kullanılacak olan R1 “1MΩ “ ve POT1 “100K” olarak belirlenmiştir.

Proje işlemleri tamamlandıktan sonra ve bataryanın bağlanmasının ardından ekran üzerinde rastgele birşeyler okuyor olmanız gerekmektedir ve out-of-range-1(aralık dışında) ifadesini göreceksiniz.Artık kalibrasyon işlemlerini bu aşamada yapmamız gerekmektedir.

0 derece için 0’a ayarlanabilir pot ile biraz buza ihtiyacınız olacaktır.

100 derece için skala ayarlı pot ile kaynar suya ihtiyacınız olacaktır.

Trimpot ile ayar yaparken ‘Click,Click’ şeklinde ses duyarsanız trimpotun sonuna gelmiş olucaksınız ve artık tam tersi yönde çevirmeniz gerekmektedir.

Eğer Devre Çalışmazsa Ne Yapılmalı ?

Zayıf ya da soğuk lehimler başlı başına en büyük sorundur.Tüm lehimleri iyi bir ışık altında kontrol edin ve yenileyin.

Kart üzerinde bulunan komponentlerin doğru pozisyonda olup olmadığını kontrol edin.Ve son olarak devre üzerindeki farklı elemanların potansiyel farklarını kontrol edin.

Ek olarak diğer ilgili materyallerin kontrol listesi,

Kart üzerine jumper LINK eklediniz mi ?

Entegre Devre ve LCD doğru yol üzerinde midir ?.Pinleri ve yolları kontrol ediniz.

Yukarı bükme işlemi.40 pinli entegre devrelerde bunu yapmak biraz daha basittir.

Batarya sağlam mıdır ?.Kontrol ediniz.

POT1 ve 1M dirençler soketlerin içine düzgün bir biçimde yerleştirilmiş midir ?.

Kullanılan Komponentler ;

Dirençler 1% metal film

  • 1M (kahve siyah siyah sarı)
  • 22K (kırmızı kırmızı siyah kırmızı)
  • 47K (sarı mor siyah kırmızı)
  • 100K (kahve siyah siyah turuncu)

Kondansatörler

  • 100p 101 monoblok
  • 220n 224 metalize
  • 10n 103 mylar
  • 100n 104 mylar
  • 470n 474 metalize

BC547 ya da BC548

  • 10 Turlu trimpot
  • 40 pin entegre devre soketi
  • 7106 entegre devresi
  • Bağlama Tel/Kablosu
  • 9V Batarya
  • Kutu #2 ve vidalar
  • LCD VI302-DP-RC
  • Baskı Devre Kartı

7106 Entegresi  Teknik Bilgi:

  • Sıcaklık aralığı ; 0 ile 70 derece
  • Besleme Voltajı (V+ ile V-) ; 15V
  • Pinleri ise ;

1)V+   2)D1   3)C1   4)B1   5)A1   6)F1   7)G1   8)E1   9)D2   10)C2

11)B2   12)A2   13)F2   14)E2 15)D3   16)B3    17)F3   18)E3   19)AB4   20)POL

21)BP/GND   22)G3   23)A3   24)C3   25)G2 26)V-    27)INT    28)BUFF    29)A-Z    30)IN LO

31)IN HI   32)COMMON    33)Cref-    34)Cref+ 35)REF Lo    36)REF Hı    37)TEST     38)OSC3    39)OSC2     40)OSC1

Sıcaklık Ölçer Devre ve Açıklamaları Sonuç :

Bugün Sıcaklık Ölçer Devre ve Açıklamaları adlı içeriği sizlerle paylaştık.Bu içerikle elektronikte tek çip içeren bir devreyi sizlere tanıttık.Bu devre ile potansiyel farklılıklar üzerinden sıcaklık ölçüm mantığını kavramış olduk.Diğer ölçümler adına da benzer yöntemler kullanılmaktadır.Bu  ve benzeri kartlar üzerinde meydana gelen hatalar ise anahtar ya da mekanik hatalardan daha çok meydana gelmektedir.İlgili dökümanla beraber şemayı kurduktan sonra kafanızda çalışma prensiplerinin çok daha iyi oturacağını düşünmekteyim.İyi çalışmalar.

Mustafa AYDIN

Elektrik Elektronik Mühendisi

 

Osilaskop Nedir ve Nasıl Kullanılır

OSİLASKOP NEDİR ve NASIL KULLANILIR ?

Osilaskop nedir ?.Osilaskop nasıl kullanılır ?.Osilaskopun kullanım alanları nerelerdir ?.Osilaskop kullanımında dikkat edilmesi gereken kurallar nelerdir ?.Osilaskopa dair geniş bir anlatım içermesi ve aklınıza takılan soruların giderilmesi açısından bugün her elektrik elektronik alanında çalışanın bilmesi gereken ‘Osilaskop’ cihazını inceleyeğiz.

OSİLASKOP NEDİR ?

Osilaskop elektriksel olan değerleri yani gerilim , frekans , akım vb. ekran üzerinde ışıklı çizgi olarak  gösteren cihaza verilen isimdir.Yapı olarak katot ışınlı tüp(ekran , CRT) , dikey saptırma , yatay saptırma ve hızlandırma devrelerinden oluşmaktadır.

Peki Osilaskopun çalışma ilkesi nedir ?.

Osilaskopun çalışma ilkesi denildiğinde genel tanım olan, katot ışınlı tüpün arka bölümünde bulunan flamanın ısıtılmasıyla beraber elektron yayma işlemi gerçekleşir.Bu işlemle beraber yayılan elektronlar, elektron merceği ve hızlandırıcı elektrottan geçmesinin ardından saptırma levhalarının içinden ekrana ulaşır.Ve bunun ardından ekran üzerinde nokta şeklinde bir ışık oluşturulur.

Elektron hüzmesinin giriş gerilimiyle saptırılması yani yönlendirilmesinin  sonucu  olarak ekran üzerinde  istenilen görüntü meydana gelir.

Osilaskopun kullanım alanları nerelerdir ?.

Osilaskop elektrik ya da elektronikle uğraşan hemen herkes için gerekli bir cihazdır çünkü elektriksel değerleri görünür hale getirdiği için bu alanda büyük kolaylıklar ve imkanlar sağlamaktadır.

Osilaskopun Ön Panelindeki Komütatör, Pot ve Anahtarların Kullanımları

Power(On-Off) Anahtarı: Power anahtarı ile cihazı çalıştırıp durdurabilirsiniz.

Intensity:Intensity(Yoğunluk) özelliği sayesinde ekranda oluşan görüntünün parlaklığını(şiddetini) ayarlayabilirsiniz.

Focus:Focus(Odak) özelliği sayesinde ekranda oluşan ışıklı çizginin netliğini ayarlayabilirsiniz.

X-Position: X-Pozisyonu özelliği sayesinde ışıklı çizgiyi sağa sola kaydırabilirsiniz.

Y-Position: Y-Pozisyonu özelliği sayesinde ışıklı çizgiyi yukarı aşağı kaydırabilirsiniz.

AC : AC(Alternative Current) özelliği sayesinde alternatif akım sinyallerini ölçebilirsiniz.

DC : DC(Direct Current) özelliği sayesinde doğru akım sinyallerini ölçebilirsiniz.

AC-GND-DC : Bu özellik sayesinde osilaskopun girişine uygulanan sinyalin tipine göre üç kademeli komütatörü ayarlayabilirsiniz.

Volts/Div : Volts/Div özelliği sayesinde ekrandaki ışının dikey düzlemde bir kare mesafe için kaç voltu belirteceğini ayarlayabilirsiniz.

Time/Div : Time/Div özelliği sayesinde ekrandaki ışının yatay düzlemde bir kare mesafe için kaç saniyeyi belirteceğini ayarlayabilirsiniz.

CH1/CH2: Bu özellik osilaskopun giriş uçlarını temsil eder.

Scaleillum (İllum) :Bu özellik sayesinde ekranın aydınlatılmasını sağlayan lambanın ışık şiddetini ayarlayabilirsiniz.

Kalibrasyon Noktası(Cal.) :Kalibrasyon noktası ön panelde görebileceğiniz üzere CAL .5V yazan yerdir.Yaygın kullanımda  1 Khz çıkış ve 0.5Volt gerilimli olarak kullanılmaktadır ancak bu genel bir ifadedir.Buradan doğru ölçüm yapmak adına gerekli düzenlemeleri yapabilirsiniz.

Trace Rotation :Bu özellik ile osilaskopun üzerinde gördüğünüz ışığı yatay eksene paralel olarak ayarlayabilirsiniz.

Variable , Pull x Mag :Bu özellik ile Volts/Div’in hassasiyetini 5 kat büyütebilirsiniz.Bu düğme basılı ve 5mV konumundayken öne doğru çekildiğinde iki çizgi aralığı 1mV olacaktır.

Add :Bu özellik Kanal1 ve Kanal2 sinyallerinin matematiksel olarak toplanmasına yardımcı olur.Eğer position düğmesi öne çekilirse iki kanal arasında ki farkı görebilirsiniz.

Dual :Bu özellik sayesinde CH1 ve CH2 düğmeleri basılı konumdaysa ekranda iki sinyalide izleyebilirsiniz.

Auto :Bu özellik trigger sinyali uygulanmadığında ya da sinyal frekansı 50Hz’in altında olduğunda cihazın otomatik olarak tarama yapmasına olanak sağlar.

Position Pull x 10 Mag :Bu özellik sayesinde osilaskopun ekranında gördüğünüz taranan görüntünün yatay pozisyonunu düzenleyebilirsiniz.Ve bu düğme kullanıldığında ekranda taranan dalganın ya da sinyalin uzunluğu 10 kat genişleyecektir.

Level :Bu özellik ekrandaki ışıklı sinyalin durdurulmasına yardımcı olur.

Uncall :Bu özellik seçilen kısmın ayarı aşıldığında uyarı verir.

Ext. Input :Bu özellik dahili tetikleme sinyalinin çalışmasını kontrol eden konnektörü temsil eder.

Ext-Trig :Bu özellik osilaskopun kendi tetiklemesini keser ve osilaskopu dışarıdan tetiklemeye hazırlar.

Norm :Bu özellik ile sınırlamasız frekans tetiklemesi yapabilirsiniz.

X-Y :Bu özellik ekrandaki şekli dikey bir çizgi haline getirmeye yardımcı olur.

LF :Bu özellik ses frekansında tetikleme yapmayı sağlar.

Line :Bu özellik şebeke frekanslı (50-60 Hz) gerilimlerde tetikleme yapabilmeyi sağlar.

Trace Rotation :Bu özellik yatay ışık çizgisinin tam yatay hale getirilmesinde kullanılır.

HF :Bu özellik yüksek frekansta tetikleme yapmayı sağlamak için kullanılır.

Trigger Selection :Bu özellik tetikleme seçici olarak kullanılır.

Time-Base :Bu özellik yatayda tarama hızını ayarlama konusunda kullanılır.

Invert I :Bu özellik  birinci düşey kanala uygulanmış sinyalin fazını tam tersine çevirir.

Dual :Bu özellik çift ışınlı olan osilaskoplarda iki kanal girişini aynı anda gösterir.

Slope +/-:Bu özellik ile ışıklı sinyalin (+) ve (-) kısımlarını seçebilirsiniz.

Fuse :Bu özellik osilaskopu koruyan sigortayı temsil eder ve osilaskopun zarar görmesini engeller.

Filter :Bu özellik ile dalga şeklinin görüntüsünü düzeltebilirsiniz.

Input :Bu özellik giriş anlamına gelir.

Test Sinyalinin Gerilim ile Frekansının Ölçülmesi ve Kalibrasyonu Nasıl Yapılır ?

-Basit bir cümle gibi görünsede gerek parazit gerekse diğer etkilerden etkilenmemesi adına cihazın beslemesi topraklı bir priz üzerinden yapılmalıdır.

-Cihazın elektronik sisteminin herhangi bir zarar görmemesi adına toz ve nemden uzak tutulmalıdır.

-Akabinde AC/GND/DC komütatörünü uygulanan sinyale göre düzgün bir şekilde ayarlama işlemi yapılmalıdır.

-Eğer ekranda yatay çizgiyi göremiyorsanız ya da  yok ise parlaklık düğmesini gelebilecek en yüksek değere getirmelisiniz.

-Ölçüm yapma işlemine gelindiğinde ise Volt/Div. Komütatörünü en yüksek voltaj kademesine alarak ölçüm yapmaya başlayabilirsiniz.

-Ölçüm yapma işlemi esnasında yine ayarlamalara devam etmek durumundasınız.Senkronizasyon anahtarı dahili (int.)  konumuna getirmelisiniz.

-Ekranı tam ortalayabilmek ve daha net bir izleme yapabilmek adına sinyali düşeyde  ve yatayda kaydırabilmek için kullanılan potlar orta değere getirilmelidir.

-Ek olarak odaklama potu ile ekran da görünen çizgi halindeki sinyali netleştirebilirsiniz.

-Osilaskopu uzun süre kullanmadıysanız  probu cal noktasına değdirerek ya da bağlayarak tekrar bir  hassasiyet ayarı yapmanızı tavsiye ederim.

Osilaskopla Alakalı Ek Bilgiler  :

Katod Işınlı Tüpün Parçaları üç kısımdan oluşur ; -Elektron Tabancası , -Floresant Ekran , -Saptırma Levhaları.

Giriş sinyalini zayıflatan problar ise büyük genlikli sinyallerin incelenebilmesi için sinyal zayıflatan problardır.Uygulamadan en çok 1/10 küçültme yapan problar kullanılır.

Osilaskopun Blok Yapısı basit olarak ;

-Düşey saptırma yükselteci

-Yatay saptırma osilatörü ve yatay saptırma yükselteci

-Senkronizasyon devresi

Osilaskop Nedir ve Nasıl Kullanılır Sonuç :

Bu yazımızda Osilaskop Nedir ve Nasıl Kullanılır adlı konuyu işledik.Osilaskop elektrik- elektronik alanıyla ilgilenen herkesin karşısına çıkacak olup aynı zamanda iyi derece bilmesi gerektiği bir cihazdır.Osilaskop sonuçları itibariyle birçok konuda çok değerli bilgileri bizlere sağlamaktadır.Örnek verecek olursak tamir ettiğiniz bir kart ya da devre üzerindeki sinyalleri osilaskop ile görebilirsiniz.Eğer herhangi bir sinyal bozuk ise o sistem düzgün çalışmayacaktır.Bu sayede hangi sinyallerin doğru gelmediğini görebilirsiniz ve bu sayede hata riskini sıfıra indirmiş olursunuz.Osilaskopu iyi bilmek , birçok ölçüm konusunda sizlere çok şey katacaktır.İyi çalışmalar.

 

 

ISPSoft Öğren

ISPSOFT İNCELEME YAZISI -5

ISPSoft nedir ve nasıl kullanılır ?.ISPSoft’un yararları nedir ?.Bu ve benzeri tüm soruların cevapları ile birlikte ISPSoftu Türkçeleştirmeye devam ediyoruz.Sağladığı kolaylıklar ve pratikliği nedeniyle Delta Plc kullananlar için yakın gelecekte olmazsa olmaz olacak bir program olan ISPSoft yazılarına devam edelim.

ISPSoft Sıkça Sorulan Sorular -5

Tasks Nedir ?

Task ‘Görev , İş’ anlamlarına gelir.ISPSoft içerisindeki herbir POU program tipi özel görevlere sahiptir.Tasklar ise POU’ların yönetiminde rol alırlar ve programın nasıl çalışacağı konusunda önemli bir rol oynarlar.Örnek vermek gerekirse , Taskları basketbol oyuncularına benzetebiliriz.

Cyclic Task: İleri ve geri tarama taskıdır.DVP serisi Plc’lerde bir adet bulunurken AH500 serilerinde 32 adet bulunmaktadır.

Timed Interrupt Task: Timed Interrup Subroutine gibi çalışır.Timed Interrupt oluştuğunda , Timed Interrupt Task çalışacaktır.Ek olarak bu Tasklar Plc seçiminide bağlıdır.

Conditional Interrupt Task: Birçok çeşidi bulunmaktadır.Örnek olarak; external interrupts , I/O interrupts, counting interrupts vb.Farklı Plc çeşitleri birbirinden farklı interrupt tasklara sahiptir.

Tasklar Project Management Area üzerinden listelenebilir ve seçilebilir.

Not : Eğer kullanıcılar Interrupt Fonksiyonlarını yetkilendirmek isterlerse, ‘EI’ komutunu ‘Cyclic Program’ içerisine  eklemelidirler.

POU Yönetimi Nedir ?

Eğer POU oluşturulmak istenirse Project Management Area bölümünden ‘Programs’ bölümüne iki kere tıklayın.Context Menu içerisinden POU’yu seçin ve ‘New’ butonuna tıklayarak yeni bir POU oluşturabilirsiniz.

Eğer Fonksiyon Bloğu şeklinde bir POU oluşturmak istiyorsanız , Project Management Area kısmından fonksiyon blok kısmına tıklayın ve Context Menu içerisinden POU’yu işaretleyip ‘New’ butonuna tıklanarak fonksiyon bloğu şeklinde bir POU oluşturmuş olursunuz.

Mevcut bir POU üstüne gelip Sağ tıkladıktan sonra ‘Properties’ bölümünden ‘Active’ kutucuğundaki ‘Tiki’ kaldırırsanız , ilgili POU inaktif olacaktır.

Symbols Nedir ?

Semboller ikiye ayrılır.Global Semboller ve Local Semboller.Global semboller tüm POU’larda proje içinde kullanılabilir.Local semboller local sembol tanımlı POU’larda kullanılabilir.

Yanısıra , POU içindeki local sembol belirticileri(tanımlayıcıları) diğer bir POU içinde olanla aynı olabilir.Tanımlayıcı tanımlama kuralları;

*Maximum 30 karaktere kadar isim verilebilir.

*Tanımlayıcı sembol ismi sistem içerisindeki bir ismi alamaz.

*Örnek olarak; komut kodu, cihaz ismi ya da özel anlam verilen bir şeyle aynı olamaz.

Örnek: ‘M0’ illegal(uygun olmayan) / ‘-M0’ legal(uygun olan)

*Arada boşluk bulunmamalıdır.Örnek: ‘INPUT CH0’ (uygun olmayan)

*Alt çizgi kullanılabilir ancak ard arda kullanılamaz veya sonra gelemez.

INPUT_CH0 uygun

INPUT__CH0 uygun olmayan

INPUT_CH0_ uygun olmayan

*Özel işaretler kullanılamaz.Örnek: * , # , ? , / , % , @

Sembol Sınıfları Nedir ?

Sembol sınıfları 5 gruba ayrılır.

‘VAR’ : Genel semboldür.Yalnızca genel operasyon, işlemler için kullanılan sembol sınıflarıdır.Bu sembolün önemi bu sınıfın sembolün data tipine bağlıdır yada ilişkilendirilmiş cihaza bağlıdır.

Latched Symbol : Yalnızca AH500 serisi modüller bu sınıf sembolleri destekler.Kullanıcılar bu sembolleri fonksiyon bloğu içinde tanımlayamayabilirler.

Bu sembol fonksiyonları VAR_RETAIN sınıfı içerisindedir ve VAR sınıfı sembol fonksiyonları ile benzerdir.

VAR_RETAIN ile VAR sınıfı sembollerin farkı nedir ?.Plc bağlantısı kopup tekrar bağlantı kurulduğunda VAR_RETAIN sınıfı değerler hatırlanır.

VAR_INPUT: Bu semboller fonksiyon bloğunun giriş pini olarak kullanılır.Fonksiyon bloğu çağrıldığında, bu sınıf sembolü çağırıcı bloktan giriş değerini alır.

Yanısıra, Ladder ve fonksiyon diyagram içinde, semboller fonksiyon bloğunun sol tarafında yer alır.Ve buradaki pinler bu sınıfta tanımlı sembollerin çağrılmasıyla ilgili değerleri alır.

VAR_OUTPUT: Bu semboller fonksiyon bloğunun çıkış pini olarak kullanılır.Fonksiyon bloğunun çalışmasının tamamlanmasının ardından işlem sonucu bu sınıftaki semboller üzerinden çağırıcıya (to caller) gönderilir.Yanısıra, Ladder diyagram ve fonksiyon bloğu içinde, semboller fonksiyon bloğunun sağ tarafında yer alır ve buradaki pinler bu sınıfta tanımlı sembollerin çağrılmasıyla ilgili değerleri alır.

VAR_IN_OUT: Bu sembol fonksiyon bloğunun geri besleme pini olarak kullanılır.Burada kullanılan sembol giriş -> proses -> çıkış yolunu izlemez.

Burada olan işlem giriş -> proses -> giriş şeklinde olmaktadır ve başladığı noktaya işlem sonunda geri dönmektedir.Bu sınıf semboller fonksiyon bloğunun sağ tarafında yer alır ve mavi pinler bu sembolü ifade eder.

ISPSoft Öğren Sonuç :

ISPSoft Öğren adlı içeriğimizi de sizlerle bugün paylaşmış bulunmaktayız.Bu içerikle  beraber bu seride bir hayli yol almış bulunmaktayız.ISPSoft içeriklerinin tamamını sizlerle paylaşmaya çalışıp , hızla ISPSofta adapte olmanız konusunda yardımcı olmaya devam edeceğiz.Bu hususla alakalı her türlü öneri , soru vb. bizlere iletebilirsiniz.İyi çalışmalar.

 

Elektrik Elektronik İngilizcesi -4

ELEKTRİK ELEKTRONİK İNGİLİZCESİ

Elektrik Elektronik İngilizcesi yazı dizisine kaldığımız yerden devam ediyoruz.Her alanda karşımıza çıkacak olan İngilizcenin önemini muhakkak sizde biliyorsunuzdur.Bu sebeple bu alanda paylaşımlarımıza hız vererek ‘Teknik İngilizce’ adına eksiklerimizi gidermeye çalışacağız.

Özellikle cihazların veya devre elemanlarının ‘Manual’ denilen datasheetlerini incelerken karşımıza gelebilecek ve anlamlarını bilmemiz gereken kelimeleri sizlerle paylaşmaya çalışıyoruz.

ELEKTRİK ELEKTRONİK İNGİLİZCESİ KELİMELER

Aritmetic Mean : Aritmetik Ortalama

Arrangement : Düzenleme

Artificial : Yapma , yapay

Backtrack : Geri izlemek

Backup : Yedek

Backward Elimination : Geri eleme

Baking : Pişirme , Fırınlama

Basis : Temel

Bearing : Yatak

Belt : Kayış

Cable : Kablo

Cage : Kafes

Calculator : Hesaplayıcı

Calibration : Kalibrasyon

Calibergage : Çapölçer

Capacitive : Sığa

Casting : Kalıp

Central Processing Unit : Ana İşlem Birimi

Centripetal  : Merkezcil

Circulation : Dolaşım

Contradiction : Çelişki

Counter  Value : Sayıcı değeri

Convection : Taşınım

Debug : Düzeltme , ayıklama

Deck : Deste

Declination : Eğim

Diagram : Çizim

Dispatch : Dağıtım

Displacement : Öteleme , yer değiştirme

Dessicator : Kurutma kabı

Diagram : Çizim

Disconnector : Ayırıcı

Elevator : Yükseltici , Asansör

Equilibrium : Denge

Extinguisher : Söndürücü

Frame  : Görünüm

Focus : Odak

Form : Biçim

Gage : Ölçü

Galvanometer : Miniakım ölçer

Gap : Boşluk ,  Ara

Generator : Üreteç

Goniometer : Açı Ölçer

Interruptor : Kesici , Akım kesici

Intromolecular : Molekül  İçi

Isolator : Yalıtkan

Junction : Eklem , Kavşak

Kelvin Bridge : Kelvin Köprüsü

Lag  : Gecikme , Geri Kalma

Lenz Law : Lenz Yasası

Likelihoode : Olabilirlik

Limiter : Kısıtlayıcı

Logostics : Donanım Tasarlaması

Mains Input Voltage : Ana Giriş Voltajı

Machinability : İşlenebilirlik

Membrane : Zar

Mesh : Izgara

Mixture : Karışım

Moisture : Nem

Multiple : Çok katlı

Multiplicator : Çarpılan

Multivibrator : Çok Katlı Titreşici

Nail Puller : Kerpeten

Octahedral : Sekizyüzsel

Oversaturation : Aşırı Doyma

Oxidation : Yükseltgenme

Pycnometer : Yoğunluk Ölçer

Pyrometer : Yüksek Sıcaklık Ölçer

Salinometer : Tuzluluk Ölçer

Sclerometer : Sertlik Ölçer

Selenoid : Akım Sarmalı , Sarmal

Scheduling : Zaman Sıralaması

Sequence : Sıralı

Softener : Yumuşatıcı

Sonometer : Sesölçer

Steel : Çelik

Thermal : Isıl

Time Invariant : Zamanla Değişmeyen

Universal : Evrensel

Upper Limit : Üst Limit

Velocity : Hız

ELEKTRİK ELEKTRONİK İNGİLİZCESİ SONUÇ :

Elektrik Elektronik İngilizcesi -4 yazısını da bugün sizlerle paylaşmış bulunmaktayız.Yaygın kullanım alanına sahip kelimeleri sizlerin karşısına çıkarmak için çabaladığımız bu yazı dizisinin faydalı olmasını umuyoruz.İyi çalışmalar.

 

 

Proses Kontrol Cihazları

PROSES KONTROL CİHAZLARI NEDİR?

Proses Kontrol Cihazları nedir ?.Proses Kontrol nedir ?.Proses Kontrol cihazları nerelerde kullanılır ?.Proses kontrol cihazları nasıl kullanılır ?.Bugün proses kontrol hakkında sizlere bilgi vermeye çalışacağız.

Proses denildiğinde akla kısaca girdileri , çıkışlara dönüştüren etkinliklerin toplamı olarak tanımlayabiliriz.

Tüm proseslerde ortak olan temel 3 parametre vardır ;

  • Dönüştürme , Geri besleme kontrolü ve Tekrarlanabilirlik

Proses kontrol cihazlarına göz atalım ve örneklerle açıklamaya çalışalım.

ÖRNEK PROSES KONTROL CİHAZLARI

Gemo DS217A-230VAC :

Bu proses kontrol cihazı ileri/geri sayıcı olarak kullanılır.

2 adet sayma girişi bulunmaktadır ve max. 7500 Hz’e kadar kullanılabilir.

Röle çıkışlı olup 2 çıkışlıdır.

PNP ve NPN proximity switch ve NPN ve PNP/totem pole çıkışlı enkoder bulunur.

Sayma Frekansları 20 , 500 , 2500 , 7500hz olarak programlanabilir.

Besleme Voltajı ise 100-240VAC olarak belirlenmiştir.

3 ve 4 nolu klemens besleme girişidir.5 nolu klemens Normalde açık kontaktır.6 numaralı klemens Out1 çıkışı ve 7 numaralı klemens Normalde Kapalı kontaktır.8 numaralı kontak normalde açık kontak olup 9 numaralı kontak Out2 çıkışıdır.10 numaralı klemens ise Normalde kapalı kontaktır.

13 numaralı klemens npn select seçimi olup 14 numaralı klemens +12V 50mA olarak belirlenmiştir.15 numaralı klemens Cp1 Input girişi ve 16 numaralı klemens ise Cp2 Input girişidir.17 numaralı klemens Reset In olarak belirlenmiştir, 18 numaralı klemens SS Out1 çıkışı ve 19 numaralı klemens ise SS Out2 çıkışı olarak belirlenmiştir.20 numaralı klemens ise Ground (toprak) olarak belirlenmiştir.

Bu cihaz sadece hafif sanayi ortamlarında temel kontrol uygulamaları için tasarlanmıştır.Seçilebilir sayma frekansı olup , 0.00001 ila 9.99999 arasında kalibrasyon çarpanı kullanılır.

7 çeşit giriş ile 10 çeşit çıkış seçme imkanı bulunuyor olup , OFFSET ekleme özelliği bulunmaktadır.Preset1/2 değerlerini göstergede izleyebilirsiniz.

Cihaz üzerinde bulunan Reset tuşuna ‘2 Sn.’ basılı tutularak Alt göstergede Preset1/Preset2 değerleri izlenir.

Set tuşuna ‘2 sn.’ basılı tutularak Preset1/Preset2 Mutlak değerleri ayarlanabilir.

Parametre Programlanması ise ‘Set + Sol Ok’ tuşlarına aynı anda ‘2 sn.’ basılı tutularak ayarlanabilir.Şifre ise ‘162’dir.

Enda EDP2041-230VAC :

Bu cihaz pano tipi bir potansiyometre cihazıdır.4 hane dijital göstergeli olup RS-485 Modbus protokolüyle haberleşme sağlanır ve iki veya daha fazla dijital potansiyometreyi senkronize çalıştırma seçeneği bulunur.

Preset değeri harici buton girişleriyle ayarlanabilir.Minimum ve maximum değerleri 0-10V , 0-20mA ve 4-20mA çıkış ayarlanabilir.Ayarlanabilir ‘soft-on’ ve ‘soft-off’ özelliği bulunmaktadır.

EEPROM kullanılmıştır ve bu sayede en az 10 yıllık bilgi koruma özelliğine sahiptir.

1 ve 2 numaralı klemensler besleme girişidir.4 numara Down(aşağı) , 5 numara direk hatta bağlanmış ve 6 numara Up(yukarı) sayma klemensidir.7 numaralı klemens V(+)Out , 8 numaralı klemens diriek hatta bağlanmış , 9 numaralı klemens mA Out çıkışıdır.10 numaralı klemens RS-485 Com çıkışı ve 11 ve 12 numaralı klemensi RS-485 B ve A klemens çıkışlarıdır.

Autonics TC4Y-14R :

Bu proses kontrol cihazı yeni geliştirilen PID algoritması ve 100 msn örnekleme hızı ile ideal sıcaklık kontrolü sağlar.Bu cihaz SSRP ve Röle çıkışları bulunmaktadır.

Giriş RTD ve TC(K(ca) , J (ıc) , L (ıc)) olarak kullanılabilir.Teknik olarak Röle ve SSR kullanılabilir.Yardımcı olarak AL1 ve AL2 röle çıkışları bulunmaktadır.Açık/Kapalı , P , PI , PD ve PID kontrolü yapılabilir.

TC4M olanlarda , 4 ve 5 nolu klemensler SSR çıkışı , 6 ve 7 nolu klemensler Röle çıkışı, 8-9 nolu klemensler besleme girişi , 13-14-15 nolu klemensler ise AL1 ve AL2 çıkışlarıdır.16-17-18 nolu klemensler ise sensör girişidir.

TC4H/L olanlarda ise 7 ve 8 nolu klemensler SSR çıkışı olup , 11 ve 12 nolu klemensler besleme girişi , 19-20-21 nolu klemensler AL1 ve AL2 çıkışları ve 22-23-24 nolu klemensler ise sensör girişidir.

Termokupl ve RTD olarak sensör çeşitleri bağlanabilir.

AUTONICS CT6S-1P4 :

Bu proses kontrol cihazı sayıcı ve zamanlayıcı olup 6 hane ayar imkanı ile Modbus haberleşme desteği sağlar.İçerisinde ‘DAQMaster’ özelliği bulunmaktadır ve bu özellik cihazın parametre yönetimi ve veri izleme işlemlerini gerçekleştirebilen tümleşik bir cihaz yönetim yazılımıdır.

CTS  , CTY ve CTM olarak 3 ayrı modeli bulunmaktadır.Azami olarak 1cps , 30 cps , 1kcps , 5kcps ve ya 10kcps olarak sayım hızları bulunur.

Kontak girişi (NPN) ve Gerilim girişi (PNP) olarak belirlenmiştir.

Batch Sayıcı Çalışması işlemleri yapılabilir.

PROSES KONTROL CİHAZLARI SONUÇ :

Bugünki yazımızda Proses Kontrol Cihazlarından birkaçını sizlere açıklamaya çalıştık.Bu cihazlar endüstriyel alanda her zaman karşımıza çıkacağı gibi etkin kullanım alanları ve efektif özelliklerine hakim olmak bizlere büyük kolaylıklar sağlayacaktır.Ve hızla gelişen teknoloji alanında bu cihazlara yüklenenen özellikler sayesinde de birçok zaman alıcı işlemlerden kurtulmamız mümkün görünüyor.Birçok farklı alanda farklı çeşitlere sahip olan bu cihazlar hakkında detaylı bilgilere daha detaylı araştırmalar yaparak ulaşabilirsiniz.İyi çalışmalar.

 

Kumanda Devreleri Nedir

KUMANDA DEVRELERİ NEDİR ?

Kumanda Devreleri Nedir ?.Kumanda Devreleri nerelerde kullanılır ?.Kullanım amaçları nedir ?.Kullanım devrelerinin içeriği nedir ?.Bugün ki yazımızda kumanda devrelerini, elemanlarını sizlere açıklamaya çalışacağız.

Kumanda Devresi elemanları ; Paket Şalter , Kumanda Butonları , Kontaktör , Röle , Aşırı Akım Rölesi , Basınç Anahtarı , Termostat’dan oluşur.

KUMANDA DEVRESİ ELEMANLARI

Paket Şalter : Bir eksen etrafında dönebilen ve ard arda dizilmiş birkaç dilimden oluşan çok konumlu şalterlere ‘Paket Şalter’ adı verilir.

Her bir diliminde iki ,üç ve ya dört kontak bulunur.Eğer dilediğiniz kadar kontak sayısı elde etmek istiyorsanız , ard arda uygun sayıda dilim monte etmelisiniz.

Kumanda Butonları :Devrenin çalışmasını başlatmak ve durdurmak amacıyla kullanılan elemanlardır.

  • 1 )Start Butonu : Çalıştırma yani başlatma butonudur.Bu butonlarda kontak ‘Normalde Açık’ kontaktır.Start butonuna basıldığında açık olan kontak kapanır.
  • 2 )Stop Butonu : Durdurma butonudur.Bu butonlarda kontak ‘Normalde Kapalı’ kontaktır.Stop butonuna basıldığında kapalı olan kontak açılır.
  • 3 )Jog Butonu : Bu buton start ve stop butonunun birleşiminden oluşmuştur.Kapalı kontak stop butonu ve açık kontak ise start butonudur.

Not :

Start : Çalıştırma

Stop : Durdurma

On : Çalışır

Off : Durur

Forward : İleri

Reverse : Geri

Jog : Aralıklı

Down : Aşağıya

Up : Yukarıya

Reset : Yerine getirme

Kontaktörler : Büyük ve güçlü elektromanyetik anahtarlara ‘Kontaktör’ denilir.İç yapısında ise; Bobin , Nüve , Palet , Kontak vb. elemanlar mevcuttur.

Peki kontaktöre neden ihtiyaç vardır ?.Kontaktörler , 1 ve 3 fazlı motor , ısıtıcı , kaynak makinası , trafo vb. alıcıların , sistemlerin otomatik olarak kumanda edilebilmesinde kullanılır ve rol oynarlar.

Kontaktörler DC ve ya AC olarak kullanılabilirler.(Direct Current & Alternative Current).İki tip kontaktör kontağı vardır ; Güç kontakları ve Kumanda Kontakları.

Güç kontaklarını inceleyecek olursak , yüksek akıma dayanıklı olup motor gibi alıcıları çalıştırmak için kullanılırlar.

Kullanılacak kontaktör seçimi ise ; Beslenecek olan alıcının tipine , gerilimine , akımına göre seçilirler.

Kontaktör Sınıflarına örnek verecek olursak ;

  • AC-1 Sınıfı Kontaktör
  • AC-2 Sınıfı Kontaktör
  • AC-3 & AC-4 Sınıfı Kontaktör
  • AC-6a Sınıfı Kontaktör
  • AC-6b Sınıfı Kontaktör
  • DC-1 Sınıfı Kontaktör
  • DC-2 Sınıfı Kontaktör

Anma İşletme Gerilimi ise kontaktörün kumanda edileceği gerilimin değeridir.Kontaktör Bobin Gerilimi , bobinin çalışma gerilimidir.Anma Akımı ise kontaktörlerin güç kontaklarının akım değeridir.Anma Gücü ise kumanda edilecek alıcının gücüdür.Yapısında ise Elektromıknatıs , Palet ve Kontaklar bulunur.

Röleler :Küçük değere sahip bir akım ile yüksek güçlü bir alıcıyı çalıştırabilmek yani anahtarlayabilmek için kullanılan elemanlara röle denir.Çalışma prensibi tek kontaklıdan 5-10 kontaklısına kadar aynı prensiptir.Yapısında ise bobin , demir nüve , palet , yay ve kontaklar bulunur.

Uygulamada kullanılan röle çeşitleri ise ;

  • Tek kontaklı tek konumlu röleler
  • Tek kontaklı çift konumlu röleler
  • Çok kontaklı tek konumlu röleler
  • Çok kontaklı çift konumlu röleler

Çalışma Prensibi ise ; demir nüve üstünde bulunan makaraya ince telden çok sipirli olarak sarılmış olan bobine akım uygulandığında , N-S manyetik alanı oluşur.Bu oluşan elektromanyetik alan bobin içerisinde bulunan nüveyi elektromıknatıs haline getirir ve içerisinde bulunan paletin kontaklarının konumunun değişmesini sağlar.

Röle düzgün çalışmıyorsa , oksitlenme sorunu en büyük sebeptir.Zımpara kullanılarak bu durum giderilebilir.Hala gitmiyorsa eğer , yeni bir röle kullanmalısınız.

Röle gövdesinde bulunan ‘a – b’ bobin uçlarını , NC ‘Normalde Kapalı’ kapalı olan kontakları , NO ‘Normalde Açık’ açık olan kontakları gösterir.

  • Küçük boyutlu rölelere ‘Reed Röle’ denir.
  • Basit yapılı cam muhafaza içerisindeki rölelere ‘Civa Kontaklı Röle’ denir.

Aşırı Akım Rölesi :

DC veya AC ile çalışan motorlar da herhangi bir sebeple normal değerin üzerinde bir akım çekildiğinde , sargı veya tesisatın zarar görmemesi için en kısa sürede akımı kesmek için üretilmiş elemanlardır.

  • Manyetik Aşırı Akım Rölesi : Elektrik akımının manyetik alan etkisiyle çalıştığı röle tipidir.
  • Termik Aşırı Akım Rölesi :

1)Bir Fazlı Motorların Korunmasında Kullanılan ; Metallerin genleşme farklarından yararlanılarak bimetal adı verilen sistemler geliştirilmiştir.Bir fazlı için kullanılanlar da kendi arasında ikiye ayrılırlar.

a)Direkt Isıtmalı Termik Aşırı Akım Rölesi : Bimetal şerit üzerinden akım geçer.

b)Endirekt Isıtmalı Termik Aşırı Akım Rölesi : Küçük bir direnç teli üzerinden akım geçer.

2)Üç Fazlı Motorların Korunmasında Kullanılan ; Akım , üç bimetal üzerine sarılı krom-nikel direnç tellerinden geçmektedir.

Sigorta ve Termik Seçiminde rastgele seçim yapılamaz.Örnek olarak 6A’lik sigorta gerekirken 25A’lik sigorta kullanımı sistemi korumaz.

Termistörlü Koruma Röleleri :

Motoru korumak için kullanılırlar ve motor sargılarının arasına yerleştirilebilecek şekilde üretilirler.Motoru kumanda eden kontaktörün devre dışı edilmesini sağlayacak şekilde üretilirler.

PTC : Sıcaklık arttıkça direnç değeri pozitif olarak artar ve üzerinden geçen akım doğal olarak azalır.

NTC : Sıcaklık arttıkça değeri azalır ve direnç değeri negatif yönde artar.Üzerinden geçen akımda doğal olarak artar.

Faz Koruma Röleleri : Üç fazlı çalışan motorlarda R-S-T uçlarından herhangi birinin kesilmesi istenilmeyen ve tehlikeli bir durumdur.Bu durumu engellemek için sigorta , termik vb. elemanlara ek olarak elektronik yapılı ‘Faz Koruma Röleleri’ üretilmiştir.

Aşırı ve Düşük Gerilim Röleleri : Asenkron motorlar +/-%10’luk gerilim değişimlerinde normal olarak çalışmalarına devam ederler.Gerilimin yükselmesi ya da düşmesi halinde motor akımı artar ve bu durum sargılarda oluşan  ısıyı artırır.Bu röleler gerilimin anma değerinin %10 altına düşmesi ya da üstüne çıkması durumunda devreyi açar.

Sınır Anahtarları (Limit Switch) :

Sınır anahtarları mekanik bir etki ile kontakları konum değiştiren elemanlara verilen isimdir.Ani temaslı sınır anahtarları ve kalıcı tip sınır anahtarları olmak üzere ikiye ayrılırlar.

Termostatlar :

Termostatlar ısı etkisiyle kontaklarının konumlarını değiştiren cihazlara denir.Termostatlar ısıtma,soğutma vb. sıcaklık derecesini belli değerlerde tutmak amacıyla kullanılırlar.Üç çeşidi vardır ;

  • Oda Termostatı
  • Sıvı Termostatı
  • Katı Madde Termostatı

Yapıları bakımından ise yine üçe ayrılırlar ;

  • Bimetalli termostat : Genleşme katsayısı farklı iki metal prensibi
  • Gazlı termostat : R12 , N2 vb. gaz kullanılır.
  • Civa tüplü termostat : Soğuk ortamda bimetal kıvrılması sonucu civa kontaklarının birbirine bağlanması prensibi ile çalışır.

KUMANDA DEVRELERİ NEDİR SONUÇ :

Bugünki yazımızda Kumanda Devreleri Nedir adlı konuyu sizlerle paylaşıyoruz.Elektronik çevrimlerden oluşur  ve bu çevrimleri anlayabilmekte bu elemanları tanımaktan geçer.Özellikle arıza çözen birisi iseniz ya da bu alanda kendinizi geliştirmek istiyorsanız , kendinize bu alanlarda daha çok bilgi ve imkan sağlamalısınız.Röle geçirmez ve makine çalışmaz.Ya da kontaktör çekmez ve motor dönmez.Bu gibi onlarca arıza durumunu sistem ve cihazları tanıyarak daha kolay çözebilir ve bir pano vb. tasarlarken hızla hareket edebilirsiniz.İyi çalışmalar.

 

Endüstriyel Elektronik Elemanları Nedir

ENDÜSTRİYEL ELEKTRONİK ELEMANLARI

 

Endüstriyel Elektronik Elemanları Nedir ?.Endüstriyel Elektronik Elemanları nasıl kullanılır ?.Endüstride en çok kullanılan elemanlar nelerdir ?.Endüstriyel Elektronik Elemanları hakkında öz bilgilerle karşımıza çıkabilecek yapılardaki sistemleri anlayabilmek adına bir altyapı oluşturmaya çalışacağız bu yazımızla.

Endüstriyel Elektronik denildiğinde çok farklı ve katmanlı sistemler karşımıza çıkabilmektedir.En temelinde ise tüm bunların ‘board’ dediğimiz ya da kendi tabirimizle cihazların kartları yatmaktadır.Bu kartlar üzerinden sistemin nasıl çalışacağı ve nasıl hareket edeceği vb. belirlenir.Bu kartlar üzerinde mevcut bir direncin bozulması dahil sistemi etkileyebilmektedir.Örnek olarak bir diyodun sızdırması  o kanaldaki sinyalleri etkileyecektir ve bozuk çıkan sinyaller sistemi hataya sürükleyecektir.

Bu derinlemesine olan bir konu olup , temelinde elektronikte kullanılan cihazlara hakim olarak sisteme de hakim olabilmek yatar.

ENDÜSTRİYEL ELEKTRONİK ELEMANLARINA GİRİŞ

 

1 ) Termistör Nedir ?

Termistörler ‘Isıya duyarlı eleman ya da ısıl dirençler ‘ olarakta adlandırılabilirler.Devre üzerinde sıcaklık kontrolü yapabilmek ve sistemi yüksek sıcaklıktan korumak için ısı sensör ve transdüserleri kullanılır

Termistör 2 çeşittir ; – PTC ve –NTC

PTC :Sıcaklığın artmasıyla birlikte direnç değerinin de arttığı termistör çeşididir.

NTC :Sıcaklığın artmasıyla birlikte direnç değerinin azaldığı termistör çeşididir.

2 ) Fotoelektronik Elemanlar Nedir ?

  1. Fototristörler (LASCR) : Gate ucuna ışık geldiğinde Anot ucundan Katot ucuna doğru tek yönde akım geçiren devre elemanına denir.Endüstriyel anlamda çok fazla kullanım alanı yoktur.
  2. Fototriyak : Gate ucuna ışık geldiğinde A1-A2 uçları arasından her iki tarafa da ışık geçirebilen devre elemanıdır.Fototriyaklarda uygulamada az kullanılmaktadırlar.
  3. Optokuplörler :Işık yayan bir eleman ile ışık algılayan elemanın aynı gövde içerisinde birleştirilmesiyle elde edilen elemanlara ‘optokuplör’ denir.Optokuplörler , ışık yoluyla iki ayrı özellikli devre arasında elektriksel bağlantı olmadan irtibat kurulması gereken devrelerde kullanılır.
  4. Optointerraptırlar (Açık Tip Optokuplör) :Optokuplörlere çok benzeyen devre elemanlarıdır.Tek farkları ise ışık yayan eleman ile ışığı algılayan eleman arasına eleman girecek kadar açık gövdeli dizayn edilmiş olmalarıdır.
  5. Transistörler :Daha önce Transistörlerle alakalı bir makale yayımlamıştık.Kısaca belirtmek gerekirse , üç yarı iletkenin birleşiminden oluşmuş devre elemanlarına denir.Üç ayağa sahip olup bu ayaklar Beyz(B) , Emiter(E) ve Kolektör(C)’dür.

3 ) SUS (Silikon Tek Yönlü Anahtar) Nedir ?

Tek yönde akım geçiren tetikleme elemanlarına SUS denir.Ayakları A,K,G şeklinde adlandırılmıştır.

İletime geçirilme yöntemi ise şunlardır.

  • G ucuna Eksi (-) tetikleme uygulayarak
  • SUS’un anoduna şaseye göre 7.4-7.5 V arası gerilim uygulayarak

Daha düşük gerilimlerde tetiklenmesi istenilirse G-K arasına zener diyod ve ya direnç eklenir.

b ) SBS (Silikon İki Yönlü Anahtar) : İki yönde akım geçirebilen tetikleme elemanlarıdır.Birbirine paralel olan iki adet SUS’tan oluşmuştur.Gate ucu üzerinden hem (+) hem de (-) ile tetiklenebilir.Tetikleme gerilimi ise 6 ila 10V arasında değişebilir.Darbe üreteci olarak triyakların vb. tetiklenmesinde kullanılır.

4 ) Tristörler Nedir ?

İki yarı iletken ile diyodlar , üç yarı iletken ile transistörler ve dört yarı iletken ile ‘Tristörler’ yapılmıştır.

Anot(A) , Katot(K) ve Gate(G) uçları olan tristör doğru ve alternatif akımda çalışabilen bir ‘Güç Kontrol’ elemanıdır.İletime geçirilebilmesi için G ucuna kısa süreli bir akım(sinyal) uygulamak yeterlidir.Tetikleme  uygulandığında bu cihazlar saniyenin 1/1000 i kadarlık bir sürede iletime geçer.

Tristörlerin kesim anında Anot-Katot uçları arası direnç çok yüksektir.İletim anına geçildiğinde ise Anot-Katot arası direnç 0,2W gibi çok düşük bir düzeye iner.Yüksüz bir çalıştırma esnasında aşırı akım geçişi olur ve eleman bozulur.Bu sebeple devreye mutlaka bir yük bağlamalısınız.

5 ) Diyak Nedir ?

Her iki yönde de akım geçirebilen tetikleme elemanına diyak denir.Alternatif akımda kullanılan diyod anlamına gelmektedir.Diyak aslında tetikleme (Gate) ucu olmayan iki tristörün birleşiminden oluşmuştur.

Diyaklar bir sinyali belli bir seviyeye kadar bloke ederler ve geçirmezler.20-50V arası uygulanan bir gerilimin ardından aniden iletkenleşen elemanlardır.SCR ve triyaklı devrelerde yaygın olarak kullanılırlar.

6 ) Triyak Nedir ?

Sekiz yarı iletkenden oluşan ve her iki yönde de akım geçirebilen elemanlara denir.Ayakları A1-A2-G olarak kodlanmıştır ve Gate ucu A1-A2 arası geçen akımı denetler.Triyaklarda A2 kutbu da yükün bağlandığı uçtur.

Triyak iki adet tristörün ters paralel bağlanmış haline denir.Triyak DC’de çalışırken Gate ucu bir kez tetiklendiğinde A2-A1 arası sürekli çalışırken, AC’de çalışırken Gate ucu tetiklendiği sürece A2-A1 arası iletken kalır.

Triyak AC beslemeli devrelerde kullanılırken Gate ucuna bağlanan diyak , UJT , PUT , SUS , SBS , neon lamba vb elemanlarla tetiklenme anı daha iyi ayarlanabilir.Bu sayede A2-A1 arasından geçen akım kontrol edilerek alıcının istenilen güç değerinde çalışması sağlanabilir.

7 ) Dört Tabaka (Shockley , PNPN , 4D ) Diyodlar Nedir ?

Dört yarı iletkenin birleşmesinden oluşmuş elemanlar olup doğru polarma altında çalışırken uçlarına uygulanan gerilim iletim seviyesine ulaşıncaya kadar ters polarize edilmiş normal diyod gibi çalışırlar.

Uygulanan gerilim yükselerek iletim gerilim seviyesine kadar ulaştığında, diyod aniden iletime geçer ve üzerine düşen gerilim de azalmaya başlar.Gerilim belli bir değere kadar azaldıktan sonra tekrar yükselmeye başlar ve bu noktadaki gerilime tutma gerilimi denir.

İletim gerilimleri 10-100V arasında olup iletim akımları 1-50ma arasında değişmektedir.

8 ) SCS NEDİR ?

P ve N tipi dört yarı iletken maddenin birleştirilmesiyle elde edilmişlerdir.İki adet tetikleme kutbu olan elemana SCS denilir.SCS’lerde G1 kapısı (+) polariteli akımla ve G2 kapısı (-) polariteli akımla tetiklenir.

SCS’yi tetiklemek için G1 kapısına (-) ve G2 kapısına (+) yönlü akım uygulamak yeterlidir.

Endüstriyel Elektronik Elemanları Nedir Sonuç :

Bugünki yazımızda Endüstriyel Elektronik Elemanları Nedir adlı konuyu işledik.Karşılaşma ihtimalimizin yüksek olduğu elemanlara yer vermeye çalıştığımız yazımızda temel olarak komponentler hakkında bilgi vermeye çalıştık.Endüstriyel anlam dahil birçok devre üzerinde de karşılaşacağınız bu elemanları tanımak ve onlar hakkında bilgi sahibi olmak sizlere hız ve güç kazandıracaktır.İyi çalışmalar.

Transistör ve Kondansatör Nedir ?

TRANSİSTÖR ve KONDANSATÖR

 

Transistör ve Kondansatör nedir ve nasıl kullanılır ?.Transistör ve Kondansatörün kullanım alanı nerelerdir ?.Ne işe yararlar ?.Transistör  ve kondansatör çeşitleri nelerdir ?.Bugünki yazımızda Transistör ve Kondansatör hakkında detaylı bilgi vermeye çalışacağız.Hemen hemen her devre üzerinde bulunan Transistör ve Kondansatör elektrik ve elektroniğin temelini oluşturan devre elemanlarından ikisidir.Bu elemanların çeşitlerine ve işlevlerine birlikte göz atalım.

TRANSİSTÖR NEDİR ?

Elektronik sistemlerin gelişmesi ve üst seviyelere çıkabilmesi Yarı İletken Temelli olan Transistörlerin bulunmasının ardından gerçekleşmiştir.Kısaca transistör , bir anahtarlama elemanıdır.Bugün uygulamalarda kullanılan transistör çeşitleri 100.000’e yakındır.Germanyum veya Silisyumdan yapılan Transistörlerde , Silisyum  Transistörlerin Germanyum’a nazaran birçok sakıncayı kaldırmasıyla , Silisyum Transistörler öne çıkmıştır.

1949 yılında bipolar (İki polarmalı) olan  transistörler Schockley  tarafından geliştirilmiştir.Teknik olarak bu transistörler BJT olarak nitelendirilip açılımı ise ‘Bipolar Junction Transistör’dür.

Transistör kelimesinin nereden geldiğine bakacak olursak ,  Transfer ve Resistor sözcüklerinin kısaltılmasıyla açığa çıkmıştır.Transistör 3 ayağa sahiptir ;

  • Emiter(Emitter) olan ve karşılığı ‘Yayıcı’ olan ‘E’
  • Kolektör(Collector) olan ve karşılığı ‘Toplayıcı’ olan ‘C’
  • Beyz (Base) olan ve karşılığı ‘Taban , giriş’ olan ‘B’

Transistörler NPN ya da PNP olarak iki tipe ayrılır.Çalışma mantığı ise; B (Base) ucu tetiklendiğinde C-E arasında ki direnç değeri azalarak akım geçirir.Collector-Emitter arasından geçecek olan  akım, Beyz ucuna uygulanan ‘tetikleme akımının miktarına’ bağlıdır.

Transistörler musluk ya da vanaya benzetilebilir.Musluk ya da vana akan sıvıyı denetlerken Transistör ise geçen akımı denetler.

Transistörlerin Sağlamlık Testinde Kullanılan Yöntemler ;

  • Multimetre kullanılarak sağlamlık testi
  • Polarma gerilimine bakarak sağlamlık testi

Transistörlerin Güce Göre Sınıflandırılması ;

  • Küçük Güçlü Transistörler : 0-1W arasında güç harcayan transistörlerdir.
  • Orta Güçlü Transistörler : 1-20W arası güç harcayan transistörlerdir.
  • Yüksek Güçlü Transistörler : 20W ın üzerinde güç harcayan transistörlerdir.

Transistörü Bozan Unsurlar ;

  • Limit değerlerinin üzerine çıkma
  • Yüksek sıcaklık
  • Manyetik alanlar
  • Ters gerilimlerle çalıştırma
  • Kötü lehim(Soğuk lehim) ve kirlenme
  • Sarsıntı

KONDANSATÖR NEDİR ?

Elektrik yüklerini çok küçük bir zaman aralığında depo eden  ve tekrar bırakan  elemanlara ‘Kondansatör’ denilir.Kondansatörün  sembolü ‘C’dir ve birimi Farad’dır.Kondansatörler Kutuplu ve Kutupsuz olmak üzere ikiye ayrılmışlardır.

Kondansatör iki iletken levha arasına konulan bir yalıtkandan oluşur.Bu yalıtkana ise elektriği geçirmeyen anlamına gelen Dielektrik denir.

Kutuplu olan kondansatörlerde (+) ve (-) uçlar belirtildiğinden bu tip kondansatörler sadece DC ile çalışan devrelerde kullanılırlar.Kutupsuz olan kondansatörler ise hem Ac hemde Dc gerilimde kullanılabilirler.

Kondansatör DC bir üretece bağlandığında (+) plaka +Q ve (-) plaka –Q kadar elektrik yüküyle yüklenir.

Kondansatör yükünün kondansatör potansiyeline oranına  kondansatörün kapasitesi adı verilir.

Kapasiteyi Etkileyen Büyüklükler ;

  • Plakaların yüzey alanı
  • Plakaların birbirine yakınlığı
  • Araya konulan yalıtkanın cinsi

Kondansatörün bir R direnci üzerinden şarj olurken , uçlarında bulunan gerilimin , Ubesleme geriliminin %63,2 sine çıkması için geçen zamana bir zaman sabitesi denilir veya dolu bir kondansatörün boşalma esnasında %36,8’ine düşmesi için geçen zamana denir.

Kondansatörün  bacakları DC bir  kaynağa  bağlandığında ,mevcut ampermetrenin ibresi ilk olarak yüksek bir değer gösterecektir ve ardından 0 A değerine doğru düşecektir.

Kondansatör Çeşitleri ;

A ) Elektrolitik Kondansatörler

  • Sıvılı Tip Elektrolitik
  • Kuru Tip Elektrolitik

B ) Kağıtlı Kondansatörler

C ) Metal-Kağıtlı Kondansatörler

D ) Plastik Kondansatörler

E ) Tantal Kondansatörler

F ) Seramik Kondansatörler

G ) Mika (Mikalı) Kondansatörler

H ) SMD (Surface Mounted Device ) Kondansatörler

I ) Polyester Kondansatörler

Kondansatörlerin Kapasite Değerinin Rakam , Harf ve Renk İle Gösterimi

Küçük gövdeli bir kondansatörde,

p68 bulunuyorsa C: 0,68 pF

15 bulunuyorsa C: 15 pF

470 bulunuyorsa C: 47 pF

152 bulunuyorsa C: 1500 pF

472 bulunuyorsa C: 4700 pF

103 bulunuyorsa C: 10.000 pF

104 bulunuyorsa C: 100.000 pF

1n bulunuyorsa C: 1 nF

1n2 bulunuyorsa C: 1,2 nF

33n bulunuyorsa C: 33 nF

039 bulunuyorsa C: 0,039 mF

05 bulunuyorsa C: 0,05 mF

0,5 bulunuyorsa C: 0,5 mF

m47 bulunuyorsa C: 0,47 mF

Toleranslı rakamsal kodlamada harflerin tolerans karşılıkları şöyledir ;

B: ± % 0,1  C: ± % 0,25  D: ± % 0,5   F: ± % 1

G: ± % 2   J: ± % 5  K: ± % 10  M: ± % 20

Toleranslı rakamsal kodlama örnekleri:

P15B kodu varsa C: 0,15 pF ± % 0,1 tolerans

100J kodu varsa C: 100 pF ± % 5 tolerans

123Jkodu varsa C: 12000 pF ± % 5 tolerans

104K kodu varsa C: 100000 pF ± % 10 tolerans

0,001(K) kodu varsa C: 0,001 mF ± % 10 tolerans

473M kodu varsa C: 47000 pF ± % 20 tolerans

TRANSİSTÖRLER ve KONDANSATÖRLER SONUÇ  :

Bugünki yazımızda Transistörler ve Kondansatörler hakkında sizlere bilgi vermeye çalıştık.Her iki devre elemanı da hakkında sayfalar dolusu yazı yazılabilecek kadar geniş içeriklere sahip olup sürekli olarak karşımıza çıkmaktadır.Burada ki temel konu ise bu devre elemanlarının nasıl çalıştığı ve karşımıza hangi şekilde gelebileceğine hakim olmaktır.Bu yazımızda da sizlere bu konuda yardımcı olmaya çalıştık.İyi çalışmalar.

 

 

Elektrik Kazaları ve Elektrik Çarpması Nedir

ELEKTRİK KAZALARI

Elektrik Kazaları ve Elektrik Çarpması nedir ?.Elektrik nasıl çarpar ?.Elektriğin vücudumuz üzerinden akışı nasıldır ya da nasıl etkileri bulunur ?.Ölümcül olan elektrik değerleri nelerdir?.Bugünki yazımızda sizlere elektrik ile ilgili konu üzerinde açıklamalar yapmaya çalışacağız.Ülkemizde genelde 220 V ile 380 V ile enerji dağıtımı yapılmaktadır. Eğer faza ya da faz ile nötr uçlarına dokunursanız, o  zaman vücuttan belli değerde bir akım geçişi olur. Bedenden geçen akımın değeri, derinin nem ve nasır durumuna göre değişiklik gösterir.Yani  yapılan yanlış hareketlerin  ardından açığa çıkan ve  çalışma durumunu  kesintiye uğratan ve aynı zamanda daha önceden plânlanmamış , kurgulanmamış olan durumlara  ‘Elektrik kazası’  denir. Elektrik kazası, bu durumuyla ve oluşma durumuyla  bir iş kazası olarak kabul edilmektedir.

Elektrik kazalarının nedenleri şunlardır :

  • Acele hareket ederek ve  dikkatsiz, hasta veyahut yorgun vb. durumda iken çalışmak.
  • Mevcut bir iş ile ilgilenirken başka bir işle ilgilenmeye başlamak.
  • Sistemde ya da cihazda hala enerji varken bağlantı yapmaya çalışmak
  • Kullanılan alet veya cihazların kalitesiz oluşu

Elektrik Kazalarına Karşı Alınması Gereken Önlemler ;

Eğer arıza bölgesine gidiyorsanız yanınıza aldığınız araç ve gereçler tam olmalı ve bu araç gereçlerin tam ve sağlam olmasına dikkat edilmeli , önem gösterilmelidir.Arıza bölgesine gittiğinizde arızanın  nedenini öğrenmelisiniz.Ardından enerjiyi keserek o bölgeye uyarı levhası asmalısınız.Tüm gereken önlemleri aldıktan sonra onarıma ya da müdahaleye geçilmelidir.Arızalı makinelerin ya da cihazların yapısını ve çalışmasını ve  elektrik donanımını çok iyi bilmeli ve bilgi sahibi olmalısınız.

  • Arızaya müdahale sırasında o işe yoğunlaşmalı ve kesinlikle başka şeylerle meşgul olunmamalı ve düşünülmemelidir.
  • Arızaya müdahale esnasında iş önlüğü giymelisiniz.
  • Elektrik arızaları yada mevcut sorunlara kesinlikle işin ehli birisi yada elektrik teknisyeni tarafından müdahale edilmeli ve  yetkili olmayan kişilerin müdahale etmesine izin verilmemelidir.
  • Elektrik kazalarına karşı alınması gereken önlemler ve aksi bir durumda oluşacak yaralanma vb. duruma karşı ilkyardım çok iyi bilinmeli ve uygulanabilmelidir.
  • Atelyöde kesinlikle en az bir ecza dolabı bulundurulmalı ve ilk yardım araç ve gereçleri eksiksiz, son kullanma tarihi geçmemiş ve kullanılır durumda olmalıdır.
  • Yaşadığınız , çalıştığınız ortamda ya da çalışma alanlarında hastahane, itfaiye ve ilk yardım merkezleri vb. telefon numaralarının olduğu göze çarpacak şekilde bulunan levhaları herkesin görebileceği şekilde asılmalısınız.
  • Çıplak elle üzerinde elektrik bulunan akım taşıyan hatlara kesinlikle temas etmemelisiniz.
  • Islak elle kesinlikle elektrik anahtarlarının konumunu değiştirmeye çalışmamalısınız.
  • Uğraştığınız cihaz ya da makine enerji altında iken onarım yapıyorsanız sağ elinizi kullanarak çalışmalısınız.
  1. Elektrik İnsanı Nasıl Çarpar ?

İnsan bedeninde bulunan her bölgenin direnci farklıdır ve ıslak olarak bulunan  dil ile nasırlı bir el arasında direnç açısından çok büyük fark vardır.Örnek vermek gerekirse 4, 8, 12, 24 volt gibi alçak gerilimler  insan bedeni üzerinden çok az bir miktarda akım dolaştırabilir. Miliamper düzeyinde olan  bu akımlar öldürücü etkide bulunamaz.Fakat ,  42 V ve üzeri değerde bulunan gerilimler beden üzerinde  şok, sarsılma, kasılma etkileri oluşturabilir. İnsan bedeni yapı olarak elektrik akımını kolayca geçirir.Vücudun üzerinden geçen akımın miktarı yükseldikçe kalp, beyin gibi organların hasar görme düzeyi artar.

Elektrik çarpmasının yaratacağı olumsuz etkiler ise aşağıdaki unsurlara göre değişiklik gösterir ;

Elektrik akımının beden üzerinden geçireceği akımın değeri,

Temas edilen gerilimin değeri,

Elektrik akımının beden üzerinden geçtiği bölge,

Elektrik akımının beden üzerinden geçiş süresi ,

Akım Değeri :

İnsan bedeni üzerinden geçen akımın negatif etkileri şu şekilde sıralanabilir ;

  • 1-8 mA (0,001-0,008 A) Aralığındaki Akım :

Bu akım değerleri beden üzerinde şok etkisi yapar.Hafif bir sarsıntı ve heyecanlanma duygusu yaratır.

  • 15-20 mA (0,015-0,02 A) Aralığındaki Akım :

Beden üzerinde geçtiği bölgedeki kaslar üzerinde kasılma meydana gelir. Bu durumda el kasları istem dışı kasılır ve  tutulan iletkeni bırakamayabilirsiniz.Bu durumda eğer akımın bedenden geçiş süresi uzayacak olursa ölümle sonuçlanabilir.

  • 50-100 mA (0,05-0,1 A) Aralığındaki Akım :

Beden üzerinde yüksek derecede kasılmalara, solunum güçlüğüne ve eğer süre uzarsa ölüme sebep olabilir.

  1. 100-500 mA (0,1-0,5 A) Aralığındaki Akım :

Akımın beden üzerinden geçiş süresine bağlı olarak , kesin ölüme neden olur.

Gerilim Değeri :

Bedenimiz üzerinde olumsuz etki meydana getiren gerilim değerlerini aşağıdaki durumlarda ayırabiliriz;

0-42 Volt Arasında bulunan Gerilimler

Bu gerilim aralığı düşük gerilim olarak adlandırılır. İnsan bedeni için tehlikesi bulunmamaktadır.0-42 Volt değerler arasında olan gerilimler beden üzerinden tehlike sınırının altında akım geçişine sebep olur.

  • 42-65 Volt Arası Gerilimler

İnsan bedeni üzerinde yaralanmalara sebep olabilir.Eğer vücuda etki süresi uzayacak olursa ölümle sonuçlanabilir.

  • 65 Volt ve Üzeri Gerilimler

Bu değerin  üzerindeki değerler ölümle sonuçlanan durumlara sebep olur.

Direnç Değeri :

Ohm kanununa istinaden insan bedeni üzerinden geçen akımın değeri gerilimle doğru orantılı olup , direnç ile ters orantılıdır.İnsan bedeni üzerinde oluşan elektriğe karşı gösterdiği direnç değeri ortalama 1000 ohm olarak alınmasına rağmen, bedenin farklı bölgelerinde bulunan değişik direnç değerleri gösterir.

Bu değerlere bakacak olursak ;

  • Kuru deri (iki el arası için) : 100.000 – 300.000 W
  • Nasırlı deri (iki el arası için) : Ortalama 500.000 W
  • Islak deri (iki el arası için ) : 1000 W
  • El-ayak arası için : 400 – 600 W
  • İki kulak arası için : 100 W

Elektrik Kazaları ve Elektrik Çarpması Sonuç :

Bu yazımızda sizlere Elektrik Kazaları ve Elektrik Çarpması hakkında bilgi vermeye çalıştık.Elektrik istenilmeyen durumlara ve hatta ölüme kadar sonuçlara sebep olabilecek kadar tehlikeli olabilir.Bu konuda Elektrikle uğraşan herkesin önlemini alması ve dikkat etmesi zorunluluktur.İyi çalışmalar.

Elektrik Elektronik İngilizcesi -3

ELEKTRİK ELEKTRONİK İNGİLİZCESİ -3

Elektrik Elektronik İngilizcesi serisine kaldığımız yerden devam ediyoruz.Bu seride sizlere mümkün olduğunca sık karşılaşabileceğiniz kelimelerin Türkçe anlamlarını vermeye çalışıyoruz.Her yerde olduğu gibi bu alanda da olmazsa olmaz olan İngilizceyi özümseyebilmek adına bu kelimelerden başlayarak bir öğrenme süreci yürütebilirsiniz.

ELEKTRİK ELEKTRONİK İNGİLİZCESİ SERİSİ -3

Power Electronic Systems : Güç elektroniği Sistemleri

Classification : Sınıflandırma

Convention : Düzen

Block Diagram : Blok Diyagram

Growth : Büyüme

Switch : Anahtar  , Şalter

Efficiency : Yeterlilik

Ripple : Kıpırtı , dalgalanma

Pump : Pompa

Valve : Valf

Lighting : Işık

Blowers & Fans :  Havalandırma & Fanlar

Industrial Lasers : Endüstriyel Lazerler

Decouples : Ayrıştırmak

Rectifier Mode : Doğrultma Modu

Bi-directional : Çift yönlü

Simulation & Computing : Simülasyon & Programlama

Insulated Gate Bipolar Transistor : Yalıtılmış Kapı Bipolar Transistör

Half-wave : Yarım Dalga

Subcircuit :  Alt devre

Steady State : Hazır durum

Discrete Value : Ayrık Değer

Voltage Doubler : Voltaj çiftleyici

Redrawing : Yeniden Düzenleme

Purely : Yalnızca

Used for heating : Isıtma için kullanma

Static : Statik

Energy Storage : Enerji deposu

Current-control mode : Akım kontrol modu

Photovoltaic Interface : Fotovoltaik arayüz

Superconductive inductor : Süper iletken iletken

Correction : Doğrulama

Conductivity Modulation : İletkenlik modülasyonu

Evaluate : Değerlendirmek

Scan : Tarama

Scan Cycle : Tarama zamanı

Executes : Yürütmek

Halt : Durmak , durdurmak

Reverse Current : Geri akım

Normally Close Contact : Normalde kapalı kontak

Normally Open Contact : Normalde açık kontak

Branch :  Dal

Multiple Output : Çoklu çıkış

Convergence : Bir noktada birleşme

Oscillating Circuit : Salınım devresi

Feedback Data : Geribesleme datası

Data Buffer : Veri arabelleği

Agitator : Çalkalıyıcı

Blowing : Hava üfleme

Alembic : Damıtıcı

Allochromatic Crystal : Işık iletken örüt

Altimeter : Yükseklik ölçer

Amplifier : Yükselteç

Aritmetic Shift : Aritmetik kaydırma

Array : Dizi , sıra

Computational Complexity : Hesaplama karmaşıklığı

Concavity : İçbükeylik

Coolant : Soğutkan , soğutucu

Core Memory : Çekirdek bellek

Coulmetric : Yükölçümsel

Cut-off : Kesme , kesilme

Declination : Eğim

Degassing : Gaz giderme

Dehumidifier : Nem giderici

Demodulator : Çözücü

Dynamometer : Kuvvet ölçer

Electroluminescence : Elektriksel ışıma

ELEKTRİK ELEKTRONİK İNGİLİZCESİ -3 SONUÇ :

Bu yazımızda Elektrik Elektronik İngilizcesi -3 adlı yazımızı tamamlamış bulunmaktayız.Elektrik Elektronik severler ve teknik İngilizceye hakim olmak isteyenler adına kılavuz niteliğinde olması arzusuyla hazırladığımız bu yazılarımız  umuyoruz ki sizlere faydalı olacaktır.Sıkı bir çalışma disipliniyle İngilizce çok kolay halledilebilir.Kendinize inanın.İyi  çalışmalar.

Lojik Devreler

LOJİK DEVRELER

Lojik devreler nedir ?.Lojik devrelerin önemi nedir ?.Lojik devreler nerelerde kullanılır ve ne işe yarar ?.Lojik devreler hakkında öne çıkan ve elektrik – elektronikle uğraşan herkesin bilmesi gereken bilgileri sizinle bugünki yazımızda paylaşıyoruz.

LOJİK DEVRELER NEDİR ?

Lojik denildiğinde aslında ‘mantık’ kelimesine atıfta bulunulmaktadır.Mantık kapıları da denilen bu kelime İngilizcede ki ‘Logic’ kelimesinden gelmektedir.

Burada önemli kavramlar bulunmaktadır ve bu devrelerin mantığı Binary , Oktal , Decimal ve Hexadecimal dediğimiz sayısal ifadelerle başlamaktadır.

Binary denildiğinde aklımıza gelmesi gereken ifade ‘1’ ve ‘0’dır.Yani binary bir sistem de sonuç ya ‘0’ ya da ‘1’dir.Diğer bir ifadeyle ‘1’ ise yüksektir , doğrudur , +5V’tur  ve kapalı kontaktır.’0’ ise alçaktır , yanlıştır , 0 V’dur ve açık kontaktır.Kare dalgayı gözünüzün önüne getirdiğinizde High (Yüksek) kısmı ‘1’ olmaktadır ve Low(Alçak) kısmı ‘0’ olmaktadır.

Burada önemli bir kavram daha bulunmaktadır ; ‘BİT’.Bit’in açılımı Binary Digit’dir.

Örneğin ; (100001110011) ikilik sistemde bir binary sayıdır.Burada sağ baştaki ilk rakam ‘LSB’ olarak adlandırılır.LSB; En düşük değerlikli bit(Least Significant Bit)’dir.MSB ise en soldaki rakam olup En yüksek değerlikli bit(Most Significant Bit)’dir.

Decimal denildiğinde ise aklımıza gelmesi gereken 1’den 9’a kadar olan rakamlardır.Decimal 10’luk sayma birimidir ve 1,2,3,4,5,6,7,8,9’dan oluşur.

Oktal denildiğinde ise aklımıza gelmesi gereken 1’den 7’ye kadar olan rakamlardır.Oktal 8’lik sayma birimidir ve 1,2,3,4,5,6,7’den oluşur.

Hexadecimal denildiğinde ise aklımıza gelmesi gereken 1’den 15’e kadar olan rakamlardır.

Hexadecimal 16’lık sayma biridir ve 1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F’den oluşur.

Decimal       Binary       Octal        Hexadecimal

0                    0000         0                 0

1                    0001         1                 1

2                    0010         2                 2

3                    0011         3                 3

4                    0100         4                 4

5                    0101         5                 5

6                    0110         6                 6

7                    0111         7                 7

8                    1000         8                 8

9                    1001         9                 9

10                  1010         10               A

11                  1011         11               B

12                  1100         12               C

13                  1101         13               D

14                  1110         14               E

15                  1111         15               F

LOJİK KAPILAR :

  • Ve (And ) Kapısı : Q= A x B (Q eşit A ve B)
  • Veya (Or) Kapısı : Q = A + B (Q eşit A veya B)
  • Değil (Not) Kapısı : Q = A’ (Q eşit değildir A)
  • Vedeğil (Nand) Kapısı : Q = A’xB’ (Q eşit A vedeğil B)
  • Veya Değil (Nor) Kapısı : Q = A’ + B’ (Q eşit A ve ya B değil)

TEKNİK BİLGİ :

  • SSI (Small Scale Integrasyon – Küçük Ölçekli Entegrasyon)

Bu entegre devreler 20 lojik kapı içerir.

  • MSI (Medium Scale Integrasyon – Orta Ölçekli Entegrasyon)

Bu entegreler 1000 bellek bitinden daha az ve 20 ila 100 arasında kapı içeren entegre devreleridir.

  • LSI (Large Scale Integrasyon – Geniş Ölçekli Entegrasyon)

Bu entegre devrelerde 1000’den 16.000’e kadar bellek biti bulunur ve 100 ila 5000 arası lojik kapı bulunur.

  • VLSI (Very Large Scale Integrasyon – Çok Geniş Ölçekli Entegrasyon)

Bu entegre devrelerde 5000’in üzerinde lojik kapı bulunur.

BOOLEAN MATEMATİĞİ :

A + 0 = A

A + 1 = 1

A + A’ = 1

A + A = A

A x 0 = 0

A x 1 = A

A x A’ = 0

A x A = A

A + AxB = A

A + A’xB = A + B

(A + B) x (A + C) = A + BC

LOJİK DEVRELER SONUÇ :

Lojik devreler konusunda detaylı bilgi vermeye çalıştık bugün sizlere.Özellikle Plc yazarken ‘1’ ve ‘0’ mantığını algılayabilmek çok önemlidir.Makinaların dilini anlayabilmek ve onları kontrol edebilmek adına çok önemli olan Mantık Devrelerini özümsemeniz sizler açısından çok faydalı olacaktır.Yükselen kenar ve alçalan kenar mantığından , açık kapalı kontaklara kadar hemen herşey 0 ve 1 ile ifade edilebilir.Bu konuya eğilmeniz dileğiyle.İyi çalışmalar.

Temel Birimler – Ölçüler ve Formüller

TEMEL BİRİMLER – ÖLÇÜLER VE FORMÜLLER

 

Elektrik – Elektronik’te kullanılan temel birimler , ölçüler ve formüller nelerdir?.Açıklamaları nelerdir?.Temel olarak bilinmesi gereken ifadeler nedir?.Bugün ki yazımızda sizlere temel birim , ölçü ve formülleri açıklayacağız.

Her işte olduğu gibi elektronikte de temel birim ve ifadeleri bilmek ve anlamak size yaptığınız işin ne olduğunu gösterecektir.Ezberci bir yaklaşımdan uzak durmak bilhassa elektronik için çok önemlidir.

Ne yapacağınızı ve ne kullanacağınızı bilmeniz ise sizi hedefinize ulaştıracak en güçlü yoldur.

TEMEL BİRİMLER  – ÖLÇÜLER VE FORMÜLLER NELERDİR ?

Uzunluk Nedir ?

Uzunluğun birimi metre olup sembolü ‘m’dir.1 m uzunluk demek, ışığın vakum içerisinde (1/299792468) saniyede almış olduğu yolun uzunluğudur.

Kütle Nedir ?

Kütlenin birimi kilogram olup sembolü ‘kg’dır.1 kg, Uluslararası Kilogram prototipinin kütlesine eşittir ve tanımı budur.

Zaman Nedir ?

Zamanın birimi saniye olup sembolü ‘s’dir.1 saniye demek, Cs-133 atomunun temel enerji düzeyinde iken, çok fazla ince olan iki ince yapı durumu arasındaki geçişe istinaden gelen ışımanın (dalga boyu) 9.192.631.770 periyodik süresidir.

Elektrik Akım Şiddeti Nedir ?

Elektrik Akım Şiddetinin birimi Amper olup sembolü ‘A’dır.1 amper demek , eni ve ya boyutları çok önemli olmayan , arasındaki mesafe 1 m olan iki plaka arasından geçirildiğinde bu iletkenle arası beher metre başına 2.10(-7) newtonluk bir kuvvet meydana getiren sabit elektrik akımına denir.

Termodinamik Sıcaklık Nedir ?

Termodinamik sıcaklığın birimi Kelvin olup sembolü ‘K’dır.1 Kelvin demek, termodinamik sıcaklığın birimi kelvin cinsinden olduğunda , suyun 3’lü noktasının termodinamik sıcaklığının (1/273.16)’lık kısmına karşılık gelen miktarıdır.

Madde Miktarı Nedir ?

Madde miktarının birimi Mol olup sembolü de ‘Mol’dür.1 mol demek, 0.012 kg C-12 içerisinde ki atomların sayısı kadar olan bir sistemdeki madde miktarına denir.

Işık Şiddeti Nedir ?

Işık şiddetinin birimi kandela olup sembolü ‘cd’dir.1 kandela demek , belirtilen bir yönde 540.10^(12) hz frekanslı monokromatik ışın yayan ve bu yöndeki enerji şiddeti 1/683 (W/St) olan bir ışık kaynağıdır.

Düzlem Açısı Nedir ?

Düzlem açısının birimi Radyan olup Sembolü ‘Rad’dır.1 Rad demek , daire çemberini yarıçap uzunluğunda   kesen iki daire arasındaki açıya denir.

Uzay Açısı Nedir ?

Uzay açısının birimi  steradyan olup sembolü ‘Sr’dir.1 Steradyan demek, tepe noktasının kürenin tepesinde olduğu ve küre yüzeyinde küre yarıçapının karesine bir eşit alanı çevreleyen koninin uzay açısına verilen isimdir.

BÜYÜKLÜK İSİM VE SEMBOLLER

Frekansın birimi Hertz olup  sembolü ‘Hz’dir.

Kuvvetin birimi Newton olup sembolü ‘N’dir.

Basınç ve gerilimin birimi Pascal olup sembolü ‘Pa’dır.

Enerji , iş ve ısı miktarı büyüklüklerinin birimi Joule olup sembolü ‘J’dir.11

Güç’ün birimi Watt olumu sembolü ‘W’dir.

Elektrik yükünün birimi Coulomb olup sembolü ‘C’dir.

Elektrik potansiyelinin ve Elektromotor kuvvetinin birimi Volt olup sembolü ‘V’dir.

Elektrik direncinin birimi Ohm olup sembolü ‘Ω’dır.

Elektrik iletkenliğinin birimi Siemens olup sembolü ‘S’dir.

Elektrik kapasitesinin birimi Farad olup sembolü ‘F’dir.

Manyetik akının birimi Weber olup sembolü ‘Wb’dir.

Manyetik akı yoğunluğu ve manyetik indüksiyonun birimi Tesla olup sembolü ‘T’dir.

İndüktansın birimi Henry olup sembolü ‘H’dir.

Işık akısının birimi Lumen olup sembolü ‘Im’dir.

Aydınlatmanın birimi Lux olup sembolü ‘Lx’dir.

Radyoaktif atomun birimi Becquerel olup sembolü ‘Bq’dür.

Eşdeğer dozun birimi Sievert olup sembolü ‘Sv’dir.

BİRİMLERİN DÖNÜŞÜM CETVELİ

Teranın sembolü ‘T’ olup değeri 10^(12)’dir.

Giganın sembolü ‘G’ olup değeri 10^(9)’dur.

Meganın sembolü ‘M’ olup değeri 10^(6)’dır.

Kilonun sembolü ‘K’ olup değeri 10^(3)’dür.

Hectanın sembolü ‘N’ olup değeri 10^(2)’dir.

Decanın sembolü ‘Da’ olup değeri 10^(1)’dir.

Decinin sembolü ‘D’ olup değeri 10^(-1)’dir.

Centinin sembolü ‘C’ olup değeri 10^(-2)’dir.

Milinin sembolü ‘M’ olup değeri 10^(-3)’dür.

Micronun sembolü ‘μ’ olup değeri 10^(-6)’dır.

Nanonun sembolü ‘N’ olup değeri 10^(-9)’dur.

Piconun sembolü ‘P’ olup değeri 10^(-12)’dir.

TEMEL BİRİMLER – ÖLÇÜLER ve FORMÜLLER SONUÇ :

Bu yazımızda Temel birimler , ölçüler ve formüller hakkında detaylı bilgi vermeye çalıştık.Temel elektronik bilgisi dahilinde birçok yerde karşınıza çıkacak ve işinize yarayacak bu birimleri iyi bilmeli ve hatta içselleştirmelisiniz.Bulduğunuz değerlerin hangi ölçüde ya da hangi değerde olduğunu ifade edememeniz, yapacağınız işlemleri de hatalı kılabilecektir.İyi çalışmalar.

Elektrik Elektronik İngilizcesi – 2

ELEKTRİK ELEKTRONİK İNGİLİZCESİ 2

 

Elektrik Elektronik İngilizcesi – 2 adlı yazımızda , ilk paylaşımın devamı niteliğinde karşımıza çıkabilecek önemli kelimeleri ve Türkçe karşılıklarını paylaşarak devam ediyoruz.Elektronik İngilizcesi mevcut İngilizcenin dışında ayrı anlamlara sahip olan kelimelerden oluşmaktadır ve bu kelimeler bazen bizleri yanıltabilmektedir.Bu sebeple teknik İngilizceyi anlamak ve öğrenmek bizlerin her zaman yardımına koşacaktır.

KELİMELER VE ANLAMLARI

Bipolar Inverter : İkikutuplu invertör

Phase Power : Faz Gücü

Commutation : Komütasyon , akım düzenleme

Thevenin Equivalent : Thevenin Denkliği

Air Gap Flux : Hava akış boşluğu

Ampere’s Law : Amper yasası

Magnetic Flux : Manyetik akım

Density : Yoğunluk

Binomial Expansion :  Binom genişletme

Bridge Rectifier : Köprü doğrultucu

Interval : Zaman aralığı , fasıla

Conjugate : Birleşik

Dc – Dc Converter : Dc – Dc dönüştürücü

Dependent Variable : Bağımlı Değişken

Distortion : Bozukluk

Efficiency : Verim

Full Bridge Converter : Tam köprü dönüştürücü

Half-wave Rectifier : Yarım dalga doğrultucu

Horsepower : Beygir gücü

Range : Aralık

Kirchoff’s Current Law : Kirchoff’un akım yasası

Amplitude Modulation : Genlik Modülasyonu

Pull Out : Sökmek

Synchronous : Eş zamanlı

Sphere : Küre

Step-Down Counter : Aşağı sayıcı

Step-Up Counter :  Yukarı sayıcı

Constant : Sabit

Node : Düğüm

Periodic Function : Periyodik fonksiyon

Waveform : Dalga formu

Relate : Bağlı olmak

Component : Bileşen

Reactive : reaktif , tepkisel

Charge : Şarj etmek

Force : Kuvvet

Conduct : İletmek

In Order To : İçin , diye

Dominate : Ağır basmak , egemenlik kurmak

Refer To : Adlandırmak

Track : Takip etmek

Graph Sheet : Grafik kağıdı

Discontinuous : Sürekli olmayan

Choose : Seçmek

Redresör : Doğrultmaç

ELEKTRİK ELEKTRONİK İNGİLİZCESİ – 2 SONUÇ :

Bu yazımızda Elektrik Elektronik İngilizcesi yazı  dizisinin  ikinci paylaşımını sizinle paylaşmış bulunmaktayız.Hızla öğrenmek için sürekli okumalı ve tekrar etmelisiniz.Kendi kelime listenizi oluşturmanız ve elektronik ortamda ya da yanınızda bulundurmanız da ilk vadede sizlere çok şey kazandıracaktır.İyi çalışmalar.

Delta VFD-C2000 Hata ve Açıklamaları – 1

DELTA VFD-C2000 HATALARI VE AÇIKLAMALARI

 

Delta VFD-C2000 serisi hataları nelerdir ?.Delta VFD-C2000 serisi nedir ?.Arıza kodlarının anlamları nelerdir ?.Delta VFD-C2000 serisinin karşımıza çıkardığı arızalar hakkında detaylı bilgi vermeye çalışacağız.

Delta VFD-C2000 serisinin üzerinde bulunan etiket kısmında Model yazan kısım ‘AC Sürücü Modelini’ belirtir.Input kısmı giriş voltajlarını belirtir.Burada normal ve ağır şartlara göre çekeceği akım ve gereken voltajlar listelenmiştir.

Output kısmı ise çıkış voltaj ve akımını belirtir.Burada da normal ve ağır şartlarda çekilecek akım ve gereken voltaj listelenmiştir.Frequency Range kısmı ise ‘Frekans Aralığını’ bize bildirir.Firmware version ise mevcut cihazın hangi sürümde olduğunu bize gösterir.En altta ise Serial Number(Seri Numarası) bulunur.

DELTA VFD-C2000 HAKKINDA

Model numarası VFD 007 C 43 A olan bir cihazda , model numarası bize ne ifade eder?.

VFD : Seri İsmi (Variable Frequency Drive)

007 : Motor Kapasitesi (007 : 1HP(0,75 KW), 3350 : 475 HP(335KW))

C : C2000 Serisi olduğunu

43 : Giriş Voltajını ifade eder (23:230V 3-PHASE , 43:460V 3-PHASE)

A : Versiyon Tipi

Seri numarası ne anlama gelmektedir ?.

Seri Numarası 007C43A0 T 9 30 0002 olan bir cihazı düşünelim.

007C43A0 : Model Numarasıdır (460V -3PHASE , 1HP(0,75KW))

T : Üretildiği Fabrikayı Gösterir (T: Tauyuan W : Wujian S : Shanghai)

9 : Üretildiği Yıl

30 : Üretildiği Hafta

0002 : Üretim Numarası

DELTA VFD-C2000 HATALARI VE ÇÖZÜMLERİ -1

FAULT ocA : Over-current during acceleration – Kalkış esnasında aşırı akım

  • Motor çıkışları kısa devre: Bağlantıları kontrol edin , zayıf bağlantı varsa düzeltin
  • Kalkış zamanı çok kısa : Kalkış zamanını arttırın
  • AC Motor sürücü çıkış gücü çok düşük : Daha güçlü bir Ac motor sürücü ile deneyin.

FAULT ocD : Over-current during decceleration – Yavaşlama esnasında aşırı akım

  • Motor çıkışları kısa devre
  • Yavaşlama zamanı çok kısa
  • AC Motor sürücü çıkış gücü çok düşük

FAULT ocn : Over-current during steady state operation – Sürücü çalışmaya hazır durumunda iken Aşırı Akım

  • Motor çıkışları kısa devre
  • Aniden yükü arttırın : Böylece motorda ki herhangi bir problem var mı görme şansını elde etmiş oluruz.
  • AC Motor sürücü çıkış gücü çok düşük

FAULT ocS : Hardware failure in current detection – Akım algılama Donanım hatası

  • Servis ile iletişime geçiniz.

FAULT GFF : Ground Fault – Toprak Hatası

  • Bir çıkış terminalini toprakladığınızda , kısa devre akımı Ac motor sürücü akımının %50’sinden daha fazla ise , AC motor sürücü modülü zarar görmüş olabilir.
  • Ac Motor Sürücü ile motor arasındaki kısa devre olabilecek ya da toprak olabilecek tüm kablo bağlantılarını kontrol ediniz.
  • IGBT Modülün zarar görüp görmediğini kontrol ediniz.
  • Sürücü çıkışlarındaki tüm zayıf bağlantıları kontrol ediniz.

FAULT occ : Short-Circuit is detected between upper bridge and lower bridge of the IGBT modüle – IGBT Modülünün üst köprüsü ile alt köprüsü arasında kısa devre tespit edildi.

  • Servis ile iletişime geçiniz.

FAULT ovA : DC BUS over-voltage during acceleration – Kalkış esnasında DC BUS yüksek voltaj

  • Ac motor sürücü giriş voltaj aralığına göre giriş voltajlarını kontrol et ve zarar gören ya da uygun olmayan giriş var mı kontrol et.
  • Kısa süreli , geçici voltajın olup olmadığını kontrol et
  • Eğer DC BUS yenilenen enerji dolayısıyla fazla voltaj çekiyorsa , Duruş zamanını yükselt ve isteğe bağlı frenleme direnci ekle.

FAULT ovd : DC BUS over-voltage during decceleration – Duruş zamanında DC BUS yüksek voltaj

  • Ac motor sürücü giriş voltaj aralığına göre giriş voltajlarını kontrol et ve zarar gören ya da uygun olmayan giriş var mı kontrol et.
  • Kısa süreli , geçici voltajın olup olmadığını kontrol et
  • Eğer DC BUS yenilenen enerji dolayısıyla fazla voltaj çekiyorsa , Duruş zamanını yükselt ve isteğe bağlı frenleme direnci ekle.

FAULT ovn : DC BUS over-voltage at constant speed – Sabit ve sürekli hızda DC BUS yüksek voltaj

  • Ac motor sürücü giriş voltaj aralığına göre giriş voltajlarını kontrol et ve zarar gören ya da uygun olmayan giriş var mı kontrol et.
  • Kısa süreli , geçici voltajın olup olmadığını kontrol et
  • Eğer DC BUS yenilenen enerji dolayısıyla fazla voltaj çekiyorsa , Duruş zamanını yükselt ve isteğe bağlı frenleme direnci ekle.

FAULT ovS : Hardware failure in voltage detection – Voltaj algılama donanım hatası

  • Ac Motor Sürücü giriş voltaj aralığında giriş voltajların düşüp düşmediğini kontrol ediniz.
  • Kısa süreli ya da geçici voltajın olup olmadığını kontrol ediniz.

FAULT LvA : DC BUS voltage is less than Pr.06-00 during acceleration –  DC BUS voltajı Pr.06-00 kalkış esnasındaki değerden daha az

  • Giriş voltajının normal olup olmadığını kontrol ediniz.
  • Anlık yük olup olmadığını kontrol ediniz.

FAULT Lvd : DC BUS voltage is less than Pr.06-00 at in constant speed – DC BUS voltajı Pr.06-00 içindeki sabit hız değerinden daha az

  • Giriş voltajının normal olup olmadığını kontrol ediniz.
  • Anlık yük olup olmadığını kontrol ediniz.

FAULT LvS : DC BUS voltage is less than Pr.06-00 at stop – DC Bus voltajı Pr.06-00 stop değerinden daha az

  • Giriş voltajının normal olup olmadığını kontrol ediniz.
  • Anlık yük olup olmadığını kontrol ediniz.

FAULT OrP : Phase Loss – Faz kaybı

  • Güç kaynağını kontrol ediniz ve 3 fazın da tam olarak bağlı olduğundan emin olunuz
  • 40Hp ve daha yüksek modeller için , AC giriş devresi için olan Sigortayı kontrol ediniz.Patlamış olabilir.

FAULT oH1 : IGBT Overheating – IGBT aşırı ısınması.IGBT sıcaklığı koruma değerini aşıyor.(1-15 HP : 90 °C) (20-100 HP : 100 °C)

  • Belirlenen sıcaklık değerleri arasında çok yüksek ısı olup olmadığından emin ol
  • Havalandırma boşluklarında tıkanma olup olmadığından emin ol
  • Cihazdaki kirleri temizle ve eğer tıkanıklık yaratacak ya da engelleyecek birşeyler varsa , bunları kaldır.
  • Fanı kontrol et ve temizle
  • Havalandırma için yeterli boşlukların olup olmadığını kontrol et.

FAULT Oh2 : Heatsink Overheating – Soğutucunun aşırı ısınması (Kapasitans sıcaklığı 90 °C’yi aşmaktadır ve soğutucu aşırı sıcaklık durumuna geçmiştir.)

  • Belirlenen sıcaklık değerleri arasında çok yüksek ısı olup olmadığından emin ol
  • Havalandırma boşluklarında tıkanma olup olmadığından emin ol
  • Daha güçlü bir AC motor sürücü modeli dene

FAULT oH3 : Motor Overheating Motor Aşırı ısınması

  • Motorun dönmesini engelleyen herhangi birşeyin olup olmadığını kontrol et
  • Belirli sıcaklık değerleri arasında iken , çok fazla ısınma olup olmadığından emin ol
  • Daha güçlü bir sürücü modeli ile dene.

FAULT Th1o : IGBT Hardware Error – IGBT donanım hatası

  • Servis ile iletişime geçiniz

FAULT tH2o : Capacitor Hardware Error – Kapasitör Donanım Hatası

  • Servis ile iletişime geçiniz.

FAULT PWR : Power Off – Güç kapalı

FAULT oL : Overload – Aşırı yük hatası (AC motor sürücü  , Sürücü çıkış akımlarında aşırı akım tespiti)

  • Motorun aşırı yüklenip yüklenmediğini kontrol et
  • Daha güçlü bir AC motor sürücü modeli ile tekrar dene

 

DELTA VFD-C2000 SONUÇ :

Bu yazımızda Delta VFD-C2000 hakkında hata ve çözümlerine dair bilgi vermeye çalıştık.Uzun olması sebebiyle bu yazımızda ilk parçasını sizlerle paylaştığımız bu yazıyı ikinci part’ı kısa süre içerisinde yayımlanacaktır.İyi çalışmalar.

 

 

Pıd Kontrol Nedir ?

PID KONTROL

Pıd kontrol nedir ?.Pıd kontrol nerelerde kullanılır ?.Pıd kontrolün faydaları nelerdir ?.Pıd kontrol yapmak için ne gereklidir ?.Bu yazımızda Pıd kontrol hakkında detaylı bilgi vermeye çalışacağız.

Pıd kontrolün baş harflerini ;

  • Proportional
  • Integral
  • Derivative

Bu üç İngilizce kelimeden alır.Türçe karşılıkları ise ;

  • Oransal
  • İntegral
  • Türevsel

Peki bu üçlü ne işe yarar ?.

Pıd kontrol endüstride çok sık karşılaştığımız ve karşılaşmaya devam edeceğimiz bir kavramdır.Hemen hemen her cihazda Pıd kontrol mevcut olup , sıklıkla kullanılmaktadır.

PID KONTROL NASIL ÇALIŞIR ?

Pid kontrolü normal kontrollerden ayıran yöntem hafızalı olmasıdır.Normal bir ısı kontrol cihazı kullandığınızı varsayalım.Siz bu cihazla ısı oranı hızla yükselip alçalan bir makinada hassas ölçüm yapmak istiyorsunuz.Pıd kontrolü olmadan yapacağınız ölçümlerde ısı kontrol cihazı mevcut ısıyı algılamaya başlayacaktır ve yüksek dalga boylarında dalgalanarak tam ısıyı tutturmaya çalışacaktır.

Burada ayarladığınız set değeri 100 °C olsun.Bu sıcaklığa ulaşırken yapacağı tahmini değerler ise şu şekilde olacaktır.

50 , 75 , 90 , 105 , 102 skalasında olacaktır fakat mevcut 100 °C değerini yakalaması için uzun bir süre geçecektir.Makinanın kapanıp açılması durumuna halen sıcak olan makinanın ısı değeri de normal kontrol cihazlarını etkilemektedir.

Pıd kontrolde ise mevcut ısı değerleri her dalgalanmada hafızaya kaydedilmektedir.Hangi aralıkta ne kadar arttığı ve makinanın hangi ısı değerlerinde ne kadar hızla ısındığı vb. durumlar kaydedilir.

Ardından makinanın kapanma ve açılma durumlarında daha önce hafızada olan değerler sayesinde hızla mevcut set değerine gelir.

Burada temel bir kavram vardır ; ‘Auto-Tuning’.

Auto-tuning yaptırmak da denilen bu kavram Pıd kontroller için geçerlidir.Pıd kontrol ayarlı bir cihaza Auto-Tuning yaptırırsınız ve cihaz mevcut ısınma değerlerini ya da ısı artırma değerlerini bu olay sayesinde hafızasına alır.

Peki mevcut Pıd değerleriniz silindi ya da istediğiniz değere kadar ısıtmıyor ya da soğutmuyor ise bu durumda tekrar kontrol cihazına Auto-Tuning yaptırmalısınız.

Pıd kontrol kullanabilmek içinse cihazın Pıd kontrol özelliği olması gerekmektedir ve Pıd kontrol modu seçili olmalıdır.

Peki Oransal Kontrol , İntegral Kontrol ve Türevsel Kontrol nedir ?.

Oransal Kontrol :

  • Oransal kontrol mevcut durumun hata miktarına ve Kp katsayısına istinaden denetleyici çıkışı üretir.
  • Oransal kontrol mevcut sistemin statik doğruluk oranını ve dinamik cevabını yükseltir.
  • Oransal Kontrol mevcut durumdaki hatanın ve oransal kontrol katsayısının direk fonksiyonudur.

Up = Kp x (hata miktarı)

İntegral Kontrol :

  • İntegral Kontrol Ki katsayısına ve mevcut hata miktarına göre denetleyici çıkışını ayarlar.
  • İntegral Kontrol mevcut dinamik cevaptan ayrılır ve statik doğruluk oranını yükseltir.
  • İntegral Kontrol mevcut hata birikiminin ve integral kontrol katsayısının fonksiyonudur.

Türevsel Kontrol :

  • Türevsel Kontrol mevcut hatanın değişim hızına ve Kd türevsel kontrol katsayısına istinaden denetleyici çıkışını ayarlar.
  • Türevsel Kontrol dinamik cevabı hızlandırır , yükseltir ve geliştirir.
  • Türevsel Kontrol mevcut hatanın değişim hızının ve türevsel kontrol katsayısının direk bir sonucu ve fonksiyonudur.

Formül olarak gösterimleri ise ;

Oransal : Up= Kp. (hata)

İntegral : Uı= Ki ∫(hata).dt

Türevsel : Ud= Kd.(de/dt)

PID KONTROL NEDİR SONUÇ :

Bu yazımızda Pıd kontrol hakkında sizlere bilgi vermeye çalıştık.Pıd kontrol endüstriyel alanda kullanılmak istenen sistemler için vazgeçilmez olup , istediğiniz şekilde mevcut sistemi ayarlayabilirsiniz.Özellikle Plc ile Pıd kontrol alanı ise tamamen otomasyon alanıyla ilgilenenler için zorunluluk gerektiren bir bilgidir.Sizin ne istediğiniz ve makinadan ne yapmasını beklediğiniz bir durumu ancak yine siz bilebilir ve tasarlayabilirsiniz.Pek tabi Pıd kullanımı olmayan bir cihaz ve ya makina ile alacağınız verim ve ortaya çıkacak sonuçlar sizleri pek tatmin etmeyebilir.Bu durumda Pıd kontrol ile Auto-Tuning yaptırmayı denemeniz ve bu ayarlarla set değeri belirleyip gözlemlemeyi deneyin.Bu sistem için özel bir çaba sarf etmenize gerek yoktur.Sadece mevcur kontrol cihazınızın Pıd özelliği var mı buna bakınız ve var ise Pıd kontrolü açık konumuna getiriniz.Pıd kontrol sizlere büyük kolaylık ve rahatlıklar sağlayacaktır.İyi çalışmalar.

 

Elektrik Elektronik İngilizcesi

ELEKTRİK ELEKTRONİK İNGİLİZCESİ NEDİR 

 

Elektrik Elektronik İngilizcesi nedir ?.Teknik İngilizce ne anlama gelir ?.Elektronik’te en çok karşılaşılan yabancı terimler nedir ?.Elektronik İngilizcesinin önemi nedir ?.Bu yazımızda elektronik İngilizcesinde karşınıza gelebilecek önemli parametre terimlerinin Türkçe karşılıklarını sizlerle paylaşacağız.

İngilizce hayatımızın her alanında var olup Elektronik alanında olmazsa olmaz bir dildir.Her ne kadar karşımıza Alman ve İtalyan firmalar tarafından üretilen makinalar ve sistemler çıksada , her birinin ortak dili olan İngilizce dilinde mevcut bir kullanım kılavuzu bulunmaktadır.Bu sebeple mevcut sistemi anlayabilmek , üzerinde işlem yapabilmek için öncelikle ne ile karşı karşıya olduğumuzu bilmemiz ve buna istinaden işlem yapmamız gerekir.Peki , karşımızdaki cihaz tamamen İngilizce dilinde ise ne yapmalıyız ?.

Eğer İngilizce diline hakim birisi iseniz rahatlayabilirsiniz ancak Teknik İngilizce ile standart İngilizce arasında büyük bir fark vardır.Mevcut İngilizceniz sizi bu dökümanların karşısında zorlayabilir.Bu yazımızla sizlerin karşılaşabileceğiniz kritik kelimeleri sıralayarak , hızla çözüme ulaşma noktasında yardımcı olmak istemekteyiz.

ELEKTRİK ELEKTRONİK İNGİLİZCESİ KELİMELER – 1

Phase : Faz

DC (Direct Current) : Direk Akım

AC (Alternative Current) : Alternatif Akım

Over : Aşırı

Voltage : Voltaj

Inverter : İnvertör

Overload : Aşırı Yük

Overtemperature : Aşırı Sıcaklık

Thermistor : Termistör

Torque : Tork

Limit : Sınır

Short Circuit : Kısa Devre

Ground : Toprak

Time-Out : Zaman Aşımı

Brake : Fren

Resistor : Direnç

Chopper : Kesici

Check : Denetim

Power : Güç

Board : Pano

Missing : Kayıp

Internal : İç , Dahili

External : Dış , Harici

Low : Düşük

High : Yüksek

Mechanical : Mekaniksel

Frequency : Frekans

Connection : Bağlantı

Data : Veri

Invalid : Geçersiz

Parameter  : Parametre

3-Phase : 3 Faz

Safety : Güvenlik

Precautions : Önlemler

Introduction : Tanıtım

Contents : İçindekiler

Operations : İşlemler

Basic : Ana , Basit

Measure : Ölçüm

Specification : Makine ya da cihaz özellikleri

Service  : Servis

Purpose : Amaç

Marking : İşaretleme

Analog : Analog , Örneksel

Digital : Dijital (0 , 1)

Input : Giriş

Output : Çıkış

Default : Varsayılan

Setting : Ayar

Programmable : Programlanabilir

Title : Başlık

Function : Fonksiyon

Enabled : Etkin , Etkinleştirilmiş

Disabled : Etkisiz kılınmış

Detection : Belirleme , Tespit

PWM (Pulse Width Modulation) : Darbe Genişlik Modülasyonu

Speed : Hız

Carrier : Taşıma , Taşıyıcı

Random : Rastgele

Auto-Restart : Otomatik Yeniden Başlatma

Coasting : Yavaşlatma , Azaltma

Regenerative : Yenileyici

Acceleration : Hızlanma

Deceleration : Yavaşlama

Event : Olay

Display : Gösterge

Retry : Tekrar denemek

Fault : Hata

Protection : Koruma

Provide : Sağlamak

Supply : Besleme

Correction : Düzeltme

Base : Esas , Referans almak

 

ELEKTRİK ELEKTRONİK İNGİLİZCESİ SONUÇ :

Bu yazımızda Elektronik İngilizcesine dair önemli kelimeleri sizinle paylaştık.Teknik İngilizce her alanda farklılık gösterip , yapı olarak İngilizce dilide kendi içinde aynı kelimenin farklı anlamlara geldiği bir yapıyı barındırır.Tüm bu süreçte en önemli aşama ise , bizlerin bu dile tam manasıyla hakim olmak isterken , teknik olarak mesleğimize dair kelime dağarcığımızı da genişletmemiz gerekmektedir.İngilizce hayati öneme sahip olup , asla ve asla ertelenmemesi gereken bir görevdir.Yanısıra imkan dahilinde Almanca ya da İtalyanca öğrenmek sizi bu alanda yüksek bir mertebeye getirecektir.Tüm bu bilgiler dahilinde , İngilizce çalışmak isteyenler ya da daha detaylı bilgi almak isteyenler ana sayfada bulunan iletişim maili üzerinden bizlere ulaşabilirler.İyi çalışmalar.

Kinco Vfd Cv20 Serisi Hata ve Çözümleri

KINCO VFD CV20 SERİSİ HATA VE ÇÖZÜMLERİ

Kinco VFD CV20 Serisi nedir ?.Kinco VFD CV20 serisi cihazların verdiği hatalar nelerdir ve çözümleri nedir?.Kinco VFD CV20’nin temel parametreleri nelerdir ?.Bu yazımızda Kinco VFD CV20 hakkında detay bilgiler paylaşmaya çalışacağız.Datasheet’i İngilizce olup sizlere Türkçe bir kaynak hazırladık.Kinco VFD CV20 serisi için hata ve çözümlerini beraber inceleyelim

KINCO VFD CV20 HATALAR VE ÇÖZÜMLERİ:

E001 ) Kalkış esnasında aşırı akım (Over-Current During Acceleration)
– Kalkış zamanı çok kısa : Kalkış zamanını uzat
– Motor parametreleri yanlış : Motor parametrelerini Auto-Tuning ile tekrar ayarla
– PG hareket halinde iken enkoderin bozulması : Enkoderi ve bağlantılarını kontrol et
– Sürücü gücü zayıf ya da az : Daha güçlü sürücü seç
– V/F eğrisi (motora uygulanan gerilim / frekans ) uygun değil : Uygun V/F eğrisi seç , tork’u ayarla
E002 ) Aşırı akım (Overcurrent)
– Duruş zamanı çok kısa :Duruş zamanını uzat
– Yük enerji meydana getiriyor ya da yükün ataleti çok fazla : Uygun bir yük bağlayın
– PG çalışıyorken kodlanmış enkoderin bozulması : Enkoderi ve bağlantılarını kontrol et
– Sürücü gücü çok zayıf : Daha güçlü bir sürücü seç
E003 ) Sabit hızda çalışıyorken aşırı akım hatası (Overcurrent in constant speed operation )
– Kalkış ya da duruş zamanı çok kısa : Kalkış ya da duruş zamanını uzat
– Aniden yükün değişmesi ya da anormal yük : Yükü kontrol et
– Düşük AC besleme voltajı : AC besleme voltajını kontrol et
– PG çalışıyorken enkoderin bozulması : Enkoderi ve bağlantılarını kontrol et
– Sürücü gücü düşük : Daha yüksek güçlü sürücü seç
E004 ) Kalkış esnasında yüksek voltaj (over voltage during acceleration)
– Anormal AC besleme voltajı : Güç beslemesini kontrol et
– Kalkış zamanı çok kısa : Kalkış zamanını uzat
– Duruş zamanı çok kısa : Duruş zamanını uzat
E005 ) Duruş esnasında yüksek voltaj (Overvoltage during deceleration )
– Duruş esnasında yüksek voltaj (referansla enerjiye yol açan) : Duruş zamanını yükselt
– Yük enerjiye yol açıyor ya da yükün ataleti çok büyük : Uygun yük bağla
E006 ) Sabit hızda ki aşamalarda yüksek voltaj (Overvoltage in constant speed operating process )
– Sürücü vektör kontrol modunda çalışırken yanlış ASR parametreleri : ASR parametre ayarlarını A5 e kaynak göster , ayarla
– Kalkış/Duruş zamanı çok kısa : Kalkış/Duruş zamanını uzat
– Anormal AC besleme voltajı : Güç beslemelerini kontrol et
– Giriş voltajında anormal değişim : Giriş reaktörünü yükle
– Çok yüksek yük ataleti : Uygun yük bağla
E007 ) Sürücünün kontrol güç beslemesinde yüksek voltaj (Drive’s control power supply over voltage )
– Anormal AC besleme voltajı : AC besleme voltajını kontrol et ya da servise başvur
E008 ) Giriş voltajı kayıp (Input voltage loss)
– R , S , T fazlarından herhangi biri tespit edilemedi : Kablo bağlantılarını kontrol et ve besleme voltajını kontrol et
E009 ) Çıkış fazı kayıp (Output phase loss)
– U , V , W fazlarından herhangi biri kayıp : Kablo bağlantılarını kontrol et ve besleme voltajını kontrol et
E010 ) IGBT hareketinin korumaları (Protection of IGBT act)
– 3 fazlı çıkışın kendi arasında kısa devre olması ya da direk toprakla kısa devre olması : Yeniden bağlantılarını yap ve motor bağlantılarının düzgün olmasına lütfen özen göster
– Ani aşırı akım : E001 ve E003’e bak
– Havalandırma engelli ya da fan çalışmıyor : Soğutucuyu temizle ya da fanı değiştir
– Aşırı sıcaklık : Yüksek sıcaklığı düşür ve kontrol et
– Kontrol kartın üzerindeki kablolar ya da bağlantı parçaları gevşek : Kontrol et ve yeniden düzenle
– Çıkış fazlarının kaybından dolayı sürekli dalga formu bozuk ya da oransız : Kablo bağlantılarını kontrol edin
– Yardımcı güç beslemesi zarar görmüş ya da IGBT sürücü voltajı çok düşük : Servise danışın
– IGBT köprüsünde kısa devre : Servise danışın
– Kontrol kartı anormal : Servise danışın
E011 ) IGBT modülü soğutucusunda yüksek sıcaklık ( IGBT module’s heatsink overheat)
– Ani yüksek sıcaklık : Sıcaklığı düşür , cihazı soğut
– Soğutucu engelli(görevini yapamıyor) : Soğutucuyu temizle
– Fan çalışmıyor : Fanı değiştir
– IGBT modülü anormal : Servise danışın
E012 ) Doğrultucunun soğutucusunda aşırı ısınma (Rectifier’s heatsink overheat)
– Ani aşırı ısınma : Sıcaklığı düşür
– Soğutucu engelli : Soğutucuyu temizle
– Fan çalışmıyor : Fanı değiştir
E013 ) Sürücü aşırı yüklendi (Drive Overload)
– Motor parametreleri yanlış : Motor parametrelerini auto-tuning yapınız
– Çok ağır ya da fazla yük : Daha yüksek güçlü bir sürücü seçiniz
– Dc frenleme akımı çok fazla : Frenleme akımını azaltın ve frenleme zamanını uzatın
– Kalkış zamanı çok kısa : Kalkış zamanını uzatın
– Düşük AC besleme voltajı : AC besleme voltajını kontrol edin
– V/F eğrisi uygunsuz : Tork’u uygun değere ayarlayın ya da V/F eğrisini uygun değere ayarlayın
E014 ) Motor aşırı yüklendi (Motor Overload)
– Motor aşırı yük koruma sınırı uygun değil : Motorun aşırı yük koruma sınırını uygun değere ayarlayın
– Motor kilitlendi ya da yük aniden yükseldi : Yükü kontrol et
– Normal motor aşırı yük tarafından düşük hızda uzun zaman yönlendirildi : Uzun süre kullanım gerektiriyorsa daha özel bir motor kullanın
– Düşük AC besleme voltajı : AC besleme voltajını kontrol et
– V/F eğrisi uygunsuz : V/F eğrisini ayarla ve tork değerlerini uygun değere ayarla
E015 ) Dış ekipmanlar ya da komponentler eksik ya da çöktü (external equipments fails)
– Acil durum kapalı iken terminal sürücüyü durdurmakta : Eğer dış hata ile ilişkisizse , terminali cihazdan ayırın
E016 ) EEPROM R/W hatası (EEPROM R/W fault)
– Kontrol parametrelerinin R/W hatası : Cihazı resetleyin ve düzelmezse servise danışın
E017 ) Haberleşme zaman aşımı (Communication timeout)
– Ayarlanan zaman çok kısa : B3.02 yi 0 yapın.Bunun anlamı ise algılama yapma demektir.
E018 ) Kontaktör kapalı değil (Contactor not closed)
– Düşük AC besleme voltajı : AC besleme voltajını kontrol edin
– Kontaktör zarar gördü : Kontaktörü değiştirin ya da servise danışın
– Soft başlangıç direnci zarar gördü : Soft başlangıç direncini değiştirin ya da servise danışın
– Kumanda devresi zarar gördü : Servise danışın
– Giriş fazı kayıp : R , S , T fazlarını kontrol edin
E019 ) Akım devre hataları tespiti (Current detection circuit fails)
– Kontrol kartın kablo ya da bağlantıları gevşek : Kontrol edin ve yeniden bağlayın
– Yardımcı güç kaynağı zarar gördü : Servise danışın
– Hall sensörü (alan etkili) zarar gördü : Servise danışın
– Yükseltici devre anormal : Servise danışın
E020 ) Sistem parazitli ya da karıştı (system interference)
– Korkunç parazit : Durdur ya da resetle (Stop/Rst) butonuna basınız ve güç besleme girişinin karşısına güçlü bir filtre ekleyiniz
– Kontrol kartında DSP okuma/yazma hatası : Durdur / Resetle butonuna basınız ve servise danışınız
E023 ) Ayrılmış , saklı
E024 ) Auto-tuning hatası (Auto-tuning fault)
– Tabelada düzgün ya da uygun olmayan parametre ayarları : Parametreleri tabelaya (isimlik, etiket)’e uygun tekrar düzenleyin
– Geri dönüş esnasında ters Auto-tuning’e yasaklama , engelleme : Geridönüşü engelle
– Auto-tuning’in fazla çalışması :
1 – Motor kablolarını kontrol ediniz
2 – A0.10 (Üst limit frekansını) uygun değere setleyin , daha düşük değerde olup olmadığını kontrol ediniz
E026 ) Sürücü yükü kayıp (The load of drive is lost)
– Yük kayıp ya da azalmış durumda : Yükün durumunu kontrol ediniz
E027 ) Fren ünitesi arızası (Brake unit fault)
– Fren tüpü kırıldı : Servise danışın

KINCO VFD CV20 SERİSİ SONUÇ :

Bu yazımızda Kinco VFD CV20 serisinin hata ve çözümlerini sizlere sunduk.Kinco invertörlerin karşınıza gelebilecek sorunları temel olup , birçok hataya benzer sorunların neden olabileceği görülmektedir.Detaylı destek için bizimle iletişime geçebilirsiniz.İyi çalışmalar.

 

Enkoder Ve Resolver Nedir ?

ENKODER VE RESOLVER

Enkoder ve Resolver nedir ?.Enkoder ve Resolver nerede kullanılır ?.Çalışma prensipleri nelerdir ?.Enkoder ve Resolver kaç çeşide ayrılır ?.Bu yazımızda enkoder ve resolver’ı anlatmaya çalışacağız.Enkoder ve Resolver birer kapalı döngü elemanları olup senkron motorlarda kullanılmaktadırlar.

ENKODER NEDİR ?

Enkoder dönme ya da ötelenme hareketine istinaden dijital bir elektrik sinyali üreten cihaz olup , elektromekanik bir yapısı vardır.Enkoderlerin yapısını ‘Optokuplöre’ benzetebiliriz.Optokuplör çalışma prensibi olarak , led’e verilen gerilime istinaden bu ışıktan etkilenerek diğer elemanın iletime geçmesi prensibine dayalıydı.Diğer eleman foto diyot , foto transistör ya da foto triyak vb. olabilmektedir.

Enkoderler çözünürlüğe sahip olup , o ölçüde hassasiyet gösterir ve mil konumunu bildirirler.Burada çözünürlük ölçümü ise bahsekonu enkoderin bir tam turun ne kadarını ya da kaçta kaçını ölçebildiğidir.Enkoderlerde kullanılan standart çözünürlükleri inceleyecek olursak ;

2’den başlayarak  4 , 8 , 16 , 32 , 36 , 48 , 50 …. 10.000’e kadar çıkmaktadırlar.Çözünürlüğün 3600 olması durumunda (360 / 3600 = 0,10° ) olacak ve enkoder bağlı olduğu milin her 0,10°’lik dönüş hareketini ölçebilecektir.

Enkoderler Kaç Çeşide Ayrılır ?

Algılama Teknolojisine göre ;

1 – Optik Algılamalı

2 – Manyetik Algılamalı

Çıkış Tipine Göre ;

1 – Artımsal (Incremental )

2 – Mutlak (Absolute)

Haberleşme Teknolojisine Göre ;

1 – Paralel Tip

  1. Tek Türlü Paralel Tip
  2. Çok Türlü Paralel Tip

Her bir çıkış için ayrı bir iletkene sahip olup , örnek verecek olursak , 16 Bitlik çıkış için 16 iletken kullanılır.

2 – Seri Tip

  1. Tek Türlü Seri Tip
  2. Tek Türlü Paralel Tip

Haberleşme tipleri olarak ise ,

  • Seri Senkron Interface
  • Seri Asenkron Interface
  • Interbus
  • Profibus
  • Canbus

Artımlı Enkoder Nedir ?

Bir tam turunda mevcut çözünürlüğü kadar sinyal üretir.Ürettiği sinyal kadar da ‘Pulse’ yollar ve sürücü tüm bu ‘pulse’ları toplayarak konum bilgisine çevirir.Bu enkoder türünde sürücüye üç adet sinyal gönderilir ve bu sinyaller yönü ayırt etmek ve sıfır pozisyonu belirlemek için kullanılır

Sıfır sinyali enkoderin testlerinin tamamlanabilmesi açısından çok mühimdir.Küçük bir hesaplama yapalım isterseniz.

Çözünürlüğü 2400 olan bir enkoderin 25 tur attığını varsayalım.Üretilecek pals sayısı 2400 x 25 = 60.000  gibi yüksek bir değer olacaktır ve bu değer sürücüyü zorlayacaktır fakat sıfır sinyali olursa bu değer 0.5 x 2400 olacak ve 1200 gibi çok daha küçük bir değerle uğraşacaktır enkoder.Bu durumda bizim istediğimiz bir durumdur.

Manyetik Enkoder :

Manyetik enkoderlerin çözünürlükleri düşük olması dolayısıyla yaygın olarak kullanılmazlar.N-S mıknatıs kutupları olup , manyetik alana duyarlı hall elemanı bulunmaktadır.Bu kutuplar mil ile birlikte dönmektedirler ve bu hall elemanının önünden her geçişlerinde enkoder pulse üretmektedir.

Absolute Enkoder :

Bulunduğu milin real/gerçel konumunu bildirir.Enkoder çıkışında ‘binary’ olarak sinyaller çıkar ve oluşan binary rakamlara göre , enkoder kaç parçaya bölünmüş ise , o bölgeyi kapsayan sinyal ile net bir konum bilgisi alınmaktadır.

Absolute Enkoder’lar bit çözünürlüğüne göre konum sayısına sahip olup , açısal hassasiyetleride buna göre değişmektedir.

Örneğin ; Bit Çözünürlüğü = 1 olan bir absolute enkoder’ın Konum Sayısı =2 ve Açısal Hassasiyeti =180° olacaktır.

Bit Çözünürlüğü=6 olan bir absolute enkoder’ın Konum Sayısı =64 olacak olup, Açısal Hassasiyeti=5,63° olacaktır.

Bit çözünürlüğü 16 olan bir absolute enkoder’ın ise Konum Sayısı=65,536 olacak olup , Açısal Hassasiyeti =0,0055° olacaktır.

RESOLVER NEDİR ?

Resolver , absolute ya da incremental enkoder’ların aksine analog gerilim üretir.Resolver çıkışında ürettiği bu analog gerilimi dijital bilgi haline getirerek sürücülere iletir.

Resolverin yapısı ise jeneratöre benzetilebilir.Çalışma prensibini  benzetme gereği duyarsak , örnek olarak bir adet primer ve iki adet sekonder sargısına sahip bir trafo denilebilir.

Resolver Rotor ve Stator’dan oluşmaktadır.Resolverin Statoru üzerinde iki farklı sargı bulunmaktadır.90° faz farkı bulunan sinüs ve cosinüs gerilimlerini bu sargılar üretmektedir.Bir adet referans sargısı bulunmaktadır.

Resolverin Çalışma Prensibi :

Resolverlar , arkalarına bağlanan analog-digital converter (dönüştürücü) bir elektronik referans ile , ortaya çıkan sinüs ve cosinüs gerilim sinyallerini karşılaştırırlar ve bu karşılaştırma sonucunda motorun dönüş yönü ve ya milin bulunduğu konum hakkında bilgi verirler.

Analog Gerilim Dijital Veriye Nasıl Çevrilir ?

20 Voltluk bir analog değerin 6 bitlik bir veriye dönüşümü nasıl olur , birlikte inceleyelim ;

  • 1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 32 + 64 = 127 olacaktır.

Gerilimde ki  20 / 127 = 0,157480314  V’luk bir yükseliş , dijital rakamın değerini bir yükseltecektir.

Eğer sistem üzerinde yüksek çözünürlükler istenmiyorsa ve fiyat/performans olarak uygun bir cihaz aramaktaysanız , resolveri tercih etmeniz daha uygun olacaktır.

Enkoder ve Resolver Seçiminde Dikkat Edilmesi Gereken Püf Nokta ;

  • Sürücüye dijital sinyaller gönderen Enkoder ve Resolver’ların anahtarlama hızları bulunmaktadır.Bu sebeple her ikisininde çalışma hızları , entegre edilen cihazdan çok daha yüksek olmalıdırlar.Aksi durumda cihazın hızına yetişemeyecekler ve hatalı ölçüm yapma riski doğacaktır.
  • Enkoder TTL ve HTL olmak üzere iki farklı çalışma geriliminde dizayn edilirler.TTL olanları 5V olup +/-% 10 ; HTL olanlar ise 10-30 V arasında olup , tipik 24 VDC gerilimle beslenirler.
  • Enkoder ve ya Resolver’ın bağlanacağı yer kapalı olmalıdır.Çeşitli darbeler ya da kir , nemden korumak için bu durum itinayla uygulanmalıdır.Kaplin bağlantısının açık veya kapalı olması çok önemli bir durum değildir.

ENKODER VE RESOLVER SONUÇ :

Enkoder ve Resolver hakkında detaylı bilgi vermeye çalıştık bu yazımızda.Enkoder ve Resolver sıkça karşımıza çıkıyor olup , servo motorlarda sürekli karşılaşarak sorunları ile ilgileneceğiniz iki elektronik cihazdır.Çalışma prensiplerini ve yapısal olarak ne içerdiklerini bilmek zorunda olduğumuz komponentlerden ikisi enkoder ve resolver olup ,  çeşitlerine hakim olmak durumdayız.

İyi Çalışmalar

 

 

DANFOSS VLT Micro Drive FC 51 Sorun Giderme

DANFOSS VLT MICRO DRIVE FC 51 ARIZALARI VE ÇÖZÜMÜ

 

Danfoss Vlt Micro Drive FC 51 Arızaları nedir ?.Danfoss Vlt Micro Drive FC 51 arızaları nasıl çözülür ?.İngilizce kelimelerin Türkçe karşılıkları nedir ?.Bugün ki yazımızda bu temel soruları inceleyip , Danfoss VLT Micro Drive FC 51 invertörünün karşınıza çıkabilicek her türlü hataya karşı hem İngilizce hem de Türkçe olarak sizlere sunuyoruz.

DANFOSS VLT Micro Drive FC 51 HATALAR

Troubleshooting  (Sorun Giderme) ;

  • W2 ) Live Zero Error ( Yüklü Sıfır Hatası ) : Bu hatanın nedeni , terminal 53 veya 60’taki ayarlanan değerin %50’sinden daha az değerde olmasıdır.
  • 6 -10 Terminal 53 parametresi düşük voltaj
  • 6 -12 Terminal 53 parametresi düşük akım
  • 6 -22 Terminal 54 parametresi düşük akım
  • W4 ) Main Phase Loss ( Şebeke Faz Kaybı ) : Bu hatanın nedeni , besleme tarafından gelen fazın eksik olması ya da yüksek olması dolayısıyla oluşan faz dengesizliğidir.Besleme voltajını kontrol etmelisiniz
  • W7 ) DC Over Voltage ( Dc Aşırı Voltaj ) : Bu hatanın nedeni , ara devre voltajının sınırı aşıyor olmasıdır.
  • W8 ) DC Under Voltage ( Dc Düşük Voltaj ) : Bu hatanın nedeni , ara devre voltajının ‘alt limit olan düşük voltaj uyarısı’ sınırının altına düşmesidir.
  • W9 ) Inverter Overload ( İnvertör ya da çevirici Aşırı yük ) : Bu hatanın nedeni , uzun süreli %100’ün üzerinde fazla yük olması
  • W10 ) Motor ETR Overtemperature ( Motor ETR Aşırı Sıcaklık ) : Bu hatanın nedeni , motorun uzun süreli aşırı yükte kalması dolayısıyla aşırı ısınmış olmasıdır.
  • W11 ) Motor Thermistor Overtemperature ( Motor Termistörü Aşırı Sıcaklığı ) : Bu hatanın nedeni , termistörün bağlantısının kesilmiş olması ya da termistörün kesilmiş olmasıdır.
  • W12 ) Torque Limit ( Tork sınırı ) : Bu hatanın nedeni , torkun (4-16) Tork Limit Motor Modu ve ya (4-17) Tork Limit Jeneratör Modu parametrelerinde belirtilen değeri aşıyor olması
  • W13 ) Overcurrent ( Aşırı Akım ) : Bu hatanın nedeni , invertörün max akım limitinin aşılması anlamına gelir
  • W14 ) Ground Fault ( Toprak Hatası ) : Bu hatanın nedeni , çıkış fazlarından toprağa deşarj olma durumudur
  • W16 ) Short Circuit ( Kısa Devre ) : Bu hatanın nedeni , motorda ve ya motor terminallerinde meydana gelen kısa devrenin sonucudur.
  • W17 ) Control Word Time-out ( Kontrol Sözcüğü Zaman Aşımı ) : Bu hatanın nedeni , frekans dönüştürücü ile haberleşme yapılamadığında ya da iletişim kurulamadığında meydana gelir.
  • W25 ) Brake Resistor Short-Circuit ( Fren Direncinde Kısa Devre ) : Bu hatanın nedeni , fren rezistörü kısa devreli ve bu nedenle fren işlevinin bağlantısı kesilmiş olmasıdır.
  • W27 ) Brake Chopper Short-Circuit ( Fren Kesicide Kısa Devre ) : Bu hatanın nedeni , fren transistörü kısa devreli ve bu nedenle fren işlevinin bağlantısı kesilmiş olmasıdır.
  • W28 ) Brake Check (Fren Denetimi ) : Bu hatanın nedeni , fren rezistörünün bağlı olmamasıdır.
  • W29 ) Power Board Over Temp ( Güç Panosu Aşırı Sıcak ) : Bu hatanın nedeni , ısı alıcısının devreden çıkması sıcaklığına ulaşılmış olmasıdır.
  • W30-31-32 ) Motor Phase U or V or W Missing ( U ya da V ya da W Motor Fazlarından birinin eksik olması ) : Bu hatanın nedeni , motor uçlarından gelen fazlardan birinin gelmiyor olmasındandır.
  • W38 ) Internal Fault ( İç Arızası ) : Bu hatanın nedeni , sürücü ya da kontrol kartında meydana gelen teknik hatadan dolayı çıkmaktadır.Bu bir kondansatörün şişmesi , direncin kısa devre olması ya da diyotun açık devre olması vb. durumlar nedeniyle meydana gelebilir.
  • W44 ) Ground Fault ( Toprak Arızası ) : Bu hatanın nedeni , çıkış fazlarından toprağa deşarj olması durumudur.
  • W47 ) Control Voltage Fault ( Kontrol Voltaj Arızası ) : Bu hatanın nedeni , 24 V DC voltajının aşırı yüklenmiş olabilmesi durumudur.
  • W51 ) AMA Check Unom And Inom ( AMA Unom ve Inom değerli kontrolü ) : Bu hatanın nedeni , motor voltaj veya akımı için belirlenmiş olan parametre ayarlarının yanlışlığından meydana gelir.
  • W52 ) AMA Low Inom ( AMA Düşük Inom ) : Bu hatanın nedeni , motor akımının çok düşük olmasıdır.Kontrol etmelisiniz.
  • W59 ) Current Limit ( Akım Sınırı ) : Bu hatanın nedeni , frekans dönüştürücüde oluşan aşırı yükten dolayıdır.
  • W63 ) Mechanical Brake Low ( Mekanik Fren Düşük ) : Bu hatanın nedeni ,motor akımının ‘Başlatma gecikmesi süresi ’ penceresinde ‘Fren Ayırma akımını’ geçememesidir.
  • W80 ) Frequency Converter Initialised to Default Value ( Sürücü Varsayılan Değere Ayarlandı ) : Bu hatanın nedeni , tüm parametre ayarları varsayılan değerlere getirildi anlamına gelir.
  • W84 ) The Connection Between Frequency Converter and LCP is Lost ( Sürücü ve LCP arasında ki bağlantı kesildi ) : Bu hatanın nedeni , LCP ve frekans dönüştürücü arasındaki bağlantının olmamasındandır.
  • W85 ) Key Disabled ( Düğme Devre Dışı ) : Bu hatanın nedeni , 0-4* LCP parametrelerinden düzeltilebilir.
  • W86 ) Copy Fail ( Kopyalanamadı ) : Bu hatanın nedeni , Frekans dönüştürücü ile LCP arasında meydana gelen kopyalama olayında ortaya çıkan hatadır.
  • W87 ) LCP Data Invalid ( LCP verisi geçersiz ) : Bu hatanın nedeni , LCP’de ki verinin yanlış olması ya da yüklenmemiş olmasıdır.
  • W89 ) Parameter Read Only ( Parametre Salt Okunur ) : Bu hatanın nedeni , salt okunabilir olan parametreye yazma işlemi yapılmaya çalışılırsa olur.

Danfoss Genel Teknik Veriler :

  • Danfoss Vlt Micro Drive FC 51 aşırı yüke karşı koruma sağlıyor olup , elektronik termal motor koruması sağlar.
  • Bu invertör ısıyı izler ve aşırı ısınması durumunda alarm verir.
  • Frekans dönüştürücüsü motor uçlarının kısa devre olmasına karşı koruma sağlar.
  • Eğer fazlardan biri gelmiyorsa , invertör arıza verir.
  • Bu invertör motor uçlarındaki toprak arızalarına karşı korumalıdır.

 

DANFOSS VLT MICRO DRIVE FC 51 SONUÇ  :

Bugün ki yazımızda Danfoss VLT Micro Drive FC 51 invertörü hakkında temel hata kodlarını ve çözümlerini inceledik.Bir sonraki yazımızda ise temel parametreleri hakkında bilgi vermeye çalışacağız.Bu paylaşım sizlerin İngilizce terimler karşısında kolaylıkla ulaşabileceğiniz bir çeviri aracı olmasının yanısıra karşılaştığınız problemlerin  çözümü konusunda kendi kılavızunda yer alan bilgilerden istifade edilerek hazırlanmıştır.

 

Plc Nedir ve Nasıl Çalışır ?

PLC NEDİR ?

Plc nedir ve ne işe yarar ?.Nasıl çalışr ?.Plc’ler neye göre sınıflandırılırlar ?.Plc’lerin kullanım alanları nelerdir ?.Plc hakkında sizlere detaylı bilgi vermeye çalışacağız.Plc’nin açılımı Programmable Logic Controller olup Türkçe anlamı Programlanabilir Mantıksal Denetleyici’dir.Plc endüstriyel alanların tamamına yakınında aktif olarak kullanılmaktadır.

Plc’ler  normal bilgisayarlar gibi çalışmazlar ve birden fazla Input ve Output bulundururlar.Diğer sistemlere göre daha dayanıklı olup ,

  • Elektriksel gürültü
  • Sıcaklık
  • Mekanik darbe vb. durumlara karşı daha etkin kullanım sağlarlar.Birden fazla Plc markası olup her firma kendine has Plc’ler üretmektedir ve buna bağlı olarak farklı tipte Plc ve programlar açığa çıkmıştır.

PLC NE İŞE YARAR VE NASIL KULLANILIR ?

Plc programlanabilme özelliği sayesinde otomatik olarak iş yaptırabilme yeteneğine sahiptir ve bu bizlere büyük kolaylıklar sağlar.Plc endüstriyel alanda herhangi bir makinanın yaptığı hareketleri vb. yöneten , komut veren bir cihazdır.

Örnek vermek gerekirse ; Bir paketleme makinası düşünelim.Sensörlerden aldığı digital bilgiye göre ortaya çıkan ürünü hareket ettirecek silindire ileri hareketini verir.Daha sonra paketin karsına gelen ürünleri ‘x’ kadar itmesi gereken pistonlara ileri hareketini yine sensör bilgisiyle verir ve ilk işlem tamamlanmış olur ve programın içinde bulunan ‘RST’ komutu ile tekrar başa döner ve bu işlemi tamamen kodlamış olduğunuz programa bağlı olarak sizin istediğiniz kadar döndürür.Plc otomasyon alanında olmazsa olmaz bir cihazdır.

Peki neden Plc’leri kullanmalıyız ?

  • Plc’ler kendilerine has hazır fonksiyonlar sayesinde hızla kullanılabilirlerdir.
  • Plc’lerin kullanımı kolay olup ekonomik boyutta yer kaplarlar.Daha az kablo gerektirir.
  • Plc’ler dayanıklı üretilmiş olup fiziksel etmenlerden kolay etkilenmezler.
  • Plc’lerin çalışma esnasında Input ve Output durumlarını izleyebilir ve buna göre müdahale edebilirsiniz.
  • Plc’ler daha az arıza yaparlar ve güvenilir cihazlardır.
  • Plc’lerin tarama hızları çok yüksektir.
  • Plc’ler daha kısa sürede daha fazla ve kaliteli ürünlerin ortaya çıkmasında yardımcı olurlar.

 

Plc’nin Bölümleri ;

Programlanabilir Mantıksal Denetleyiciler 4 bölümden oluşmaktadır.

1 ) Merkezi İşlem Bölümü

2 ) Bellek Birimi

3 ) Giriş Birimi

4 ) Çıkış Birimi

Plc’ler genel olarak Sıra Kontrol , Hareket Kontrol , Süreç Denetimi , Veri Yönetimi gibi işlemleri çin kullanılır ve tercih edilirler.

Plc’ler kontrol edilmek istenen bölüm ya da makinaya göre seçilecek sensörleri kullanılır.Bu sensörler;

  • Basınç
  • Seviye (Tank vs.)
  • Sıcaklık
  • Yakınlık parametreleri ölçerek Plc’ye bilgi verir ve Plc kendisine gelen bu sinyalleri değerlendirerek çıkış verir.Plc’ye gelen Input’lar  24V , 48V , 200V , 240V olabilir.Aynı şekilde Plc girişine alternatif akım gelebilir.

Plc’nin tipine ve modeline göre uygun röle , transistör ve kontaklar seçilmelidir.Delta Plc’leri örnek verecek olursak ;

  • SS – EX – ES Serisi
  • SA – SX Serisi
  • SV Serisi olarak  kendi içinde 3’e ayrılır.

Ve her seri kendi içinde bazı temel farklılıklar taşır.Delta Plc’de kullanılan harflerin de birer karşılıkları vardır.

X -> Fiziksel Giriş

Y -> Fiziksel Çıkış

M -> Dahili Bit

D -> Data Hafızası

T -> Zamanlayıcı

C -> Sayıcı

S -> Step Röle

Tüm bu faktörlerde yazılacak program içinde bizlere yardımcı olacaktır.

Örnek verecek olursak ;

‘CMP T0 K100 M0’ komutu bir karşılaştırma komutu olup T0’ı yani Timer’ı 100 sayısı ile karşılaştırır ve programın içeriğine göre çıkış verir.

Plc’ler NPN ve PNP çıkışlı olmaktadır.S/S ucu ortak uç olup , X0’dan X7’ye kadar giriş ucudur.C0 çıkış ucu Y0 çıkışının ortak ucudur.C1 ucu için Y1 çıkışı ortak uç iken C2 ucu ise Y2,Y3,Y4,Y5 çıkışlarının ortak ucudur.

Tüm bu durumlar Delta Plc baz alınarak örnek verilmiştir.Diğer Plc markalarında da durum hemen hemen aynı olmakla beraber girişe gelen Voltaj seviyeleri ya da çalışma prensipleri aynıdır.

Plc seçerken ekonomik ve hız değerleri ise daha çok tercih edilen ve düşünülen konulardır.

PLC NEDİR VE NASIL ÇALIŞIR SONUÇ :

Plc nedir ve nasıl çalışır sorularını bugün beraber cevaplamaya çalıştık.Plc bugünün endüstriyel alanında vazgeçilmez unsuru olup , otomasyon alanının ileride çok daha ileriye gideceği kesin olmakla beraber Plc’lerde hızla ilerlemelerine devam edecektir.Bu sebeple mühim bir konu olup , Plc’yi anlamak ve programlayabilmek her elektrik-elektronik mühendisinin yapması gereken bir görevdir.Örnek bir Plc dökümanı indirmek için aşağıdaki linke tıklayabilir ve ücretsiz olarak indirebilirsiniz.

 

Isı Sensörleri ve Çeşitleri

ISI SENSÖRÜ NEDİR ?

Isı sensörü nedir ?.Isı sensörleri kaça ayrılır ve çeşitleri nelerdir?.Isı sensörleri arasındaki farklar nelerdir ?.Isı sensörü kullanımı nasıl olmalıdır ?.Isı sensörleri hakkında sizlere bilgi vermeye çalışacağız.

Endüstride Termokupl ve Termorezistans olarak 2 kola ayrılan ve bulunulan ya da istenilen ortamdaki ısıyı ölçüp bilgiyi ekran üzerinden bize aktaran sensörlere ısı sensörü denmektedir.

TERMOKUPL NEDİR ?

Termokupl bir ısı sensörü çeşidi olup -200°C’den 2300 °C’e kadar olan aralıkta ölçüm yapma izni verir.Bu tipteki ısı sensörleri basit , güçlü yapısı ve ekonomik oluşlarıyla endüstride sıkça karşılaştığımız ve en çok tercih edilen bir sensör tipidir.Termokupllar 1821 yılında icat edilmiştir ve bulan kişinin ismi Seeebeck’tir.

Termokupl’u yapısal olarak incelediğimizde , iki tane telin bir arada iken uç noktalarının kaynatılması ile oluşan bir yapıdadır.Kaynatılan nokta sıcak nokta adını alırken , açıkta kalan iki uç soğuk uç olarak isimlendirilir.

Ölçüm işlemini ise bu açık ve kapalı ucun arasındaki sıcaklık farkından yararlanarak yapar.Bu durum ise mV boyutunda gerilim üretir.Termokupl’ları incelediğimizde içsel olarak , Bağlantı Kafası , Bağlantı Klemensi , Koruyucu Tüp , Eleman Teli , İzolatör , İç Koruyucu , Rekor malzemelerinden oluşmaktadır.

Termokupl tip sensörlerde , sensörün iki ucu bulunur ve bunlarda biri (+) , diğeri ise (-)’dir.Isı kontrol cihazında sensör uçlarının bağlanacağı yerler belli olup , doğru ölçüm için doğru şekilde takılması gerekmektedir.Eğer ısı artarken ekran üzerindeki sıcaklık değeri düşüyor ise , bu durumda sensör uçları (+) ve (-) yanlış bağlanmıştır ve yerlerinin değiştirilmesi gerekmektedir.

Sensörlerde kullanılan teller farklıdır ve yapıldığı maddeye göre isim alır.Kullanım alanı da içerdiği maddeye göre değişim gösterebilir. Örnek verecek olursak ;

Cu-Const Tipi Termokupl’lar Bakır ve Konstantan bileşenlerinden oluşur ve -200°C’den +300°C ‘e kadar  sıcaklıklarda kullanılabilir.T tipi termokupl olarak adlandırılırlar.

Fe-Const Tipi Termokupl’lar Demir ve Konstantan bileşenlerinden oluşur ve -200°C’den +800°C’e kadar sıcaklıklarda kullanılabilir.J tipi termokupl olarak adlandırılırlar.

Cr-Al   Tipi Termokupl’lar Kromel ve Alümel bileşenlerinden oluşurlar ve -200°C’den +1200°C’e kadar sıcaklıklarda kullanılabilirler.K tipi termokupl olarak adlandırılırlar.

Buradan anlamamız gereken ise her termokupl farklı bir bileşene sahip olabileceği gibi farklı sıcaklıklarda kullanılabilir.Bunun için bir termokupl seçerken dikkatli olunmalı ve kullanılacak alanın sıcaklık değerleri önceden bilinip seçimi buna göre yapılmalıdır.

TERMOREZİSTANS NEDİR ?

PT-100 olarak endüstride yer edinmiş Termorezistans sensörler , ısındıkça üzerindeki direncin değişimi prensibine göre dizayn edilmişlerdir.Bu sensörleri ısıttığımızda , multimetrenin problarını iki uca tutarak ölçtüğümüzde direnç değerinin yükseldiğini görürüz.Bu durum sensörün sağlam olduğu anlamına gelmektedir.

Bu tip sensörler endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır.Bayonet , topuz başlı gibi şekillerine göre aldıkları isimlerle anılırlar.

Bu sensörlerin iç yapısını incelediğimizde içinde 2 kablo yerine 3 kablonun çıktığı ve ikisinin kırmızı olduğunu göreceksiniz.Burada hangi kırmızı kabloyu kullandığınız mühim değildir.

PTC ve NTC Sensörleri Nedir ?

PTC , pozitif ısı katsayılı termistör olarak adlandırılır ve bu sensör tipi ısındığında içinde bulunan direnç değeri de yükselir.Yani , ısındıkça direnç değeri yükselen ısı sensörlerine PTC denir.Bu sensörler – 60 °C ve +150°C arasında aktif olarak çalışırlar.Aynı şekilde multimetrenin problarını PTC’nin iki ucuna tuttuğumuzda , direnç değeri yükseliyor ise PTC sağlamdır diyebiliriz.

NTC , negatif ısı katsayılı termistör olarak adlandırılır ve bu sensör tipi ısındığında içinde bulunan direnç değeri düşer.Yani , ısındıkça direnç değeri düşen ısı sensörlerine NTC denir.Bu sensörler -300°C ve +50°C arasında aktif olarak çalışırlar.NTC’ler PTC’lere göre daha çok tercih edilen sensör tipidir.Aynı şekilde multimetrenin problarını NTC’nin iki ucuna tuttuğumuzda , direnç değeri azalıyor ise NTC sağlamdır diyebiliriz.

ISI KONTROL CİHAZI İNCELEME ve SENSÖR TİPİ :

Örnek bir ısı kontrol cihazı incelemesi yaparak nasıl karar vermemiz gerektiğine beraber bakalım.Örneğin X bir firmanın TC4S-14R markalı ısı kontrol cihazınızı elinize aldığınızda ne yapmanız gerektiğini inceleyelim.Öncelikle T harfinin sıcaklık kontrol cihazı olduğunu , C  harfinin dokunmatik düğme ile ayar yapılabildiğini , 4 rakamının cihazın 4 haneli olduğunu , S harfinin boyutları hakkında bilgi verdiğini , 1 rakamının yardımcı çıkışlı olduğunu ,  4 rakamının Çalışma gerilimi hakkında bilgi verdiğini ve örnek olarak bu cihazlarda 2 rakamı 24-48V Dc ile çalışırken 4 rakamının 100-240V Ac ile çalıştığını ve son olarak R harfinin Kontrol çıkışı olup gösterge olarak kullanıldığını ifade etmek isterim.

Bağlantı  şemasını cihazın kullanım kılavuzuna baktığınızda bağlantılar kısmında bulacaksınız.Cihazın arka kısmındaki şema ya da kullanım kılavuzuna baktığınız da dikkat etmeniz gereken yazı ; Sensör Tipi olmalıdır.Bu cihaz için sensör tipi PT100 ve Fe-Const olarak gözükmektedir.

Bu cihaz bir Termokupl cihaz olup , bu cihazın şemasında 11 ve 12 nolu girişler için ayarlanmıştır.Sensörü bu cihazın 11 ve 12 nolu girişlerine bağlayıp , enerji verdiğiniz takdirde cihazın ölçüm yapmaya başladığını göreceksiniz.

Daha sonra histeresiz ayarlarınızı ve alt-üst limit değerlerinizi girdiğinizde kullanıma hazır olacaktır.

ISI SENSÖRLERİ VE ÇEŞİTLERİ SONUÇ :

Bugün ısı sensörleri ve kullanımı hakkında bilgi vermeye çalıştık.Isı sensörleri hayatımızın her alanında olduğu gibi , endüstride çok mühim bir konuma sahiptirler.Kullanım yerlerine göre değiştikleri için her tipi tanımak ve özelliğine göre hareket etmek bizlere fayda sağlayacaktır.

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ NEDİR

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ

Elektrik –Elektronik Mühendisliği nedir ?.Elektrik – Elektronik Mühendisi nasıl olunur ?.Elektrik – Elektronik Mühendisi ne yapar ?.Bugün tüm bu temel soruların cevaplarını beraber arayıp , bu konu üzerine yorum getireceğiz.

Elektrik – Elektronik Mühendisliği , Elektrik Mühendisliğinden ayrı bir bölümdür.Üniversitelerin açmış oldukları sınıflar ve kontenjan durumuna göre her üniversite aynı anda bünyesinde Elektrik – Elektronik Haberleşme Mühendisliği de dahil aynı anda bir ve ya daha fazla bulundurabilir ya da tek bir elektrik ya da elektrik – elektronik bölümü açabilir.

Aralarında ki farkı ise üniversite yıllarında alınmış olan farklı dersler oluşturur.Elektrik-Elektronik Mühendisi olarak bir mühendis mezun olduktan sonra kendisinden beklenen özellikleri karşılayabilmelidir.Bu özelliklere göz atacak olursak ;

  • Doğal ya da yapay kaynakları kullanarak , elektrik üretimi sağlamak ve elektrik’in temel prensiplerini iyi anlayabilmiş olmak
  • Elektrik enerjisinin iletilmesi , taşınması ve tüketim alanlarına ya da merkezlerine kadar ulaşımı sağlayacak projeleri dizayn etmek
  • Analog ya da dijital sistem ve cihazların bakım , onarım ve teknik desteklerini sağlayabilmek ve bu cihazların gelişimine katkı sağlamak
  • Kendisinden istenen projeleri anlayıp kavrayabilmek ve bunu gerçek yaşamda uygulamaya dökebilmek

Daha birçok beklentinin ötesinde birkaç örnekle temel olarak sizlere belirtmeye çalıştık.

ELEKTRİK – ELEKTRONİK MÜHENDİSİ NE YAPAR ?

Elektrik – Elektronik Mühendisi olarak sizlere söylemek istediğim en önemli söz şudur : ‘’Nereye gideceğinizi bilmiyorsanız , hangi yoldan gittiğinizin bir önemi yoktur.’’Burada ki anlatılmak istenilen ve asıl biz mühendislerin sorunu olan konu , yeni mühendis arkadaşlarımızın ne yapacaklarını tam olarak kafalarında oturtmadan mezun olmuş ya da olacak olmalarıdır.

Peki , nasıl bir ortam biz mühendisleri beklemektedir ?.

Sizler mezun olduktan sonra Otomasyon alanında çalışabilirsiniz.Peki otomasyon nedir ?.Otomasyon geleceğin en önemli alanlarından biri olarak karşımıza çıkmaktadır ve bugün aktif olarak hızla yayılmaktadır.Otomasyon , insan gücünün yerini makinaların almasıdır.

Bugün fabrikalarda ya da şirketlerde insan gücü ya da insan eliyle yapılan işlerin programlanarak insan gücünü azaltmak amacıyla kullanılmasıdır.Peki otomasyon alanında faaliyet göstermek isteyen bir bireysiniz.Bu sizin için kesin ve net bir hedef midir ?.Hayır.

Otomasyon da alanlara  bölünmüş durumdadır ve aynı şekilde bölge bölge programın ismi ve kullanılan cihaz ve sistemlerin ismide değişmektedir.Hep beraber bu durumu inceleyelim.

Otomasyon alanında kullanılan program PLC’dir.Plc’ler ise kendi içinde çeşitlere ayrılır.

Örnek verecek olursak ;

  • Siemens PLC
  • Hitachi PLC
  • Lenze PLC
  • Delta PLC
  • Omron PLC
  • Telemecanique PLC ve daha fazlası piyasada kullanılmaktadır.

Aynı şekilde örnek verecek olursak Delta Plc ekonomik olduğu için Uşak vb. illerde aktif olarak kullanılırken sağlamlık konusunda Siemens Plc’den daha zayıftır.Siemens Plc ise daha sağlam ve kaliteli olduğu için ekonomik olarak daha yüksek fiyatlara kullanılmaktadır ve Siemens Plc İstanbul dahil birçok büyük şehirde aktif olarak kullanılmaktadır.Peki bizim için mühim olan konu  nedir ?.Siz Uşak ilinde Delta Plc öğrenebilir ve tekstil alanında Openet , Cer ya da Tarak makinalarına çok iyi derecede hakim olabilirsiniz fakat gelecekte İstanbula gidecek olursanız , tam anlamıyla kendinizi sıfırlamış olacaksınız.

Burada anlatmak istediğimiz konu İstanbulda çalışmak isteyip , Uşakta Delta Plc öğrenmeniz size katkı sağlamaktan çok farklı bir bakış açısıyla yaklaşacak olursak , zaman kaybına neden olabilir.Tam anlamıyla kafanızda nasıl bir işle karşılacağınızı oturtmanız sizin için en başından itibaren büyük bir kazanç sağlayacaktır.

Elektrik – Elektronik Mühendisi Nerelerde Çalışır ?

Elektrik –Elektronik Mühendisi bir kişi elektronik anlamda herhangi bir fabrikada çalışabilir.Yenilenebilir enerji santrallerinde diğer isimleriyle GES , RES , HES’de çalışabilir.SMM mühendisi olarak proje çizimi , okuma ve imza yetkisini kullanarak onay verebilir ya da son dönemde kanunlaşan Trafo Sorumluluğunu üstlenerek büyük fabrika ya da iş yerlerinin sorumluluğunu üstlenebilir.Otomasyon alanında ilerleyebilir ya da kendi işini kurabilir.Sayamadığımız onlarca alandan belli başlı olanlarından bahsettik.

Mühim olan konu ise yine otomasyon alanından örnek verecek olursak , her şehrin farklı bir kültürü ve sanayi yapısı olduğu için , mevcut çalıştığınız yerde otomasyonunu yaptığınız sistemlerin bir başka şehirde bambaşka sistem ve programlara dönüşecek olacağını unutmayın.

Mühendis olarak sizden beklenen tamir ya da onarım değildir fakat bir mühendis olarak karşınıza çıkan soruna çözüm bulmak zorundasınız.Bu sorunu anlamak ve ifade edebilmek ise tamamen Mühendisin görevidir.Bir diyot ya da direnç’te meydana gelen kısa devre ya da ark oluşumu nedeniyle  cihazın tamamının durması söz konusudur.Burada size düşen , bu sorunun karşınızdaki sistemin neresinde olduğunu ya da nasıl bir süreç izlenmesi gerektiğini ifade etmektir.

Elektrik –Elektronik Mühendisi olarak sizden istenen cihaz ya da sistemlere dair çizimleri programlar vasıtasıyla da çizmek asli görevimizdir.Daha önemlisi karşınıza konulan Projeyi okuyabilmek ve projede gördüğünüz devreyi takip edip sorunu hızla çözebilmek halledilmesi gereken ilk konudur.

İngilizcenin Önemi :

Burada sizlere kısaca ifade etmek istediğim İngilizce konusu sizlere her zaman sürekli söylenen ve belki de sizlerin duymaktan bıktığı konuların başında gelmektedir.Benim sizlere nacizane tavsiyem teknik olarak elektronik terimlerin üzerine eğilmeniz ve bu terimlere hakim olmanızdır.

Karşınıza çıkacak olan tüm projelerde İngilizce çıkacaktır.Bunun yanı sıra birçok makine Alman ve ya İtalyan yapımı olduğu için , bu iki dil ile de çok kez karşılacaksınız fakat İngilizce bu dillerin arasında en azından teknik olarak olmazsa olmazdır.

Aynı şekilde normal olarak geliştirdiğiniz İngilizce seviyenizle yeterli YDS ve ya YÖKDİL puanlarınızla da kariyer anlamında birçok yere başvurabilirsiniz.Çünkü akademik anlamda katılmak ya da girmek isteğiniz her yerde karşınıza Toefl , Yds , Yökdik ve buralardan ‘almış olduğunuz puan kaç’ şeklinde bir soru çıkacaktır.

Elektrik – Elektrik Mühendisinin Kullandığı Programlar Nelerdir ?

Bu sorunun cevabı aslında her alana göre değişiklik göstermektedir ve aynı şekilde bu programların kullanılış şekli  , kişisel olarakta fark göstermektedir.Birkaç program örnek verecek olursak ;

  • Matlab
  • Proteus
  • Plc (Wplsoft , DopSoft , HMI)
  • Electronic Workbench
  • SEE Electrical
  • EPLAN
  • Gemo birçok programla piyasada karşılaşabilirsiniz.Burada ki temel konu ise hangi alanda faaliyet gösterdiğiniz ve hangi makinalar için nasıl bir soruna karşı programlama yaptığınız konusudur.

Elektrik –Elektronik Mühendisinden beklenen bu programlara hakimiyet dışında ; C , C# , C++ , Mikro C ,  Java vb. dillerinden birkaçını bilmesidir.Aynı zamanda PIC programlayabilmesi ise muazzam bir katkı sağlayacaktır.Fakat tüm bunların ötesinde en önemli husus elektronik bilgisine tam olarak haiz olmasıdır.

Proje okuyabilmek kadar çizebilmekte bir mühendis için olmazsa olmazdır fakat her birimiz okuduğumuz okullarda örnek olarak Proteus’ta Saat devresi çizer ya da ekrana ‘Hello World’ yazdırırız değil mi ?.Kendi çabalarımızı bu söylemimin dışına bırakacak olursam , mezun olduktan sonra karşınıza çıkan ilk büyük komplike bir makina karşısında ise çaresiz kalırız.Ya da board üzerinde meydana gelen bir entegre arızasında yolların nerden gelip nereye gittiğini dahi çözemeyiz ?.Tüm bu durumlar utanılacak bir durum değildir ve iş çoğu zaman iş’te öğrenilir.Fakat farkınızı yaratmak isteyen ve bu mühendislik konusunda tutkuya sahip olduğunuzu düşünüyorsanız , işi işte öğrenmeyi beklememelisiniz

Aynı şekilde hangi işe gireceğinize sizin karar vermeniz gerekir ki bu da kendinizi hangi alanda yetiştirdiğinize bakar.Fakat sizler herhangi bir iş söylemiyle yola çıkacak olursanız  , bu durumda iş sizi seçer ve daha sonra sürekli değişim yapamayabileceğiniz bir meslek olan Mühendislik mesleğinde huzursuz hissedebilirsiniz.

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİNE DAİR :

Elektrik – Elektronik Mühendisliğine dair yazımızı sayfamızın ilk yayımlanan içeriği olarak paylaşmak bizim için önemliydi.Herşeyin başında azim ve hayalleri olması gereken bizlerin , daha bu mesleğe başlamadan kafamıza takılan herşeyi çözümlendirmek zorunda olduğumuz gerçeğini göz ardı edemeyiz.Her zaman soru ve isteklerinize karşı bizimle iletişime geçebilirsiniz.Elektrik –Elektronik Mühendisliği zor bir meslek dalı olup , sevmekle doğru orantılı olarak hızla gelişebileceğiniz ve asla durağan olmayan dinamik yapısıyla zevk alabileceğiniz bir alandır.Sözlerimi ‘Herşey Sevmekle Başlar’ ifadesiyle bitiriyorum.