Dinamik Mikrofon Nedir? Ne İşe Yarar?

Dinamik mikrofon nedir: Bu mikrofonda bir mıknatıs çevresine sarılı bir bobine yapışık bir membran vardır. Membran üzerine çarpan ses dalgalarının titreşimiyle bobini mıknatıs çevresinde hareket ettirir. Bu da bobinin uçlarına elektrik sinyali olarak iletilir. Dinamik mikrofonlar yapılarından dolayı şoka dayanıklıdır. Bunun için canlı performanslarda sahnede tercih nedenidir.

Dinamik mikrofonlar, diğer mikrofon türlerine göre oldukça sağlam ve uzun ömürlüdür. Daha çok sesin güçlü olduğu yerleri kaydetmek için kullanılırlar. Fakat sesi alma kapasiteleri veya performansları her zaman condenser mikrofon seviyesinde olmayabilir. Bundan dolayı davul ve amfi kayıtlarında olmazsa olmaz denilen bir mikrofon çeşididir. Bunun nedeni ise eğer ses seviyeleri biraz daha düşük olduğundan seste patlama ihtimallerinin en az olmasıdır.  Ayrıca high pass ve low pass filtre özelliklerinin olması sayesinde istenmeyen gürültüleri önemli ölçüde kesebilmektedir..

Ancak ses frekans karakteristikleri homojen değildir. Yani ses kaynağı membrandan uzaklaştıkça, bas frekans bileşenlerine dinamik mikrofonun duyarlılığı azalır. Bundan dolayı çıkışlarındaki sinyalin sesin orijinal karakterine olan yakınlığı membranın ses kaynağına ne kadar yakın olduğu ile ilgilidir. Bu karakteristiğin yararları da vardır. İdeal mesafenin dışındaki frekanslara sağırdırlar. Böyle oldukları için geri beslemeye isteksiz olurlar. Bu nedenle özellikle sahne performanslarında tonlamada ses ayırımına yardımcıdırlar.

Dinamik Mikrofon Özellikleri

• Boyutları küçük, sağlam yapılı, hafif ve çok iyi frekansları vardır. (60-10000Hz)
• Çalışması için yardımcı gerilim kaynağı olmadan çalışan dinamik mikrofonların kullanım alanları geniştir.
• Güçlü çıkışına rağmen sadakati (fidelity), yani ses frekansını takibi o kadar iyi değildir.

Dinamik Mikrofon Yapısı

Dinamik mikrofon şu bölümlerden meydana gelir.

• Diyafram
• Diyaframa bağlı hareketli bobin
• Bobinin içinde hareket ettiği sabit mıknatıs
• Empedans uygunluğu sağlayan küçük bir transformatör

Dinamik Mikrofon Nasıl Çalışır?

Ses dalgalarıyla titreşen diyafram, bağlı olduğu bobini, sabit mıknatıs içinde ileri-geri hareket ettirir. Sabit mıknatısın kutupları arasında Φ manyetik fluks ‘u (manyetik alan hatları) mevcuttur. Bobin iletkenleri hareket sırasında bu manyetik alan hatlarını keser. Lenz ve faraday kanununa göre;

Bir magnetik alan içerisinde “v” hızıyla hareket eden “ı” boyundaki bir iletkenin uçları arasında  E = I / V değerinde bir gerilim oluşur.

Devamlı ileri-geri titreşimde bulunan bobinde de ses frekansına göre değişen bir gerilim oluşur. (AF AC – Audio Frequency Alternating Current).

Mikrofon bobini uçlarında oluşan gerilim, ses frekans yükseltecine verildiği zaman, hoparlörden aynı frekansta çıkış alınır. Bu durumda mikrofona yapılan konuşma veya melodi kuvvetlendirilmiş olarak sese dönüştürülür. Dinamik mikrofon bobininin direnci küçüktür, birkaç ohm kadar. Yükselteçle aralarında empedans uygunluğu sağlama bakımından, mikrofon gövdesi içine, 50, 250, 600 Ohm çıkışlı küçük bir trafo yerleştirilir. Bundan dolayı kullanılacak yükseltecin giriş direncine uygun bir mikrofon seçilmelidir. Böylece yükselteç verimi artar ve daha güçlü bir çıkış sağlanır. Dinamik mikrofon kullanılırken elektriksel alandan uzak tutulmalıdır.

Dinamik mikrofonlara verilen adlar;

• Magnetik mikrofon (Magnetic Microphones)
• Hareketli bobinli mikrofon (Moving Coil Microphones)

Dinamik mikrofon fiyatları pahalı değildir. Frekans karekteristiği 20.000 dir. Ses kaydı yapılırken dinamik mikrofonlar kalın sesler için kullanılır. Condenser mikrofonlara nazaran ses şiddetine karşı dayanıklıkları daha fazladır. Bu sebeple ses kaynaklarına yakın yerleştirilir ve ses seviyesi yüksek ses kaynaklarında rahatlıkla kullanılır. Alt ve üst frekans alımları az olanlar vardır. elektrogitar, trampet vs kayıtlarda kullanılan dinamik mikrofonlar fazla ayrıntılı değildir. Çalışırken 48 V’ luk yardımcı gereksinimi olan condenserler piyano, keman vs kayıtlarda kullanılır.

Dinamik Mikrofon Nerelerde Kullanılır?

Dinamik mikrofonlar yüksek basınçlı seslere karşı daha dayanıklıdırlar. Gitar amfileri, davul, perküsyon gibi yüksek akustik güç açığa çıkaran enstrüman ve ses kaynaklarında, ses kaydı için dinamik mikrofonlar tercih edilmektedir.

 

 

JFET Nedir? Yapısı, Çalışması

JFET nedir: (junction field effect transistor – birleşim yüzeyli alan etkili transistör). Üretilen ilk alan etkili transistörlerdir.

JFET transistör üç (bacaklı) uçludur:

• Geyt (Gate),
• Sörs (Source),
• Dreyn (Drain).

JFET’ lerin G bacakları normal transistörlerin beyz bacağına benzer. Source bacakları normal transitörlerin emiter bacağına benzer. Drain bacakları ise normal transistörlerin kolektör bacaklarına benzetilebilir.

Transistör ile JFET transistör Arasındaki Fark

Normal transistör ile JFET transistör arasındaki tek fark;

Normal transistörün kolektör emiter arasındaki akımın, beyz’inden verilen akımla kontrol edilmesidir. JFET transistör’ ün ise gate’ inden verilen gerilim ile kontrol edilmesidir.

Yani JFET’ ler gate ucundan hiçbir akım çekmez. Bu da JFET’ in en önemli özelliğidir. Bu özellik, içerisinde çok sayıda transistör bulunduran entegrelerde ısınma ve akım yönünden büyük bir avantaj sağlar.

JFET Yapısı 

JFET üretimi iki şekilde yapılır: N kanallı ve P kanallı olmak üzere iki tipte üretilir. Yukarıdaki şekilde JFET’in fiziksel yapısı ve elektriksel sembolü görülmektedir. JFET sembolünde, gate ucunda bulunan okun yönü kanal tipini anlatır. Ok yönü içeri doğru ise N kanal JFET, ok yönü dışarıya doğru ise P kanal JFET olduğu anlaşılır. Bu durum şekilde “a” ve “b” de gösterilmektedir.

Üç yarı iletkenin birleşiminden oluşan transistörlerin giriş empedansı düşüktür. Bu nedenle yüksek giriş empedanslı devreler üretebilmek için karmaşık tasarımlar yapmak gerekir. Yani, transistörler akım kontrollüdür. FET‘ lerde ise giriş ucunun direnci (empedansı) çok  yüksek olduğundan çekilen akım çok çok azdır. 

N kanallı JFET ile P kanallı JFET’ in çalışma prensibi aynıdır. Aralarındaki tek fark akım yönleri ile polarma gerilimlerinin ters olmasıdır.

• N kanallı FET’ in Çalışması

JFET’ in polarmalandırılması ve elektron akışı (Şekil 1) üzerinde gösterilmektedir. Drain-source arasına uygulanan besleme gerilimi, drain ucu ile şase arasına bağlanır. Bu gerilim, drain devresindeki besleme gerilimi olarak ifade edilir. V_DS ile sembolize edilir. V_DS gerilimi, N kanal içerisindeki elektronların hareket etmesini sağlar. Bu elektronlar, source’den drain’e oradan da V_DS kaynağının pozitif kutbuna gider. V_DS kaynağının içinden source’e geri döner. Source ve drain üzerinden geçen bu akıma drain akımı denir. I_D ile sembolü ile gösterilir.

Gate terminali kullanmadan JFET’ in çalışması

JFET’ in gate terminali kontrol ucudur. JFET’ in iletkenliğini kontrol eder. Gate terminali kullanmadan JFET’ in çalışmasını inceleyelim. Aşağıda verilen devrede, V_DS gerilimi 0V (şase) yapılır. V_DS besleme kaynağı da 0V’ dan başlayarak yükseltilir. Bu durumda kanal içerisinden geçen akım miktarı da artar. Ancak N tipi kanalın jonksiyon direnci maksimum akım değerini sınırlar. V_DS daha fazla artırıldığı zaman  JFET’ de bir ters polarma bölgesi meydana gelir. Bu polarma bölgesine, azalma bölgesi adı verilir. Azalma bölgesi, kanal akımının n maddesinin dar bir kesiti içinden geçmesini gerektirir. Bundan dolayı ile I_D akımında artık bir azalma söz konusu olur.

V_DS kaynağının daha fazla artırılması sonucu kanalın tamamen daraldığı bir duruma ulaşılır. Bu değerden sonra daha fazla akım akışı oluşmaz. Çünkü kanal kapanma moduna girmiş ve drain akımı doyuma erişmiştir. Bu durum şekilde görülmektedir.

Sonuç;

Kanal direncinden dolayı drain-source arasında bir gerilim düşümü oluşur. V_DS artarken drain ve source uçlarında V_DS gerilim düşümü oluşur. Bu gerilim düşümüne ise I_D akımı neden olur.

Şekil 2 de görüldüğü gibi V_P noktasında, V_DS artarken I_D sabit bir değerde kalır. I_D maksimum değerine erişmiştir. 

• P kanallı FET’ in Çalışması

P kanal FET D ucuna (-) ve S ucuna (+) polarma uygulandığında U GS geriliminin değeri 0 V ise, P maddesinden yapılmış kanaldan maksimum değerli akım geçişi olur. U GS gerilimi 0 V değerinden itibaren (+) yönde artırılırsa P – N birleşim bölgesinde elektron ve oyuk azalması ortaya çıkacağı için S’den D’ye geçen akım azalır.

JFET’ in Karakteristikleri

JFET’ lerde; gate ucu, kanal bölgesini (azalma bölgesi) kontrol etmek için kullanılır.

Örneğin;

N kanallı bir JFET’ te, gate ile source arasına uygulanan (-) polariteli bir gerilim, gerilim azalma bölgesini büyültür. Bu durum, kanal akımının daha düşük değerlerinde kanalın kapanmasına neden olur. Eğer V_GS gerilimi artırılırsa kanalın azalma bölgesi daha da büyür. Sonuçta drain akımı aşağıdaki şekil a ve b’de gösterildiği gibi daha düşük akım seviyelerinde doyuma erişir. Karakteristikte sabit V_GS geriliminin çeşitli değerlerinde I_D ve V_DS değerleri gösterilmiştir.

Sonuçta N kanal bir JFET’te gate-source arasına uygulanan ters polarma artarken, kanal akımı azalır. Gate-source arasına uygulanan ters polarma gerilimi yeterli büyüklüğe erişirse kanal tamamen kapanır. I_D akımı sıfıra düşebilir. Kanalın kapanıp akım geçirmemesine sebep olan ters gerilim değeridir. Bu gerilim değerine “gate-source daralma gerilimi (pinch-off) denir. Bu değer, “VP (V pinch-off)” ile tanımlanır.

Yukarıdaki şekiller ve grafik incelendiği zaman V_DS‘ nin küçük değeri için I_D akımının lineer olarak arttığı görülür. (Şekil 3 a- b)

V_DS gerilimi artarken kanalın daraldığı görülür. FET’ in bir başka önemli karakteristiği ise transfer karakteristiği olarak ifade edilir. Transfer karakteristiği eğrisi, sabit bir drain – source (V_DS) geriliminde, gate source (V_GS ) geriliminin fonksiyonu olarak elde edilen drain akımının (I_D) eğrisini gösterir. Transfer karakteristiği şekil 4 . a ve b’ de gösterildiği gibi elemanın iki önemli parametresi olan VP ve IDSS değerlerini verir.

Bu eşitlik ya da bu eşitlikten çizilen transfer karakteristiği V_P ve I_DSS değerlerine bağlıdır. JFET’ in çalışmasını iyi ifade eder. Transfer karakteristiği eşitliği ile şekil 4′ deki transfer karakteristiği karşılaştırıldığında;

V_GS = 0 olduğunda, eşitliğin I_D = I_DSS durumunu sağladığı ve eğrinin dikey eksen I_D’ yi, I_DSS değerinde kestiği görülür.

I_D = 0 için eşitlik V_GS = V_P durumu

Diğer taraftan I_D = 0 için eşitlik V_GS = V_P durumunu sağlar. I_DSS ve V_P değerleri imalatçı kataloglarında verilir. Bu değerlerden faydalanılarak transfer karakteristiği çizilebilir. Bu karakteristik eğrisinden ve değerlerden yararlanarak I_D değerleri de hesaplanabilir.

JFET’ in polarmalandırma devresi ve grafiksel eğrisi olarak şekil 5’de görülmektedir.

I_DSS değeri, V_GS =0 durumunda elde edilen akım seviyelerinin oluşturduğu eğriden okunur. V_P değeri ise açık bir şekilde görülmez. Ancak V_P değeri en alttaki V_GS eğrisinin değerinden biraz daha büyüktür. Karakteristikteki kesik çizgi, doyum akımının aktığı noktalardan geçmektedir. Budan dolayı, kesik çizgi V_DS = V_P-V_GS durumunu göstermektedir. Bu çizgi, genel olarak drain karakteristiğinin bir parçası değildir. Fakat eğrinin yatay eksene (V_DS) değdiği noktanın değerini verir.

Şekil 5

Karakteristikten görüldüğü gibi aktif bölgede I_D akımı sabittir. Ancak belli bir V_DS değerinden sonra JFET bozulur, drain akımının artışı JFET tarafından artık sınırlanamaz. JFET’ in bozulma gerilimi değeri BV_GDS olarak işaretlenmiştir.

BV_GDS değeri, küçük gate source polarma gerilimleri için daha büyüktür. JFET’ in drain karakteristiğinde kesik çizgi ile gösterilen bölge ile bozulma eğrileri arasında kalan bölge JFET için aktif çalışma bölgesidir.

JFET’ ler sinyal yükseltmek amacı ile kullanıldıklarında aktif bölgede çalıştırılır. Aktif bölgede çalışma ise büyük ölçüde dc polarma gerilimleri ile sağlanır. JFET’ ler anahtarlama devrelerinde ve sayısal devrelerde çok sık kullanılır.

JFET Parametreleri 

• Drain-source doyma akımı (IDSS): Gate-Source eklemi kısa devre yapıldığı zaman drain-source arasından akan akımdır.
• Gate-source kapama gerilimi (VP): Drain-Source kanalının kapandığı gerilim değeridir.
• Gate-source kırılma gerilimi (BVGDS):Bu parametre belirli bir akımda drainsource kısa devre iken ölçülür. Uygulamada bu değerin üzerine çıkılması durumunda eleman zarar görebilir.
• Geçiş iletkenliği (gm): Drain akım değişimine göre gate voltaj değişimine denir.
• Geçirgenlik, direncin tersi olduğu için birimi (MHO) veya Siemens’tir. JFET transfer karakteristiğinde iki önemli nokta IDSS ve VP değerleridir.

JFET Formülleri

Geçirgenlik V_DS sabit iken drain akım değişiminin gate-source arası voltaj değişimine oranıdır. Aşağıdaki formülle hesaplanır.

Örnek soru:

I_DSS = 7,5 mA, V_P = 4 V olan p-kanallı JFET elemanının drain akımını V_GS = 2 Volt için bulunuz.

Çözüm:

JFET Polarmalandırılması (Kutuplanması)

Belli bir drain akımı ve drain-source gerilimi çevresinde JFET’in çalışması için çoğunlukla polarmalandırılması gerekir. JFET bir yükselteç olarak çalıştırılacaksa aktif bölgede çalışacak şekilde polarma gerilim ve akımları seçilir. JFET polarmalarında birçok polarma tipi kullanılabilir. Bunlar:

• Sabit Polarma Devresi

Sabit polarmalı bir JFET yükselteç devresi aşağıdaki şekilde verilmektedir. Yükselteç devresi incelediğinde polarmanın iki adet DC besleme kaynağı tarafından sağlandığı görülmektedir.  Bu devrede çift besleme kaynağı kullanılmıştır.

Şekil 6’da görüldüğü gibi giriş sinyali ile çıkış sinyali arasında 180° derece faz farkı vardır.

• Self Polarma Devresi

Pratik uygulamalarda JFET’ li yükselteçler genel olarak tek bir DC besleme kaynağı ile polarmalandırılır. Böyle bir polarma devresi şekil 8′ de görülmektedir. Devrede gate – source polarma gerilimi elde etmek için bir self polarma direnci RS kullanılmıştır. RS direnci uçlarında ID x RS gerilim düşümü sebebi ile pozitif bir VS gerilimi oluşur.

Gate veya RG gate direncinden dc akımı geçmediği için gate gerilimi sıfır volttur. Gate gerilimi 0V olduğu için, gate (0V) ile source (+V ) arasında ölçülen net gerilim negatif giriş sinyali çıkış sinyali gerilimdir. (referans noktası source alındığı zaman negatif değerde ölçülür). Ölçülen bu negatif gerilim gate-source arası polarma gerilimi VGS’dir.

Gate-source arası polarma bağlantısı;

olduğu devreden görülmektedir.

Bu bağıntı transfer karakteristiği üzerinde gösterilir. Bunun için iki ID değeri seçilir.

JFET kesimde iken; ID = 0 olur. JFET iletimde iken;

Şekil 6’ da self polarmalı JFET yükselteç devresi ve giriş-çıkış sinyal şekilleri gösterilmektedir.

• Gerilim Bölücülü Polarma

JFET için kullanılan bir diğer dc polarma devresi ve giriş-çıkış sinyal şekilleri, aşağıdaki şekil 8′ de gösterilmektedir. Bu polarma şekli, gerilim bölücülü gate polarma olarak bilinir. Polarma gerilimi ve akımının belirlenmesi diğer polarma devrelerindeki gibidir.

JFET Nerelerde Kullanılır?

JFET kullanım alanları; biyomedikal devrelerde yüksek frekansta çalışma giriş sinyali çıkış sinyali, (ultrasonik cihazlar). ve radyoaktiviteye karşı nispeten duyarsız olduğu için çok sık kullanılır.(lineer accelerator-doğrusal hızlandırıcı, kobalt 60 cihazları).

• VHF yükselteçler, alıcı ve vericilerin radyofrekans ve alçak frekans katları,
• Ölçü aletleri, otomatik kazanç kontrol devreleri, osilatörler,
• Mikserler yüksek frekansta çalışacak sürme devrelerinde kullanılabilir.

JFET Sağlamlık Kontrolü

FET’lerde transistörün aksine gate ucu boşta iken drain (D)-source (S) arasından akım geçer. Gate ucu boşta iken D-S arası iletkendir. Normal bir transistör gibi ölçülürken C-E arası kısa devre olmuş gibidir. Ölçülecek malzemenin tipine ve karakteristik özelliklerine göre değişiklik gösterebilir.

 

 

Termokupl Nedir? Çalışma Prensibi, Yapısı, Özellikleri ve Çeşitleri

Termokupl nedir: Termokupl veya ısıl çift, bir tür sıcaklık sensörüdür. Termokupl iki farklı metal alaşımının uçlarının kaynak yapılması ile üretilmiş olan ve sıcaklığı ölçmeye yarayan bir cihazdır. Bunlar içinde elektronik dünyasının en çok kullandığı sensörlerden birisi termokupldur.

Termokupl sıcak nokta ile soğuk nokta arasında bulunan sıcaklık farkından oluşmaktadır. Termokuplda oluşan elektrik akımı, bileşim noktasının sıcaklığına bağlıdır. Bu durumda metallerin farklı elektriksel ve termik özelliklerinden ileri gelir. Çıkış uçlarında mikro volt ile mili volt düzeyinde bir gerilim oluşmaktadır.

Termokupl Yapısı

Termokupl basit yapılıdır. Oldukça sağlamdır ve maliyetleri de düşüktür. Bu nedenle endüstride de sıcaklık ölçmek için kullanılır. Termokupl sıcaklık ölçüm cihazı 1821′ de Seebeck tarafından bulunmuştur. 

• Eleman teli
• İzolatör
• Primer
• Koruyucu kılıf
• Bağlantı klemensi
• Bağlantı kafası
• Flaş veya rekor gibi malzemelerden oluşur.

Termokupl imalatında bakır, demir, nikel, krom, platin ve radyum gibi özel metaller kullanılır. Termokupl kullanıldığı metallere göre -200 ile + 2320 0C’ a kadar ölçüm yapılabilir.

Termoelektrik bir cismin ısı ve elektrik enerjisi ilişkisidir. Isı ve elektrik enerjisi birbirine dönüşebilir. Elektrik enerjisinin ölçümünden ısı enerjisi ölçülebilir. Ölçüm işlemi farklı sıcaklıklardaki iki metal telin uçları bağlanarak oluşturulan bir konstrüksiyona sahiptir. Bağlı uçlara sıcak nokta veya referans noktası denir. Termokupl gerilimi, sıcak nokta ile soğuk nokta arasındaki gerilim farkından oluşur. Devrede üretilen gerilim sıcaklık farkı ile doğru orantılıdır. İki bağlantıda aynı sıcaklıkta ise herhangi bir gerilim üretmez.

Termokupl Çalışma Prensibi

Bütün iletkenler ısıtıldıkları zaman içlerinde bulunan elektronlar da bir hareketlenme oluşur. Ancak bu hareketlenme çeşitli iletkenler arasında farklılık gösterir. Bu maddenin ayırt edici özelliklerindendir.

İki farklı iletkenin birer uçları demir ve bakır konstantan birleşim noktaları ısıtılır. Böylece iki metal uçları arasında potansiyel bir fark oluşur. Boşta kalan uçlarına hassas bir voltmetre bağlanır. Birleştirilen uc  sıcaklık ile orantılı olarak voltmetrede mV’ lar mertebesinde bir DA gerilim elde edilir. Elde edilen gerilimin değeri kullanılan metallerin sıcaklığa verdiği tepki ile orantılıdır. Meydana gelen potansiyel fark istenilen sıcaklık değerlerini ölçer.

Termokupl iki değişik metal ya da alaşım olan tel olmasına rağmen endüstride çıplak bir şekilde kullanılmaz. Mekanik darbeler göz önüne alınarak özel koruyucu bir kılıf içerisinde kullanılır. Tellerin iki farklı kutupta olması sebebi ile seramik izolatörler ile izole edilirler.

Termokupl Kullanım Alanları

Termokupllar -200 ºC ile +2500 ºC arasında çalışabildiklerinden endüstride en çok tercih edilen ısı kontrol elemanlarıdır. Yüksek sıcaklıkların ölçülmesinin istenildiği yerlerde, endüstri tesislerindeki yüksek sıcaklıkta çalışan kazanların ısı kontrolünde kullanılırlar.

Termokupl Sağlamlık Testi

Termokuplun sağlamlık testi avometre ile yapılır. Avometre milivolt kademesine alınır. Termokuplun uçları avometrenin prop uçlarına tutturulur. Termokuplun ucu bir ısı kaynağı ile ısıtılır. Avometrenin ölçtüğü gerilim değerinde değişim olup olmadığı gözlenir. Gerilim değişimi varsa termokupl sağlamdır.

Termoelektrik Etkiler

Bir elektrik devresinin birden fazla metal ile oluştuğunu düşünelim. Bu iki telin eklemleri farklı sıcaklıklarda ise devrede EMK (elektro motor kuvvet) oluşur ve akım geçer. Üretilen EMK’ ne termoelektrik EMK denir. Isıtılan iki metalin birleştiği yer yani eklem de bir termokupldur.

Şekilde görüldüğü gibi iki metal tel uçları birbirine kaynatılmıştır. Üzerine de koruyucu kılıf geçirilmiştir. Bu uç ölçüm yapılacak cismin üzerine yerleştirilmiştir. Tellerin bağlı olmayan diğer iki ucu termokupl devresine gitmektedir. Eğer bağlantının biri diğerinden faklı sıcaklığa sahip olursa elektrik akımı geçmeye başlar. Elektrik akımının geçmesi, yani kollar arasında gerilim farkı oluşmuştur. Bu değer voltmetre ile ölçülür. Voltmetre sıcaklık ölçü aleti gibi kalibre edilirse probun ölçmüş olduğu değer, göstergede doğrudan sıcaklık olarak görülür.

 

Termokupl Çeşitleri

Tip termokupllar olarak sınıflandırılır. Termokupllar

• Mineral izoleli termokupllar
• Düz tip termokupllar
• L tipi termokupllar
• Portatif termokupllar
• Diğer tip termokupllar
• Bayonet

Düz Tip Termokupllar

Düz tip termokupllar -200 0C’den 2320 0C’ye kadar değişik proseslerde kullanılır. Termokuplun ömrünü uzatmak için proses koşulları iyi belirlenmelidir.

L Tipi Termokupllar

L tipi termokupllar metal eriyiklerinin ve tuz banyolarının sıcaklık ölçümlerinde kullanılır. Bu proseslerde L tipi termokupl kullanılmasının amacı, termokupl kafasını ortama açık olan banyo üzerindeki sıcaklık ve korozif ortamdan korumak içindir.

Portatif ve Diğer Tip Termokupllar

Portatif tip termokupllar hem yüzey hem de ortam sıcaklıklarının ölçümünde çok çeşitli proseslerde kullanılır. Doğru ölçüm alınabilmesi için termokupl boyu dış koruyucu çapının minimum 6–10 katı olmalıdır. Portatif tip termokupllar genel olarak sabit kablolu olarak imal edilir.

Bayonet tip termokupllar basit proseslerde kullanılan bir termokupldur. Sabit kablolu olarak üretilir. Termokupl, sızdırmazlık özelliğine sahip değildir. Bundan dolayı rutubetli ortamlarda ve sıvılarda kullanılmaz. Genelde metal bloklara açılan bir deliğe daldırılarak veya metal yüzeyine temas ettirilerek kullanılır.

Mineral İzoleli Termokupllar

Mineral izoleli termokupllar –40 ile +1600 °C’ye kadar çok değişik proseslerde kullanılır. Tek veya çift elemanlı termokupl eleman telleri;

ince bir metal koruyucu içine yüksek saflıkta metal oksit tozu ile sıkıştırılarak izole edilmiştir. Küçük çaplarda ve bükülebilir olmasından dolayı birçok proseslerde ve portatif uygulamalarda kullanılır.

• Çeşitli makineler, tanklar, boru hatları, laboratuvar uygulamalarında,
• Hava, su, yağ ve gaz gibi sıvı ve gazlı ortamlarda, enerji santralleri,
• Basınçlı kaplar, reaktörler ve kimya endüstriler de kullanılır.

Sıcaklık limitleri içinde çalışabilecekleri ortamlarda bükülebilir özelliğinden dolayı kablo gibi dolaştırılabilir. Tünel fırınlarda hareket hâlindeki bir malzeme sıcaklığı veya fırın içi sıcaklık dağılımı ölçümünde kullanılır.

Termokupl Seçimi 

• Sıcaklık aralığı
• Termokupllun ya da koruyucu kılıf malzemesinin kimyasal maddelere karşı dayanıklılığı
• Aşınmaya veya titreşimlere olan dirençleri
• Kurulum gereksinimleri. (var olan bir cihazla uyumluluk gerekebilir, var olan mekanik yapı dalma boyunu, kılıf çapını vb. belirleyebilir.)

Termokupl Transmiterleri

Termokuplun bağlandığı ve çıkışında 4-20mA ve diğer elektriksel sinyaller üreten cihazlardır. Günümüzde yapılan transmiterler çok yönlü olmaktadır. Birden çok çeşit termokupl bağlanabilmekte içerisinde soğuk kavşak dengeleme elamanı bulunur. Çıkışında analog dönüşümlere yer vermektedir (4-20mA ve 1-5V gibi). Ayrıca standart haberleşme protokollerini içeren sayısal işaretler üretmektedir.

Termokupl Fiyatları

Yapısı, modeli ve markasına göre termokupl fiyatları değişmektedir.

 

Optokuplör Nedir? Ne İşe Yarar? Çalışma Prensibi 

Optokuplör nedir: Aralarında elektriki bir bağlantı olmadan düşük ve yüksek gerilim ve akımları kontrol eden devre elemanıdır. Anahtarlama devrelerinde kullanılan bu elemana optokuplör denir.

Elektronik cihazların içinde, birçok küçük devre elemanları bulunur. Bunlardan biri de örümceğe benzeyen bacaklarıyla optokuplörlerdir. Bu küçük olan cihazların işlevleri oldukça büyüktür. Optokuplör, Optoizolatör, fotokuplör, optikal izolatör olarak da bilinir. Elektronik bir eleman olan optokuplörler, birbiri ile optik bağlantılı ışın vericiden ve foto alıcıdan oluşurlar.

Optokuplör Yapısı

Opto-izolatör, optokuplörün temel tasarımı, kızıl ötesi ışık üreten LED ve yayılan kızıl ötesi ışını algılamak için kullanılır. Yarı iletken ışığa duyarlı bir cihazdan oluşur.  LED ve ışığa duyarlı cihaz elektrik bağlantıları için metal ayaklı ışık geçirmez bir gövde veya paket içine yerleştirilmiştir. Tek bir kılıf içerisinde girişi ile çıkışı arasında elektriksel izolasyonu sağlar.

Optokuplörün yapısında ışık verici olarak kullanılan LED diyotlar galyum arsenürden yapılmıştır. Optukuplörler “foto diyot“, “foto transistör”, “foto tristör“, “foto triyak” vb. gibi ışığa duyarlı bir alıcıdan oluşur.

Optokuplör Çalışma Prensibi

Optokuplörün giriş uçlarında bir LED diyot vardır. Çıkış uçlarında ise LED diyotun yaydığı ışıktan etkilenerek, iletimi sağlayan bir adet foto eleman bulunur. Giriş uçlarına elektrik akımı verilir. Bu durumda LED diyot ışık yayar ve fototransistör tarafından algılanır.

Şekilde 4N25 DIP-6 Transistor çıkışlı optokuplör entegresi verilmiştir. Bir adet LED tam karşısına milimetrik olarak yerleştirilmiş bir foto transistörden oluşmuştur. LED yandığı zaman transistör iletime geçer. LED sönük ise transistör yalıtımdadır.

Optokuplörün Avantajları

Opto kuplörlerin temel avantajı, nispeten küçük dijital sinyallerin çok büyük AC voltajlarını, akımlarını ve gücünü kontrol etmesine izin veren giriş ve çıkış terminalleri arasındaki yüksek elektriksel yalıtımıdır.

Optokuplör, hem algılayıcı hem de DC sinyalleriyle birlikte kullanılabilir. Foto-algılama cihazı öncelikle AC güç kontrol uygulamaları için tasarlanmıştır. Bundan dolayı SCR (tristör) veya opak kullanan optokuplörlere sahiptir.

• Mekanik parçaları yoktur.
• İki devre arasında büyük izolasyon vardır.
• Yüksek işletme hızları,
• Sıçramasız anahtarlama,
• Boyutları küçüktür,
• Titreşim ve sarsıntıya duyarsızlık,
• Devingen parçaların olmaması,
• Mantık ve mikroişlemci devreleri ile uyumluluk,
• DC ile 100+MHz arası bant genişliği, olarak sıralanabilir.

Dezavantajları

• Gücü düşüktür.

Fototransistör Optokuplör

Foto-transistöre gelen akım yoğunluğu elektrik sinyaliyle orantılı olan bir kızıl ötesi ışık yayan giriş LED’ inden geçer. Yayılan bu ışık, foto-transistörün tabanına düşer. Normal bir bipolar transistöre benzer şekilde açılmasına ve iletilmesine sebep olur.

Foto-transistörün taban bağlantısı, LED’lerin kızılötesi ışık enerjisine maksimum hassasiyet için açık bırakılabilir. Ya da anahtarlama hassasiyetini kontrol etmek için harici yüksek değerli direnç ile toprağa bağlanabilir. Bu da onu daha kararlı ve yanlışa karşı dirençli duruma getirir.

LED’ den akan akım kesildiğinde, yayılan kızılötesi ışık kesilir ve iletim durur. Foto-transistör, çıkış devresindeki akımı değiştirmek için kullanılabilir. LED’in ve ışığa duyarlı cihazın spektral tepkisi, cam, plastik veya hava gibi. şeffaf bir ortam tarafından ayrılarak yakından eşleştirilir. Bir optokuplörün giriş ve çıkışı arasında doğrudan elektriksel bağlantı olmadığı için 10kV’ a kadar elektriksel izolasyon sağlanır.

Optokuplör Çeşitleri

Optokuplör çeşitleri kullanmış olduğu LED diyot ile sensöre göre;

Foto-transistör ve foto-darlington cihazları esas olarak DC devrelerinde kullanım içindir. Foto-SCR ve foto-triyak ise AC güçle çalışan devrelerin kontrol edilmesini sağlar. LED-fotodiyot, LED-Lazer, lamba-fotodirenç çiftleri, yansıtıcı ve oluklu optokuplörler gibi. birçok kaynak sensör kombinasyonu vardır.

Dirençli Optokuplör 

Doğrusal akkor teli lamba, neon lamba veya infrared LED kullanılabilir. Sensör olarak CdS veya CdSe foto direnç kullanılmaktadır. Hızı genel olarak düşüktür.

Diyot Optokuplör

Infrared LED ışık ve silikon fotodiyot sensör kullanır. Hızı yüksektir. Foto diyotlu optokuplörde LED’den yayılan ışığın şiddeti artmaya başladıkça foto diyot iletime geçer. Üzerinden geçen akım ışık şiddetiyle doğru orantılı artar. Böylece foto diyot anot-katot arası iletime geçerek istenen bir devre elemanını kontrol eder.

Triak Optokuplör

Infrared LED ile çalışır. Sensör olarak alternatif akım kullanılmaktadır. Hızı yavaş ve orta arasındadır. Bu tip optokuplör konfigürasyonu, lambalar ve motorlar gibi AC şebekeden beslenen yükü kontrol etmek için kullanılır. Çok basit bir katı hal röle uygulamasının temelini oluşturur.

Ayrıca bir tristörden (SCR) farklı olarak, bir triyak, endüktif yükleri değiştirir. Ağır ani akımlar olmadan yükün tam güç almasını sağlayan sıfır geçiş algılama ile ana AC döngüsünün her iki yarısında da iletebilir.

Transistör Optokuplör

Infrared LED kullanılır. Sensör olarak çift kutuplu silikon fototransistör veya darlington tipi fototransistör kullanır. Ortalama bir hıza sahiptir. 

Katı Hal Röle

Infrared LED kümesi ve sensör olarak fotodiyot kümesi kullanır. Hızı yavaştan hızlıya kadar çıkabilmektedir. 

SCR Optokuplör

Infrared LED ve silikonlu doğrultucu sensör kullanır. Hızı yavaş ve orta arasıdır. SCR (tristör) veya triyak kullanan optokuplörler ile hem DC hem de AC sinyalleriyle kullanılabilir. Çünkü foto algılama cihazı öncelikle AC güç kontrol uygulamaları için tasarlanmıştır.

Optokuplör Sembolü

Optokuplörler, devre çizimlerinde şu sembol ile gösterilir:

Optokuplör Sağlamlık Testi

Optokuplör ölçümü iki voltmetre ile yapılabilir. Yada basit optokuplör test devresi ile de yapılır. Optik kuplörler entegre kılıf içindedir. Optik kuplörün sağlamlığı kontrol edilirken kataloğu ve iç bağlantı şemasına bakılır.

1. Şekil a ve şekil b görülen devre kurulur.
2. Voltmetre optokuplörün 4 ve 5 numaralı pinlerine bağlanır.
3. Butona basılmadığında optokuplördeki LED ve transistör iletimde olmaz. Bu durumda Vce’ de kaynak gerilimi görülecektir.
4. B1 butonuna basıldığında transistör iletimde olacağından Vce yaklaşık 0 V görülecektir. Bu değerler optokuplörün sağlam olduğunu göstermektedir.
5. LED’in yanması infrared LED’in de sağlam olduğunu göstermektedir.
6. Şekil b’ de anahtarlama devresinde butona basıldığında LED yanıyorsa optokuplör sağlamdır.

Optokuplör Kullanım Alanları

• PLC’ ler,
• Ses ve müzik endüstrisi
• Switch mode devrelerde,
• Mikroişlemcili sistemlerde,
• Otomasyon endüstrisi
• Endüstriyel sistemlerde,
• Veri transferinde,
• MOSFET ve IGBT sürücülerde
• Bilgisayar ve telekomünikasyon teknolojisi gibi.

Optokuplör seçiminde maksimum işlem sıcaklığına, akım transfer oranlarına ve tiplerine bakılır.

Optokuplör Fiyatları

Optocoupler elektronik veya robotik sistemler de devre elemanı olarak kullanılır. Optokuplör  fiyatları entegre modellerine göre değişir.

 

Dijital Potansiyometre Devresi Dijital Potansiyometreler 

Dijital potansiyometre: Mikrodenetleyci tasarımlı olarak gelişmiş cihazlardır. Endüstride 0-10V veya 0/4-20mA gibi analog sinyal kaynaklarına ihtiyaç duyulan yerlerde kullanılır. Dijital potansiyometrenin analog çıkışı ön panelde bulunan tuşlar ile ayarlanır. Analog çıkış değeri dijital olarak ayarlanabilir. Çıkış değerini ayarlanan seviyede sabit tutar. Alt ve üst sınır değerleri verilerek belli aralıkta çalışması sağlanır. Enerji kesilip geri geldikten sonra  kaldığı değerden devam eder. Aynı zamanda ayarlanan bir değerden başlayabilir. Kullanılması son derece kolay ve basittir.

Dijital potansiyometreler, çıkış voltajını değiştirmek için kullanılır. Üç terminalli cihazlar, iki sabit uç terminali ve bir silecek terminalidir.

Dijital potansiyometreler;

• Bir sistemi kalibre etmek,
• Ofset voltajını ayarlamak,
• Filtreleri ayarlamak,
• Ekran parlaklığını kontrol etmek
• Ses seviyesini kontrol etmek

gibi çeşitli uygulamalara sahiptir.

Mekanik potansiyometreler, hassasiyetin gerekli olduğu uygulamalar için kullanılmazlar. Çünkü bazı ciddi dezavantajları vardır. Boyut, silecek kirliliği, mekanik aşınma, direnç kayması, titreşime duyarlılık, nem vb. Mekanik bir potansiyometrenin ana dezavantajlarından bazılarıdır. Dijital potansiyometreler daha yüksek doğruluk sağlarlar. Bunun için uygulamalarda daha yaygın kullanılır.

Dijital Potansiyometre Devresi

Dijital potansiyometre devre, iki parçadan oluşur. Birincisi elektronik anahtarlar ile birlikte direnç elemanıdır. İkincisi ise silecek kontrol devresinden oluşur. Aşağıdaki şekil sırasıyla her iki parçayı da göstermektedir.

 

Transistör Sağlamlık Kontrolü Nasıl Yapılır?

Transistör sağlamlık kontrolü: Elektronik cihazlarda bazen arızalar meydana gelebilir. Bu arızalar genel olarak yarı iletken devre elemanlarının bozulmasından kaynaklanır. Herhangi bir cihazın onarımında yarı iletken devre elemanlarının sağlam olup olmadıklarının kontrolü (test) yapılması gerekir. Transistörde sağlamlık testi nasıl yapılır? Transistör tipinin (PNP veya NPN) ve bağlantı ayakları nasıl bulunur?

Transistörün sembolü;

Transistorün üç ayağı vardır. Bunlar; Emiter (Yayıcı), Kollektör (Toplayıcı) ve Beyz.

Transistörün PNP mi, NPN mi olduğunu Nasıl Anlarız

Transistörler PNP yada NPN tipinde olabilirler.

Transistörler üç katman yarıiletkenden imal edilir. Emiter ayağında bir ok işareti vardır. Ok içe dönükse PNP, dışa dönükse NPN tipini belirtir.

Transistörün beyz ucuna ölçü aletinin siyah ucu bağlanır. Diğer uçta önce emiter sonra da kollektör uçlarına dokundurulur. Ölçü aletinin ibresi hareket ederse bu NPN tipi (Negatif-Pozitif-Negatif) bir transistördür. İbre hareket etmezse ölçü aletinin uçlarını değiştirilir. İbre hareket ederse bu PNP tipi (Pozitif-Negatif-Pozitif) bir transistördür.

Analog Avometre ile Sağlamlık Kontrolü

Transistörün sağlamlık kontrolü için ölçüm yapılırken analog ölçü aleti avometre (X1) kademesine alınır. Problardan biri 3 uçtan herhangi birine (genelde orta uç) sabit tutulur. Diğer prob iki uca da temas ettirilir. Diğer iki ucun da Avometrede sapması gerekir. Eğer yalnız birinde sapma oluyorsa iki uçta da sapma olana kadar sabit tutulan uç değiştirilir. Sabit tutulan uç ilk denemede kırmızı yapılır. Eğer avometrede değer göstermezse bu defa siyah uç sabit tutulup kırmızı uç değiştirilir.

Transistörün sağlamlık kontrolü için yapılan test sonunda ölçü aletinde yukarıdaki durumlar gözleniyorsa transistör sağlamdır.

Dijital Avometre ile Sağlamlık Kontrolü

Transistörün sağlamlık kontrolü için dijital Avometre diyot ölçme konumuna alınır. Her bir aşamada yalnız iki bacağı arasındaki ön gerilim ölçülür. Sağlam bir transistörün doğru polarma altında bacakları arasındaki ön gerilim 0,7Volt civarındadır. Ters polarma uygulandığı zaman ise bu değer Avometrenin pil gerilimidir.

Resimde dijital Avometre ile sağlamlık kontrolünün yapılışı gösterilmektedir. Bir transistör için gerekli test aşamaları ve elde edilen sonuçlar görülmektedir.

A: E-B arası doğru polarma, sonuç= doğru değer ve sağlam transistör

B: B-C arası doğru polarma, sonuç= doğru değer ve sağlam transistör

C: E-C arası yüksek değer, sonuç= doğru değer ve sağlam transistör

D: E-B arası ters polarma, sonuç= doğru değer ve sağlam transistör

E: B-C arası ters polarma, sonuç= doğru değer ve sağlam transistör

F: E-C arası yüksek değer, sonuç= doğru değer ve sağlam transistör

G: E-B arası doğru polarma, sonuç= yüksek değer ve bozuk transistör

H: E-B arası doğru polarma, sonuç= okunan değer ve sıfır bozuk transistör

I: B-C arası doğru polarma, sonuç= yüksek değer ve bozuk transistör

 

 

BENZER YAZILAR

Transistör Nedir? 

Transistör Çeşitleri

NPN Transistör 

Transistörlerde Akım ve Gerilim Yönleri 

Transistörlerin Çalışma Kararlılığını Etkileyen Faktörler

 

Transistörlerin Çalışma Kararlılığını Etkileyen Faktörler

Transistörlerin çalışma kararlılığı: Bir transistörün kararlı çalışmasını etkileyen faktörler vardır. Transistörün kararlı çalışması için öncelikle karakteristik değerlerine uygun bir devre düzeni kurulmalıdır. Bunun içinde transistor kataloğu değerlerine bakılmalıdır. Karakteristik eğrilerinde verilen bilgilere uyulmalıdır.

Çalışmayı Etkileyen Faktörler 

• Sıcaklık

Transistörlerin çalışma kararlılığını etkileyen faktörlerden birisi sıcaklıktır. Çalışma sırasında aşırı ısınan transistörün çalışma dengesi bozulur, gücü düşer. Daha da çok ısınırsa transistor yanar. Isınan transistörler de elektron sayısı çok fazla artar. Bu artıştan dolayı belirli giriş değerleri için alınması gereken çıkış değerleri değişir. Bu da transistörün kararlı çalışmasını önler. Daha çok ısınma hâlinde ise kristal yapı bozulur. Bu durumda transistörün yanmasına neden olur. Isınma transistörün kendi çalışmasından kaynaklandığı gibi sıcak bir ortamda bulunmasından dolayı da olabilir.

• Frekans

Transistörlerin çalışma kararlılığını etkileyen faktörler arasında frekansta yer almaktadır. Her transistör, her frekansta çalışmaz. Bu konuda transistör kataloğu bilgilerine bakılmalıdır. Örnek olarak: NPN transistörler, PNP transistörlere göre yüksek frekanslarda çalışabilirler. Sebebi de NPN transistörler de elektrik yükü taşıyıcıları elektronlardır. PNP transistörler de ise taşıyıcılar pozitif elektrik yükleridir. Elektronlar, pozitif elektrik yüklerine göre çok daha hızlı ve serbest hareket edebilirler. Bundan dolayı  yüksek frekanslar için NPN transistörler daha uygundur.

• Limitsel Karakteristik Değerleri

Her transistörün ayrı çalışma değerleri vardır. Bu değerler aşılmamalıdır.

Limitsel karakteristik değerleri:

• Maksimum kollektör gerilimi
• Maksimum kollektör akımı
• Beyz jonksiyon sıcaklığı
• Maksimum çalışma (kesim) frekansı

Limitsel değerler gerek birbirlerine, gerekse de giriş değerlerine bağlıdır. Yukarıda sıralanan maksimum değerlerin ne olmasının gerektiği transistör kataloglarından ve karakteristik eğrilerinden belirlenir.

• Polarma Yönü

Polarma gerilimini uygulanırken ters polarma bağlantısı yapmamalıdır. Özellikle buna dikkat edilmelidir. Böyle bir durumda, transistör çalışmaz.

• Aşırı Toz ve Kirlenme

Transistörleri toza karşı ve özelliklede metalik işlemlerin yapıldığı mekanlarda iyi korunmalıdır. Aşırı toz ve kirlenme elektrotlar arası yalıtkanlığı zayıflatır. Bu da kaçak akımların artmasına sebep olur. Bu da transistörün kararlı çalışmasını engeller. Eğer metal ve karbon (kömür) tozlarıyla karışık bir tozlanma varsa transistor elektrotlarının kısa devre olma olasılığı da vardır.

Transistör tozlu ortamda çalıştırılacak ise bütün elektronik devreleri  toza karşı iyi korunmalıdır. Ara sıra devrenin enerjisi kesilmeli, yumuşak bir fırça ile aspiratör tozları temizlenmelidir. Tozlar kesinlikle elektrik süpürgesiyle temizlenmemelidir. Çünkü yapışkan tozlar daha da çok yapışır. Böylece kirliliği artırır. Buradan kalkan tozlar diğer cihaz ve devrelere konar. Bu durumda başka devrelerin de tozlanmasına sebep olur.

• Nem

Transistörler ve bütün elektronik devreler, neme karşı korunmalıdır. Su buharı, bazı yağ ve boya buharları, elektrotlar arasında kısa devre yapabilir. Tozların da yapışıp yoğunlaşmasına sebep olur, cihazların kararlı çalışmasını engeller.

• Sarsıntı

Sarsıntılı ortamda kullanılan cihazlarda, bağlantılar kopabilir. Aşırı sarsıntı, iç gerilmeleri artıracağı için kristal yapı da bozulabilir. Sarsıntılı ortamlarda çalıştırılacak cihazlara transistör firmaları tarafından özel sarsıntı testi uygulanır. Bu gibi çalıştırmalarda, üreticisinden sarsıntı testleri hakkında bilgi alınmalıdır.

• Elektriksel ve Manyetik Alan Etkisi

Hem elektriksel alan hem de manyetik alan serbest elektronların artmasına sebep olur. Ayrıca onların yönlerinin sapmasına da sebep olur. Bu da kararlı çalışmayı önler. Manyetik ortamlardaki cihazları faraday kafesi ile ve anti manyetik koruyucular ile korumalıdır.

• Işın Etkisi

Lazer, röntgen ışınları ve benzeri çok yüksek frekanslı ışınlar kararlı çalışmayı etkiler. Bu gibi yerlerde kullanılacak cihazlar özel koruma altına alınmalıdır.

• Kötü Lehim (Soğuk Lehim)

Transistörün ve bütün elektronik devre elemanları çok dikkatli lehimlenmelidir. Soğuk lehim, dışarıdan bakıldığı zaman cihazı lehimliymiş gibi gösterir. Soğuk lehim, elektriksel iletimin iyi olmamasına sebep olacağı için bütün bir sistemin kararlı çalışmasını engeller. Bu tür arızaların tespiti de çok zordur. Ayrıca aşırı ısıtılarak lehim yapılması da devre elemanlarının bozulmasına neden olur. Transistor ve benzeri elektronik devre elemanlarının lehimini yapmak için lehim pratiği olmalıdır.

 

BENZER KONULAR

Transistör Nedir? 

Transistör Çeşitleri

NPN Transistör 

Transistörlerde Akım ve Gerilim Yönleri 

Transistör Sağlamlık Kontrolü

 

 

Transistörlerde Akım ve Gerilim Yönleri 

Transistörlerde akım ve gerilim yönleri: Ortak beyzli transistör bağlantısında akım ve gerilim yönleri şekilde görüldüğü gibidir. Teorik olarak kabul edilen durum akım yönleri ile oyuk hareketi aynı yöndedir. PNP – NPN transistörlerde kollektör – beyz arası ters polarmalıdır.

Şekilde transistörlerde akım ve gerilim yönleri verilmiştir. Burada;

• I_B: Beyz akımı (dc),
• I_C: Kollektör akımı (dc),
• I_E: Emiter akımı (dc),
• V_BE: Beyz-emiter arasındaki gerilim (dc),
• V_CB: Kollektör-beyz arasındaki gerilim (dc),
• V_CE: Kollektör-emiter arasındaki gerilimi (dc) gösterir.

Beyz polarması olmadan akım geçişi olmaz. Beyz polarması gerçekleştiği zaman P maddesinde bulunan azınlık akım taşıyıcı olan elektronlar vardır. Bu elektronlar, kollektör tarafından kuvvetlice çekilirler. Oluşan bu oyuk hareketiyle emiterden kollektöre doğru elektron akışı meydana gelir.

Gerilim yönleri belirtilirken (V_CB ve V_EB), V harfinin ikinci elemanı (B) devresinin bağlantı şeklini belirler. Buradaki kullanımlara göre devrenin ortak beyzli olduğu anlaşılır. V harfinin ilk elemanı ise kaynağa transistörün hangi ayağının bağlı olduğunu gösterir.

Şekilde görüldüğü gibi transistörün beyz-emiter arası V_BE gerilim kaynağı ile doğru yönde polarmalanmıştır. Beyz – kolektör arası ise V_BC gerilim kaynağı ile ters yönde polarmalanmıştır. Beyz-emiter arası doğru yönde polarmalandığı zaman aynı ileri yönde polarmalanmış bir diyot gibi işlem yapar. Böylece üzerinde yaklaşık olarak 0.7V (silisyum) gerilim düşümü oluşur. (V_BE= 0.7 Volt)

Devrede I. göz için “Kirsoff Gerilimler Kanunu” na göre denklem yazılırsa;

V_BB = I_B · R_B + V_BE olacaktır.

Bu denklemden de I_B akımını yalnız bırakırsak şu formülü elde edilir.

Formül

 

 

Kollektör ve emiter akımlarını bulabilmek için;

I_C = β · I_B ve I_E = I_C + I_B formülleri kullanılır.

R_C direnci üzerine düşen gerilimi bulmak için;

V_RC = IC · R_C formülü kullanılır.

Örnek:

Verilen devreye ve eleman değerlerine göre I_B akımının değerini hesaplayınız.

Çözüm

I_B akımını bulmak için;

Kullanacağımıza göre bilinen değerleri formülde yerlerine koyalım.

 

olarak bulunur.

 

 

Örnek

Yukarıda verilen devre ve eleman değerlerine göre transistorün polarma akım ve
gerilim değerlerini bulunuz.
I_B = ?              I_C = ?              I_E = ?
V_BE =?           V_CE = ?           V_BC =?

Çözüm

I_C = β • I_B                I_C = 200 • 215 µA             I_C = 43mA
IE = I_C + I_B              I_E = 43mA + 215µA          I_E = 43,215mA

V_BE = 0,7V soruda veriliyor.

V_CE = V_CC – (I_C • R_C)

V_CE= 10 – (43mA • 200)

V_CE= 1,4V

V_BC gerilimini bulmak için çevre denklemlerinden yararlanılır.

V_CC = (I_C • RC) + V_BC + V_BE

V_BC= V_CC – (I_C • R_C) – V_BE

V_BC = 10 – (43mA • 200) – 0,7 V_BC = 0,7V

Transistörlerin Yükselteç Olarak Kullanılması

Şekilde transistörlerde akım ve gerilim yönleri verilmiştir.

• I_B: Beyz akımı,
• I_C: Kollektör akımı,
• I_E: Emiter akımı,
• V_BE: Beyz-emiter arasındaki gerilim,
• V_CB: Kollektör-beyz arasındaki gerilim,
• V_CE: Kollektör-emiter arasındaki gerilimi gösterir.

Transistörlerde Akım Kazancı

Transistörün yükseltme işlemi doğrudan doğruya çıkış akımı değişmelerinin giriş akımı değişmelerine oranı olan; akım kazancına bağlıdır. Bu işlemde çıkış devresi gerilimi sabittir. Akım kazancı, transistörün bağlantı şekline göre farklı isimler alır.

Kollektör akımının beyz akımına oranı β (Beta)’yı verir. β aynı zamanda transistörün  akım kazancı olarak da adlandırılır. Katologlarda hF_E olarak sembolize edilir, birimi yoktur. Akım kazancı 20-200 mA arasında değişir. Kollektör akımın emiter akımına  oranlanmasıda α (alfa)’yı verir.

β = hF_E = I_C / I_B

α = I_C / I_E

Örnek:

I_B akımı 20mA, I_C akımı 800mA ise β nedir?

Çözüm:

β = hF_E = I_C / I_B

β = hF_E = 800 mA / 20 mA

β = hF_E = 40

Örnek:

Resimdeki devre için V_CE gerilimini hesaplayalım (β = 150, V_BE = 0,7V).

Çözüm

I_B = (V_BB – V_BE) / R_B            I_B = (5-0,7) / 10 kΩ = 0,43 mA

I_C = β . I_B                              I_C = 150 . 0,43 mA = 64,5 mA

V_CE = V_CC – (R_C . I_C)             V_CE= 10 – (100 Ω . 64,5 mA) = 3,55 V

Transistörlerde Gerilim Kazancı

Transistörler yükselteç olarak kullanıldığı zaman gerilim kazancı hesaplanır. Av ile gösterilir. Çıkış geriliminin giriş gerilimine oranı ile bulunur. Resimdeki devre için gerilim kazancı formülleri verilmiştir. Transistörün kollektör emiter arasındaki direnci r’_e ile gösterilir.

V_B = I_E . r’e

V_C = I_C  .  R_C yaklaşık I_E . R_C

A_V = V_C / V_B

A_V = (I_E . R_C) / ( I_E . r’e)

A_V = R_C / r’e

V_OUT= V_IN . A_V

Örnek:

Resimdeki devre için;

1. Gerilim kazancını hesaplayalım (RC = 1 kΩ, r’e = 50Ω).
2. Giriş gerilimi 100mV ise çıkış gerilimi kaç volttur.

Çözüm

Av = R_C / r’_e

Av = 1 kΩ / 50Ω

Av = 20

V_OUT = V_IN . A_V

V_OUT = 100 mV . 20      V_OUT = 2 volt

Cam Temizleme Robotu Ne İşe Yarar?

Cam temizleme robotu: Teknolojinin gelişmesi ile yaşantımıza birçok elektrikli cihazlar girmiştir. Robot temizleme teknolojileri kapsamında hızlı bir yükseliş yakalamıştır. Otomatik cam silme robotları ulaşılması zor pencerelere rahatlıkla ulaşabilmektedir. Rezidans, gökdelen ve benzeri ev veya ofis temizliğinde kullanılan teknoloji olarak öne çıkıyorlar.

Robotun sağladığı kullanım kolaylıkları ile cam temizleme süreçlerinde gereksinim duyulan iş gücü azaltmaktadır. Bu da büyük avantajlar sunmaktadır.

Cam temizliği çoğu zaman pencereden dışarıya doğru sarkarak yapılır. Bu sarkma işlemi tehlikeli, hatta bazen hayati sonuç doğurabilmektedir.

Geleneksel cam veya yüzey temizliği yöntemleri, insan gücüyle yapılmaktadır. Diğer bir yöntem cam silme asansörü gibi riskli araçları öne çıkarmaktadır. Oysa ki robot gibi yeni nesil teknoloji yöntemleri daha verimli araçlara odaklanıyorlar.

Cam Temizleme Robotu Oluşturan Elemanlar

Robot dik cam üzerinde aşağı ve yukarı hareketi standart silindir ve vakum kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sağa sola hareketi ise döner silindir ve vakum kullanılarak sağlanmıştır. Bu hareketler için valflerin sırayla tetiklenmesi PLC programlanarak yapılmıştır. Temizleme mekanizması için ise silindirik döner fırça, kauçuk çekçek ve deterjanlı su püskürtücü pompa kullanılmıştır.

Cam Temizleme Robotu Nasıl Çalışır?

Cam temizleme robotları, yer çekimine karşı düşmeden camları temizleyebiliyor. Bu robotların üzerinde  güçlü bir fan bulunuyor. Silinecek cama konulduğu anda çalışmaya başlayan fan, robotun cam üzerine yapışıp kalmasını sağlıyor.

Cam temizliğine başlaması için kumanda ile komut verilir. Robotun tekerlerindeki motorlar hareket etmeye başlıyor. Robotların üzerinde bulunan sensörler, cam yüzeyinin büyüklüğünü hesaplar. Buna göre kendisine bir temizleme rotası çiziyor. Cam temizleme robotları, bir metrekare camı 3- 4 dakika da temizleyebiliyor.

Bu robotlar uzaktan kumanda ile de takip edilebiliyor. Camlarda iyi temizlenmeyen yerlerin kontrolü bu kumanda üzerinden yapılabilmektedir. Bu alanda bir çok marka ve modeller vardır.

Bunlardan bazıları:

ECOVACS WINBOT Otomatik Cam  Silme Robotu

WINBOT’ lar, patentli teknoloji, cam temizleme robotlarıdır. WINBOT X pencere temizleme robotu (window cleaning robot) kablosuzdur. Elektrik kablosuna ihtiyaç duymaz ve her yerde kullanılabilir. Camın boyutunu otomatik olarak tarıyor ve hesaplıyor. Maksimum performans için özel bir temizleme yolu programı vardır. Model akıllı sürücü (smart drive) bağımsız tahrik sistemi ile pencere köşelerinin her tarafını temizliyor.

ECOVACS WINBOT X, Li- ion pili ile çalışır. Cama takılan ve her yer lekesiz olana dek yüzeyi gezen, serbest hareket eden, uyarlanabilir, akıllı bir cihazdır.

Güçlü emiş, iyi stabil (stable) ve derinlemesine temizlik için yüksek hızlı bir fan motoru vardır. W850, WINBOT serisinin en küçük robotlarından biridir. Küçük pencerelere (18 x 26 inç) (45 x 65 cm) bile sığacak şekilde tasarlanmıştır.

Çerçevesiz pencereler için  uygundur. Güvenlik gondolunu WINBOT X’ in doğru şekilde takılmasını sağlayan basınç noktası sensoru ile bağlar. Bunu bağlayınca pratik temizlik robotunuz otomatik olarak çalışmaya başlayacaktır. WINBOT temizlik için, üzerinde bulunan sensorler sayesinde  gideceği yönü belirliyor. Uzaktan kumanda ile takip edilebiliyor.

WINBOT Cam Temizleme Robotu İle Cam Silme Nasıl Yapılır?

Büyük silme bezine biraz temizlik sıvısı püskürtülür. Ardından bağlantı bölmesi pencerenin bir köşesine yapıştırılır ve WINBOT ona tutturulur. WINBOT iyi bir emiş gücü oluşturunca bir rota belirler. Yerleşik sileceklerle birlikte temiz bir şekilde siler.

Duş kapıları gibi diğer cam yüzeyler için de kullanılabilen, ayrıca camların dışını da temizleyecek şekilde ayarlanabilmesidir. Bu işlem için demir sopa pencerenin içine  WINBOT dışarıya takılmalıdır.

Robotun camı güvenli bir emişi vardır. Ancak herhangi bir nedenle tutuşunu kaybettiğinde düşmesini önlemeyen bir güvenlik bağlama kablosu da vardır.

• WINBOT X hafiftir, kablosuzdur ve hızlı, sorunsuz kurulumlar için tasarlanmıştır.
• Güçlü> 3,5 kpa emiş gücüyle cama sıkıca tutturulur, ardından analiz eder ve optimum temizleme yolu meydana getirir.
• Derin temizlik modu ve 4 aşamalı temizleme sistemi pencereleri temiz ve mükemmel bir görünümle bırakır.
• Camların kirine göre 4 mm’ye kadar detaylı temizlik yapabiliyor.
• WINBOT‘ u otomatik güvenlik sistemi izler, sizi ilerleyişi hakkında günceller, onu kenarlardan uzaklaştırır ve bağlama geri alma sistemini devreye alır.

Cam Temizleme Robotu Model ve Markaları

Cam silme robotu kalitesine göre fiyatları belli aralıklardadır. Robotun tasarımı ve imalatı, teknolojik ve yeni üretilen bir alettir. Bundan dolayı fiyatı da ona göre şekillenmektedir.

Konnektör Nedir? Ne İşe Yarar? Çeşitleri Kullanım Alanları

Konnektör nedir: Kelime anlamı bağlayıcı dır. her türlü endüstriyel yapının (fabrika, ar-ge, dönüşüm vb.) vazgeçilmezidir. Ayrıca konnektör teknolojisi savunma sanayisinde de kullanılır. Konnektörler çoğu zaman zorlu koşullarda tercih edilir.

Konnektör (connect); koaksiyel kabloyu bilgisayarlara ve ağ cihazına bağlamak için kullanılır. Güvenlik kameralarının tamamı video sinyalini dışarıya konnektör ile verir. Konnektör kalitesi direkt olarak kameranın görüntü kalitesini belirler.

Konnektör çeşitleri ince ve kalın koaksiyel kablolara göre değişir. Bilgisayar ağlarında kullanılmayan koaksiyel kablo çeşitlerinde farklı tip konnektörler vardır.  AUI (DIX ya da DB15) ve N serisi konnektörler kalın koaksiyel (Thick Coax) kablolarda kullanılır.

Konnektör Çeşitleri 

Konnektör çeşitleri ince ve kalın koaksiyel kablolara göre değişir. Bilgisayar ağlarında kullanılmayan koaksiyel kablo çeşitlerinde farklı tip konnektörler vardır.  AUI (DIX ya da DB15) ve N serisi konnektörler kalın koaksiyel (Thick Coax) kablolarda kullanılır. İnce koaksiyel (Thin Coax) kablolarda BNC adı verilen konnektörler kullanılır.

Konnektör çeşitleri (connector types) şunlardır;

BNC Konnektör (BNC Connector)

Bell laboratuarı bilim adamlarından Bayonet Neil-Concelman tarafından geliştirilmiştir. Adını mucidinin adını baş harflerinden almıştır. BNC Konnektör CCTV kapalı devre kamera sistemleri uygulamalarında her kamera için iki tane BNC konnektör kullanılır. BNC konnektör en iyi iletimi sağlar, sağlam olması ve takıldığı yerden çıkmaması en önemli özelliğidir. Nikel ve gümüş kaplı olarak birbirine geçirilen ve çoğaltılan birçok modeli imal edilmiştir.

Çeşitleri;

• BNC kablo konnektörü: BNC kablo konnektörü kablonun ucunda yer alır.
• T konnektör: T konnektör ise koaksiyel kabloyu network adaptörüne (PC’ye) bağlamak için kullanılır
• BNC barrel konnektör: Barrel konnektör, iki koaksiyel kablonun birbirine bağlanmasını sağlar
• BNC-TOS çevirici konnektör: BNC başlığından jak ucuna dönüştürmesini sağlar.

BNC montajı sırasında dikkat edilmesi gereken hususlar;

• CCTV kablosunda (ccvt cable) kırmızı güç ucu adaptörün canlı ucuna (+12V), siyah güç ucu adaptörün cansız ucuna (-12V) bağlanır. Adaptörün canlı ve cansız uçları her ne kadar belli de olsa bunu bir ölçü aleti ile ölçmek ve emin olmak gerekir. (genellikle çizgi şeklinde işaret vardır)
• CCTV kablosunda BNC montajı yaparken canlı görüntü ucu ile, cansız görüntü ucu birbirlerine asla temas etmemelidir.
• Güç kablolarını CCTV kablonun plastik muhafazasından dışarı çıkarırken şöyle yapılmalıdır. Kamera tarafında 10 cm kadar geriden, bilgisayar tarafında ise 25 cm kadar geriden çıkarmak kullanım kolaylığı sağlayacaktır.
• Güç kablosu bağlantılarında ve eklerinde mutlaka izole bant ile izolasyon, yalıtım sağlanmalıdır.

RCA Konnektör 

1940′ yılında RCA Konnektör (RCA Connector)

Radio Corporation of America isimli Amerikan firması tarafından geliştirilmiştir. RCA ismi bu şirketin isminin baş harflerinin kısaltmasındır.

Koaksiyel kablolar için düzenlenen bir konnektör tipidir. RCA konnektör birkaç megahertz’ den düşük frekans aralıklarına kadar kullanılacak şekilde tasarlanmıştır. Ses ve video sinyalini taşımak için kullanılır. RCA jak ayrıca fono konnektör veya CINCH/AV konnektör olarak ta bilinir. RCA konnektör (connect) 1940’lı yılların başında gramofonların yükselticilere bağlanması için tasarlanmıştı. 1950 li yıllarda ise tüm ses uygulamalarında kullanılmaya başlanmıştır.

RCA konnektörlerde dikkat edilmesi gereken en büyük özellik:

Erkek konnektörün sinyal taşıyan canlı ucunun, dış kısımda kalan referans ucu temas etmeden dişi kısım ile değmesidir. Çalışan cihazlarda konnektör sökülüp takılırken dikkat edilmelidir. Kısa süreli yüksek bir sesin çıkmasına, hatta bazı durumlarda cihazın bozulmasına neden olur. Bundan dolayı, cihaz çalışıyorken RCA konnektörü sökülüp takılmamalıdır.

SCA Konnektör 

En çok fiber optik kablo konnektörü olarak kullanılır. SCA konnektör, barrel tipi BNC konnektörlere benzerler. Yeni bir tip olmakla birlikte daha fazla tercih edilmeye başlanmıştır. SCA konnektör (SCA Connector), kare yüzlü ve montaj etmesi daha kolaydır.

RJ-45 Konnektör (RJ-45 Connector)

UTP kablolar, RJ45 (RJ-45 Connector) adı verilen konnektörler ile ağ cihazlarına bağlanırlar. 10BASET ağlarında kullanılırlar. RJ (Registered Jack) standartlara uygun olduğunu belirtmek için kullanılan bir koddur. RJ45, Ethernet ağı için kullanılan bir konnektör türüdür.

Ethernet kablosu ile NIC (Network Interface Card) kartına bağlanılmasını sağlar. Network Interface Card (NIC) bilgisayarların internete bağlanması için zorunlu olan karttır. NIC, yani Network Interface Card, içerisinde protokol kontrol yazılımı bulundurur. Ethernet kontrolleri için Media Access Control denilen MAC adresleri ile desteklenmesi gerekir.

Kullanım amaçlarına göre konnektörlere olan bağlantı şekilleri değişir. Telefon jakına benzer fakat ebat olarak biraz daha geniştir. RJ-45 konnektörlerin üzerinde kablonun sekiz ucunun girebileceği boşluklar vardır. Özel bir penseyle kablo uçları konnektör dişlerine sıkıştırılır. Ethernet kablolarının her bir ucunda bir RJ45 konektörü vardır. Ethernet kabloları bazen RJ45 kabloları olarak da isimlendirilir.

RJ45 ; RJ, standartlaştırılmış bir ağ arabirimi olduğu için registered jack (kayıtlı giriş) anlamına gelir. 45 rakamı sadece ara yüz standardı sayısını tanımlar. Her RJ45 konnektöründe sekiz pin vardır. Bu da RJ45 kablosunun sekiz ayrı kablo içerdiğini gösterir. Kabloların dördü düz, dördünün ise üzeri çizgilidir.

RS-232 Konnektör (RS-232 Connector)

RS232 seri haberleşme, noktadan noktaya veri aktarımı için üretilmiştir. Mikro denetleyici ve PC arasında veri transferi yapılan uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Seri asenkron olarak gönderilen verinin alınması veya iletilmesini sağlayan cihazlardır. Bu cihazlar arasında haberleşmenin sağlanabilmesi için geliştirilen bir standarttır.

RS-422 konnektör (RS422 connector)

RS422 veri aktarımı için üretilmiş seri iletişim elemanıdır. Her bir sinyal için 2 kablo kullandığından, gürültüye karşı daha az duyarlıdır.

RS-422 aynı zamanda TIA / EIA-422 olarak da bilinir. RS422, bir Digital sinyal devresinin elektriksel özelliklerini belirtir. Electronic Industries Alliance tarafından meydana getirilen teknik bir standarttır. Eski RS-232C standardını, çok daha yüksek hız, gürültüye karşı daha iyi bağışıklık kazandırır. Böylece daha uzun kablo uzunlukları sunan bir standartla değiştirmek amaçlanmıştır.

RS-485 Konnektör (RS485 Connector)

RS485 ;TIA-485 (-A) olarak da bilinir. EIA-485, seri haberleşme sistemlerinde kullanılır. Sürücülerin ve alıcıların elektriksel özelliklerini tanımlayan bir standarttır. Elektriksel sinyalleşme dengelidir ve çok noktalı sistemler desteklenir.

RS485 kullanım alanları;

• Uzun mesafelerde,
• Gürültülü ortamlarda,
• Yüksek hız gerektiren yerlerde,
• Daha çok alıcı vericinin gerektiği yerler de kullanılmak üzere geliştirilmiş bir seri iletişim aracıdır.

 

Sonlandırıcı

Kablonun sonuna takılan sonlandırıcılar, içinde 50 ohm’luk direnç bulunan BNC tip konnektörlerdir. Bu konnektörler olmazsa ağ çalışmaz.

Konnektörün Kullanım Alanları

• Enerji üretiminde kullanılan rüzgar türbinlerinin bağlantılarında
• Denizlicik sektöründe, gemiler ve özel platformlarda
• Otomotiv sanayi
• Yer altı ve yer üstü sondaj çalışmalarında
• Titreşimin yoğun olduğu demir yolu gibi alanlarda konnektör bağlantıları görülür.

Konnektör Özellikleri: Ürün özellikleri genellikle plastik yapıdadır. Kullanılan yerin özelliklerine göre firmalar tarafından üretilir. Plastik içi metal kafes şeklinde de imal edilebilmektedir. Konnektör modelleri, konnektör fiyatları yapılış durumlarına göre değişmektedir.