◄◄ آموزش الكترونيك!‌ ( و مفاهيم اوليه ي برق )

[payam]

تقسيم جريان

سوال : اگر جريان تابعي از ولتاژ و مقاومت است پس چرا مثلا يك باطري ولتاژش 12 ولت است و جريانش 1 آمپر و براي يك باطري ديگر ولتاژ 12 ولت ولي جريان 2 آمپر است؟ در واقع تا وقتي مقاومتي به باطري وصل نشده چطوري جريان آن را تعيين ميكنند؟
سوال : اگر جريان تابعي از ولتاژ و مقاومت است پس چرا مثلا يك باطري ولتاژش 12 ولت است و جريانش 1 آمپر و براي يك باطري ديگر ولتاژ 12 ولت ولي جريان 2 آمپر است؟ در واقع تا وقتي مقاومتي به باطري وصل نشده چطوري جريان آن را تعيين ميكنند؟

جواب :

وقتي براي يك باطري يا يك آدابتور يا هر منبع ولتاژ ديگر جرياني تعيين ميكنند منظور حداكثر جرياني است كه ما ميتوانيم از منبع دريافت كنيم.

چرا نميتوانيم از يك منبع هر چقدر كه دوست داريم جريان بگيريم ؟

( در ادامه مثال ليوان) ضعف جريان دهي بر ميگردد به پمپي كه بالاي ليوانها بود. فرض كنيد ميخواهيم بيشتر از ظرفيت ليوانها از آنها جريان بگيريم.

شير آب پايين ليوانها را تا جايي كه ميتوانيم باز ميكنيم در ضمن لوله ها را هم تا جايي كه ميتوانيم گشاد انتخاب ميكنيم .( يعني مقاومت را تا جايي كه توانستيم كاهش داديم ) ، گفتيم هر چه مقاومت سر راه جريان را كمتر كنيم جريان عبوري بيشتر ميشود. در اين صورت ميشود آنقدر مقاومت رواكم كرد كه جريان به بينهايت نزديك بشود.

ولي اين اتفاق نميافتد چون ما فقط ميتوانيم لوله پايين ليوانها را گشاد كنيم اما شيلنگ بالاي ليوانها را نميتوانيم. قدرت و سرعت آن پمپ را هم نميتوانيم تغيير دهيم پس چه اتفاقي ميافتد ؟

با اين كاري كه ما انجام داديم به سرعت آب از ليوان پر به سمت ليوان نصفه سرازير ميشود و سطح آبشان به يك اندازه ميشود. در اين زمان كوتاه پمپ بالايي قادر نيست كه سطح آبها را مثل همان وضعيت اول نگه دارد . چرا ؟ ( چون خودش هم داراي يك مقاومت است . همان مقاومت شيلنگ و پمپ )(گفتيم تمام رساناها يه مقدار مقاومت دارند) پس چه اتفاقي ميافتد ؟

اختلاف سطح آبها كم ميشود كه اگر مقاومت لوله پاييني را تا حد صفر برسانيم اختلاف سطح آبها نيز به صفر ميرسد. در مدار الكتريكي هم همينطور ميشود يعني اگر بيشتر از حد مجاز از يك منبع جريان بكشيم ولتاژش افت ميكند و اگر مقاومت را تا حد صفر برسانيم ولتاژ دو سر منبع هم صفر ميشود.

منبع ايده آل چيست؟

اين منبع وجود خارجي ندارد.

منبع ايده آل به منبعي ميگويند كه هر چقدر جريان بخواهيم بتوانيم از آن بگيريم بدون اينكه ولتاژ خروجيش كم شود.

پس يك منبع معمولي (غير ايده آل ) را ميتوان مانند يك منبع ايده آل درنظر گرفت كه يك مقاومت با آن سري شده و باعث محدود شدن جريان دهي منبع ميشود.(گفتيم كه مقاومت باعث محدود كردن جريان ميشود ) كه به اين مقاومت مقاومت داخلي منبع گويند در واقع اين مقاومت داخلي درون هر منبعي وجود دارد اما نه به شكلي كه ما فرض ميكنيم (سري) بلكه در ذات هر مولد وجود دارد .



نتيجه گيري : هر گاه از يك منبع جريان بگيريم ولتاژ آن منبع مقداري افت ميكند (كم ميشود) و اين افت ولتاژ به علت وجود مقاومت داخلي آن است .


پس بين دو منبع كه ولتاژ آنها با هم برابر است آن منبعي كه مقاومت داخليش كمتر است ميتواند انرژي بيشتري به ما بدهد.

چگونه مقاومت باعث افت ولتاژ ميشود ؟

گفتيم كه كه هر گاه مقاومتي بر سر راه يك مدار قرار بگيرد باعث محدود كردن (كاهش دادن ) جريان عبوري از آن مدار ميشود .

و اين را هم قبول داريم كه قانون اهم يك قانون اثبات شده است و هيچگاه عوض نميشود .

در مدار شكل جريان عبوري از مقاومت 6 آمپر است . بعد يك مقاومت 2 اهم ديگر نيز به مدار اضافه ميكنيم .

طبق قانون اهم چون مقاومت دوبرابر شد جريان نصف ميشود (مقاومت/ولتاژ=جريان)

سوال :


به هر كدام از مقاومتها چند ولت رسيده ؟



آيا دو سر مقاومت R1 همون ولتاژ قبلي يعني 12 ولت وجود دارد كه باعث شده جريان 3 آمپر از آن عبور كند؟

اگر بگوييم كه همان ولتاژ اولي يعني 12 ولت كه قانون اهم را به هم زديم چون اگر دوسر مقاومت 2 اهمي ولتاژ 12 ولت قرار بديم جريان 6 آمپر از آن عبور ميكند ولي در اينجا جريان 3 آمپر است پس نتيجه ميگيريم كه در مدار دوم ولتاژ كمتري دوسر مقاومت R1 قرار گرفته كه طبق فرمول (جريان * مقاومت = ولتاژ) 3 * 2 = 6 يعني در مدار دوم فقط 6 ولت دو سر مقاومت R1 قرار گرفته (از افت ولتاژ منبع صرفنظر كرديم )

سوال:

براي بقيه ولتاژ چه اتفاقي افتاد؟

بقيه ولتاژ هم به مقاومت R2 رسيده چون مقدار اين مقاومتها با هم برابر است در نتيجه ولتاژي كه به آنها ميرسد هم با هم برابر است.

اين يك قانون است كه هر چه مقاومت بيشتر باشد ولتاژي هم كه به آن ميرسد بيشتر است.

مثال ليوان آب:

گفتيم به ولتاژ الكتريكي فشار الكتريكي هم ميگويند كه منظور همان فشاريست كه به الكترونها وارد ميشود تا آنها را به حركت در بيارود.

در مثال آبي-ليواني هم اين فشار آب كه باعث حركت آب ميشود وقتي يك شير سر راه يك لوله پرفشار قرار ميدهيم آن شير فشار آب را كم ميكند. اصطلاحا ميگوييم فشار را ميشكند. اين موضوع را بارها تجربه كرديد .

وقتي با شيلنگ آب ميپاشيد شير را تا آخر باز ميكنيد كه جلوي فشار آب را نگيرد تا بتوانيد آب را به مسافت دور تري بپاشيد پس با كم و زياد كردن شير آب ميتوانيد فشار آب را به هر اندازه اي كه ميخواهيد تنظيم كنيد.

شير هم كه نقش همان مقاومت را داشت (در مثالهاي قبل) پس مقاومت هم مثل شير باعث افت فشار الكتريكي ميشود.

دانستيم كه مقاومت R2 باعث افت ولتاژ شده پس هر مقاومتي كه در مدار وجود دارد، مقداري از ولتاژ منبع را تقليل ميدهد.

منبع :s-ta-p.persianblog.com

[payam]

توان چيست؟

منبع تغذيه اي كه جريانش بيشتر باشد ميتواند كار بيشتري انجام دهد يا منبع تغذيه اي كه ولتاژش بيشتر باشد ؟

گفتيم كه ولتاژ باعث حركت الكترونها ميشود كه حركت الكترونها همان جريان ميباشد .

در منابع تغذيه يك مقاومت داخلي وجود دارد كه باعث ميشود در هنگام تغذيه نمودن يك مصرف كننده ولتاژ منبع تغذيه كاهش يابد پس قدرت يك منبع تغذيه به دو عامل بستگي دارد يكي ولتاژش و ديگري مقاومت داخلي اش .

حالا ميخواهيم ببينيم كه چگونه براي يك منبع تغذيه جريان تعيين ميكنند ؟

وقتي ميگويند مثلاً : يك باطري يا يك آدابتور 12 ولت و 2 آمپر است يعني اينكه اگر جريان 2 آمپر از اين منبع تغذيه دريافت كنيم كاهش ولتاژش در حدود 5 - 10 درصد است كه اين مقدار كاهش ولتاژ تاثير چنداني بر روي مدارات ندارد حالا اگر بيشتر از اين مقدار جريان از منبع تغذيه بگيريم (مصرف كننده هاي بيشتري به آن وصل كنيم ) اين كار دو پي آمد دارد يكي اينكه ولتاژ مورد نياز را به مانمي دهد (ولتاژش كاهش ميابد) و دوم اينكه به خود منبع تغذيه آسيب وارد ميشود .

معمولاً ولتاژ منابع تغذيه را كمي بيشتر انتخاب ميكنند كه در حالت كار معمولي كه جريان متوسطي از آن گرفته ميشود ولتاژش به ولتاژ اصلي برسد مثلاً يك منبع تغذيه را كه ما به عنوان منبع 12 ولتي خريداري ميكنيم در حالتي كه هيچ مصرف كننده اي به آن وصل نيست اگر با ولتمتر ولتاژش را اندازه گيري كنيم حدوداً 14 ولت را نشان ميدهد .

چرا در حالتي كه منبع به هيچ مصرف كننده اي وصل نيست مقاومت داخلي ولتاژ را افت نميدهد ؟

چون كه مقدار ولتاژي را كه مقاومت داخلي افت ميدهد به مقدار جريان عبوري از منبع تغذيه بستگي دارد كه در اين حالت چون جريان صفر است افت ولتاژي هم وجود ندارد .

نتيجه گيري كلي :

هر منبع تغذيه دو كميت دارد ، يكي ولتاژ و ديگري قابليت جريان دهي (حداكثر جريان مجاز) كه بستگي به مقاومت داخلي اش دارد پس قدرت كلي منبع تغذيه به اين دو كميت وابسته است لذا براي تعيين قدرت يك منبع كميت سومي نيز بوجود مي آيد كه توان نام دارد و واحد آن وات (W) است كه از حاصلضرب جريان و ولتاژ بدست مي آيد يعني توان يك منبع 12 ولتي 2 آمپر 24=12*2 وات است كه نشان دهنده قدرت آن ميباشد .

هر چه توان يك منبع بيشتر باشد حجم و وزن آن نيز بيشتر ميشود . فرق باطري ماشين با 8 عدد باطري 1.5 ولتي سري(باطري قلمي) در اين است كه اگر با 8 عدد باطري 1.5 ولتي بتوانيم حداكثر 2 لامپ 12 ولتي را روشن كنيم با باطري ماشين دست كم 50 عدد از همان لامپ را ميتوان هم زمان روشن كرد زيرا مقاومت داخلي باطري ماشين خيلي كم است و وقتي جريان زيادي از آن دريافت ميكنيم كاهش ولتاژش كم است ولي در باطري قلمي وقتي بيشتر از 2 يا 3 لامپ به آن وصل ميكنيم ولتاژش كاهش يافته و نور لامپها كم ميشود.

براي محاسبه مقدار افت ولتاژ از همان رابطه اهم استفاده ميكنيم

V=R*I

طبق اين رابطه مقدار افت ولتاژ دو سر مقاومت با تغيير جريان تغيير ميكند.

براي هر عنصري كه در يك مدار الكتريكي وجود دارد ميتوان توان را محاسبه كرد بطور كلي دو نوع توان در يك مدار وجود دارد 1- توان توليدي كه توسط منبع تغذيه توليد ميشود 2- توان مصرفي كه توسط مصرف كننده ها مصرف ميشود ، در يك مدار هميشه توان توليدي با توان مصرفي برابر است ((در صورت صرفنظر كردن از تلفات سيمهاي رابط))

تواني كه يك مقاومت مصرف ميكند به جريان عبوري از آن بستگي دارد كه طبق رابطه زير محاسبه ميشود :

W=R*I^2

بطور كلي سه فرمول براي توان ميتوان نوشت :

W=V^2/R

W= V*I

W=R*I^2

[payam]

قانون بقاي بار الكتريكي

يك توپ را با ميله پلاستيكي و ديگر را ميله شيشه‌اي باردار كنيد سپس آنها را به هم بچسبانيد. گاهي دوبار ناپديد مي‌شوند و همديگر را از بين مي‌برند. براي بيان اين مساله مي‌توان از يك قانون رياضي مبني بر اينكه اگر حاصل جمع دو كميت صفر شود، يكي از آن دو مثبت و ديگري منفي است، استفاده نمود. طبق قرارداد به ميله پلاستيكي را بار منفي و ميله شيشه‌اي را بار مثبت نسبت داده‌اند


بيان ساده اي از قانون بقاي بار
وقتي كه يك ميله پلاستيكي را با خز مالش مي‌دهيم، ميله بار منفي و خز بار مثبت پيدا مي‌كند. آزمايش را با دو جسم خنثي شروع مي‌كنيم، يعني مجموع بار آن دو برابر صفر است. بعد از مالش دادن ، يكي بار مثبت و ديگري بار منفي مي‌يابد كه باز هم بار كل برابر صفر مي‌شود. همچنين وقتي ميله‌اي بار مثبت بيابد، بار جسم پلاستيكي كه ميله شيشه‌اي را با آن مالش مي‌دهيم منفي مي‌شود.

هيچ كس نمي تواند يكي از اين دو بار را خلق كند، بدون آنكه همزمان ديگري را نيز توليد كرده باشد در يك چنين فرايندي مقدار كل بار تغيير نمي‌كند. اين مطلب بيانگر قانون بقاي بار الكتريكي است. اين قانون همانند قوانين پايستگي جرم و انرژي ، اندازه حركت خطي ، اندازه حركت زاويه اي و ... در فيزيك يك قانون بنيادي است.

قانون بقاي بار الكتريكي در اتم
همه اجسام داراي ذراتي با بار الكتريكي مثبت و منفي هستند. اين ذرات هماناتمهايي هستند كه جهان مادي را مي‌سازند. ابعاد اين اتمها از مرتبه آنگستروم است. چندين ميليون از اين اتمها ، در كنار هم ، چيزي در حدود يك نقطه نمايان مي‌شوند. هر اتم از لحاظ بار الكتريكي خنثي است، زيرا به تعداد مساوي بار مثبت و منفي دارد. بار مثبت اتم و تقريبا تمامي جرم آن ، در مركز آن ، يعني در هسته متمركز شده است. ابعاد هسته ده هزار برابر كوچكتر از ابعاد كل اتم است. هسته يك خوشه محكم به هم چسبيده متشكل از دو نوع ذره پروتونها و نوترونهاست.

تراكم جرم در اين ذرات غير قابل تصور است. يك تفاوت مهم بين پروتونها و نوترونها اين است كه پروتونها داراي بار الكتريكي مثبت بوده ولي نوترونها از نظر بار الكتريكي خنثي هستند. تعداد پروتونها هسته ، عنصر شيميايي را كه هسته به آن تعلق دارد، مشخص مي‌كند، با اين حال قسمت اعظم فضاي اتم خالي است، در ناحيه اطراف هسته تعدادي ذره با بار الكتريكي منفي به نام الكترون وجود دارد. جرم الكترون كم است، اما بار آن منفي و مقدارش برابر مقدار بار روي پروتون است. از اينرو در يك اتم خنثي تعداد الكترونها در فضاي اطراف هسته درست برابر تعداد پروتونها در داخل هسته است. الكترونها توسط نيروي جاذبه الكتريكي در نزديكي هسته به آن مقيد مي‌شوند.

مبادله بار و قانون بقاي بار الكتريكي
گاهي يك تماس ساده ميان اجسام ممكن است باعث شود كه تعدادي الكترون از يك جسم به جسم ديگر منتقل شود. وقتي ميله پلاستيكي با خز مالش داده مي‌شود، برخي الكترونها از خز به ميله پلاستيكي منتقل مي‌شوند. ممكن است تعداد الكترونهايي كه به ميله پلاستيكي منتقل مي‌شوند، در حدود
( 9 ^ 10 ) باشد كه ظاهرا زياد است. تعداد كل الكترونهاي موجود در ميله پلاستيكي در حدود 24 ^ 10 است.

در فلزات بستگي الكترونها به هسته ضعيف است و الكترونها مي‌توانند آزادانه در داخل ماده حركت كنند. چون بار به راحتي در داخل ميله فلزي به هم وصل نماييم، هر دو كره خنثي مي‌شوند. ماده اي كه بار الكتريكي را از خود عبور مي‌دهد رسانا ناميده مي‌شود. در جامدات ، فقط الكترونها مي‌توانند حركت كنند. اما محلول الكتروليت ، آب شور يا گاز داخل لامپ فلوئورسانس رساناهاي بسيار خوبي هستند. زيرا حاملين بار مثبت و منفي هردو تحت تاثير نيروي الكتريكي مي‌توانند آزادانه حركت كنند. در تمام فرايندهاي مبادله بار و انتقالات اخير قانون بقاي بار الكتركي به دقت ملاحظه مي‌شود. به عبارتي نحوه مبادله بار به توسط قانون بقاي بار صورت مي‌گيرد. در واكنشهاي شيميايي اين قانون همانند قانون بقاي جرم ظاهر مي شود و واكنش را از نظر الكتريكي مجاز مي داند كه در طرفين واكنش مجموع بارهاي الكتريكي برابر باشند.

منبع : دانشنامه رشد

[payam]

آهن ربای الکتریکی
آهنربای دائمی با کیفیت بالا کاربردهای بسیار زیاد و مهمی در علم و انقلاب تکنولوژیک ، مثلا در اسبابهای اندازه گیری الکتریکی دارند. ولی میدانهایی که توسط آنها ایجاد می‌شود خیلی قوی نیست، اگر چه آلیاژهای مخصوصی که اخیرا بدست آمده‌اند داشتن آهنربای دائمی قوی که خواص مغناطیسی خود را برای مدت مدیدی حفظ کنند امکان پذیر ساخته است. از جمله این آلیاژها ، مثلا فولاد-کبالت است که شامل حدود 50% آهن ، 30% کبالت و مخلوطهایی از تنگستن ، کروم و کربن است.

عیب دیگر آهنربای دائمی این است که القای مغناطیسی آنها نمی‌تواند به سرعت تغییر کنند. از این نظر ، سیملوله‌های حامل جریان (آهنرباهای الکتریکی) بسیار مناسبند. زیرا با تغییر جریان در سیم پیچ سیملوله می‌توان میدان آنها را به آسانی تغییر داد. با قرار دادن هسته آهنی داخل سیملوله ، میدان آن را می‌توان صدها هزار بار افزایش داد. بیشتر آهنرباهای الکتریکی که در مهندسی بکار می‌روند چنین ساختمانی دارند.

ساخت آهنربای الکتریکی ساده

آهنربای الکتریکی ساده را می‌توان در منزل ساخت. کافی است که چندین دور سیم عایق شده‌ای را بر یک میله آهنی (پیچ یا میخ ، بپیچانیم و دو انتهای سیم را به یک منبع dc نظیر انبار ، یا پیل گالوانی وصل کنیم. بهتر است آهن ابتدا تابکاری شود، یعنی ، تا دمای سرخ شدن داغ شود. مثلا در کوره گرم و سپس به آرامی سرد شود. سیم پیچ باید توسط رئوستایی با مقاومت 1W تا 20W به باتری وصل شود، بطوری که جریان مصرف شده از باتری خیلی شدید نباشد. گاهی آهنرباهای الکتریکی شکل نعل اسب را دارند که برای نگه داشتن بار بسیار مناسبترند.

ساختار آهنربای الکتریکی

میدان پیچه با هسته آهنی بسیار قویتر از پیچه بدون هسته است، زیرا آهن درون پیچه شدیدا مغناطیده و میدان آن بر میدان پیچه منطبق است. ولی ، هسته‌هایی آهنی که در آهنرباهای الکتریکی برای تقویت میدان بکار می‌روند، فقط تا حدود معینی مقرون به مساحت‌اند. در واقع ، میدان آهنرباهای الکتریکی عبارت است از برهمنهی میدان حاصل از سیم ‌پیچ حامل جریان و میدان هسته مغناطیده ، برای جریانهای ضعیف ، میدان دوم به مراتب قویتر از میدان اولی است.

وقتی که میدان در سیم پیچ افزایش می‌یابد، ابتدا این دو میدان به یک میزان معینی متناسب با جریان افزایش می‌یابند، بطوری که نقش هسته تعیین کننده می‌ماند. ولی ، با افزایش بیشتر جریانی که از سیم پیچ می‌گذرد، مغناطش آهن کند می‌شود و آهن به حالت اشباع مغناطیسی نزدیک می‌شود. وقتی که عملا تمام جریانهای مولکولی موازی شدند، افزایش بیشتر جریانی که از سیم ‌پیچ می‌گذرد نمی‌تواند چیزی بر مغناطش آهن اضافه کند، در حالی که میدان سیم‌ پیچ به زیاد شدن متناسب با جریان ادامه می‌دهد.

هرگاه جریان شدید از سیم‌ پیچ (برای دقت بیشتر ، در لحظه‌ای که تعداد آمپر ـ دورها در متر به 106 نزدیک می‌شود.) بگذارند، میدان حاصل از سیم ‌پیچ بسیار قویتر از میدان هسته آهنی اشباع شده می‌شود. بطوری که هسته عملا بی‌فایده می‌شود و فقط ساختمان آهنربای الکتریکی را پیچیده می‌کند. به این دلیل ، آهنرباهای الکتریکی ، پر قدرت بدون هسته آهنی ساخته می‌شوند.

آهنربای الکتریکی پر قدرت

تهیه آهنرباهای الکتریکی پرقدرت مسأله انقلاب تکنولوژیک بسیار پیچیده‌ای است. در واقع ، برای اینکه بتوانیم جریانهای بزرگی را بکار بریم، سیم‌پیچها باید از سیم کلفتی ساخته شوند. در غیر این صورت ، سیم‌ پیچ شدیدا گرم و حتی گداخته می‌شود. گاهی بجای سیم از لوله‌های مسی استفاده می‌شود، که در آن جریان نیرومند آب برای خنک کردن سریع دیواره‌های لوله که جریان از آن می‌گذرد گردش می‌کند. ولی با سیم ‌پیچی که از سیم کلفت یا لوله ساخته شده است داشتن تعداد زیادی دور در واحد طول ناممکن است.

از طرف دیگر ، استفاده از سیم نازک تعداد دورهای زیادی را در واحد متر ممکن می‌سازد، نمی‌گذارد تا جریانهای زیاد را بکار بریم. پیشرفت زیادی را در ایجاد میدانهای مغناطیسی بدست آمده به بهره گیری از ابررسانا‌ها در سیم پیچهای مغناطیسها مربوط می‌شود، که بکار بردن جریانهای شدید را مقدور می‌سازد.

تکنیک کاپیتزا

کاپیتزا (P.L. kapitza) فیزیکدان شوروی سابق راه هوشمندانه‌ای را برای بیرون آمدن از این وضع پیشنهاد کرد. او جریانهای عظیم 104 آمپر را برای مدت بسیار کوتاهی حدود 0.01 s از سیملوله‌ای گذرانید. در این مدت ، سیم ‌پیچ سیملوله خیلی شدید گرم نشد، در حالی که میدانهای مغناطیسی کوتاه مدت شدیدی بدست آمده بودند.

البته او وسایل خاصی را ترتیب داد که برای ثبت نتایج آزمایشهایی که در آنها اثر میدان مغناطیسی پرقدرت حاصل در سیملوله برای اجسام گوناگون مورد بررسی قرار می‌گرفتند. در اغلب کاربردهای فنی ، تعداد آمپر ـ دورها در سیم ‌پیچهای آهنرباهای الکتریکی میدانهای نسبتا شدید می‌توان بدست آورد (با القای چند تسلا).

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

[payam]

اسیلوسکوپ oscilloscope

اصولا کلمه ی oscilloscope به معنی نوسان نما یا نوسان سنج است و این وسیله برای نمایش دوبعدی سیگنال های متغیر با زمان است. که محور افقی نمایش زمان و محور عمودی محور اختلاف ولتاژ بین دو نقطه از مدار است. پس اسیلوسکوپ فقط توانایی نمایش ولتاژ رو داره و وسیله ای صرفا برای اندازه گیری است و یک اسکوپ ایده آل نباید هیچ تاثیری بر روی سیگنال ورودی داشته باشه و فقط اون رو نمایش بده.

اسیلوسکوپ oscilloscope

- تنظیمات پایه

اگرچه کلیدهای کنترلی اسکوپ های مختلف کمی با هم فرق می کنه ولی در مجموع در اسکوپ های آنالوگ یک سری کلید های اساسی وجود داره که اگرچه در ظاهر تفاوت هایی وجود داره ولی در نهایت وظیفه ی اونا در مدل های مختلف یکیه و در شکل زیر یکی از ساده ترین مدل ها رو می بینید. این شکل به چهار قسمت مختلف تقسیم شده که سه قسمت مهم اون نامگذاری شده که در زیر توضیح اون ها رو می بینید

a.
انتخاب و ضعیت عمودی (کلید Vertical MODE در مرز مشترک قسمت 2 و 3)




بسته به این که بخواهیم از کدوم یک از ورودی های اسکوپ استفاده کنیم می تونیم کلید MODE رو تنظیم کنیم که به ترتیب از بالا به پایین اسکوپ، روی صفحه نمایش، کانال یک، کانال دو، دو موج را
همزمان و در وضعیت ADD، جمع ریاضی دو موج را نشان خواهد داد.

توجه1: بعضی از اسکوپ ها بجای کلید DUAL دو کلید دیگر به نام های ALT و CHOP دارند که هر دوی اون ها هم دو موج رو همزمان نمایش می دن اما تفاوت ALT و CHOP در اینه که ALT یک دوره تناوب از یک موج رو به طور کامل و بسیار سریع نمایش میده و بعد موج کانال دیگه رو. اما این تغییر انقدر سریع انجام میشه که ما اون رو حس نمی کنیم. اما وضعیت CHOP به صورت انتخابی بریده هایی از یک موج و بریده هایی ازیک موج دیگه رو هم زمان نشون میده که ممکنه شکل موج در فرکانس های پایین با نقطه هایی خالی نشون داده بشه.

توجه2:(MODE X-Y) در بعضی از اسکوپ ها دکمه ی تغییر وضعیت به X-Y در کنار همین دکمه های Vertical mode قرار داره و در بعضی در قسمت تریگر و برخی در قسمت های دیگه مثلا کلید MODE (نه Vertical MODE مثل چیزی که در بالا توضیح داده شد). اما چیزی که مهمه اینه که این وضعیت برای حذف بین دو کانال استفاده میشه و درواقع اونچه بر روی اسکوپ نشون داده میشه، مشخصه ی انتقالی بین دو نقطه است که محور عمودی معرف تغییرات کانال A و محور افقی نمایش تغییرات کانال B است.

b.
کنترل زمان

همون طور که در شکل قسمت 1 می بینید صفحه نمایش (CRT) اسکوپ با واحدهایی مدرج شده که در مورد زمان برای پیدا کردن فرکانس موج استفاده می شه به این شکل که فرض کنیم یک موج به ورودی اسکوپ وارد شده(منبع اش می تونه مثلا یک سیگنال ژنراتور یا یک ترانس باشه که توضیح داده خواهد شد) و ما می خواهیم فرکانس اش رو پیدا کنیم. اول باید سوییچ Sweep time/Div رو به صورتی تنظیم کنیم که یک موج ثابت با حداقل یک دوره ی تناوب بر روی صفحه مشخص بشه، بعد از اون عددی رو که سوییچ روی اونه در واحد اون قسمت ضرب کنیم و به این ترتیب دوره ی تناوب یا پریود موج به دست می یاد که با معکوس کردن اون می تونیم فرکانس اش رو به دست بیاریم. مثلا فرض کنیم در مورد موج بالا اگه سوییچ time/div(بخونید تایم دیویژن) روی عدد 5 در قسمت ms باشه، نشون می ده که هر واحد افقی ما 5 میلی ثانیه رو نشون می ده و از اون جایی که موج ما در یک دوره ی تناوب در امتداد 4 خونه قرار گرفته، پس 4 تا 5 میلی ثانیه که 20 میلی ثانیه(یا 0.02 ثانیه) است دوره ی تناوب این موجه و در نتیجه فرکانس اون 0.02/1 یا پنجاه هرتزه که مثلا می تونه خروجی یه ترانس از برق شهری باشه.

c.
کنترل ولتاژ یا دامنه

کنترل دامنه یا روش خوندن دامنه ی موج دقیقا مثل روش خوندن زمانه با این تفاوت که باید واحد های عمودی در Volt/Div (بخونید ولت دیویژن) ضرب بشه. مثلا در مورد موج بالا اگه بخواهیم ولتاژ P-P (پیک تو پیک یا از قله تا قله) رو اندازه بگیریم. با فرض اینکه Volt/Div بر روی عدد 1 باشه از قله تا قله ی موج ما 4 خونه رو اشغال کرده که ضربدر عدد یک، 4 ولت رو نشون میده. و این تنظیمات برای هر کانال ورودی باید به طور جداگانه انجام بشه و موج هر کانال باید بر اساس مقیاس خودش خونده بشه.

نکته ی مهم: در اکثر اسکوپ ها روی دستگیره های Time/Div و Volt/Div یه دستگیره ی کوچکتر وجود داره که برای کالیبره کردن اسکوپ استفاده میشه و ما همیشه باید قبل از تنظیم این سوییچ ها این دستگیره ی کوچکتر رو تا انتها در جهت عقربه های ساعت بچرخونیم در غیر اینصورت اندازه گیری های ما صحیح نخواهد بود.

d.
انتخاب وضعیت های AC , GND , DC

این کلید سه حالته که معمولا زیر Volt/Div قرار داره به ما امکان میده که نوع خروجی مون رو انتخاب کنیم به این صورا که اگر کلید در وضعیت AC قرار داشته باشه تنها مولفه ی AC سیگنال نمایش داده خواهد شد و مقدار DC یا آفست موج ما حذف خواهد شد. وضعیت GND ورودی ما را به زمین اتصال کوتاه می کند و امکان تنظیم عمودی سطح صفر رو به ما میده. و وضعیت DC موج رو دست نخورده و بدون تغییر به ما نشون می ده که این موج مقدار شامل DC و AC خواهد بود.

توجه: همیشه در ابتدای کار باید از تنظیم بودن وضعیت صفر اسکوپ مطمئن بشیم به این ترتیب که کلید رو در حالت GND قرار داده و با دستگیره های Position خط افقی را بر روی صفر قرار دهیم. اینکار را باید برای هر کانال به طور جداگانه باید انجام دهیم و برای تغیر وضعیت از یک کانال به کانال دیگه می تونیم از کلید MODE (که توضیح داده شد) استفاده کنیم.

نکته1: استفاده از وضعیت AC اگرچه می تونه باعث مسدود کردن مقدار DC موج بشه اما در فرکانس های پایین می تونه باعث اعوجاج و به هم ریختگی شکل موج بشه و دلیل این مسئله استفاده از خازن های ظرفیت بالایی است که برای حذف مقدار DC موج درون اسکوپ وجود داره.

نکته2: اگرچه استفاده از وضعیت AC، ممکنه مشکل مطرح شده در قسمت الف رو بوجود بیاره، اما استفاده ی مفید اون می تونه برای اندازه گیری ریپل های بسیار کوچک موجود بر روی ولتاژ های به ظاهر DC باشه.(چطوری؟)

نکته3: تنها مشکل وضعیت DC اینه که ممکنه مقدار DC موج، مزاحم اندازه گیری دقیق مقدار AC بشه.

اساسی ترین مسائل مربوط به اسکوپ رو بررسی کردیم ولی مطالب دیگه ای هم وجود داره که معمولا در استفاده های مقدماتی کمتر از اونا استفاده میشه مثل تریگر کردن اسکوپ با یک منبع خارجی(و کلا بخش Triggering) یا کالیبره کردن اسکوپ بوسیله ی سیگنال مربعی یی که اسکوپ در اختیارمون قرار میده و یا مسایل نسبتا گسترده در رابطه با پروب ها جهت اندازه گیری های بسیار دقیق و ... که در یک پست دیگه بعد از معرفی مولتی متر دیجیتال و سیگنال ژنراتور، اونا رو خواهم نوشت ولی تنظیم برخی از کلیدهای بخش Triggering رو (بدون دلیل) جهت اندازه گیری صحیح در قسمت راهنمای قدم به قدم نوشته ام.

راهنمای قدم به قدم استفاده از اسکوپ

قدم اول: روشن کردن اسکوپ!



قدم دوم: اطمینان از کالیبره بودن اسکوپ

کلید های Gain Variable Control رو که به صورت کلیدی کوچکتر بر روی کلیدهای Volt/Div و Time/Div وجود داره تا انتها در جهت عقربه های ساعت بچرخونید.



قدم سوم: تنظیم زمین اسکوپ

کلید سه حالته ی AC GND DC رو برای هر دو کانال در حالت GND قرار
بدید و با دستگیره ی Position محور عمودی رو روی صفر قرار بدید. بوسیله ی کلیدهای Intensity و Focus به ترتیب شدت نور و نازکی موج رو تنظیم کنید و بعد از تنظیم زمین کلیدها رو در وضعیت DC قرار بدید.

قدم چهارم: وصل مدار به اسکوپ

اگر از یک کانال می خواهید استفاده کنید با یک پروب و اگه از دو کانال با دو پروب باید مدار رو به اسکوپ وصل کنید. به این صورت که سوکت پروب رو به ورودی کانال مورد نظر وصل کنید و سر دیگه ی اون رو به دو سر المان یا قسمتی از مدار که می خواهید تغییرات ولتاژ اون رو بررسی کنید، وصل کنید

قدم پنجم: پایداری موج

اگه موجی که روی صفحه نشون داده میشه یا سریع حرکت میکنه، دستگیره ی Trigger Level رو در حالت وسط قرار بدید و یه کم Time/Div رو هم تغییر بدید تا شکل موج واضحتر بشه و اگه موجتون ثابت بود به قدم بعد برید.

قدم ششم: انتخاب منبع

کانال مورد نظرتون رو برای نمایش روی صفحه بوسیله ی کلید چند حالته ی Vertical Mode انتخاب کنید. اگه هر دو کانال رو هم زمان می خواهید ببینید یکی از حالتهای ALT یا CHOP رو انتخاب کنید و اگه مجموع دو موج مورد نظرتونه وضعیت ADD رو انتخاب کنید.

قدم هفتم: اندازه گیری مشخصات موج

تعداد خونه های افقی رو که در امتداد یک دوره ی تناوب قرار گرفته اند در واحد Time/Div ضرب کنید و عدد به دست اومده رو معکوس کنید تا فرکانس موج بدست بیاد. برای بدست اوردن دامنه ی سیگنال، تعداد خونه های افقی رو از قله تا پایین ترین نقطه ی موج بشمارید و در Volt/Div اون کانال ضرب کنید. عدد به دست اومده اندازه ی دامنه ی P-P موج خواهد بود.

اگه مدارتون رو درست بسته باشید و اسکوپ تون هم سالم باشه باید بعد از این مراحل یک شکل موج ثابت رو بر روی اسکوپ ایجاد کرده باشید و مشخصات اون رو هم اندازه گیری کرده باشید. در غیر اینصورت باید دنبال پیدا کردن اشکال مدارتون یا اطمینان از سالم بودن اسکوپ باشید

[payam]

انواع باتری

قلب کامپیوتر لب تاب، گوشی موبایل، دوربین فیلمبرداری دیجیتال یا دستگاه پخش MP3 شما پردازنده یا نرم افزار نیست، باتری است . بدون آن، منبع همیشه در دسترس انرژی وسایل پرتابل الکترونیکی چیزی جز وسایل گران قیمت مگس وزن نیستند .متداولترین گونه باتری موجود در وسایل همراه ، یک باتری غیر قابل شارژ استاندارد است . این باتریها از لحاظ شیمیایی به دو گونه عمده تقسیم می شوند : الکالاین یا لیتیمی. اما وسایل همراه پراستفاده ، مانند لب تابها، گوشیهای موبایل و PDA ها معمولا به باتریهای قابل شارژ اتکا دارند دو نوع متمایز باتریهای قابل شارژ در بازار متداول است : نیکل ـ بنیاد . شامل نیکل ـ کادمیم و لیتیم بنیاد شامل لیتیم ـ یون و پولیمر لیتیم ـ یون .

باتریهای غیرقابل شارژ استاندارد

الکالاین یا قلیایی (Alkaline )

کارآمدی باتریهای قلیایی معمولا ۱۰ برابر کارآمدی باتریهای قدیمی روی ـ کربن است . آنها طول عمر بیشتری دارند و می توانند ۸۵ درصد از ظرفیت خود را پس از پنج سال ذخیره حفظ کنند . باتریهای قلیایی کمتر نشت می کنند و در محدوده گسترده ای از دمای محیط می توانند کار کنند .

لیتیم (Lithium )

باتریهای لیتیم از لیتیم در حالت فلزی آن استفاده می کنند تا به یک چگالی انرژی بسیار بالا دست پیدا کنند ، در نتیجه مدت عمل طولانی و طول عمر نگهداری (در قفسه ) زیادی دارند . باتریهای لیتیم می توانند پس از پنج سال عدم استفاده تا ۹۷ درصد از ظرفیت اسمی خود را حفظ کنند. باتریهای لیتیم بهترین جایگزین برای باتریهای قلیایی استاندارد دوربینهای دیجیتال ، دستگاهای پخش MP3 و سایر وسایل الکترونیکی هستند .

باطری های شارژ شدنی

نیکل ـ کادمیم (Ni-cd یا nickel-cadmium )

باتریهای نیکل ـ کادمیم سرعت شارژ شدن بالایی را فراهم می سازند و می توانند طول عمر خوبی داشته باشند با بیش از هزار چرخه شارژ/دشارژ . اگر پیش از آنکه باتریهای نیکل ـ کادمیم کاملا دشارژ (خالی ) نشوند آنها را شارژ کنید کارآیی آنها پایین می آید . بعضی از شارژرهای باتریهای نیکل ـ کادمیم دارای مداری برای دشارژ کردن باتری ، پیش از شارژ کردن آنها هستند . باتریهای نیکل ـ کادمیم به یک دوره break-in نیاز دارند . بسیاری از سازندگان این نوع باتریها سه بار چرخه شارژ/دشارژ را پیش از آنکه باتری به حالت بهینه خود برسد توصیه می کنند .

باتریهای هیبرید نیکل ـ فلز (NّiMH یا nickel-metal hybride )

باتریهای NIMH سی تا چهل درصد ظرفیت انبارش بیشتری را نسبت به معادلهای نیکل ـ کادمیم دارند، اما تعداد چرخه شارژ/دشارژ مجدد کمتری را پشتیبانی میکنند بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ چرخه معمول است . باتریهای NIMH پیش از شارژ به دشارژ کامل نیاز ندارند ، در نتیجه می توانید پیش از یک استفاده طولانی برنامه ریزی شده ، آن را کاملا شارژ کنید . اگر باتری NIMH تعداد دفعات زیادی بطور کامل دشارژ (خالی) شود طول عمر آن کم می شود . هر چند اگر گاهی اجازه دهید که کاملا تخلیه شود به گونه ای بهینه کار خواهد کرد .شارژ کردن باتریهای NIMH نسبت به معادل باتریهای نیکل ـ کادمیم طولانی تر است و اگر بیش از حد شارژ شوند یا در زمانی که باتری داغ است شارژ ادامه یابد احتمال دارد که خراب شوند . شارژرهای NIMH خوب می توانند جلوی شارژ بیش از حد باتری را بگیرند یا اگر دمای داخلی باتری زیاد باشد عمل شارژ را متوقف کنند .

باتریهای لیتیم ـ یون (Lithium-Ion )

باتریهای لیتیم ـ یون بالاترین چگالی انرژی را فراهم می سازند .تقریبا دو برابر انرژی قابل دسترسی از باتریهای نیکل ـ کادمیم . آنها به دشارژ کامل نیاز ندارند ، به دوره break-in نیاز ندارند و از مسئله حافظه باتری خبر ندارند . می توانید در هر زمانی یک باتری لیتیم ـ یون را بی آنکه روی کارآیی باتری اثر بگذارد شارژ کنید ، اما چون باتریهای لیتیم ـ یون معمولا دارای طول عمر شارژ/دشارژ ۳۰۰ تا ۵۰۰ چرخه هستند اگر زود به زود و قبل از تخلیه ، این باتری را شارژ کنید طول عمر باتری را پایین می آورید . با آنکه بسیاری از سازندگان باتریهای لیتیم ـ یون طول عمر باتری را تا سه سال ذکر می کنند ، بعضی از مصرف کنندگان طول عمر تا ۱۸ ماه را گزارش کرده اند

پولیمر لیتیم ـ یون (Li-Ion polymer )

باتریهای پولیمر لیتیم ـ یون که گاهی به Li-Poly یا Lipo نیز مشهورند ، اساسا شبیه به باتریهای لیتیم ـ یون هستند . اختلاف اصلی در آن است که پولیمرهای لیتیم ـ یون بسیار نازکتر هستند ، با اندازه هایی به کوچکی یک میلیمتر . باتریهای پولیمر لیتیم ـ یون بسیار سبک نیز هستند و در برابر شارژ بیش از حد و نشت مواد شیمیایی نیز مقاومترند . اما تولید آنها گرانتر از باتریهای لیتیم ـ یون تمام می شود و چگالی انرژی پایین تری دارند . باتریهای پولیمر لیتیم ـ یون بیشتر در وسایل الکترونیکی سبک وزن و گران قیمت مانند گوشیهای موبایل به کار می روند .

دقت در جابجایی

همه انواع باتریها جایگزین پذیر نیستند . هرگز از باتری لیتیم ـ یون روی وسیله ای که برای استفاده از این نوع باتری طراحی نشده است بهره نگیرید . معمولا می توانید از باتریهای نیکل ـ بنیاد قابل شارژ به جای باتریهای الکالاین هم اندازه بهره بگیرید و مسئله ای پیش نیاید . اگر به جای باتری های غیر قابل شارژ استاندارد می خواهید از باتریهای قابل شارژ نیکل ـ بنیاد بهره بگیرید ، یک شارژر با کیفیت خوب بخرید . شارژرهای باتری خوب می توانند طول عمر باتری را زیاد کنند .

[payam]

آشنایی با مولتی متر

كسانی كه همیشه با برق و كارهای برقی سروكار دارند باید بتواند مقدار ولتاژ ، آمپراژ و اهم مدارها را اندازه گیری نمایند . لذا از وسیله ای بنام آوامتر یا مولتی متر استفاده می نمایند.
آوامتر یا مولتی متر :

این دستگاه برای سه كار است :

1. ولت متر برای اندازه گیری اختلاف پتانسیل

2. آمپرمتر برای اندازه گیری شدت جریان مدار

3. اهم متر برای اندازه گیری مقاومت مدار

در تمام مدارهای برقی سه عامل اخلاف پتانسیل ، شدت جریان و مقاومت وجود دارد لذا در جلسه بعدی تمام این موارد را مورد بررسی قرار می گیرد .

مولتی متر ها در دو نوع با شكل ظاهری مختلف ساخته شده اند .

1. آنالوگ (عقربه ای)

2. دیجیتالی.

در اینجا كار با یك نوع مولتی متر آنالوگ بطور كاملا ساده ارائه می شود :

هر مولتی متر ار قسمت بالا دستگاه صفحه مدرجی دارد كه مقادیری در آن نوشته شده است . در قسمت پایین یك سلكتور یا كلید تنظیم قرار دارد كه می توان بنا بر نیاز خود در وضعیت دلخواه به حركت درآید . بنابراین بوسیله این كلید محدوده ولت متر ، اهم متر و یا آمپرمتر تنظیم می شود .

طبق قرارداد بین المللی سیم قرمز مثبت (+) و سیم سیاه منفی (-) است . در صفحه مدرج دستگاه دو خط بالا با علامتهای DC (جریان مستقیم مثل باطریها) و AC (جریان متناوب –برق شهر) مشخص شده كه مقادیر ولتاژ از آن خوانده می شود . یكی دیگر از آن خطها كه با اهم مشخص و از سمت راست از 0 (صفر) شروع و در سمت چپ علامت بی نهایت (8 برعكس) ادامه دارد برای اندازه گیری مقادیر اهم (اهم متر) می باشد .

در حالت عادی كه دو سیم دستگاه (قرمز و سیاه) از یكدیگر جدا هستند عقربه در انتهای خط یعنی مقاومت بی نهایت قرار دارد .

در داخل دستگاه یك باطری 1.5 است كه در موقع اندازه گیری مقاومت ، جریان این باطری وارد مدار خواهد شد بنابراین اگر باطری این دستگاه ، در آورده شود ، نمی توان از اهم متر استفاده نمود .

همیشه توجه داشته باشید برای اندازه گیری ولتاژ ، سلكتور دستگاه در وضعیت اهم نباشد چون باعث سوختن دستگاه خواهد شد .

1ـ اهم متر

این محدوده برای اندازه گیری مقدار مقاومت مدار است . بنابراین سلكتور را روی محدوده اهم متر قرار دهید . این محدوده از چند بخش تشكیل شده است .

با توجه به اینكه چه مقدار مقاومت در مدار دارید بایستی سلكتور را روی یكی از اعداد قرار دهید .

قبل از این كار باید عقربه را صفر نمائید لذا دو سیم قرمز و سیاه را به هم اتصال دهید . زیر صفحه مدرج یك پیچ تنظیم وجود دارد (Adj) لذا با چرخاندن آن به سمت چپ و راست عقربه را روی عدد صفر (اهم) تنظیم نمائید .

- سپس دو سر سیم را به مدار مورد نظرتان اتصال دهید . عقربه شروع به حركت می نماید به خط مدرج اهم متر نگاه كنید .

- اگر سلكتور روی عدد X1 بود هر عددی را كه عقربه نشان می دهد بخوانید .

- اگر سلكتور روی X100 باشد هر عددی كه عقربه نشان داد را در 100 ضرب نمائید .

- اگر سلكتور روی X1k قرار داشت (1 كیلو اهم مساوی 1000 اهم است ) عدد هقربه را در 1000 ضرب نمائید.

تذكر مهم :

1. برای اندازه گیری مقدار مقاومت مدار بایستی حدود آن را در نظر گرفته نا متناسب با آن سلكتور را تنظییم نمود اگر عقربه به سمت راست یا چپ چسبید نشان آن است كه سلكتور روی عدد درست تنظیم نشده است .

2. برای هر بار اندازه مقاومت لازم است صفر دستگاه توسط پیچ تنظیم گردد .

2 – ولت متر

برای اندازه گیری ولتاژ مدار باید سلكتور را در محدوده ولتمتر قرار داده شود . همانگونه كه ملاحظه می نمائید روی دستگاه دو قسمت برای ولتاژ درنظر گرفته شده است . جریان برق دو نوع است : مستقیم (DC) و متناوب (AC)

بنابراین برای اندازه گیری جریان مستیم یا متناوب ، سلكتور را در آن محدوده قرار می دهید .

در روی صفحه مدرج دو خط در بالا قرار دارد كه كنار هر یك علامت AC و DC نوشته شده كه از صفر تا یك عددی (با توجه به نوع مولتی متر ) در آن درج شده است . مولتی ما از صفر تا 30 و یكی از صفر تا 10 مدرج شده است .

صفر خط ولتمتر در سمت چپ است . برا تنظیم صفر ولتمتر بایستی دو سر سیم قرمز و سیاه از هم جدا باشند سپس به وسیله پیچ تنظیم ، عقربه را روی صفر تنظیم می نمایم .

سیمهای دستگاه را به دو سر مدار وصل نموده ، عقربه روی خط ولتاژ حركت خواهد كرد .

- اگر سلكتور روی 10 باشد چه در محدوده AC و یا DC است ، عدد 0 تا 10 را می خوانیم .

- اگر سلكتور روی 30 باشد مقدار را از روی 30-0 را خوانده ولی هر عددی را كه عقربه نشان داده همان عدد را یخوانید .

- اگر سلكتور روی 300 باشد مقدار را از روی خط 30-0 خوانده و هر عددی كه عقربه نشان داد را در 10 ضرب شود .

در محدوده سلكتور DC اعداد زیر 10 هم دیده می شوند (مثل 0.1 یا 1 و یا 3) . در برق مستقیم ولتاژهای ضعیف نیر وجود دارد . مثل ولتاژ باطریهای 5/1 ولتی كه می توان اندازه آن را گرفت . بنابراین :

- اگر سلكتور روی عدد 3 باشد مقدار 30-0 را خوانده ولی هر عددی را كه عقربه نشان داد در 10 تقسیم می شود .

- اگر سلكتور روی 1 باشد مقدار 10-0 را خوانده هر عددی را كه عقربه نشان داد بر 10 تقسیم می شود .

- اگر سلكتور روی 1،0 باشد مقدار 10 –0 را خوانده هر عددی كه عقربه نشان داد بر 100 تقسیم می شود.

تذكر :

بایستی برای تنظیم سلكتور حدود ولتاژ را در نظر بگیریم اگر حدود ولتاژ را ندانستید ، سلكتور را روی عدد بیشتر قرار داده و اگر دستگاه عدد درستی را نشان نداد مقدار را كم نمائید .

3 – آمپرمتر

اصولا این نوع مولتی مترها مقدار آمپر ضعیف را اندزه گیری می نماید ولی برای آشنایی بیشتر توضیحاتی ارائه می گردد .

برای اندازه گیری شدت جریان سلكتور را در محدوده DcmA قرار دهید .

مقادیر را از روی همان خطهای AC و DC در روی صفحه مدرج خوانده می شود . برای اندازه گیری شدت جریان یك مدار باید دستگاه را به طریقه سری در مدار قرار داد . ابتدا عقربه را صفر نموده سپس به مدار بصورت سری قرار دهید . عقربه حركت می نماید . از روی همان خط AC و DC مقدار خوانده می شود .

- اگر سلكتور روی 1 باشد از روی خط مدرج 10-0 خوانده هر عددی كه عقربه نشان داد بر 10 تقسیم نمائید .. عدد بدست آمده بر حسب میلی آمپر است بعنوان مثال اگر عقربه روی 8 بود مقدار 0.8 میلی آمپر است .

- اگر سلكتور روی 3 بود از روی خط 30-0 خوانده هر عددی كه عقربه نشان داد را بر 10 تقسیم كرده و بر حسب میلی آمپر است .

- اگر سلكتور روی 30 بود از روی خط 30-0 همان عدد را بخوانید .مثلا 20 كه می شود 20 میلی آمپر

- اگر سلكتور روی 300 بود از روی خط 30-0 هر عددی كه عقربه نشان داد را در 10 ضرب نمائید .

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

[payam]

الکترونیک گرافنی
گرافن ورقه اي کربني به ضخامت يک اتم مي‌باشد که از خواص فلزي و مغناطيسي جالب توجه و کاملا ً متفاوتي با فلزات و نيمه رساناهاي معمولي برخوردار مي‌باشد و الکترونهاي آن رفتاري نسبيتي مشابه با فرميونهاي بدون جرم ديراک از خود نشان مي‌دهند.
شکاف باند يک نوار گرافني به شکل هندسي و به خصوص به پهناي آن بستگي دارد. خواص الکترونيکي و انتقالي منحصر به فرد آن موجب شده تا اين ماده بعنوان بستري براي تحقيقات فيزيک نانومقياس و نانوالکترونيک مورد توجه قرار گيرد.
اخيرا ً گروهي از دانشمندان کشور ترکيه با استفاده از رايانه‌هاي با عملکرد بالا و انجام محاسبات کوانتومي بر مبناي نظريه تابعي چگالي دريافتند که اغلب پديده‌هاي غير متعارف کوانتومي (مانند اثرکوانتومي هال و تونل زني تشديدي و انتقال کوانتومي پرتابه اي) که طي بيست سال گذشته کشف شده و ناشي از تفاوت کوانتش الکترونهاي موجود در ساختارهاي غير همسان نيمه رسانا و ابرشبکه‌ها با مواد سه بعدي ماکروسکوپيک مي‌باشد، در گرافن نيز مشاهده مي‌شود. آنها در بررسي‌هاي خود متوجه شدند که اتصال نوارهاي گرافني با اشکال هندسي و ترکيبهاي متفاوت به تشکيل ساختارهايي با چند چاه کوانتومي منجر مي‌شود. به باور آنها عامل ايجاد اين پديده‌هاي کوانتومي غير متعارف، بدام افتادن الکترونهاي داراي جهت اسپيني يکسان در اين چاههاي کوانتومي است.
به عقيده اين محققان، يافته‌هاي آنها نه فقط در فيزيک بنيادي حائز اهميت است، بلکه نتايج حاصل از آن مي‌تواند به پيشرفت قابل ملاحظه تحقيقات مربوط به ابزارهاي نوين گرافني (موضوع تحقيقاتي جديد نانوالکترونيک در سالهاي اخير) منجر شود.
گفتني است نتايج اين تحقيق در شماره اخير نشريه Physical Review Letters منتشر شده است.

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

[payam]

آشنایی با سیستم دوربینهای مدار بسته

امروزه در مراكز صنعتي و اداري جهت نظارت بر محيط فيزيكي و نظارت بركار كاركنان يا كـارگران در جـهت كنترل و مديـريت بهـتر و كارآمـد‌تر بـه وفـور از سيستمهاي تـلويزيوني مـداربسته (closed circuit TV)(cctv) استفاده مي‌شود.اين سيستمها به عنوان سيستمهاي كنترل تصويري نيز ناميده مي‌شوند.

گاهي نيز از اين سيستمها با مخفف CCVE (تجهيزات ويدئويي مدار بسته) ياد مي‌شود. در محلهايي مانند بانكها ـ ادارات ـ دانشگاهها ـ كارخانجات ـ فروشگاههاي بزرگ ـ فروشگاههاي فروش اجناس گرانقيمت مانند طلافروشيها ـ در سوپرماركتهاي بزرگ و در كنترل ترافيك خيابانها و چهارراه‌ها اين سيستمها را ميتوان نصب و مورد استفاده قرار داد. استفاده از اين سيستمها در منازل مسكوني رواج چنداني نيافته است ولي با پا به عرصه گذاشتن سيستمهاي تصويري كه قادرند حركت را در محدودة تحت نظارت سيستم تشخيص و اعلام خطر نمايند يا توسط سنسورهاي خاصي تحريك شده و شروع به ضبط فيلم از محل بنمايند انتظار مي‌رود كه استفاده از اين سيستمها در منازل مسكوني نيز گسترش بيايد. به اينگونه سيستمها هم اكنون اصطلاح دزدگير تصويري اطلاق مي‌شود.


اصول كار سيستمهاي CCTV به اين صورت است كه ابتدا تصاوير توسط دوربينهاي مدار بسته دريافت شده و براي نمايش و پخش به مانيتور يا تلويزيون انتقال داده مي‌شود. همچنين براي ضبط و يا تغيير نحوه نمايش روي مانيتور و پخش همزمان تصاوير دوربينها روي مانيتور و كنترل از راه دور دوربينها نيز تجهيزات و امكاناتي وجود دارد. چون تصاوير دريافت شده از اين سيستمها براي بينندگان محدودي مي‌باشد لذا به آنها تلويزيون مدار بسته مي‌گويند بر خلاف تلويزيون عمومي (Broadcast TV) كه جهت پخش تصاوير براي عموم مي‌باشد. با توجه به تنظيماتي كه روي دوربينها و ساير تجهيزات ميتوان انجام داد اين سيستمها در شرايط جوي متفاوت و در روز و شب نيز كارآيي خوبي دارند.

براي كنترل ورود و خروج افراد به يك محل و براي كنترل مكانهاي وسيع توسط چندين دوربين و نمايش همزمان تصوير آنها و نظارت سمعي و بصري از فواصل بسيار دور از طريق شبكه تلفن بدون نياز به حضور فيزيكي كنترل كننده در محل و در دستگاههايي كه كنترل بصري آنها توسط انسان مقدور نبوده يا خطر آفرين مي‌باشد نيز ميتوان از اين سيستمها استفاده كرد. لذا استفاده از سيستمهاي CCTV روز به روز در حال رشد است و با توجه به تكنولوژي ساخت تجهيزات آن كه مبتني بر صنعت الكترونيك و كامپيوتر مي‌باشد ساخت و توليد تجهيزات اين سيستمها دائماً در حال تكامل و پيشرفت است و ما در اين مختصر سعي نموده‌ايم تا اصول كلي و امكانات عمومي اين سيستمها را به همراه برخي از موارد نمونه از مشخصات و امكانات تجهيزات براي اطلاع و آشنايي خوانندگان عزيز ارائه نماييم. عموماً در سيستمهاي CCTV تجهيزات زير مورد استفاده قرار ميگيرد:

1ـ دوربين (camera)
2ـ كاور دوربين (camera Housing)
3ـ پايه دوربين BASE)يا( Bracket
4ـ نمايش دهنده تصوير monitor) يا TV)
5ـ انتخاب كننده (switcher)
6ـ كواد (Quad)
7ـ تركيب كننده (Multiplexer)
8ـ ضبط كننده (Recorder)
9ـ كنترل كننده (controller)
10ـ كارتهاي تصوير (capture card)
11ـ تقويت كننده راديويي (Booster)
12ـ نظم دهنده ويديويي (Video Router)

قسمتی از اصطلاحات متداولی كه ممكن است در مورد سيستم های CCTV و در مشخصات ذكر شده براي تجهيزات با آن ها برخورد كنيد در زيرتوضيح داده شده است :
A/D:مبدل آنالوگ به ديجيتال يا همان ADC (ANALOG TO DIGITAL CONVERTOR )
ALPHANUMERIC : وسيله قرار دادن نوشته روی تصوير كه در DVR ومولتی پلكسر كار برد دارد .
BACK – FOCUS : تنظيم مكان لنز در رابطه با سنسور CCD در دوربين
B.W(WIDTH (BAND: پهنای باند فركانس كه برای سيگنال ويدئويی معمولی 5 مگا هرتز است .
BETAMAX :فرمت ضبط ويدئويی شركت SONYو رقيب VHS
CCD APERTURE : سطحی از CCD كه به نور حساس است.
CCIR :انجمن راديويی بين المللی برای استاندارد تلويزيونی اروپا
CDS : ( CORROLATED DOUBLE SAMPLING ) : تكنيكی در ايجاد تركيب رنگ در بعضی از دوربين های CCD
CFA ( COLOR FILTER ARRAY ) : فيلترهای نوری كه در دوربين CCD برای توليد تركيب رنگ سيگنال ويدئويی استفاده می گردد .
CIE : انجمن بين المللی نور كه واحد های نوری را تعريف و ارائه می كند .
CHROMINANCE : به اطلاعات رنگ سيگنال ويدئويی گفته می شود .
CONTRAST: يكی از تنظيمات كيفيت تصوير . اختلاف بين روشن ترين و تاريك ترين نقطه تصوير
D/A : مبدل سيگنال ديجيتالی به آنالوگ .
DARK CURRENT : نشت سيگنال از CCD در نبود نور كه ايجاد نويز (dark noise) می كند .
DMA ( DIGITAL MICRO MIRROR DEVICE يك تكنولوژی جديد ساخت سنسور ويدئويی كه از تعداد زيادی آينه مينياتوری روی چيپ استفاده می شود.
DUPLEX:سيستم ارتباطی كه اطلاعات را در دو جهت رفت و برگشت مبادله می كند. در سيستمهای CCTV معمولاً به امكان ضبط و پخش با هم به صورت مولتی پلكس گفته می شود.
D.S.P : مدار الكترونيكی پردازنده سيگنال ديجيتالی
DV-MINI: يك فرمت ضبط صدا و تصوير جديد كه اكثراً در هندی كم استفاده می شود .
D-VHS : استاندارد جديد ارائه شده توسط JVC برای ضبط سيگنال ديجيتالی روی VHS
EBU : اتحاديه پخش برنامه های اروپايی
EIA : انجمن صنعتی الكترونيك
FCC : كمسيون ارتباطات فدرال آمريكا
FIELD : تعداد نصف خطوط فريم را گويند در سيستم CCIR/PAL تعداد فيلدها 50 عدد در ثانيه و درسيستم EIA /NTSC تعداد فيلدها 60 عدد در ثانيه است .
FRAME STORE : وسيله الكترونيكی شماره گذاری و ذخيره فريم های تصوير .
FRAME SWITHER : نام ديگر مولتی پلكسر ساده است .
FRAME TRANSFER : يكی از سه اصل يا روش انتقال شارژ از چيپ CCD می باشد دو روش ديگر عبارتند از FRAME-INTERLINE , INTERLINE
FRAME : در سيستم CCIR/PAL ازتركيب 625 خط ودر سيستم EIA /NTSC از تركيب 525 خط يك فريم ساخته می شود سيستم پال 25 فريم بر ثانيه و سيستم NTSC 30 فريم بر ثانيه دارد .
GAMMA : اين مشخصه برای تصحيح اختلاف بين پاسخ خطی دوربين و پاسخ غير خطی مانيتور تعريف می شود . مثلاً مقدار نمايی گاما برای مونيتور تك رنگ 2/2 است لذا دوربين بايد روی 2.2/1يعنی 45/0 تنظيم شود .
HAD : يك نوع سنسور CCD است كه طرح لايه ای دارد و سطح نويز درآن بسيار پايين است .
HDDTV : استاندارد آينده پخش برنامه های تلويزيونی با رزلوشن بالا ( 2000× 1000 پيكسل )
HUM : نويز روی فركانس اصلی را گويند .
HYPER-HAD : تكامل يافته چيپ CCD HAD
ILLUMINATION : به مقدار روشنايی تصوير اشاره دارد . حداقل روشنايی لازم برای دوربين های معمولی چند دهم لوكس و برای دوربين های ديد شب چند صدم لوكس می باشد .
I/0 : خروجی
I/P : ورودی
IEC : انجمن بين المللی برق
INSERTER : وسيله ای برای گذاشتن متن روی تصوير .
INTERFERENCE : تداخل ناشی از ميدان الكتريكی يا الكترومغناطيسی ساير وسايل روی سيگنال
IP : درجه حفاظت بدنه يك وسيله را در برابر عوامل خارجی به صورت عدد بيان می كند .
IR : نور مادون قرمز
ISDN : شبكه تلفن جديد با سرعت انتقال داده 64 كيلو بايت بر ثانيه
ITU : اتحاديه بين المللی ارتباطات راه دور
JPEG : فرمت عكس
LINE-LOCKED : در سيستم های CCTV به چند وسيله گفته می شود كه با فركانس منبع تغذيه مشترك ( 50يا 60 هرتز) تغذيه می شوند و از نظر فركانس فيلد قفل شذه اند .
LUMINANCE : اطلاعات سيگنال ويدئويی در مورد روشنايی تصوير را گويند .
MOD : حداقل فاصله شی از لنز را گويند كه برای لنز های زوم حدود يك متر و برای لنزهای فيكس خيلی كمتر است . ( به طول فاصله كانونی لنز بستگی دارد )
MOIRE PATERN : نويز در تصوير حاصل از CCD در فركانس های بالا
NBS : اداره ملی استاندارد در آمريكا
ND FILTER : يك نوع ----- نوری كه مقدار نور را بدون بر هم زدن تعادل رنگ تقليل می دهد .
NIT : يكی از واحد های نوری
NTSC : استاندارد رنگی در آمريكا، كانادا ، ژاپن و چند كشور ديگر .
OIP : خروجی
OBJECTIVE : جلويی ترين قسمت لنز
OCULAR : نزديكترين قسمت لنز به CCD
PAL : سيستم تلويزيون رنگی اروپا
PHOT : واحد نوری معادل ده هزار لوكس
POTS يا PSTN : يكی از سيستم های تلفن
PRINCIPEL POINT : مركز عدسی
PTZ SITE DRIVER : يك قسمت از سويچر ماتريسی كد سيگنال هايی كد دار كنترلی مربوط به كنترولر و DVR يا مولتی پلكسر را در يافت می كند.
RETMA : نام ديگر EIA
سيگنال RF : سيگنال راديويی كه به طيف تا 300 گيگا هرتز تعلق دارد .
RS-232 : يك فرمت ارتباط ديجيتالی كه فقط نياز به دو سيم دارد .
RS-485: شكل پيشرفته تر ارتباط ديجيتالی كه می تواند تا 32 دريافت كننده را در مقصد پوشش دهد.
S/N RATIO : نسبت سيگنال به نويز كه بر حسب DB بيان می شود .
SCOTOPIC VISION : سطح نور زير2-10 لوكس كه برای چشم قابل ديدن نيست .
SIMPLEX : درcctv به يكي از دو روش مولتی پلكسی اشاره دارد كه اطلاعات فقط در يك جهت قابل انتقال است (بر خلاف DUPLEX) مثلاً فقط امكان ضبط يا پخش در يك زمان باشد .
SMEAR : خطوط عمودی به صورت نويز در محل های بسيار روشن تصوير حاصل از CCD
SMPTE : انجمن مهندسين تلويزيون و تصاوير متحرك
SPLIT SCREEN : به صفحه نمايش چند تكه شده می گويند
S-VHS : يك فرمت ضبط ويدئويی است كه رزولوشن افقی 400 خط دارد .
TBC : سنكرون كردن سيگنال های مختلف بر اساس زمان
TDG : ايجادكننده تاريخ و زمان روی تصوير
TELEMETRY : سيستم كنترل از راه دور اطلاعات ديجيتالی كد دار
TERMINATION : اتصال انتهای كابل را به يك كانكتور می گويند .
VDA : يك آمپلی فاير سيگنال تصويری با يك ورودی وچند خروجی
VHS : ( VIDEO HOME SYSTEM ) سيستم ويدئويی خانگی
VIDEO MATRIX SWITCHER : وسيله ای برای انتخاب بيش از يك دوربــين ، VCR يا چاپگر ويدئويی و امثال آن كه قدرتمندتر از سويچرهای معمولی است .
VITS: سيگنال تست با شكل خاص كه در سيستم پال در خطوط نامرئی 17و18و33و331 جا زده می شود.
VMD ( VIDEO MOTION DETECTOR ) : سيستمی كه در برابر تغيير نور يا جابه جايی و حركت سيگنال آلارم ايجاد می كند .
VS : سنكرونيزاسيون عمودی ( در مقابل آن HS سنكرونيزوسيون افقی )
W-VHS: استاندارد جديد ضبط ويدئويی ارائه شده توسط JVC
Y/C : يك فرمت ويدئويی كه اطلاعات روشنايی تصوير و رنگ تصوير جداگانه فرستاده می شود . اين فرمت در S-VHS وجود دارد .

منابع و ماخذ:

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

منبع اصلی :

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

[payam]

بالاستهای الکترونیکی

مشخصات بالاستهای الکترونیکی که در سیستم کنترل هوشمند روشنایی مورد استفاده قرار می گیرد را در اینجا بر حسب گروههای مختلف لامپ ذکر می کنیم :

لامپهای رشته ای و هالوژن : شار نوری لامپ های رشته ای و هالوژن ، متناسب با ولتاژ اعمال شده در دو سر آنها است . بنابراین با کاهش ولتاژ اعمالی به دو سر لامپ ، شار نوری منتشر شده از لامپ نیز کاهش می یابد . برای تنظیم شدت روشنایی این گروه از لامپ ها از کانورتورهای AC/AC استفاده می شود . به اینگونه مدارات در اصطلاح دیمر (Dimmer) نیز می گویند . در این مدارات ، از ادوات الکترونیک قدرت برای تغییر شکل موج ولتاژ اعمالی به دو سر لامپ استفاده می شود . به این ترتیب مقدار مؤثر ولتاژ دو سر لامپ کاهش یافته و در نتیجه نور منتشر شده از لامپ کاهش می یابد . در مورد لامپ های هالوژن ولتاژ پایین که نیاز به ترانسفورماتور دارند ، در برخی موارد ممکن است اینگونه مدارات با ترانسفورماتور ادغام شده و یک مجموعه حاوی ترانسفورماتور الکترونیکی با قابلیت تنظیم شدت روشنایی استفاده شود . لازم به ذکر است کاهش مقدار مؤثر ولتاژ به روش برش شکل موج می توان به دو صورت پیش فاز و پس فاز باشد . شایان ذکر است این دو نوع مدار از نظر کاربردی تفاوت چندانی ندارند و تفاوت بین آنها ، تنها مربوط به نوع عناصر به کار رفته در مدارات آنها می باشد .





لامپ های فلورسنت و فلورسنت فشرده (کم مصرف) : برای این گروه از لامپ ها باید بالاستهای الکترونیکی با قابلیت تنظیم شدت نور لامپ ، مورد استفاده قرار گیرد . از آنجا که شار نوری منتشر شده توسط لامپ های فلورسنت متأثر از فشار گاز بخار جیوه داخل لامپ است ، در اینگونه بالاستها ، پارامترهای ولتاژ ، جریان و فرکانس جریان به گونه ای تغییر می کنند که شار نوری لامپ کم یا زیاد شود .



لامپ های تخلیه الکتریکی در گاز پرفشار (HID) : کاهش جریان و ولتاژ این گروه از لامپ ها باعث کاهش دمای کار آرک تیوپ لامپ می شود . از آنجا که در گاز این گروه از لامپ ها ، بخارات انواع فلزات وجود دارد ، کاهش دمای کاری لامپ به منزله تغییر نقطه کار لامپ از نقطه نامی بوده و در نتیجه فلزات از حالت گازی خارج شده و بر روی سطح الکترودها متمرکز می شوند. این کار باعث کاهش عمر این نوع لامپ ها می شود . در نتیجه تاکنون ، بالاستهایی برای کاهش شار نوری این گروه از لامپ ها ، به گونه ای که تأثیری بر طول عمر آنها نگذارد تولید نشده است . به همین دلیل اصولاً لامپ های تخلیه گازی کمتر در سیستم های کنترل هوشمند روشنایی مورد استفاده قرار می گیرند و در صورت استفاده ، تنها می توان آنها را روشن و یا خاموش کند
http://honarjo.com