مشاهده نسخه کامل
: ◄◄ آموزش الكترونيك! ( و مفاهيم اوليه ي برق )
سلام . قصد دارم توي اين تاپيك به بحث و تبادل نظر در مورد مفاهيم پايه ي برق بپردازيم . البته به مرور پيش ميريم و مفاهيم كه شكلگيري شد از حالت بيسيك در ميايم .
"سوال و جواب هم توي اين تاپيك آزاد هست و ميتونه به روند رشد تاپيك كمك كنه "
----------------------------------------------------------------------------------
ولتاژ چيست ؟
دانستيم هرگاه الكترونها در يك هادي در مسير مشخصي بحركت در آيند جريان الكتريكي ايجاد مي شود . اما الكترونها بدون دريافت نيرو و انرژي از مدار گردش بدور هسته خارج نمي شوند . بنا براين براي توليد جريان نياز به يك نيرو داريم كه آن را از منابع توليد نيرو مانند باتري مي گيريم . بعبارت ساده تر نيروي لازم جهت ايجاد جريان ولتاژ نام دارد كه واحد اندازه گيري آن ولت است .
چگونه مي توان ولتاژ توليد كرد ؟
اين سوال پاسخ سوال ديگري نيز مي تواند باشد كه همان روشهاي توليد الكتريسيته است . مي دانيم كه انرژي توليد نمي شود بلكه از صورتي به صورت ديگر تبديل مي گردد . از آنجاييكه الكتريسيته هم انرژي است پس بايد تبديل شده انرژي هاي ديگر باشد . انرژيهايي كه بصورت متعارف براي توليد برق بكار مي رود عبارتند از : انرژي شيميايي در باتريها - انرژي مغناطيسي در ژنراتورها - انرژي نوراني در باتريهاي خورشيدي - انرژي حرارتي در ترموكوپلها - انرژي ضربه اي در پيزو الكتريك و ....
مقاومت چيست ؟
الكترونها در هادي براحتي نمي توانند حركت كنند زيرا در مسير حركت آنها موانعي وجود دارد كه بطور ساده آنها را مقاومت هادي در برابر عبور جريان مي گوييم .هرچه قدر اين موانع كمتر باشد عبور جريان بهتر صورت ميگيرد و مي گوييم جسم هادي بهتري است . اين موضوع نخستين بار توسط سيمون اهم يك فيزيكدان آلماني مطرح شد . به همين دليل واحد اندازه گيري مقاومت اهم است .
منظور از مدار الكتريكي چيست ؟
حال با دانستن سه فاكتور اساسي در برق ( جريان ولتاژ مقاومت ) مدار الكتريكي را تعريف مي كنيم : هر مدار الكتريكي يك مجموعه از توليد كننده برق - مصرف كننده آن و سيمهاي ارتباطي بين ايندو است .
چند نوع مدار الكتريكي داريم ؟
دو نوع مدار الكتريكي وجود دارد مدار الكتريكي باز كه در آن ارتباط بين توليد كننده در نقطه يا نقاطي قطع است و در نتيجه جريان در مدار وجود ندارد و مدار الكتريكي بسته كه مسير عبور جريان كامل است و مصرف كننده از توليد كننده انرژي دريافت كرده و آنرا به صورتهاي ديگر تبديل ميكند مانند يك لامپ كه برق را به نور تبديل مي كند .
منظور از اتصالي در يك مدار يا اتصال كوتاه چيست ؟
هرگاه در يك مدار بسته جريان از مسيري بجز از مصرف كننده بگذرد و مقدار آن زياد تر از حد مجاز باشد اين وضعيت را اتصال كوتاه مي گوئيم . در حالت اتصال كوتاه سيم كشي مدار و توليد كننده برق در معرض آسيب جدي قرار مي گيرند زيرا جريان مدار بسيار زياد شده و باعث داغ شدن سيم كشي و اضافه بار شدن منبع توليد كننده برق مي گردند در نتيجه اتصال كوتاه بايد سريعا و بصورت خودكار قطع شود كه اين وظيفه بعهده فيوز است .
اساس كار فيوز چيست ؟
فيوز يك عنصر حفاظتي در مدار است كه هرگونه اضافه جرياني را كه بيشتر از مقدار نوشته شده روي فيوز باشد تشخيص داده و آنرا سريع قطع ميكند . بدين صورت كه جريان اضافه سبب توليد گرما در فيوز شده و يك سيم حساس به حرارت را كه در مسير عبور جريان و در داخل فيوز قرار دارد ذوب ميكند و در نتيجه مسير عبور جريان قطع شده و اتصال كوتاه بطور موقت برطرف مي شود اما تا زماني كه عامل ايجاد كننده اتصال كوتاه مرتفع نگردد عوض كردن فيوز فايده اي ندارد .
خطرات ناشي از برق كدامند ؟
خطراتي كه از برق ناشي مي شوند عموما به دو دسته خطرات آتش سوزي و خطرات برق گرفتگي تفسيم ميشوند . در صورتيكه در يك مدار الكتريكي اتصال كوتاه پيش آيد و برطرف نشود جريان مدار بشدت افزايش يافته و حرارت زيادي تولد مي كند . اين حرارت سبب آتش گرفتن عايق سيم ها و گسترش آن به مواد آتش گير ديگر است . خطر ناشي از برق گرفتگي مستقيما شخص را تهديد مي كند .
جريان خطا چيست و چند نوع است ؟
در صورتيكه در مدار الكتريكي جريان از مسير درست خود جاري نشود آنرا جريان خطا مي گويند . اين جريان ممكن است از طريق اتصال بدنه به زمين جاري شود يا از مدار اصلي بگذرد كه ميزان آن بيشتر از حد مشخص مدار است كه آنرا اتصال كوتاه يا اضافه بار گويند . در حالت اتصال كوتاه دو نقطه اي از مدار كه نسبت به هم داراي ولتاژ هستند بهم اتصال مي يابند ( توسط يك مقتومت بسيار كوچك ) و در حالت اضافه بار تعداد مصرف كننده ها بيشتر از مقدار مجاز آنها مي شود .
منظور از برق گرفتگي چيست ؟
اگر جريان برق از بدن انسان يا حيوان بگذرد برگ گرفتگي ايجاد مي شود . ممكن است اندازه جريان عبوري از بدن محسوس نباشد كه در اين صورت برق گرفتگي قابل تشخيص نيست . اما در صورتيكه ميزان جريان عبوري زياد شود ابتدا شوك به بدن وارد مي شود و در صورت زيادتر شدن جريان سبب قطع ضربان قلب - ايست تنفس و در نهايت مرگ مغزي مي شود .
اندازه جريان و ولتاژ مجاز چقدر است ؟
براي جريان متناوب 15 ميلي آمپر و براي جريان مستقيم 60 ميلي آمپر - ولتاژ متناوب 65 ولت و ولتاژ مستقيم 45 ولت است .
توان الكتريكي چيست ؟
اصولا توان به معني سرعت تبديل انرژي است . در دستگاههايي كه براي تبديل انرژي بكار مي روند هر چقدر اين سرعت بيشتر باشد قدرت دستگاه نيز بيشتر است . مثلا در ژنراتور توان بيشتر نشاندهنده توليد انرژي برقي ! بيشتري است . در مصرف كننده ها نيز همين موضوع صدق مي كند . لامپي كه توان بيشتري دارد نور زيادتري هم توليد مي كند .
توان را چگونه محاسبه كنيم ؟
سرعت تبديل انرژي از تقسيم مقدار آن بر زماني كه آن انرژي تبديل شده بدست مي آيد.( انرژي الكتريكي از حاصل ضرب ولتاژ در جريان در زمان بدست مي آيد ) . اگر ميزان انرژي را بر زمان تقسيم كنيم مي ماند حاصل ضرب ولتاژ مدار در جريان آن كه اين همان رابطه توان است (توان = ولتاژ × جريان ) . البته اين رابطه فقط براي مدارهاي dc صدق مي كند و در مدارات ac رابطه ديگري دارد كه بعدا به آن مي پردازيم .
واحد و دستگاه اندازه گيري توان چيست ؟
توان با واحد وات waat و در مقادير بالاتر با كيلو وات و مگاوات سنجيده مي شوند كه توسط واتمتر اندازه گيري مي شود .
ادارات برق چگونه بهاي برق مصرفي ! را محاسبه مي كنند ؟
در همه انشعابات ؛ كنتور ميزان انرژي تحويلي به مصرف كننده ها را اندازه مي گيرد و توسط شماره هايي نشان مي دهد . اين شماره ها بر حسب كيلو وات ساعت است . براي دانستن ميزان مصرف يك ماه : شماره ماه قبل را از شماره جديد كسر مي كنند همچنين هر مشترك موظف است در ماه مبلغي را بعنوان حق اشتراك كه ارتباطي به ميزان مصرف ندارد بپردازد . بعبارت ديگر شما هرچقدر برق مصرف كنيد يك مبلغ ثابت ماهيانه بنام حق آبونمان به آن اضافه مي شود . بهاي برق مصرفي هم از حاصل ضرب مصرف يكماه در بهاي هر كيلو وات ساعت بدست مي آيد كه در آخر به آن آبونمان و نيز ماليات صدا و سيما اضافه مي شود . كه آخرين مورد هيچنفعي براي اداره برق ندارد .
چرا نرخ برق بصورت تصاعدي حساب مي شود ؟
اين امر به منظور تشويق مشتركين به مصرف كمتر مي باشد . البته مصرف كمتر سبب كاهش بار نيروگاهها و پست هاي توزيع مي شود و اين خود باعث كمتر روشن ماندن ژنراتورها و پايين آمدن هزينه مي شود . البته در كشورهاي پيشرفته بعلت فراواني نيروگاهها هزينه روشن كردن مجدد ژنراتور زيادتر از خاموش ماندن آن است و اين سبب تشويق مصرف كننده به افزايش مصرف است بعبارت ديگر نرخ تصاعدي در اين كشورها برعكس ايران است .
منظور از زمان اوج مصرف چيست ؟
در زمانها خاصي از شبانه روز بيشترين انرژي از شبكه برق كشيده مي شود كه معمولا ابتداي شب است زيرا در اين زمان بيشتر مصارف روشنايي در منازل و خصوصا مغازه ها وجود دارد . در اين مواقع ژنراتورها بيشترين بار را متحمل مي شوند و در نتيجه سوخت بيشتري نيز مصرف مي شود .
اساس كار كنتور چيست ؟
كنتور ها بر اساس نيروي الكترومغناطيس عمل مي كنند . مي دانيم كه اگر از يك سيم پيچ جريان برق بگذرد در اطراف آن يك ميدان مغناطيسس ايجاد مي شود كه شدت و جهت اين ميدان به جريان عبوري از سيم پيچ بستگي دارد . در كنتور هاي تكفاز دو دسته سيم پيچ وجود دارد كه يكي از آنها داراي تعداد دور كم و قطر بيشتر نسبت به ديگري است . سيم پيچ ضخيمتر با دور كمتر را سيم پيچ جريان و ديگري را سيم پيچ ولتاژ مي نامند .
نحوه نصب كنتور تكفاز در مدار چگونه است ؟
سيم فاز را به سر سيم پيچ جريان وصل نموده و از سر ديگر آن فاز را مي گيرند . و دو سر سيم پيچ ولتاژ را به فاز و نول وصل مي كنند . زماني كه مصرف كننده اي به كنتور وصل مي شود جريان از سيم فاز و نول مي گذرد . بعبارت ديگر جريان مصرف كننده از سيم پيچ جريان مي گذرد و در آن يك ميدان مغناطيسي ايجاد مي كند . سيم پيچ ولتاژ كه هميشه به برق وصل است و داراي يك ميدان مغناطيسي ثابت است كه مقدار آن هيچ ارتباطي به مصرف كننده متصل شده به كنتور ندارد . اين دو ميدان مغناطيسي بر هم اثر كرده و سبب ايجاد نيروي حركتي در صفحه آلومينيومي درون كنتور مي شود . سرعت حركت اين صفحه با جريان مصرف كننده رابطه مستقيم دارد . اين حركت توسط يك محور و چرخ دنده به يك شماره انداز يا نمراتور ارتباط دارد و بر اساس گردش آن شماره ها زياد مي شود . اين شماره ها بجز رقم اول ميزان كاركرد كنتور يا همان مصرف انرژي الكتريكي را بر حسب كيلو وات ساعت نشان ميدهند .البته درون كنتور قطعات ديگري هم نظير : آهنرباي سرعت گير و پيچهاي تنظيم و ... وجود دارند كه ما از توضيح آنها صرف نظر كرده ايم .
انواع كنتور كدامند ؟
براي مصارف خانگي دو نوع كنتور تكفاز و سه فاز بطور عام وجود دارند كه در دسته بندي كنتورها به نوع اكتيو معروفند . اما در مصارف صنعتي مي توان به كنتورهاي راكتيو و كنتورهاي دو تعرفه اشاره كرد كه در جلسات قبل مختصري در باره آنها توضيح داده ايم .
كنتور هاي پيشرفته چگونه كار مي كنند ؟
در كشورهاي برخوردار از تكنولوژي ديگر كنتور نويسي به مفهوم رايج آن در ايران منسوخ شده است . در اين كشورها كه پول الكترونيكي بسيار رايج است از كنتورهاي هوشمند كه در بازه هاي زماني خاص ميزان مصرف را مشخص كرده و به ادارات برق گزارش مي دهند استفاده مي شود . اين كنتورها ميزان مصرف را از طريق همان خطوط برقي كه آنرا مي رسانند به توزيع كننده اطلاع مي دهند و شركتهاي فروشنده برق نيز بطور خودكار از حساب مصرف كننده برداشت مي كنند . در صورت موجود نبودن حساب و پس از اخطارهاي كتبي از طريق فرمان از راه خطوط برق بصورت خودكار كنتور برق مشترك را قطع مي كند و مشترك پس از پرداخت هزينه مي تواند از خدمات شركت فروشنده استفاده كند .
آيا مي توان سر كنتور را كلاه گذاشت ؟
اين مساله مانند خريد كالايي است بدون پرداخت وجه آن و درنتيجه نارضايتي صاحب كالارا به دنبال دارد . هدف من از ارائه اين راهكار سواستفاده از اعتماد اداره برق نيست و اما جواب اين سوال : بايد گفت كه مي توان شماره انداز كنتور را از كار انداخت كه براي اين كار سه راه حل وجود دارد 1 – قطع سيم پيچ جريان 2 – قطع سيم پيچ ولتاژ 3 – از حالت تعادل خارج كردن كنتور ............. اجازه بدهيد كه اين موضوع را زياد باز نكنيم .
چگونه با لمس كنتور به برق دار بودن آن پي ببريم ؟
زماني كه برق به كنتور وصل مي شود در سيم پيچ ولتاژ آن جريان ايجاد مي شود . اين جريان همانطور كه قبلا گفتم ارتباطي به مصرف كننده ندارد . اين جريان ميدان مغناطيسي را در كنتور ايجاد ميكند كه سبب لرزش خفيف آن مي شود . پس اگر كف دست را روي شيشه كنتور بگذاريم با احساس اين لرزش متوجه برقدار بودن آن مي شويم .
در كنار بعضي از كنتورها صداي وزوز ناشي از چيست ؟
اين صدا كه شبيه جليز و وليز است ارتباطي به خود كنتور ندارد بلكه مربوط به فيوز است كه معمولا در كنار كنتور نصب مي شود . اگر اتصال فيوز از نظر الكتريكي درست نباشد ( وجود فاصله هوايي در محل تماس ) و جريان زيادي از فيوز كشيده شود در اين حالت قوسهاي الكتريكي كوچكي در محل تماس ايجاد مي شود كه باعث ايجاد اين صدا مي شود . اين قوسها سبب ذوب سطحي محل تماس شده و مقاومت و حرارت محل تماس را افزايش ميدهد . در نتيجه باعث افت ولتاژ و در نهايت قطع و وصل جريان مي شود . براي از بين بردن اين ايراد بايد فيوز را محكم كرد ( براي فيوزهاي پيچي ) يا در نوع مينياتوري پيچهايي را كه سيم زير آن قرار دارد سفت نمود . در آخر اگر رفع نشد فيوز را عوض كرد .
در سيم کشي مي توان سيمها را به سه گروه تقسيم کرد .
1 – سيمهاي درون لوله ( توکار ) تا سه سيم در يک لوله برق
2 – سيمهای روکار ( کابلها )
3 – سيمهاي هوايي که بصورت معلق در هوا يا روي مقره ها کشيده مي شوند .
با توجه به تقسيم بندي فوق مي توان بکمک جدول زير نمره سيم را با داشتن جريان عبورِي از آن بدست آورد . اما توجه داشته باشيد که براي استفاده صحيح از اين جدول بايد رابطه فوق را نيز در فواصل طولاني لحاظ کنيد تا مبادا نمره سيم بدست آمده کمتر از حد مجاز باشد که در اين صورت افت ولتاژ زياد شده و سيم داغ خواهد شد .
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
توان الکتریکی در یک مقاومت چگونه است ؟
توان در مقاومت همواره بصورت مصرفی است . به این معنی که مقاومت در یک مدار همیشه توان را مصرف می کند . این توان بصورت حرارت خود را نشان می دهد که مقدار آن تابع مستقیم مجذور جریان عبوری از ان است .
منحنی تغییرات توان در مقاومت در جریان AC چگونه است ؟
در جریان AC که شکل موج بصورت سینوسی است ولتاپ و جریان همفا ز می باشند در نتیجه حاصل ضرب ایندو همواره دارای یک علامت است ( توان همیشه در مقاومت مثبت می باشد )
در یک سلف خالص توان چگونه است ؟
در جریان dc سلف فقط در حین قطع و صل جریان از خود عکس العمل نشان می دهد اما ÷س از جاری شدن جریان همانند یک مقاومت سیمی عمل می کند . اما در جریان ac سلف مطابق قانون لنز در برابر تغییرات جریان یک نیروی ضد محرکه ایجاد می کند که خود را بصورت عکسالعملی در برابر تغییر جریان نشان می دهد . بنابراین در سلف جریان و ولتاپ همفاز نبوده بلکه جریان 90 درجه نسبت به ولتاژ ÷س فاز است . این موضوع در توان یک سلف خود را بصورت توانهای مثبت و منفی نشان می دهد .بعبارت دیگر سلف در یک سیکل از جریان یا ولتاژ دارای دو سیکل بوده که در این دو سیکل هنگام توان مثبت از شبکه بار می شود و در توان منفی به شبکه انرژی پس می دهد .
با این اوصاف سلف در مدار توان مصرفی ندارد این موضوع را چگونه توضیح می دهید ؟
در حالت تئوری محض این قضیه کاملا درست است و وفقط در زمان اتصال مدار سلف از شبکه جریان می کشد . اما در عمل اتفاقی که روی می دهد اتلاف انرپی در مسیر عبور جریان به سلف است . به این معنی که سلف بخشی از توانی را که می خواهد به شبکه پس بدهد بصورت حرارت در مسیر عبور آن هدر می دهد .
چرا از سلف در مدارات استفاده می شود ؟
هیچگاه در برق تفکیک الکتریسیته از مغناطیس امکان پذیر نیست . هر جا الکتریسته وجود دارد ردی از مغناطسی هم وجود دارد . همچنین در تمامی وسایلی که در آنها از سیم پیچ استفاده می شود ( مانند الکتروموتورها – مولدها و ترانسها ) اثر سلفی مدار وجود دارد . نمی توان کار دستگاههای ذکر شده را بدون تصور خاصیت سلفی ممکن دانست . پس سلف و خاصیت آن را نمی توان از بین برد .
توان اکتیو و راکتیو به چه معنا است ؟
توانی که از شبکه کشیده می شود توان راکتیو نام دارد . این توان در مقاومت بیشترین مقدار خود را دارد . توانی که در یک مدار سلفی خالص بین سلف و شبکه تبادل می شود توان راکتیو است . این توان برای انجام کار سلف ضروری است اما با زگشت آن به شبکه بار ان را زیاد می کند .
منظور از توان راکتیو چیست ؟
در مصرف کننده هایی که بین ولتاپ و جریان آنها اختلاف فاز وجود دارد توان دارای دو مقدار مثبت و ومنفی است . به این معنی که مصرف کننده گاهی از شبکه توان می کشد و گاهی به آن توان می دهد . این موضوع سبب ایجاد توان راکتیو می شود . ار آنجایی که در این مصرف کننده ها امکان صفر کردن اختلاف فاز ممکن نیست نتیجه این می شود که توان راکتیو را نیم توان از بین برد .
آیا توان راکتیو لازم است ؟
آری زیرا ماهیت کار این وسایل داشتن توان راکتیو است . مثلا در یک الکتروموتور نمی توان بدون توان راکتیو نیروی الکتروموتوری ایجاد نمود .
توان راکتیو برای شبکه مفید است یا مضر ؟
این توان سبب اضافه شدن جریان شبکه و در نتیجه افزایش تلفات توان در مسیر سیم کشی بصورت حرارت می شود .
انواع توان راکتیو کدامند ؟
در الکتریسته دو عنصر خازن و سلف توان راکتیو ایجاد می کنند پس در نتیجه توان راکتیو دارای دو نوع سلف و خازنی است .
آیا می توان مقدار توان راکتیو یک شبکه را کاهش داد بدون اینکه مصرف کننده دوچار اخلال شود ؟
آری برای این منظور کافی است توان راکتیو مورد نیاز مصرف کننده را از راهی غیر از شبکه تامین نمود . به این منظور با توجه به ماهیت سلف و خازن که عکس هم عمل میکنند کافی است برای کاهش توان راکتیو خازنی از توان راکتیو سلفی استفاده کرد و برعکس . از انجائیکه بیشتر مصرف کننده های یک شبکه از نوع سلفی می باشند می توان با استفاده از بانک خازنی به این مهم دست پیدا کرد .
ولت آمپر یا VA به چه معنا است ؟
ولت امپر واحد اندازه گیری توان ظاهری کل مدار است که این توان از حاصل ضرب جریان مصرف کننده در ولتاژ آن بدست می آید . راه دیگر محاسبه توان ظاهری جمع برداری توانهای اکتیو و راکتیو است . که بصورت زیر باهم جمع می شوند :
جمع برداری توانها
AC به معني جريان متناوب و DC به معني جريان مستقيم مي باشد . اين دو مولفه گاهي به سيگنالهاي الكتريكي ( مثلاً ولتاژ ) هم كه جريان نيستند اطلاق مي شود . بنابراين سيگنالهاي الكتريكي جريان يا ولتاژي هستند كه منتقل كننده اطلاعات ( كه معمولا ولتاژ ميباشد ) هستن
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
سيگنالهاي متناوب در يك مسير منتشر ميشوند و سپس تغيير مسير مي دهند و اين عمل دائماً تكرار مي شود . يعني ابتدا يك سيكل مثبت و بعد يك سيكل منفي و به همين ترتيب تكرار مي شوند .
يك ولتاژ متناوب دائماً بين مثبت و منفي تغيير ميكند و بصورت موجي تكرار ميشود .
به هر تغييرات بين مثبت و منفي ، يك سيكل گفته مي شود و واحد آن هرتز مي باشد . در ايران وسائل الكتريكي با فركانس 50 هرتز كار مي كنند .
شكل بالا شكل موج يك منبع تغذيه متناوب است كه به آن موج سينوسي اطلاق مي شود و به شكل پائين از آنجا كه مستقيماً بين مثبت و منفي تغيير مي كند ، شكل موج مثلثي اطلاق مي شود .
سيگنالهاي متناوب براي راه اندازي وسائلي از قبيل لامپ ها و گرم كننده ها بكار مي روند ولي اكثر مدارهاي الكتريكي براي كار نياز به يك ولتاژ مستقيم دارند كه در زير به آن اشاره شده است .
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
جريان مستقيم هميشه در يك مسير جاري مي شود ( هميشه مثبت و يا هميشه منفي است ) ولي ممكن است ميزان آن كاهش يا افزايش پيدا كند .
باتري ها و رگولاتورها ولتاژ مستقيم مي دهند و اين ولتاژ براي مدارهاي الكترونيكي مناسب است . اكثر منابع تغذيه شامل يك تبديل كننده ترانسفورماتوري هستند كه جريان اصلي غير مستقيم را به يك جريان غير مستقيم كم و بي خطر تبديل مي كنند .
سپس اين جريان كم و بي خطر توسط مدارات يكسو كننده جريان از غير مستقيم به مستقيم تبديل مي شود . البته اين ولتاژ مستقيم يك ولتاژ متغيير مي باشد و براي مدارهاي الكترونيكي مناسب نيست و لذا براي صاف كردن سطح ولتاژ مستقيم از يك خازن استفاده مي شود تا ولتاژ مستقيم براي مدارات الكترونيكي حساس قابل استفاده شود .
در شكل مقابل بالا شكل موج يك ولتاژ مستقيم ثابت و يكنواخت كه از طريق باتري تامين ميشود نشانداده شده است .
شكل وسط يك ولتاژ مستقيم با صاف كننده سطح ولتاژ ( خازن ) است كه مناسب بعضي از مدارهاي الكترونيكي مي باشد .و شكل پائين يك ولتاژ مستقيم بدون استفاده از خازن را نشان مي دهد
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
مشخصات سيگنال هاي الكتريكي
همانطور كه بيان شد ، سيگنالهاي الكتريكي ولتاژ يا جرياني هستند كه انتقال دهنده اطلاعات كه معمولا ولتاژ است ، هستند .
در نمودار مقابل مشخصات مختلفي از سيگنال الكتريكي نشان داده شده است . يكي از اين مشخصات فركانس است كه به تعداد سيكل ها در ثانيه اطلاق مي شود .
Amplitude ماكزيمم ولتاژي است كه سيگنال دارد و Peak voltage نام ديگري براي Amplitude است .
پيك تو پيك ( Peak-peak voltage ) دو برابر مقدار پيك ولتاژ مي باشد .
دوره تناوب ( Time period ) زماني است كه براي طي شدن يك سيكل كامل نياز است . اين زمان بر حسب ثانيه اندازهگيري مي شود و در زمانهاي خيلي كوتاه از واحد هاي ميكروثانيه هم استفاده مي شود .
فركانس ( Frequency ) به تعداد سيكل ها در هر ثانيه اطلاق مي شود و واحد آن هرتز است . در اندازه گيري فركانس هاي بالا از واحد هاي كيلوهرتز و مگاهرتز نيز استفاده مي شود .
در ايران فركانس شبكه برق 50 هرتز است بنابراين دوره تناوب برابر است با 20 ميكروثانيه .
1/50 = 0.02s = 20ms.
هر كيلو هرتز برابر با هزار هرتز و هر مگاهرتز برابر را يك ميليون هرتز است .
1kHz = 1000Hz و 1MHz = 1000000Hz.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
در ولتاژ غير مستقيم ، ولتاژ از صفر شروع و به پيك مثبت مي رسد و دوباره به صفر رسيده و سپس به پيك منفي مي رسد و لذا در بيشتر اوقات ، ولتاژ از مقدار پيك ولتاژ كمتر است . لذا از يك مقدار موثر استفاده مي كنيم كه همان RMS است . مقدار ولتاژ RMS برابر است با 0.7 ولتاژ پيك
VRMS = 0.7 × Vpeak and Vpeak = 1.4 × VRMS
ارزش يا معيار RMS يك ارزش موثر ولتاژ يا جريان متغيير مي باشد ، بدين معني كه اين ولتاژ تاثير اصليش در مدار معادل آن مقدار است . بعنوان مثال يك لامپ كه به ولتاژ 6 ولت RMS متصل شده ، همان مقدار روشنائي را دارد كه اگر به يك ولتاژ 6 ولت مستقيم متصل مي شد .به هر حال نور لامپي كه با ولتاژ 6 ولت RMS روشن شود ، كمتر است از نور لامپي كه با 6 ولت مستقيم روشن شود . چون ولتاژ موثر 6 ولت غير مستقيم برابر است با 2/4 ولت يعني برابر با 2/4 ولت مستقيم نور مي دهد .
بحث ولتاژ مؤثر اين فكر را بوجود مي اورد كه مقدار RMS نوع ديگري از ميانگين است ولي بخاطر داشته باشيد كه اين مقدار قطعاً ميانگين نيست . در واقع ولتاژ يا جريان ميانگين غير مستقيم ، صفر خواهد بود . چون بخش هاي مثبت و منفي سيگنال هم را خنثي مي كنند و وقتي ميانگين مي گيريم ، ميانگين براببر با صفر خواهد بود . بنابراين ولتاژ RMS قطعاً يك ولتاژ ميانگين نيست .
اينك اين سوال پيش مي ايد كه يك ولتمتر AC چه مقداري را نشان مي دهد ، مقدار مؤثر يا مقدار پيك ولتاژ ؟
پاسخ اين است كه ولتمترهاي AC مقدار موثر ولتاژ يا جريان را نشان مي دهند در ولتاژهاي مستقيم هم مقدار مؤثر DC نشانداده مي شود .
سؤال ديگري كه مطرح است اين است كه بطور مثال 6 ولت مستقيم دقيقاً چه معنائي دارد ، مقدار مؤثر يا مقدار پيك ولتاژ معني دارد ؟
در اين موارد اگر منظور پيك ولتاژ باشد معمولاً قيد مي شود و در غير اينصورت منظور مقدار مؤثر خواهد بود . براي مثال وقتي مي گوئيم 6 ولت AC به معني 6 ولت مؤثر است كه پيك ولتاژ آن 8/6 ولت است .
در ايران ولتاژ 220 ولت براي مصارف عمده الكتريكي مورد استفاده قرار مي گيرد ، اين به معني 220 ولت موثر بوده و پيك آن حدود 320 ولت است .
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؟ [ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
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 ؟
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
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 ؟
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
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.
قانون اهم که به نام کاشف آن جرج اهم نام گذاری شده است، بیان می دارد که نسبت اختلاف پتانسیل (یا افت ولتاژ) بین دو سر یک هادی (و مقاومت) به جریان عبور کننده از آن به شرطی که دما ثابت بماند، مقدار ثابتی است: V \over I} = R}
که در آن V ولتاژ و I جریان است.
این معادله منجر به یک ثابت نسبی R می شود که مقاومت الکتریکی آن وسیله نامیده می شود. این قانون تنها برای مقاومتهایی صادق است که مقاومت شان به ولتاژ اعمالی دو سرشان وابسته نباشد که به این مقاومت ها مقاومت های اهمی یا ایده آل یا وسیله های اهمی گفته می شود.
خوشبختانه شرایطی که در آن قانون اهم صادق است، بسیار عمومی است.( قانون اهم هیچگاه برای ابزارهای دنیای واقعی کاملا دقیق نیست چرا که هیچ ابزار واقعی وجود ندارد که یک ابزار اهمی باشد).
معادله V / I = R حتی برای ابزارهای غیر اهمی هم صادق است اما در آن صورت دیگر مقاومت R یک مقدار ثابت نیست و به مقدار V وابسته است. برای اینکه بررسی کنیم که آیا ابزاری اهمی است یا نه، می توان Vرا بر حسب I رسم کرد و نمودار بدست آمده را با خط مستقیمی که از مبدا می گذرد مقایسه کرد.
● معادله قانون اهم اغلب بصورت : V = I \cdot R.
بیان می شود چرا که این معادله صورتی است که اکثر اوقات همراه مقاومت ها بکار برده می شود. فیزیکدانان اغلب فرم میکروسکوپیک قانون اهم را استفاده می کنند: {mathbf{j} = \sigma \cdot \mathbf{E\ .
که در آن j چگالی جریان ( جریان عبوری از واحد حجم)، & هدایت و E میدان الکتریکی است. و در واقع فرمی است که اهم قانونش را بیان کرد. فرم عمومی V = I·R که در طراحی مدارات بکار می رود، نسخه ماکروسکوپیک متوسط گیری شده فرم اصلی است.
دانستن این مطلب مهم است که قانون اهم یک قانون گرفته شده از ریاضیات نیست ولی بخوبی توسط شواهد تجربی تایید می شود. گاهی اوقات هم قانون اهم به هم می خورد چرا که این قانون بسیار ساده سازی شده است.
منشا اصلی به وجود آمدن مقاومت در مواد در برابر جریان الکتریکی را می توان عیب ها، ناخالصی های مواد و این واقعیت که الکترون ها خودشان اتم ها را به این طرف و آن طرف می زنند، دانست. وقتی که دمای فلز افزایش می یابد، عامل سوم نیز افزایش می یابد بنابراین، وقتی که یک جسم به علت عبور جریان الکتریکی از آن گرم می شود، مانند رشته داخل حباب لامپ، مقاومتش افزایش می یابد. مقاومت یک جسم از معادله زیر بدست می آید: (R = \frac{L}{A} \cdot ho = \frac{L}{A} \cdot ho_۰ (\alpha (T - T_۰) + ۱.
که در آن & مقاومت ویژه، Lطول جسم هادی، A مساحت سطح مقطع آن، T دمای جسم، T_۰ یک دمای مرجع (معمولا دمای اتاق) و rho_۰ و alpha ثابت های ویژه ماده جسم هادی اند.
● رابطه با هدایت گرما
معادله انتشار الکتریسته که بر اساس اصول اهم بیان شده است، مشابه معادله جیان-باپتیست-ژوزف فوریر برای انتشار گرما است و اگر ما در روش حل فوریر یک مساله هدایت گرمایی کلمه دما را به پتانسیل الکتریکی تغییر داده و جریان الکتریکی را به جای شار گرمایی بکار ببریم، در آنصورت ما دارای روش حل فوریر مساله مشابه برای هدایت الکتریکی خواهیم بود. پایه کار فوریر ایده و تعریف واضح او از هدایت بود. اما امر این شامل فرضی است که بی تردید برای گرادیان های دمای کوچک درست است. فرض در نظر گرفته شده این است که اگر تمامی متغیر ها ثابت باشند، شار آزمایش‌های مربوط به گرما به شدت متناسب با گرادیان دما است.
فرض کاملاً مشابهی هم در بیان قانون اهم گذاشته شده که اگر مابقی متغیرها یکسان در نظر گرفته شوند، قدرت جریان در هر نقطه متناسب با گرادیان پتانسیل الکتریکی است. با روش های پیشرفته موجود، بررسی دقت این فرض در الکتریسته از آزمایش‌های مربوط به گرما بسیار آسانتر است.
بسته به مشخصه های بازيابی و روشهای ساخت ديودهای قدرت را به سه گروه می توان تقسيم کرد.
۱-ديودهای استاندارد يا همه منظوره
۲-ديودهای بازيابی معکوس
۳-ديودهای شاتکی
ديودهای همه منظوره
ديودهای يکسوکننده همه منظوره زمان بازيابی معکوس نسبتا زيادی دارند که در حدود ۱μs است و در کاربردهای سرعت پايين بکار می روند که زمان بازيابی چندان اهميت ندارد محدوده جريان اين ديودها از کمتر از ۱ آمپر تا چند هزار آمپر و محدوده ولتاژ ۵۰ ولت تا حدود ۵۰ کيلو ولت می باشد . اين ديودها معمولا به روس ديفيوژن ساخته می شوند . با اين وجود يکسو کننده های آلياژی که در منابع تغذيه دستگاههای جوشکاری بکار می روند از لحاظ هزينه به صرفه ترند و محدوده کاری آنها تا ۳۰۰ آمپر و ۱۰۰۰ ولت می رسد.
ديودهای بازيابی معکوس
ديودهای بازيابی سريع زمان بازيابی کوچک در حدود ۵μs دارند. اين ديودها در مدارهای مبدل های dc به dc و dc به ac که سرعت بازيابی اغلب اهميت بحرانی دارد بکار ميروند. محدوده جريانی کارکرد اين ديودها از کمتر از يک آمپر تا چند صد آمپر و محدوده ولتاژشان از ۵۰ ولت تا حدود ۳ کيلو ولت است.
برای محدوده بالای ۴۰۰ ولت ديودهای بازيابی سريع معمولا به روش ديفيوژن ساخته می شوند و زمان بازيابی بوسيله ديفيوژن طلا يا پلاتين کنترل می شود.برای مخدوده ولتاژ کمتر از ۴۰۰ ولت ديود های اپی تکسيال سرعت کليد زنی بيشتری نسبت به ديود های ديفيوژنی دارند. ديود های اپی تکسيال ژهنای بيس کمی دارند که باعث می شود زمان بازيابی کوچکی در حدود ۵۰ns داشته باشند .
ديودهای شاتکی
مشکل ذخيره بار در پيوند p-n در ديودهای شاتکی حذف با به حداقل رسيده است.اين کار از طريق يک سد پتانسيل که ميان يک فلز ويک نيمه هادی وصل می شودانجام می پذيرد. يک لايه فلزی روی يک لايه اپی تکسيال باريک از سيليکون نوع n قرار داده می شود.سد پتانسيل رفتار يک پيوند p-n شبيه سازی می کند. عمل يکسو سازی فقط به حامل های اکثريت بستگی دارد و در نتيجه حامل های اقليت اضافی برای ترکيب شدن وجود ندارند. اثر بازيابی منحصرا به خاطر ظرفيت خازنی خود پيوند نيمه هادی است.
mehdimm11
20-04-2009, 09:52
کار خوبی رو شروع کردی لطفا ادامه بده
با تشکر
nasibanouri
26-04-2009, 08:45
این مطالب خیلی مفید هستند.
سعی می کنم در پیش روی این مطلب کمکتان کنم.
nasibanouri
26-04-2009, 08:48
سلام . دوست دارم کمکتان کنم.:46:
چون فعلا عضو آزمایشی هستم نمی تونم فایل پیوست کنم.:41:
سلام دوستان ؛ ادامه میدیم . . .
------------------------------------------------------
رگولاتور چیست؟
رگولاتور قطعه است که در ساخت مدارات الکترونیکی کاربردهای فراوانی دارد در حقیقت رگولاتورهای ولتاژ، نوعی از نیمه رساناها هستند که برای تنظیم ولتاژ طراحی شده اند
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
گولاتورها در یک دسته بندی کلی به 3بخش زیر تقسیم می شوند:
1. رگولاتورهای ولتاژ خروجی ثابت مثبت:
که خروجی انها یک عدد ثابت و غیر قابل تغییر + می باشد که نام گذاری آنها نیز به صورت 78XX یا L78XX یا M78XX می باشد.2 رقم سمت راست که به صورت XX نشان داده شده نشان دهنده ولتاژ خروجی است. مثلاً ولتاژ خروجی رگولاتور 7805 ، 5 ولت می باشد و همچنین L یا M هم نشان دهنده حداکثر جریان دهی آن است
(L= تا 1 آمپر ،=M تا 1.5 آمپر)
2. رگولاتورهای ولتاژ خروجی ثابت منفی:
که خروجی آنها یک عدد ثابت منفی و غیر قابل تغییر – می باشد که نامگذاری انها به صورت 79XX می باشد.
3. رگولاتورهای ولتاژ خروجی متغیر:
به وسیله این رگولاتورها می توان ولتاژ خروجی را کنترل کرد. معروف ترین و پر کاربردترین نوع خروجی + آنها LM317 و LM138 وLM338 و خروجی – آنهاLM337 می باشد. این قطعه برای ره اندازی نیاز به یک مدار جانبی مختصر دارد.
این رگولاتورها 3 پایه دارند. مثبت + ، خروجی، زمین یا - ( قطب – منبع تغذیه را زمین نیز می گوییم(Gnd))
در رگولاتورهای سری 78XX ولتاژ ورودی باید حداقل دو یا سه ولت بیشتر از خروجی آنها باشد. حداقل ولتاژ ورودی و همچنین ولتاژ خروجی آنها در زیر به طور مختصر آمده است:
حداقل ولتاژ ورودی----------------------- ولتاژ خروجی -----------------------شماره مدل
7.3---------------------------------------------5------------------------------------7805
11.5-------------------------------------------9------------------------------------7809
14.6-------------------------------------------12-----------------------------------7812
21---------------------------------------------18-----------------------------------7818
27.1------------------------------------------21------------------------------------7824
آپ امپ چیست ؟ !
معرفی آپ امپ (Op-Amp)
تقویت کننده های عملیاتی این تقویت کننده ها از پایداری بالایی برخوردارند.، و با اتصال ترکیب مناسبی از عناصر خارجی مثل مقاومت،خازن،دیود و غیره به آنها،می توان انواع عملیات خطی و غیر خطی را انجام داد.به اختصار آپ امپ نامیده می شو ندو به صورت مدار مجتمع در دسترس قرار می گیرند.
از ویژگیهای اختصاصی تقویت کننده های عملیا تی ورودی تفاضلی و بهره بسیار زیاد انهاست
این المان الکترونیکی اختلاف میان ولتاژهای ورودی در پای های مثبت و منفی را در خروجی با تقویت بسیار بالایی آشکار می سازد.حتی اگر این اختلاف ولتاژ کوچک نیز باشد.،آن را به سطح قابل قبولی از ولتاژ در خروجی تبدیل می کند.
Op-Amp همواره دارای دو پایه مثبت و منفی در ورودی است که این دو پایه ورودی مستلزم یک پایه در خروجی هستند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
پایه ورودی مثبت را در اصطلاح لاتین noninverting و پایه منفی را inverting می گویند.
اگر inverting > noninverting باشد.خروجی به سمت منفی VSS اشباع می شود.منظور از منفی VSS مقدار منفی ولتاژ تغذیه آی سی است. مثلا اگر ولتاژ ورودی 5 ولت باشد و ورودی پایه منفی دارای ولتاژی بزرگتر از ورودی پایه مثبت باشد.خروجی به سمت منفی 5 ولت به اشباع می رود. و برعکس اگر inverting < noninverting باشد.خروجی به سمت مثبت VSS اشباع می شود.مثلا اگر تغذیه آی سی 5 ولت باشد و ورودی پایه مثبت دارای ولتاژی بزرگتر از پایه منفی باشد خروجی به سمت مثبت 5 ولت به اشباع می رود بدون قرار دادن فیدبک از خروجی به ورودی، ماکزیمم اشباع در خروجی با کمترین اختلاف ولتاژ در پایه های مثبت و منفی ورودی بوجود می آید.در این حالت مدار شما بسیار نویز پذیر است.
الکترون چیست؟
الكترون معناي يوناني كهربا است كهربا ماده اي است كه در مالش به پارچه پشمي باردار شده و خرده هاي كوچك كاه را جذب مي كنداين ربايش بعلت نيرويي مرموز اتفاق مي افتد كه يونانيان آن را الكتريسيته ناميده اند
اجزای ماده :
همه مواد از ملكولهاي شكل ميگيرند كه آنها نيز خود از اتمها ساخته مي شوند . اتمها از دو جز’ اصلي الكترون و هسته ساخته مي شوند كه الكترونها در مدارهاي مشخص بدور هسته در گردش مي باشند .
چه عاملي سبب ماندن الكترون در مدار مشخص خود مي شود ؟
بين الكترون و هسته نيروي جاذبه الكتريكي وجود دارد كه اندازه آن برابر نيروي دافعه گريز از مركز ناشي از چرخش سريع الكترون بدور هسته مي باشد
درون هسته چيست ؟
هسته شامل ذرات بسياري است كه مهمتريت آنها از نظر جرم پروتون و نوترون است .
بار الكتريكي چيست ؟
بين الكترونها و پروتونها نيروي جاذبه و بين خودشان باهم نيروي دافعه وجود دارد كه ماهيت اين نيروها هنوز شناخته نشده است اما براي تحليل ساده تر بارالكتريكي را مطرح كرده كه براي الكترون با علامت منفي و براي پروتون با علامت مثبت مشخص شده است
چگونه می توان مواد را باردار کرد ؟
روشهای باردار کردن ماده همان روشهای توليد الکتريسيته است .بعبارت ديگر می توان با استفاده از اين روشها الکتريسيته توليد کرد . ساده ترين اين روشها مالش دو ماده بهم است که باعث می شود الکترونها از يک ماده به ماده ديگری بروند و در نتيجه اختلاف بار بين دو ماده ايجاد شود . مثلا مالش يک ميله شيشه ای به يک پارچه پشمی سبب باردار شدن هر دو ماده می شود که يکی بار مثبت ( کمبود الکترون ) و ديگری بار منفی ( ازدياد الکترون) می يابد
نيروي الكتريكي چيست ؟
بين بارهاي الكتريكي اعم از مثبت يا منفي نيروي الكتريكي وجود دارد اين نيرو به مقدار بار الكتريكي و فاصله آنها از هم بستگي دارد . مطابق قانون كولن مقدار نيرو از حاصل ضرب بارها در ضريب ثابتي كه به جنس محيط بستگي دارد تقسيم بر مجذور فاصله بين دو بار بدست مي آيد . اما در تحليل ساده تر هرچه مقدار بارها بيشتر باشد مقدار نيرو نيز بيشتر و هرچه فاصله آنها بيشتر شود مقدار نيرو نيز كمتر مي شود .
مواد در حالت عادي از نظر بار الكتريكي چگونه اند ؟
همه مواد در حالت عادي داراي مقدار الكترون و پروتون مساويند به همين دليل از نظر برايند بارهاي الكتريكي خنثي مي باشند .
چگونه مي توان يك ماده خنثي را باردار كرد ؟
هرگاه تعادل بين بارهاي مثبت و منفي در يك جسم خنثي بهم بخورد ماده بار دار شده است . بهمين منظور كليه روشهاي توليد الكتريسيته كاري نمي كنند جز برهم زدن تعادل بين بارهاي الكتريكي مثبت و منفي . مي دانيم كه الكترون نسبت به پروتون قابليت جابجايي و حركت بيشتري دارد . بنابراين مي توان با دادن يا گرفتن الكترون ماده را باردار نمود . اگر تعداد الكترونها بيشتر از تعداد پروتونها شود جسم بار منفي و در صورتي كه عكس اين حالت روي دهد جسم بار مثبت پيدا مي كند .
باردار كردن مواد چه ربطي به توليد الكتريسيته دارد ؟
اجازه دهيد براي جواب به اين سوال نخست مواد را دسته بندي كنيم
.مواد از نظر هدايت الكتريكي به چند دسته تقسيم مي شوند ؟
همه مواد از نظر هدايت الكتريكي جز يك از سه دسته زير مي باشند
الف - هادي ها : موادي كه براحتي برق را از خود عبور مي دهند
ب - عايقها : موادي كه برق را از خود عبور نمي دهند
ج - نيمه هادي ها : اين مواد در شرايط خاصي مانند هادي ها يا نيمه هادي ها عمل مي كنند . اما در حالت عادي برق را به مقدار ناچيز از خود عبور مي دهند
جريان الكتريكي چيست ؟
هرگاه حاملهاي الكتريسيته ( الكترونها ) در يك هادي بحركت درآيند جريان الكتريكي ايجاد مي شوند . اما هر حركت الكتروني جريان برق نيست . بلكه اين حركت بايد در يك مسير مشخص باشد .هر چقدر الكترونهاي بيشتري در زمان كمتري در مسير مشخص حركت كنند مقدار جريان نيز بيشتر مي شود
آمپر چيست ؟
براي دانستن ميزان جريان بايد بتوان آن را با عدد بيان كرد كه به همين منظور از واحد سنجش جريان كه همان آمپر است استفاده مي شود
مقدار يك آمپر جريان چقدر است ؟
هرگاه از يك هادي تعداد 28/6 ضربدر 10 بتوان 18 الكترون در يك ثانيه بگذرد اين ميزان الكترون در زمان يك ثانيه معرف يك آمپر جريان الكتريكي است
ولتاژ چيست ؟
دانستيم هرگاه الكترونها در يك هادي در مسير مشخصي بحركت در آيند جريان الكتريكي ايجاد مي شود . اما الكترونها بدون دريافت نيرو و انرژي از مدار گردش بدور هسته خارج نمي شوند . بنا براين براي توليد جريان نياز به يك نيرو داريم كه آن را از منابع توليد نيرو مانند باتري مي گيريم . بعبارت ساده تر نيروي لازم جهت ايجاد جريان ولتاژ نام دارد كه واحد اندازه گيري آن ولت است
چگونه مي توان ولتاژ توليد كرد ؟
اين سوال پاسخ سوال ديگري نيز مي تواند باشد كه همان روشهاي توليد الكتريسيته است . مي دانيم كه انرژي توليد نمي شود بلكه از صورتي به صورت ديگر تبديل مي گردد . از آنجاييكه الكتريسيته هم انرژي است پس بايد تبديل شده انرژي هاي ديگر باشد . انرژيهايي كه بصورت متعارف براي توليد برق بكار مي رود عبارتند از : انرژي شيميايي در باتريها - انرژي مغناطيسي در ژنراتورها - انرژي نوراني در باتريهاي خورشيدي - انرژي حرارتي در ترموكوپلها - انرژي ضربه اي در پيزو الكتريك و غيره
مقاومت چيست ؟
الكترونها در هادي براحتي نمي توانند حركت كنند زيرا در مسير حركت آنها موانعي وجود دارد كه بطور ساده آنها را مقاومت هادي در برابر عبور جريان مي گوييم .هرچه قدر اين موانع كمتر باشد عبور جريان بهتر صورت ميگيرد و مي گوييم جسم هادي بهتري است . اين موضوع نخستين بار توسط سيمون اهم يك فيزيكدان آلماني مطرح شد . به همين دليل واحد اندازه گيري مقاومت اهم است
.منظور از مدار الكتريكي چيست ؟
حال با دانستن سه فاكتور اساسي در برق ( جريان ولتاژ مقاومت ) مدار الكتريكي را تعريف مي كنيم : هر مدار الكتريكي يك مجموعه از توليد كننده برق - مصرف كننده آن و سيمهاي ارتباطي بين ايندو است
چند نوع مدار الكتريكي داريم ؟
دو نوع مدار الكتريكي وجود دارد مدار الكتريكي باز كه در آن ارتباط بين توليد كننده در نقطه يا نقاطي قطع است و در نتيجه جريان در مدار وجود ندارد و مدار الكتريكي بسته كه مسير عبور جريان كامل است و مصرف كننده از توليد كننده انرژي دريافت كرده و آنرا به صورتهاي ديگر تبديل ميكند مانند يك لامپ كه برق را به نور تبديل مي كند .
منظور از اتصالي در يك مدار يا اتصال كوتاه چيست ؟
هرگاه در يك مدار بسته جريان از مسيري بجز از مصرف كننده بگذرد و مقدار آن زياد تر از حد مجاز باشد اين وضعيت را اتصال كوتاه مي گوئيم . در حالت اتصال كوتاه سيم كشي مدار و توليد كننده برق در معرض آسيب جدي قرار مي گيرند زيرا جريان مدار بسيار زياد شده و باعث داغ شدن سيم كشي و اضافه بار شدن منبع توليد كننده برق مي گردند در نتيجه اتصال كوتاه بايد سريعا و بصورت خودكار قطع شود كه اين وظيفه بعهده فيوز است
اساس كار فيوز چيست ؟
فيوز يك عنصر حفاظتي در مدار است كه هرگونه اضافه جرياني را كه بيشتر از مقدار نوشته شده روي فيوز باشد تشخيص داده و آنرا سريع قطع ميكند . بدين صورت كه جريان اضافه سبب توليد گرما در فيوز شده و يك سيم حساس به حرارت را كه در مسير عبور جريان و در داخل فيوز قرار دارد ذوب ميكند و در نتيجه مسير عبور جريان قطع شده و اتصال كوتاه بطور موقت برطرف مي شود اما تا زماني كه عامل ايجاد كننده اتصال كوتاه مرتفع نگردد عوض كردن فيوز فايده اي ندارد
خطرات ناشي از برق كدامند ؟
خطراتي كه از برق ناشي مي شوند عموما به دو دسته خطرات آتش سوزي و خطرات برق گرفتگي تفسيم ميشوند . در صورتيكه در يك مدار الكتريكي اتصال كوتاه پيش آيد و برطرف نشود جريان مدار بشدت افزايش يافته و حرارت زيادي تولد مي كند . اين حرارت سبب آتش گرفتن عايق سيم ها و گسترش آن به مواد آتش گير ديگر است . خطر ناشي از برق گرفتگي مستقيما شخص را تهديد مي كند
جريان خطا چيست و چند نوع است ؟
در صورتيكه در مدار الكتريكي جريان از مسير درست خود جاري نشود آنرا جريان خطا مي گويند . اين جريان ممكن است از طريق اتصال بدنه به زمين جاري شود يا از مدار اصلي بگذرد كه ميزان آن بيشتر از حد مشخص مدار است كه آنرا اتصال كوتاه يا اضافه بار گويند . در حالت اتصال كوتاه دو نقطه اي از مدار كه نسبت به هم داراي ولتاژ هستند بهم اتصال مي يابند ( توسط يك مقتومت بسيار كوچك ) و در حالت اضافه بار تعداد مصرف كننده ها بيشتر از مقدار مجاز آنها مي شود
منظور از برق گرفتگي چيست ؟
اگر جريان برق از بدن انسان يا حيوان بگذرد برگ گرفتگي ايجاد مي شود . ممكن است اندازه جريان عبوري از بدن محسوس نباشد كه در اين صورت برق گرفتگي قابل تشخيص نيست . اما در صورتيكه ميزان جريان عبوري زياد شود ابتدا شوك به بدن وارد مي شود و در صورت زيادتر شدن جريان سبب قطع ضربان قلب - ايست تنفس و در نهايت مرگ مغزي مي شود .
اندازه جريان و ولتاژ مجاز چقدر است ؟
براي جريان متناوب 15 ميلي آمپر و براي جريان مستقيم 60 ميلي آمپر - ولتاژ متناوب 65 ولت و ولتاژ مستقيم 45 ولت است
چگونه مي توان شخص را از خطر برق گرفتگي محافظت كرد؟
: به اين منظور بايد تمامي گزينه هايي را كه سبب برق گرفتگي مي شود يافت و آنها را بي اثر كرد . مهترين عاملي كه سبب برق گرفتگي مي شود اتصال بدنه است . در اين حالت بكمك كليد FI يا سيم ارت يا كليد FU يا سيستم نول اتصال بدنه را حذف مي كنيم . مي توان از دستگاههايي استفاده كرد كه بدنه عايقي دارند و امكان اتصال بدنه در آنها وجود ندارد . مي توان ولتاژ كار دستگاهها را كمتر از ولتاژ خطرناك براي بدن - كمتر از 65 ولت - بكار برد و در نهايت مي توان از ترانسهاي ايزوله استفاده كرد كه باعث جدا سازي فاز برق شهر از تغذيه دستگاه مي شود و در نتيجه در صورت اتصال بدنه خطر برق گرفتگي از بين مي رود
توان الكتريكي چيست ؟
اصولا توان به معني سرعت تبديل انرژي است . در دستگاههايي كه براي تبديل انرژي بكار مي روند هر چقدر اين سرعت بيشتر باشد قدرت دستگاه نيز بيشتر است . مثلا در ژنراتور توان بيشتر نشاندهنده توليد انرژي برقي ! بيشتري است . در مصرف كننده ها نيز همين موضوع صدق مي كند . لامپي كه توان بيشتري دارد نور زيادتري هم توليد مي كند .
. توان را چگونه محاسبه كنيم ؟
سرعت تبديل انرژي از تقسيم مقدار آن بر زماني كه آن انرژي تبديل شده بدست مي آيد.( انرژي الكتريكي از حاصل ضرب ولتاژ در جريان در زمان بدست مي آيد ) . اگر ميزان انرژي را بر زمان تقسيم كنيم مي ماند حاصل ضرب ولتاژ مدار در جريان آن كه اين همان رابطه توان است (توان = ولتاژ × جريان ) . البته اين رابطه فقط براي مدارهاي دی سی صدق مي كند و در مدارات آسی رابطه ديگري دارد كه بعدا به آن مي پردازيم .
واحد و دستگاه اندازه گيري توان چيست ؟
توان با واحد وات و در مقادير بالاتر با كيلو وات و مگاوات سنجيده مي شوند كه توسط واتمتر اندازه گيري مي شود
ادارات برق چگونه بهاي برق مصرفي ! را محاسبه مي كنند ؟
در همه انشعابات ؛ كنتور ميزان انرژي تحويلي به مصرف كننده ها را اندازه مي گيرد و توسط شماره هايي نشان مي دهد . اين شماره ها بر حسب كيلو وات ساعت است . براي دانستن ميزان مصرف يك ماه : شماره ماه قبل را از شماره جديد كسر مي كنند همچنين هر مشترك موظف است در ماه مبلغي را بعنوان حق اشتراك كه ارتباطي به ميزان مصرف ندارد بپردازد . بعبارت ديگر شما هرچقدر برق مصرف كنيد يك مبلغ ثابت ماهيانه بنام حق آبونمان به آن اضافه مي شود . بهاي برق مصرفي هم از حاصل ضرب مصرف يكماه در بهاي هر كيلو وات ساعت بدست مي آيد كه در آخر به آن آبونمان و نيز ماليات صدا و سيما اضافه مي شود . كه آخرين مورد هيچنفعي براي اداره برق ندارد
چرا نرخ برق بصورت تصاعدي حساب مي شود ؟
اين امر به منظور تشويق مشتركين به مصرف كمتر مي باشد . البته مصرف كمتر سبب كاهش بار نيروگاهها و پست هاي توزيع مي شود و اين خود باعث كمتر روشن ماندن ژنراتورها و پايين آمدن هزينه مي شود . البته در كشورهاي پيشرفته بعلت فراواني نيروگاهها هزينه روشن كردن مجدد ژنراتور زيادتر از خاموش ماندن آن است و اين سبب تشويق مصرف كننده به افزايش مصرف است بعبارت ديگر نرخ تصاعدي در اين كشورها برعكس ايران است
منظور از زمان اوج مصرف چيست ؟
در زمانها خاصي از شبانه روز بيشترين انرژي از شبكه برق كشيده مي شود كه معمولا ابتداي شب است زيرا در اين زمان بيشتر مصارف روشنايي در منازل و خصوصا مغازه ها وجود دارد . در اين مواقع ژنراتورها بيشترين بار را متحمل مي شوند و در نتيجه سوخت بيشتري نيز مصرف مي شود .
اساس كار كنتور چيست ؟
كنتور ها بر اساس نيروي الكترومغناطيس عمل مي كنند . مي دانيم كه اگر از يك سيم پيچ جريان برق بگذرد در اطراف آن يك ميدان مغناطيسس ايجاد مي شود كه شدت و جهت اين ميدان به جريان عبوري از سيم پيچ بستگي دارد . در كنتور هاي تكفاز دو دسته سيم پيچ وجود دارد كه يكي از آنها داراي تعداد دور كم و قطر بيشتر نسبت به ديگري است . سيم پيچ ضخيمتر با دور كمتر را سيم پيچ جريان و ديگري را سيم پيچ ولتاژ مي نامند
نحوه نصب كنتور تكفاز در مدار چگونه است ؟
سيم فاز را به سر سيم پيچ جريان وصل نموده و از سر ديگر آن فاز را مي گيرند . و دو سر سيم پيچ ولتاژ را به فاز و نول وصل مي كنند . زماني كه مصرف كننده اي به كنتور وصل مي شود جريان از سيم فاز و نول مي گذرد . بعبارت ديگر جريان مصرف كننده از سيم پيچ جريان مي گذرد و در آن يك ميدان مغناطيسي ايجاد مي كند . سيم پيچ ولتاژ كه هميشه به برق وصل است و داراي يك ميدان مغناطيسي ثابت است كه مقدار آن هيچ ارتباطي به مصرف كننده متصل شده به كنتور ندارد . اين دو ميدان مغناطيسي بر هم اثر كرده و سبب ايجاد نيروي حركتي در صفحه آلومينيومي درون كنتور مي شود . سرعت حركت اين صفحه با جريان مصرف كننده رابطه مستقيم دارد . اين حركت توسط يك محور و چرخ دنده به يك شماره انداز يا نمراتور ارتباط دارد و بر اساس گردش آن شماره ها زياد مي شود . اين شماره ها بجز رقم اول ميزان كاركرد كنتور يا همان مصرف انرژي الكتريكي را بر حسب كيلو وات ساعت نشان ميدهند .البته درون كنتور قطعات ديگري هم نظير : آهنرباي سرعت گير و پيچهاي تنظيم و ... وجود دارند كه ما از توضيح آنها صرف نظر كرده ايم .
انواع كنتور كدامند ؟
براي مصارف خانگي دو نوع كنتور تكفاز و سه فاز بطور عام وجود دارند كه در دسته بندي كنتورها به نوع اكتيو معروفند . اما در مصارف صنعتي مي توان به كنتورهاي راكتيو و كنتورهاي دو تعرفه اشاره كرد كه در جلسات قبل مختصري در باره آنها توضيح داده ايم
كنتور هاي پيشرفته چگونه كار مي كنند ؟
در كشورهاي برخوردار از تكنولوژي ديگر كنتور نويسي به مفهوم رايج آن در ايران منسوخ شده است . در اين كشورها كه پول الكترونيكي بسيار رايج است از كنتورهاي هوشمند كه در بازه هاي زماني خاص ميزان مصرف را مشخص كرده و به ادارات برق گزارش مي دهند استفاده مي شود . اين كنتورها ميزان مصرف را از طريق همان خطوط برقي كه آنرا مي رسانند به توزيع كننده اطلاع مي دهند و شركتهاي فروشنده برق نيز بطور خودكار از حساب مصرف كننده برداشت مي كنند . در صورت موجود نبودن حساب و پس از اخطارهاي كتبي از طريق فرمان از راه خطوط برق بصورت خودكار كنتور برق مشترك را قطع مي كند و مشترك پس از پرداخت هزينه مي تواند از خدمات شركت فروشنده استفاده كند .
آيا مي توان سر كنتور را كلاه گذاشت ؟
اين مساله مانند خريد كالايي است بدون پرداخت وجه آن و درنتيجه نارضايتي صاحب كالارا به دنبال دارد . هدف من از ارائه اين راهكار سواستفاده از اعتماد اداره برق نيست و اما جواب اين سوال : بايد گفت كه مي توان شماره انداز كنتور را از كار انداخت كه براي اين كار سه راه حل وجود دارد 1 – قطع سيم پيچ جريان 2 – قطع سيم پيچ ولتاژ 3 – از حالت تعادل خارج كردن كنتور ............. اجازه بدهيد كه اين موضوع را زياد باز نكنيم .
چگونه با لمس كنتور به برق دار بودن آن پي ببريم ؟
زماني كه برق به كنتور وصل مي شود در سيم پيچ ولتاژ آن جريان ايجاد مي شود . اين جريان همانطور كه قبلا گفتم ارتباطي به مصرف كننده ندارد . اين جريان ميدان مغناطيسي را در كنتور ايجاد ميكند كه سبب لرزش خفيف آن مي شود . پس اگر كف دست را روي شيشه كنتور بگذاريم با احساس اين لرزش متوجه برقدار بودن آن مي شويم
در كنار بعضي از كنتورها صداي وزوز ناشي از چيست ؟
اين صدا كه شبيه جليز و وليز است ارتباطي به خود كنتور ندارد بلكه مربوط به فيوز است كه معمولا در كنار كنتور نصب مي شود . اگر اتصال فيوز از نظر الكتريكي درست نباشد ( وجود فاصله هوايي در محل تماس ) و جريان زيادي از فيوز كشيده شود در اين حالت قوسهاي الكتريكي كوچكي در محل تماس ايجاد مي شود كه باعث ايجاد اين صدا مي شود . اين قوسها سبب ذوب سطحي محل تماس شده و مقاومت و حرارت محل تماس را افزايش ميدهد . در نتيجه باعث افت ولتاژ و در نهايت قطع و وصل جريان مي شود . براي از بين بردن اين ايراد بايد فيوز را محكم كرد ( براي فيوزهاي پيچي ) يا در نوع مينياتوري پيچهايي را كه سيم زير آن قرار دارد سفت نمود . در آخر اگر رفع نشد فيوز را عوض كرد
.
منظور از افت ولتاژ در شبكه ها چيست ؟
مي دانيم كه هرگاه در يك مدار از مقاومت جريان بگذرد در دو سر آن ولتاژي ايجاد مي شود كه مطابق قانون اهم از حاصل ضرب ميزان جريان عبوري از مقاومت در مقدار مقاومت بدست مي آيد . در شبكه ها علاوه بر مصرف كننده ها كه به نوعي مقاومت بحساب مي آيند مقاومتهاي ناخواسته ديگري هم وجود دارند كه سبب كاهش ولتاژ دو سر بار مي شوند . مهمترين اين مقاومتها همان مقاومتهاي سيمهاي حامل جريان است . مقاومت سيمها با سطح مقطع آنها نسبت معكوس و با طول آنها نسبت مستقيم دارد به عبارت ديگر با افزايش طول يا كاهش سطح مقطع يا هردو ميزان مقاومت سيمها زياد مي شود كه همين موضع افت ولتاژ را زياد مي كند .
درصورت افزايش افت ولتاژ چه تاثيري در كاركرد مدار و شبكه ايجاد مي شود ؟
ولتاژي كه به دو سر مصرف كننده مي رسد همان ولتاژ خط است كه افت ولتاژ از آن كم شده . هرچقدر افت ولتاژ بيشتر باشد ولتاژي كه مصرف كننده مي رسد كمتر خواهد بود . برخي دستگاهها در برابر كاهش ولتاژ كار زياد حساس نيستند . مانند تلويزون يا ساير دستگاهها الكترونيكي . زيرا اين دستگاهها در داخل مجهز به مدارات تثبيت كننده ولتاژ هستند كه به آن رگولاتور مي گويند . اما برخي ديگر به كاهش ولتاژ بسيار حساسند . مثلا موتور ها يه لامپها كه نقطه كارشان تغيير مي كند و همين امر در راندمان دستگاه تاثير مستقيم مي گذارد . بنابراين در طراحي شبكه بايد افت ولتاژ مورد نظر قرار بگيرد .
آيا مي توان افت ولتاژ را صفر كرد ؟
در مدارات صفر كردن افت ولتاژ در صورتي ممكن است كه مقاومت سيمها را صفر كنيم كه اين موضوع از نظر عملي امكان پذير نيست . اما مي توان مقدار آن را تا حد مجاز كاهش داد .
منظور از حد مجاز افت ولتاژ چيست ؟
در طراحي دستگاهها مقداري تلورانس براي تغيير ولتاژ بصورت مجاز در نظر مي گيرند به اين معني كه اگر ولتاژ در اين محدوده مجاز تغيير كند دستگاه دچار اختلال نشود . از همين موضوع مي توان به منظور تعيين درصد مجاز افت ولتاژ كمك گرفت . در شبكه هاي بطور كلي مقدار مجاز را 5 درصد ولتاژ كل مدار در ابتداي خط در نظر مي گيرند كه از اين مقدار نيم درصد مربوط به ادارات برق است كه نبايد بيشتر از اين مقدار را افت داشته باشند . يك ونيم درصد در مصارف روشنايي و سه درصد براي مصارف موتوري در نظر مي گيرند .
براي كاهش ميزان افت ولتاژ يك سيستم بايد تا حد امكان مقاطع سيم ها را زياد انتخاب كرد . البته براي اينكار مي بايد ابتدا ميزان جريان عبوري از سيستم يا همان توان مصرفي را داشت . سپس با در نظر گرفتن طول مسير سيم كشي و نيز درصد مجاز افت ولتاژ سطح مطع مناسب را انتخاب كرد .
منبع
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
بمب الکترونيکی
مقدمه:
انفجار یک میدان مغناطیسی بسیار نیرومند می تواند در کسری از ثانیه آنچنان قدرت الکتریکی بالایی را در کلیه مواد هادی پیرامون خود القا نماید که به راحتی تمام آنها را مختل نموده و از کار بیاندازد,هر چند این میدان مغناطیسی بر روی جسم انسان به عنوان یک هادی الکتریکی نیز موثر می باشد, ولی این تاثیر بسیار محدود و منطقی بوده و بدن جز در موارد خاص قدرت مقاومت در برابر آن دارد.
در جنگ افزار های نسل الکترونیک,استفاده از صلاح مغناطیسی و امواج الکترومغناطیسی جایگاه ویژه ای داشته و مورد توجه سازندگان این قبیل سلاحها بوده است.
E-Bomb چیست؟
e-bomb یا بمب الکترومغناطیسی Electromagenetic Bomb در واقع چیزی نیست جز یک شار مغناطیسی فوق العاده نیرومند که با گسیل امواج پر قدرت SHF سوپر فرکانس های با طول موج بالاتر از ده گیگاهرتز موسوم به امواج میکروویو پر قدرت High Power microwave (HPM)می تواند هر گونه دستگاه الکتریکی یا الکترونیکی محدوده عمل خود را در یک باند فوق گسترده Ultra Wideband (UWB) فلج نماید.
روزی را تصور کنید که در یک شهر معمولی و در یک زمان,تمام دستگاه های الکتریکی و الکترونیکی روشن و در حال کار ناگهان سوخته واز کار بیفتد و تمام دستگاه های خاموش نیز در آن واحد روشن شده و پس از چند لحظه آنها نیز بسوزند,در چنین شهری پس از انفجار E-Bomb بر فراز شهر,در کسری از ثانیه یک یا دو میلیارد وات انرژی الکتریکی کلیه سیستم های مخابراتی و رادیویی و تلویزیونی را از کار می اندازد,برق شهر قطع می گردد,مدار همه رایانه ها می سوزد,تمام باطری ها و خازن ها منفجر می شوند,لامپ تصویر همه تلویزیون ها و مانیتور ها خاموش یا روشن نورانی شده و می سوزد, همه موتورهای الکتریکی با آخرین دور ممکن چرخیده و از کار می افتد سیستمهای برقی اتومبیل مختل شده وهمه از کار می افتد م ناگهان شهر در قهقرا فرو می رود,سیستمهای گرمایش وسرمایش پمپهای آب و حتی ساعتهای مچی نیز از کار می افتند.
شهر بدون الکتریسیته,موتور,باطری,مخا رات و حرکت کاملا فلج می شود وهمه این اتفاقات با سرعت نور یعنی کسری از ثانیه پس از انفجار یک بمب الکترومغناطیسی در حوزه مغناطیسی آن اتفاق می افتد,با این حال می توان سلاح مغناطیسی را یک اسلحه انسانی نیز به حساب آورد چرا که به ساختمان ها وانسان ها کمترین آسیب را نمی رساند.
E-Bomb چگونه عمل می کند؟
e-bomb به سال 1945 بر می گردد,فیزیکدانی به نام آرتور.اچ کمپتون روی جریان خروج الکترونها از اتم مطالعه می کرد که امروز به اثر کمپتون معروف می باشد,بعدها اثر کمپتون در قالب تانکهای الکترومغناطیسی Electromangeticpulse (EMP)به طراحی اسلحه الکترومغناطیسی انجامید.
هر چند مدار تانک LC بمب قابلیت تولید فرکانس در محدوده های مختلف را داراست,لیکن نیاز به یک مدار طبقه تقویت نیز دارد تا قدرت فرستندگی آن افزایش یابد,لذا باید سر راه آن از یک تقویت کننده ترانزیستوری قدرت نیز بهره جست که باز بسته به وات خروجی ترانزیستور طبقه تقویت قدرت فرستنده افزایش می یابد.
قدرت یک فرستنده بستگی به وات خروجی آن دارد,معمولا فرستنده های 5 وات یا بالاتر از آن فرستنده های نیرومند به حساب می آیند به نحوی که اگر انسان در کنار آنها قرار گیرد برای سلامتی وی مضر خواهد بود,حال آنکه می توان با افزایش طبقات آن ,قدرت فرستندگی امواج را بسیار بالا برد.اما این تنها بخش الکترومغناطیس بمب الکتریکی می باشد,در حالی که این بمب مثل هر بمب دیگری واجد بخش انفجاری نیز می باشد.این قسمت,یک بمب کاملا کلاسیک وعادی می باشد.در واقع بخش بمب e-bomb یک لوله توخالی رسانا است که حکم هسته سیم پیچ e-bomb را نیز دارد ودر داخل این هسته مواد منفجره و جاشنی الکتریکی قرار دارد که درست در لحظه انفجار بمب مدار الکتریکی نیز بکار می افتد و میدان مغناطیسی حاصل از کارکرد مدار الکترونیکی در یک میدان انفجاری قرار گرفته و انفجار میدان الکترومغناطیسی رخ می دهد.هم زمانی انفجار بمب وبه کار افتادن مدار نوسان ساز بسیار مهم می باشد.
زیرا آنچه موجب تقویت امواج الکترومغناطیسی باورنکردنی و ارسال امواج الکترومغناطیسی در همه جهات می گردد,وقوع انفجار در مرکز میدان مغناطیسی می باشد.همچنین از نکات دیگر حائز اهمیت در e-bomb جهت سیم پیچ است که با عنایت با قانون دست راست فلمینگ می توان جهت شار مغناطیسی را متناسب با شکل سیم پیچ تعیین نمود.
E-Bomb و تروریسم
بمب الکترومغناطیسی با توجه به ساختار ساده ای که دارد,مورد توجه روزافزون تروریستها بوده و سلاح مخرب ودست یافتنی برای آنان به حساب می آید.هر چند هنوز هیچگونه از استفاده تروریستی این بمب گزارشی ارائه نشده است,ولی حدس زده می شود سلاح بالقوه ومورد توجه تروریستها باشد. خصوصا آنکه می توان با استفاده محدود و جهت داده شده به آنتن e-bomb از آن در حمله های تروریستی به یک سازمان یا اتومبیل خاص نیز بهره جست.دیوید شرینر از نیروی دریایی آمریکا در کنگره ای در سال 1998 گفت:با هزینه ای کمتر از 400 دلار و با استفاده از کوئل اتومبیل,باطری و پمپسوخت و چند وسیله دیگر و صرف یک هفته وقت یک e-bomb دست ساز ساخته است که در شعاع 15 متری عمل می نماید و این بیانگر سهولت دستیابی به فناوری ساخت چنین بمبی است.
مجله تایمز هم در شماره ژانویه 2003 خود به نقل از رونالد رامسفلد وزیر جنگ آمریکا اعلام نمود در آغاز جنگ آمریکا با صدام,انفجار یک بمب 2 میلیارد واتی مغناطیسی صدام را کاملا فلج نمود.و این دقیقا اتفاقی بود که در جنگ آمریکا با عراق اتفاق افتاد و عملا کلیه تجهیزات الکترونیکی ارتش عراق وحتی رادیو و تلویزیون این کشور در آغاز جنگ قبل از هر تحرکی به وسیله سلاح الکترونیکی فلج گردید.
برگرفته از وبلاگ مرد الکترونيکي؛
برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید
PLC چيست
PLC مخففProgramable logic contorerl
به معنی برنامه کنترل منطقی می باشد که برنامه نوشته شده توسط کامپیوتر را از کامپیوتر به کنتاکتور ها یا رله ها توسط مدار رابط یا اینتر فیس انتقال میدهد و طبق برنامه ذکر شده دستگاه ها را راه اندازی و کنترل می نمایید.
امروزه استفاده از PLC در صنایع و کارخانه ها رو به افزایش است و بایستی برقکاران صنعتی طرز استفاده از آن را بدانند.
PLC هایی مورد آموزش مربوط به شرکت زیمنس می باشند.
مقدمه
PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) کنترل کننده قابل برنامه ریزی منطقی
در سال 1968 آمریکایی ها اولین PLC را ساختند و آنرا کنترل قابل برنامه ریزی نام نهادند {PROGRAMABLE CONTROLLER } آلمانی ها در سال 1973 PLC را وارد بازار کردند و اکنون شرکتهای مختلفی در جهان در زمینه ساخت و استفاده از PLC در حال فعالیت هستند.سهم شرکت زیمنس از بازار PLC جهان 26%_ شرکت آمریکایی ALAM BRADLEY 26 % _ OMRON ژاپن 11 ٪ ــ MITSUBISHI 9 ٪ و الباقی مربوط به کمپانی های AEG-BOSCH -GENRAL ELECTRIC و TELEME CANIQUE فرانسه می باشد.
شرکتهای ایرانی نظیر کنترونیک - صنعت فردا و فتسو آلمانی که همگی مدلی از زیمنس آلمان می باشند.
طراحی مدار فرمان توسط کامپیوتر :
هر سیستم نیاز به کنترل دارد.در سیستم های صنعتی 2 نوع کنترل وجود دارد.
1-سخت افزاری(مدارات فرمان الکتریکی) 2- سیستم های PLCسیستم های PLC خود به 2 گروه تقسیم می شوند : 1- سیستم های کنترلی گسترده DCS 2- کامپیوتر های شخصی IPC
پروسه کار یک PLC:
ورودی پردازش خروجی
ورودی می تواند سنسور ها - کلید های قطع ووصل -عوامل مکانیکی و...باشند. خروجی هم موتورها - رله یا کنتاکتورها - لامپ ها و نمایشگر ها باشند.
با اعمال ورودی به یک سیستم PLC که می تواند بصورت کلیدی و یا سنسور باشد عمل پردازش بر روی ان صورت گرفته و نتیجه عمل در یک عمل کننده یا یک شبیه ساز آشکار می شود.به مجموعه این اعمال یک فرایند یا پروسه کاری گفته می شود.
موارد کاربرد PLC :
1- کنترل هر گونه ماشین و وسیله برقی
2- کنترل هر سیستم خط تولید
3- کنترل فرمان مدار CNC (ماشین های فرز پیشرفته )
تفاوت PLC با کامپیوتر :
تمامی اجزا یک کامپیوتر در یک PLC وجود دارد ولی کامپیوتر از لحاظ نوع ورودی و خروجی ها و همچنین عمل ترکیب ورودی ها و خروجی ها با PLC متفاوت می باشد.خروجی PLC می تواند یک رله - تریاک - ترانزیستور - تریستور و غیره باشد که با توجه به حداکثر جریان مجاز خروجی PLC باید انتخاب شود تا آسیبی به سیستم وارد نشود.
در PLC ما نتیجه عمل را می بینیم ولی در کامپیوتر فقط اطلاعات را می بینیم.
حافظه بکار رفته در PLC :
در PLC از حافظه های نیمه هادی و بیشتر از RAM و EEPROM استفاده می شود .یک باتری نیز برای جلوگیری از پاک شدن اطلاعات حافظه RAM در مواقع قطع برق و خاموش کردن دستگاه بکار برده می شود.یک خازن نیز موازی با باتری بک آپ قرار گرفته که بهنگام تعویض باتری می تواند برق سیستم را بمدت 30 ثانیه تامین نمایید.ولتاژ باتری3.6 ولت با جریان دهی 0.09 میلی آمپر می باشد.
در مقایسه با روشهای حل سنتی و PLC می توان نتیجه گرفت که روش کار PLC آسانتر و توانایی و قابلیت بیشتری نسبت به روش سنتی می باشد.در PLC می توان براحتی در برنامه و اجرای آن تغییرات اعمال نمود.همچنین دارای حجم کم و ارزانتری می باشد و نگهداری آن نیز آسانتر است.
مقدمه
كلیه مدارات الكترونیكی نیاز به منبع تغذیه دارند. برای مدارات با كاربرد كم قدرت از باطری یا سلولهای خورشیدی استفاده می شود. منبع تغذیه به عنوان منبع انرژی دهنده به مدار مورد استفاده قرار می گیرد.
حدود 20 سال است كه سیستمهای پر قدرت جای خود را حتی در مصارف خانگی هم باز كرده اند و این به دلیل معرفی سیستمهای جدید برای تغذیه مدارات قدرت است.
این منابع تغذیه كاملاً خطی عمل می نمایند. این نوع منابع را منابع تغذیه سوئیچینگ می نامند. این اسم از نوع عملكرد این سیستمها گرفته شده است. به این منابع تغذیه اختصاراً SMPS نیز می گویند. این حروف بر گرفته شده از نام لاتین Switched Mode Power Supplies است.
راندمان SMPS بصورت نوعی بین 80% الی 90% است كه 30% تا 40% آنها در نواحی خطی كار می كنند. خنك كننده های بزرگ كه منابع تغذیه رگوله قدیمی از آنها استفاده می كردند، درSMPSها دیگر به چشم نمی خورند و این باعث شده كه از این منابع تغذیه بتوان در توانهای خیلی بالا نیز استفاده كرد.
در فركانسهای بالای كلیدزنی از یک ترانزیستور جهت كنترل سطح ولتاژ DC استفاده می شود. با بالا رفتن فركانس ترانزیستور، دیگر خطی عمل نمی كند و نویز مخابراتی شدیدی را با توان بالا تولید می نماید. به همین سبب در فركانس كلید زنی بالا از المان كم مصرف Power MOSFET استفاده می شود. اما با بالا رفتن قدرت، تلفات آن نیز زیاد می شود. المان جدیدی به بازار آمده كه تمامی مزایای دو قطعة فوق را در خود جمع آوری نموده است و دیگر معایب BJT و Power MOSFET را ندارد. این قطعة جدید IGBT نام دارد. در طی سالهای اخیر به دلیل ارزانی و مزایای این قطعه از IGBT استفادة زیادی شده است.
امروزه مداراتی كه طراحی می شوند، در رنج فركانسی MHZ و قدرتهای در حد MVA و با قیمت خیلی كمتر از انواع قدیمی خود می باشند.
فروشنده های اروپائی در سال 1990 میلادی تا حد 2 میلیارد دلار از فروش این SMPSها درآمد خالص كسب نمودند. 80% از SMPSهای فروخته شده در اروپا طراحی شدند و توسط كارخانه های اروپائی ساخت آنها صورت پذیرفت. درآمد فوق العاده بالای فروش این SMPSها در سال 1990 باعث گردیدكه شاخة جدیدی در مهندسی برق ایجاد شود، این رشته مهندسی طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ نام گرفت.
یک مهندس طراح منابع تغذیه سوئیچینگ بایستی كه در كلیه شاخه های زیر تجربه و مهارت کافی كسب كند و همیشه اطلاعات بروز شده در موارد زیر داشته باشد:
1- طراحی مدارات سوئیچینگ الكترونیك قدرت.
2- طراحی قطعات مختلف الكترونیك قدرت.
3- فهم عمیقی از نظریه های كنترلی و كاربرد آنها در SMPSها داشته باشد.
4- اصول طراحی را با در نظر گرفتن سازگاری میدانهای الكترومغناطیسی منابع تغذیه سوئیچینگ با محیط انجام دهد.
5- درك صحیح از دفع حرارت درونی (انتقال حرارت به محیط) و طراحی مدارات خنك كنندة مؤثر با راندمان زیاد.
و …
1.2. تعاریف عمومی در SMPSها
هر سیستم طراحی شده به طور طبیعی وابسته به منبع تغذیة خود می باشد. یعنی اولین پارامتر در طراحی مدار نوع منبع تغذیه و مقادیر وابسته به آن است. یكی از مباحث مهم در طراحی SMPS ها، سنگین وزن بودن و گرانی آن است، كه كلیه اینها در یك منبع تغذیه از نوع SMPS به صورت دستگاه ارزان قیمت، سبك و كوچك تعریف خواهد شد.
وقتی كه طراح سیستم شروع طراحی می كند، اولین تعریفی را كه در نظر خود مجسم می كند، مقدار ولتاژ و جـریان ماكزیمم در SMPS است. بنابراین نسبت ولتاژ و جریان تعیین كننده انتخاب قطعات مورد نیاز برای طراحی است.
مقدار ولتاژ خروجی:
عموماً در بیشتر مدارات منطقی ولتاژ 5v مورد نیاز می باشد، اما در بعضی موارد نیاز به 5v- هم می باشد. در كامپیوترها برای ایجاد گشتاور در موتورهای متنوع به كار رفته در درایوهای مختلف مانند موتورهای CPU FAN ,CD ROM, F.D.D , H.D.D و ... نیاز به ولتاژهای +12v ,-12v می باشد. در مصارف كنترل صنعتی جهت اعمال فرمان تحریك قطع و وصل در شیرهای برقی و رله های كنتاكتوری از طریق پورتهای PLC ولتاژ اعمالی به سیستمهای تحت كنترل دارای سطوح ولتاژی +24v ,-24v است. در اتومبیلهای برقی، تركشن و HVDC به سطح ولتاژ بالاتری احتیاج است.
مقدار جریان:
در هر خروجی می بایست ماكزیمم جریان مصرفی در حالت پایداری مشخص شود. هر سیستم الكتریكی در روی بدنه خود پلاكی دارد كه در آن تمام مقادیر نامی و مجاز مورد نیاز دستگاه از طرف كارخانه سازنده باتوجه به مشخصات طراحی و تستهای متعددی كه بر روی دستگاه انجام شده است، مشخص می باشد. برای مثال در دیسك درایوها مقدار جریان راه اندازی و حالت پایداری مشخص می باشد و طراح منبع تغذیه بایستی حد مجاز جریان خروجی را بالاتر از جریان راه اندازی و حالت پایداری تعیین نماید. حتی در بعضی از مواقع سازنده دیاگرامهایی را همراه با دستگاه قرار می دهد كه كمك بیشتری به طراح می كند.
ولتاژ ورودی:
ولتاژ ورودی می تواند از نوع AC یا DC و با رنج تغییرات مشخصی باشد. طراح حتماً باید به نوع ورودی و عملیاتی كه می باید روی آن انجام دهد تا خروجی مطلوبی بدست آورد را همواره در نظر بگیرد. معمولاً فرکانس، دامنه و شکل موج ولتاژ ورودی در طراحی خیلی مهم است. همچنین نوع شبکه ای که تغذیه ورودی را بر عهده دارد مهم است. معمولاً در محیطهای صنعتی مانند کارخانجاتی که شبکه در شرایط سخت جهت تامین انرژی قوص الکتریکی و … کار می کند شکل موج ولتاژ و جریان ورودی غیر قابل پیش بینی است و باید با استفاده از سیستمهای جبرانساز شکل موجهای شبکه را تا حد قابل قبولی اصلاح کرد.
ایزولاسیون:
در بسیاری از كاربردها ایزولاسیون الكتریكی بین ورودی ها و خروجی های مدارات احتیاج می باشد، وحتی در بسیاری از موارد ایزولاسیون بین خروجی دستگاه با ورودی دستگاه دیگر نیز مورد نیاز است و طراح ملزم به اندیشیدن تدابیری خاص جهت برآورده سازی این امر می باشد.
ایزولاسیون الكتریكی اغلب توسط ترانسفورماتور در منابع تغذیه ایجاد می شود كه استفاده از ترانسفورماتور باعث حجیم شدن منبع تغذیه می شود. در مصارفی كه نیاز به حجم كوچك می باشد، مانند ماهواره ها، كامپیوترها، شارژرهای باطری موبایل و تلفن و همچنین در منبع تغذیه مورد استفاده در پرینترها و دستگاه های كوچك كه اجبار در كوچك ساختن آنها می باشد نظیر دوربینهای عكاسی دیجیتالی و دوربینهای فیلم برداری و لوازم نظامی استراق سمع و جاسوسی و بمبها و موشكهای دوربرد ناچاراً باید از ایزولاسیون به وسیله ترانسفورماتور چشمپوشی كرد و به فكر چارة دیگری برای تحقق بخشیدن به این امر بود یا اینكه توسط مدارات فیدبك عمل تثبیت خروجی را در صورت وجود تغییر یا اغتشاش در ورودی را انجام داد تا از مدارات در مقابل صدمه دیدن و معیوب شدن حفاظت شود و یا اینكه بایست از ایزولاسیون تا حدودی یا کلاً صرف نظر نمود.
ریپل در خروجی:
طبیعتاً مقداری نوسان در خروجی DC منابع تغذیه وجود دارد. به مقدار دامنه پیك تا پیك این نوسانات ریپل می گویند. هر خروجی كه دارای ریپل باشد، حتماً دارای تعدادی هارمونیك بغیر از فرکانس صفر هرتز است. به همین خاطر اغلب مقدار خروجی را به جای معرفی با مقدار DC آنرا با مقدارrms نشان می دهند. هر چه مقدار نسبت ثابت ریپل به مقدار DC كوچكتر باشد بهتر است. این نسبتِ در صدیِ ریپل را می توان با استفاده از ----- پایین گذر متشكل از سلف و خازن و یا افزایش فركانس ورودی و كلیدزنی با سرعت زیاد تا حد قابل ملاحظه ای كاهش داد.
رگولاسیون:
ولتاژ خروجی در یك منبع تغذیه متأثر از عواملی می باشد كه این عوامل عبارتند از:
الف) تغییرات در ولتاژ ورودی.
ب ) تغییرات در جریان بار.
ج ) تغییرات در درجه حرارت محیط.
یك منبع تغذیة رگوله معمولاً دارای مدارات فیدبك برای جبران این تغییرات و اصلاح آنها و محدود كردن این تغییرات در ناحیة قابل قبولی می باشد. این فیدبك ها ممكن است عمل رگولاسیون را به صور (1)رگولاسیون خط، (2)رگولاسیون بار، (3)رگولاسیون حرارتی، انجام دهد.
پاسخ حالت گذرایی:
پاسخ به تغییرات ناگهانی و گذرای جریان بار یكی از پارامترهای مهم در هر منبع تغذیه ای است. در حالت بار كامل در صورتی كه جریان بطور وصل شدن ناگهانی كلید در بار جاری شود، حتی در صورتی كه بار متصل به ترمینال خروجی جریان كمی را از منبع تغذیه دریافت كند، ولتاژ خروجی ناگهان می افتد و از ولتاژ حالت بی باری كمتر می شود و سپس توسط رگولاسیون به یك حد پایدار خواهد رسید. از طرف دیگر در حالتی كه منبع تغذیه با بار كامل در حالت پایدار به سر می برد اگر ناگهان بار توسط كلید قطع شود، آنگاه ناگهان ولتاژ خروجی صعود می كند، و ازحالت قبلی خود فراتر می رود و سپس با چندین نوسان به حالت پایدار بدون بار خواهد رسید. در این حالت ممكن است كه قطعاتی كه در بلوكهای خروجی منبع تغذیه هستند این سطح تغییرات را تحمل نكنند و از بین بروند. در بعضی از موارد دربعضی از سیستمها ممكن است كه خروجی به حالت پایدار نرسد و نوسانی یاحتی ناپایدار شود. از آنجا كه در خروجی اغلب منابع تغذیه ----- های صافی برای كاهش ریپل ولتاژ و جریان می باشند كه این فیلترها دارای ظرفیتهای خازنی بزرگی هستند. با ناپایدار شدن ولتاژ امكان انفجار در خازن وجود دارد.
از سوی دیگر زمان بازیابی یا Recovery Time زمان لازم برای بازگشت به حالت پایدار طبیعی می باشد، كه بایستی تاحد ممكن این زمان كوچك باشد. پس باید توسط روشهای رگولاسیون خاص ولتاژ خروجی را محدود كرد و سعی نمود كه در كمترین زمان ممكن و با كمترین نوسان و Over Shoot به حد پایداری خود برسد. زمان پاسخ گذرایی در منابع تغذیه و بخصوص در منابع تغذیه سوئیچینگ با روشهای مختلفی كه سازندگان SMPS از آن استفاده می كنند نظیرحلقه های فیدبك و جبران ساز و قرار دادن فیلترهای مخصوص در طبقات مختلف منبع تغذیه كه در قسمتهای بعدی به آن اشاره می شود، خیلی كوتاه خواهد شد.
راندمان:
یك منبع تغذیه بدون بازدهی مطلوب دو خاصیت زیر را دارا می باشد:
1- انرژی محدود: از این قبیل منابع می توان به باطری اشاره كرد كه با مصرف مستمر انرژی اولیه خود را رفته رفته از دست می دهد و توان خروجی آن به سمت صفر میل می نماید.
2- حجم زیاد و نیاز داشتن به هیت سینكها بزرگ: از این منابع تغذیه می توان منابع تغذیه با ترانسفورماتور را نام برد كه انرژی زیادی صرف خنك سازی و تلفات حرارتی آن می شود.
حفاظت:
همة منابع تغذیه با روشهای خاصی در برابر شرایط ناخواسته محافظت می شوند كه حفاظت های مشترك بین كلیه منابع تغذیه عبارتند از:
1- حفاظت در برابر اضافه ولتاژ: از مهمترین حفاظتها، محافظت بار و منبع تغذیه در مقابل اضافه ولتاژ است. ساده ترین نوع كنترل ولتاژ در چنین مواقعی خاموش شدن منبع تغذیه بصورت اتوماتیك است. این مدل از كنترل كننده ها در زمانهای ابتدائی حالت گذرا عمل می كند. عموماً ممكن است از یك میله تریستوری برای این منظور استفاده شود. در زمانی كه تریستور قابلیت روشن شدن را دارد، درصورتی كه سنسور قرار داده شده در خروجی احساس كند كه ولتاژ از حد مجاز بالاتر رفته است بلافاصله آتش شده و ورودی و خروجی منبع تغذیه را با هم قطع می كند. در روشهای دیگر با اتصال كوتاه كردن خروجی، یك جریان اتصال كوتاه از مدار می گذرد و محدود كننده های جریان در این زمان عمل كرده و با استمرار یافتن این عمل می توان خروجی منبع تغذیه را تا حد مجاز قابل قبولی كاهش داد و در برابر اضافه ولتاژ از سیستمها محافظت كرد.
2- حفاظت در برابر اضافه جریان: بسیاری از منابع تغذیه دارای انواع مختلف محدود كننده های جریان هستند. بنابراین اگر جریان بار از سطح مجاز بالاتر رود، در نتیجه ولتاژ خروجی كاهش یافته و طبق قانون اهم جریان در سطح مجاز و قابل اطمینانی محدود می شود.
3- حفاظت در برابر اتصال كوتاه: روش حفاظت در مقابل اضافه جریان امكان محافظت در برابر اتصال كوتاه را می تواند فراهم نماید، ولی این شرط كافی برای حفاظت منبع تغذیه در برابر جریان اتصال كوتاه نمی باشد. چون اتصال كوتاه اغلب در حالت ماندگار اتفاق می افتد و به راحتی بر طرف نخواهد شذ. به همین خاطر با استمرار این شرایط و تلفات حرارتی زیاد امكان آتش سوزی زیاد است. برای جلوگیری از چنین اتفاق ناخوش آیندی باید از مدار شكن استفاده كرد تا بلافاصله مدار را خاموش كند. و تا وقتی كه اتصال كوتاه در ترمینالهای منبع تغذیه از بین نرفته است، امكان روشن كردن منبع تغذیه وجود نداشته باشد.
4- حفاظت در مقابل جریان تهاجمی: SMPSها عموماً دارای خازنهای بزرگ جهت نرم كردن ولتاژ DC و جلوگیری ریپل ولتاژ در نزدیك ورودی هستند، كه باعث می شود جریان بزرگی در لحظه روشن كردن سوئیچ ها در مدار جاری گردد. بسیاری از SMPSها دارای محدود ساز جریان برای كاهش دادن جریان هجومی می باشند.
تداخل الكترومغناطیسی:
مسأله تداخل الكترومغناطیسی یا EMI در سیستمهای خطی در طیف فركانسی كوچكتر از KHZ20 در منابع تغذیه سوئیچینگ قابل چشم پوشی می باشد. اما با بالا رفتن فركانس، هارمونیكهای با فركانس بیشتر از فركانس اصلی، ایجاد تداخل در باندهای رادیویی و مخابراتی می كنند. از آنجایی كه منابع تغذیة سوئیچینگ امروزه در توانهای بالا هم كاربرد های وسیع پیدا كرده اند، این گونه از منابع تغذیه سوئیچینگ به عنوان یك منبع تولید نویز شدید و قوی برای مدارات مخابراتی شناخته می شوند. بنابراین با ----- كردن ورودی و خروجی، میزان اثر تداخل الكترومغناطیسی را تا حد امكان باید كاهش داد.
زمان Hold Up:
این زمان در SMPSها خیلی مهم است و بایستی كه با ایجاد اشكال در خروجی بتوان بلافاصله ورودی منبع تغذیه را قطع كرد. این زمان عموماً بر طبق استاندارد، حدود یك یا دو سیكل با فركانس 50HZ یعنی زمانی بین 20 الی 40 میلی ثانیه می باشد.
رنج حرارتی:
یك نكته قابل توجه در مورد منابع تغذیه سوئیچینگ، خصوصاً منابع تغذیة سوئیچینگی كه در داخل محفظه نگاهداری می شوند، مسألة بالا رفتن سریع حرارت در داخل CASE یا محفظه است. این حرارت ممكن است كه حتی از دمای بیرون جعبه هم بیشتر باشد و قطعات منبع تغذیه از این حرارت خیلی تأثیر پذیر هستند. بنابراین باید رنج حرارتی كه بدلیل مصرف توان در داخل جعبه تغییر می كند را مدِ نظر قرار داد و با طراحی مناسب پایداری حرارتی را در منبع تغذیه سوئیچینگ بخوبی حفظ نمود.
ابعاد:
حجم فیزیكی و پهنای یك منبع تغذیه طبق ضرایب خاصی محدود می شود. با دانستن مشخصات كاری منابع تغذیه سوئیچینگ می توان مقدار حجم یك منبع تغذیة سوئیچینگ را براحتی محاسبه كرد. عموماً SMPS هایی كه با فركانس كلیدزنی بالاتر از فركانس صوتی دارای حجم كوچكی هستند، چرا كه كلیدهایی كه در این رنج كار می كنند دارای تحمل توان كمی هستند. با توجه به مسألة EMI نمی توان سرعت كلیدزنی را خیلی افزایش داد. چون باعث تولید نویز مخابراتی مخربی خواهد شد. پس می توان نتیجه گرفت كه حجم و اندازه یك SMPS نسبت عكس با فركانس كلیدزنی و نسبت مستقیم با توان منبع تغذیه دارد.
انواع استانداردهای معتبر در SMPS ها:
بسیاری از كشورهای سازنده منابع تغذیه سوئیچینگ دارای معیارهای تقریباً ثابت و مشابه در رابطه با SMPS ها می باشند. برای مثال در اروپا یكی ازسازندگان مهم آلمان كه خود یکی از مهمترین پایه گذاران SMPS است یعنیVerbakd Deutscher Electroniker (VDE) است كه بسیاری از تستهای بین المللی را دارا می باشد.
یكی از مسائل مهم منبع تغذیه تثبیت و كنترل روی اشكال متفاوت EMI است. كه استاندارد (VDE) معیارهایی برای حل این مشکل دارد. این معیارها نسبتاً با استانداردهای مشابه آمریكایی تطابق دارند.
تستهای استاندارد قابل اطمینان معتبر دیگر در مورد منابع تغذیه سوئیچینگ موجود است كه عبارتند از Underwriters Laboratory (UL) كه این تستها در ایالات متحده امریكا انجام می شود. استاندارد دیگری كه در كانادا بر روی منابع تغذیه سوئیچینگ اعمال می شود، Canadian Standard Association (CSA) است.
نكته قابل توجه در مورد (UL) و (CSA) این تستها اغلب در مورد محصولات الكتریكی که در امریكا و كانادا بکار برده می شوند تصویب شده است، وحتماً این تستها باید در مورد این اقلام انجام شود و در مورد محصولاتی كه به سایر نقاط جهان صادر می شوند انجام نمی شود.
استاندارد International Electro technical Commission (IEC)، استاندارد دیگری است كه حتماً یك منبع تغذیه سوئیچینگ باید از تستهای آن سر بلند بیرون آمده باشد. به عنوان مثال IEC380 برای اعطاء مجوز به یك محصول که 3750v متناوب را بین ورودی و خروجی مدار اعمال می كند. باید مدارات اولیه و ثانویه فاصله 8mm و عایق بین فلزات و سایر اجزاء مدار با ضخامت 3mm را باید رعایت كرده باشند. این تست قویتر از انواع مشابه در استانداردهای آمریكایی است.
تست تداخل الكترومغناطیسی در استانداردهایIEC478 part 3 و همچنین در آلمان طبق VDE0871 و در بریتانیا BS800 مصوب 1983 میلادی و ... دارای قوانین و معیارهای مشخصی می باشد. حتماً در منابع تغذیه سوئیچینگ و هر نوع محصول الكتریكی دیگر بایست به این استانداردها توجه نمود.
اقتصادی بودن:
مهمترین مسأله برای تولید كننده و مصرف كننده هر كالایی بحث اقتصادی و مقرون بصرفه بودن آن است. یك طراح باید به قیمت تمام شده كالا توجه ویژه داشته باشد. طبیعتاً هر چه كارایی یك سیستم بالا رود قیمت آن هم گرانتر خواهد شد.
انرژی:
مصرف انرژی منابع تغذیه سوئیچینگ را توسط مدارات هوشمند میكروپروسسوری می توان تا حد ممكن كاهش داد. برنامه ای كه امروزه طراحان آنرا پیش گرفته اند، تدوین قوانین خاص برای تحقق بخشیدن به این مهم است. از این قبیل قوانین می توان به برچسب ستاره انرژی امریكا service mark of the U.S. EPA اشاره كرد.
با خاموش كردن منابع تغذیه سوئیچینگ به صورت Stand by می تواند از تلفات انرژی ناشی از كلیدزنی و ... درمواقعی كه بار به ترمینال منبع تغذیه متصل نمی باشد، تا حد چشمگیری جلوگیری كرد و همچنین داغ شدن منبع تغذیه را در زمان بی باری كاهش داد.
منبع
برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید
تغییر سیستمهای مکانیکی و برقی به سیستمهای الکترونیکی در بیشتر تکنولوژیهای عمده، سیستمهای الکترونیکی جایگزین بخش‌های مکانیکی شده و از آن پیش افتاده‌اند. سیستم تلفن در اصل مجموعه‌ای از اجزای مکانیکی (یعنی سیستم شماره‌گیر) بود که در آن حرکت فیزیکی به علائم الکتریکی تبدیل می‌شد. با وجود این، امروزه تلفن تماماً الکترونیکی است ؛ امروزه چاپ الکترونیکی شده است. تلویزیون، کامپیوتر و بسیاری از ابزارهای دیگر نیز که در زندگی روزمره از آن استفاده میکنیم همین گونه‌اند. سیستمهای الکترونیکی مسلماً یک سره بر تکنولوژی فکری متکی هستند زیرا محاسبات ریاضی و نوشتن نرم‌افزار و برنامه‌ها کارکرد آنها را ممکن می‌گرداند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
مقدمه:
امروزه یک تراشه‌ی ریز سیلیکنی(میکروپروسسور) حاوی مدارهای الکترونیکی دارای صدها هزار ترانزیستور و همه‌ی اتصالات لازم و بهای آن فقط چند دلار است. مداربندی روی این تراشه میتواند خود میکروکامپیوتری باشد با ظرفیت پردازش ورودی / خروجی و حافظه‌ی دستیابی تصادفی و..
یکی از برجسته‌ترین تغییرات، کوچک شدن وسایلی است که هادی برق هستند یا تکانه‌های برقی را منتقل میکنند. وسایل اولیه مانند لامپهای خلاء که در رادیوهای قدیمی دیده میشود حدود ۵ تا ۱۰ سانتی‌متر ارتفاع داشتند. اختراع ترانزیستور تغییری شگرف را به دنبال داشت: توانایی تولید وسایل میکروالکترونیک با صدها کارکرد از جمله کنترل، تنظیم، هدایت و حافظه که میکروپرسسورها به اجرا درمی‌آورند. در آغاز هر تراشه ۴ کیلو بایت حافظه داشت که بعدها به ۸، ۱۶، ۳۲، ۶۴ کیلو بایت افزایش یافت و امروزه سازندگان میکروپروسسور تراشه‌هایی تولید میکنند که ظرفیت ذخیره‌سازی آنها چندین مگابایت یا حتی گیگا (میلیارد) بایت است.
.
.
اولین میکروپروسسور:
میکروپروسسور: پس از پیدایش الکترونیک دیجیتال و جنبه های جذاب و ساده طراحیهای دیجیتال و کاربردهای فراوان این نوآوری، با تکنولوژیهای SSI , MSI ، ادوات الکترونیک دیجیتال، مانند قطعات منطقی به بازار ارائه شد. شرکت تگزاس اولین میکروپروسسور ۴ بیتی را با فن آوری ۲SI طراحی و عرضه نمود که بعنوان بخش اصلی ماشین حساب مورد استفاده قرار گرفت و این گام اول در پیدایش و ظهور میکروپروسسورها بود.
BIOSوکاربرد میکروپرسسوردر کامپیوتر:
یکى از متداول ترین کاربردهاى Flash memory در سیستم ابتدایى ورودى / خروجى (basic input/output system) کامپیوتر است که معمولاً به BIOS شناخته مى شود. وظیفه BIOS که تقریباً روى هر کامپیوترى وجود دارد،آن است که مطمئن شود تمام قطعات و اجزاى افزارى یک کامپیوتر در کنار یکدیگر به درستى کار مى کنند . هر کامپیوترى در قلب خود براى پردازش درست اطلاعات شامل یک میکروپروسسور است . میکروپروسسور قسمت سخت افزارى کار است. براى انجام درست کار ، به نرم افزار نیز احتیاج است. هر کاربرى با دو نوع نرم افزار آشنا است:سیستم عامل و نرم افزارهاى کاربردى. BIOS نوع سوم نرم افزارى است که کامپیوتر شما براى
اجراى درست به آن نیازمند است.
BIOS چه کارى انجام مى دهد: نرم افزار BIOS مجموعه اى از وظایف مختلف را بر عهده دارد، ولى مهم ترین آنها اجراى سیستم عامل است. وقتى یک کامپیوتر روشن مى شود، میکروپروسسور سعى مى کند اولین دستورات را اجرا کند. ولى نکته در این است که این دستورات باید از جایى به میکروپروسسور اعلام شود. گرچه سیستم عامل روى هارد وجود دارد، ولى میکروپروسسور نمى داند اطلاعات در آنجاست. BIOS دستورات اولیه را براى این دسترسى به میکروپروسسور اعلام مى کند.
کاربرد میکروپروسسوردرانواع کارتهای هوشمند :
کارتهای هوشمند ((DRAC|TRAMSکارتهایی هستند که از یک قسمت پلاستیکی تشکیل گردیده اند که در داخل آنها یک چیپ میکروپروسسور ( PIHCROSSECORPORCIM) قرار دارد و اطلاعات لازم روی این چیپها قرار می گیرند. میزان و تنوع اطلاعاتی که در کارت ذخیره می گردد، به توانایی چیپ داخل آن بستگی دارد.
انواع مختلف کارتهای هوشمند که امروزه استفاده می شود، کارتهای تماسی ، بدون تماسی و کارتهای ترکیبی هستند.
کارتهای هوشمند تماسی بایستی در داخل یک کارت خوان قرار داده شوند. این کارتها یک محل تماس روی صفحه دارند که تماسهای الکترونیکی را برای خواندن ونوشتن روی چیپ میکروپروسسور )زمانی که در داخل کارت خوان قرار دارد(، فراهم می آورد. نمونه این کارتها در زندگی روزمره بسیار به چشم می خورد.
کارتهای بدون تماس ، یک آنتن سیم پیچی درون خود دارا هستند که همانند چیپ میکروپروسسور درداخل کارت ، گنجانده شده است . این آنتن درونی اجازه انجام ارتباطات و ردوبدل کردن اطلاعات را فراهم می آورد. برای چنین ارتباطی ، بایستی علاوه بر اینکه زمان ارتباطکاهش یابد، راحتی نیز افزایش پیدا کند..
کارتهای ترکیبی ، به عنوان هم کارتهای تماسی و هم کارتهای بدون تماس عمل می کنند و در حقیقت داخل این نوع کارتها هم چیپ الکترونیکی و هم آنتن وجود دارد وچنانچه کارت خوان وجود داشته باشد از کارت خوان می توان استفاده کرد و چنانچه وجود نداشته باشد، از آنتن کارت می توان ارتباط را برقرار کرد.
شاید این سوال پیش آید که چرا از کارتهای هوشمند )کارتهای حافظه دار( به جای کارتهای مغناطیسی استفاده می شود؟
پاسخ این است که ذخیره سازی اطلاعات در کارتهای هوشمند و میکروپروسسور دارهزار مرتبه بیشتر ازکارتهای مغناطیسی است . مزیت دیگر اینکه این کارتها از سرعت ذخیره سازی بالا ومکانیسم های ایمنی قویتری برخوردارند.
میکروپروسسور درکنترل فرکانس :
۵۲۰B یک دستگاه فرکانس متوسط است که بوسیله میکروپروسسور کنترل می شود، دارای نمایشگر LCD یا (Liquid Crystal Display و دو خروجی می باشد.
کنترل های تاچ سوییچ و نمایشگر LCD این امکان را به استفاده کننده می دهد که با سرعت و دقت پارامترها را انتخاب کرده و بر روی نمایشگر LCD به وضوح مشاهده نماید. تراپیست به سرعت با کنترل ها آشنا شده و از سهولت استفاده در درمانهای کلینیکی لذت خواهد برد.
خصوصیات منحصر به فرد :
۵۲۰B مانند هر دستگاه اینترفرنشیال می تواند به صورت دو الکترودی، چهار الکترودی، چهار الکترودی با سیستم وکتوراسکن مورد استفاده قرار گیردوآن به خاطر کنترل آن به وسیکه ی میکروپروسسور است. اما آنچه این دستگاه را متمایز می سازد جریان های کاملاً اختصاصی است.
میکرو پروسسور در دستگاههای کارت خوان :
این سیستم با استفاده از کارت-بلیت هوشمند بدون تماس قادر به ثبت اعتبار مالى و دیگر اطلاعات دارنده کارت مى‌باشد. و موارد استفاده ی آنها در این مکانهایی است .
· مترو،· اتوبوسرانى،· عوارض اتوبان
· تعاونى فرهنگیان،· تسهیلات رفاهى و بُن کارمندى
· مراکز تفریحى و باشگاههاى ورزشى
· شناسنامه پزشکى بیمار
· سلف سرویس دانشگاهها و ادارات
· پارکینگها
· کارت تلفن،· پارکومتر،· جایگاههاى سوختگیرى
مشخصات سختافزاری دستگاه:
· میکروپروسسور: ۱۶ بیت
· پردازنده رمزنگار کمکى
· ارتقاء خودکار نرم· افزارى با فلاش بایوس (منحصر بفرد در ایران)
· حافظه: ۵۱۲Kb اصلى و ۵۱۲Kb براى Bios
· بازسازى هوشمند اطلاعات کارت
· سازگارى ساختار کارت با استاندارد بین· المللى
· ذخیره· سازى دوگانه اطلاعات براى بازیافت اضطرارى
· رابط: RS232, RS422 و مودم (RS485 بنا به سفارش)
· پورت چاپگر
· مجهز به UPS داخلى جهت کار هنگام قطع برق
· باترى پشتیبان براى نگهدارى اطلاعات
· ۲ رله براى کنترل چراغ سبز و قرمز (و آژیر)
· نمایشگر با کیفیت· FSTN داراى لامپ· پس· زمینه·
· امکانات جانبی: اتصال به راه· بند،· نمایشگر بزرگ بیرونى،· صفحه· کلید بیرونى
مشخصات کارت:
· چیپ MIFARE
· ابعاد: ISO 7816
· حافظه: ۱۰۲۴ بایت (*۸ BIT) EEPROM
· عمر خدماتى چیپ: ۱۰۰۰۰۰ بار نوشتن،· ۱۰ سال حفظ اطلاعات
میکروکنترلر چیست ؟
مقدمه
كلیه مدارات الكترونیكی نیاز به منبع تغذیه دارند. برای مدارات با كاربرد كم قدرت از باطری یا سلولهای خورشیدی استفاده میمیکروکنترلر چیست ؟ قطعه ای که این روزها دارد جای خود را در خیلی از وسایل الکتریکی باز از تلفن گرفته تا موبایل از ماوس لیزری که الان دستتان روی آن است و دارین باهاش کامپیوتر رو کنترل میکنید تا هر وسیله ای که بتوان پیچیدگی رو در اون دید میتونید یک میکروکنترلر رو ببینید . شود. منبع تغذیه به عنوان منبع انرژی دهنده به مدار مورد استفاده قرار می گیرد.
کلمه میکروکنترلر:
این کلمه از دو کلمه 1- میکرو -2 کنترلر تشکیل شده
*میکرو : میدونین که این یک واحد یونانی است و برابر با 10 به توان منفی 6 متر است. یعنی یک ملیونیوم متر واحده خیلی کوچیکیه نه....ولی واحدهای خیلی کوچیکتر از این هم داریم که در الکترونیک مورد استفاده قرار میگیرند در قسمتهای بعدی توضیحیهاتی راجع به این واحد ها و موارد استفاده آنها داده میشه.
*کنترلر : که همه معنی و مفهومشو میدونین . یعنی کنترل کننده به تعبیری یعنی "مغز " البته بدون تفکر فقط دستوراتی که به اون داده میشه به نحو احسن انجام میده.
حالا چرا این کلمات ؟
به نظر من کلمه میکرو به دو منظور استفاده شده منظور اول و مهم سرعت عمل میکروکنترلر است که میتواند تا یک ملیونیوم ثانیه باشد و دستوارتی که به اون میدیم با این سرعت انجام بده به همین خاطر واژه میکرو رو به اون اختصاص دادن البته معنی دوم آن شاید کوچیکی این قطعه باشد که تا یک ملیونیوم متر کوچیک شده شاید باور کردنی نباشه ولی در یک تراشه ممکنه بیش از یک ملیون تراتزیستور به کار رفته باشه. این کلمه وقتی اهمیتش کامل میشه که با واژه کنترلر عجین بشه تا معنیش کامل بشود .
حالا نحوه انجام دادن کار میکروکنترلر را به صورت کلی بررسی میکنیم :
تا حالا همه شما با ماشین حساب کار کردین تا حالا به نحوه کار کردنش فکر کردین شما اطلاعاتتون را که همون عملیات ریاضی هست به وسیله صفحه کلید به اون میدید بعد ماشین حساب این اطلاعات رو بر مبنای دستوراتی که قبلا به اون داده شده پردازش میکند و جواب را رویlcd نمایش میدهد. در واقع یک میکروکنترلر برنامه ریزی شده به عنوان مغز ماشین حساب این اطلاعات یا داده رو از صفحه کلید میگیره روشون پردازش انجام میده و بعد بر روی lcd نمایش میده.
کار میکروکنترلر دقیقا مشابه این است میکرو کنترلر بر مبنای یک سری ورودی که به اون داده میشه مثلا این ورودی از یک سنسور دما باشه که درجه حرارت رو میگه یا از هر چیز دیگه مثل صفحه کلید بر مبنای این ورودی ها و برنامه ای که قبلا ما به اون دادیم خروجیشو تنظیم میکنه که ممکنه خروجیش یک موتور باشه یا یک lcd یا هر چیز دیگری که با الکتریسیته کار بکند. حالت دیگری هم میتونه باشه که فقط میکروکنترلر بر مبنای برنامه ای که به اون دادیم عمل کند و خروجیش رو فقط بر اساس برنامه بگیرد.
ساختمان داخلی میکروکنترلر:
کامپیوتری که الان بر روی اون دارین کار انجام میدین دارای یک پردازنده مرکزیه به نام cpu که از کنار هم قرار گرفتن چندین ملیون ترانزیستور تشکیل شده و بر روی اطلاعات پرداژش انجام میده . میکرو کنترلر هم عینا دارای یک پردازنده مرکزی به نام cpu است که دقیقا کار cpu کامپیوتر رو انجام میده با این تفاوت که قدرت و سرعت پردازشش از cpu کمتره که به اون میکروپرسسور میگن در بخش بعدی فرق میکرو پرسسور و میکروکنترلر را بررسی میکنیم. میکروکنترلر علاوه بر cpu دارای حافظه است که ما برنامه ای که بهش میدیم در اون قرار بگیره در کنار حافظه در میکروکنترلرهای امروزی تایمرها برای تنظیم زمان کانتر ها برای شمردن کانال های آنالوگ به دیجیتال پورت های برای گرفتن و دادن اطلاعات و امکاناتی دیگر که بعدا مفصل راجع به هر کدام توضیح داده میشه تشکیل شده و همه اینها در یک چیپ قرار گرفته که تنکنولوژی جدید اونو تو یک تراشه به اندازه یک سکه قرار داده.
تفاوت میکروپروسسور و میکروکنترلر:
میکروپرسسور همانطور که گفته شد یک پردازنده است و برای کار باید به آن چیپ های حافظه و چیز های دیگری را به اون اضافه کرد این امکان به درد این میخورد که بر حسب کارمان حافظه مناسب و دیگر قطعات را مانند تایمرها و غیره به صورت بیشتری استفاده کنیم ولی مدار خیلی پیچیده میشود و از لحاظ هزینه هم هزینه بیشتر میشود به همین دلیل امروزه از میکروپرسسورها کمتر استفاده میشود اما این روزها میکرو کنترلر های جدید با حافظه های زیاد تعداد تایمر زیاد پورت های زیاد و تنوع بسیار زیاد انها بر حسب این امکانات دست ما را باز گذاشته است تا دیگر میکروپرسسورها را فراموش کنیم.
آیا میکروکنترلر چیز جدیدی را با خود آورده است ؟
جواب منفی است تمام کارهایی که ما با میکروکنترلر میتوانیم انجام بدهیم با قطعات دیگر هم میتوانیم انجام بدهیم چون ما قبلا هم تایمر داشتیم هم کانتر هم حافظه هم پردازنده و... . در واقع میکروکنترلر قطعه ای است با تمام این امکانات که به صورت یک آی سی آماده شده است و هزینه پیچیدگی و حجم را به نحوه قابل ملاحضه ای کاهش میدهد.
عیب میکروکنترلر:
میکروکنترلر با این همه مزایا که گفتیم دارای یک عیب کوچیک است .و آن سرعت پایین ! است آیا سرعتی معادل یک ملیونیوم ثانیه سرعت کمی است ؟ سرعت کمی نیست ولی یک مثال شاید بحثو بهتر باز کند
یک گیت منطقی رو در نظر بگیرین که با توجه به ورودی خروجیشو تنظیم مکنه سرعت عمل این گیت منطقی 10 به توان منفی 9 ثانیه است یعنی نانو ثانیه ولی اگر ما بخواهیم این گیت رو با میکروکنترلر کار کنیم سرعتی معادل میکرو ثانیه داریم پس از لحاظ سرعت برای کاربردهای خیلی محدودی میکروکنترلر مناسب نیست.
خب حالا این میکروکنترلر را با این همه کاربرد کی ساخته؟
حدود 4 دهه پیش در سال 1971 میلادی شرکت اینتل اولین میکروکنترلر را ساخت و اولین میکروکنترلر را با نام 8080 در اوایل سال 1980 روانه بازار کرد .همین شرکت اینتلی که الان در ساخت cpu یکه تاز دنیاست .اما بعدا این امتیاز رو به شرکت های دیگری واگذار کرد و شرکت های زیادی در حال حاضر میکروکنترلر های مختلف تولید میکنند
برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید
فیدبك از تكنیكهائی است كه به كمك آن مدارات الكترونیكی و مخابراتی را كنترل كرده و قابلیتهای خاصی را به مدار می افزاید. در این مقاله سعی بر آن است كاربرد فیدبك در تقویت كننده ها بیان كنم.
بحث فیدبك را از انواع آنها شروع و سپس مزایا و معایب آنرا برمی شمریم. از آنجا وارد فیدبك الكترونیكی شده و در انواع آنها و نحوه حل مسائل آنها بحث می كنیم.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]انواع فیدبك
فیدبك(پسخورد) از لحاظ علامت بر دونوع مثبت و منفی و از لحاظ حلقه به دو نوع تقسیم می شود:
فیدبك حلقه باز(Open-Loop): در این نوع فیدبك خروجی، ورودی را تعقیب می كند، ولی نه به صورت مقایسه بلكه خروجی با ورودی رابطه ای مستقیم و به اندازه بهره مسیر دارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
این فیدبك در صورت دارا بودن تجربه قبلی طراح -یعنی طراحی دقیق بهره حلقه به منظور انجام كار بدون ناپایداری- دارای اعتبار نسبی است.
فیدبك حلقه بسته(Closed-Loop): در این نوع فیدبك خروجی، ورودی را تا آنجائی تعقیب می كند كه برابر با آن شود. در صورت برابر نبودن سیگنال مقایسه غیر صفر بوده و به ورودی فیدبك اعمال شده و متناسب با آن خروجی افزایش یا كاهش می یابد تا در مقایسه بعدی حلقه مطمئن شود كه ورودی با خروجی برابر است و هنگامی كه سیگنال اختلاف Ve صفر شود خروجی همان ورودی است. تا اینجای بحث بهره حلقه فیدبك یعنی B=1 است و بهره A به اندازه كافی بزرگ است. حالا در صورتیكه بهره این حلقه مخالف 1 و برابر B باشد محاسبات را به ترتیب زیر انجام می دهیم تا خروجی را بر حسب ورودی بدست آوریم:
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
علامت منفی در مخرج رابطه بهره فیدبك هنگامی ظاهر می شود كه محاسبات را بر اساس علامت + در شكل صورت گیرد كه فیدبك مثبت نام دارد و از نظر پایداری مطلوب نیست، ولی در نوسان سازها كاربرد دارد. ولی در صورت داشتن فیدبك منفی(-) علامت مثبت در مخرج است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]مزایا و معایب
كاهش بهره
تثبیت بهره (كاهش تغییرات خروجی در اثر تغییرات بهره)
افزایش میزان سیگنال به نویز
افزایش پهنای باند به صورت (BWnew=BWold.(1+A.B
افزایش یا كاهش مقاومتهای ورودی و خروجی به صورت دلخواه كه در مبحث بعدی نحوه اعمال این تغییر را خواهید دید.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]انواع فیدبك
فیدبك(پسخورد) از لحاظ نمونه برداری از خروجی و انتقال به ورودی به چهار نوع تقسیم می شود:
فیدبك ولتاژ-ولتاژ(بهره ولتاژ): به این فیدبك موازی-سری نیز می گویند.
فیدبك ولتاژ-جریان(مقاومت انتقالی): به این فیدبك موازی-موازی نیز می گویند.
فیدبك جریان-جریان(بهره جریان): به این فیدبك سری-موازی نیز می گویند.
فیدبك جریان-ولتاژ(هدایت انتقالی): به این فیدبك سری-سری نیز می گویند.
در زیر بلوك دیاگرام فیدبك های فوق را می بینید:
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]اصول فیدبك
منظور از كلمه موازی در خروجی به معنای نمونه ولتاژ، و در ورودی به معنای تركیب جریان است.
منظور از كلمه سری در خروجی به معنای نمونه جریان، و در ورودی به معنای تركیب ولتاژ است.
اگر اتصال شبكه فیدبك به خروجی یا ورودی به صورت مستقل و یا با استفاده از عناصر غیرفعال مشابه خازن، مقاومت و یا سلف باشد، اتصال را موازی و اگر با استفاده از عناصر فعال مشابه ترانزیستور به ورودی یا خروجی متصل شود، اتصال سری است.
در اتصال فیدبك از هر طرف، اگر مقاومت دیده شده از آن سمت برابر R باشد(در حالت مدار باز)، با فرض وجود اتصال سری مقدار این مقاومت در ضریب D=1+A.B ضرب، و اگر اتصال موازی بود، بر D تقسیم می شود. به این مقدار جدید RF یعنی مقاومت فیدبك گویند. بهره مدار اصلی از بدست آوردن بهره مدار با اثر بارگذاری بند 5 همین اصول و تقسیم آن بر D حاصل می شود كه به آن AF=Awith loading effect/D گویند.
برای یافتن مدار معادل بدون فیدبك با اثر بارگذاری(Loading)، در نگاه كردن از هر طرف برای یافتن بارهای R1 و R2، اگر اتصال طرف مقابل سری بود آنرا از مدار باز و اگر موازی بود اتصال را به زمین متصل می كنیم.
مقادیر B از لحاظ دیمانسیونی معكوس مقادیر A هستند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]گامهای حل مسائل فیدبك
نوع نمونه برداری را از لحاظ سری و موازی بودن مشخص می كنیم.
با توجه به بند 1 ، نوع A و B را از لحاظ دیمانسیونی تعیین می كنیم.
با توجه به بند 5 اصول فیدبك مدار معادل بدون فیدبك با اثر بارگذاری را بدست می آوریم.
مقدار A و Ri و Ro را در مدار فوق(بند3) محاسبه می كنیم.
مقدار B را محاسبه می كنیم.
مقادیر AF و RiF و RoF را با توجه به بند 4 اصول فیدبك بدست می آوریم.
برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید
peter-se
20-05-2009, 19:04
اقا به صورت حرفه ای دمت گرم واقعا استفاده کردم باز هم ادامه بده
آمپر متر چيست؟
لغت ammeter از كلمه amper مشتق شده است. توجه كنيد كه حرف P در كلمه amper حذف شده است و فقط دو حرف اول اين كلمه در لغت ammeter بكار رفته است.
ريشه لغوي
لغت ammeter از كلمه amper مشتق شده است. توجه كنيد كه حرف P در كلمه amper حذف شده است و فقط دو حرف اول اين كلمه در لغت ammeter بكار رفته است.
ما نميتوانيم الكترونها يا پروتونها را ديده يا لمس كنيم. به همين دليل نميتوانيم آنها را بشماريم. در نتيجه به ابزاري احتياج داريم تا بتوانيم آنها را بشماريم. شدت روشنايي لامپ مشخصاتي از شدت جريان را به ما نشان ميدهد، ولي دو نقص اصلي دارد. اول اينكه نمي‌تواند شدت جريان را در واحدي كه به آساني قابل يادداشت و مقايسه با اندازه گيري شدت جريان در محلها و زمانهاي ديگر است، اندازه بگيرد. همچنين در شدت جريانهاي معين ميتوان از آن استفاده كرد. اگر مقدار شدت جريان خيلي كم باشد، لامپ روشن نميشود و اگر شدت جريان خيلي زياد باشد، لامپ مي‌سوزد. براي رفع نقص اول به ابزاري احتياج داريم كه به ما نشان دهد، چند آمپر (چند كولن الكترون در هر ثانيه) در مدار جريان دارد. دستگاه مخصوصي كه اين اندازه گيري را انجام ميدهد، آمپرمتر (ammetr) ناميده ميشود.
طرز كار آمپرمتر
آمپرمتر مقدار شدت جرياني را كه از آن مي‌گذرد، بوسيله يك عقربه كه در روي صفحه درجه بندي شده حركت ميكند، نشان ميدهد. ميزان انحراف عقربه آمپرمتر با تعداد الكترونهايي كه از اين دستگاه مي‌گذرند، نسبت مستقيم دارد. يعني نشان ميدهد كه چه مقدار بار الكتريكي در ثانيه از آن عبور ميكند.
طرز استفاده از آمپرمتر
آمپرمتر از خيلي جهات شبيه كنتور آب است كه ميزان آب مصرف شده منازل را اندازه ميگيرد. هر دو دستگاه (آمپرمتر و كنتور آب) بايد طوري در مدار قرار گيرند كه جريانهاي الكتريسيته و آب از آنها بگذرد، تا بتوان شدت جريان را اندازه گرفت. تمام آبي كه از لوله اصلي وارد خانه ميشود، بايد از كنتور آب عبور كند. آمپرمتر نيز بايد طوري قرار گيرد كه تمام جريان الكتريسته از ان بگذرد، تا بتوان تمام شدت جريان الكتريكي را بوسيله آن اندازه گرفت. اين نوع اتصال را اتصال متوالي يا سري ميگويند. يعني اجزا تشكيل دهنده مدار در يك خط مستقيم (يك مسير هدايت كننده) به يكديگر اتصال دارند.
مراحل قرار دادن آمپرمتر در مدار
براي قرار دادن آمپرمتر در مدار متوالي به ترتيب زير عمل كنيد.
1. نيروي خارجي را كه به مدار وارد ميشود، قطع كنيد.
2. آن قسمت از مدار را كه آمپرمتر در آن قرار دارد، باز كنيد يا ببريد.
3. انتهاي مثبت آمپرمتر را به سيمي كه به قطب مثبت پيل ميرود، وصل كنيد.
4. انتهاي منفي آمپرمتر را به سيمي كه به قطب منفي پيل ميرود، وصل كنيد.
مراحل 4 , 3 (كه عبارتند از انتقال مثبت به مثبت ، منفي به منفي) را دقت در پلاريته مينامند و اين امر مهم است. زيرا دستگاه اندازه گيري آمپرمتر شدت جريان را در يك جهت نشان ميدهد. اگر دستگاه اندازه گيري را بطور عكس در مدار قرار دهيم، چون جريان در جهت عكس (كه مناسب آمپرمتر نيست) از آن مي‌گذرد و انحراف عقربه بوجود مي‌آيد كه باعث شكسته شدن يا خم شدن آن ميگردد. فيش قرمز را به جك قرمز آمپرمتر و فيش سياه را به جك سياه در بالاي آمپرمتر وصل كنيد.
خطاي دستگاه اندازه گيري (Meter Tolrances)
بايد توجه داشت كه در يك مدار معين آمپرمترهاي مختلف ، اندازه شدت جريان را با كمي اختلاف نشان ميدهند. اين امر بدان دليل است كه مقداري از انرژي كه در مدار جريان دارد، براي بكار انداختن آمپرمتر مصرف ميشود و همه آمپرمترها هم يكسان نيستند. همچنين به علت اختلافي كه در ساختمان آمپرمتر و تلف شدن انرژي وجود دارد، شدت جرياني را كه در روي آمپرمتر مي‌خوانيد، تقريبي است. دستگاه اندازه گيري درست است كه حدود خطاي آن 0± در صد اندازه واقعي باشد. يعني اگر شدت جريان اصلي 100 آمپر باشد، روي دستگاه آمپرمتر حدود 9 تا 10 آمپر را مي‌خوانيد.
بكار بردن آمپرمتر
1. يك آمپرمتر ساده را برداريد. در انتخاب دستگاه اندازه گيري دقت كنيد كه شدت جريان مدار نبايد بيش از حد تعيين شده براي اندازه گيري باشد. زيرا آمپرمتر بر حسب درجه بندي خود ، شدت جريانهاي معيني را ميتواند اندازه بگيرد. در مورد اين آزمايش ميتوانيد فرض كنيد كه آمپرمتر داراي توانايي كافي براي اندازه گيري شدت جريان ميباشد.
2. فيش قرمز را به جك قرمز و فيش سياه را به جك سياه وصل كنيد.
3. مطمئن شويد كه به مدار انرژي داده نميشود. كليد مدار بايد باز باشد (به خاطر حفظ جان خود هيچگاه سعي نكنيد كه آمپرمتر را در مداري كه انرژي الكتريكي در آن جريان دارد قرار دهيد).
4. با جدا كردن سيم رابط بين T2 و T1 مدار را باز كنيد. با قرار گرفتن آمپرمتر بين اين دو نقطه مدار كامل ميشود.
5. با رعايت پلاريته ، فيش سياه را به T1 و فيش قرمز را به T2 وصل كنيد. اگر پلاريته مناسب در نظر گرفته نشود، عقربه آمپرمتر به طرف چپ منحرف شده و اين عمل موجب خرابي دستگاه اندازه گيري خواهد شد.
6. كليد مدار را ببنديد و درجه‌اي را كه آمپرمتر نشان ميدهد بخوانيد. هميشه از روبرو به صفحه درجه بندي شده آمپرمتر نگاه كنيد و هيچوقت تحت هيچ زاويه‌اي درجه آمپرمتر را نخوانيد.
7. درجه‌اي را كه خوانده‌ايد، يادداشت كنيد.
8. كليد مدار را باز كنيد.
قوس الكتريكي چيست؟
تاريخچه
در سال 1802 پتروف (V.P.Petrof) كشف كرد كه اگر دو تكه زغال چوب را به قطب هاي باتري بزرگي وصل كنيم و آنها را به هم تماس دهيم و سپس كمي از هم جدا كنيم شعله روشني بين دو تكه زغال ديده مي شود. و انتهاي آنها كه از شدت گرما سفيد شده است نور خيره كننده اي گسيل مي دارد. قوس الكتريكي هفت سال بعد ديوي (H.Davy) فيزيكدان انگليسي اين پديده را مشاهده نمود و پيشنهاد كرد كه اين پديده به احترام ولتا قوس ولتا ناميده شود.
آزمايش ساده
اگر بخواهيم در يك روش ساده اي ايجاد قوس الكتريكي را نشان دهيم بايد دو تكه كربن را روي گيره قابل تنظيم سوار نمود (بهتر است كه به جاي زغال چوب معمولي ميله خاصي كه از كربن قوس ساخته مي شود و با فشار دادن مخلوط گرافيت ، كربن سياه و مواد چسبنده به وجود مي آيند، استفاده شود).
چشمه جريان مي تواند برق شهر هم باشد براي اجتناب ازاينكه در لحظه تماس تكه هاي كربن مدار كوتاه ايجاد شود بايد رئوستايي به طور متوالي به قوس وصل شود.
معمولا برق شهر با جريان متناوب تغذيه مي شود. ولي در صورتي كه جريان مستقيم از آن عبور كند قوس پايدارتر است به طوري كه يكي از الكترودها هميشه مثبت «آند)و ديگري همواره منفي «كاتد)است.
ماهيت قوس الكتريكي
در قوس الكتريكي الكترودها در اثر حرارت سفيد رنگ مي شود. ستوني از گاز ملتهب رساناي خوب الكتريكي بين الكترودها وجود دارد. در قوس معمولي اين ستون نوري بسيار كمتر از نور تكه هاي كربن سفيد شده از آزمايش‌هاي مربوط به گرما گسيل مي كنند. چون الكترود مثبت دمايش از الكترود منفي بيشتر است زود تر از بين مي رود. در نتيجه تصعيد شديد كربن صورت گرفته و در آن الكترود (الكترود مثبت) فرورفتگي به وجود مي آيد كه به دهانه مثبت معروف است و داغ ترين نقطه الكترودهاست.
دماي دهانه در هوا و در فشار جو به 4000 درجه سانتيگراد مي رسد. در لامپ هاي قوسي سازوكارهاي منظم و خود كار خاصي براي نزديك كردن تكه هاي كربن با سرعت يكنواخت وقتي با سوختن از بين مي روند، مورد استفاده قرار مي گيرند. براي اينكه سايش و خوردگي الكترود مثبت به خاطر دماي بالايش بيشتر است،براي همين هميشه الكترود كربن مثبت كلفت تر از الكترود منفي اختيار مي شود.
دماهاي بالا در قوس الكتريكي
قوس الكتريكي مي تواند بين الكترودهاي فلزي ساخته شده از آهن ، مس و غيره نيز بگيرد. در اين حالت الكترودها به ميزان زيادي ذوب و تبخير مي شوند و اين عمل به مقدار زيادي آزمايش‌هاي مربوط به گرما احتياج دارد. به اين دليل دماي مركز الكترود فلزي معمولا كمتر از دماي الكترود كربني است (2000 تا 2500 درجه سانتيگراد).
قوسي كه بين الكترودهاي كربن در گاز فشرده اي قرار مي گيرد (حدود 20atm) بالا رفتن دماي مركز مثبت تا 5900 درجه سانتيگراد يعني دما روي سطح خورشيد را ممكن ساخته است. معلوم شده است كه كربن در اين حالت ذوب مي شود. دماي باز هم بالاتري را مي توان در ستوني از گاز و بخاري كه از آن تخليه الكتريكي مي گذرد، به دست آورد.
بمباران شديد اين گاز و بخار با الكترون ها و يون هايي كه با ميدان الكتريكي قوس شتاب گرفته اند دماي ستون گاز را 6000 تا 7000 درجه سانتيگراد مي رساند. به اين دليل تقريبا تمام مواد شناخته شده در ستون قوس الكتريكي ذوب و تبخير مي شوند. و بسياري از واكنش هاي شيميايي كه در دماهاي پايين انجام شدني نيستند، با قوس الكتريكي امكان پذير مي شوند. مثلا ميله هاي چيني دير گداز در شعله قوس به سهولت ذوب مي شود.
چگونگي ايجاد تخليه قوس الكتريكي
براي ايجاد تخليه قوس الكتريكي به ولتاژ زيادي احتياج نيست با ولتاژ 40 تا 45 ولت بين الكترود ها مي توان قوس را به وجود آورد. از طرف ديگر جريان داخل قوس زياد است. مثلا حتي در قوس كوچك جريان به 5 آمپر مي رسد، در حاليكه در قوس هاي بزرگ كه در مقياس صنعتي به كار مي روند جريان به صدها آمپر بالغ مي شود. اين به اين معنا ست كه مقاومت قوس پايين است و از اين رو ستون گاز تابان رساناي الكتريكي خوبي است.
يونيزاسيون گاز با انرژي قوس الكتريكي
يونش شديد گاز با قوس الكتريكي به آن دليل امكان پذير است كه كاتد قوس الكتريكي تعداد زيادي الكترون گسيل مي داد. اين الكترون ها با برخورد با گاز داخل شكاف تخليه گازي آن را يونيزه مي كنند. گسيل الكتروني شديد از كاتد از آنجا ممكن مي شود كه خود كاتد تا دماي بسيار بالايي گرم مي شود (بسته به ماده از 2200 تا 3500). وقتي كه الكترودهاي قوس در ابتدا تماس داده شوند تقريباً تمام گرماي ژول كه از الكترود ها مي گذرد در ناحيه تماس كه مقاومت بسيار دارد آزاد مي شود.
به اين دليل انتهاي الكترودها به شدت گرم مي شوند كه براي گيراندن قوس به هنگام جداكردن آنها كافي است آن وقت كاتد قوس توسط جرياني كه از قوس مي گذرد، در حالت التهاب مي ماند. در اين فرايند بمباران كاتد توسط يون هايي كه به آن برخورد مي كند نقش اصلي را ايفا مي كند.
مشخصه جريان ولتاژ قوس الكتريكي
يعني بستگي جريان الكتريكي در قوس الكتريكي به ولتاژ بين الكترودها ، ويژگي خاصي دارد. در فلزات و الكتروليت ها جريان متناوب با ولتاژ افزايش مي يابد «قانون اهم). در صورتيكه براي رسانش القايي گازها جريان ابتدا با ولتاژ زياد مي شود، سپس اشباع شده و مستقل از ولتاژ است.
بنابر اين افزايش جريان در تخليه قوسي به اندازه مقاومت در شكاف بين الكترودها و ولتاژ بين آنها منجر مي شود. براي اينكه تاباني قوس پايدار بماند رئوستا يا مقاومت الكتريكي قوي ديگري را بايد به طور متوالي به آن بست.
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 .
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
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 .
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
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 ؟
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
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
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))
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] 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
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
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
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
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
- 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
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
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
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 .
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 :
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
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
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
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
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 :
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
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
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
فوق هادیها Superconductors
در سال 1911 میلادی ، در آزمایشگاهی درشهر لیدن ، یک دانشمند هلندی ، اثر قابل توجه از بین رفتن کامل مقاومت الکتریکی را در یک قطعه نازک فلز جیوه شناور در حمام هلیوم مایع ، مشاهده و ثبت نمود.
هفتاد ودو سال بعد در آزمایشگاهی در هانتس ویل آلاباما، دانشمند دیگری همین پدیده را در یک قرص سرامیک سبز رنگ ولی این بار شناور در محیطی بسیار گرمتر ، یعنی حمام نیتروژن مایع،مشاهده نمود . این دو حادثه (اولی کشف پدیده ابررسانایی و دومی یعنی کشف ابر رسانایی در دمای بالا ) با یک تاریخچه غنی از ترکیب علم و فناوری به یکدیگر متصل گردیده اند.
این پدیده به عنوان یک فناوری سهم بزرگی درپیشرفت علوم پزشکی ،الکترونیک ، نجوم ، حمل ونقل و علوم تجربی داشته است. اما علیرغم تمام این مسایل ، ابر رسانایی هنوز هم به عنوان پدیده ای با شناخت محدود در حیطه علم خود نمایی می کند.
فوق هادیها موادی –عموماً فلزاتی – هستند که در دماهای بسیار پایین ، قابلیت هدایت قابل توجهی پیدا می کنند.فوق هادیها دارای مشخصات جالب و منحصر به فردی هستند. اما جالب توجه ترین خاصیت ، منشأ نامگذاری آنها ، توانایی انتقال جریان الکتریکی بدون هیچگونه تلفات می باشد.می توان گفت هیچ چیز دیگری در طبیعت قادر به انجام چنین کاری نیست.
فوق هادیها به سختی بدست می آیند ولی بر خلاف این موضوع به هیج وجه نادر نیستند.تقریباً یک چهارم مواد طبیعی ، فوق هادی هستند.به علاوه صدها ماده مرکب و آلیاژ نیز با این خاصیت موجود می باشند.حال این سوال پیش می آید چرا آنها به سختی بدست می آیند؟ جواب این است که ابر رسانایی تنها دردماهایی بسیار پایین تر از هر دمایی که ما درزندگی روزمره با آن سرو کار داریم ، اتفاق می افتد.
تا همین اواخر ، تنها راه فوق هادی ساختن یک ماده این بود که دمای آنرا تا نزدیکی صفر مطلق کاهش دهند. شاید بتوان با اطمینان گفت که رسیدن به چنین دمایی هرگز کار آسانی نبوده و نخواهد بود.
در سالهای 1986 و 1987 با کشف نوع جدیدی از فوق هادیها طلسم شکسته شد.اینها همان خواص فوق هادیهای قدیمی را دارند بجز یک استثنا بسیار بزرگ : نوع جدید در دمایی بسیار بالاتر فوق هادی می شوند .چقدر بالاتر ؟ تقریباً در 100 درجه کلوین. اگر یک محاسبه کوچک انجام دهید در خواهید یافت که هنوز دمای بسیار پایینی نیاز است : در حدود 280 - فارنهایت. پس چرا اینهمه جنجال؟
پاسخ اولیه طبیعتاً مسائل اقتصادیست. دماهای نزدیک صفر مطلق هم گران بدست می آیند و هم نگهداری آنها پر هزینه است .
کشف فوق هادیهای جدید ، تلاش و حرکت دیوانه واری را دربین دانشمندان به راه انداخته است.باید خاطر نشان کرد که فوق هادیها بدون شک نقش انکار ناپذیری در پیشرفت علم داشته اند و خواهند داشت.
منبع: کتاب فوق هادیها
مواد MEMS چیست؟
مخفف MicroElectroMechanicalSystems است و معادل فارسی آن "سیستمهای میكروالكترومكانیكی" است.
سیستمهای الكتریكی فقط با سیگنالهای الكتریكی سروكار دارند. اگر این سیستمها كار مكانیكی هم انجام دهند سیستم الكترومكانیكی نامیده میشوند. حال اگر ابعاد آنها به محدوده میكرومتری برسد با نام سیستمهای میكروالكترومكانیكی خوانده میشوند.
سیستمهای میكروالكترومكانیكی یا MEMS ، حاصل تلفیق اجزای مكانیكی، حسكنندهها، محركها و قطعات الكترونیكی بر روی یك لایه سیلیكون به كمك فناوری ساخت تراشه‌های میكرونی است .
در حالی كه قطعات الكترونیكی با استفاده از روال ساخت مدار مجتمع (IC) ساخته میشوند (همانند فرآیندهای CMOS ، Bipolar و یا BICMOS)، عناصر میكروماشینها از طریق فرآیندهای ماشین كاری میكرونی ( Micromachining ) تولید میشوند به این ترتیب كه بر حسب مورد، قسمتهایی از ویفر (Wafer) برداشته‌شده یا لایه‌های جدیدی به آن اضافه میشود.MEMS با تلفیق میكروالكترونیك سیلیكونی با فناوری ماشین كاری میكرونی، نوید تحول را در تقریبا" هرنوع محصولی میدهد تا به این ترتیب به "نظام روی یك تراشه" جامة عمل بپوشاند.
MEMS فناوری واقعاً توانایی است كه با درك و كنترل قابلیتهای "میكروسنسورها" و "میكرو محركها" و به همراه آوردن توانایی محاسبات دستگاههای میكروالكترونیكی, موجب پیشرفت در تولیدات هوشمند میشود. MEMS همچنین فناوری بسیار گسترده و مستعدی است، چه در كاربرد و چه در نحوة ساخت و طراحی ابزارها.
فناوری MEMS امكان تلفیق میكروالكترونیك را با درك فعال و اعمال كنترلی فراهم كرده, فضای طراحی و كاربرد را بسط میدهد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
مدارهای پیوستة میكروالكترونیكی (IC) می‌توانند بعنوان مغز متفكر سیستمها باشند و MEMS با اضافه‌كردن "چشم" و "بازو" ، این قدرت تفكر را توسعه میدهد تا این میكروسیستمها بتوانند محیط اطرافشان را حس كرده و كنترل نمایند. این حسگرها در ساده‌ترین حالت خود با كمك اندازه‌گیری پدیده‌های مكانیكی، گرمایی، زیستی، شیمیایی، نوری و مغناطیسی، اطلاعات را از محیط جمع‌آوری می‌كنند.
پس از اخذ اطلاعات از حسكنندهها, دستگاههای الكترومكانیكی به كمك قدرت تصمیم‌گیری خود، محركها را به پاسخ‌‌هایی چون : حركت، جابجایی، تنظیم‌كردن، پمپ‌كردن و فیلتركردن وادار كرده, محیط را به سمت نتایج موردنظر هدایت می‌كنند. از آنجا كه دستگاههای MEMS همانند ICها با تكنیكهای ساخت ناپیوسته ساخته میشوند، میتوان سطح بسیار بالایی از كاركرد، اطمینان و پیچیدگی را با هزینه اندك بر روی تراشة كوچك سیلیكونی شكل داد. فناوری MEMS توانایی كشفیات جدیدی را در علوم و مهندسی دارد، مثل:
میكروسیستمهای واكنشهای زنجیره‌ا‌ی پلیمراز (PCR) برای تقویت و شناسایی DNA
میكروسكپهای تونل‌زنی پیمایشگر (STM) كه با فرآیندهای ماشینكاری میكرونی ساخته شدهاند
تراشه‌های زیستی شناساگر عوامل خطرناك شیمیایی و بیولوژیكی
فناوری جهشی میكروسیستمها جهت غربال و انتخاب سریع دارو
ابزارهای MEMS در بازارهای مختلف صنعتی, تعیین‌كنندة كیفیت محصولات شده و پیش‌بینی میشود كه این فناوری سالانه 50% رشد داشته باشد.
اگرچه وسایل MEMS خیلی كوچك اند (مثلا" MEMS دارای موتورهای الكتریكی كوچكتر از قطر موی انسان است) ولی اهمیت فناوری MEMS فقط به اندازة آنها مربوط نمی‌شود. علاوه بر این، MEMS فقط به پایه سیلیكونی محدود نمی‌شود، هرچند سیلیكون به دلیل داشتن خواص عالی به یك انتخاب جالب توجه برای مصارف مكانیكی با كیفیت بالا تبدیل شده است.
(مثلا" نسبت استحكام به وزن برای سیلیكون از خیلی از مواد مهندسی دیگر بالاتر است، كه ساخت وسایل مكانیكی با پهنای باند وسیع (band width) را ممكن میسازد). در عوض، MEMS فناوری تولیدی است كه راه جدیدی برای ایجاد سیستمهای الكترومكانیكی ارائه میدهد با تكنیكهای تولید ناپیوسته ارائه میدهد، مانند روش تولید مدارهای مجتمع كه باعث تولید عناصر الكترومكانیكی در كنار قطعات الكترونیكی میشود.
این فناوری تولید جدید, مزایای متعددی دارد: اول اینكه MEMS فناوری گسترده‌ای است كه بالفعل میتواند تأثیر مهمی بر انواع تولیدات تجاری و نظامی بگذارد. هم‌اكنون MEMS در هر چیزی, از نمایش فشار خون گرفته تا سیستمهای تعلیق فعال خودروها active suspension ) systems ) مورد استفاده قرار میگیرد. لذا ماهیت فناوری MEMS و كاربردهای متعددش، آن را از فناوریهای مرسوم حتی مدارهای مجتمع و ریزتراشه‌ها فراگیر تر نموده است.
دوم اینكه MEMS فاصلة بین سیستمهای مكانیكی پیچیده و مدارهای مجتمع الكترونیكی را پر می‌كند. حسكنندهها و محركها عموماً گران قیمت‌اند، به علاوه سیستم "الكترونیكی، محركها و حسكنندهها" در ابعاد بزرگ قابل اعتماد نیستند. فناوری MEMS امكان ساخت سیستمهای میكروالكترومكانیكی را با استفاده از تكنیكهای ساخت ناپیوسته فراهم كرده موجب برابری قیمت و اعتبار حسكنندهها و محركها با مدارهای مجتمع میشود. جالب اینكه، انتظار میرود كارآیی دستگاهها و ابزارهای MEMS بالاتر از عناصر و سیستمهای مقیاس ماكرو و قیمت آن خیلی پایینتر از آنها باشد.
به عنوان یك نمونة جدید از فواید فناوری MEMS میتوان به شتاب‌سنجهای MEMS اشاره كرد، كه به سرعت جایگزین سرعت‌سنجهای مربوط به سیستمهای كیسة هوا در اتومبیل میشود. در روش مرسوم از چندین شتاب‌سنج حجیم شامل اجزای مختلف در جلوی خودرو استفاده میشود كه قطعات الكترونیكی سیستم در نزدیكی كیسة هوا قرار دارند و قیمت مجموعه بالغ بر 50 دلار است.
MEMS این امكان را فراهم كرده تا شتاب‌سنج و وسایل الكترونیكی با هزینه‌ای كمتر از 5 تا 10 دلار در یك ریزتراشة سیلیكونی تلفیق شوند. شتاب‌سنج MEMS خیلی كوچكتر، كارآمدتر، سبكتر و قابل اعتمادتر بوده و قیمتی بسیار كمتر از شتاب‌سنجهای مرسوم دارد. لذا انتظار میرود ظرف چند سال آینده این شتاب‌سنجها جایگزین دستگاههای مشابه در كلیه خودروهای خارجی و داخلی گردند. بهای اندك عناصر شتاب‌سنج MEMS ، اجازة ساخت كیسة هوا برای حفاظت مسافرین در مقابل ضربات كناری را میدهد. ادامة پیشرفت در فناوری شتاب‌سنج MEMS در 5 سال آینده، امكان میدهد تا حسكنندهها, اندازه و وزن یك مسافر را تعیین كرده پاسخ بهینه را محاسبه كنند تا صدمات احتمالی ناشی از كیسه هوا كاهش یابد.
کاربردهای MEMS
· سنسورهای فشار MEMS در صنعت اتومبیل برای اندازه گیری فشار روغن موتور، فشار خلأ، فشار تزریق سوخت، فشار انتقال سیال، فشار خط ABS ، فشار تایر و فشار كیسه هوا بكار میرود.
· شتاب سنجهای MEMS برای ماشة كیسة هوا یا قفل كمربندهای صندلی.
· سنسورهای حرارتی MEMS برای نمایش روغن، ضدیخ و دمای هوا.
· سیستمهای ابزاری و اتوماتیك در صنعت
· اندازه گیری فشار، دما، شتاب و خطا كاربرد دارند.
· كنترلهای صنعتی یا خانگی میشود كه این كاربرد، شامل سنسورها و عملگرها میشود؛ سنسورها برای اندازه گیری محیط خارجی و عملگرها برای تنظیم بكار میرود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
مشكل تلويزيون آنالوگ
تلويزيون‌هاي متداول تا به حال آنالوگ بوده‌اند و به نظر ميرسد كه آنها عملكرد خوبي داشته و هنگام دريافت سيگنالهاي محلي و يا ماهواره‌اي و همچنين هنگام كار با ساير دستگاههاي جانبي از قبيل DVD، ويدئو VCR و دوربين فيلمبرداري و غيره مشكلي مشاهده نشده است.
مهمترين مشكل تلويزيون آنالوگ Resolution (وضوح تصوير از نظر جزئيات تصوير و تمايز خطوط) ميباشد شاخص وضوح تصوير (Resolution) با يك عدد كه مشخص‌كننده تعداد اجزاي ريز تصوير (Picture Element) ْ Pixel ميباشد تعيين ميگردد. هرچه اين عدد بالاتر باشد جزئيات تصوير و وضوح و زنده بودن تصوير بهتر است.
در تلويزيون آنالوگ هر تصوير از 625 خط افقي اطلاعات تصوير تشكيل شده كه در هر ثانيه 25 بار تكرار ميگردد. در عمل تلويزيون نصف خطوط فوق را در 50/1 ثانيه و نصف بقيه را در 20 ميلي ثانيه بعدي مابين خطوط قبلي نمايش داده و هر تصوير در واقع به طور كامل در 25/1 ثانيه به روز شده و اين نحوه مرور تصاوير به روش مرور خطوط به هم بافته (Interlace Scanning) موسوم ميباشد. روش فوق براي سالها عملكرد قابل قبولي داشته است اما اكنون كه مانيتورهاي كامپيوتر با وضوح و كيفيت عالي در دسترس ميباشند به نظر ميرسد همه خواستار تلويزيون‌هاي بهتري ميباشند.
كمترين شاخص وضوح تصوير در صفحات نمايش كامپيوتر 480�640 جزء تصوير (Pixel) ميباشد.
به علت به كارگيري روش مرور خطوط به هم بافته، شاخص وضوح تصوير عملاً در تلويزيون آنالوگ موجود حدود 400�500 ميباشد كه نسبت به مانيتورهاي قديمي نيز پائين‌تر است.
هم‌اكنون مانيتورهاي جديد قادر به نمايش جزئيات تصوير 10 برابر بهتر از تلويزيون آنالوگ ميباشد و از نظر كيفيت جزئيات تصوير، وضوح و زنده بودن و ثبات تصوير و رنگ قابل مقايسه با تلويزيون آنالوگ نمي‌باشند.
مشكل ديگر تلويزيون آنالوگ وجود تداخل، نويز و سايه در تصوير است. اين مشكلات به طور ذاتي در سيستم آنالوگ وجود داشته و امكان رفع آنها به طور كامل هيچگاه وجود ندارد و شدت آن بستگي به فاصله گيرنده از فرستنده و موانع سر راه و ساير عوامل محيطي خارج از كنترل فرستنده و گيرنده دارد.
تلويزيون ديجيتال
تلويزيون آنالوگ كه تا به حال كاربرد داشته به روشي اطلاق ميشود كه روشنايي تصوير و ميزان صدا را به ولتاژ الكتريكي تبديل نموده و سپس ارسال مي‌نمايد.
تلويزيون ديجيتال برخلاف روش آنالوگ از روش ارسال ديجيتال استفاده مي‌نمايد و همه اطلاعات مورد نظر شامل سيگنال تصوير، صدا و ديتا را قبل از ارسال پردازش ديجيتال مي‌نمايد پردازش ديجيتال شامل تبديل سيگنال آنالوگ به سيگنال ديجيتال كه از صفر و يك تشكيل شده و سپس فشرده‌سازي آنان و حذف اطلاعات مازاد و ارسال آن به روش خاص اطلاق ميشود.
سيگنال ارسال شده ابتدا به اجزاي اوليه تصوير و صدا تقسيم شده و سپس عكس عمل فشرده‌سازي به كمك مدارات خاص دكودر گيرنده انجام ميشود. به عبارت ديگر اطلاعات به اعداد تبديل شده و سپس ارسال و دريافت ميگردد.
تا وقتي كه علامت �يك� ارسال شده در هنگام دريافت نيز �يك� تشخيص داده شود هيچ مشكلي در تبديل معكوس سيگنال به حالت اصلي وجود ندارد و اين امر كه در مسير انتقال سيگنال، نويز و تداخل وجود دارد كه بر كيفيت كار مؤثر نيست و صدا و تصوير همانطور كه از فرستنده ارسال شده دريافت ميشود.
تلويزيون ديجيتال برحسب كيفيت تصوير به دو نوع تلويزيون با وضوح بالا (High Definition TV) و تلويزيون ديجيتال استاندارد (Standard Definition TV) تقسيم ميشود. HDTV تلويزيون با كيفيت بالا با مرور 1080 خط افقي در هر تصوير با نسبت ابعاد صفحه تصوير 16 به 9 و صداي دالبي ديجيتال فراگير ميباشد و قابليت دريافت تصوير صاف بدون چشمك زدن و كيفيت رنگي عالي را دارد. در حالي كه SDTV مشخصات پائين‌تري داشته و با مرور 480 خط افقي، داراي نسبت ابعاد تصوير تعريف شده نمي‌باشد و به علت استفاده از روش ديجيتال، داراي كيفيت تصوير خوب بوده و از عرض باند فركانس كمتري نسبت به HDTV استفاده مي‌نمايد.
مزاياي سيستم ديجيتال
علاوه بر كيفيت بالاي تصوير كه در بخش قبل به آن اشاره شد تلويزيون ديجيتال داراي مزاياي ديگري نيز ميباشد كه از مهمترين آنها استفاده و كارايي بهتر از طيف فركانسي موجود ميباشد. 4 تا 6 كانال تلويزيون ديجيتال ميتواند به صورت مالتي پلكس بر روي يك كانال تلويزيون معمولي از طريق آنتن زميني پخش گردد. همچنين 8 كانال تلويزيوني ديجيتال ميتواند از طريق يك كانال ماهواره‌اي ارسال گردد.
بهره‌وري بالاتر از طيف فركانسي در دسترس به دليل استفاده از تكنيك‌هاي مدرن فشرده‌سازي اطلاعات امكان‌پذير شده است. اين عمليات با حذف اجزاي تكراري و اضافي تصوير (از قبيل اطلاعات ثابت زمينه) ميتواند به ضريب فشرده‌سازي حدود 20 تا 30 دست يابد. با استفاده از روشهاي استاندارد فشرده‌سازي اطلاعات MPEG2 ميتوان به عنوال مثال اطلاعات يك صحنه HDTV را از Mbps 166 (مگابيت در ثانيه) به كمتر از Mbps 5 فشرده نموده و تقليل داد.
بر روي هر كانال موجود ميتوان 39/19 Mbps سيگنال ديجيتال ارسال نمود. علاوه بر افزايش كانال در سيستم ديجيتال ميتوان خدمات بيشتري ارائه نمود. اين خدمات شامل ارسال زيرنويس، راهنماي الكترونيكي برنامه‌ها، انجام امور بانكي و خريد و اينترنت و استفاده از سرگرمي‌ها و بازيهاي مختلف ميباشد.
تلويزيون ديجيتال كيفيت صداي بهتري را نيز عرضه ميكند. اين امر به دليل ارسال صداي با كيفيت CD به روش دالبي ديجيتال Dolby Digital ميباشد. كه دقيقاً مشابه صداي سينما و كيفيت DVD ميباشد.
مزيت ديگر تلويزيون ديجيتال دريافت تصوير صاف و بدون برفك و سايه ميباشد زيرا در سيستم ديجيتال اگر دريافت تصوير امكان‌پذير باشد تصوير دريافت شده مشابه تصوير ارسال شده خواهد بود.
دريافت سيگنال ديجيتال
هم‌اكنون در اروپا و آمريكا فرستنده‌هاي تلويزيون ديجيتال زيادي در حال ارسال سيگنال ديجيتال ميباشند. به عنوان مثال در انگلستان حدود 15 كانال از طريق فرستنده‌هاي زميني (Digital Terrestrial TV) و بيش از 60 كانال از طريق ماهواره پخش ديجيتال دارند.
به طور كلي به سه طريقه دريافت سيگنال ديجيتال توسط مصرف‌كنندگان امكان‌پذير ميباشد:
الف) در صورتي كه فرستنده‌هاي زميني به ارسال سيگنال ديجيتال بپردازند (DTT) مشابه تلويزيون آنالوگ توسط آنتن هوايي سيگنال دريافت شده و سپس مصرف‌كننده يا بايد تلويزيون ديجيتال داشته باشد و يا از طريق دستگاه جانبي STBا (Set-Top Box) كه مشابه گيرنده ماهواره است سيگنال ديجيتال را دريافت كرده و سپس خروجي آن را كه سيگنال آنالوگ ميباشد به تلويزيون آنالوگ موجود خود وصل نمايد.
بديهي است براي استفاده از كيفيت بالاي سيستم ديجيتال استفاده از گيرنده مخصوص ديجيتال الزامي است.
ب) امكان ديگر براي ارسال سيگنال ديجيتال از طريق ماهواره ميباشد در اين صورت حتماً بايد از دستگاه جانبي گيرنده ماهواره براي دريافت استفاده نمود و اين امر به اين دليل است كه بخش عظيمي از تلويزيون‌هاي ماهواره تحت كنترل بخش خصوصي و تجاري ميباشد كه به دليل سيستمهاي مختلف رمزدار كردن اطلاعات مي‌بايست (Encryption) مشتركين از دستگاههاي جانبي خاص آن شركت جهت رمزگشايي استفاده نمايند.
ج) روش ديگري براي ارسال تلويزيون ديجيتال از طريق كابل و مشترك شدن به شركتهاي تلويزيون كابلي ميباشد. در اين صورت نيز اگر مصرف‌كننده تلويزيون ديجيتال نداشته باشد مي‌بايست از دستگاه جانبي STB مخصوص استفاده نمايد.
به نظر ميرسد ارسال برنامه‌هاي تلويزيون ديجيتال از طريق آنتن‌هاي زميني به تدريج جايگزين سيستم فعلي آنالوگ خواهد شد و در آينده تلويزيون‌هاي دولتي ارسال رايگان تلويزيون ديجيتال را شروع نموده و بخش خصوصي نيز خدمات تلويزيون كابلي (به صورت آبونمان) را به عهده خواهد گرفت و بدين ترتيب دستگاه هاي جنبي STB نقش عمده‌اي در دريافت تلويزيون ديجيتال خواهند داشت تا به تدريج تلويزيون هاي جديد ديجيتال جايگزين تلويزيون‌هاي موجود گردند. با توجه به گران بودن تلويزيون هاي ديجيتال و عدم پخش سيگنال ديجيتال در اكثر كشورها يك انتقال تدريجي از آنالوگ به ديجيتال وجود خواهد داشت و سيستم آنالوگ فعلي با بهره‌مندي از تكنيك‌هاي ديجيتال در توليد برنامه‌ها، تجهيزات فرستنده‌ها و گيرنده‌ها براي مدتي به بقاي خود ادامه خواهد داد.
اصطلاحات ديجيتالي
Frequency:
عددي است که بر روي ريسيور تنظيم مي شود و اشاره به فرکانس واقعي يک کانال تلويزيوني يا يک ايستگاه راديويي دارد در کل دو نوع فرکانس داريم يک باند C که بين 3 تا 4 گيگا هرتز است و فرکانس باند KU که بين 10 تا 12 گيگا هرتز است.
SR:
يا Symbol Rate نشان دهنده تعداد مگابايتهاي ارسالي هر سيگنال در واحد زماني يک ثانيه مي باشد.
FEC:
برگرفته از Forward Error Correction مي باشد و نسبت بين بايتهاي اطلاعات اصلي و بايتهاي تصحيح خطا را معرفي مي نمايد.و اين نسبت بين2/1 و 8/7 متغير است.نکته مهم اينکه هر چه اين نسبت بزرگتر باشد سيگنالهاي ماهواره اي قدرتمندتر بوده و در مقابل ميتوان تعداد کانالهاي زيادتري توسط يک ترانسپوردر دريافت نمود.
POL:
مخخف کلمه Polariziation ميباشد و به نوع ارسال فرکانس اشاره دارد. هر فرکانس يک سيگنال ماهواره اي به دو نوع متفاوت مي تواند دريافت شود.
1- روش ارسال خطي يا Linear که به دو صورت افقي ( H (Horizental و عمودي( V (VERTIVAL ظاهر مي شود.
2- ارسال چرخشي يا دوراني يا Circular که به دو صورت دست راستي (R (Right Hand و دست چپي (L (Left Hand ميباشد.
سيستم ارسال سيگنال خطي در باند KU بکار مي رود و سيستم چرخشي در باند C کارايي دارد.
VPID:
مخخف عبارت Video Program Identification ميباشد و کد اطلاعاتي سيگنال هاي ديجيتالي براي شناسايي آنها مي باشد. لازم به ذکر است در سيگنال هاي راديويي چون هيچ تصويري دريافت نمي شود در قسمت VPID عدد ثابت 819۱ تکرار مي شود.
APID:
مخخف عبارت Audio Program Identification مي باشد و و معرف کد شناسائي صدا مي باشد.
PCR:
براي هماهنگ نمودن صدا و تصوير يک کانال استفاده مي شود که معمولا اين عدد بطور اتوماتيک توسط ريسيور محاسبه مي گردد.
SID:
برگرفته از عبارت Serriee Identification مي باشد و نشان دهنده نوع سرويس ديجيتالي ارائه شده مي باشد و تنظيم آن مانع از اختلاط کانالهاي هم فرکانس مي شود.
منبع: ireec.com
مختل كننده ي تلفن همراه
تلفن‌هاي همراه امروزه در هر جاي جهان يافت ميشوند، تنها در ايالات متحده تا ماه ژوئن سال 2004 تعداد كاربران تلفن‌هاي همراه و اينترنت همراه 169 ميليون نفر برآورده شده است.
اين تجهيزات كاربران را قادر مي‌سازند تا در هر زمان و مكان تماس تلفني را برقرار و يا دريافت كنند، ولي متاسفانه امروزه، معضل بزرگ، استفاده كاربران از تلفن‌هاي همراه در مكانهايي مانند، بيمارستان‌ها، بانكها، كليسا‌ها، تالارهاي سينما- تاتر و موسيقي است، چرا كه كاربران نمي‌دانند كه در چه زمانها و مكانهايي مي‌بايست گوشي خود را خاموش كنند . تلفن‌هاي همراه اساسا نوعي راديوي دو طرفه دستي هستند و طبعا هر سيگنال راديويي قابل گسيختگي و اختلال است.
مباني اختلال
ايجاد اختلال در تلفن همراه درست همانند اختلال در سايرانواع سامانه‌هاي ارتباط راديويي است. تلفن‌هاي همراه ارتباط را به وسيله آنتن‌هاي مستقردر سلول‌هاو گوشي برقرار مي‌سازند. سلول‌ها، منطقه تحت پوشش شبكه تلفن همراه را به چندين قسمت كوچك تقسيم ميكنند.
هنگامي كه كاربر در حال رانندگي و يا حركت است، سيگنال تلفن همراه وي از سلولي به سلول ديگر دست به دست و منتقل ميگردد، اين ويژگي موجب پايداري تماس و عدم قطع ارتباط در هنگام حركت ميشود. دستگاههاي مختل كنندهتلفن همراه با ارسال بسامدي همانند بسامد‌هاي تلفن همراه و يكسان با آنها موجب قطع ارتباط سيگنال ميان گوشي تلفن و سلول BTS ميشوند. قدرت سيگنال دستگاههاي مختل كننده همواره بر تلفن‌هاي همراه غالب ميگردد، چرا كه اين تجهيزات با ارسال سيگنالهاي مخرب بر روي بسامد‌هايي مشابه بسامد‌هاي تلفن همراه اما با تواني بيشتر از آنها موجب اختلال و لغو اثر سيگنال اصلي ميگردند.
از طرف ديگر، تلفن‌هاي همراه دستگاههايي هستند كه ارتباطي تمام دو طرفه را برقرار مي‌سازند، بدين معني كه آنها از دو بسامد يكي براي ارسال ( صحبت كردن ) و ديگري براي دريافت ( شنيدن ) به صورت همزمان، بهره مي‌برند. برخي از مختل كننده‌ها تنها يكي از بسامد‌ها را سد ميكند، اما تاثير نهايي قطع هر دو سيگنال است، چرا كه در اين حالت تلفن به كاربر پيغام خارج از سرويس را نشان ميدهد، زيرا تنها يكي از بسامد‌ها را دريافت ميكند. همچنين برخي از تجهيزات ساد مختل كننده، تنها يك نوع ( باند بسامدي ) از سيگنال‌ها را مختل مينمايند، اما انواع پيشرفته تر قادرند تا، چندين نوع سيگنال ( باند‌هاي مختلف ) را در يك زمان مختل و قطع نمايند، چرا كه برخي از انواع گوشي‌ها كه به دو باندي و سه باندي مشهورند، در صورت قطع سيگنال دريافتي در يكي از باند‌ها، به صورت خودكار جهت برقراري ارتباط بر روي باند‌هاي ديگر فعال شده و شروع به جستجو مينمايند كه انواع پيشرفتۀ مختل كننده‌ها قادر به مقابله با اين تجهيزات نيز خواهند بود.
تمام آن چه كه براي مختل كردن ارتباط تلفن همراه نياز است، عبارت است از دستگاهي كه سيگنالهاي مورد نظر را با تواني مناسب منتشر نمايد. اگر چه شبكه‌هاي مختلف تلفن همراه از بسامد‌هاي متفاوتي بهره مي‌برند اما تمامي آنها از سيگنالهاي راديويي استفاده ميكنند كه قابل مختل شدن هستند. سامانۀ متداولGSM در باند‌هاي 900 مگاهرتز و 1800 مگاهرتز در اروپا و آسيا و همچنين باند 1900 مگاهرتز در آمريكا عمل ميكند. مختل كننده‌ها در برابر هر يك از باند‌هاي فوق و سامانه‌هايي چون GSM، CDMA، IDEN و........ موثر واقع ميگردند. از سامانه‌هاي تلفن همراه آنالوگ قديمي تا جديد ديجيتالي، همگي به وسيله اين تجهيزات اخلال پذيرند.
برد موثر
برد مفيد سيگنالهاي دستگاه مختل كننده بيشتر تابع توان خروجي دستگاه و محيط استفاده از آن است، مختل كننده‌هاي كم توان و قابل حمل، قادرند تا محيطي به شعاع 10 متر تا يك كيلومتري خود را پوشش دهند، اما مدل‌هايي با توان بالاتر كه به صورت ثابت و نصب شده استفاده ميشوند فضايي تا شعاع 8 كيلومتر را نيز پوشش ميدهند.
ساختار يك مختل كننده
اغلب اين تجهيزات بسيار ساده و ابتدايي هستند، به طوري كه همگي داراي كليد روشن و خاموش و چراغ نمايشگري براي نشان دادن روشن بودن دستگاه هستند. تجهيزات پيشرفته تر آنها، شامل دستگاههايي است كه به طور خودكار بر روي باند‌هاي بسامدي مختلف تلفن همراه فعاليت ميكنند. يك مختل كننده اغلب از اجزاء زير تشكيل يافته است:
مدار الكترونيكي: مركب است از اجزاء اصلي الكترونيكي مختل كننده.
كنترل كننده نوسانات ولتاژ: سيگنالهاي راديويي را براي تداخل با سيگنالهاي تلفن همراه توليد مي‌نمايد.
مدار كنترل: براي كنترل سيگنالهاي توليد شده توسط نوسان ساز.
ايجاد كننده نويز: توليد كننده سيگنالهاي خروجي در محدوده بسامد‌هاي شبكه تلفن همراه (بخشي از مدار كنترل است).
تقويت كننده سيگنال: توان بسامد‌هاي راديويي خروجي سامانه را به منظور بالا بردن سطح اختلال در سيگنالهاي اصلي تقويت مي‌نمايد.
آنتن: هر دستگاه مختل كننده داراي يك آنتن براي ارسال سيگنال است، تجهيزات قوي تر براي ارسال كردن سيگنال‌ها تا فواصل دورتر داراي آنتن خارجي و بزرگتري هستند.
كاربرد‌هاي مختلف
اين تجهيزات كه به منظور قطع ارتباط و تماس‌هاي تلفني با خارج از محدوده به كار ميروند، اغلب توسط نيروهاي امنيتي و مكانهاي حفاظت شده حساس كه خطر سرقت اشياء و يا اطلاعات و يا حملات تروريستي در آنها بيشتر احساس ميشود به كار گرفته ميشوند. براي مثال در جلساتي كه شخصيت‌هاي مهم سياسي حضور دارند براي خنثي نمودن حملات احتمالي و افزايش ضريب امنيت از چنين تجهيزاتي استفاده ميگردد. همچنين اين تجهيزات ميتوانند در مكانهايي كه بر قراري مكالمات با تلفن همراه خطرناك هستند، همچون انبارهاي مواد شيميايي حساس و منفجره و يا بيمارستان‌ها، به كار برده ميشوند.
معيار قانوني
در ايالات متحده، انگلستان، استراليا و بسياري كشورهاي ديگر، ايجاد اختلال و سد كردن خدمات تلفن‌هاي همراه بر خلاف قانون است و سازندگان، واردكنندگان و فروشندگان اين گونه وسائل، از طرف قانون منع شده اند. دلايلي نيز براي توجيه آن وجود دارد كه از جمله آنها اين است كه، خريد و استفاده از دستگاههاي مختل كننده تلفن همراه از آن رو كه اين تجهيزات بر روي بسامد‌هايي كه شركتهاي تلفن همراه قبلا حق امتياز و مجوز ارائه خدمات خود را به صورت قانوني بر روي آن اخذ نموده اند، سيگنال ارسال ميكنند، در حقيقت نوعي دزدي و سرقت حقوق ديگران است. دليل ديگر اين كه، مختل شدن تلفن همراه ميتواند خطر آفرين و مضر باشد، زيرا اين تجهيزات، تمامي تماس‌ها را بي ثمر و قطع مينمايند، حال آن كه ممكن است شخصي نياز به ارتباط اضطراري و فوري مثل تماس با فوريت‌ها يا پليس داشته باشد.
در آمريكا FCC مسئوليت اجراي قوانين مربوط به اختلال تلفن‌هاي همراه را بر عهده دارد. در اين كشور متخلفان براي بار اول استفاده از اين تجهيزات جريمه نقدي برابر 11 هزار دلار خواهند شدو دستگاه آنها نيز توقيف ميگردد.
بر خلاف موارد گفته شده، برخي از كشورها نيز، بعضا اجازه استفاده از مختل كننده‌ها را به سازمان‌هاي دولتي و تجاري يا نظامي خود ميدهند. براي مثال دولت فرانسه در ماه دسامبر 2004 به يكي از تالارهاي سينما تاتر اين كشور اجازه داد تا به شرط فراهم آوردن امكان بر قراري تماس با شماره‌هاي اضطراري، داخل سالن را تحت پوشش دستگاههاي مختل كننده قرار بدهد. همچنين هندوستان نيز اين تجهيزات را در مجلس ملي و زندان‌هاي اين كشور نصب نموده است. به تازگي دانشگاه‌هاي ايتاليا نيز جهت جلوگيري از تقلب دانشجويان در امتحانات، ار اين وسائل بهره گرفته اند، زيرا تا پيش از آن، دانشجويان به وسيله تلفن‌هاي دوربين دار خود تصاويري از پاسخ آزمون را ضبط كرده و آنها را براي همكلاسي خود ارسال مي‌نمودند.
بهبود عملكرد
هم اكنون شركتهاي سازنده مشغول بررسي براي ساخت تجهيزاتي هستند كه كارآيي بيشتري خواهند داشت. اين تجهيزات قادرند تا تماس‌هاي دريافتي تلفن‌هاي تحت پوشش خود را به سوي صندوق پست صوتي مشتركان هدايت نموده و تنها تماس‌هاي خروجي را مختل نمايند.
هشدار دهنده تلفن همراه
اين تجهيزات معمولا در مكانهايي كه احتمال ايجاد تداخل سيگنالهاي تلفن همراه و تجهيزات حساس الكترونيكي، همانند وسائل پزشكي بيمارستان‌ها و يا بانكها، وجود دارد، جستجو مينمايند و به محض يافتن سيگنال يك تلفن همراه پيغامي را براي آن ارسال ميكنند و از صاحب تلفن مي‌خواهند تا گوشي خود را خاموش نمايد
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
پيجر چيست ؟
اين دستگاه پيام هاي عددي و پيام هاي صوتي ( به مدت سي ثانيه ) را دريافت مي كند . در فراخوان يك صفحه نشاندهنده براي مشخص كردن پنج شماره و يك بلندگو جهت پخش پيام صوتي در نظر گرفته شده است .
فراخوان پيجر چيست ؟
فراخوان پيجر گيرنده كوچك و سبكي است كه براحتي قابل حمل مي باشد .
اين دستگاه پيام هاي عددي و پيام هاي صوتي ( به مدت سي ثانيه ) را دريافت مي كند . در فراخوان يك صفحه نشاندهنده براي مشخص كردن پنج شماره و يك بلندگو جهت پخش پيام صوتي در نظر گرفته شده است .
هر فراخوان داراي يك آدرس مشخص مي باشد و پيام مربوط به يك فراخوان را فراخوان هاي ديگر نمي توانند دريافت كنند .
با برنامه ريزي خاصي ، هر ده يا چند فراخوان مي توانند تشكيل يك گروه بدهند به طوريكه پيام در يك زمان توسط فراخوان هاي يك گروه دريافت شود .
فراخوان داراي دو حافظه به منظور ذخيره كردن دو پيام ده رقمي است .
اعداد يك پيام ده رقمي مي تواند مشخص كننده اطلاعات خاصي از قبيل شماره تلفن اتاق ، دستگاه و امثال آن باشد .
دستورالعمل استفاده از سيستم فراخوان
شخصي كه بخواهد شما را فراخواني كند بايستي اقدامات زير را انجام دهد .
شماره فراخوان شما را بداند و از طريق تلفن شماره 198 را بگيرد و به محض شنيدن بوق ممتد ، شماره 4 رقمي فراخوان شما را بگيرد .
- در اين لحظه شخص متقاضي مي تواند شماره تلفن خود را تا 10 شماره بگيرد .
- پس از اتمام شماره گيري توسط متقاضي و چند لحظه تامل ، صداي بوق ممتد و سپس بوق اشغال بگوش متقاضي مي رسد كه نشاندهنده ارسال پيام و دريافت پيام از طرف شما مي باشد . ( متقاضي گوشي را مي گذارد و ديگر اقدامي ندارد .)
- دستگاه گيرنده شما نيز به صدا درمي آيد و تمام شماره هايي را كه متقاضي گرفته بود روي صفحه گيرنده شما ثبت مي گردد بدين ترتيب كه 5 شماره اول آن روي صفحه نمايان مي گردد و چند شماره بعدي در حافظه دستگاه قرار دارد كه با فشار دكمه قرمز رنگ ، شماره هاي بعدي روي صفحه نمايان مي گردد .
- ارسال پيام در حالت اضطراري
در صورتيكه شخص بخواهد پيام فوري و مهم براي شما بفرستد بايد پس از گرفتن 198 و شنيدن صداي بوق آزاد و گرفتن شماره فراخوان شما بلافاصله عدد 06 را بگيرد و سپس پيام رمز خود را با 8 شماره بگيرد .
در اين حالت گيرنده فراخوان شما با صداي مقطع حالت اضطراري را باطلاع مي رساند و پيام عددي روي صفحه گيرنده ثبت مي گردد .
در اين حالت عدد 06 نيز روي صفحه و در ابتداي پيام ثبت مي شو د.
تاريخچه پيجر
پيجر يك دستگاه گيرنده راديويي كوچك مي باشد كه امكان دريافت پيام، توام با دسترسي مداوم يك طرفه را براي كابر فراهم مي نمايد.
اين سيستم شبكه پيجر در سال 1921 توسط ديترويت ( امريكا) مورد استفاده قرار گرفت. اصطلاح پيجر اولين بار در سال 1959 در اشاره به يك محصول ارتباط راديويي ساخت شركت موتورولا بكار گرفته شد و آن وسيله كوچكي بوده كه پيامهاي راديويي را بطور راديويي را بطور انفرادي به كساني كه آن را حمل مي كردند، مي رساند.
در اوايل دهه 1990 پيجرهاي با پوشش آنتن دهي وسيعي به بازار آمد و تعداد استفاده كنندگان آن به 22 ميليون نفر رسيد. در سال 1994 بيش از 61 ميليون نفر از پيجر استفاده مي كردند. در كشورهاي پيشرفته پس از يك دوره ركود كوتاه مدت پيجر مجددا به عنوان يك وسيله ارتباطي، كارامد، بي خطر و ارزان مورد توجه قرار گرفته و استفاده از آن بجاي ساير وسايل ارتباطي بسيار معمول گشته است. بطوريكه در سال 2003 تعداد مشتركين به بيش از 250 ميليون نفر رسيد.
پيجر چگونه كار مي كند؟
پيجر يك وسيله پيام گير ارتباطل قابل حمل مي باشد. شخص ارسال كننده پيام (خواهان ارتباط calling party))، از تلفن معمولي براي گرفتن شماره پيجر طرف مقابل استفاده مي كند و پيام عددي يا حرفي يا صوتي خود را ارسال مي كند.ئد مدت كوتاهي پيام توسط گيرنده پيجر دريافت شده و دارنده پيجر با شنيدن صداي بيپ و يا لرزش بدون صدا،از رسيدن پيام آگاه مي شود.
اين پيام در صفحه نمايشگر(LCD) پيجر قابل رويت مي باشد. رمز و راز پيجر در اين است كه در داخل آن جعبه كوچك گيرنده اي كار گذاشته شده كه در عين سادگي از نظر تكنيكي بسيار پيچيده مي باشد.
تعريف گيرنده پيجر
پيجر(Pager) يك لغت انگليسي است و فارسي آن توسط فرهنگستان ادب فارسي به پيجو معادل سازي شده است و در واقع يك دستگاه گيرنده راديويي مي باش. اما تعريف استاندارد بين المللي از پيجينگ توسط اتحاديه بين المللي مخابرات بصورت زير ارائه گرديده است.
«پيجينگ سرويسي است يك طرفه و غير صوتي كه پيامهاي عددي و حروفي را ارسال مي كند»
انواع پيجر
1- پيجر بوقي يا بيپر (Beeper)
ابتدايي ترين نوع پيجر ميباشد كه با دريافت سيگنال از مراكز پيام به صدا در آمده و صاحب خود را از وجود پيام در مركر آگاه مي كند كه بعنوان نسل اول پيجر نام برده مي شود.
2- پيجرعددي (Numeric)
اين نوع پيجر با داشتن يك صفحه نمايشگر كوچك اعداد ارسال شده توسط مركز پيام (Paging Terminal) را برروي صفحه نمايش نشان مي دهد.
3- پيجر صوتي(Voice Pager)
اين نوع پيجر با داشتن امكان دريافت و پخش صدا در بعضي از موارد خاص كاربرد داردكه توسط اپراتور پيام صوتي به مشترك ارسال مي گردد. نوع پيشرفته آن نيز امكان دريافت و ضبط صدا را دارد كه بدلخواه مشترك در موقع مناسب مي تواند به پيامهاي رسيده گوش دهد. اين نوغ پيجر جاي خود را به تكنولوژي ديجيتالي واگذار كرده كه پيجر عددي است.
4- پيجر حروفي – عددي (Alphanumeric)
متداولترين گيرنده پيجر حروفي و عددي است و نسل جديدي از استانداردهاي پيام رساني مانند پروتكل POGSAG مي باشد كه علاوه بر نمايش اعداد قادر به ارسال حروف بصورت رمز و گشايش و تماس آنها بصورت حرف مي باشد و به دو صورت اپراتوري و مستقيم مي توان روي اين نوع پيجرها پيام ارسال نمود كه امكان پيام رساني سريعتر، ظريف و قابليت اطمينان بيشتري را به دارنده آن مي دهد.
5- پيجر دو طرفه(Tow – Way Pager)
اصولا پيجر گيرنده يك طرفه است. معهذا بمنظور تنوع بخشيدن و ايجاد جذابيت بيشتر اخيرا گيرنده هايي ساخته شده است كه پس از دريافت پيام گيرنده پيامي براي فرستنده ارسال مي كندكه با ارسال اين سيگنال يا پيام، گيرنده دريافت پيام را تائيد مي كند.
طراحي اين سيستم بسيار پيچيده و داراي هزينه بسيار بالاست.
ساختار اصلي شبكه راديويي پيجر
اصولا طراحي شبكه هاي راديويي به عوامل زيادي بستگي داشته و ميتوان گفت عواما چون: پيش بيني ميزان ترافيك مشتركين، درجه سروسي دهي ، تعداد مدارات ارتباطي به شبكه، فرهنگ مكالمه تلفني مشتركين ، تراكم جمعيتي مشتركين، وسعت منطقه، ساختار و جغرافياي محيطي منطقه تحت پوشش، ميزان مكالمات در ساعات پر ترافيك، احتمال دريافت مكاني و زماني، آرايش ايستگاهها از نظر موقعيت مكاني، توان انتشار امواج، رفع مشكلات تداخل فركانسي،تعداد و نوع استفاده از حاملهاي گوناگون فركانس، محدوديت در گسترش محدوده پوشش راديويي، ميزان مطلوب نسبت signal به noise، ظرفيت اوليه شبكه در مرحله راه اندازي ،گسترش ظرفيت سيستم در ارتباط با افزايش تعداد مشتركين شبكه، رشد جمعيت منطقه از نظر شهري و روستايي، توزيع تلفن در شبكه تلفن ثابت، ميزان تقاضاي امور تجاري،صنعتي، سياحتي و مسافرتي و غيره... نقش تعيين كننده اي در طراحي اصولي شبكه را دارا ميباشد.
بخش اول
بطور كلي اجزاء ساختاري يك شبكه پيجر يك طرفه راديو ديجيتال بدون در نظر داشتن نوع پروتكل آن و اينكه از نوع برون ايستگاهي Off Site (براي استفاده در منطقه وسيع و يا سراسري ) و يااز نوع درون ايستگاهي On site ( براي استفاده در محوطه هاي بيمارستاني، كارخانجات و غيره ) باشد را ميتوان به شرح ذيل دسته بندي كرد:
1- ترمينال پيجينگ
عبارتست از يك يا چند ترمينال راديويي پيجويي با واسطه هاي ورودي جهت دريافت پيامهاي فراخوني خواهان مشتركين از شبكه هاي PSTN و PSPDN و غيره، اعمال مديريت لازم بر روي آنها از نظر امور مشتركين و نهايتا انتقال پيامهاي اوليه به طبقه بعدي واحد پردازنده سيستم.
2- پردازنده سيستم
پردازنده سيستم طبقه بعدي بوده كه نقش يك سويچ را نيز ايفا مي كند. يعني در اين مرحله پيامهاي پيجويي اوليه و دريافتي از ترمينال (ها) راديويي را با اعمال مديريت لازم و بر حسب پروتكل تعريف شده مثلا POCSAG در قالي اطلاعات اصلي (پيجويي) و فرعي (كنترلي) يه طبقه بندي يعني واحد كنترل كننده منطقه اي بصورت درجا و با از طريق بستر انتقال ارسال ميشود.
3- كنترل كننده منطقه اي
ضمن تقسيم پيامهاي كد شده (اصلي و فرعي) نقش كنترل فرستنده ها را با مديريتي از پيش تعريف شده ايفا مي كند.
واحد (هاي) كنترل كننده منطقه اي مي تواند بصورت درجا و در كنار واحد پردازنده سيستم، نصب و يا از طريق بستر انتقال مناسب در فاصله دورتري و يا در منطقه ديگري مستقر شود.
4- ايستگاه راديويي
شامل يك يا چند دستگاه فرستنده ثابت يك يا چند كاناله بوده كه پيامهاي واصله خواهان مشتركين را براي پيجر مشترك مربوطه در سطح منطقه تعريف شده و تحت پوشش شبكه و از طريق آنتن ايستگاه ارسال مي كند.معمولا اين واحد به يك سيستم گيرنده همزمان كننده نيز تجهيز مي شود.
5- بستر انتقال
اين واحد در بين واحدهاي كنترل كننده منطقه اي و ايستگاه راديويي و يا بعظا بين واحد كنترل كننده منطقه اي و واحد پردازنده سيستم قرار دارد و حامل پيامهاي پيجويي كد شده و تقسيم شده براي مناطق از قبل تعريف شده مي باشد.
6- نحوه به كارگيري فرستنده ها
در ارسال پيامها، بطور كلي فرستنده هاي يك سيستم پيجو مي تواند پيامهاي پيجويي مشتركين را بصورت همزمان SIMULCASTING و يا بصورت تك تك و يا غير همزمان ارسال كند.
شبكه هاي پيجر به دو صورت مورد استفاده قرار مي گيرند:
الف - شبكه هاي عمومي(Public Network)
ب - شبكه هاي اختصاصي (Private Network)
الف - شبكه هاي راديويي پيجر عمومي
اصطلاحا در سيستمهاي پيجر،شبكه پيجر عمومي به شبكه هايي اطلاق مي شود كه در يك شهر، براي سرويس دهي به مشتركين عمومي و براي تعداد بيش از هزار نفر راه اندازي گردد.
در اينحالت هر شهري بطور مستقل مشتركين خود را سرويس دهي نموده و همچنين در حالتهاي خاص مي تواند با بهره گيري از شبكه سراسري پيجر، مشتركين شهرهاي ديگر را ورد پوشش قرار دهد.
از مشخصات اصلي شبكه پيجر عمومي ميتوان به موارد زير اشاره كرد:
1- طراحي متناسب با عوارض طبيعي و جغرافيايي شهر مورد نظر، بطوريكه پوشش امواج راديويي در حد مطلوب بوده و پيام با بهترين كيفيت دريافت گردد.
2- طراحي متناسب با تعداد كاربران شبكه به دو صورت مستقيم و غير مستقيم حد اقل 8 تا 16 خط تلفن در مدار ورودي در نظر گرفته مي شود. در روش غير مستقيم تعدادي خطوط تلفن از نوعEnd to End, DID مورد نياز خواهد بود.
اساس سيستم ارتباط يك طرفه پيجر:
مشترك مي تواند در تمام مدت غيبت خود در خواست نمايد تا به محض تماس وي پيامهاي دريافت شده را به اطلاع وي برسانند.
بازخواني پيامها : در صورتيكه مشتركي پيامي را به صورت كامل دريافت ننمايد در اينصورت با تماس تلفني با مراكز پيام پيجر، در خواست بازخواني آن پيام را بكند.سيستم پيجينگ به طور خودكار سابقه چند پيام آخر را جهت بازخواني ذخيره مي كند.
پيام عمومي روزانه:
پيامهايي از قبيل يش بيني وضع هوا، اخبار عمومي، اخبار ورزشي و قيمت ارز و شبكه پيام عمومي محسوب شده و مركز پيام پيجر همه روزه در ساعات معين آنها را باطلاع مشتركين مي رساند.
امنيت پيام:
مشترك جهت ايجاد امنيت در بازخواني پيامهاي خود،مي تواند اسم رمزي را تعيين و به مراكز اعلام نمايد.بدين ترتيب اگر كسي در خواست بازخواني پيامهاي مشترك مزبور را بكند بايد اسم رمز را اعلام نمايد، در صورت مطابقت، اپراتور اقدام به بازخواني خواهد نمود.
ب - شبكه هاي راديويي پيجر اختصاصي :
با قابليت شبكه عمومي براسي تعداد كاربر و مكان محدود طراحي و مورد استفاده قرار مي گيرد.
بخش دوم
سرويسهاي شبكه پيجو اصولا به توجه به وضعيت زيربنايي ارتباطي شبكه هاي PSTN PSPN ، PLMN ، ISDN كشورها داير و يا بعضا تكميل و قابل ارائه به مشتركين مي شود.
مزاياي داشتن پيجر
1- داشتن پيجر به شما آزادي حركت مي دهد. كافيست به مردم بگوييد « اگر با من كاري داريد كافيست با پيجر من تماس بگيريد»
2- كساني كه براي شما مهم هستند مي توانند در هر زمان به شما دسترسي پيدا نمايند. پيجر وسيله اي است مطمئن – فوري و اختصاصي
3- اگر بنا به مناسبت شغلي ولو براي مدت كوتاهي بايد در حال حركت و دور از محل كارتان باشيد، داشتن پيجر به شما اين امكان را مي دهد كه هميشه در دسترس باشيد.
4- داشتن پيجر به شما استفاده مادي نيز مي رساند. هميشه در دسترس بودن يعني ارائه سرويس خوب به مشتريها و سرويس خوب به مشتريها يعني در آمد بيشتر.
5- هميشه مشتريها نيستند كه نياز به تماس با شما را دارند.با داشتن پيجر افراد خانواده – فرزندان و دوستان شما نيز مي توانند به راحتي با شما تماس بگيرند.
6- از طرف ديگر داشتن پيجر توسط هر يك از اعضاي خانواده، به شما اين امكان را مي دهد هر وقت كه بخواهيد با همسر و فرزندان خود تماس داشته باشيد.
7- هميشه در دسترس بودن به نوعي حرفه اي بودن و كارايي و قابليت اطمينان محسوب مي شود. پيجر هميشه همه اين امتيازات را براي شما فراهم مي آورد.
8- پيجرباعث صرفه جويي در وقت و پول نيز هست. در شهرهاي پر جمعيت امروزي داشتن پيجر بهترين راه صرفه جويي در وقت و پول است.
قابليتها:
- دريافت پيامها اختصاصي (MMS) در كوتاهترين زمان
- دريافت اطلاعات(IMS)
- دريافت اخبار عمومي (PMS): اجتماعي – ورزشي و هواشناسي
- دريافت اخبار اقتصادي (EMS): نرخ ارز و سكه
- امكان ذخيره كردن و بازخواني پيامها
- ياد آوري كارهاي ضروري روزانه مثل قرار ملاقات و مصرف دارو
- دفترچه يادداشت
- دفترچه تلفن
- اوقات شرعي
- ساعت و تقويم
- بدون نياز به خاموش كردن
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
شنت کردن یعنی چه ؟
فرض کنید آمپرسنجی دارید که برای اندازه گیری جریان ماکزیمم Imax طراحی شده است و می خواهیم جریان زیادتری را اندازه بگیریم. در این حالت مقاومت کوچک r را موازی با آمپرسنج می بندیم،در این صورت بخش بزرگی از جریان از این مقاومت عبور می کند. این مقاومت را شنت یا گذرگاه فرعی می نامند.
اگر مقاومت آمپرسنج را با R نشان دهید و فرض نمایید که R به اندازه n بار r می باشد R=nr به عبارتی n=R/r به علاوه جریان ها را در مدار آمپرسنج و شنت به ترتیب با I و Iaو Ish بگیرید. در چنین صورتی بر طبق قانون اهم خواهیم داشت:
Ish=nIa
بنابر این جریان کل مدار عبارت خواهد بود با: (Ia=I/(n+1
پس جریان Ia در آمپرسنج یک بر (n+1) برابر جریان در مدار است. در نتیجه با کمک شنت می توان وسیله معینی را برای اندازه گیری جریانی به کار برد که n+1 بار بزرگتر از جریانی است که وسیله برای آن طراحی شده است. ولی وسیله فقط یک بر (n+1)جریان مورد اندازه گیری را ثبت می کند. یعنی حساسیت آن به یک بر n+1 مقدار قبلی اش کاهش یافته است.
مقدار تقسیم درجات در این مورد با ضریب n+1 افزایش یافته است. مثلا اگر انحراف عقربه آمپرسنج مربوط به 1A و مقاومت شنت یک چهارم مقاومت وسیله باشد. همان انحراف با وجود شنت به جریان 5A مربوط است. شنت ها معمولا طوری انتخاب می شود که مقدار تقسیم درجات با ضریب 10 و 100 یا 1000 افزایش یابد. برای این منظور مقاومت شنت باید 9/1 و 99/1 یا 999/1 مقاومت آمپرسنج باشد.
به طور کلی اگر بخواهیم حساسیت وسیله ای را با مقدار اولیه اش کاهش دهیم، مقاومت شنت باید برابر (r=R/(n-1 باشد. اتصال موازی شنت با وسیله اندازه گیری با هدف تقلیل حساسیت آن ، شنت کردن یا گذرگاه فرعی دادن نامیده می شود.
دانشنامه رشد
نظریه لندن
مقدمه:یک مدار بسته مانند یک حلقه که از فلز ابر رسانا تشکیل شده است، یک خاصیت مهم و مفید دارد که از مقاومت صفر آن نتیجه میشود. این خاصیت مهم این است که شار مغناطیسی کل که از مدار بسته عبور میکند، مادامی که مدار بدون مقاومت میماند، تغییر نمیکند و ثابت است.
اثر مایسنر نشان میدهد که در داخل یک ابر رسانا نه تنها چگالی شار مغناطیسی ثابت است، بلکه مقدار این ثابت همیشه صفر است. در نتیجه نه تنها مشتق زمانی میدان مغناطیسی (\dot{B})، بلکه خود میدان مغناطیسی (B) نیز باید به سرعت کاهش یابد. لازم به ذکر است که بر اساس قوانین معمولی الکترودینامیک معادلهای برای چگالی شار مغناطیسی در عمق x در داخل فلز حاصل میشود که در آن علاوه بر خود B ، مشتق B نیز ظاهر میشود. این رابطه جواب معادله [ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] است.
اف. لندن و اچ. لندن (F. London and H. London) پیشنهاد کردند که رفتار مغناطیسی یک ابر رسانا را میتوان با اعمال رابطه [ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] نه تنها به \dot{B} بلکه به B نیز توصیف کرد. اگر این حالت وجود داشته باشد، چگالی شار مغناطیسی B به همان روش که در داخل فلز کاهش مییابد، رفتار خواهد کرد. یعنی رابطه [ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] که در آن B_a چگالی شار مغناطیسی اعمال شده است. اگر رابطه را با استفاده از معادلات ماکسول برحسب چگالی جریان و میدان الکتریکی بنویسیم، به معادلات لندن می‌‌رسیم.
ویژگی معادلات لندن
معادلات لندن از خواص بنیادی عنصر استخراج نشده اند و ظهور ابر رسانایی تشریح نمی‌‌کنند. معادلات لندن محدودیتهایی در معادلات معمولی الکترومغناطیس بوجود می‌‌آورند و فقط به این دلیل معرفی شدهاند که رفتار استخراج شده توسط این معادلات با مشاهدات تجربی خیلی خوب توافق دارد. اگر جواب معادله مشخص کننده میدان مغناطیسی در عمق x از فلز [ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] را در نظر بگیریم، ملاحظه میشود که چگالی شار مغناطیسی به صورت نمایی در داخل ابر رسانا میرا میشود و در فاصله x=√a بطور 1/e مقدار خود در روی سطح میرسد که این فاصله را عمق نفوذ لندن گفته و با λ_L نمایش میدهند که مقدار آن برابر [ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] است.
در این رابطه m جرم ، e بار الکترون ، n_s چگالی الکترونها و μ_0 ضریب نفوذ پذیری ماده است. اگر عمق نفوذ لندن را در رابطه چگالی شار مغناطیسی قرار دهیم، [ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
دقت معادلات لندن
معادله [ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] در نظریه لندن که برای توصیف چگالی شار مغناطیسی در داخل یک ابر رسانا پیشنهاد شد، فقط یک حدس بر پایه خواص شناخته شده ابر رسانا بود. بنابراین نباید انتظار داشت که معادلات لندن کاملا صحیح باشند. گرچه این معادلات در موارد زیادی دقت کافی دارند، ولی در حقیقت تقریبی هستند. به عنوان مثال ، معادلات لندن عمق نفوذ کمی را پیش بینی میکنند. این مقدار کم عمق نفوذ به طریق تجربی نیز مشاهدات شده است، اما اندازه آن از مقدار محاسبه شده توسط معادلات لندن با ضریب دو یا بیشتر ، بزرگتر است.
کاربرد نظریه لندن
اصولا میتوان با اعمال شرایط مرزی تحمیل شده توسط شکل جسم و نوع میدان مغناطیسی در حل معادله [ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ، آن را برای پیدا کردن توزیع چگالی شار درون هر جسم ابر رسانا بکار برد. بنابراین با معلوم بودن ضخامت یک قطعه میتوان رابطه چگالی شار مغناطیسی را درون قطعه بدست آورد.
دانشنامه رشد
مصرف کننده یا بار (Load)
مصرف کننده یا بار(Load) وسیله ای است که انرژی الکتریکی را به انرژی دیگر تبدیل می کند ، مانند لامپ که انرژی الکتریکی را تبدیل به انرژی نورانی ، و یا موتور الکتریکی که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی می کند .
میزان توانایی انجام کار در مصرف کننده های الکتریکی را بر حسب توان آن ها می سنجند . از جمله عواملی که در مقدار توان این مصرف کننده ها نقش دارد ، مقدار مقاومت داخلی و نوع آن (اهمی R ، سلفی XL و خازنی XC) است .
توضیح کلی در مورد فرکانس
فرکانس اندازه گیری تعداد تکرار اتفاقی در واحد زمان است. برای محاسبه فرکانس بر روی یک بازه زمانی ثابت، تعداد دفعات وقوع یک حادثه را در آن بازه می شماریم و سپس این تعداد را بر طول بازه زمانی تقسیم می کنیم.
پس از فیزیک دان آلمانی هاینریش رودولف هرتز، در سیستم واحدهای SI فرکانس با هرتز(Hz) اندازه گیری می شود. یک هرتز به این معنی است که یک واقعه یک بار بر ثانیه رخ می دهد.
واحدهای دیگری که برای اندازه گیری فرکانس بکار می روند به این شرح هستند: سیکل بر ثانیه، دور بر دقیقه (rpm). سرعت قلب توسط واحد ضربان بر دقیقه اندازه گیری می شود.
یک روش جایگزین برای محاسبه فرکانس، اندازه گیری زمان بین دو رخداد متوالی حادثه ای است (دوره تناوب) و سپس محاسبه فرکانس به صورت عددی متقابل این زمان مانند زیر:
:f = \frac{1**{T**
که در آن T دوره تناوب است.
فرکانس امواج
در اندازه گیری فرکانس صدا، امواج الکترومغناطیسی (مانند امواج رادیویی یا نور )، سیگنال های الکتریکی یا دیگر امواج، فرکانس بر حسب هرتز، تعداد سیکل های شکل موج تکراری است. اگر موج یک صدا باشد، فرکانس آن چیزی است که زیر و بمی این موج را مشخص می کند.
فرکانس رابطه معکوسی با مفهوم طول موج دارد. فرکانس f برابر است با سرعت v یک موج تقسیم بر طول موج λاست که:
:f = \frac{v****\lambda**
در موارد خاص که امواج الکترومغناطیسی از خلا عبور می کنند، v=c که در آن c برابر سرعت نور در خلا است و این عبارت به صورت زیر در می آید:
:f = \frac{c****\lambda**
فرکانس های آماری
در علم آمار فرکانس یک واقعه برابر است با تعداد دفعات رخ دادن یک حادثه در آزمایش یا مطالعه ای که صورت می گیرد است. فرکانس ها معمولاً به صورت گرافیکی در نمودار هیستوگرام نمایش داده می شوند.
مثال ها
فرکانس استاندارد شدت تون A بالای C میانی امروزه بر روی 440هرتز تنظیم شده است که 440 سیکل در ثانیه (یا کمی بیشتر) است و به عنوان شدت ساز آواز شناخته می شود و یک ارکستر بر روی این شدت تنظیم میشود.
یک کودک می تواند تون هایی با نوساناتی تا تقریبا 20،000 هرتز را بشنود. بزرگسالان از شنیدن چنین فرکانس های بالایی محروم هستند.
در اروپا فرکانس جریان متناوب 50 هرتز است (نزدیک تون G) با ولتاژ نامی 230 ولت.
در آمریکا فرکانس جریان متناوب 60 هرتز است (نزدیک تون زیر B) با ولتاژ نامی 117 ولت.
از میزان تون خالص زمزمه می توان فهمید که آیا صدای ضبط شده ای برای مثال در اروپا ساخته شده است یا نه. در اروپا صدای زمزمه یک سوم آمریکاست. یک تحلیل گر می تواند هارمونیک های دوم یا سوم و به سختی هارمونیک اصلی فرکانس اصلی را در هنگام ضبط بیابد.
ویژگی های مدارات الکترونیکی
مدار الكتريكي:
مدار از نظر الکتریکی به سه دسته : باز , بسته , اتصال کوتاه تقسیم می شود.
مدار بسته : در شرایط عادی کار یک مدار جریان پس از عبور از یک مصرف کننده به قطر دیگر یک مولد می رسد . در این شرایط جریان طبق قانون اهم برابر خواهد بود با I=V/R
مدار باز : در این حالت جریان به علت باز بودن مسیر در مدار جاری نمی شود و جریان I=0 در عمل از قطعه ای بنام کلید برای باز و بسته کردن مدار استفاده می شود .
مدار اتصال کوتاه : در حالت اتنصال کوتاه حداکثر جریان از مدار عبور می کند . جریانی که از باتری کشیده می شود از مصرف کننده عبور نمی کند و ممکن است از یک مسیر فرعی از این جریان شدید کشیده شود که به این حالت اتصال کوتاه گفته می شود .
فیوز : از آنجایی که اتصال کوتاه موجب خرابی مدار می شود . قطعه ای بنام فیوز برای حفاظت مدار در مسیر جریان قرار می گیرد . عملا فیوز انتخاب شده باید دارای مقاومتی کمتر از کل مدار باشد . معمولا فیوز ها را با آمپر می شناسند .
قانون اهم : طبق این قانون رابطه بین ولتاژ , جریان و مقاومت بیان می شود و می توان با مشخص کردن ولتاژ , جریان و مقاومت هر یک از کمیتهای دیگر را از آن بدست آورد . در تحلیل مدار الکتریکی لازم است بر روی این سه کمیت حضور ذهن داشته باشید .
مقاومتها :
بطور کلی از مقاومتها برای محدود کردن جریان و ایجاد افت ولتاژ استفاده میشود و در دو نوع ثابت و متغییر ساخته میشوند . علت متغییر بودن مقاومتها تنظیم نمودن دستگاهها موقع کار می باشد که توسط اپراتور استفاده است . همچنین برای جبران خطای قطعات موقع بستن مدار از مقاومتهای متغییر استفاده می شود .
مقاومتهای متغیر بصورت اتوماتیک نیز وجود دارد و با کمیتهایی مانند حرارات و ولتاژ و نور قابل کنترل است .
مقاومتهای وابسته به حرارت : مقاومتهای حرارتی در نوع مثبت PTC و در نوع منفی NTC وجود دارند و به آن ترمیستور می گویند . در نوع مثبت افزایش حرارت باعث افزایش مقاومت و در نتیجه کاهش جریان می شود . و در نوع منفی با افزایش حرارت مقاومت آن کاهش و جریان عبوری از آن افزایش می یابد .
مقاومتهای وابسته به ولتاژ VDR : برای حذف ولتاژهای لحظه ای که می تواند برای دستگاهها مخرب باشد مورد استفاده قرار می گیرند . ااین ولتاژ بایستی از ولتاژ مصرف کننده بیتر باشد و به صورت موازی با مصرف کننده ها قرار گیرد .
مقاومت وابسته به نور LDR : این مقاومت با توجه به نور تابیده شده بر روری مقاومت می دهد . هر چه نور تابیده شده بیشتر باشد مقاومت آن کاهش می یابد .
مقاومتهای ثابت : در مقاومتهای ثابت که بصورت کربنی و پودر کربن ساخته می شوند . مقدار این مقاومتها با چهار یا پنج نوار رنگی بر روی آن مشخص می شود . در توانهای پایین تا پنج وات بصورت لایه ای و کربنی و از پنج وات به بالا بصورت سیمی ساخته می شود که سیم از جنس نیکل کروم است . مشخصات مقاومتها با وات و اهم می شناسیم .
نحوه خواندن مقاومتها : معمولا با استفاده از حروف و همچنان کد رنگی مشخص می شود .
خواندن مقاومتها با استفاده از عدد و حروف : در این روش به جای حروف بین اعداد , اعشار قرار داده و بر حسب همان واحد می خوانیم .
بطور مثال : 3K3 خوانده میشود 3/3 کیلو اهم یا R56 خوانده میشود 0.56 اهم یا 2M7 خوانده می شود 2/7 مگا اهم .
مدارات مقاومتی سری :
سری یعنی متوالی و پشت سر هم . طبق قانون اهم V=IR و با فرض N مقاومت سری روابط زیر قابل تحقیق است .
جریان معادل : It=I1=I2=I3=...=In
مقاومت معادل : It=R1+R2+R3+...Rn
توان کل : Pt=P1+P2+P3+...Pn
ولتاژ کل : Vt=V1+V2+V3+...Vn
توضیح اینکه در مدارات سری فقط یک مسیر جریان وجود بنابراین اگر آمپر متر را در هر نقطه از مدار سری قرار دهیم جریان یکسانی را نشان می دهد . با توجه ولتاژ کل از جمع ولتاژهای افت پیدا کرده دو سر هر یک از قطعات بدست می آید . بنابراین افت ولتاژ دو سر هر یک از قطعات بستگی به مقدار مقاومت قطعه از نظر اهمی دارد . بعبارتی هرچقدر مقدار مقاومت یک قطعه بیشتر باشد افت ولتاژ دو سر آن نیز بیشتراست .
مدارات مقاومتی موازی :
به مدارهایی که جریان بیش از یک مسیر برای بازگشت به منبع داشته باشد را مدار موازی می گویند .
اکندوکتانس توانایی هدایت مقاومت الکتریکی را نشان می دهد و عکس مقاومت است و واحد آن بر حسب زیمنس است . در مدارات مقاومتی موازی جریان کل برابر است با مجموع جریان تک تک شاخه های موازی اما بمانند مداراهای سری تقسیم ولتاژ وجود ندارد بلکه ولتاژ دو سر هر یک از مقاومتها برابر است با ولتاژ منبع .
جریان معادل :It=I1+I2+I3+...In
مقاومت معادل : Rt=1/R1+1/R2+1/R3+...1/Rn
ولتاز کل : Vt=VR1=VR2=VR3=...VRn
در مدار موازی همیشه مقاومت کل از کوچکترین مقاومت کمتر است .
در صورتی که دو مقاومت از نظر اهمی با هم برابر باشند مقاومت کل برابر است با نصف یکی از مقاومتها .
مدار مختلط یا سری موازی : مدارهای مختلط مدارهایی هستند که در آنها مجموعه ای از مدارهای سری و موازی وجود دارد . در این گونه مدارها مجموعه سری لز قوانین مدارهای سری و مجموعه مدارهای موازی از قوانین مدارهای موازی تبعیت می کنند .
رئوستا و پتانسیومتر : مشخصات پتانسومتر بصورت اهم و وات می باشد .
پتانسیومتر : برای کنترل یک وسیله الکترونیکی قطعه ای بنام پتانسیومتر در مدار استفاده می شود . این قطعه دارای سه پایه است و برای کنترل ولتاژ بکار می رود . در نوع قابل تنظیم با دست ولوم گفته می شود و در نوع قابل تنظیم با پیچ گوشتی پتانسیومتر می گویند . برای تنظیم دقیق و جبران تلورانس مدار از این قطعه استفاده می شود .
رئوستا : رئوستا یک مقاومت متغییر دو پایه است . عملا با وصل کردن سر وسط پتانسیومتر به یکی از پایه های کناری , پتانسیومتر تبدیل به رئوستا می شود . در این حالت از این قطعه برای کنترل جریان استفاده می شود و بصورت سری با قطعه مورد نظر نصب می شود .
توان :
به کار یا انرژی مصرف شده در واحد زمان توان گفته می شود . توان تلف شده توسط قطعات الکترونیکی باید دقیقا محاسبه شود در غیر اینصورت توان بیش از حد می تواند مخرب باشد و باعث سوختن قطعه می گردد. رابطه توان برابر است با P=V.I
کلیدهای قطع و وصل کننده :
توسط کلیدها می توان مدار را از حالت باز به بسته و بالعکس کنترل نمود . کلیدها از یک سری تیغه متحرک تشکیل شده اند . با توجه به تعداد تیغه ها و محل اتصال یا کنتاکت , کلیدها را نامگذاری می کنند .
1- کلید یک راهه SPST : ازاین کلید برای کنترل یک مصرف کننده از یک نقطه استفاده می شود .
2- کلید یک پل دو راهه SPDT : این کلید در برق بنام کلید تبدیل معروف است و دو مسیر را کنترل می کند با این تفاوت کهدر هر وضعیت فقط یک مسیر را وصل می کند .
3- کلید دو پل یک راهه DPST : ازاین کلید همانند کلید یک پل برای قطع و صل یک مصرف کننده استفاده می شود با این تفاوت که در زمان قطع مصرف کننده را کاملا از منبع جدا می کند . بنابراین خطر برق گرفتگی بعد از قطع کلید کاملا از بین می رود .
4- دوپل دو راهه DPDT : دارای 6 پایه و دو وضعیت بوده و در هر وضعیت فقط یک مصرف کننده را روشن می کند و مانند کلید یک پل یک راهه عمل می کند با این تفاوت که هر دو سیم مصرف کننده را کنترل می شود .
5- شاسی فشاری : کلید پس از تغییر وضعیت در همان حالت باقی می ماند ولی شاسی بصورت فشاری عمل می کند و در صورت قطع فشار به حالت اولیه بر می گردد . حالت اولیه ممکن است بسته و یا باز باشد و در نوع بسته PBNC و در نوع باز PBNO وجود دارد . از حالت PBNO برای تحریک لحظه ای یک وسیله استفاده می شود و به آن استارت می گویند . به حالت PBNC هم شاسی استپ چون در حالت معمول بسته است و با فشردن مسیر جریان را قطع می کند.
کلید سلکتوری ( چند وضعیتی ) : می توان یک پایه مشترک را به چند پایه غیر مشترک ارتباط دهد . در این نوع کلید همیشه یک مسیر جریان فعال است و می توان پایه مشترک را خروجی و در پاره ای از مواقع ورودی در نظر گرفت .
کلید خشابی: ترکیبی از کلید دوراهه یک پل است و در دستگاههای ضبط و پخش صوت برای تغییر وضعیت از حالت پخش به ضبط بکار می رود و شامل تعداد زیادی از کلیدهای یک پل دوراهه که از تقسم تعداد پایه ها بر عدد 3 تعداد کلیدها مشخص می شود .
قانون ولتاژ کیرشهف KVL :
طبق این قانون جمع جبری ولتاژها در یک حلقه برابر با صفر می باشد .
قانون جریان ****** شهف KCL :
همواره مقدار جریانهای وارده شده به یک نقطه برابر است با مقدار کل جرانهای خارج شده از همان نقطه .
منبع ولتاژ :
باتری : با آمپر ساعت مشخص میشود و مشخصه مدت زمانی است که باتری می تواند در جریان نامی خود کار کند .
سری کردن باتری : برای افزایش اختلاف سطح یا ولتاژ باتری ها , باتری ها را با هم سری می کنند . در این حالت جریان باتری ها بایستی با هم یکی باشند . اگر جریانها یکی نبود به اندازه منبع کوچکتر جریان کشیده می شود .
موازی کردن باتری ها : در این جریان باتری ها با هم جمع شده و ولتاژ برابر است با ولتاژ یکی از باتریها و برای موازی کردن حتما باید ولتاژها یکی باشد .
ولتاژ و جریان متناوب AC :
یکی از مهمترین دلایل استفاده از جریان متناوب در انتقال انرژی الکتریکی از یک شهر به شهر دیگر این است که :
اگر بخواهیم با ولتاژ DC یا مستقیم این عمل را انجام دهیم به خاطر مقدار مقاومت سیمها در طول مسیر ولتاژ زیادی افت خواهد کرد و کلی انرژی بصورت حرارتی به هدر خواهد رفت . راه مقابله با این مشکل پایین آوردن جریان عبوری در کابلهای انتقال می باشد . که در صورت استفاده از ژنراتورهای AC می توان بعد از تولید توسط ترانس های افزاینده ولتاژ را به مقدار زیادی افزایش داد که باعث می شود جریان در ثانویه به شدت کاهش یابد بدون اینکه در توان انتقالی افت محسوسی داشته باشیم و در مقصد به کمک ترانس کاهنده ولتاژ را در حد قابل استفاده کاهش و جریان را افزایش دهیم .
روش تولید امواج AC سینوسی :
اصول کار بدین صورت است که اگر یک کلاف هادی در میان یک میدان مغناطیسی به گردش در آید , ولتاژ و جریان متناوبی متناسب با موقعیت قرار گرفتن کلاف تولید خواهد شد . اگر تمام خطوط و قوای میدان مغناطیسی را قطع کند ولتاژ تولیدی در پیک خود خواهد بود و اگر کلاف طوری قرار گیرد که خطوط کمی از میدان آن را قطع کند ولتاژ تولیدی در حداقل خواهد بود .
فرکانس : به تعداد سیکلهای که در یک ثانیه تولید می گردد , فرکانس جریان یا ولتاژ می گویند و واحد آن هرتز ( سیکل بر ثانیه ) HZ می باشد .
زمان تناوب یا پریود : مدت زمانی که طول می کشد یک سیکل کامل گردد یا تولید شود .
رابطه بین فرکانس و پریود : T=1/F F=1/T
در موج متناوب وقتی که فقط به یک مقاومت اعمال گردد , شکل موج جریان و ولتاژ همفاز بوده و اختلاف فازشان صفر است .
طول موج : مسافتی که موج در زمان یک سیکل خود طی می کند . و با لاندا مشخص می شود .
مقدار متوسط یک ولتاژ AC عبارتست از میانگین لحظه ای آن در یک نیم سیکل یا نیم متناوب . برای یک موج سینوسی خالص مقدار متوسط برابر است با 0/637 مقدار پیک .
مقدار موثر یک موج AC عبارتست از مقداری که در یک مدار اهمی خالص , همان مقدار گرمایی را تولید کند که یک جریان DC با همان مقدار تولید می کند . به مقدار موثر RMS نیز گفته می شود که برابر است با جذر مربعات مقدارهای لحظه ای جریان یا ولتاژ در یک نیم سیکل می باشد و برابر است با 0/707 ولتاژ پیک . Ve=0/707VP
سلف :
هر گاه یک سیم هادی را بصورت مارپیچ در اید به آن سلف یا خود القاء می گویند .سیم پیچ را با حرف L نشان می دهند و واحد آن هانری است .
یک هانری زمانی حاصل می شود که تغییرات جریان 1 آمپر در مدت 1 ثانیه در دو سر سلف 1 ولت را القاء کند .
سلف در جریان مستقیم :
سلف در جریان مستقیم از خود مقاومت اهمی نشان می دهد . پس از اعمال جریان به سلف تغییرات جریان می تواند نیروی محرکه القایی در دو سر سلف ایجاد کند . بنابراین قطع جریان در زمانهای مختلف با توجه به رابطه زیر نیروی محرکه القائی در دو سر سلف ایجاد کند که می تواند از ولتاز منبع نیز بیشتر باشد . علامت منفی در رابطه مخالف بودن جهت جریان القایی را نشان می دهد .
E= -L dI/dt
قانون القاء لنز :
طبق این قانون جهت جریان همیشه بصورتی است که با عامل بوجود آورنده خود مخالفت می کند . در پاره ای از موارد جریان القائی می تواند مخرب باشد . برای حفاظت معمولا از یک دیود معکوس با پلاریته باتری استفاده می شود.
صفحه نمایش LCD چطور کار میکند؟
هر روز نمایشگرهای کریستال مایع یا LCD:Liquid Crystal Display را در اطراف خود می‌بینید. از تلفن همراهتان گرفته تا ساعت دیجیتالی یا نمایشگرهای تلویزیون و کامپیوتر.
نام کریستال مایع کمی نا آشنا و غیر معمول به نظر میرسد چون تصوری که از کریستال داریم ماده‌ای سخت و کاملاً جامد است. بیایید در این مورد بیشتر بدانیم و سپس به سراغ معرفی صفحه نمایش LCD برویم.
همه ما می‌دانیم که سه حالت ماده وجود دارد. جامد، مایع و گاز. مولکولهای جامد در قید نیروی بین مولکولی هستند و به همین دلیل با نظم مشخصی جسمی معمولاً سخت را تشکیل میدهند. در مقابل مولکولهای مایع از نیروی جاذبه مولکولی کمتری برخوردار هستند ولی باز هم این نیرو به اندازه‌ای است که آنها را با هم متحد قرار دهد و مانند گاز آزادانه در محیط، به صورت بی‌نظم حرکت نکنند.
در این میان بعضی مواد حالتی بین مایع و جامد به خود میگیرند. به این معنی که هم مانند جامد در قید نیروی بین مولکولی هستند و هم مانند مایع به حالت سیال حرکت میکنند. کریستال مایع بیشتر به حالت مایع تمایل دارد تا جامد.
با این حال مقدار گرمایی که برای مایع کردن کریستال جامد نیاز است تقریباً زیاد است. به همین دلیل است که صفحه نمایش‌های LCD در دماهای مختلف رفتار غیر عادی از خود نشان میدهند.
با توجه به نوع کریستال، انواع مختلفی از کریستال مایع وجود دارد. نوعی از کریستال مایع که از آن در ساخت LCD استفاده میشود نسبت به عبور جریان رفتار‌های مختلفی از خود نشان میدهد. یکی از این رفتار عبور و گسیل نور از خود است.
کریستال‌های مایع را به دو دسته تقسیم میکنند. نوعی از آن گرما گرا هستند و به تغییرات گرمایی واکنش نشان میدهند. نوع دیگر به تغییرات شیمیایی واکنش نشان میدهند.
نوع اول را نیز از نظر ساختار مولکولی به دو نوع تقسیم میکنند. نوعی که در شکل گیری در محیط به حالت تصادفی شکل میگیرد و نوع دیگری که خود حالت مشخص و آرایش مخصوصی دارد.
شکل گیری نوع دوم بستگی به اثر یک عامل خارجی دارد. این عامل میتواند یک جریان الکتریکی باشد و یا یک قالب فیزیکی که کریستال تحت آن شکل گیرد. کریستال مایع معمولاً حالتی گره مانند به خود میگیرند ولی با عبور جریان رشته‌های آنها از یکدیگر باز میشوند و به صورت منظم شکل میگیرند.
در ساخت LCD چهار موضوع کلی وجود دارد:
۱) اینکه نور میتواند قطبی شود
۲) کریستال مایع میتواند نور را تغییر و از خود عبور دهد
۳) ساختار کریستال مایع با عبور جریان تغییر میکند
۴) و اینکه موادی شفاف وجود دارند که جریان را از خود عبور میدهند
برای ساخت LCD ابتدا نیاز به دو شیشه قطبی شده (Polarized) نیاز داریم. روی طرفی از شیشه که قطبی نشده است ماده‌ای پلاستیکی کشیده میشود. این ماده باعث میشود تا شبکه‌هایی بر روی سطح شیشه ایجاد شود.
سپس بر روی این لایه پلاستیکی، لایه‌ای از کریستال مایع نیز کشیده میشود. شبکههای تشکیل شده از پلاستیک به کریستال مایع شکل و فرم میدهند. سپس صفحه‌های شیشه قطبی شده که با روکش‌های پلاستیکی و کریستالی آماده شدهاند را در ردیف‌های عمودی و افقی در مقابل یکدیگر قرار میدهند.
با عبور نور از هر کدام از لایه‌ها، سرعت و زاویه لرزش آن تغییر میکند. در انتها اگر زاویه و جهت گیری نور با شبکه تشکیل شده از پلاستیک بر بروی صفحه انتهایی مطابق باشد، نور از آن عبور میکند.
همانطور که گفتیم با القای جریان به کریستال مایع شکل گره مانند آن باز میشود. در این حالت نور را در زاویه و جهت گیری متفاوت با خطوط شبکه مانند لایه بیرونی قرار میدهد و نور را از خود عبور نمی‌دهد و آن قسمت از کریستال تاریک‌تر به نظر میرسد.
کریستال مایع به هیچ عنوان از خود نور گسیل نمیکند. به همین دلیل برای تشکیل تصویر به غیر از القای جریان، نیاز به منبع خارجی نور نیز داریم.
برای درک بهتر این مطلب به یک ساعت دیجیتالی نگاه کنید. قسمتی از صفحه که اعداد در آن نمایش داده نمی‌شوند روشن است. این نوع صفحه‌های LCD معمولاً دارای منبع نور خارجی نیستند و تنها نور محیط را بازتاب میدهند. سپس با القای جریان در کریستال مایع از انعکاس نور در قسمتی که می‌خواهیم آن را نمایش دهیم جلوگیری میکنیم و به جای ایجاد تصویر با روشن کردن، با خاموش کردن مناطقی از صفحه‌ای روشن تصاویر را نمایش میدهیم.
این نوع LCDها برای صفحه نمایش‌هایی مناسب هستند که تصاویری مشخص را همواره نشان میدهند. صفحه‌های ۷ قسمتی یا ۷Segment مثال مناسبی برای این نوع است.
در LCDهای رنگی از نوعی نور فلورسنت استفاده میشود و صفحه‌ای گسترده از این نوع لامپ نور را به طور مساوی می‌تاباند تا از متناسب بودن تصویر اطمینان حاصل شود.
LCDهای ماتریسی نیز نوع دیگری از نمایشگرهای LCD هستند. برای ساخت اینگونه LCDها از دو لایه شیشه‌ای به استفاده میشود.
به یکی از این شیشه‌ها ردیف و به دیگری یک سطرها متصل میشوند. هر سطر به یک مدار مجتمع متصل میشود و هر کدام از نوعی ماده شفاف رسانا ساخته شده است. به این ترتیب با فرستادن جریان به هر پیکسل، کریستال مایع از هم باز میشود و نور را عبور نمی‌دهد. این نوع LCD مشکلات بزرگی از جمله زمان طولانی برای پاسخ دارد.
صفحه نمایش‌هایی که تصاویر رنگی را نشان میدهند دارای سه زیر- پیکسل سبز و آبی و قرمز هستند. برای ساخت هر پیکسل یک مدار مجتمع و یک خازن نیاز است. برای یک لپ‌تاپ ساده که LCD آن ۷۶۸×۱۰۲۴ پیکسل دارد ۲۳۵۹۲۹۶ خازن و IC استفاده شده است. مشکلی که در این میان رخ میدهد این است که اگر تنها یکی از ترانزیستور‌ها و یا خازن‌ها به صورت دقیق کار نکنند قسمتی از صفحه از کار می‌افتد.
با فراگیر شدن استفاده از LCD و بزرگتر ساختن و بیشتر کردن پیکسل‌ها، شانس داشتن ترانزیستور‌ها و خازنهای معیوب بیشتر میشود و سازندگان هم اکنون به دنبال رفع اینگونه مشکلات و رسیدن به پیکسل‌های بیشتر و بالا بردن دقت و کیفیت نمایشگر‌ها LCD هستند.
Fpga ها و انقلابی تازه در طراحی دیجیتال
سالها پیش که طراحی دیجیتال پا به عرصه ی وجود نهاد و IC های استانداردی چون گیتها ، فلیپ فلاپ ها ، لچ ها شمارنده هاو... و بعدها به تدریج پردازنده هایی با قدرت محدود که اولین کامپیوتر های شخصی بر اساس آنها طراحی شده بود دنیای دیجیتال را به وجود آوردند، تصور روزی که فاصلهی سخت افزار و نرم افزار به حد کنونی برسد به طوری که تمام مرزهای طراحی را در نوردیده و سخت افزار به نرمی و انعطاف پذیری درآید بسیار دشوار بود.
اما بعد ها با طراحی حافظه های قابل برنامه ریزی دوباره و فن آوری EPROM (حافظه های پایای با قابلیت برنامه ریزی و پاک سازی )و PAL(آرایه های منطقی قابل برنامه ریزی)، و سرانجام فن آوری آرایه های سوئیچ های فیوزهای قابل برنامه ریزیچند باره ، انقلابی نوین را درعرصه طراحی دیجیتال به وجود آورد کهمفهوم طراحی دیجیتال را دچار تحولی عظیم در عرصه های دیدگاه معماری ،حجم طراحی ،سرعت و نوع نگرش به طراحی دیجیتال نموده است.
طوری که امروزه FPGA ها (آرایه های گیتی قابل برنامه ریزی میدانی)یک بوم نقاشی سفید را در اختیار طراح قرار می دهندکه به او اجازه می دهد تا طراحی دیجیتال خود را آنچنان که می خواهد و با هر حجم و پیچیدگی لازم ،طراحی و سپس به جای اتخاب IC های استاندارد و جدا از هم و کنار هم قرار دادن آنها در روی یک مدار ووصل کردن آنها ازطریق یک بورد مدار چاپی (PCB)،با استفاده از یکی از زبانهای توصیف سختافزاری نظیر VHDL ، هر یک از قطعات دیجیتالی مورد نیاز را نوشته و با وصل کردن نرم افزاری آنها ،سرانجام فایل کامپایل شده نهایی را زا طریق یک رابط سخت افزاری بر روی یک بسته سخت افزاری خام با تعداد پایه های مورد نیاز برنامه ریزی کرده و از این IC جدید "خود ساخته" استفاده کند.
اما آنچه که قابلیت و توانایی FPGA ها را بالا برده است توانایی هایی است که پاره ای از آنها در زیر آمده است :
1- امکان تعریف هر یک از پایه های IC به صورت ورودی یاخروجی یا هر دو
2- امکان تعریف وضعیت عملکرد هر پایه در هنگام استفاده یا عدم استفاده.به عنوان مثال عملکردHIGH امپدانس(Z)در هنگام عدم استفاده و یا قرار گرفتن در یک وضعیت منطقی صفر یا یک در هنگام عدم استفاده.
3- امکان تشخیص تغیبیرات سطوح یا لبه های پایین رونده یا بالا رونده منطقی اعمال شده به هر پایه.
4- امکان برنامه ریزی چند باره از طریق پایه های برنامه ریزی jTAG(یکی از استاندارد های برنامه ریزی IEEE)و تغییر معماری آن).
5- امکان تغییر متناوب معمار ی داخلی با استفاده از سری های Bootable که نقشه معماری آنها در یک حافظه خارجی نگهداری شده و با تغییر آدرس برنامه ریزی می توان IC را بامعماری جدید Boot کرده و از آن استفاده کرد .
6- امکان برنامه ریزی در مدار (ISP)که این قابلیت را به وجود می آورد تا بدون اعمال تغییرات سخت افزاری و تنها از طریق پورت برنامه ریزی jTAG، معماری داخلی IC را تغییر داد .
7- محدوده گستره ای از پایه های قابل استفاده در این IC ها که از بسته های 44 پایه تا 514 پایه و حتی بالاتر با حجم گیتی داخلی متفوت که بسته به نیاز بر اساس میزان پیچیدگی داخلی و تعداد پایه های IC را تغییر داد.
8- کاهش حیرت انگیز حجم مدار و مجتمع سازی در ابعادی تنها به مساحت چند سانتی متر مربع.
9- یکسان سازی عناصر طراحی و از میان بردن تمامی مشکلات ناشی از عدم تطابق استاندارد های مختلف(LS,HC,s,AS,...).
10- از میان بردن تمامی نویز های ناشی از وجود قطعات مختلف و مجزا در مدار.
11- کاهش چشمگیر توان مصرفی و اتلاف توان.
12- افزایش سرعت پردازش و خطاهای انتشار به دلیل استفاده از فناوری پیشرفته و دستیابی به خطاهای انتشار تا 4ns و فرکانس کلاک فرارتر از 178 مگاهرتز.
13- کار با دو سطح ولتاژ 5v و 3.3v جهت استفاده از آنها در دستگاه های قابل حمل مانند گوشی های موبایل
14- ضریب ایمنی صد در صد به دلیل عدم امکان دستیابی به محتوای داخلی و عدم توان توصیفمحتوای داخلی به دلیل انجام ساده سازی و فشرده سازی بسیار پیچیده.
و بسیاری از قابلیتهای حیرت انگیز دیگر که امکان انجام یک طراحی مجتمع ،کم حجم ،بهینه و سریع را فراهم می آورد.
محصولات
گر چه شرکتهای بسیاری بسته های FPGA را تولید می کنند اما از میان آنها در شرکت ALTERA و Xilinx از جمله عمده ترین تولید کنندگان این محصول هستند که از این میان شرکتXilinx نوع دیگری از این بسته ها را با نام CPLDرا تولید می کند که به صورت Bootable عمل می کنند،بدین معنی که داده های برنامه ریزی معماری داخلی خود را از یک حافظه ی خارجی خوانده و خود را پیکر بندی کرده و سپس آماده کار می شوند .تمامی این محصولات با توجه به تعداد پایه هاو حجم پیچیدگی قابل برنامه ریزی در انها بر اساس تعداد گیتهای داخلی در بازار موجود و قابل دسترس هستند . از جمله سری های پر قدرت و پرحجم آنها سری flex از محصولات شرکتALTERA که در نمونه ای از آن می توان یکCPU مدل 486 را جای داد.
زبانهای برنامه نویسی
از جمله زبانهای متداول برنامه نویسی سخت افزار ABEL,AHDL,VERILOG,VHDL هستند که هر یک با استفاده از syntax خاص خود برای توصیف سخت افزار مورد استفاده قرار می کیرند که با استفاده از هر یک از آنها می توان هر طراحی دیجیتالی را به زبان آنها نوشته و تحلیل و سپس استفاده کرد.
بر گرفته از مجله ریز پردازنده
لیزرهای دیودی
طی چند سال اخیر لیزرهای دیودی به توانایی خروجی بالاتر ، ابعاد کوچکتر ، کارایی بالاتر ، اعتماد پذیری بیشتر و از همه اینها مهمتر به پوشش طول موجی پهنتر از IR میانه تا انتهای آبی رنگ طیف الکترومغناطیس ، دست یافته‌اند.
برای سالهای متمادی ، دستیابی به منابع نوری تکفام کوک همدوس ، با عملکرد آسان و ارزان از IR میانه تا UV ، هدفی برای متخصصان طبف بینی بوده است. به غیر از طیف بینیهای متداول جذبی و فلوئورسانی ، طیف بینی رامان و بیضی سنجی نیز از لیزرهای دیودی به عنوان منابع نور همدوس بهره‌مند شدهاند.
به تازگی متخصصان طیف بینی ، فنون با حساسیت زیاد مثل طیف بینی درون حفره را با لیزرهای دیودی ترکیب کرده‌اند. در طیف بینی بنیادی ، کاربرد منابع لیزری جدید به تعیین ساختار رادیکالهای آزاد یا گونه‌های خوشه‌ای عجیب و غریب منجر شده است. برای نظارتهای اتمسفری ، لیزرهای دیودی دمای اتاق که در 8 تا 13µM نشر میکنند، پیشرفتی اساسی به سمت بهبود کیفیت هوا هستند.
در پزشکی ، کاربرد لیزرهای دیودی در مقطع نگاری نوری و در تجزیه غیر تزریقی خون ، مثلا پیش بینی سطح گلوکز خون ، تشخیص پزشکی را با انقلابی مواجه کرده است. در صنعت ، حسگرهای شیمیایی ارزان قیمت در کنترل فرآیند اهمیت یافته‌اند، برای کنترل در محل فرآیندهای احتراقی ، آشکار سازی پسماندهای گازی در نقطه تخلیه و کنترل کیفیت در صنایع دارویی و غذایی لیزرهای دیودی دیگری نیز هستند که برای اندازه گیریهای جریان ، شمارش و سنجش ابعاد ذرات سودمندند.
ارتعاشهای خوب
IR میانه، یکی از محدوده‌های طیف الکترومغناطیسی است که لیزرهای دیودی در آن به ایفای نقش پرداخته‌اند. مطالعه ارتعاشهای بنیادی مولکولها که در این ناحیه اتفاق می‌افتد، تا کنون بر لیزرهای دیودی ساخته شده از نمکهای سرب که با سرمازایی خنک شدهاند متکی بوده است. با این حال تجهیزات خنک کننده با سرمازایی بر هزینه‌های خرید و عملیاتی چنین لیزرهایی بسیار می‌افزاید. لیزرهای دیودی IR میانه که از ترکیبات همانند ساخته شدهاند و در دمای اتاق کار میکنند، کم کم به عنوان جانشینی برای حسگرهای شیمیایی ارزان مطرح میشوند.
گفتنی است این حسگرها برای آشکار سازی اتمسفری و آلودگی و همچنین نظارت بر فرآیندهای صنعتی بکار می‌روند. مثلا ، نیم رساناهایی مانند aLgAssB/iNgAaSb که تا زیر 3000nm کار میکنند. دستیابی به اکثر ارتعاشهای کششی C_H را مقدور می‌سازند. نشر لیزر در این طول موجها ، به دلیل وجود گاف نوار باریک که ساختار الکترونی این مواد را میسازد، امکان پذیر است. در نتیجه فقط مقدار بسیار کمی انرژی برای ارتقای الکترونها به انرژی بالاتر نوار رسانش ، مورد نیاز است.
با این حال مهیجترین پیشرفت در آشکارسازی IR میانه ، ساخت لیزرهای آبشار کوانتومی (QCL) است. این لیزرها را اولن بار دانشمندان بل لبز - لوسنت در آمریکا در سال 1994 ارائه کردند که با روشی کاملا متفاوت از لیزرهای دیودی نیم رسانای معمول کار میکنند. طول موج نوری که آنها نشر میکنند به گاف نوار نیم رسانا بستگی ندارد، بلکه بیشتر به ضخامت لایه‌های سازنده نیمرسانا در قطعه وابسته است.
لیزرهای دیودی در عمل
یک لیزر نیم رسانا اساسا از اتصال بین یک نیم رسانای نوع P (غنی از "حفره‌های" مثبت) و یک نیم رسانای نوع n (غنی از الکترونها) تشکیل میشود. بر اثر عبور جریان الکتریکی از محل اتصال ، الکترونها و حفره‌ها می‌توانند باز ترکیب شوند که در این فرآیند نور نشر میشود. طول موج نشر با گاف نوار ماده نیم رسانایی که دیود را میسازد، تفاوت انرژی لازم برای صعود الکترون از نوار انرژی والانس پایینتر به نوارهای رسانش پرانرژی‌تر در بالا تعیین میشود. در وسایل ساده با تغییر جریان الکتریکی بکار رفته یا دمای لیزر ، تنظیم طول موج مقدور میشود.
با ماده گالیم آرسنید (GaAs) خالص یک طول موجی ساخته شد، اما در عمل به علت نیاز و دشواری در تطابق شبکه ، این امر با محدودیت مواجه میشود. لیزرها با هر دو روش رشد همراستای بلور با باریکه مولکولی و رسوب دهی شیمیایی بخار فلز - آلی ساخته میشوند. این لیزرها با داشتن 50 درصد تبدیل الکتریسیته به نور ، کارآمدترین نوع لیزرند که در نتیجه باعث کاهش هزینه عملیاتی میشود.
هرگاه لایه به اندازه کافی نازک باشند (کمتر از 20nm) مکان الکترونهای نیم رسانا فقط در یک بعد محدود میشود: حالتهای انرژی در نوارهای والانس و رسانش کوانتیده شده و فقط ترازهای انرژی معینی مجاز میشود. لذا لایه‌های نیم رسانا مانند چاههای کوانتومی خواهند بود و میتوان آنها را با لایه‌های غیر فعال (غیر لیزر ساز) روی هم چید و لیزرهایی ساخت که قادرند نور خروجی پر توانتری تولید کنند. در این QCL ها ، الکترونها از چند مرحله پی در پی افت انرژی ، می‌گذرند و همزمان با حرکت در نوعی آبشار الکترونی ، فوتون نشر میدهند. فاصله نزدیک نوارهای انرژی الکترونی ، نشر نور در گستره IR میانه تا دور را ممکن میسازد. چندین گروه پژوهشی ، در حال رقابت برای تولید نوع تجاری QCL در گستره 6 تا 12µm هستند که دریچه مهمی را بر روی نظارت اتمسفری ، خواهد گشود.
در سال 1998 گروه فدریکاکاپاسوازبل لبز - لوسنت تکنولوژی ، لیزری تولید کرد که دارای شبکه بلوری AlInAs/InGaAs با فواصل بین اتمی منطبق با شبکه InP بود و می‌توانست در 8,3µm با توان تپی 180mW در دمای اتاق ، نشر کند. امروزه میتوان لیزرهایی را که در این محدوده کار میکنند از GaAs/AlGaAs تهیه کرد، که هم ارزانترند و هم آسانتر ساخته میشوند. هر چند نتایج اخیر گروه کاپاسو در آشکارسازی مقادیر ناچیز گازهایی مانند CH4 ، N2O هنوز به حد حساسیت آشکارسازی لیزرهای نمک سرب ، یعنی در حد ppb یا کمتر ، نرسیده است.
لیزرهای حفره عمودی نشر کننده از سطح (VCSEL) نوعی لیزر جدید هستند. آنها که عمدتا برای مخابرات نوری ساخته شدهاند، برای کار در طول موج بلند و با خروجی تپی 2,9µm در دمای اتاق ، نیز بکار می‌روند. آنها کیفیت باریکه بهتری ایجاد میکنند و از بسیاری از لیزرهای جانشین که در طول موجهای بلندتر کار میکنند، آسانتر ساخته میشوند. در سال 1997، دیرک رله ، برند زومپف و هاینتس - دتلف کرونفلت ، از دانشگاه صنعتی برلین ، روش دیگری برای تولید تابش IR میانه برای آشکارسازی گازی ، ارائه دادند. آنها در یک بلور AgGaSe2 ، خروجی دو لیزر دیودی IR نزدیک (یکی در 1290µm و دیگری 1572nm) را باهم مخلوط و نوری با فرکانس متفاوت در حدود 7,2µm) 1380cm-1) برای شناسایی SO2 تولید کردند.
کنترل در خط
هم اکنون لیزرهای دیودی نیم رسانا در IR نزدیک ، به ویژه در حوالی طول موجهای مخابراتی 1300 و 1550nm ، کاملا توسعه یافته‌اند. بهبود فنون ساخت در حال حاضر به معنی امکان پذیر شدن ساخت لیزرهایی است که در طول موجهای بسیار دقیقی کار میکند. مثلا ، لیزرهای پسخوری توزیع یافته (DFB) که معمولا با قرار دادن یک شبکه گزینشگر درون حفره لیزر ، برای صاف کردن طول موجهای مطلوب ، ساخته میشوند، به عنوان حسگرهای شیمیایی ارزان قیمت در نظارت بر انتشار آلاینده‌ها و کنترل فرآیند، بالقوه مفیدند.
گروه من در دانشگاهها درزفیید ، برای استفاده از لیزرهای دیودی در کنترل فرآیند در خط از طریق نظارت در محل ، به ویژه در محیطهای خطرناک که در آن باریکه لیزر با استفاده از تار نوری به درون واکنشگاه هدایت میشود، فنونی را توسعه داده است. برای کنترل فرآیند و بهبود کارایی ، میتوان تجزیه سریع محتوی واکنشگاه را به یک حلقه پسخور متصل کرد. با همکاری مارتین پمبل از دانشگاه سالفورد ، توانستیم به واکنشهایی که درون واکنشگاهها به طریق رسوب دهی شیمیایی بخار انجام میگیرند نظر بیندازیم. گفتنی است این واکنشها ، فهم مهمی برای تولید بسیاری از پوشش دهیهای ظریف سطحی را فراهم می‌سازند.
محدویتهای طیف بینی با لیزر دیودی
یکی از محدویتهای طیف بینی با لیزر دیودی آن است که به علت باریکی گستره تنظیم طول موج ، یک لیزر معمولا فقط میتواند یک گونه شیمیایی را شناسایی کند. رانالد هانسون و همکاران در دانشگاه استانفورد با بکار گیری روشی موسوم به تقسیم چندگانه طول موج (WDM) بر این مشکل غلبه کردند و توانستند در یک اتاقک احتراق ، چند گونه مختلف و خواص آنها را مشاهده کنند. روش WDM عبارت است از ارسال همزمان چند طول موج مختلف از درون یک تار نوری. هانسون و گروهش با استفاده از سه لیزر دیودی با تنظیبم جداگانه ، توانستند بطور همزمان غلظت H2O ، O2 و نیز دما و فشار را در شعله H2 _ O2.
مسئله دیگر در آشکار سازی همزمان چند گونه شیمیایی ، احتمال "خط روی خط افتادن" یا تداخل علائم است. دانشمندان CSO Mesure در فرانسه ، برای اجتناب از این مشکل به هنگام اندازه گیری تابش زیر قرمز در فضا ، از یک لیزر دیودی IR نزدیک که روی مقادیر جذبی چرخشی - ارتعاشی C2H2 (در حدود 1530nm) تثبیت شده بود، به عنوان منبع مرجع استفاده کرده‌اند.
کار آنها بخشی از یک پژوهش 5 ساله مربوط به تداخل سنج زیر قرمز ارزیابی اتمسفری (IASI) اما مهندسان مخابرات برای جلوگیری از مشکل خط روی افتادن ، وقتی که چند طول موج مدوله شده کم فاصله در فرکانسهای GHz از درون یک تار نوری ارسال میشود، از همین رویکرد استفاده میکنند. "قفل کردن" طول موج لیزر روی استانداردهای مولکولی نظیر HCN و C2H2 ، هر گونه تداخل بین علائم مختلف را متوقف میکند.
خروجی پر انرژی
دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در سانتریابارا با استفاده از بلورهای لیتیم نیوبات (LiNbOsub>3) یا پتاسیم فسفات. فرکانسای خروجی از لیزرهای دیودی را در انتهای پر انرژی‌تر طیف الکترومغناطیسی دو برابر کرده‌اند. این کار میتواند در ناحیه آبی فرابنفش طیف الکترومغناطیسی ، توانهای خروجی در حد 0,1mW تولید کند. در این طول موجها ، لیزرهای دیودی قادرند عناصری مانند آلومینیم (394nm) ، گالیم (403nm) و ایندیم (410nm) را شناسایی و رشد لایه‌های نیمرسانا ، از جمله ساخت سایر لیزرهای دیودی را تعقیب کنند. در مقایسه با لامپهای کاتد تو خالی متداول که در طیف بین جذب اتمی بکار می‌روند.
لیزرهای دیودی ، کوک پذیرند (شناسایی چند گونه‌ای امکان پذیر می‌سازند)، پر شدت ترند (بنابراین داده‌ها را سریعتر کسب میکنند) و کنترل دقیقتری را مقدور می‌سازند. انتهای آبی طیف الکترومغناطیسی ، یکی از فعالترین حوزه‌های پژوهشی درباره لیزرهای دیودی است که در آن ، لیزرهای بر پایه GaN ، شدت و سرعت انتقال داده‌های ذخیره شده را به حداکثر می‌رسانند. برای شیمیدانان ، لیزرهای آبی ، عملا برای دستیابی به گذارهای الکترونی مولکولهایی مانند O3 و NO2 مفید است و به ساخت سیستمهای قابل حمل نظارت اتمسفری می‌انجامد.
حسگرهای تار نوری
گسترش سریع صنعت مخابرات ، جدا از کابلهای تار نوری برای انتقال داده‌ها ، به توسعه حسگرهای تار نوری برای ارسال نور به مکانهای دور دست منجر شده است. حسگرهای تار نوری می‌توانند یا ذاتی باشند یا عارضی ، در اولی ، تغییرات در محیط مستقیما بر خواص تار اثر می‌گذارد. مثلا در تنش سنجها ، تار ، تغییر در محیط مستقیما بر خواص تار اثر می‌گذارد. مثلا در تنش سنجها ، تار ، تغییر شکل ناشی از خمش خود را حس میکند. بر اثر خم شدن تار ، نور به بیرون از آن نشت میکند. از طرف دیگر ، حسگرهای عارضی تغییر محیطی را به تغییر در خواص عبور نور در تار تبدیل میکنند.
تارهای نوری بر اساس بازتاب درونی کلی باریکه نور عمل میکنند، بنابراین هرگاه ضریب شکست نور در تار تغییر کند، نور میتواند به بیرون نشت کند. از این مسئله میتوانیم برای آشکار سازی تغییر ارتفاع سطح مایع یا برای اندازه گیری با تفکیک پایین فشار درون مایع استفاده کرد. بخشی از میدان الکترومغناطیسی نور لیزر به خارج از تار هم گسترش مییابد و مولکولهای در سطح یا نزدیک تار می‌توانند این موج محو شونده را جذب کنند.
در سال 1997، یواخیم کاستز و ماوروس تا که از مؤسسه فرانهوفر در آلمان از این پدیده برای آشکار سازی هیدروکربنها در آب استفاده کردند. روشی که آنها استفاده کردند یعنی تجزیه موج محو شونده با لیزرهای دیودی (Ewald) ، عبارت است از استفاده از تارهای نقره هالید در IR میانه که با فیلم بسیاری نازکی روکش شده است. هیدروکربنها درون این اندود بسپاری نفوذ میکنند و از روی جذبهای اثر انگشتی‌شان شناسایی میشوند. به علت جذب قوی آب در ناحیه IR استفاده از طیف بینی معمولی عبوری IR امکان پذیر نیست.
حکایتهای درونی
طیف بینی جذب درون حفره ای لیزر (Iclas) فناوری حساسی است که طیف بینی سال با لیزرهای گازی بزرگ و لیزرهای رنگینه‌ای بکار برده می‌شده است. این روش شامل تقویت جذب نور لیزر ، با قرار دادن نمونه درون حفره لیزر به جای خارج آن است. فوتونهای لیزر بین دو آینه انتهایی سازنده حفره لیزر به جلو و عقب بازتابیده میشوند و عملا طول مسیر جذب را هزاران مرتبه افزایش میدهند. پیترتوشک و والری بف در دانشگاه هامبورگ ، از این اصل برای ساختن یک آشکار ساز بسیار کوچک و حساس آلودگی گازی استفاده کرده‌اند.
لیزر دیودی مورد استفاده ، عملا برای تأمین توان لیزر 20cm آنهاست که از یک تار نوری فلوئور و زیرکوناتی دوپه شده با اتمهای پروزئودیمیم و ایتربیم تشکیل شده بود. نور لیزر دیودی در 850nm ، اتمهای دوپه کننده را در تار برانگیخته و نور مرئی نشر میکند. گفتنی است همانطوری که که تقویت میشود، اگر نمونه یک گاز در یک انتهای حفره در جلوی آینه نیم باز تابیده قرار داده شود، متخصصان طیف بینی می‌توانند طیف جذبی تقویت شده را آشکار کنند.
منبع: roshd.ir
پل وتستون
تاریخچه
آنچه امروزه به نام مدار پل وتستون معروف است، نخستین بار در سال 1833 توسط ساموئل هانتر کریستی (Samuel Hunter Christie) توصیف شد، اما کاربردهای زیاد این مدار توسط کارلز وتستون (Charles Wheateston) اختراع شد، به همین خاطر این مدار عموما به نام پل وتستون معروف شد. امروزه پل وتستون یک روش بسیار درست و حساس برای اندازه گیری دقیق مقادیر مقاومتها میباشد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
طرز کار پل وتستون
فرض کنید یک ولتاژ dc به اندازه E به مدار پل اعمال شود. در اینجا نیز یک گالوانومتر برای نشان دادن شرط تعادل بین دو نقطه ولتاژ ورودی و خروجی نصب شده است. مقادیر مقاومتهای R1 و R3 دقیقا معلوم هستند، اما R2 یک مقاومت متغیر است که به راحتی قابل تغییر است. بجای R4 یک مقاومت مجهول که آن را با Rx نشان میدهیم، قرار داده شده است. ولتاژ E اعمال میشود و مقاومت متغیر R2 به گونه‌ای تنظیم میشود که گالوانومتر جریانی را نشان ندهد.
بنابراین با توجه به اینکه مقادیر مقاومتهای R_1 و R_3 معلوم هستند و R2 را نیز خودمان تغییر داده‌ایم، لذا از رابطه Rx = R2R3/R1 مقدار مقاومت مجهول تعیین میشود. در صورتی که هر چهار مقاومت یکسان باشند، مدار خیلی حساس خواهد بود. در هر صورت مدار پل و تستون در هر حالت بسیار عالی کار میکند.
کاربرد مدار پل وتستون
پل وتستون دارای کاربردهای بسیلر زیادی است و آوردن تمام کاربردهای آن در یک مقاله مقدور نیست. بنابراین تنها به چند مورد خاص در اینجا اشاره میکنیم. کارلز وتستون کاربردهای زیادی از از مدار پل وتستون را خودش اختراع کرد و کاربردهای دیگری نیز بعد از او توسعه یافته‌اند. امروزه یکی از کاربردهای عمومی مدار پل وتستون در صنعت استفاده از آن در حسگرهای بسیار حساس است.
در این دستگاهها مقاومت درونی بر اساس سطح یعنی از کرنش (یا فشار یا دما و ...) تغییر میکند و به عنوان مقاومت نامعلوم Rx عمل میکند. همچنین به جای این که با تغییر دادن مقاومت R2 در مدار تعادل ایجاد شود، به عوض گالوانومتر از مداری که میتواند میزان عدم تعادل در پل را بر اساس تغییر کرنش یا شرایط دیگر اعمال شده بر حسگر کالیبره کند، استفاده میشود. دومین کاربرد مدار پل وتستون ، استفاده از آن در نیروگاه‌های الکتریکی برای توزیع دقیق خطوط قدرت است. روشی که بسیار سریع و دقیق بوده و نیاز به تعداد زیادی تکنسین در زمینه‌های مختلف ندارد.
منبع : اشتهارد.نت
قاعده کلی تبدیل کننده DC – DC
تعریف :
این مدار از یک ولتاژ DC بزرگ یک ولتاژ خروجی کوچکتر از یک تولید می کند که سریع و ساده ساخته می شود و با تغییر دادن ولتاژ دیود زنرمدار می تواند ولتاژ های خروجی دیگر را به جا بدهد . مدار و همه دیاگرام ها یک تبدیل کننده DC با ولتاژ 12V ورودی و ولتاژ 9V خروجی را نشان می دهد .
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ß ولتاژ خروجی از ولتاژ دیود زنربه اندازه 0.7 کمتر است یا :
Vo = Vz – 0.7
با یک دیود زنر 10v همانطور که در شکل نشان داده شده است ولتاژ خروجی حدود 9.3v Dc می باشد ولتاز تغذیه به کار رفته بایستی همیشه چند ولتی بیشتر از ولتاژ دیود زنر باشد . من در این مثال برای تهیه یک ولتاژ تنظیم شده 9v Dc یک باتری 12v Dc به کار برده ام .
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
نمودار بالا نشان می دهد که چگونه ولتاژ خروجی متاثر است از تغییرات ولتاژ ورودی که تولید شده است با یک جریان بار 100 m.A و از به کار بردن یک دیود زنر 10V .
توجه کنید که مدار خیلی تیز می فتد خارج از تنظیم دقت ولتاژ ورودی به 11.5 می رسد . از این رو یک تغدیه ولتاژ مناسب ضروری است .
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
همانطور که در مدار بالا نشان داده شده پایداری حرارتی خیلی خوب است . ولتاژ خروجی به اندازه 8m.V به ازای افزایش هر 10 درجه تغییر می کند و این کمتر از 1m.V می باشد .
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
اتلاف قدرت :
با یک تبدیل کننده DC-DC مهمترین موضوع مورد توجه تلفات قدرت در خروجی دستگاه می باشد . تلفات توان توسط جریان امیتر ترانزیستور و ولتاژ کلکتور امیتر تولید می شود . با این مدار ماکزیمم تلفات توان BD159 یا حداکثر جریان کلکتور نمی تواند اضافه گردد ، به بیان دیگر ترانزیستور می سوزد .
مثال :
با یک تغذیه 12V و یک مقاومت بار 100m.A ، 9V تلفات مطابق فرمول زیر است :
VCE * IC = (12 - 9.3) * 100 m.A = 2.7 Watts
و این در محدوده حداکثر تلفات توان و جریان کلکتور که برای 8Watt BD139 و یک آمپر می باشد . اگر جریان های بار بیشتری نیاز باشد در این صورت مدار زیر به کار میرود :
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
تلفات توان به همان روش محاسبه شده است . BD131 حداکثر تلفات را دارد که برابر 15V و جریان کلکتور 3A می باشد . ولتاژ خروجی تقریبا برابر 1.4V کمتر از ولتاژ دیود زنر است و ولتاژ تغذیه بایستی بیشتر از ولتاژ ورودی و حداقل 3V باشد .
نقش PLC در اتوماسيون صنعتي
مقدمه :
امروزه در بین كشورهای صنعتی ، رقابت فشرده و شدیدی در ارائه راهكارهایی برای كنترل بهتر فرآیندهای تولید ، وجود دارد كه مدیران و مسئولان صنایع در این كشورها را بر آن داشته است تا تجهیزاتی مورد استفاده قرار دهند كه سرعت و دقت عمل بالایی داشته باشند. بیشتر این تجهیزات شامل سیستمهای استوار بر كنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (Programmable Logic Controller) هستند. در بعضی موارد كه لازم باشد میتوان PLCها را با هم شبكه كرده و با یك كامپیوتر مركزی مدیریت نمود تا بتوان كار كنترل سیستمهای بسیار پیچیده را نیز با سرعت و دقت بسیار بالا و بدون نقص انجام داد.
قابلیتهایی از قبیل توانایی خواندن انواع ورودی‌ها (دیجیتال ، آنالوگ ، فركانس بالا...) ، توانایی انتقال فرمان به سیستمها و قطعات خروجی ( نظیر مانیتورهای صنعتی ، موتور، شیربرقی ، ... ) و همچنین امكانات اتصال به شبكه ، ابعاد بسیار كوچك ، سرعت پاسخگویی بسیار بالا، ایمنی ، دقت و انعطاف پذیری زیاد این سیستمها باعث شده كه بتوان كنترل سیستمها را در محدوده وسیعی انجام داد.
مفهوم كنترلرهای قابل برنامه‌ریزی PLC :
در سیستمهای اتوماسیون وظیفه اصلی كنترل بر عهده PLC است كه با گرفتن اطلاعات از طریق ترمینالهای ورودی، وضعیت ماشین را حس كرده و نسبت به آن پاسخ مناسبی برای ماشین فراهم می‌كند. امكان تعریف مدهای مختلف برای ترمینالهای ورودی/خروجی یك PLC، این امكان را فراهم كرده تا بتوان PLC را مستقیما به المانهای دیگر وصل كرد. علاوه بر این PLC شامل یك واحد پردازشگر مركزی( CPU) نیز هست، كه برنامه كنترلی مورد نظر را اجرا می‌كند. این كنترلر آنقدر قدرتمند است كه میتواند هزارها I/O را در مدهای مختلف آنالوگ یا دیجیتال و همچنین هزارها تایمر/ كانتر را كنترل نماید. همین امر باعث شده بتوان هر سیستمی، از سیستم كنترل ماشین‌هایی با چند I/O كه كار ساده‌ای مثل تكرار یك سیكل كاری كوچك انجام میدهند گرفته تا سیستمهای بسیار پیچیده تعیین موقعیت و مكان‌یابی را كنترل نمود. این سیستم میتواند بدون نیاز به سیم‌بندی و قطعات جانبی و فقط از طریق نوشتن چند خط برنامه تا صدها تایمر را در آن واحد كنترل و استفاده نماید.
زمان پاسخگویی Scan Time :
این زمان بستگی به سرعت پردازش CPU مدل انتخاب شده PLC و طول برنامه كاربر دارد. از یك میكرو‌ثانیه تا ده میلی ثانیه میباشد. مثلا در مواقعی كه I/O از سیستم اصلی دور باشد، چون مجبور به نقل و انتقال سیگنالها به سیستم دورتری هستیم در نتیجه زمان اسكن زیاد میشود. همچنین مانیتور كردن برنامه كنترلی اغلب به زمان اسكن می‌افزاید چرا كه CPU كنترلر مجبور است وضعیت كنتاكتها، رله‌ها ، تایمرها و... را روی CRT یا هر وسیله نمایشگر دیگری بفرستد.
قطعات ورودی :
هوشمند بودن سیستم اتوماسیون بیشتر مربوط به توانایی PLC در خواندن سیگنالهای ارسالی از انواع ورودی‌ها، دستی، اتوماتیك و حسگرهای خودكار میباشد. قطعات ورودي نظیر شستی‌های استارت/ استوپ ، سوییچ‌ها، میكرو‌سوییچ‌ها، سنسورهای فتوالكتریك، proximity ، level sensor ، ترموكوپل، PT100 و... PLC از این سنسورها برای انجام عملیاتی نظیر تشخیص قطعه روی نوار نقاله حامل قطعات، تشخیص رنگ، تشخیص سطح مایعات داخل مخزن، آگاهی داشتن از مكانیزم حركت و موقعیت جسم، تست كردن فشار مخازن و بسیاری موارد دیگر، استفاده می‌كند.
سیگنالهای ورودی یا دیجیتال هستند و یا آنالوگ، كه در هر صورت ورودی‌های PLC را توان در مدهای مختلف تنظیم و مورد استفاده قرار داد.
قطعات خروجی :
همانطوری كه می‌دانید یك سیستم اتوماسیون شده بدون داشتن قابلیت اتصال به قطعات خروجی از قبیل سیم‌پیچ، موتور، اینورتر، شیربرقی ، هیتر و ... كامل نخواهد بود. قطعت خروجی نحوه عملكرد سیستم را نشان میدهند و مستقیما تحت تاثیر اجرای برنامه كنترلی سیستم هستند در خروجی‌های PLC نیز مدهای مختلفی برای اعمال سیگنال به المانهای خروجی وجود دارد.
نقش كنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (PLC) در اتوماسیون صنعتی :
در یك سیستم اتوماسیون، PLC بعنوان قلب سیستم كنترلی عمل می‌كند. هنگام اجرای یك برنامه كنترلی كه در حافظه آن ذخیره شده است، PLC همواره وضعیت سیستم را بررسی می‌كند. این كار را با گرفتن فیدبك از قطعات ورودی و سنسورها انجام میدهد. سپس این اطلاعات را به برنامه كنترلی خود منتقل می‌كند و نسبت به آن در مورد نحوه عملكرد ماشین تصمیم‌گیری می‌كند و در نهایت فرمانهای لازم را به قطعات و دستگاههای مربوطه ارسال می‌كند.
مقایسه تابلوهای كنترل معمولی با تابلوهای كنترلی مبتنی بر PLC :
امروزه تابلوهای كنترل معمولی ( رله‌ای ) خیلی كمتر مورد استفاده قرار میگیرند. چرا كه معایب زیادی دارند. از آنجا كه این نوع تابلوها با رله‌های الكترومكانیكی كنترل میشوند، وزن بیشتری پیدا می‌كنند، سیم‌كشی تابلو كار بسیار زیادی می‌طلبد و سیستم را بسیار پیچیده می‌كند. در نتیجه عیب‌یابی و رفع مشكل آن بسیار پرزحمت بوده و برای اعمال تغییرات لازم در هر سال و یا بروز كردن سیستم بایستی ماشین را بمدت طولانی متوقف نمود كه این امر مقرون به صرفه نخواهد بود. ضمنا توان مصرفی این تابلوها بسیار زیاد است.
با بوجود آمدن PLC، مفهوم كنترل و طراحی سیستمهای كنترلی بطور بسیار چشمگیری پیشرفت كرده است و استفاده از این كنترلر‌ها مزایای بسیار زیادی دارد. كه به برخی از این موارد در زیر اشاره كرده‌ایم. كه با مطالعه آن میتوان به وجه تمایز PLC با سایر سیستمهای كنترلی پی برد:
سیم بندی سیستمهای جدید در مقایسه با سیستمهای كنترل رله‌ای تا 80٪ كاهش مییابد.
از آنجاییكه PLC توان بسیار كمی مصرف می‌كند، توان مصرفی بشدت كاهش پیدا خواهد كرد.
توابع عیب یاب داخلی سیستم PLC ، تشخیص و عیب‌یابی سیستم را بسیار سریع و راحت می‌كند.
برعكس سیستمهای قدیمی در سیستمهای كنترلی جدید اگر نیاز به تغییر در نحوه كنترل یا ترتیب مراحل آن داشته باشیم، بدون نیاز به تغییر سیم‌بندی و تنها با نوشتن چند خط برنامه این كار را انجام میدهیم. در نتیجه وقت و هزینه بسیار بسیار اندكی صرف انجام اینكار خواهد شد.
در مقایسه با تابلوهای قدیمی در سیستمهای مبتنی بر PLC نیاز به قطعات كمكی از قبیل رله ، كانتر، تایمر، مبدل‌های A/D و D/A و... بسیار كمتر شده است. همین امر نیز باعث شده در سیستمهای جدید از سیم‌بندی، پیچیدگی و وزن تابلوها به نحو چشمگیری كاسته شود.
از آنجاییكه سرعت عملكرد و پاسخ‌دهی PLC در حدود میكرو‌ثانیه و نهایتا میلی ثانیه است، لذا زمان لازم برای انجام هر سیكل كاری ماشین بطور قابل ملاحظه‌ای كاهش یافته و این امر باعث افزایش میزان تولید و بالا رفتن بازدهی دستگاه میشود.
ضریب اطمینان و درجه حفاظت این سیستمها بسیار بالا تر از ماشین‌های رله‌ای است.
وقتی توابع كنترل پیچیده‌تر و تعداد I/O ها خیلی زیاد باشد، جایگزین كردن PLC بسیار كم هزینه‌تر و راحت‌تر خواهد بود.
منبع : mojrooz.mihanblog.com
سیستم سنکرون و سنکروچک
سنکرون کردن و شرایط آن
تعریف سنکرون کردن : وصل دو شبکه کاملاً مجزا به طریقی که هیچ نوع شدت جریان ضربه ای قابل ملاحظه ای ایجاد نشود .
سنکرون کردن و شرایط آن
تعریف سنکرون کردن : وصل دو شبکه کاملاً مجزا به طریقی که هیچ نوع شدت جریان ضربه ای قابل ملاحظه ای ایجاد نشود .
شرایط سنکرون کردن :
1- برابری ولتاژها : توسط تغییر شدت جریان تحریک ژنراتورها در نیروگاهها و استفاده از جبران کننده ها در پست ها صورت می گیرد .
2- برابری فرکانس ها : توسط تنظیم محرک اولیه ژنراتورها صورت می گیرد .
3- برابری فاز اختلاف سطح ها (هم فاز بودن) : برای هر سیستمی که برای اولین بار وارد مدار می شود ، قبل از وارد مدار شدن توسط گروه تعمیرات تست می گردد . این ترتیب تا زمانی که تغییرات اساسی روی شبکه انجام نشود ، برقرار است .
4- برابری حوزۀ دوار : ترتیب صحیح فازها را می توان توسط سه عدد لامپ کنترل نمود . این لامپ ها مابین فازهای هم نام که باید به هم متصل شوند ، بسته می شوند . اگر در این حالت (قبل از پارالل) ترتیب فازها صحیح باشد ، لامپ ها با هم خاموش و با هم روشن می شوند ولی اگر ترتیب فازها غلط باشد ، لامپ ها یکی پس از دیگری خاموش و روشن می شوند .
سنکرون کردن دو شبکه به دو صورت انجام می گیرد :
· سنکرون کردن به طریقه اتوماتیک
در این حالت اپراتور مسئول ، دکمۀ اتوماتیک سنکرون را فشار داده و منتظر می ماند . سیستم اتوماتیک سنکرون وارد مدار شده و به طور خودکار فرکانس ها و ولتاژها را مساوی می نماید و در شرایطی که دو سیستم هم فاز شدند ، دژنکتور به طور اتوماتیک وصل می گردد . اگر نیاز باشد عمل پارالل در پست ها انجام گیرد ، لازم است همزمان با مرکز دیسپاچینگ ملی تماس وجود داشته باشد تا با تغییراتی که در تولید مناطق مختلف انجام می گیرد ، فرکانس دو شبکه برابر گردد .
سیستم اتوماتیک سنکرون معمولاً بین 5 تا 10 دقیقه در مدار می ماند . اگر در این مدت شرایط سنکرون آماده گردید ، دو شبکه با هم پارالل می گردند . در غیر این صورت این سیستم از مدار خارج می گردد .
· سنکرون کردن به طریقه دستی
پس از مساوی کردن ولتاژها و فرکانس های دو شبکه با توجه به حرکت عقربه دستگاه سنکرونسکوپ ، زمانی که عقربه روی نقطه صفر رسید ، دو شبکه با هم فاز می باشند . در آن لحظه می توان اقدام به وصل دژنکتور نمود .
v سنکروچک
تبدیل یک شبکه خطی به یک شبکه رینگ با وصل یک دژنکتور را سنکروچک گویند . زمانی که در شبکه سراسری حادثه ای باعث قطع یک یا چند خط انتقال نیرو شود ، شبکه سراسری از حالت رینگ خارج شده و به شبکه خطی تبدیل می گردد . چون فرکانس در این شبکه تغییر نمی کند این شبکه سنکرون می باشد ولی به خاطر اطمینان ، زمانی که کلید سنکرون روشن می شود ، اطلاعات روی تابلوی سنکرون بایستی چک شود .
اولاً عقربه دستگاه سنکرونسکوپ در نقطه ای ثابت باشد . ثانیاً زاویه ای که با نقطه صفر سنکرونسکوپ می سازد ، بیشتر از 15± درجه نباشد . این زاویه را زاویه بار (LOAD ANGLE) می گویند . این زاویه بر اثر اختلاف ولتاژ ارسالی روی شبکه و ولتاژ دریافتی بوجود می آید .
عمل سنکروچک نیز به دو صورت انجام می گیرد :
به طور خودکار
با فشار دادن دکمه خودکار ، سیستم سنکروچک وارد مدار می شود . در صورتی که زاویه بار کمتر از 15± درجه نسبت به نقطه صفر باشد ، بلافاصله دژنکتور وصل شبکه به حالت رینگ در می آید . در غیر این صورت پس از جند دقیقه بدون اینکه دژنکتور وصل شود ، سنکروچک از مدار خارج می گردد.
به طریق دستی
جهت سنکروچک نمودن دستی شبکه دستگاه سنکرونسکوپ را وارد مدار می نماییم و به عقربه آن توجه می کنیم . چنانچه زاویه بار بیشتر از 15± درجه نباشد ، می توانیم دژنکتور مربوطه را وصل نماییم . در صورتی که زاویه بار از 15± درجه بیشتر باشد ، مجاز به وصل دژنکتور نمی باشیم تا اینکه اقداماتی جهت کم کردن زاویه بار توسط دیسپاچینگ ملی انجام پذیرد آنگاه پس از کاهش زاویه بار می توانیم دژنکتور مربوطه را وصل نمایم .
سیکل ترکیبی چیست؟
برای پاسخ به پرسش مذکور در ابتدا تعریفی از انواع توربین ها و اصول کلی کار آنها ارائه می دهیم.
توربین ها اصو لا بر اساس عامل ایجاد کننده کار تقسیم بندی می گردند . اگر عامل فوق گاز باشد آن را بخاری اگر آب باشد آبی و چنانچه باد باشد توربین بادی گو یند. توجه داشته باشیم که منظور از گاز گاز ناشی از احتراق است. لذا نوع سوخت دخیل در آن که بر حسب مورد می تواند گازوئیل مازول یا گاز باشد در این تقسیم بندی ها اهمیت ندارد. (اگر چه در کشور ما سوخت گاز سوخت غالب این توربین هاست. )
هر توربین گاز v94.2 متشکل از دو محفظه احتراق است که در طر فین توربین نصب هستند و سوخت گاز یا گازو ئیل پس از ورود به آن همراه با عملکرد سیستم جرقه مشتعل شده و با هوایی که از سمت ----- های ورودی وارد کمپرسور شده و پس از انبساط از آن خارج می شود وارد ناحیه محفظه احتراق شده محترق می گردد و گازی با درجه حرارت 1050 در جه سانتیگراد تو لید می نماید.
گاز مذکور وارد توربین گاز شده و سبب گردش توربین و در نتیجه محور ژنراتور ده و تولید برق می کند. محصول خروجی از توربین گاز دودیست با درجه حرارت حدود 550 درجه سانتیگراد که به عنوان تلفات حرارتی از طریق دودکش وارد جو می شود و به ایت ترتیب توربین گاز در بهترین شرایط با بهره برداری حدود 33 درصد تولید انرژی می کند. به بیان دیگر 67 درصد دیگر به عنوان تلفات حرارتی محسوب و فاقد کارایی می باشد.
ایده سیکل ترکیبی در واقع بازیافت مجدد از بخش 67 درصد یاد شده است. به این ترتیب که در بخش خروجی اگزوز هر توربین گاز با نصب دریچه های کنترل شونده گاز داغ فوق را به قسمت دیگ بخار هدایت تا آب موجود در آن به بخار سوپر هیت(بخار خیلی داغ و خشک) با درجه حرارت حدود 530 درجه سانتیگراد تبدیل و به همراه بخار خروجی از بویلر دوم جهت استفاده در توربین بخار به کار گرفته شود.
به این ترتیب در بخش دیگ بخار چون از مشعل و سوخت جهت گرمایش صرفه جویی می شود راندمان در کل افزایش یافته و به رقمی معادل 55 در صد می رسد. (نزدیک به 25 درصد از 67 درصد تلفات فوق الذکر بازیافت و بدون نیاز به سوخت اضافی تبدیل به انرژی الکتریکی می شود. )
این بخار پس از انجام کار در توربین بخار افت درجه حرارت پیدا کرده و دمای آن به رقمی حدود 60 درجه سانتیگراد می رسد و در اینجا به منظور استفاده مجدد از آن بخار فوق توسط سیستم خنک کن ( در نیرو گاه کرمان به کمک فنر های پرقدرت) سرد و تبدیل به آب شده و جهت استفاده مجدد پس از انجام عملیات تصفیه بین راهی وارد تانک تغذیه می گردد تا دوباره وارد دیگ بخار گشته و تبدیل به بخار سوپر هیت شود.
این چرخه را سیکل ترکیبی گویند که نیرو گاه کرمان یکی از نیرو گاه های فوق الذکر در سطح کشور محسوب می شود.
آب مورد نیاز این نیرو گاه از طریق سه حلقه چاه حفر شده در دشت جو پار تامین و به کمک خط لوله به استخر آب خام نیرو گاه به ظرفیت 3000 متر مکعب وارد و ذخیره شده تا پس از انجام عملیات تصفیه مورد استفاده بویلر های نیرو گاه قرار گیرد.
ظرفیت آبدهی چاه های مذکور 80 لیتر در ثانیه است.
8009.blogfa.com
ساختمان قطعات دیجیتال
بسیاری از خانواده های مختلف منطقی به صورت مدار های مجتمع در سطح تجاری عرضه شده اند. متداول ترین خانواده ها از این قرارند:
TTL - منطق ترانزیستور - ترانزیستور
ECL - منطق کوپل امیتر
MOS - منطق فلز - اکسید - نیمه هادی
CMOS - منطق فلز - اکسید - نیمه هادی مکمل
TTL یک خانواده متداول است که سالها مورد استفاده بوده و به عنوان استاندارد تلقی می شود. ECL در سیستم هایی که به سرعت عمل بالا نیاز دارند ترجیح داده می شوند. MOS برای مدار هایی که نیاز به تراکم بالا دارند مناسب است و CMOS در سیستم های کم مصرف به کار می رود.
خانواده منطقی ترانزیستور - ترانزیستور گونه تکامل یافته تکنولوژی قدیمی تریست که در آن از دیود و ترانزیستور برای ساخت گیت پایه NAND استفاده می شده است. این تکنولوژی منطق دیود ترانزیستور (DTL) خوانده می شده است. بعد ها برای بهبود عملکرد مدار به جای دیود از ترانزیستور استفاده شد و نام خانواده جدید ترانزیستور- ترانزیستور گذاشته شد.
علاوه بر نوع استاندارد TTL انواع دیگری از این خانواده عبارتند از TTL سرعت بالا -TTL توان پایین(یا کم مصرف)-TTL شوتکی -TTL شوتکی توان پایین و....
منیع تغذیه مدار های TTL پنج ولت و در دو سطح منطقی 0 و 3.5 ولت می باشد.
خانواده کوپل امیتر سریع ترین مدار های دیجیتال را به فرم مجتمع در اختیار می گذارند. ECL در مدار هایی مانند سوپر کامپیوتر ها و پردازنده های سیگنال که در آنها سرعت بالا ضرورت دارد بکار می رود. ترانزیستور ها در گیت های ECL در حالت غیر اشباح کار می کنند و رسیدن به تاخیر های انتشاری در حد 1 تا 2 نانو ثانیه در آنها میسر است.
منطق فلز- اکسید- نیمه هادی یک ترانزیستور تک قطبی ست که به جریان یک نوع حامل الکتریکی وابسته است. این حامل ها ممکن است الکترون (در نوع کانال n) یا حفره باشند. این بر خلاف ترانزیستور به کار رفته در گیت های TTL/ECL است که در عین عملکرد هر دو نوع حامل در آن وجود دارد.
یک MOS کانال p را PMOS و یک MOS کانال n را NMOS می نامند. معمولا در مدار هایی که فقط یک ترانزیستور MOS وجود دارد از NMOS استفاده می شود. در تکنولوژی CMOS هر دو نوع ترانزیستور که به شکل مکمل در تمام مدار ها بسته شده اند به کار رفته است . بزرگترین مزیت CMOS نسبت به دو قطبی تراکم بالای مدار ها در بسته بندی ساده بودن تکنیک ساخت و عملکرد مقرون به صرفه آن به دلیل مصرف توان کم است.
به علت مزایای بی شمار مدار های مجتمع انحصارا در تهیه انواع قطعات لازم در طراحی سیستم های کامپیوتر به کار می رود . برای درک سازمان و طراحی کامپیوتر ها آشنایی با انواع قطعات و اجزائ به کار رفته در مدار های مجتمع اهمیت دارد. به این دلیل اجزائ اصلی به همراه خواص منطقی آن تشریح شده است این اجزا مجموعه ای از واحد های عملیاتی دیجیتال را فراهم می کنند که در طراحی کامپیو تر های دیجیتال یه عنوان بلوک های ساختمان اصلی پایه به کار می روند.
Bluestorm.blogfa.com
آشنایی با استانداردهایRS485 , RS422 ,RS232
شاید بیشترخوانندگان این مطلب با RS232 آشناباشند.در این استانداردداده سریال UART ازسطوح منطقی صفرو یک به ترتیب به سطوح ولتاژ +3~ +12 ولت و -3~ -12 ولت تبدیل می شوند.
پس از بیت آغاز( Start bit )،هشت بیت داده به همراه بیتهای اختیاری [8] وبیت توازن [P] ارسال می شوند وبه این صورت یک فریم داده کامل می شود.
عمل تبدیل صفرویک(مثلا 0V و 5V ) به ولتاژهای +12V و -12V تا حدودزیادی اثرنویزهای محیطی را کاهش می دهد.اما برای مسافتهای طولانی، Baud Rate بالا و محیطهای با اثر القاء نویزبالا،زیاد قابل اطمینان نیست.چراکه:
1-در مسافتهای طولانی اثرنویزهای محیطی بیشتر می شود.
2-در فرکانسهای بالا،تشعشع خط فرستنده،روی گیرنده اثر می گذارد.
برای حل مشکلات فوق،استاندارد RS422 پیشنهاد می شود. برای خروجی TXD دستگاه،یک فرستنده تفاضلی و برای ورودی RXD دستگاه، یک گیرنده تفاضلی قرار داده می شود.
برای ارتباط ازنوع RS422 به 5 خط نیازاست.فرستنده تفاضلی روی خط A ، سیگنال TXD وروی خط B ، معکوس سیگنال فوق را تولید می کند.گیرنده نیز تفاضل این دو سیگنال رابه RXD دستگاه تحویل می دهد.به این صورت نویزهای محیط که به صورت مشترک روی دو سیم A و B قرار می گیرند،درورودی گیرنده تفاضلی حذف می شوند.اما سیگنال اصلی که با دامنه معکوس روی دو سیم ارسال می شود،با صحت کامل در گیرنده دریافت می شود.همچنین به این شکل اثر تشعشع خط فرستنده روی گیرنده از بین می رود.
ارتباط RS422 (مانند RS232 ) ازنوع کاملا دو طرفه( Full duplex ) است.به این معنی که خط ارسال و دریافت برای دستگاه جدا ازهم بوده،بنابراین درآن واحد دستگاه می تواند هم فرستنده باشد وهم گیرنده. اما در RS485 این ارتباط نیمه دوطرفه( Half duplex ) می باشد. به این معنی که دستگاه درآن واحد یا فرستنده است یا گیرنده. چرا که خط ارسال ودریافت یکی است.بنابراین در این سیستم،ارتباط بایدبه صورت Master و Slave انجام شود.
ارتباط به گونه ایست که Slave ها نمی توانند سرخودداده ای را ارسال کنند.بلکه Master درزمانبندیهای خاصی آدرس Slave هاراپشت سرهم می فرستدوبا آنهاارتباط برقرارمی کند.البته نرم افزار این سیستمها بسته به نیاز پروژه و سلیقه طراح قابل طراحی است.
نکته قابل تامل دراستاندارد RS485 این است که درحالت عادی خروجی Slave ها باید tri-state باشدتاروی خط ودرنتیجه روی عملکرد Master اثر نگذارندوفقط وقتی که قرار است داده ای ارسال کنند،به خط متصل شوند.
به همین شکل ورودی Master فقط بایدوقتی فعال شودکه قراراست داده ای از Slave مربوط بگیرد.چرا که در غیراین صورت،داده های ارسالی خود Master ، توسط Master دریافت می شوند.البته درباره آنچه گفته شد،شاید راهکارهای دیگری بسته به نیاز پروژه وجود داشته باشد.
bselectorm.mihanblog.com
ساختمان كابلها
ساختمان كابلها:
هر نوع هادي كه جريان برق را از خود عبور داده و توسط موادي از محيط اطراف خود عايق شده باشد را كابل مينامند .
مهمترين و بيشترين عايقي كه در ساختمان كابلها بكار ميرود عبارتند از P.V.C (پلي وي نيل كلرايد) كه پرتو دور يا پلاستيك ناميده ميشود
P.V.C عايقي غير قابل اشتعال است و اين مزيت خوبي در كابلها ميباشد داراي انعطاف پذيري زيادي ميباشد
و تنها عيب أن اين است كه در درجه حرارت حدود صفر و زير صفر از أن نميتوان براي عمليات كابل كشي مورد
استفاده قرار داد مواردي مانند ارزاني توليد انبوه و سادگي ساخت باعث شده كه بيش از 90 در صد كابلهاي فشار ضعيف از اين عايق درست شوند.
كابل:
چند نكته مهم و كوتاه:
مقاومت: عبارت است از عكس ال عملي كه هر عنصر با توجه به ساختمان اتمي و تعداد الكترون لايه آخر در مقابل عبور جريان يا حركت الكترونها از خود نشان ميدهد مقاومت با طول هادي نسبت مستقيم و با سطح مقطع نسبت عكس دارد . براي اندازه گيري مقاومت فلزات يك متر از آنرا به سطح مقطع يك ميليمتر مربع انتخاب كرده و مقاومت آنرا اندازه گيري ميكنند (جداول آماده براي همه فلزات وجود دارد) كه به آن مقاومت مخصوص ميگويم و برحسب اهم است.
وقتي ميگوييم مقاومت يك فلز با طول آن نسبت مستقيم دارد يعني هرچه طول بيشتر باشد مقاومت هم بيشتر
ميشود L1
و وقتي ميگوييم مقاومت با سطح مقطع نسبت عكس دارد يعني هر چه سطح مقطع بزرگتر باشد مقاومت كمتر
است L1=L2 S1 نتيجه R1
واحد مقاومت اهم ميباشد كه با حرف يوناني امگا نمايش ميدهند.
هدايت الكتريكي عكس مقاومت است هرچه مقاومت بيشتر باشد هدايت كمتر است و واحد أن مو ميباشد.
G=1/R
مثال: مقاومت يك سيم به طول 100 متر و به سطح مقطع 2 ميليمتر مربع؟
R=A*L/S
R=0.0175*100/2
مقاومت مخصوص = A طول = L سطح مقطع = S مقاومت مخصوص مس =0.0175
ساختمان كابلها:
هر نوع هادي كه جريان برق را از خود عبور داده و توسط موادي از محيط اطراف خود عايق شده باشد را كابل مينامند .
مهمترين و بيشترين عايقي كه در ساختمان كابلها بكار ميرود عبارتند از P.V.C (پلي وي نيل كلرايد) كه پرتو دور يا پلاستيك ناميده ميشود
P.V.C عايقي غير قابل اشتعال است و اين مزيت خوبي در كابلها ميباشد داراي انعطاف پذيري زيادي ميباشد
و تنها عيب أن اين است كه در درجه حرارت حدود صفر و زير صفر از أن نميتوان براي عمليات كابل كشي مورد
استفاده قرار داد مواردي مانند ارزاني توليد انبوه و سادگي ساخت باعث شده كه بيش از 90 در صد كابلهاي فشار ضعيف از اين عايق درست شوند.
نوعي عايق ديگر بنام PET (پلي اتيلن) براي كابلها بكار ميرود كه اتشزا بوده و در مكانهاي اختصاصي بكار ميرود .
در بعضي از كابلها از عايق لاستيكي استفاده ميشود كه كاربرد زيادي ندارد.
هاديها از جنس مس و يا الومينيوم ميباشند . در صورتيكه بخواهيم از كابلي با هادي الومينيوم براي كابل كشي هوايي استفاده كنيم بايد يك رشته ان فولاد باشد .
براي شناسائي كابلها از حروفي استفاده ميشود كه روي كابلها نوشته شده است برخي از اين حرف طبق
استاندارد المان V.D.E بشرح زير ميباشد:
N كابل با هادي مسي
NR كابل با هادي ألومينيوم
Y علامت عايق پرتو دور ميباشد
H علامت ورق متاليزه ميباشد
T سيم تحمل كننده در كابل كشي هوايي
R حفاظت فولادي نواري شكل
Y روكش كمربندي پرتو دور
R هادي دايره اي شكل ميباشد
E هادي يك رشته و دايرهاي ميباشد
M هادي چند رشته
S هادي بشكل مثلث
مثال :
روي كابلي نوشته شده Nyyre--0.6/1kv مشخصات آن چيست؟
N هادي از جنس مس
Y روكش هادي از جنس P.V.C
Y روكش كمربندي از جنس P.V.C
R هادي بشكل دايره ميباشد.(سطح مقطع كابل)
E هادي يك رشته و مفتولي ميباشد.
و حداكثر ولتاژ مجاز بين فاز و نول 600 ولت و حداكثر ولتاژ مجاز بين دو فاز حداكثر 1000ولت ميباشد.
شناسائي كابلها:
سايز سيمها و كابلها بر حسب سطح مقطع طبقه بندي شده و طبق جدول زير است:
0.5 - 0.75 - 1 - 1.5 - 2.5 - 4-6-10-16-25-35-50-70-95-120-150-185-240-300-400-500
براي مشخص نمودن يك كابل يا سيم ابتدا تعداد رشته و سپس سطح مقطع سيم از هاديها را ذكر ميكنند مانند
كابل 4*2 كه يعني كابلي كه دو رشته هادي به سطح مقطع 4 دارد .
در كابلها چند رشته و از سايز 16 به بالا سيمهاي فاز و نول داراي مقاطع مختلفند در اكثر كابلها سيم نول به
اندازه دو مرتبه از سيم فاز كمتر است اما در كابلهاي با سطح مقطع بالا اين اختلاف تا سه هم ميرسد سايز كابلها با هادي چند رشته به شرح زير ميباشد.
1.5*4 2.5*4 4*4 6*4 10*4 16*4 10+25*3 16+35*3 25+50*3 70+120*3 70+150*3 95+180*3 120+240*3
مثال : كابل 10+25*3 چه كابلي ميباشد؟
اين كابل سه هادي به سطح مقطع 25 ميليمتر مربع براي فازهاي اصلي و يك هادي به سطح مقطع 10 ميليمتر مربع براي نول دارد.
كابلهاي روغني:
كابلهاي روغني : در بعضي از كابلها از كابلها از عايق هادي ها كاغذ ميباشد ابتدا ذرات بخار و هواي داخل كاغذ
را گرفته و به روغن كه عايق خوبي ميباشد اغشته ميكنند ضخامت كاغذها بسيار كم است و دور هر هادي
چندين دور پيچيده ميشود به اين كاغذها كاغذ اشباع شده ميگويند.
روي نوار روغني يك كاغذ متاليزه از جنس الومينيم ميپيچند كه وظيفه دارد ميزان مغناطيسي اطراف هر هادي را را
محدود نموده و از اثر ان روي ميدان مغناطيسي فاز ديگر بكاهد . از كابلهاي روغني بيشتر در فشار متوسط
استفاده ميشود و بعلت گراني خود كابل و همچنين مفصل و سر كابل در فشار ضعيف بندرت استفاده
ميشود .ممكن است بجاي يك غلاف سربي از سه غلاف كه بدور هر فاز پيچيده شده استفاده شود در اين
صورت به ان كابل روغني سه غلافه ميگويند.
آشنایی با آیفون تصویری
آیفونهای تصویری (video door phone) سیستمهای ارتباطی هستند که مانند آیفونهای معمولی ارتباط صوتی بین فرد مراجعه کننده و افراد داخل یک ساختمان را برقرار می کند. علاوه بر آن قادرند تصویر فرد مراجعه کننده را نیز بر روی مانیتور گوشی داخل ساختمان نمایش دهند در صورت لزوم حتی می توانند تصاویر افراد مراجعه کننده را با کمک تجهیزات جانبی ضبط نمايند.آیفونهای تصویری بسته به نوع تصویری که پخش می کنند به دو صورت رنگی وسیاه و سفید در بازار ارائه شده اند . اجزای اصلی یک سیستم آیفون تصویری به صورت زیر می باشد :
پانل جلوی در(door panel) (camera)
گوشی یا مانیتور ( monitor) ( video phone)
منبع تغذیه (power source )
قفل در باز کن (door release)(door switch)
پانل جلوی در (camera)
این پانل ها در دو نوع رنگی و سیاه و سفید می باشند معمولاً نوع رنگی با علامت سه عدد بیضی به رنگهای قرمز و زرد و آبی روی پانل مشخص می شوند.قسمتهای اصلی پانل به صورت زیر است:
1. صفحه فلزی(panel):که از جنس آلومینیوم آلياژي می باشدو دور آن لاستیکی برای جلوگیری از نفوذ آب قرار داده شده است.
2. شیشه حفاظ لنز (camera window):برای جلوگیری از تاثیر مستقیم عوامل جوی روی لنز یا دستکاری لنز
3. دوربین آیفون(ccd camera): از نوع CCD میباشد و وظیفه دریافت تصویر را بر عهده دارد دارای دو نوع رنگی و سیاه وسفید است.لنز آن از نوع فیکس می باشد و زاویه ديد تنها با تغيير مکان دوربین قابل تنظیم است.
4. LED های دریافت کننده نور مادون قرمز(infrared led): برای این است که دوربین بتواند در شب نیز دید داشته باشد.
5. بلند گو برای پخش صدا (speaker)
6. شستی زنگ به تعداد طبقات(resident call button)
7. میکروفون برای انتقال صدا به گوشی( microphone)
8. پیچهای مخصوص که برای باز و بسته کردن نیاز به آچار آلن دارد.((tamper proof screw
9. پیچهای تنظیم زاویه دوربین (angular adjust)( angel control)
10. ترمینالهای اتصال سیم مانيتور درپشت پانل( resident videophone connector)
11. سيم اتصال تغذيه 12 ولت dc (power connection )
12. سيم اتصال به در بازكن ( door opener cable)((release connection wire
گوشی (Monitor) (Video phone)
گوشی نیز به دوصورت رنگی وسیاه و سفید وجود دارد.معمولاً گوشی های سیاه و سفید برای نمایش تصویر از لامپ تصویر استفاه می کنند و قسمت نمایش تصویر گوشی های رنگی به صورت LCD می باشد.
منبع تغذيه (power source )
منابع تغذيه مورد استفاده در سيستم آيفون تصويري مانند منبع تغذيه آيفونهاي معمولي ميباشدو داراي خروجي 12 ولت dc وac است. خروجيac براي تغذيه در بازكن استفاده ميگردد و خروجي dc مستقيما به سيمهاي آبي و قرمز پشت پانل وصل ميگردد.در پانلهاي يك طبقه اي كه فقط دو سيم مشكي براي اتصال تغذيه وجود دارد اتصال آن به منبع dc يا ac فرقي نميكند.
قفل در بازكن (door release)(door lock)
دو نوع در بازكن در آيفونها استفاده ميشود.يك نوع با زنجير است كه از انرژي ذخيره شده فنر براي آزاد كردن زبانه در استفاده ميكند. نوع دوم نيازي به زنجير ندارد وتوسط يك مگنت زبانه به داخل كشيده شده و در باز ميشود.در بازكنهاي نوع دوم معمولا از منبع dc 12ولت يك آمپري تغذيه ميشوند.
shayeg.blogfa.com
آشنایی با برق اضطراری اماکن
برخي ازسيستمهاي حساس ومهم در منازل و اماكن عمومي يا در ادارات و كارخانه هابايد هنگام قطع برق شهر به طريقي از يك منبع تغذيه ديگر استفاده كنند و به كار خود ادامه دهند.منابع تغذيه اي كه وظيفه تامين برق را در هنگام قطع برق شبكه به عهده دارند منابع تغذيه اضطراري ناميده ميشوند. منابع تغذيه اضطراري بسته به سيستم مورد تغذيه خصوصيات متفاوتي دارند.برخي از منابع برق اضطراري كه از باطري براي توليد انرژي الكتريكي استفاده مي كنند فقط قادرند براي مدت محدودي بسته به مقدار مصرف سيستم مورد تغذيه برق آن تامين نمايند ولي برخي ديگر قادرند به مدت نا محدودي تا زمان وصل شدن مجدد برق شهر برق اضطراري را تامين كنند.اينگونه سيتمها داراي موتور مكانيكي وژنراتور ميباشند وتا زماني كه سوخت موتور مكانيكي تامين شود ميتوانند در محدوده قدرت نامي ژنراتور برق اضطراري را تامين نمايند.خصوصيت ديگري كه منابع تغذيه اضطراري را از يكديگر متمايز ميكند مدت زماني است كه طول ميكشد تا بعد از قطع برق شبكه برق اضطراري وصل شود. برخي از اين سيستمها قادرند بدون تاخير بعد از قطع برق شهر در عرض چند ميلي ثانيه برق اضطراري را وصل نمايند.
اينگونه منابع تغذيه اضطراري كه معمولا انرژي خود را از باطري تامين ميكنند در مكانهايي مانند اتاق عمل- اتاق كامپيوتر – سيستمهاي نظامي و غيره مورد استفاده قرار ميگيرند.در مقابل سيستمهايي كه از موتور مكانيكي و مولد براي توليد برق اضطراري استفاده ميكنند بدليل اينكه موتور مكانيكي براي راه اندازي نيازمند زمان است داراي تاخير در وصل برق اضطراري خواهند بود.لذا با توجه به خصوصيات و نياز محل مورد استفاده، يكي از اين سيستمها يا تركيبي از هر دو نوع ممكن است استفاده گردد. در صفحه بعد نمونه هايي از منابع تغذيه اضطراري و محل مورد استفاده آنها ذكر ميگردد:
برق اضطراري سيستمهاي ايمني وحفاظتي
در سيستمهاي ايمني وحفاظتي نظير سيستم اعلام حريق و سيستم تلويزيون مدار بسته ياسيستم اعلام سرقت برق اضطراري جزو ضروريات سيستم بوده و بسيار مهم ميباشد.معمولا چون ولتاژ تغذيه اين سيستمها ولتاژ پايين dc ودر حدود 6 و 12و 24 ولت ميباشد لذا در خود تابلوي اصلي سيستم محلي براي باطريهاي اضطراري در نظر ميگيرند.اين باطريها به مدار الكترونيكي تابلو وصل ميگردند و در زمان وجود برق شهر توسط سيستم شارژ وآماده نگه داشته ميشوند وهنگام قطع برق شبكه بدون تاخير وارد مدار شده وبرق اضطراري سيستم را تامين مينمايند. مدت زمان تامين برق اضطراري بستگي به ظرفيت باطريهاي مورد استفاده و مصرف سيستم دارد.مشخصات باطري مورد نياز معمولا در راهنماي پانل اصلي ذكر ميگردد.در صورت طولاني شدن زمان قطع برق شهر در اينگونه سيستمها بايد قبل از اينكه شارژ باطري پايين بيايد و باطري كارآيي خود را از دست بدهد آنرا با باطري پر تعويض نمود.
برق اضطراري براي كامپيوترها
براي كامپيوترها وساير دستگاههايي كه در صورت قطع برق امكان از دست رفتن اطلاعات د رآنها وجود دارد يا براي مواردي مانند تجهيزات اتاق عمل كه نياز به اعمال برق اضطراري به سيستم بدون تاخير ميباشد از منابع تغذيه اضطراري بدون تاخير(UPS) (uninterruptable power systems) استفاده ميگردد. در UPS ها برق باطريها توسط مدار اينورتر به ولتاژ 220 V AC تبديل ميگرددو در صورت قطع برق شهر در عرض چند ميلي ثانيه در اختيار سيستم قرار ميگيرد.UPS در توانهاي متفاوتي نظير 300 -700 -1000 -6000 ولت آمپر ساخته ميشوند وبايد با توجه به تعداد ومصرف دستگاههايي كه بايد تغذيه شوند UPS با توان مناسب را انتخاب نمود . البته علاوه بر محدوديتي كه توان خروجيUPS در تعداد دستگاههاي مورد تغذيه ايجاد ميكند محدوديتي نيز در زمان تغذيه دستگاهها وجود دارد.هر چه ظرفيت باطريها بيشتر باشد مدت طولاني تري ميتوان دستگاهها را تغذيه كرد.
باطريها بطور جداگانه يا در كابينتهاي خاصي (BATTERY PACK) قرار ميگيرد و به ترمينال ورودي DC در پشت UPS وصل مي شوند. UPS ها با ولتاژ ,12 V DC 24و48 تغذيه مي شوند. براي ولتاژ 24 ولت دو باطري 12 ولت و براي 48 ولت 4 باطري كاملا يكسان را با هم سري كرده و به UPS وصل مي كنند. معمولاًUPS ها داراي تنظيم كننده اتوماتيك ولتاژ( AVR)) (AUTOMATIC VOLTAGE REGULATION مي باشندتا در هنگام وجود برق شبكه عمل تثبيت ولتاژ را نيز در محدوده مشخصي انجام دهند. مقدار محدوده تثبيت ولتاژ معمولاٌ بصورت درصد در مشخصات فني UPS ذكر مي گردد .هنگامي كه ولتاژ ورودي پايين است AVR ولتاژ را بالا مي برد(BOOST) و هنگامي كه ولتاژ ورودي بالا است AVR ولتاژ را پايين مي آورد (BUCK). در UPS هاي جديد يك پورت RS 232 وجود دارد كه در پشت UPS قرار ميگيرد و از آن جهت اتصال به كامپيوتر استفاده مي شود . بعد از وصل كردن UPS به كامپيوتر مي توان با نرم افزار ارائه شده به همراه آن تنظيمات مربوطه را انجام داد. كانكتور اتصال به برق شهر نيز در پشت UPS قرار مي گيرد و خروجيهاي برق 220 ولت از پريزهاي پشت UPS گرفته مي شود .
در پانل جلوي UPS معمولا نشانگرهاي زير وود دارد:
· نشانگر مقدار شارژ باطري
· نشانگر مقدار بار
· نشانگر اضافه بار
· نشانگر اضافه ولتاژ در شبكه
· نشانگر استفاده از برق باطري
· نشانگر استفاده از برق شبكه
· نشانگر تعويض باطري
· نشانگر كم بودن ولتاژ در شبكه
· دگمه خاموش
· دگمه روشن و تست
shayeg.blogfa.com
انواع لامپ های التهابی یا رشته ای
معمولی ترین لامپ های رشته دار لامپ های معمولی میباشند که در منازل مورد استفاده قرار می گیرد . نوع دیگری از لامپ های رشته ای میباشد که به لامپ های منعکس کننده معروف می باشند که شار را در جهت معینی افزایش میدهند .نوع سوم این لامپ ها لامپ های هالوژنی می باشد در لامپ های هالوژنی برای جلو گیری از تبخیر سطحی تنگستن مقدار کمی از یکی از گاز های ها لوژن مثل ید یا برم را به داخل لامپ اضافه می کنند .
در مجاورت حباب لامپ که در درجه حرارت ( حدود 250 درجه سانتی گراد ) است تنگستن تبخیر شده با ید ترکیب میشود و یدور تنگستن را به وجود میا ورد . در حوالی رشته که درجه حرارت بیشتری دارد یدور تنگستن تجزیه شده و تنگستن روی رشته می نشیند . در این لامپ ها به علت کم بودن نگرانی از تبخیر تنگستن میتوان رشته را در درجه حرارت بالا تری به کار برد . به این ترتیب لامپ های هالوژنی با توان 10 کیلو وات با بهره نوری در حدود 25 لومن بر وات و عمری حدود دو برابر لامپ های رشته دار معمولی توليد میکند .
معمولی ترین لامپ های رشته دار لامپ های معمولی میباشند که در منازل مورد استفاده قرار می گیرد . نوع دیگری از لامپ های رشته ای میباشد که به لامپ های منعکس کننده معروف می باشند که شار را در جهت معینی افزایش میدهند .نوع سوم این لامپ ها لامپ های هالوژنی می باشد در لامپ های هالوژنی برای جلو گیری از تبخیر سطحی تنگستن مقدار کمی از یکی از گاز های ها لوژن مثل ید یا برم را به داخل لامپ اضافه می کنند .
در مجاورت حباب لامپ که در درجه حرارت ( حدود 250 درجه سانتی گراد ) است تنگستن تبخیر شده با ید ترکیب میشود و یدور تنگستن را به وجود میا ورد . در حوالی رشته که درجه حرارت بیشتری دارد یدور تنگستن تجزیه شده و تنگستن روی رشته می نشیند . در این لامپ ها به علت کم بودن نگرانی از تبخیر تنگستن میتوان رشته را در درجه حرارت بالا تری به کار برد . به این ترتیب لامپ های هالوژنی با توان 10 کیلو وات با بهره نوری در حدود 25 لومن بر وات و عمری حدود دو برابر لامپ های رشته دار معمولی توليد میکند .
نكته: البته تنگستن تجزیه شده همیشه در قسمتی از رشته که نازک شده است نمی نشيند و بلا خره لامپ در اثر تبخیر سطحی خواهد سوخت . و به منظور داشتن حرارت 250 درجه در این حوالی حباب لامپ را باریک و دراز به شکل لوله می سازند .
توليد نور در اثر عبور جريان برق در گاز ها ( تخليه الکتريکی در گاز ها )
گاز ها در حالت عادی هادی الکتریسته نمی باشند . یک روش برای تحریک اتم های گاز و تولید نور عبور دادن الکترون های پر انرژی از داخل گاز می باشد . که در برخورد با اتم های خنثی گاز سبب تحریک ان ها می شود مقدار گاز را مطابق شکل زیر در داخل لوله بسته با سه الکترود و دو انتها در نظر می گیرند . با عبور دادن جریان برق از داخل فیلاما ن f انرا گرم می کنیم . که در نتیجه الکترون ساطع میکند الکترون ساطع شده به طرف شبکه G که نسبت به F دارای ولتاژمثبت تری است. کشیده میشود و کسب انرژی حرکتی میکند .
این الکترون ها فاصله بین آند و شبکه را با سرعت ثابت طی میکنند و به اتم های خنثی گاز برخورد میکنند اگر ولتاژ کم باشد سرعت الکترون ها کم می باشد و در بر خورد با اتم های گاز انرژی کافی برای تحریک اتم های گاز را دارد و نور در طول موج های معینی از گاز ساطع میشود اگر ولتاژ را بیشتر افزایش دهیم نور در طول موجهای بیشتری ساطع میشود افزایش بیشتر ولتاژ باعث یونیزه شدن گاز یعنی ازاد شدن الکترون های مدار خارجی اتم ها میشود و نور در طول موج های متعددی تولید میکند .
در لامپ های عملی شبکه را حذف مي کنند و تنها از دو الکترود استفاده میشود . در نوعی دیگر از لامپ های تخلیه در گاز که لامپ با کاتد گرم نامیده می شود کاتد در اثر گرم شدن الکترون ساطع می کند و بلا خره به یونیزه شدن گاز می انجامد . در لامپ های تخلیه با کاتد سرد کاتدی که الکترون ساطع کند وجود ندارد و از ولتاژ زیاد برای برقرار کرد ن جرقه و یونیزه سازی استفاده میشود .
پس خلاصه می شود
در لامپ های تخلیه الکتريکی در گاز و گاز داخل لوله ای به ترتیب یونیزه میشود و ولتاژ بین دو الکترود که در انتهای دو الکترود قرار دارد جریانی در لوله برقرار میکند الکترون ها در عبور از اختلاف پتانسیل. انرژی حرکتی به دست می اورند که در برخورد با اتم های دیگر سبب تحریک و تولید نور میشود طیف تشعشعی تابع نوع گاز – فشار و حرارت ان و شریط الکتریکی ان می باشد. گاز های که تا کنون به کار رفته است عبارت اند از:
بخار جیوه – بخار سدیم – کادیم- نئون و گاز کربنیک -
لامپ های تخلیه در گاز را نمیتوان بطور مستقیم از منبع تغذیه کرد . دلیل این امر این است که با افزایش یونزاسیون مقاومت الکتريکی لامپ کاهش پیدا میکند که موجب افزایش بیشتر جریان میشود اگر از لامپ به گونه ای محافظت شود لامپ در مدت کمتر از یک ثانیه خواهد سوخت .وسایلی که بدین منظور استفاده میشود یک مقاومت یا امپدانس سری شده است که به نام چوک یا بالاست معروف می باشد.
برای لامپ های تخليه در گاز که با جریان مستقیم کار میکنند باید از مقاومت استفاده شود که ضایعاتی همراه دارد . برای جریان متناوب از خود القا(سلف) استفاده میشود که ضایعات توان کمتری را دارا می باشد.
shayeg.blogfa.com
آنتن های هوشمند
امروزه كوشش هاى پيگيرانه اى در جهت استفاده هرچه بيشتر از امواج به جاى سيم ها در دنياى كامپيوتر در حال انجام است كه برخى از آنها به نتيجه مطلوب رسيده ولى برخى هنوز در مراحل آزمايشى و تحقيقاتى قرار دارند. ارتباطات ماهواره اى از طريق آنتن هاى عادى دريافت و ارسال (send&receive) يكى از نمونه هاى برجسته و بسيار كارا در اين زمينه است كه استفاده موفقيت آميز از آن اكنون معمول گشته است. با اين حال تكنيك هاى پيشرفته ترى نيز در راه هستند كه از آن جمله است به كارگيرى آنتن هاى هوشمند در گستره ارتباطات مخابراتى و به خصوص انتقال داده ها. اما آنتن هوشمند چيست و چه كاربردى دارد و گذشته از آن، آيا به راستى «آنتن» مى تواند «هوشمند»باشد؟
براى اينكه نسبت به سيستم آنتن هوشمند يك ديد اوليه پيدا كنيد، چشمانتان را ببنديد و سعى كنيد در حالى كه يكى از دوستانتان در اطراف اتاق حركت مى كند با او صحبت كنيد. درمى يابيد كه مى توانيد محل وى را (يا چند نفر را) بدون ديدنشان در اتاق تشخيص دهيد. مهمترين علت آن عبارت است از آنكه: صداى شخصى را كه صحبت مى كند از طريق دو گوشتان، كه سنسورهاى صداى شما محسوب مى شوند، مى شنويد. صدا در دو زمان مختلف به گوش شما مى رسد. مغز شما كه يك پردازشگر سيگنال حرفه اى است، محاسبات زيادى را انجام مى دهد تا همبستگى اطلاعات را با هم پيدا كرده و محل شخص صحبت كننده را پيدا نمايد. مغز شما همچنين توان سيگنال صداى دريافتى از دو گوش را با هم جمع مى كند. بنابراين صدا را در جهت مربوطه بلندتر از صداهاى ديگر دريافت خواهيد كرد. سيستم هاى آنتن تطبيقى هم همين كار را انجام مى دهند، كه در آن به جاى گوش از آنتن استفاده شده است. ولى فرق اين دو در آن است كه آنتن ها، دستگاه هايى دوطرفه هستند و مى توانند سيگنالى را در همان جهت كه سيگنال اول دريافت كرده اند بفرستند. بنابراين با استفاده از «چند» آنتن مى توان سيگنال را «چند» بار قوى تر دريافت و ارسال كرد.
نكته بعدى اينكه اگر چند نفر با هم صحبت كنند، مغز شما مى تواند تداخل را حذف كرده و در يك زمان خاص روى يك مكالمه خاص تمركز كند. سيستم هاى ارائه تطبيقى پيشرفته هم مى توانند بين سيگنال مورد نظر و سيگنال هاى ناخواسته تفاوت قائل شوند.
اكنون به تعريف آنتن هوشمند نزديك مى شويم: يك سيستم آنتن هوشمند از چند المان با قابليت پردازش سيگنال استفاده مى كند تا تشعشع و يا دريافت را در پاسخ به محيطى كه سيگنال در آن وجود دارد بهينه نمايد.
• نقش آنتن در يك سيستم مخابراتى
آنتن در سيستم هاى مخابراتى بيشتر از تمام بخش هاى ديگر از معرض ديد دور مانده است. آنتن دريچه اى است كه انرژى فركانسى راديويى را از فرستنده به دنياى خارج و از دنياى خارج به گيرنده كوپل مى كند. روشى كه طى آن انرژى به فضاى اطراف توزيع و از آن دريافت مى شود اثرى بسيار جدى روى استفاده موثر از طيف، برقرارى شبكه هاى جديد و كيفيت سرويس ايجاد شده از اين شبكه ها دارد. به طور كلى دو نوع آنتن داريم: آنتن همه جهتى و آنتن يك جهتى.
• آنتن هاى همه جهتى
از روزهاى اولى كه ارتباط بدون سيم شروع شد، از آنتن همه جهتى استفاده مى شد كه اين آنتن در همه جهات سيگنال را به خوبى دريافت و منتشر مى كند. الگوى اين آنتن همه جهتى شبيه به قطرات آب است كه پس از برخورد يك جسم به آب، از سطح آب خارج مى شوند. در اين نوع آنتن به علت اين كه اطلاعاتى از محل قرار گرفتن كاربرها در دست نيست، سيگنال پراكنده مى شود و تنها درصد كوچكى از سيگنال به هر كاربر مى رسد.
با وجود اين محدوديت روش هاى همه جهتى سعى مى كنند اين مشكل را با زياد كردن توان تشعشعى سيگنال هاى ارسال شده رفع نمايند. در صورت وجود چند كاربر (يا چند منبع تداخل) مشكلات زيادى ايجاد مى شود زيرا سيگنال هايى كه به كاربر مورد نظر نرسند براى كاربران ديگر كه به عنوان مثال در سيستم سلولى در سلول مجاور قرار دارند، تداخل ايجاد مى كنند. روش هاى همه جهتى راندمان طيف را كم كرده و استفاده مجدد از فركانس را محدود مى كنند. اين محدوديت ها باعث مى شود كه طراحان شبكه دائماً مجبور به اصلاح شبكه با هزينه هاى گران باشند. در سال هاى اخير محدوديت هاى تكنولوژى در مورد كيفيت، ظرفيت و پوشش سيستم هاى بى سيم باعث ايجاد تغييرات در طراحى و قوانين آنتن در سيستم هاى بى سيم شده است.
• آنتن هاى يك جهتى
يك تك آنتن نيز مى تواند طورى ساخته شود كه در جهات مورد نظر دريافت و ارسال مشخصى داشته باشد. با رشد روزافزون سايت هاى فرستنده، امروزه بسيارى از سايت ها بخش هاى مشخصى را به عنوان سلول براى خود انتخاب مى كنند. يك ناحيه با شعاع ۳۶۰ درجه به ۳ زير ناحيه ۱۲۰ درجه تقسيم و هر يك توسط يك روش انتشارى پوشش داده مى شود.
آنتن هاى هر بخش در يك محدوده مشخص «گين» بيشترى را نسبت به يك آنتن همه جهتى ايجاد مى كنند. منظور از گين بهره خود آنتن است و اين به بهره هاى پردازشى كه در سيستم هاى آنتن هوشمند وجود دارد مربوط نمى شود. با اينكه آنتن هاى قرار داده شده در هر بخش استفاده از كانال را چند برابر مى كنند، ولى كماكان مشكل تداخل بين كانال ها را همانند آنتن هاى همه جهتى دارند.
• سيستم آنتن هوشمند
در حقيقت، آنتن ها هوشمند نيستند بلكه سيستم آنتن ها هوشمند هستند. عموماً هنگامى كه اين سيستم ها در كنار يك ايستگاه پايه قرار مى گيرند، آنتن هوشمند از يك ارائه آنتنى با قابليت پردازش سيگنال ديجيتال براى ارسال و دريافت سيگنال به صورت حساس و تطبيقى استفاده مى كند. به عبارت ديگر، چنين سيستمى مى تواند به صورت اتوماتيك جهت الگو تشعشعى را در پاسخ به محيط سيگنال تغيير دهد. اين مسئله به طرز شگفت انگيزى مشخصه سيستم بى سيم را بهبود مى بخشد.
• علت هوشمندى اين نوع آنتن ها
در مكان هايى كه تعداد كاربر، تداخل و پيچيدگى انتشار زياد مى شود، به سيستم هاى آنتن هوشمند نياز خواهد بود. هوشمندى سيستم ها به امكانات آنها براى پردازش سيگنال ديجيتال برمى گردد. مانند اكثر پيشرفت هاى مدرنى كه در صنايع الكترونيك امروزى صورت گرفته است، فرمت ديجيتال از جهت دقت و انعطاف پذيرى كاركرد چند مزيت دارد. سيستم هاى آنتن هوشمند سيگنال هاى آنالوگ (نظير صوت) را گرفته و به سيگنال هاى ديجيتال تبديل و براى ارسال مدوله مى كنند و در سمت ديگر دوباره آن را به سيگنال آنالوگ تبديل مى نمايند. در سيستم هاى آنتن هوشمند اين قابليت پردازش سيگنال با تكنيك هاى پيشرفته (الگوريتم ها) تركيب شده و براى اداره وضعيت هاى پيچيده استفاده مى شوند.
• اهداف و مزاياى يك سيستم آنتن هوشمند
دو هدف سيستم آنتن هوشمند، افزايش كيفيت سيگنال سيستم هاى راديويى و افزايش ظرفيت از طريق افزايش استفاده مجدد از فركانس صورت مى گيرد. گين سيگنال، ورودى چند آنتن با هم تركيب مى شود تا توان موجود براى برقرارى سطح پوشش مورد نظر بهينه شود.
متمركز كردن انرژى فرستاده شده به سمت سلول، محدوده سرويس دهى و پوشش ايستگاه پايه را افزايش مى دهد. مصرف توان كمتر عمر باترى را بيشتر كرده و تلفن همراه را كوچك تر و سبك تر مى كنند. مقاومت در برابر تداخل و نسبت سيگنال به تداخل را افزايش مى دهند. هزينه كمتر براى تقويت كننده، مصرف توان و قابليت اطمينان بيشترى را ايجاد خواهد كرد.
• كاربرد تكنولوژى آنتن هوشمند
تكنولوژى آنتن هوشمند مى تواند به نحو موثرى عملكرد سيستم بى سيم را بهبود بخشد و از نظر اقتصادى نيز بسيار به صرفه است. اين تكنولوژى كاربران كامپيوترها، سيستم هاى سلولى و شبكه هاى حلقه محلى بى سيم را قادر مى سازد كه كيفيت سيگنال، ظرفيت سيستم و پوشش را بسيار بالا ببرند. كاربران معمولاً در زمان هاى مختلف، به درصدهاى مختلفى از كيفيت، ظرفيت و پوشش نياز دارند. در اصل سيستم هايى كه از نظر ساختار به راحتى قابل تغيير باشند، در دراز مدت بهترين و به صرفه ترين راه حل ها محسوب مى شوند.
سيستم هاى آنتن هوشمند با اندكى تغيير، در تمام استانداردها و پروتكل هاى بى سيم قابل اعمال هستند.
قابليت انعطاف آنتن هوشمند تطبيقى اجازه خلق محصولات و خدمات بسيار سطح بالايى را مى دهد. آنتن هاى تطبيقى هوشمند به هيچ نوع مدولاسيون يا پروتكل برقرارى ارتباط هوايى محدود نيستند. اين سيستم ها با تمام روش هاى مدولاسيون فعلى سازگار هستند. احتمالاً طيف بسيار وسيعى از سيستم هاى ارتباطى بدون سيم از مزاياى پردازش مكانى برخوردار مى شوند، مثلاً سيستم هاى سلولى با قابليت تحرك بالا، سيستم هاى سلولى با قابليت تحرك كم، كاربردهاى حلقه محلى بدون سيم، مخابرات ماهوراه اى و Lan هاى بدون سيم و به ويژه اينترنت بى سيم براى كامپيوترهاى قابل حمل. باور بسيارى براين است كه پردازش مكانى، جاى تمام روش هاى موجود براى سيستم هاى بى سيم را خواهد گرفت
تكرار كننده (ريپيتر) چيست؟
تكرار كننده (ريپيتر) چيست؟
تكرار كننده‌ي دو طرفه (دوپلكس) اختراع سخت وپيچيده اي نيست بلكه نوعي راديوي دو طرفه(2) است. اين د ستگاه سيگنالهاي راديويي را روي بسامدي در يافت و همزمان روي بسامد ديگري ارسال ميكند. اين سامانه هااغلب در نقاط بلند ، مانند بلندي‌هاي طبيعي و يا ساختمان‌هاي بلندنصب ميشوند، در نتيجه كاربران با تكرار كننده فضاي پوششي تجهيزات راديويي متحرك خودرا گسترش بيشتري مي دهند و ازآن براي تبديل ارتباطات يك‌طرفه نيزبهره مي‌برند. البته تكرار كننده‌هايي از اين دست، اغلب در طبقه‌بندي كاربرد تجاري از راديوها مورد استفاده قرار ميگيرند.
ارتباط يك طرفه (سيمپلكس) چيست؟
روش يك طرفه روشي براي ارتباطات نقطه به نقطه بدون استفاده از دستگاه تكرار كننده است. در اين روش برا ي ارسال و دريافت پيامهاي بين دو واحد سيار از بسامد مشابهي استفاده مي‌شوده بدين معني كه، ارسال و دريافت هر دو روي يك بسامد مشخص انجام ميگيرد، همچون ارتباط بين دو واحد سيار خودرويي و يا دوراديوي متحرك دستي با يكديگر.
چنين چيزي در دستگاههاي تكرار كننده ي يك طرفه نيز وجود دارد. در اين گونه دستگاهها روش كار به اين شكل است كه، تكرار كننده به بسامد مشخصي گوش فرا ميدهد و به محض دريافت سيگنالي بر روي بسامد موردنظرشروع به ضيط كامل پيام مي كند، پس از آ" كه دريافت پيام پايان يافت، يك زمان سنج خودكارو قابل تنظيم كه زماني را براي فاصله ي بين ارسال و دريافت تنظيم ميكند، (مثلاً 10 ثانيه) به كار افتاده و پس از اتمام زمان مشخص شده دستگاه شروع به ارسال پيام ضبط شده در حافظهء خود بر روي همان بسامد مي كند. (به شيوه‌ي قديمي)
ارتباط دو طرفه (دوپلكس) چيست؟
به نوعي ارتباط مشابه ارتباط تلفني ميگويند كه امكان مكالمه همزمان دو طرف مسير است. تفاوت اين روش با روش يك طرفه نيز همين موضوع است، چنان كه در روش يك‌طرفه در يك زمان تنها يكي از دو طرف ارتباطي ميتواند به مكالمه و ارسال پيام بپردازد و طرف ديگر تنها شنونده است.
تكرار كننده چگونه كار ميكند؟
در نگاه اول ممكن است ساختار دستگاه تكرار كننده، پيچيده به نظر برسد ولي هنگامي‌كه اجزاء مختلف آن را جداگانه مورد بررسي قرار دهيم متوجه سادگي ساختار آن خواهيم شد. ساختمان تكرار كننده شامل چندين قطعه مختلف است كه در شكل زير نمودار آن را مشاهده مي نماييد.
حال توضيح مختصري در مورد هر يك از قسمت‌ها فوق ارائه ميدهيم:
- آنتن: تقريباً تمامي ايستگاه‌هاي تكرار كننده از يك آنتن استفاده ميكنند. آنتن براي ارسال و دريافت سيگنالهاي بسامدراديويي (RF) كه به تكرار كننده وارد و يا از آن خارج (پخش) ميشوند به كار ميرود. به طور كلي هر چه ارتفاع بالا نصب گردد، بهره‌وري بيشتري خواهد داشت.
- (دوبلكسر) يا دو طرفه كننده: اين بخش نقش مهمي در دستگاه تكرار كننده بر عهده دارد به طور خلاصه دو طرفه كننده، سيگنالهاي ورودي يا دريافتي را از سيگنالهاي خروجي يا ارسالي تفكيك ميكند. چه در هنگام ورود و چه در زمان خروج بسامد‌هاي مختلف به دستگاه، به يك دو طرفه كننده نياز است، زيرا وجود امواج راديويي با بسامد‌هاي متفاوت در فضا، همواره موجب كاهش كيفيت و اثر بر روي عملكرد مطلوب دستگاه تكرار كننده است و در نتيجه كيفيت نامطلوبي حاصل خواهد شد. دوطرفه كننده درواقع فيلتري جهت عبور (ورود) بسامد‌هاي مشخص شده به دستگاه و جلوگيري از ورود بقيه سيگنالهاي است.
- گيرنده‌ها: سيگنالهاي راديويي رادريافت مي كنند. اين گيرنده‌ها دستگاههاي حساسي براي تشخيص و دريافت سيگنالهاي ضعيف هستند و آن ها را براي تكراركننده‌ها قابل شنيدن مي‌سازند.
- فرستنده ها: تمامي تكراركننده‌ها داراي يك فرستنده هستند كه از يك نوسان ساز و يك تقويت كننده توان تشكيل شده است. محرك،صداها را با فركانس ارسالي مناسب تلفيق نموده و تقويت كننده ي توان، قدرت سيگنال ارسالي را براي ارسال به نقاط دورتر بالا مي‌برد.
- كنترل كننده: كنترل كننده‌ها، رايانه هاي كوچكي هستند براي بهينه‌سازي عملكرد تكراركننده‌ها. آنها ممكن است داراي امكاناتي چون ضبط خودكار پيامهاي تبادل شده و يا تلفيق كننده خط تلفن باشند.
- قطعه تلفن: دستگاههاي كنترل كننده، سامانه‌هايي براي اتصال خطوط تلفني به راديوها را دارند. در اين حالت ارتباط مشتركين و اعضاء شبكه با خطوط تلفن شهري نيز برقرار ميشود.
تن‌هاي PL و CTCSS چه هستند؟
اين كدها جهت جلوگيري از پاسخ‌گويي تكراركننده به سيگنالهاي متفرقه ناخواسته و يا تداخل‌هاي احتمالي ايجاد شده هستند، به طوري كه تكراركننده‌ها فقط با ارسال پيام از طرف راديوهايي به كار مي‌افتند كه داراي كدهاي تنظيم شده مشخص و يكسان فوق باشند. هر ايستگاه ميتواند تنها با كد منحصر به فرد خاصي كه از قبل توسط مدير شبكه تنظيم شده است كار نمايد.
چگونه نوع وپایه های یک ترانزیستور مجهول را میتوان تشخیص داد؟
البته در بیشتر دیتاشیتها توضیح داده شده اما اگر ترانزیستور ناشناخته یا بدون مارک باشد با استفاده از یک مولتی متر ساده به صورت زیر می توان تشخیص داد:
با توجه به اینکه مولتی متر یک باتری ۱.۵یا ۳ ولتی دارد وپراب قرمز به منفی باتری وپراب سیاه به مثبت باتری (از داخل)وصل میشود به صورت زیر عمل میکنیم نکته مهم:مولتی متر رو در رنج high ohmقرار دهید (۱k)
۱.پراب سیاه رو روی یکی از پایه ها بذارید و قرمز رو روی دو پایه دیگه اگر عقربه زیاد حرکت کرد ترانزیستور از نوع npnاست
اگر کم حرکت کرد پراب سیاه رو روی پایه های دیگه بذارید برای گرفتن نتیجه نهایی حداکثر ۶ بار اینو انجام بدید
اگر عقربه دوباره حرکت نکرد جای پراب سیاه و قرمز رو عوض کنیدو دوباره ازمایش بالا رو تکرار کنیددر این حالت اگر عقربه برای هر دو پایه دیگه حرکت کرد ازنوع pnp است
اگر برای هر دو پایه حرکت نکرد ترانزیستور openاست
اگر برای همه تستها حرکت کند shortest است
اگر برای یکی از تستها خیلی اروم حرکت کنه leakyاست
وقتی نوعش رو فهمیدیم پایه متصل شده به پراب سیاه (در نوع ان پی ان) پایه بیس است ودر نوع دیگه پایه متصل شده به پراب قرمز پایه بیس است
برای پیدا کردن کلکتور وامیتر از روش tutاستفاده میکنیم و در واقع ساده ترین امپلی فایر جهان رو میسازیم در نوع npn(سیاه به کلکتور وقرمز به امیتر )به وسیله یک انگشت بین c,bاتصال برقرار کنید عقربه ۸۰درصد تغییر جهت میدهد در این حالت پایه امیتر نباید با بدن تماس داشته باشد
در واقع در این عمل ترانزیستور جریانی که بدن شما به بیس میدهد رو تقویت میکنه و جریان حدود صد برابر میشود ودر مدار کلکتور وامیتر جاری میشه واین جریان زیاد مقاومت بین دو پایه رو کاهش میده و مولتی متر نتیجه رو نشون میده
در(pnp):سیاه به امیتر و قرمز به کلکتور وصل شده ومثل بالا عمل میشود
اگر از این روش برای ترانزیستوری که در مدار وصل است استفاده میکنید باید تغذیه خاموش باشه وخازن ها شارژشونو از دست داده باشن
این روش کاملا عملی است و در ابتدا کمی پیچیده به نظر میرسه اما اگه روی ترانزیستوری که برای شما شناخته شدست اولین بار ازمایش کنید خیلی اسون میشه
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
shilaneh.persianblog.com
فيلترهاي الكترونيكي
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
مدارهاي الكترونيكي هستند كه اعمال پردازش سيگنال را انجام مي دهند، بويژه هنگامي كه مي خواهيم سيگنال هاي ناخواسته عناصر را از بين ببريم و / يا آنكه ميخواهيم آنها (سيگنالهاي ناخواسته. مترجم) را افزايش دهيم.
فيلترهاي الكترونيكي مي توانند به صورت زير باشند:
فعال يا غير فعال
آنالوگ يا ديجيتال
گسستگي زماني يا پيوستگي زماني
خطي ياغير خطي
واكنش نا متناهي ضربه (نوع IIR) يا واكنش متناهي ضربه (نوع FIR)
انواع رايج فيلترها (صرف نظر از جنبه هاي ديگر طراحي آنها) فيلترهاي خطي هستند. اين مقاله كه در مورد جزئيات طراحي و آناليز فيلترهاي خطي است را مشاهده كنيد.
1مقدمه
2طبقه بندي به وسيله تكنولوژي
2.1فيلترهاي غير فعال
2.1.1 انواع عنصر يگانه
2.1.2L -----
2.1.3 T -----
2.1.4 π -----
2.1.5 انواع عنصر چندگانه
2.2 فيلترهاي فعال
2.3 فيلترهاي ديجيتال
2.4 ساير فناوري هاي -----
2.4.1 فيلترهاي كوارتز و فيزوالكتريك ها (ويژگى برخى کريستالها که به هنگام اعمال ولتاژ به انها تحت فشار قرار مى گيرند يا به هنگام قرار گرفتن در معرض فشار مکانيکى يک ولتاژ توليد مى کنند. مترجم)
2.4.2 فيلترهاي SAW
2.4.3 فيلترهاي BAW
2.4.4 فيلترهاي Garnet
2.4.5 فيلترهاي اتمي
3 تابع انتقال
4 طبقه بندي به وسيله تابع انتقال
5 طبقه بندي به وسيله توپولوژي (مكان شناسي)
6 طبقه بندي به وسيله طراحي علم اصول
6.1 آناليز (تجزيه و تحليل) مستقيم مدار
6.2 تجزيه و تحليل امپدانس تصوير
6.3 شبكه پيوند
7 بيشتر بدانيد
8 لينك هاي خارجي و منابع
مقدمه
قديمي ترين فورم ----- هاي الكترونيكي فيلترهاي خطي آنالوگ غير فعال هستند، كه فقط استفاده از مقاومت ها و خازن ها يا مقاومت ها و سلف ها را ايجاد مي كند. كه آنها به ترتيب به نام فيلترهاي تك قطبي RC و RL معروف هستند. بيشتر ----- هاي LC چند قطبي پيچيده سال هاي زيادي وجود داشتند، عملكرد چنين فيلترهايي به خوبي از كتاب هاي زيادي كه در اين مورد نوشته شده قابل درك است.
هم چنين فيلترهاي هيبريد ساخته شده اند، به طور نمونه شامل تركيب آمپلي فايرها (تقويت كننده ها)ي با تشديد كننده هاي مكانيكي يا تاخير خطي است. قطعات ديگر مثل خطوط تاخير CCD همچنين به عنوان فيلترهاي با گسستگي زماني به كار ميروند. با دسترسي پردازش ديجيتالي سيكنال، فيلترهاي ديجيتالي فعال عمومي شدند.
فيلترهاي غير فعال
اجراي غيرفعال فيلترهاي خطي مبني بر تركيب مقاومت ها R))، سلف ها (L) و خازن ها (C) است. اين فيلترها را به طور كلي فيلترهاي غيرفعال مي دانيم، به اين دليل كه آنها روي منبع تغذيه بيروني بستگي ندارند.
سلف ها از مسير سيگنال هاي با فركانس هاي بالا جلوگيري مي كنند و سيگنال هاي فركانس پايين را عبور مي دهند، در حالي كه خازن ها عكس سلف عمل مي كنند. فيلتري كه سيگنال در آن از طريق يك سلف عبور ميكند، يا آنكه در آن يك خازن مسيري به زمين فراهم مي كند، سيگنال هاي فركانس پايين را نسبت به فركانس هاي بالا كمتر تضعيف مي كند كه به آن ----- پايين گذر مي گوييم. اگر سيگنالي از طريق يك خازن عبور كند، يا اينكه از طريق سلف زمين شود، آن وقت ----- سيگنال هاي فركانس بالا را نسبت به سيگنال هاي فركانس پايين كمتر تضعيف مي كند كه به آن ----- بالا گذر مي گوييم. مقاومت ها به خودي خود مشخصات فركانسي قابل انتخاب ندارند، اما به سلف ها و خازن ها به منظور تعيين ثابت زماني مدار و به تبع پاسخ فركانسي، اضافه ميشوند.
در فركانس هاي خيلي بالا (در حدود 100MH)، گاهي اوقات سلف ها از سيم‌پيچ‌هاي تك‌حلقه‌اي يا نوارهاي ورق فلزي تشكيل ميشوند ، و خازن ها از ورقه‌هاي فلزي نزديك به هم تشكيل ميشوند. به اين قطعات فلزي سلفي يا خازني تحليل بردن ميگويند.
سلف ها و خازن ها عنصرهاي واكنش پذير ----- هستند. شماري از عناصر ----- قديمي را تعيين مي كند. در اين زمينه، مدار ميزان شده LC در ----- ميان گذر يا ميان نگذر به عنوان استفاده تك عنصر حتي اگر از دو جزء تشكيل شده باشد مطرح شده است.
انواع عنصر يگانه
ساده ترين فيلترهاي غير فعال از يك عنصر يگانه راكتيو تشكيل شده اند. اين فيلترها توسط عناصر RC, RL يا RLC ساخته شده اند.
ضريب كيفيت Q اندازه اي است كه براي توصيف ساده فيلترهاي ميان گذر يا ميان نگذر استفاده مي شود. وقتي گفته مي شود فيلتري ضريب كيفيت بالايي دارد به اين معني است كه دامنه فركانسهاي با پهناي باندكم برابر با فركانس مياني است.
bioemm.com
فيلترL
از دو عنصر، يكي به طور سري و ديگري به طور موازي تشكيل شده است.
----- T
پيكربندي سه عنصره در فيلترهاي نوع T مي تواند فيلترهاي پايين گذر، بالا گذر، ميان گذر يا ميان نگذر را بسازد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]]
----- π
پيكربندي سه عنصره در فيلترهاي نوع T مي تواند فيلترهاي پايين گذر، بالا گذر، ميان گذر يا ميان نگذر را بسازد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
انواع عنصر چندگانه
فيلترهاي عنصر چندگانه معمولا به صورت شبكه پله اي ساخته مي شوند. اين فيلترها ميتواند به صورت ساختارهاي L ، T و π مشاهده شود. وقتي كه ميخواهيم برخي پارامترهاي ----- مانند سرعت انتقال از باند ميان‌گذر به ميان‌نگذر را بهبود ببخشيم به عناصر بيشتر نياز است.
فيلترهاي فعال
فيلترهاي فعال با استفاده از تركيبي از اجزا غير فعال و فعال (تقويت كردن)، اجرا مي شوند و به يك منبع تغذيه بيروني نياز دارند. تقويت كننده ها مكررا در طراحي هاي ----- فعال استفاده مي شوند. آنها مي توانند ضريب كيفيت بالايي داشته باشند و ميتوانند بدون استفاده از سلف هم به رزونانس برسند. هر چند، حد بالايي فركانس هاي آنها به وسيله ي پهناي باند تقويت كننده هايي كه استفاده مي شوند، محدود است .
فيلترهاي ديجيتال
به كمك پردازش ديجيتالي سيگنال ميتوانيم در محدوده‌ي وسيعي فيلترهاي متنوع باصرفه اي بسازيم. سيگنال نمونه مي گيرد و مبدل آنالوگ به ديجيتال، سيگنال را به سيلي (تعداد زيادي. مترجم) از شماره‌ها تغيير ميدهد. يك برنامه رايانه مداوم روي يك CPU يا يك DSP مخصوص (يا مدامت كمتر روي سخت افزار انجام الگوريتم) بازده شمارش جريان را محاسبه مي كند. اين جريان مي تواند تبديل شود به يك سيگنال زودگذر ميان مبدل ديجيتال به آنالوگ. مسائلي وجود دارند با نويز را با تغيير نشان مي دهد، اما اين مي تواند كنترل كند براي فيلترهاي خيلي مفيد. به علت نمونه برداري مورد بحث، سيگنال ورودي بايد مقدار فركانس محدود باشد يا نا همواري رخ دهد. ----- ديجيتال را مشاهده كنيد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]]
ساير تكنولوژي هاي -----
فيلترهاي كوارتز و فيزوالكتريك ها
اواخر دهه‌ي 1930، مهندسان دريافتند سيستم هاي كوچك مكانيكي كه از مواد غير قابل انعطاف ساخته شدهاند، همچون كوارتز در فركانسهاي راديويي به طور صوتي تشديد ميشوند. مثلا از فركانسهاي قابل شنيدن (صوت) تا حد چندين هزار مگا هرتز. بعضي از نخستين تشديدكننده‌ها از استيل ساخته شده‌بودند، اما كوارتز به سرعت مورد توجه واقع شد. بزرگترين برتري كوارتز، خاصيت فيزوالكتريكي آن است. يعني تشديد كننده هاي كوارتز مي توانند مستقيماً حركت مكانيكي خود را به سيگنالهاي الكتريكي تبديل كنند. هم چنين كوارتز ضريب انبساط حرارتي خيلي پاييني دارد به اين مفهوم كه تشديد كننده هاي كوارتزي مي توانند فركانسهاي با ثبات در يك رنج حرارتي بالا توليد كنند. ضريب كيفيت فيلترهاي بلور كوارتز خيلي بالاتر از فيلترهاي LCR است. هنگامي كه پايداري‌هاي بالاتر مورد نياز است، كريستال‌ها و مدارهاي راه‌انداز آنها ميتواند به منظور كنترل درجه حرارت روي يك كوره كريستال سوار شوند. براي فيلترهاي با باند خيلي كم، بعضي اوقات چند كريستال به طور سري به كار گرفته ميشوند.
مهندسان دريافتند كه تعداد زيادي از كريستال‌ها مي توانستند در يك عنصر واحد به وسيله نصب بخارهايي از فلز به شكل شيارهاي كم‌عمق روي كريستال كوارتز جمع شوند. در اين طرح، "خط تاخيري ضربه" فركانس هاي مطلوب را به عنوان امواج صوتي‌اي كه در طول سطح كريستال كوارتز جريان مي‌يابد، تقويت ميكند. خط تاخيري ضربه برنامه كلي ساخت فيلترهاي Qبالا به شيوه‌هاي مختلف زياد است.
فيلترهاي SAW
SAW (موج صوتي سطحي/ظاهري) فيلترهايي هستند كه به طور معمول در دستگاه هاي الكترومكانيكي كه در فركانس راديويي به كاربرد برده مي شود استفاده مي شوند. سيگنال هاي الكتريكي در يك كريستال فيزوالكتريك تبديل به موج مكانيكي مي شوند، اين موج به تاخير افتاده ، قبل از آنكه به وسيله الكترودهاي بيشتر تبديل به سيگنال الكتريكي شود سرتاسر كريستال پخش/منتشر مي شود. انرژي هاي خروجي موج به تاخير افتاده كه تركيب نشده هستند اجرا مستقيم آنالوگ واكنش ضربه متناهي ----- را توليد مي كند. اين شيوه پالايش/-------- هيبريد در يك نمونه آنالوگ ----- پيدا شد. فركانس هاي فيلترهاي SAW تا حد 3GHz محدود هستند.
فيلترهاي BAW
فيلترهاي BAW (موج صوتي پر حجم) فيلترهاي الكترومكانيكي هستند. اين فيلترها در وضعيت گشتاور چرخشي هستند. فيلترهاي BAW مي توانند در فيلترهاي شبكه اي يا پله اي به كار روند. فيلترهاي BAW كوچكتر از فيلترهاي SAW به نظر مي آيند، و در فركانس هاي بالاي 16GHz مي توانند عمل كنند.
فيلترهايGarnet
روش ديگر فيلترينگ، در فركانس هاي ميكرو ويو (موج خيلى کوچک الکترومغناطيسى) از 800MHz تا حدود 5GHz، از تركيب يك حوزه Garnet
آهن ايتريم استفاده مي شود كه توسط تركيب شيميايي ايتريم و آهن ساخته مي شود(YIGF يا ----- Garnet آهن ايتريم). Garnet روي يك باريكه اي از فلز رانده شده به وسيله يك ترانزيستور ، و يك آنتن حلقوي كوچك در تماس با بالاي كره عمل مي كند. فركانسي كه gernet عبور مي دهد را يك آهنرباي الكتريكي تغيير مي دهد. مزيت اين روش اين است كه garnet مي تواند گذشته از پهناي فركانسي زياد به وسيله شدت حوزه مغناطيسي مختلف تنظيم شود.
فيلترهاي اتمي
براي فركانس هاي بالاتر و دقت بيشتر، از ارتعاش هاي اتمي بيشتر استفاده مي شود. ساعت هاي اتمي در ميزرهاي (تقويت امواج ميكروويو -مترجم) سزيم براي بالا بردن ضريب كيفيت استفاده مي شود تا ورودي اسيلاتورهايشان را به حالت موازنه درآورند. روش ديگري كه در بالا آشنا شديد، فركانس هاي خيلي ضعيف سيگنال هاي راديويي را ثابت مي كند، كه مورد استفاده يك ميزر( تقويت امواج ميکروويو) ruby اتصال وسط خط تاخير است.
تابع انتقال
تابع انتقال H(s)يك ----- نسبت سيگنال خروجي Y(s) به سيگنال ورودي X(s) است به اندازه تابع مختلط فركانسي s است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
تابع انتقال همه فيلترهاي ثابت زماني خطي عموما از ويژگي هاي معيني تشكيل مي شوند:
از آنجايي كه ----- ها از اجزا جدا از هم ايجاد مي شوند، تابع انتقال آنها از نسبت دو چند جمله اي /چند فورمولي S و i.e در يك تابع منطقي S درست مي شود. ترتيب انجام كار تابع انتقال بالاترين توان S برخورد صورت كسر يا مخرج هر يك از آنها خواهد بود.
همه ي چند جمله اي هاي تابع انتقال ضرايب واقعي دارند. بنابراين، هر يك از قطب ها و صفرهاي تابع انتقال واقعي يا اتفاقي باشند جفت آنها به طور مختلط باهم در مي آميزند.
از آنجايي كه پايداري فيلترها فرضي است، عضو حقيقي قطب ها (i.e. صفرهاي مخرج) منفي/معكوس خواهد شد، i.e. آنها نصف سطح چپ در فضاي فركانسي مختلط تمام مي شود.
چنانكه ساختمان يك تابع انتقال شامل تبديل لاپلاس شود، و بنابراين به در دست گرفتن شرايط خروجي صفر/اوليه خنثي احتياج دارد، به دليل اين كه:
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
و وقتي f(0)=0 مقادير ثابت را پاك كنيم و از عبارت معمول استفاده كنيم
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
پيچيدگي رفتار ----- در توابع انتقالي متناوب شرح داده مي شود. اين نظريه پيچيده، تبديل لاپلاس ، ضامن تعادل تابع انتقال است.
طبقه بندي به وسيله تابع انتقال
فيلترها مي توانند به وسيله خانواده و گذر باند تعيين شوند. خانواده‌ي ----- به وسيله طراحي برخي معيارها معين مي شود كه به صورت متداول براي معلوم كردن تابع انتقال ----- انجام مي شود. برخي از خانواده هاي رايج فيلترها و معيارهاي طراحي ويژه آنها به شكل زير هستند:
----- Butterworth – بدون حركت موجي در عبور باند و قطع باند، قطع جريان آهسته
----- Chebyshev (نوع يك)- بدون حركت موجي در قطع باند، قطع جريان تاخير دهنده
----- Chebyshev (نوع دو)- بدون حركت موجي در عبور باند، قطع جريان تاخير دهنده
----- Bessel - تاخير گروهي موج دار شدن، بدون حركت موجي در هر دو باند، بهره قطع جريان آهسته
----- Elliptic (بيضي) - تقويت حركت موجي در عبور و قطع باند، قطع جريان سريع
----- حد مطلوب “L”
----- Gaussian
----- كسينوسي
به طور كلي، هر خانواده از فيلترها مي تواند با يك شيوه مشخص تعيين شود. بهترين شيوه، بيشتر فيلترها به حالت ايده آل ----- خواهند رسيد. حالت ايده آل ----- انتقال كامل عبور باند، و تضعيف كامل درمتوقف كردن باند را دارد ، و انتقال بين دو باند ناگهاني است (اغلب به آن brick-wall مي گويند).
اينجا يك عكس براي مقايسه‌ي بين فيلترهاي Butterworth، Chebyshev و elliptic (بيضي) است. اين فيلترها در اين تصوير همه، پنجمين مرتبه در فيلترهاي پايين گذر هستند. به كار گرفتن ويژه آنها – آنالوگ يا ديجيتال، فعال ياغير فعال بودن – تفاوتي را ايجاد نمي كند: خروجي همه‌ي آنها مثل هم است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
به طوري كه با شفاف كردن تصوير، فيلترهاي بيضي نسبت به بقيه آنها تيز تر هستند، اما آنها حركات موجي در حيطه‌ي پهناي باند را نشان مي دهند.
هر خانواده مي تواند براي معلوم كردن يك گذر باند ويژه كه براي انتقال فركانس ها، هنگامي كه در توقف باند (i.e. خروجي گذر باند) كمابيش تضعيف مي شوند، استفاده شود.
----- پايين گذر- فركانس هاي پايين را عبور مي دهد، فركانس هاي بالا تضعيف شده اند.
----- بالا گذر – فركانس هاي بالا را عبور مي دهد، فركانس هاي پايين تضعيف شده اند.
----- ميان گذر – فقط فركانس هايي كه در يك باند فركانسي هستند را عبور مي دهد .
----- ميان نگذر – فقط فركانس هايي كه در يك باند فركانسي تضعيف شده اند.
----- همه گذر – همه فركانس هايي كه عبور مي كنند، اما فاز خروجي اصلاح شده است.
خانواده و گذر باند يك ----- به طور كامل تابع انتقال يك ----- را معلوم مي كند. تابع انتقال به طور كامل رفتار ----- خطي را تعيين مي كند، اما تكنولوژي مخصوصي را كه براي اجرا آن استفاده مي شود معلوم نمي كند. به عبارت ديگر، راه هاي مختلفي براي دستيابي يك تابع انتقال ويژه وقتي يك مدار طراحي مي كنيم وجود دارد. ----- گذر باند مخصوص مي تواند به وسيله انتقال يك دسته نمونه اوليه ----- فراهم شود.
طبقه بندي به وسيله توپولوژي (وضعيت)
فيلترهاي الكترونيكي مي توانند به وسيله تكنولوژي مورد استفاده كه در انها به كار مي رود طبقه بندي شوند. فيلترهاي استفاده كننده تكنولوژي ----- فعال و ----- غيرفعال است بيشتر طبقه بندي به وسيله وضعيت ويژه ----- الكترونيكي است كه آنها به كار مي برند.
هر داده تابع انتقال ----- شايد در هر وضعيت ----- الكترونيكي به كار برده شود.
برخي وضعيت‌هاي رايج مدار عبارتند از:
وضعيت Cauer – غير فعال
وضعيت Sallen Key – فعال
وضعيت چند گانه فيدبك– فعال
وضعيت ناپايدار – فعال
وضعيت دو مجذوري ----- biquad– فعال
طبقه بندي به وسيله روش شناسي طرح
از نظر تاريخي، طراحي ----- آنالوگ خطي (با گذر) از طريق سه رويكرد عمده تحول يافته‌است. قديمي‌ترين طراحي‌ها از مدارهاي ساده‌اي بودند كه مهم ترين معيار طراحي شان، ضريب كيفيت در مدار بود. كاربرد گيرنده‌هاي راديويي -------- را به عنوان اندازه فركانسي انتخابي مدار متغير عمل مي كرد. تقريبا از دهه‌ي 1920 طراحي فيلترها از ديدگاه تصوير و راه اندازي آن بر تكيه بر نياز‌هاي برقراري ارتباط از راه دور آغاز شد. بعد از جنگ جهاني دوم روش شناسي تركيب شبكه غالب شد. رياضيدانان بزرگ براي بدست آوردن مقادير ضريب چند جمله اي به جدول نياز داشتند اما امروزه با وجود رايانه اين عمل غيرضروري است.
آناليز هدايت مدار
فيلترهاي كم رتبه (با انرژي ضعيف- مترجم) مي توانند مستقيما به وسيله اتصال مدار ساده از قانون هايي مثل قانون هاي كيرشهف براي بدست آوردن تابع انتقال طراحي شوند. اين حد آناليز معمولا فقط براي فيلترهاي ساده رتبه 1st يا 2nd (نئوديميم) انجام مي شود.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
تصوير آناليز امپدانس
اين رويكرد بخش هاي ----- را از ديدگاه تسلسل بخش‌هاي يگانه بررسي مي كند. كه از امتيازات سادگي اين ديدگاه توانايي آسان سازي آن گسترش دستورات بالاتر است. از معايب آن نيز مي توان به دقت پيش بيني پاسخها بر روي فيلتري كه در امپدانس تصوير پايان مي پذيرد نام برد، كه اين هم معمولا اهميت خاصي ندارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
تركيب شبكه‌اي
تركيب شبكه كه ابتدا با تابع انتقال شروع شد و سپس به عنوان معادله چند جمله اي امپدانس داخلي ----- بيان شد. ارزش عنصر واقعي ----- اين است كه با تداوم كسر كل يا بخشي از آن كه با توسعه چندجمله اي همراه است. اگر چه روش تصوير، نيازمند تطبيق شبكه اي در پايانه ها نمي باشد اما تاثيرات پايانه اي مقاومت شامل تحليل آن همراه شروع شدن آن است.
bioemm.com
سیم کارت چیست؟
سيم كارت چيست یا تا به حال به این مساله فکر کرده اید که چرا برای استفاده از شبکه موبایل حتما باید از قطعه ای به نامSIM Card استفاده کرد؟ و اساسا این قطعه کوچک چیست و چه قابلیتهایی دارد؟ یا این سوال که مگر در سیم کارت چه اطلاعاتی وجود دارد که می توان از آنها کپی برداری کرد؟
سیم کارت یا واحد شناسایی مشترک (Subscriber Identity Module) یک تراشه حافظه قابل حمل است که در گوشیهای تلفن همراه و به منظور استفاده از سرویسهای شبکه مخابرات سیار استفاده میشود.
این واحد حافظه همزمان با دیجیتال شدن شبکههای مخابرات سیار و ظهور نسل دوم این شبکهها یعنی GSM در سال ۱۹۹۰ ارائه شد. در واقع سیم کارت یک هارد دیسک بسیار کوچک است که به صورت اتوماتیک با قرار گرفتن در هر گوشی موبایل فعال شده و اطلاعات مختلفی از جمله شماره تلفن، اطلاعات شبکهای مشترک، دفترچه تلفن، پیام های کوتاه و . . . . را در خود ذخیره می کند. به بیان دیگر سیم کارت نقش یک گذرنامه را بازی میکند که با ارائه آن میتوان از سرویس شبکه سیار کشورهای مختلف برای برقراری ارتباط استفاده کردهفت تير .
سیم کارت Sim Cart - Subscriber Identity Module چیست؟
تعریف اول از سیم کارت : سیم کارت Sim Cart - Subscriber Identity Module تراشه ای الکترونیکی است با حافظه دائمی اندک که از طرف مخابرات به مشترک ارائه می شود.مخابرات از طریق سیم کارت مشترک را شناسایی و امکان برقراری تماس را بوجود می اورد وهمچنین خدمات نیز ارائه می نماید. هرسیم کارت دارای یک شماره ۱۱ رقمی می باشد که مخابرات امکان برقراری تماس و شناسایی کاربر را از طریق این شماره انجام می دهد.
ماجول شناسایی مشترک (Subscriber Identity Module – SIM)
تعریف دوم از سیم کارت : ماجول شناسایی مشترک (Subscriber Identity Module – SIM) یک کارت هوشمند قابل جابجا کردن برای تلفنهای موبایل میباشد. سیم کارتها بطور ایمنی کلید مشترک خدمات را که برای شناسایی یک تلفن موبایل استفاده میشود، ذخیره می نمایند. سیم کارتها به کاربران اجازه میدهند که بسادگی با جابجا کردن سیم کارت از یک تلفن موبایل و وارد کردن آن در درون یک تلفن موبایل دیگر تلفنها را تغییر دهند. در دنیای GSM استفاده از سیم کارتها اجباری است. مشابه سیم کارت در شبکه UMTS، یا سیستم جهانی ارتباطات راه دور موبایل (Universal Mobile Telecommunication System)، کارت مدار مجتمع شده جهانی (Universal Integrated Circuit Card – UICC) نامیده میشود، در جائیکه در تلفنهای متداول CDMA، (Removable User Identity Module – RUIM) نامیده میشوند.
سیم کارت یا ماجول شناسایی مشترک (Subscriber Identity Module – SIM)
تعریف سوم از سیم کارت : یک سیم کارت یا ماجول شناسایی مشترک (Subscriber Identity Module – SIM) یک تراشهء حافظهء قابل حمل میباشد که در برخی مدلهای تلفنهای موبایل (سلولی) استفاده میشود.سیم کارت باعث میشود که سوئیچ کردن به یک تلفن جدید به سادگی سیم کارت را از تلفن قدیمی در آوردن و در داخل تلفن جدید جای دادن، راحت و آسان باشد.
اطلاعات سیم کارتهای تلفن همراه
سیم کارت، اطلاعات شناسایی شخصی، شماره تلفن موبایل، دفترچه تلفن، پیامهای متنی و دیگر دیتا را نگه میدارد. به سیم کارت میتوان بعنوان یک دیسک سخت یا هارد دیسک مینی فکر کرد که بطور خودکار تلفنی را که به آن وارد شده، فعال میکند.یک سیم کارت میتواند بسیار سهل الااستفاده باشد. برای مثال اجازه دهید بگوییم که شارژ باتری تلفن شما در خانه دوستتان تمام میشود. با در نظرگرفتن این مسئله که هر دوی شما دارای تلفنهای بر پایهء سیم کارت میباشید، قادر خواهید بود که سیم کارت را به درون تلفن موبایل دوستتان وارد نموده و تماس تلفنی تان را برقرار سازید. کریر یا اپراتور شما این تماس را درست مثل اینکه از تلفن خودتان انجام میگیرد پروسس مینماید، از اینرو این مکالمه به حساب دوستتان محاسبه نخواهد شد.
ظرفیت سیم کارت تلفن همراه
سیم کارتها در انواع مختلف و با ظرفیتهای حافظهای متنوع در بازار موجود میباشند:
سیم کارتهای ۱۶، ۳۲، ۶۴ و ۵۱۲ کیلو بایتی که موارد توزیع و استفاده آنها بستگی به گستردگی شبکه موبایل آن منطقه دارد. البته در حال حاضر سیم کارتهایی با حافظههای ۱۲۸ و ۵۱۲ مگا بایتی نیز به بازار ارائه شدهاند.
سیستم عامل سیم کارت تلفن همراه
سیستم عامل سیم کارت در دو نوع جاوا و سیستم عاملهای محلی موجود است که نوع محلی، اختصاصی بوده و مبتنی بر نرم افزارهای مخصوص فروشندگان آن میباشد در حالی که سیم کارتهای جاوا، مبتنی بر زبان برنامه نویسی جاوا هستند و مهمترین ویژگی آنها عدم وابستگی به سخت افزار است.
اطلاعات ذخیره شده در سیم کارت موبایل
امکانات هرسیم کارت
هر سیم کارت امکاناتی از قبیل حافظه دفترچه تلفن ؛ ذخیره Sms پیام کوتاه، کد Pin ۱ ؛ puk ۱، pin۲، puk ۲ ، کد Imsi می شود :
حافظه دفترچه تلفن:
توسط این قابلیت می توان در سیم کارتهای جدید حداکثر۲۵۰حافظه دفترچه تلفن اضافه کرد(سیم کارتهای قدیم حدود ۱۰۰ حافظه)
ذخیره Sms پیام کوتاه:
با کمک این قابلیت می توان ۲۰ پیغام نوشتاری در داخل سیم کارت ذخیره کرد.
کد Pin ۱ :
در تمام سیم کارتها قابلیتی از بعد امنیتی لحاظ شده که می توان با تنظیمات داخل منو این گزینه را فعال کرد که در نتیجه پس از هر بار روشن کردن گوشی ، وارد کردن کد امنیتی به نام Pinضروری می باشد و چنانچه سه مرتبه این کد را اشتباه وارد کنیم دستگاه از ما کد بالاتر به نام Puk ۱ را درخواست می کند(حتی اگر سیم کارت را در داخل گوشی دیگری بگذاریم)
puk ۱:
این کد فقط بر روی سند موبایل و همچنین سیستم های کامپیوتری مخابرات قرار دارد و به هیچ عنوان نیز قابل تغییر نمی باشد و هر سیم کارت Puk مربوط به خود را دارد وجهت باز کردن قفل سیم کارت چنانچه Pin را سه مرتبه اشتباه وارد کنیم استفاده می شود و اگر ده مرتبه Puk را نیز اشتباه وارد کنیم سیم کارت کاملا از کار می افتد و منو نیز اجرا نمی شود ، اطلاعات سیم کارت از بین می رود که اصطلاحا به این حالت سوختن سیم کارت می گویند. و باید آنرا تعویض کرد.
pin۲
قابلیت هایی در سیم کارت وجود دارد که جهت فعال یا غیر فعال کردن آنها نیاز به Pin۲ میباشد که مهمترین قابلیت آن در ایران قفل کردن سیم کارت جهت تماسهای خروجی می باشد چنانچه Pin۲ را سه مرتبه اشتباه وارد کنیم دقیقا مانند Pin۱ عمل می کنیم.
puk ۲
جهت باز کردن Pin۲ استفاده می شود و اگر ده مرتبه اشتباه وارد شود سیم کارت بالا می آید ولی قابلیتهایی که با Pin۲ کنترل می گردد دیگر قابل کنترل و تغییر نمی باشد.
کد Imsi
این کد،سریال سیم کارت جهت شناسایی برای شبکه می باشد وهمچنین غیر قابل دیدن و تغییر می باشد هرسیم کارت کد Imsi مخصوص به خود را دارد و هر بار که گوشی را روشن می کنیم و همچنین هنگام در خواست تماس،دریافت تماس و Sms این کد جهت ثبت استعلام برای شبکه ارسال می گردد.
پایه های سیم کارت:
۱-clk
جهت تامین اسیلاتور سیم کارت به کار می رود و در واقع داخل گوشی فرکانس مورد نیاز سیم کارت تولید می شود و از این پایه به سیم کارت ارائه می گردد.
۲-rst
به هنگام روشن شدن گوشی و همچنین ذخیره کردن و خواندن اطلاعات بر روی سیم کارت یک پالس مربعی وارد این پایه می شود و سیم کارت را جهت اجرای مجدد Reset می کند.
..:: منبع ۲ ::..
اندازه استاندارد سیم کارت تلفن همراه
سیم کارتها در ۲ اندازه استاندارد موجودند. اولی به اندازه یک کارت اعتباری (۷۶/۰ * ۹۸/۵۳ * ۶۰/۸۵) میلی متر و جدیدتر آن، نسخهء مینیاتوری متداول میباشد که دارای ۲۵ میلی متر پهنا و ۱۵ میلی متر ارتفاع و یک ضخامت۷۶/۰ میلی متر است.
سیم کارت W-SIM
یک سیم کارتی میباشد که فن آوری سلولی هسته را در درون خود کارت مجتمع میسازد.
GSM۱۱.۱۱
خصوصیات ماجول شناسایی مشترک (SIM) – رابط تجهیزات سیم کارت موبایل (SIM-ME) میباشد.
GSM۱۱.۱۴
خصوصیات کیت ابزار استفاده SIM برای ماجول شناسایی مشترک (SIM) – رابط تجهیزات سیم کارت موبایل (SIM-ME) میباشد.
اندازه مخزن حافظه
سیم کارت نمونه با هزینه پایین (فقط GSM۱۱.۱۱) دارای حافظه کمی میباشد، ۲ تا ۳ کیلو بایت (حاوی فهرست راهنمای تلفن و غیره). چنین مخزن دیتایی مستقیما” توسط تلفن استفاده میشود. بازار سیم کارت با هزینه پایین بطور ثابتی در حال کوچکتر شدن است.
سیم کارتهای با کاربردهای بیشتر (GSM۱۱.۱۴) با چندین اندازه مخزن آماده و قابل دسترسند، بزرگترین آنها سیم کارت با یک گیگابایت میباشد. اندازه های کوچکتر سیم کارتها نظیر ۳۲ کیلو بایتی و ۱۶ کیلوبایتی مرسوم ترین آنها در زمینه هایی که شبکه های GSM کمتر توسعه یافته، میباشند. سیم کارتهای با حافظهء بالا، به ترتیب ۱۲۸ تا ۱۰۲۴ مگابایت نیز وجود دارند.
حافظهء سیم کارتها در میان کریرها یا اپراتورهای موبایل متفاوت خواهند بود.
در پایان سال ۲۰۰۶ متداولترین سیم کارت GSM در ایالات متحده ۶۴ کیلو بایتی بود – این از نوامبر سال ۲۰۰۴ زمانی که اپراتورهای سینگولار (Cingular) و AT & T با یکدیگر ادغام شدند، و عرضهء سیم کارتهای ۶۴ کیلوبایتی را نسبت به ۳۲ کیلویایتی که بهتر هر دو شبکه را پشتیبانی مینمود (و کاری کرد که هر دو بنظر یکی بیایند)، پیشرفت نمود
رگولاتورها المانهای الکترونیکی هستند که جهت تامین یک ولتاژ مستقل از بار و ولتاژ ورودی به کار می روند که علارقم تغیرات ولتاژ ورودی و تغیرات در بار( جریان خروجی) همواره دارای ولتاژ ثابتی می باشند
البته با در نظر گرفتن محدوده تغییرات تعریف شده توسط کمپانی سازنده از این رو المانهای بسیار مفیدی در مدارهای الکترونیکی جهت تغذیه IC ها و دیگر مدارهای مجتمع می باشند.رگولاتورها بسته به ولتاژ و جریان مورد نیاز دارای تنوع زیادی می باشند .
رگولاتورهای خطی (Linear)
ازجمله ساده ترین انواع رگولاتورها هستند که به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرند به طور مثال LM7805(5Volt),LM7812(12Volt),LM7905(-5Volt),LM7912(-12Volt),LF33(3.3Volt) ,LM317(ADJ)نمونه های متداول Linear در بازار هستند.از مشکلات این نوع بازدهی کم آنها و در نتیجه دفع انرژی به صورت گرما می باشد در جریان های بالا بایستی حتما از Heat sink استفاده گردد.
اما در جریانهای پایین بسیار مناسب می باشند.از جمله مزایای آنها قیمت مناسب (حدود 200 تومان) و نویز پایین آنهاست.
در شکلهای زیر نمونه ای از این رگولاتورها را می بینید.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
رگولاتورهای سویچینگ
با ظهور منابع سویچینگ تحولی در منابع تغذیه بوجود آمد و بازدهی این مدارها چندین برابر شد.در اینجا فصد بحث در مورد منابع تغذیه سویچینگ و طراحی آنها را ندارم .از انواع رگولاتورهای سویچینگ سری (3Amp)LM2576 وLM2575(1Amp)می باشند. این IC در دو نمونه HV و معمولی در دسترس می باشد که در نوع HV ماکسیمم ورودی تا 60 ولت و در نوع معمولی تا 40 ولت می باشد.
این IC در ولتاژهای 15و12و5و3و3/3 و همینطور ADJ (قابل تنظیم 1.5تا 55) و با قیمتی در حدود 1000 تومان در دسترس می باشد .در شکل شماتیک مدار نمونه آن را می بینید.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
برای LM2576 جریان 3 آمپر تضمین شده می باشد از جمله مزایای این رگولاتورها جریان خروجی بالا بازدهی بالا تا 88% ولتاژ ورودی بالا – تا 40 ولت و در ورژن HV تا 80 ولت میباشد .
کاربردها:
- رگولاتور سویچینگ کاهنده (Step Down یا Buck) با بازده بالا و مدار بسیار ساده با 4 المان خارجی.
- تبدیل ولتاژ مثبت به منفی(Buck-Boost)
-استفاده به عنوان کاهنده ولتاژ پربازده قبل از رگولاتورهای خطی.
-بیشترین کاربرد این مدار در رگولاتور 5 ولی ساده با بازدهی بالا و جریان مناسب می باشد.
vBulletin , Copyright ©2000-2024, Jelsoft Enterprises Ltd.