Elektronitem

Diyotlar yarı iletken elektronik devre elemanlarının temel yapı taşıdır. Bütün transistorler, lojik kapılar, entegreler diyotların birleşiminden imal edilmektedir. Diyot genel anlamda bir yönde akım geçiren, diğer yönde akım geçirmeyen elektronik devre elemanıdır. Kısacası üzerinden sadece tek yönde akım geçişine izin veren elemandır.

Diyotlar imal şekline bağlı olarak nokta temaslı diyotlar ve PN yüzey birleşmeli diyotlar olmak üzere iki ana grupta toplanırlar. İlk olarak nokta temaslı diyot üretimi ile yarı iletken diyotlar ve ardından transistörler elektronik alanında kullanılmaya başlanmış ve bu andan itibaren elektronik alanında çok kısa zamanda çok hızlı gelişmeler yaşanmıştır.

Diyotların Çalışma Mantığı
Teknolojinin gelişmesiyle PN yüzey birleşmeli (jonksiyonlu) diyotlar, ardından aynı teknikle transistörler, entegreler, çipler imal edilerek elektronik alanında akıllara durgunluk verecek derecede çok kısa sürede çok hızlı gelişmelerin meydana geldiği görülmüştür. Nokta temaslı diyotlar; düşük akım düşük sıcaklık ve güçlerde çalıştıklarından yerlerini daha iyi özellikleri olan PN yüzey birleşmeli diyotlara bırakmışlardır. Günümüzde nokta temaslı diyotların kullanım alanları çok sınırlıdır.

Diyot doğru polarize edilirse yani anoduna pozitif(+) katoduna negatif gerilim uygulanırsa iletken olur ve üzerinden, uygulanan gerilim miktarı ve oluşan ısı ile doğru orantılı olarak akım akmaya başlar.

İmal edilen her diyotun yapısına bağlı olarak uygulanabilecek maksimum doğru polarma gerilimi, çalışma sıcaklık bandı ve üzerinden geçebilecek akım miktarı imal edilence hazırlanan kataloglarda belirtilmiştir. Bu değerler kesinlikle aşılmamalıdır.

Diyot Katalog Kavramları

Is(Sızıntı Akımı): Diyot ters polarize edilirse yani anotuna(-) katotuna(+) gerilim uygulanırsa yalıtkan olur ve üzerinden akım geçişine izin vermez.ancak azınlık akım taşıyıcıları nedeniyle değeri çok küçük (µA kadar) ve ihmal edilebilir bir ters yön akımı akar.Bu akıma sızıntı akımı denir.

PIV Voltajı: İmal edilen her diyotun yapısına bağlı olarak uygulanabilecek maksimum ters polarma gerilimi, çalışma sıcaklık bandı imal edilence hazırlanan kataloglarda belirtilmiştir. Bu değerler kesinlikle aşılmamalıdır.

Bu açıklamalardan sonra diyotun tanımını daha açık olarak şu şekilde yapabiliriz: Diyot doğru polarma edildiğinde üzerinden akım geçişine izin veren ters polarma edildiğinde üzerinden akım geçişine izin vermeyen elektronik devre elemanı olarak tanımlayabiliriz.

Diyotun ters polarma geriliminin artırılmasıyla bir değerden sonra iletime geçtiği noktaya diyotun ters yön devrilme noktası adı verilir. Bazı diyotlar (Zener diyot, foto diyot, varikap diyot ) ters yön devrilme noktasında çalıştırılır.

DİYOT ÇEŞİTLERİ

Diyotların kullanıldıkları devrenin özelliklerine göre davranış göstermesi beklenir. Bu nedenle diyotlar yapım tekniğine, yapısındaki malzeme türüne, kullanım alanlarına uygun olarak çeşitli olarak üretilmektedir.

Diyotlar yapım tekniğine bağlı olarak ;
1-Nokta temaslı diyotlar
2-Yüzey birleşmeli diyotlar olmak üzere iki gruba ayrılır.

Diyotlar yapımında kullanılan malzemeye göre
1-Germenyum diyotlar,
2-Silisyum diyotlar olmak üzere iki gruba ayrılır.

Diyotlar kullanım alanlarına göre;
1_Kristal diyotlar,
2_Zener diyotlar,
3_Tunnel diyotlar,
4_ LED diyotlar,
5- Varikap diyotlar,
6_Foto Diyotlar,
7_Gunn diyotlar,
8_İmpatt diyotlar,
9_Schottky diyotlar,
10_PIN diyotlar gibi çok çeşitli şekilde isimlendirilirler.

Havada dahil olmak üzere tüm maddeler moleküllerden oluşur. Bir odada otururken etafınızı oksijen, nitrojen, karbondioksit ve şehir hayatının vazgeçilmezi karbonmonoksit yanınızda oturan kişinin ucuz kolonyasının molekülleri sarar. Bu moleküller odada serbest halde dolaşmaktadır. Bu moleküllerin arasındaki boşlukta havanın basınca bağlı olarak değişir. Hava basıncı da barometrik basıncın bir sonucudur. Yağmurlu bir günde alçak basınç altındasınızdır ve hava molekülleri de birbirinden uzaktır. Moleküller basınç değişimine hızla tepki verirler.

Geniş çaplı bir örnek olarak bir flütün nasıl ses çıkardığına bakalım. Basit olarak bu sadece üzerinde birkaç delik bulunan tüpten başka birşey değildir. Öndeki uç üflemek için vardır. Sondaki büyük açıklık ise dünyaya açılmasını sağlar. Bizim üflememiz sonucu tüpün içindeki hava basıncı değişecek, oluşan titreşimler ses çıkmasına sebep olacaktır. Diğer delikleri parmaklarımızla açıp kapatarak iç kısımdaki basıncın değişmesine sebep oluyoruz. Bu da değişik sesler çıkmasını sağlıyor.

Genlik
Genlik kavramını incelemek için biraz basitleştirilmiş örnekler kullanalım. Diğelimki elinizde bir noktanın verilen zamandaki basıncını ölçebiliyor. Cihazı flütün ses çıkan kısmına yerleştirip birindan nota çalmasını isteyelim. Flütün iç basıncıyla orantılı olarak cihazdaki değerlerin sürekli değiştiğini görürsünüz. Eğer odada hiç ses yoksa, flüte hızla üflendiğinde ölçülen basınç değerine “Tepe Genlik” adı verilir. Genel olarak birimi “Pascal” (Pa)’ dır. Duyabileceğiniz en yüksek ses 20 Pascal, en düşük ise 20 micropaskal (20µPa)’dır.

Frekans
Şu hava basıncını ölçen cihazımızı tekrar ele alalım. Ölçtüğünüz sonuçlar, eğer flütü çalan başarılıysa aynı notada aynı aralıkta değerler verecektir. Bu değerler bir saniyede kaç kez en yüksek ve en düşük değerine ulaştığını ölçün. Elde ettiğiniz sonuç duyduğunuz notanın frekansıdır. Birimi Hertz(Hz) olarak ölçülür.

Dalgaboyu
Sesin bir frekansı olduğunu (1000Hz ya da saniyede 1000 dalga) daha önce incelemiş ve görmüştük. Sesin hızı ise 340m/s ‘dir. Şimdi elimizdeki bu verilerle dalganın havadaki boyunu hesaplayabiliriz. Flütümüzden çıkan 1000 dalganın ilki 1 saniye önce çıkan 1000 dalganın ilkinin 340m gerisinde. Bu durumda 340 metrelik mesafe içinde 1000 dalga bulunmaktadır. Her dalnın boyu ise 34 cm’dir. Öyleyse bunu şöyle ifade edebiliriz;

Periyot
Frekansın 1 saniyede oluşan dalga boyu olduğunu biliyoruz. Peki 1 dalga ne kadar sürede oluşmaktadır. İşte bu süre periyot olarak adlandırılır.

T = /f

T peryodu, f frekansı ifade eder.

Bir elektronikçinin başarılı bir çalışma yapabilmesi için, öncelikle kullanacağı devre elemanlarının özelliklerini iyi bilmesi gerekir.

Elektronik Devre Elemanları İki Gruba Ayrılır:
1. Pasif Devre Elemanları
2. Aktif Devre Elemanları
Bunlarda kendi aralarında gruplara ayrılmaktadır.

1. PASİF DEVRE ELEMANLARI:
* Dirençler
* Kondansatörler
* Bobinler

2. AKTİF DEVRE ELEMANLARI:
* Diyotlar
* Transistörler
* Entegre devreler

Pasif devre elemanları, genel amaçlı elemanlardır. Hemen hemen her elektronik devrede bulunurlar. Bu nedenle, bu elemanların genel yönleriyle tanınmaları, amaca uygun olarak kullanılmaları bakımından yeterlidir.

Aktif devre elemanları, ise özel amaçlı elemanlardır. Kullanılacak devrenin özelliğine göre, aktif devre elemanlarının özellikleri ve türleri de değişmektedir.

Laserin önemi uygulamasının yaygın olmasında ve onun daha da genişlemesinin beklenmesinde yatmaktadır. Özellikle uygulamanın genişliği, ışınların frekansların hassas bir şekilde kontrolünden, yayılan ışının yayılma düzeninden veya ışınların olağanüstü yoğunluğundan kaynaklanmaktadır. Laser dolayısıyla, holografide, opektraskopide çok önemli gelişmeler ortaya çıkmıştır. Bunlar yoluyla laser diğer bilimsel ve teknolojik alanlarda da etkisini göstermektedir.

Laserin Çalışma Prensibi
Optik bakımdan saydam, bir ucunda tam sırlı ve yansıtıcı, diğer ucunda yarı sırlı kısmen yansıtıcı iki ayna bulunan bir tüp alınır. Buna gaz, sıvı ve katı bir madde doldurulur. Dışarıdan ışık verme, elektrik akımı geçirmek suretiyle veya kimyasal bir yolla elde edilen enerji, ortamdaki atomlara ulaşır. Bunların bazıları bu enerjiyi emerler. Fazla enerji, atomları kararsız hale getirir. Kendisine bir foton çarpan, uyarılmış ve kararsız atom, fazla enerjiyi foton neşrederek verir. Fotonlar, benzer şekilde diğer fotonların neşrini sağlar. Uçlara ulaşan fotonlar, aynalardan yansıyarak geri dönerler ve olay devam eder. Uyarma ve tahriklerde ortamdaki fotonlar artar. Atomların hemen hemen hepsi, foton yaymaya başlayınca kuvvetlenen ışık, yarı sırlı uçtan dışarı çıkar. Bu, laser ışınıdır. Laser dalgalarını, uygun adım giden aynı üniforma ve şekle sahip askerlere, normal ışığı ise rasgele karakteri bozuk bir orduya benzetmişlerdir. Normal ışıkta dalgalar, birbirini zayıflatıcı karakterde olmasına rağmen, laserde birbirini kuvvetlendirici olurlar. Laser ışınları yüksek frekanslı olduklarından güneş ışını özelliklerine sahiptir. Ancak laser ışınları tek frekanslı olduğu için kayıpları azdır. Ayrıca laser ışınları aynı fazda yapılan ışık dalgaları olduğu için şiddeti büyük olur. Bu yüzden laser ışınlarının şiddeti güneş ışınlarının şiddetinin bir milyon katıdır.

Elektromanyetik dalga paketçiği de denen foton, güneş ışığı füzyon reaksiyonuyla meydana gelip, bu şekilde yayılan foton enerjisidir. Laser ışında foton yayılmasından ibarettir. Laserde foton üretimini anlayabilmek için atomların değişik seviyelerinde ne gibi hadiseler olduğunu bilmek gerekir. Bir atomun uyarılmış durumda bulunduğu kısa zaman aralığında üzerine belli bir dalga boyunda foton düşürülürse, atom aynı fazda foton yayar. Bu işlem peş peşe tekrarlanırsa, tamamen aynı fazda bir ışın demeti elde edilir. En düşük enerji seviyesinde bulunan bir atoma dışarıdan bir foton verilirse, atom enerjisi kazanarak E1 enerji seviyesinden E2 enerji seviyesine uyarılmış olur. Bu atom kendi halinde bırakılırsa, uyarılmış bulunduğu E2 enerjisinden bir foton vererek tekrar E1 enerji seviyesine döner. Uyarılarak enerji seviyesi E1’den E2’ye yükseltilen atom enerjisini geriye foton olarak yaymaya başlarken bir foton daha çarptırılırsa atomu birbiri ile aynı özellikte iki foton terk eder. Bu şekilde atom kat kat enerji seviyelerine çıkarılırsa bu seviyelerden düşerken de katlar halinde foton ürer. Bu işlem iki paralel ayna arasında aynı fazda olan fotonların toplanması şeklinde devam eder. Laser ışını dalgasının dalga boyu aynalar arasındaki mesafe ile uyumludur. Aynı frekansta yani, aynı dalga boyunda yapılan foton üretimine uyarılmış yayılma işlemi denir. Milyonlarca atom için bu işlem yapılırsa aynı yöne doğru milyonlarca foton paralel ışınlar halinde bir noktadan yayılır. Bu ışınlar aynı fazda, aynı frekansta, aynı yönde olduklarından adeta birbirine yan yana yapışıktır. Paralel aynalar arasında şiddeti bu şekilde çığ gibi artan ışınlar, ışık frekansına eş bir frekansta, darbeler halinde oldukça parlak ışık huzmesi olarak yayılır. Laser ışınındaki enerjisinin büyümesinin esası işte bu milyonlarca küçük enerji kaynaklarının çok dar bir hüzme halinde aynı yönde ham yanyana hem de ard arda birleşmesi neticesidir. Laserin çalışması için enerji seviyesi düşen atomlarda daha fazla sayıdaki atomların uyarılacak enerji seviyelerine yükseltilmesi gerekir. Bu durum ise normal olarak atomların enerji seviyesi dağılımının tersidir. Bu sebepten laserin çalışması için gerekli durum tersine çevrilmiş dağılım olarak isimlendirilir. Tersine çevrilmiş dağılımı ortaya çıkarmak için pompalama işlemi kullanılır. Optik pompalama ise, yüksek frekanslı yoğun ışınların neşriyle yapılabilir. Yarı iletkenli laserlerde pompalama elektrik akımı yardımı ile gerçekleştirilir ve işlem elektriksel pompalama olarak isimlendirilir. Gaz laserlerinde ise pompalama işlemi elektron-atom veya atom-atom çarpıştırılmasıyla ortaya çıkarılır ve çarpışma pompalaması olarak bilinir. Kimyasal pompalama işleminde ise kimyasal laserlerde kimyasal reaksiyonlarla atom ve moleküller uyarılır. Gaz-dinamik laserlerde de pompalama ses hızı üstü gaz genişlemesi yoluyla gerçekleştirilir ve gaz genişleme pompalaması olarak isimlendirilir.

Programlanabilir Mantıksal Denetleyici (Programmable Logic Controller – PLC) analog-dijital giriş/çıkış bağlantıları aracılığıyla bir çok makine ve sistemi kontrol eden ve bu amaçla sayısal işlemleri, zamanlama, sayıcı, veri işleme, karşılaştırma, sıralama, kendi bünyesinde 8-16 bit veri transferi ile programlama desteği sağlanmış, giriş bilgilerini kullanarak, çıkış ünitelerine atayan giriş/çıkış, bellek, CPU ve programlayıcı bölümlerinden oluşan entegre sistemidir.
Diğer bir tanımla; Endüstriyel uygulamaların her dalında yapılan genel amaçlı kumanda ve otomasyon çalışmalarının bir sonucu olan PLC tekniği, kullanıcılara A’dan Z’ye her türlü çözümü getiren komple bir teknoloji alt gurubudur.

Endüstriyel kontrolün gelişimi PLC’lerin gerçek yerini belirlemiştir. İlk önce analog kontrolle başlayan, elektronik kontrol sistemleri zamanla yetersiz kalınca, çözüm analog bilgisayar adını verdiğimiz sistemlerden dijital kökenli sistemlere geçmiştir.

Dijital sistemlerin zamanla daha hızlanması ve bir çok fonksiyonu, çok küçük bir hacimde dahi yapabilmeleri onları daha da aktif kılmıştır. Fakat esas gelişim, programlanabilir dijital sistemlerin ortaya çıkması ve mikroişlemcili kontrolün aktif kullanıma geçirilmesinin bir sonucudur. Mikroişlemcili kontrolün, mikroişlemci tabanlı komple sistemlere yerini bırakmak zorunda kalması, Z80 ile aylarca süren tasarlama süresinin yanında, en azından 50 tane baskı devre yaptırmak zorunda kalınması ve en küçük değişikliğin bile ağır bir yük olmasının bir sonucudur. İşte bu noktada PLC’ler hayata girmeye başlamıştır.

İlk ticari PLC, 1969 yılında MODICON firması tarafından geliştirilmiştir. O yıllarda, röleli kumanda devreleri yerine kullanılmak üzere geliştirilen bu cihaz ile yalnız temel lojik işlemler yapılabildiğinden PLC olarak adlandırılmıştır. İlk PLC ‘nin endüstride başarı ile uygulanmasından sonra, Allen-Bradley, General Electric, GEC, Siemens ve Westinghouse gibi firmalar orta maliyetle yüksek performanslı PLC’ler üretmişler, daha sonra Mitsibishi, Omron ve Toshiba gibi firmaların ucuz maliyette yüksek performanslı PLC’ler geliştirmelerinden sonra, bu cihazlar endüstriyel otomasyon devrelerinde yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır.

Günümüzde üretilen denetleyicilerde, temel lojik işlemlere ek olarak aritmetik ve özel matematiksel işlemler yapabilmekte ve bu nedenle daha karmaşık kumanda ve kontrol işlevleri geçekleştirilebilmektedir.
Bu denetleyicilerin geri beslemeli kontrol devrelerinde de kullanılmaya başlanması, alışılagelmiş PLC adının tartışılmasına neden olmuştur. Bir çok üretici firma, bu denetleyicilerin hem lojik temelli kumanda devrelerinde hem de geri beslemeli kontrol sistemlerinde kullanılmaları nedeni ile, PLC yerine Programlanabilir Denetleyici (Programmable Controller) adını kullanmayı uygun bulmuş ve kişisel firmalar ise, kişisel bilgisayarlarla karıştırmamak ve ilk kez PLC adı ile üretildiğinden bu ismi kullanmayı sürdürmüşlerdir.

Şekildeki blok diyagramda da gösterildiği gibi PLC; sensörlerden aldığı bilgiyi kendine verilen programa göre işleyen ve iş elemanlarına aktaran bir mikroişlemci sistemdir. Sensörlere örnek olarak, herhangi bir metali algılayan ekdüktif sensör, statik elektrik bir cismi hisseden kapasitif sensör, ışığı algılayan optik sensör, PLC girişine uygun gerilim vermede uygulanan buton ve anahtarlar verilebilir. İş elemanları için ise PLC çıkışından alınan gerilimi kullanarak hareket enerjisi uygulanan motorlar, bir cismi itme ve çekmede kullanılan silindirler, ışık yayan lambalar uygun örneklerdir.

Son yıllarda endüstride PLC kullanımına olan talebin hızla artmasının nedenleri, PLC’nin özellikle fabrikalarda otomasyon, asansör tesisatları, otomatik paketleme, enerji dağıtımları sisteminde ve taşıma bandı sistemlerinde, doldurma sistemlerinde ve dana birçok alanda üretimi destekleyen ve verim artışının yanı sıra ürün maliyetinin minimuma çekilmesidir. Klasik röleli kumanda sistemlerinin yerlerine PLC sistemi ile programlanabilir kontrol sistemlerinin alması teknik yönden büyük bir yeniliktir.

Küçük boyutlu birkaç PLC modeli dışında yeni üretilmekte olan bütün PLC modellerinde, bir kontrol algoritması yazmak için gerekli basit aritmetik işlemler yapılabilir. Bir PLC’nin endüstriyel otomasyon devrelerinde, lojik denetleyici veya endüstriyel kontrol sistemlerinde, sayısal denetleyici olarak kullanılması; PLC’lerin işlem yeteneğinden çok amaca uygun olarak giriş/çıkış birimlerinin varlığı ile ilgilidir. Eğer bir PLC’de analog işaretleri sayısal işaretlere dönüştüren (ADC) ve sayısal işaretleri analog işaretlere dönüştüren (DAC) giriş/çıkış birimleri yoksa veya bu birimler PLC’ye bağlanmıyorsa, işlem yeteneği ne olursa olsun bu PLC’yi sayısal denetleyici olarak kullanmak olanaksızdır.
PLC’lerin en yaygın kullanıldığı alanlar, endüstriyel otomasyon devreleridir. Bilindiği gibi, endüstriyel otomasyon devreleri lojik fonksiyonlarla ifade edilebilen sistemlerdir. Geleneksel olarak yardımcı röle veya kontaktör, zaman rölesi ve sayıcı gibi elemanlarla düzenlenen endüstriyel otomasyon devreleri, günümüzde yerini PLC’li endüstriyel otomasyon devrelerine bırakmıştır.

Alıntı : bilgiustam

Algılayıcılar (“duyarga” da denmektedir) fiziksel ortam ile endüstriyel amaçlı elektrik/elektronik cihazları birbirine bağlayan bir köprü görevi görürler. Bu cihazlar endüstriyel proses sürecinde kontrol, koruma ve görüntüleme gibi çok geniş bir kullanım alanına sahiptirler.

Günümüzde üretilmiş yüzlerce tip algılayıcıdan söz edilebilir. Mikro elektronik teknolojisindeki inanılmaz hızlı gelişmeler bu konuda her gün yeni bir buluş ya da yeni bir uygulama tipi geliştirilmesine olanak sağlamaktadır.

Teknik terminolojide Sensor ve Transducer terimleri birbirlerinin yerine sık sık kullanılan terimlerdir. Transducer genel olarak enerji dönüştürücü olarak tanımlanır. Sensor ise çeşitli enerji biçimlerini elektriksel enerjiye dönüştüren cihazlardır. Ancak 1969 yılında ISA (Instrument Society of America) bu iki terimi eş anlamlı olarak kabul etmiş ve “ölçülen fiziksel özellik, miktar ve koşulların kullanılabilir elektriksel miktara dönüştüren bir araç” olarak tanımlamıştır

.

ALGILAYICILARIN SINIFLANDIRILMASI
Algılayıcıları birbirinden farklı birçok sınıfa ayırmak mümkün. Ölçülen büyüklüğe göre, çıkış büyüklüğüne göre, besleme ihtiyacına göre vb…

Giriş Büyüklüklerine Göre
Algılayıcılarla ölçülen büyüklükler 6 gruba ayrılabilir. Bunlar;
1. Mekanik : Uzunluk, alan, miktar, kütlesel akış, kuvvet, tork (moment), Basınç, Hız, İvme, Pozisyon, Ses dalgaboyu ve yoğunluğu
2. Termal : Sıcaklık, ısı akısı
3. Elektriksel : Voltaj, akım, çarc, direnç, endüktans, kapasitans, dielektrik katsayısı, polarizasyon, elektrik alanı ve frekans
4. Manyetik : Alan yoğunluğu, akı yoğunlugu, manyetik moment, geçirgenlik
5. Işıma : Yoğunluk, dalgaboyu, polarizasyon, faz, yansıtma, gönderme
6. Kimyasal : Yoğunlaşma, içerik, oksidasyon/redaksiyon, reaksiyon hızı, pH miktarı

Çıkış Büyüklüklerine Göre
Öte yandan analog çıkışlara alternatif olan dijital çıkışlar ise bilgisayarlarla doğrudan iletişim kurabilirler. Bu iletişimler kurulurken belli bazı protokoller kullanılır. Bunlardan seri iletişim protokollerine, aşağıda kısaca değinilmiştir.

RS232C: Bu protokol başlangıçta telefon veri iletişimi için tasarlanmıştır. Daha sonra birçok bilgisayar sistemi bunu sıkça kullanmaya başlamış ve sonuçta RS232 standart bir iletişim protokolu haline gelmiştir. RS232C’nin çalışması tek sonlamalıdır(single ended). Lojik 1 = -15,-3 arasında ve lojik 0 = +3,+15 arasındadır. Algılayıcılar verileri bitler halinde ve seri iletişim protokoluna uygun olarak bilgisayara gönderir. RS232C bir single ended arayüze olduğundan alıcı ve gönderici arasındaki uzaklık dış çevreden gelen olumsuz faktörlerin (EMI,RFI enterferanslar) azaltılması açısından kısa tutulmalıdır.

RS422A : Bu protokol Differantial ended bir arayüze sahiptir. Alıcı verici arasındaki uzaklık yeterince en uzak seviyededir. Hatlarda bu mesafe sebebiyle olabilecek zayıflama 200mV seviyesine kadar azalsa da sistem iletişime devam eder. Diferansiyel ara birim sayesinde sinyaldeki zayıflama ihmal edilebilir düzeye çekilir ve oldukça yüksek bir veri hızıyla haberleşme sağlanabilir. Algılayıcı ve bilgisayar arasındaki iletişimde Twisted Pair (Bükülmüş kablo) kullanıldığından dış etkilerden etkileşim azdır.

RS485 : Standart 422A protokolu genişletilerek oluşturulmuş bir protokoldür. Bu protokol ile birlikte çalışabilen 32 adet alıcı vericinin tek bir kabloyla veri iletişimi sağlanabilir. RS485 protokolü kablodaki iletişim problemlerini ortadan kaldırmaktadır.
Çıkış AraBirim Tipi Max Kablo Uzunluğu Max Veri hızı İletişim Tipi RS232C Single Ended Voltage 15 mt 20Kbps Point to point RS422A Differantial Voltage 1,2 Km 10Mbps Point to point RS485A Differantial Voltage 1,2 Km 10Mbps MultiDrop (32 Node) Table 2: Seri iletişim protokollerinin karşılaştırılması

Besleme İhtiyacına Göre
Algılayıcılar besleme ihtiyacına göre iki sınıfa ayrılabilir. Bunlar;

Pasif Algılayıcılar
Hiçbir şekilde dışardan harici enerji almadan (besleme gerilimine ihtiyaç duymadan) fiziksel ya da kimyasal değerleri bir başka büyüklüğe çevirirler. Bu algılayıcı tipine örnek olarak Termocouple (T/C) ya da anahtar gösterilebilir. T/C aşağıda etraflıca anlatılacaktır. Anahtar ise bilindiği gibi mekanik bir hareketi elektriksel bir kontağa dönüştürmektedir.

Aktif Algılayıcılar
Çalışmaları için harici bir enerji beslenmesine ihtiyaç duyarlar. Bu algılayıcılar tipik olarak zayıf sinyalleri ölçmek için kullanılırlar. Aktif algılayıcılarda dikkat edilmesi gereken nokta giriş ve çıkışlardır. Bu tip algılayıcılar dijital ya da analog formatta elektriksel çıkış sinyali üretirler. Analog çıkışlılarda, çıkış büyüklüğü gerilim ya da akımdır. Gerilim çıkışı genellikle 0-5V aralığında oldukça yaygın kullanılmaktadır. Ancak 4-20mA akım çıkışı da artık endüstride standart haline gelmiştir. Bazı durumlarda 0-20mA akım çevrimi kullanılmaktadır Ancak endüstride çoğu zaman hatlarda meydana gelen bozulma kopma gibi durumlarda sistemin bu durumu kolay algılaması ve veri iletişiminin sağlıklı yapılabilmesi için 4-20mA daha yaygın kullanılır. Çok eski algılayıcılar 10-50 mA akım çıkışlarına sahiptirler. Endüstride en yaygın kullanılan 4-20 mA çevrim tipinin kullanımı bazı özel durumlar gerektirmektedir. Bu noktalar;
• Algılayıcıların yerleştirildiği uzak noktalarda elektrik besleme geriliminin olmaması gereklidir.
• Algılayıcılar gerilim sinyalinin sınırlı olabileceği durumlarda tehlikeli uygulamalarda kullanılmalıdır!
• Algılayıcıya giden kablolar iki ile sınırlanmalıdır.
• Akım çevrimsinyali göreceli olarak gürültü geriliminin ani sıçramalarına karşı korumalıdır. Ancak bunu uzun mesafe veri aktarımının da yapamaz.
• Algılayıcılar, ölçüm sisteminden elektriksel olarak izole edilmelidir.

Kaynak : http://www.obitet.gazi.edu.tr/obitet/sensorler/algilayici.htm

Devrelerde bulunan akım yollarının hepsi genel açıdan birer bobin görevi yapmaktadır. Bobinin bu yollardan farklı olan yanı uzunluk ve kendi üzerine olan etkisidir. İlk elektrik akımı bulan insanoğlu uzun bir teli metal parça üzerine sararak akım geçirdiğinde metalin mıklatıs görevi yaptığını ve akımın yönüne göre metalin uçlarında NS kutuplarının oluştuğunu bulmuştur. Bulan kişi yine Farday(1791-1867)’dır. Kısacası bobin bir iletkenin üzerinden geçen akımı manyetik alan çizgilerine çevirerek yapısal olarak enerji dönüşümünü gerçekleştirmiştir.

Tersi durumundada yani bir mağnetik cisim mağnetik alan çizgileri bobini kesecek şekilde hareketlendirilirse bobin üzerinde bir akım oluşur işte bu temel akımdır. Normal devre içi kullanımında oluşan bu mağnetik çizgiler farklı şekillerde sarıldığında kendisi üzerine ters mağnetik alan kuvveti uygulayarak üzerinden geçen akımı yavaşlatmıştır.

Bu sayede gecikmiş bir akım çıkıştan alınabilir. Bu durum yine kondansatörede olduğu gibi AC devrelerde kullanılır. Etrafında bulunan dielektrik madde ve kullanılan iletkenin özelliği bobinin özelliklerini belirler.

insanın saç teli kalınlığında ve çok hassas üretilmiş saf bir cam ip üzerinden ışığın iletilmesi prensibiyle çalışan bir sistemdir. Bu şekilde üretilmiş kabloların tercih edilmesinin en büyük sebebi, çevresel şartların ağır olduğu; nemli, rutubetli, elektriksel alan parazitlerinin yoğun olduğu yerlerden etkilenmemesi ve her zaman stabil bir bağlantı sunmasıdır. Fiber optik kablolar, iletimi ışık hızıyla yani saniyede 300 bin km’lik hızla gerçekleştirirler. Bu yönleri sebebiyle uzak mesafelere veri aktarımı için tasarlanmışlardır.

Fiber optik bir kablonun kesitine bakıldığında iç kısımları şunlardır:

• Merkez – Işığın hareket ettiği ince cam tabaka
• Cam Örtü – Merkezin dışını saran optik malzemeden üretilmiş, merkezden yasıyan ışığı tekrar merkeze geri gönderen kısım
• Kılıf – Kabloyu darbelere ve neme karşı koruyan dış katman

Yüzlerce hatta binlerce optik fiberden oluşan bu kablolar, merkez çaplarına,yapıldıkları malzemeye ve ışığın kırılma şekline göre ikiye ayrılırlar.

1. Tekil Modlu Fiberler: Yaklaşık 9 mikronluk çapa sahip olan ince merkezli kablolardır ve 1300 ile 1550 nanometre arasında dalgaboyu değerine sahip kızılötesi lazer ışığını iletirler. Bu kablo tipi genellikle veri kaybının daha az olması istenen yerlerde kullanılır.

2. Çoğul Modlu Fiberler: Yaklaşık 62.5 mikronluk çapa sahip olanlardır ve 850 ile 1300 nanometre arasında dalgaboyu değerine sahip kızılötesi lazer ışığını iletirler.Üretim maliyeti daha uygun olduğundanen çok kullanılan kablo türüdür. Kayıp miktarı tekil modlu kablolara göre daha fazladır.

Bazı fiber kablolar ise plastikten üretilmiştir ve 1mm’ye varan merkeze sahiptirler. Bu kablolar 650 nanometre dalgaboyuna sahip görülebilir kırmızı ışığı iletirler.

Fiber Optik Kablolar Işığı Nasıl İletirler?
Lazerden gönderilen ışın demeti ilk başta doğrusal bir yol izler. İlk başta ışık sinyali 1 ve 2 olarak çıkan alt – üst sınır ışınları şekilde görüldüğü gibi kablonun kıvrıldığı noktalarda; ışık cam örtüye çarpıp geri yansır bu şekilde yansıya yansıya merkezdeki yoluna yavaşlayarak ve bir miktar kayba uğrayarak da olsa devam ederler. Bu nedenledir ki, fiber kabloların fazla kıvrım yapmadan genellikle düz bir yol izlemesi, veri iletim hızı ve kalitesi açısından önemlidir. Cam örtü tabakası ışığı kesinlikle absorbe etmez ve neredeyse tam olarak yansıtır bu da bilginin kayıpsız şekilde ulaşması için çok önemli bir noktadır.

Fiber optik kablolar kullanım yeri ve şartlarına bağlı olarak çelik zırh ya da jel tabakası gibi başka koruyucu ve esneklik kazandırıcı kısımlar da ilave edilebilmektedir. Kablonun üzerine yerleştirilen bu koruyucu tabaka aynı zamanda kemirgenlerin ısırmalarına engel olmak için özel kimyasal maddeler içerir. Bu maddeler kemirgenlerin kabloyu ısırdıklarında tiksinerek kabloyu koparmalarına engel olur.

Alıntı : bilgi ustam

Plazma ekranlar görüntüyü oluşturma mantığı olarak büyük oranda “LCD Paneller” e benzemektedir. Plazma ekranlar LCD’lerde olduğu gibi görüntülediği bütün pikselleri üç alt piksele ayırıp herbirini RGB renkleriyle tanımlar. RGB renkleri yani kırmızı(red), yeşil(green) ve mavi(blue) ana renklerinden oluşur. Bu renklerin bahsettiğimiz alt piksellerde yapılan farklı varyasyonları sayesinde ara renkler oluşturulur. Üç rengin tam birleşimi beyaz, pikselin ışığı absorbe edip yansıtmaması ise karanlık yani siyah rengi oluşturur. Plazma panellerde bulunan fosfor kaplı yüzey sayesinde oluşturulan her alt piksel değişik oranlarda aydınlatılarak neredeyse tüm ara renkler gerçeğe yakın tonlarda görüntülenebilir.

Plazma Panelin İç Yapısı

Plazma panellerin yapısında iki elektrot arasında yer alan xeon ve neon gazları voltaj uygulanarak iyonlaştırılır. Bu esnada oluşan morötesi dalga boyundaki foton parçacıkları, panelin foton kaplanmış olan yüzeyine çarpıp yansıyarak ekranı aydınlatırlar. Her piksel ayrı ayrı aydınlatıldığından renk derinliği ve dolayısıyla renklerdeki gerçekçilik olabilecek en üst seviyeye çıkıyor. Plazma paneller, LCD panellere oranla daha canlı ve gerçekçi renkleri verebilmenin yanında çok büyük boyutlarda da üretilebiliyor. Plazma panellerin en büyük dezavantajları ise, düşük kontrast oranı ve fazla güç tüketmeleridir. Plazma panellerde her piksel ayrı ayrı aydınlatıldığından hepsinin karanlık olması gerçek siyah oluşumunu sağlayacaktır. Bu nedenle kağıt üzerinde 10000:1 gibi çok yüksek kontrast oranlarından bahsedilse de hareketli görüntülerde koyu ve açık renklere geçiş her piksel için ayrı ayrı yapıldığından daha zor gerçekleşmekte, bu da kontrastı azaltmaktadır. Plazma ekranların en büyük avantajları ise, daha canlı ve gerçeğe yakın renkler oluşturabilmesi ve görüş açısı olarak sıralanabilir. LCD ekranlarda görüş açısı oldukça düşüktür. Bunun pratik bir örneğini vermek gerekirse; CRT monitörde film izleyen 5 kişinin hepsi aynı hazzı alabilirken, LCD’lerde yandan bakanlar karanlık ve renkleri bozuk görüntüyle izleyebilmektedir. CRT yani tüplü ekranların zaten çok iyi görüş açılarına sahip olduğu biliniyor. Fakat plazma ekranlarda da bu oldukça yüksek oranlarda bulunuyor. İyi bir plazma ekran CRT ekranlara yakın değerlerde görüntü açısı sunabilmektedir.

Knut Karlsen isimli bir mucit, SunCat ismini verdiği icadıyla şarj edilebilir pillerin güneş enerjisiyle şarj edilmesini sağlıyor. Bunun için aşağıda fotoğrafını görmüş olduğunuz esnek fotovoltaik panelleri kullanıyor. Standart 1.5 voltluk NiMH şarj edilebilir piller üzerinde denemeler yapılan icad, yavaş da olsa pillerin tam şarj olmasını rahatlıkla sağlayabiliyor. Karlsen bu icadını biraz daha geliştirerek üzerinde kapasitör kullanmayı hedefliyor. Bu sayede çok daha efektif ve hızlı şekilde şarj imkanı sunulabilecek. Ayrıca Karlsen icadına SunCat ismini vermesi konusunda, güneşte yatıp düzenli olarak güneşlenen kedilerin enerji toplamasından esinlendiğini söylüyor. Nokia’nın gelecek nesiller için üretmeyi planladığı Nokia Morph da benzer bir sistemle üzerine düşen güneş ışınlarını depoayarak geri dönüşümünü sağlamayı planlıyordu.

Güneş enerjisinin günlük hayata nasıl hızla girebileceğinin en güzel örneğini de geçen günlerde Barsever abimiz vermişti. Güneş ocakları isimli konusunda Çin ve Hindistan gibi sıcak ülkelerde güneş enerjisiyle yemeklerin pişirildiğine ve ekstra bir masrafa gerek duyulmadığından bahsetmişti.

Aslında güneş enerjisinin elektriğe dönüştürülmesi bir anlamda diğer bütün ihtiyaçları mümkün kılıyor. Çünkü güneşten gelen ışınları toplayarak ısıtma sağlamak yerine güneşten elektrik üretip elektrikli ısıtcı kullanarak da aynı iş yapılabilir. Güneş enerjisinden üretilen bedava elektrik sayesinde ısınma, ulaşım, iletişim gibi olmazsa olmaz giderlerimiz tamamen ortadan kalkabilir ve çok daha refah ve mutlu şekilde yaşayabiliriz. İlk etapta bu yapılanlar küçük kazanımlar ortaya koyuyor gibi gözükse de uzun vadede hayatımızı kökten etkileyecek büyük değişikliklere neden olabileceği aşikar.

Light Emitting Diode yani “ışık yayan diyot” kavramının kısaltmasıdır. İlk olarak 1907 yılında icat edilmiş ve kullanılmıştır. 1962 yılında ise elektronik ürünlerde kullanılmaya başlanmıştır. 1980-90′lı yıllar ise led tarihinde bir dönüm noktasıdır. Çünkü bu tarihlerde led lambalar yeşil,mavi,beyaz ve sarı olarak çeşitli renklerde üretilmeye başlamıştır ve verimlilikleri artırılmıştır. Günümüzde ise Led lambaların çeşitleri artmış ve kullanım alanları ise yaygınlaşmıştır.

Çeşitli boyutlarda ve şekillerde üretilebilen led lambaların çok tercih edilme sebebi ise düşük enerji ile uzun süre kullanılabilmesidir. Öyleki bir adet flaman lambanın kullanım süresi 1500 saat, floresan lambanın kullanım süresi 30.000 saat iken, led lambanın kullanım süresi 50.000 saatten fazladır. Hatta japonların geliştirdiği son led lamba 100.000 saatten fazla süre kullanılabilmiştir. Ledlerin önemli bir özelliği de çabuk ısınmamasıdır.

Ledler farklı renklerde farklı enerji miktarlarına ihtiyaç duyarlar yani kırmızı renkli led 1,8V enerjiye ihtiyaç duyarken, Sarı led 2V, Yeşil led 2,2V , Mavi ve Beyaz renkli ledler ise 3,6V enerjiye ihtiyaç duymaktadırlar.

Ledlerin Özellikleri

• Doğru akımla çalışırlar.
• Enerji tüketimi düşüktür.
• Kullanımı kolaydır.
• Uzun ömürlüdür.
• Tepki süresi kısadır.
• Işık verimliliği fazladır.
• Isınma süresi uzundur ve açığa çıkan ısı miktarı düşüktür.
• İstenilen renkte ve yoğunlukta kullanılabilmektedir.
• Sarsıntılara ve darbelere karşı dayanıklıdır.
• Civa ve halojen gibi gazlar bulundurmadığı için çevrecidir.

Ledlerin Kullanım Alanları
Ledler, televizyon kumandasından futbol sahalarındaki dev ekranlara, cep telefonlarından kol saatlerine kadar pek çok alanda kullanılmaktadır. Hatta otomobillerde bile vazgeçilmez bir unsur haline gelmiştir ki bir otomobilde ortalama 300 adet led kullanılmaktadır. Bunun dışında bahçe, yol ve mekan aydınlatmalarında, reklam panolarında, trafik işaretlerinde, cep telefonlarının ekranında ve tuşların aydınlatılmasında, bilgisayarlarda, fotoğraf makinalarında ve daha bir çok alanda sorunsuz bir şekilde kullanılabilmektedir.

Kimyasal enerjisine çeviren ve elektrik enerjisine çeviren ve elektrik enerjisini kimyasal enerjiye çevirecek depo eden araçlara akümülatör denir.

Bir akümülatörden elektrik enerjisi alındığında, elektrolit ve elektrotlarda bazı kimyasal değişiklikler olur, ve bir müddet sonra Emk’i düşer.Bu akümülatörden ters yönde bir akım geçirildiğinde elektrolit ve elektrotlarda kimyasal değişiklikler olur ve akünün Emk’i yükselir.

Kurşunlu Akümülatörler:

(1) Yapılışları:

Dolu bir akünün negatif plağının aktif maddesi süngerimsi (gözenekli) kurşun (Pb), pozitif plağın koyu kahve rengi kurşun (Pb O2), elektroliti de yoğunluğu 1,27 olan sulu sülfürik asittir.
Bir akümülatörden çekilen elektrik enerjisinin miktarı kimyasal değişmeye giren maddenin miktarına bağlıdır. Elektrolit ile temas halinde olan plaklardaki aktif madde miktarının mümkün olduğu nispette fazla olması arzu edilir. Bunun için bir aküde bir çok pozitif ve negatif plaklar bulunur. Pozitif plaklar bir köprü ile birbirine bağlanarak iki uç çıkarılmıştır. Pozitif uca akünün pozitif kutbu, negatif uca da akünün negatif kutbu denir.

Bir akünün negatif yapısı ve plakların yerleştirilişi akü kesitinde görülmektedir. Bir akümülatördeki negatif yapısı ve plakların yerleştirilişi akü kesitinde görülmektedir. Bir akümülatördeki negatif plakların sayısı pozitif plakların sayısından bir fazladır. Plakların yerleştirilişi seperatörleri ile birlikte gösterilmiştir. Plaklardaki aktif madde kurşun-antimon alaşımından yapılan ızgara şeklindeki kafeslere doldurulur.

(2) Bir Kurşunlu Akünün Deşarjındaki Kimyasal Olaylar:

Dolu aküyü anahtarlarını kapayarak deşarj etmeye başlayalım. Sulu sülfürik asit pozitif yüklü hidrojen (H2+) ve negatif yüklü sülfat (So4-) iyonlarından meydana gelir. Sülfat iyonu negatif yükünü kurşun levhaya vererek kurşunla birleşir ve kurşun sülfat (PbSo4) meydana gelir. Sülfat iyonu negatif yükünü kurşun levhaya vererek kurşunla birleşir ve kurşun sülfat levhasına gider, yükünü bu levhaya verdikten sonra kurşun peroksit levhanın oksijeni ile birleşerek su (H2O) meydana getirir. Kurşun peroksit levhası ile temasta bulunan sülfürik asidin hidrojen iyonu kurşun peroksidin oksijeni ile birleşerek kurşun sülfat (PbSo4) meydana getirir. Böylece her iki plakada kurşun sülfata dönüşür. Akü dış devreye akım vermeye her iki levha kurşun sülfata dönüşünceye kadar devam eder. Çünkü elektronik içindeki iki levha aynı cinsten olunca, levhalar arası potansiyel farkı sıfır olur.

Akünün deşarjı anında üç değişiklik olur:

1. Elektrolitteki asit yoğunluğu zayıflar. Bu Emk’i düşürür.
2. Plakların aktif maddeleri, kurşun peroksit ve kurşun, kurşun sülfata dönüşürler.
3. Akünün iç direnci büyür, Emk’i düşer.