1. ISI TRANSDÜSER VE SENSÖRLERİ · PDF file5 Resim 1.5: Metal dedektörler 1.2. PTC(Pozitif Isı Katsayılı Termistör) Ortamdaki ısı değişimini algılamamıza yarayan cihazlara

  • Upload
    haquynh

  • View
    225

  • Download
    3

Embed Size (px)

Citation preview

  • 2

    RENME FAALYET-1

    Transdser ve sensr kavramlarn, kullanm alanlarn, kullanm yerlerine gre

    eitlerini bilecek, gerekli uygulama faaliyetlerini yapabilecek, devrenin s transdserini ve

    sensrn deitirebilecektir.

    Sensrleri kavram ve eitlerini aratrnz.

    Gnlk hayatnzda karlatnz sensr olabilecek bulgular ders ortamnda

    paylanz.

    retmeninizden bulduunuz sensrlerin isimlerini reniniz.Topladnz

    bilgileri bir rapor haline getiriniz.

    1. ISI TRANSDSER VE SENSRLER

    1.1. Transdser ve Sensr Kavram

    1.1.1. Tanm

    Gnlk hayatmzda s, k, basn ses gibi byklkler var olup bunlarn etkilerini

    duyu organlarmzla alglar, varlklarndan haberdar oluruz. Bu fiziksel byklkleri

    insanlar gibi alglayan ve bu alglama sonucunda gerekli ekipmanlar devreye sokan ve

    kartan elemanlar sensrler ile transdserlerdir.

    Fiziksel ortam deiikliklerini (s, k, basn, ses, vb.) alglayan elemanlara

    sensr, alglad bilgiyi elektrik enerjisine eviren elemanlara transdser denir.

    Transdserler, teknolojinin gelimesiyle birlikte birok i makinasnn kumandasnda

    ,kaplarn otomatik alp kapatlmasnda ,bir ok aygtn istenildii zaman devreye sokulup

    kartlmasnda gibi bir ok yerde transdserler kullanlrlar.Bu sayede hem gnlk

    hayatmz hem de endstriyel retim srelerini ok daha kolaylatrm oluruz. Biz bu

    modl de hep birlikte balca sensr ve transdserleri tanyarak kullanm alanlarn

    greceiz.

    RENME FAALYET-1

    AMA

    ARATIRMA

  • 3

    Resim 1.1: Optik sensrler

    Resim 1.2: Lazer sensr ve hareket sensr

    Resim 1.1 ve Resim 1.2de eitli sensrler grlmektedir. stediimiz kullanm

    alanlarna gre bu sensrler eitlilik gsterirler.htiyacmza en uygun sensr seebilmek

    iin piyasada var olan eitlerini renmeli ona gre seimimizi yapmalyz.

    1.1.2. eitleri

    Fiziksel ortamlardaki deiikliklerden dolay mekanik bir makineyi veya elektronik

    bir devreyi altrmamz gerektiinde sensrler ve transdserleri kullanrz. Amaca uygun

    sensr ve trandseri semek sonuca daha erken ulamamz salayacaktr. Transdser

    eitlerini u ekilde sralayabiliriz:

    Is transdser ve sensrleri Manyetik transdser ve sensrler Basn (gerilme) transdserleri Optik transdser ve sensrler Ses transdser ve sensrleri

    Transdserlerin bir ksm pasif elemandr. Pasif elemann almas iin dardan

    elektrik enerjisinin uygulanmas gerekir.Foto diren ,kondansatr, mikrofon bunlara bir

    rnektir.Dier ksm aktif transdserler ise llecek byklklerle uyarlrlar.Bunlara

    dardan bir enerji uygulanmaz.Termoift, fotovoltaik, piezoelektrik bunlara bir rnektir.

  • 4

    1.1.2.1. eitli Sensr Uygulamalar

    Resim 1.3: Sensrl otomatik kayar kaplar

    Resim 1.3deki uygulamada zerinde hareket alglayc bir sensre sahip olan

    otomatik bir kaplar grlmektedir

    Resim 1.4: Ara park sensrleri

    Resim 1.4deki uygulamada ara tamponu zerine yerletirilen sensrlerle yaplan

    uygulama gzkmektedir. Otomobillerin arka tamponuna yerletirilen ultrasonik dedektrler

    aracl ile geri manevra srasnda arala , arkasndaki engel arasndaki mesafe llr.

    Bu lm, engele yaklatka frekans ykselen (periyodu ksalan) bip sesleri ile

    src tarafndan alglanr. Engel ile ara arasndaki mesafe 30 cmye kadar dtnde bip

    sesi srekli hale gelir.

    Metal dedektrler ise ierisindeki manyetik sensrler vastas ile metal cihazlar

    alglayan aygtlardr. Gnmzde gvenlik amal olarak iyerleri ve zel alanlarda giri

    kontrollerinde kullanlmaktadr (Resim 1.5).

  • 5

    Resim 1.5: Metal dedektrler

    1.2. PTC(Pozitif Is Katsayl Termistr)

    Ortamdaki s deiimini alglamamza yarayan cihazlara s veya scaklk sensrleri

    diyoruz. Birok maddenin elektriksel direnci scaklkla deimektedir. Scakla kar hassas

    olan maddeler kullanlarak scaklk kontrol ve scaklk lm yaplr.

    Scaklk ile direnci deien elektronik malzemelere; term (scaklk), rezistr (diren),

    kelimelerinin birleimi olan termistr denir. Termistrler genellikle yar iletken

    malzemelerden imal edilmektedir. Termistr yapmnda ounlukla oksitlenmi manganez,

    nikel, bakr veya kobaltn karm kullanlr.

    Termistrler PTC (Pozitif Is Katsayl Termistr) ve NTC (Negatif Is Katsayl

    Termistr) olmak zere ikiye ayrlr.

    Scakln artmasyla direnci artan termistrlere PTC denir (Resim 1.6),

    Resim 1.6: eitli PTC ler

    1.2.1. alma Prensibi

    ekil 1.1 (a) daki karekteristik eride grld zere PTC nin scakl attka PTC

    nin ularndaki diren deeri artmaktadr.

  • 6

    ekil 1.1: a:Karakteristii b: Sembol

    1.2.2. Kullanm Alanlar

    PTCler - 60 C ile +150 C arasndaki scaklklar da kararl bir ekilde alr. 0.1 C

    ye kadar duyarllkta olanlar vardr. Daha ok elektrik motorlarn fazla snmaya kar

    korumak iin tasarlanan devrelerde kullanlr (Resim 1.7). Ayrca s seviyesini belirli bir

    deer aralnda tutulmas gereken tm ilemlerde kullanlabilir.

    Resim 1.7: PTC kullanm alanlar

    1.2.3. Salamlk Testi

    PTCyi ekil 1.2de grld avometre ularna baladnzda avometrede

    grdmz deer PTCnin oda scaklndaki diren deeridir. Daha sonra mum veya

    benzeri bir ara ile sttnzda direnci ykseliyor ise PTC salamdr. Bunun dnda bir

    durum gerekleiyor ise PTC arzaldr.

    ekil 1.2: PTCnin salamlk testi

    1.3. NTC (Negatif Is Katsayl Termistr)

    Scakln artmasyla direnci azalan termistrlere NTC denir (Resim 1.8).

  • 7

    Resim 1.8: eitli NTC ler

    1.3.1. alma Prensibi

    ekil 1.3 (a) daki karekteristik eride grld zere NTCnin scakl attka

    NTCnin ularndaki diren deeri dmektedir.

    ekil 1.3: a: Karakteristii b: Sembol

    1.3.2. Kullanm Alanlar

    NTCler - 300 C ile +50 C arasndaki scaklklar da kararl bir ekilde alrlar. 0.1

    Cye kadar duyarllkta olanlar vardr. Daha ok elektronik termometrelerde, arabalarn

    radyatrlerin de, amplifikatrlerin k g katlarnda, s denetimli havyalarda kullanlrlar.

    PTClere gre kullanm alanlar daha fazladr (Resim 1.9).

    Resim 1.9: NTCli dijital termometre ve NTCli scaklk kontrol devresi

  • 8

    1.3.3. NTCnin Salamlk Testi

    NTCyi ekil 1.4te grld avometre ularna baladnzda avometrede

    grdmz deer NTCnin oda scaklndaki diren deeridir. Daha sonra mum veya

    benzeri bir ara ile sttnzda direnci azalyor ise NTC salamdr. Bunun dnda bir durum

    gerekleiyor ise NTC arzaldr.

    ekil 1.4: NTCnin salamlk testi

    1.4. Termokupl ( Islift )

    1.4.1. alma Prensibi

    Yksek scaklklarn llmesinde termometreler kullanlamaz. Termokupllar eksi

    200'den 2320C' ye kadar eitli proseslerde yaygn olarak kullanlr. Termokupullar demir

    konstantan ve bakr konstantan gibi iki farkl metalin birleme noktas stldnda bu iki

    metal ular arasnda potansiyel bir fark meydana gelir, prensibine gre alr. Oluan

    potansiyel farkn deeri , iki ayr metalin snma sonucundaki scaklk ve soukluk farkna

    baldr.te oluan bu potansiyel fark kullanlarak istenilen scaklk deerleri llr (ekil

    1.5).

    ekil 1.5: Termokuplun yaps ve eitleri

    1.4.2. Kullanm Alanlar

    Termokupllar -200 C ile +2500 C arasnda alabildiklerinden endstride en ok

    tercih edilen s kontrol elemanlardr. Yksek scaklklarn llmesinin istenildii yerlerde ,

    endstri tesislerindeki yksek scaklkta alan kazanlarn s kontrolnde kullanlrlar (

    Resim 1.10).

  • 9

    Resim 1.10: Termokupl kullanld alanlar

    1.4.3. Salamlk Testi

    Termokuplun salamlk testi avometre ile yaplr. Avometre milivolt kademesine

    alnr. Termokuplun ular avometrenin prop ularna tutulur. Termokuplun ucu bir s

    kayna ile stlr. Avometrenin lt gerilim deerinde deiim olup olmad gzlenir.

    Gerilim deiimi varsa termokupl salamdr.

    1.5. Is Sensrl Uygulama Devreleri

    1.5.1. Ptcli Isya Duyarl Devre

    ekil 1.6: PTC uygulama devresi

    ekil 1.6da verilen devrede PTCli sya duyarl devre emas grlmektedir. Oda

    scaklnda PTCnin direnci potansiyemetrenin ayarlanan deerinden dktr. Transistrn

    beyz ucuna PTC zerinden negatif gerilim geleceinden transistr iletime geemez ,LED

    lamba yanmaz .PTC bir s kayna ile stldnda PTCnin direnci artar ve bu deer

    potansiyemetrenin deerinden yksek olduunda transistorn beyaz ucuna art gerilim R1

    direnci ve potansiyemetre zerinden gelir.Transistr iletime geer, LED lamba

    yanar.Devredeki potansiyometre ile devrenin scaklk alglama seviyesini(hangi scaklkta

    iletime geeceini veya kalibrasyonunu) ayarlamak iin kullanlr.

  • 10

    1.5.2. Ptcli Isya Duyarl Devre

    ekil 1.7: Ptcli sya duyarl devre

    PTC bililindii zere oda scaklnda dk diren gsterir. PTC stldnda direnci

    ykselir ve transistr tetiklenir. Tetiklenen transistrden kollector ve emiter aras akm gei-

    i olur .Rle enerjilenir ve fan almaya balar. Kullandmz Potlada da fann hangi

    scaklkta dnmeye balayacan deitirebiliriz (ekil 1.7).

    1.5.3. Ntcli Isya Duyarl Fan Devresi

    ekil 1.8: Ntcli sya duyarl fan devresi

    ekil 1.8de verilen devrede NTC uygulamas grlmektedir. NTClerin zerinde

    yazl olan diren deeri oda scaklnda grlen diren deeridir. Bilindii zere NTC

    scaklk attka direnci den elemandr.NTCyi bir kablo ucuna balarsanz istediiniz

    yerdeki scakla gre altrabilirsiniz. rnein g transistrlerinin veya bilgisayarda

    ilemci zerindeki blok soutucunun arasna koyduunuzda ordaki sya duyarllk

    gsterecektir.10 Klk potansiyometre ile alma hassasiyetini ayarlayabilirsiniz. Motorun

    gcne gre gerekirse Q2 transistrn PNP tip daha gl bir transistrle deitirebilirsiniz

  • 11

    1.5.4. Ntcli Isya Duyarl Devre

    ekil 1.9: Ntcli sya duy