Arduino NTC ile Buzzer kontrolü

ARDUİNO PROJELERİ

ARDUİNO PROJE 1

Ntc ile sıcaklık artışında buzzer tetikleme projesi doküman ve devresi

LİNKLER

Yazılım Linki: PROJE YAZILIMI

Devre Linki:

MALZMELER:

Bağlantı Kablosu Nedir?

Elektriği ileten araçlara kablo denir. Kablolar iletken ve yalıtkan olmak üzere temel iki öğeden oluşmaktadır. İletken kısım elektronların geçerek elektrik akımını oluşturduğu kısımken, yalıtkan kısım akan elektriğin güvenliğini sağlamak üzere iletken teli saran plastik yapı malzemesidir. Bu yalıtkan malzeme sayesinde kablolar atmosferik olaylardan etkilenmezler, döşendikleri yerlerdeki kimyasal etkilere, su, rutubet ve hava koşullarına karşı koruma sağlarlar. Böylece kablolar yerleşim bölgeleri için güvenli enerji iletimi sağlarlar. Pratikte kullanılan birçok farklı kablo türü vardır.

Özelliklerine Göre Kablo Çeşitleri

• Bakır iletkenli, tek damarlı kablolar
• Bükülgen bakır iletkenli kablolar
• Pvc izoleli, yassı bakır iletkenli kablolar
• Halojensiz alevi iletmeyen çok damarlı bakır iletkenli kablolardır.

Kullanım Alanlarına Göre Kablo Çeşitleri

Kablolar bilindiği gibi elektrik enerjisini iki elektrik cihazına kendileriyle birlikte elektrik akımına bağlayabilen ve yalıtılmış bir yada birden çok damardan oluşabilen yalıtılmış iletkenlerdir. Ayrıca kabloların damarların ve dış olumsuzluklara karşı koruyucu kılıfı da mevcuttur. Bu damarlar; iletken, ekran, zırh vb gibi kısımlardan meydana gelirler. Kablo çeşitleri kullanıldığı yerlere göre değişebilmektedir. Bunlar;

• Bakır iletkenli kablolar
• Alüminyum iletkenli kablolar
• Enerji kabloları
• Sinyal ve kumanda kabloları
• Kağıt yalıtkanlı kablolar

İhtiyaçlara Göre Sınıflandırılan Kablo Çeşitleri

Kablo çeşitlerine yakından baktığımızda ihtiyaçlara göre sınıflandırılan pek çok farklı türde kablo görmek mümkün olmaktadır. Günümüzde kablolar ile okyanuslar altında dahi bağlantılar gerçekleşmektedir. Bu sayede kabloların kıtaları insanları birleştirmek için üstlendiği rol daha iyi anlaşılmaktadır.

• Standart üç telli kablolar
• Fiber kablolar
• Yüksek gerilim kabloları
• Telefon kabloları
• Standart elektrik teli kabloları

Olarak sınıflandırabileceğimiz farklı ihtiyaçlara farklı kablo üretimleri ile pratikleşme ve üretim hizmetleri önem kazanmıştır.

Kablo Çeşitleri

Kablolar elektriksel olarak güç ve sinyal taşıyabilen araç-gereçlerdir. Yaptıkları ve kullanılan alanlarına göre yer seçimi yapılır ve yüzlerce kablo tipleri bulunabilir.

• Sinyal Kontrol Kabloları
• Enerji Kabloları
• Data İletişim Kabloları
• Haberleşme Kabloları
• Halojensiz Kablolar
• Yangına Dayanıklı Kablolar
• Spiral Kablo
• Tekstil Örgülü Kablolar
• Yangın Alarm Kabloları
• Ara Bağlantı Kabloları
• Kumanda Kabloları
• Nyaf Kablolar

Sinyal kabloları elektriksel bir işaret taşır. Ayrıca enerji taşımazlar. Bu sinyallerin 220-0,001 Vdc yada Vac arasında değişebilir. Bu sinyal kablolarının enerji iletkenleri yapanlar ile aynı tavada yada kanalda döşenmesi asla katiyen çok büyük bir yanlıştır. Enerji kablolarında geçebilen akımın sinyal kablolarını bir cismin taşıması sonucu sinyalde çok ciddi bozukluklar, yıpranmalar yada imkansız olan arızalar ortaya çıkmaktadır. Sinyalin esnekliği düşmeye başladığı andan itibaren ekran diye ettiğimiz ve kabloyu dış elektriksel cisimlerden koruyacak yüksek iletkenlik değerlerine sahip dış kılıf kullanılması gerekmektedir. Özellikle de mili voltlar konumunda sinyal taşıyabiliyorsa bu örgü oranının %86’larda tutulması mutlaka yarar sağlayacaktır. Çok yüksek frekanslı bir veri iletiminin olduğu ayrıca kullanılacak olanlarının yol gösterici olmalıdır. Frekansın yükselmesinde kılavuz çapında normal olarak artacaktır. Kılavuz tanımı büyük ihtimalle yabancı gelecektir fakat koaksiyel kablo diyebileceğimiz aslında sinyal yol gösterici olan kablolardır. Belli aralıktan sonra da çok uzakta seyreden sinyalin sağlam iletimi için kılavuz gerekmektedir. Elektrik kablolarında elektrik iletiminde kullanılacak kablolara temelde dikkat edilmesi gereken konular var; ne kadar bir kapasitede enerji depolayacağı, mekanik sıkıştırmalar, havada ya da yerin altında kullanılacak kablo hususlarını göz önüne alınarak yapılır.

Batarya (Pil) Nedir?

Anahtar Nedir?

Üreteç Nedir?

Elektik üreteci, jeneratör ya da kısaca üreteç, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren elektrik makinesi'dir. Mekanik enerjinin kaynağı buhar makinesi, su, içten yanmalı motor, rüzgâr türbini olabilir. Üretecin tersine, elektrik enerjisini mekanik enerjiye çevirmeye yarayan aletler elektrik motorlarıdır ve elektrik motorlarıyla üreteçlerin pek çok ortak yanları vardır.

Tarihsel gelişimi

Elektrik ile manyetizma arasındaki bağlantı keşfedilmeden önce elektrostatiğin kullanıldığı elektrostatik üreteçler icat edilmişti. Bu üreteçlerde yüksek gerilim ama düşük akım bulunmaktaydı. Elektrik yüklerinin bir kayış, tabak ya da disk boyunca taşınıp yüksek gerilimli uçlar oluşturması esasına dayanan bu üreteçlerin iki tane çalışma mekanizması vardır:

• Elektrokstatik indüksiyon
• Triboelektrik etkisi

Elektrostatik üreteçler çok fazla zorluk çıkartmaları yüzünden elektrik üretiminde ticari amaçla kullanılmadılar. Günümüzde elektrostatik üreteçlerden sadece Wimshurst makinesi ve Van de Graaff üreteci kullanılmaktadır.

Dinamo

Dinamo, elektrik elde etmek amacıyla endüstride kullanılan ilk elektrik üreteciydi. Elektromanyetik ilkelerle çalışan dinamo komütatör aracılığıyla doğru akım oluşturur. Dinamolarda doğru akım (DC) üretmek pahalıdır bu yüzden dinamoda DC üretmek yerine, alternatörlerde AC üretilir ve doğrultucularla DC'ye çevirilir.

Alternatör

Alternatör, mekanik enerjiyi alternatif akıma çeviren elektromekanik bir aygıttır. Çoğu alternatör bu işi yapmak için dönen bir manyetik alan kullanır. Aslında çoğu alternatif akım jeneratörü alternatör olarak adlandırılabilir fakat genelde hareketini içten yanmalı motorların sağladığı alternatif akım üreteçlerine bu isim verilir.

Alternatörler doğru akım üreteçleriyle aynı mantıkla çalışırlar. Bir iletkenin etrafındaki manyetik alan değişince iletkende bir akım oluşur. Modern tipik bir alternatörde rotor denilen mıknatıslar, demir cevherine sarılmış olan stator denilen sabit iletken sargıların içinde veya etrafında dönerler. Mekanik enerjinin rotorları döndürmesiyle iletkenler etrafındaki manyetik alan değişir ve elektrik akımı üretilmiş olur.

Terimler

• Rotor: Dönen parça

• Stator: Sabit parça

Multimetre Nedir?

Ölçü aleti, bilim ve teknolojide çeşitli nicelikleri (büyüklük, quantity) ölçmek için kullanılan alet ve araçlara verilen genel bir addır. Ölçü aleti örnekleri evde duvar saati ve termometre, okulda cetvel ve iletki, tıpta tansiyon aleti, iş yerinde bakkal terazisi, terzi mezürü ve duvarcı çekülü, taşıt aracında da hız göstergesidir. Bilimde ise sıvıların asit baz oranını ölçen pH metrelerden, radyoaktif bozunum ölçen Geiger sayacına kadar yüzlerce örnek sayılabilir. Ama burada sadece elektrik ve elektronik devrelerinde kullanılan ölçü aletlerinden bahsedeceğiz.

1. Elektrik devrelerinde kullanılan ölçü aletleri

Elektrik devrelerinde kullanılan ölçü aletleri bir ekranda dalga şekli gösteren ya da sayısal değer gösteren ölçü aletleri olarak sınıflandırılabilir. Dalga şekli gösteren ölçü aletlerine osiloskop denilir. Osilaskopların (filtre karakteristiği vb. için geliştirilmiş) özel türleri de vardır. Sayısal değer gösteren geleneksel ölçü aletleri ise bir skala ve bu skala üzerinde hareket eden ibreden oluşur. Bu tür ölçü aletlerine analog ölçü aleti denilir. Analog ölçü aletleri ibreyi çalıştıran mekanizmaya bağlı olarak, döner demirli, döner mıknatıslı, döner bobinli, elektrostatik, elektrodinamik gibi adlarla bilinir. Ancak günümüzde analog ölçü aletleri yerlerini sayısal ölçü aletlerine bırakmışlardır. Sayısal ölçü aletlerinde değerler bir LED ekranda gösterilmektedir.



Multimetre (avometre) çok amaçlı bir ölçü aleti türüdür. Bu aletler akım (amper), gerilim (volt), ve direnç (ohm) gibi nicelikleri ölçebilirler. Aletin esas ismi multimetre olup, avometre adı bir firma tarafından, amper, volt ve ohm kelimelerinin baş harflerinden yararlanılarak oluşturulmuştur. Multimetreler, elektrik ve elektronik sektöründe kullanılırlar, analog ve dijital olarak imal edilirler. Üzerindeki komutatörle istenilen ölçme değeri seçilip ölçme yapılır. Günümüzde avometreler oldukça gelişmiş ve birçok yeni özellik eklenmiştir. Standart parametreler olan akım gerilim ve direnç dışında, frekans, sıcaklık, kapasitans, duty cycle, buzzer, hfe, ve birçok parametrenin daha ölçümünü yapabilmektedir. Günümüzde pek çok firma multimetre üretimi yapmaktadır ve sektörde yoğun rekabet oluşmaktadır. Agilent, Fluke, Gossenmetrawatt, Hioki, Meterman, Kyoritsu, HT Italia, Brymen, Lutron, Sew, Simpson, BK Precision, Yokogawa, Extech, Amprobe, Chauvin Arnoux, Keithley, TTI, National Instruments, Tektronix, Lutron, Cırcutor gibi firmalar Multimetre üretimi yapan firmaların başlıcalarıdır.

2. Çözünürlük

Çözünürlük bir multimetrenin yapabildiği en hassas ölçüm değerini ifade eder. Pek çok kullanıcı bu konuda şu hataya düşer. Kullanıcı büyük değerler ölçmektedir ve küçük değerleri de gösterebilen bir multimetreye ihtiyacı olmadığını düşünür. Örneğin Çoğunlukla 380 V, 220V, 500V gibi değerler ölçen bir kullanıcı cihazının 1mV ya da 0,1mV hassasiyete sahip olmasını önemsemez. Bu değer ölçtüğü değerler içinde dikkate alınmayacak seviyededir. Oysaki yukarıda hata hesaplama bölümünde de anlattığımız gibi burada önemli olan cihazın ne kadar hassas ölçüm yaptığının yanı sıra ne kadar doğru ölçüm yaptığıdır. Çözünürlük ölçüm doğruluğunu doğrudan etkileyen bir parametre olduğu için 1mV çözünürlüğe sahip bir cihaz ile 0,1mV ölçüm doğruluğuna sahip iki cihaz arasında 10 kat hatalı ölçüm farkı oluşabilir ve bu durum da yaptığınız ölçümlerin tamamının hatalı oluşuna sebep verebilir.

3. Doğruluk

Doğruluk bir cihazın ekranda gösterdiği değerin gerçeğe ne kadar yakın olduğunu ifade eder. Günümüzde belirli standartlar gereğince ölçü aletinin doğruluğu Kalibrasyon Sertifikası ile belgelendirilmektedir. Bu konu kalibrasyon başlığı altında detaylandırılacaktır. Kullanmakta olduğumuz ölçü aleti ne kadar çok fonksiyonlu, teknolojik ve pahalı olursa olsun ölçüm doğruluğu düşük ise tüm değerini ve önemini yitirir. Unutmamak gerekir ki yapmış olduğumuz ölçümler sistemimiz hakkında bilgi edinmek içindir. Hatalı ölçümlere dayanarak alınan kararlar sistemimizi iyileştirmek yerine daha da kötü sonuçlar doğurabilir.



4. Sağlamlık

Sağlamlık bir multimetre için önemli parametrelerden biridir. Günümüzde çalışma koşullarının iyileştirilmesi için detaylı çalışmalar yapılmasına rağmen her zaman pek çok güçlük ile karşılaşırız. Zorlu çalışma koşullarına dayanıklı bir ölçü aleti her zaman avantaj sağlayacaktır. Yüksek sıcaklık, nem, toz, manyetik alan gibi etkenler hem ölçüm doğruluğunu hem de cihazın ömrünü olumsuz etkiler. Çok müsait koşullarda çalışırken dahi çeşitli aksilikler oluşabilir.



Örneğin çalışma masamızın üzerinden cihazımızı düşürebiliriz. Bu durumda sağlam bir cihaz ile dayanıksız bir cihaz arasındaki fark yerden cihazımızı alık hiçbir şey olmamız gibi cihazı kullanmaya devam etmek ile bir daha kullanılmayacak hale gelen cihazı çöpe atmak kadar keskindir. Günümüzde multimetreler üretilirken, Düşme testi, Titreşim testi, Şok Testi gibi testlere tabi tutulmaktadır.

5. Güvenlik

Güvenlik bir ölçü aletinde tüm parametrelerin önünde gelmektedir. Kullanmakta olduğumuz ölçü aleti kullanıcının güveninin tehdit ediyor ise o cihazın ne kadar doğru ölçtüğü ya da ne kadar fonksiyonel olduğunun hiçbir önemi yoktur. Örneğin bir elektrik panosunda multimetre ile voltaj ölçerken sistemdeki gerilim bizim farkına dahi varamayacağımız kadar kısa bir süre içerisinde binlerce volta ulaşabilir. Yani Tarnsient meydana gelebilir. Bu durumda kullanmış olduğumuz ölçü aletinin anlık gerilim artışlarına nasıl tepki verdiği çok önemlidir çünkü o esnada sistemdeki gerilimi doğrudan ellerimizle tuttuğumuz probların ucundadır. Örneğin iyi güvenlik kategorisine sahip bir multimetre, normal koşullarda maksimum 1.000 V ölçüm yapmak için tasarlanmışken, anlık transientlerin oluşumu esnasında 6.000V değerine kadar dayanabilmektedir. Bir multimetrenin güvenlik seviyesini CAT. Parametresi belirler. CAT, kısaca kategori demektir ve hangi güvenlik kategorisine ait olduğunu belirtir.

6. Kalibrasyon

Kalibrasyon; bir ölçü aleti veya ölçme sisteminin gösterdiği veya bir ölçüt/ölçeğin ifade ettiği değerler ile, ölçülenin bilinen değerleri arasındaki ilişkinin belli koşullar altında belirlenmesi için yapılan işlemler dizisidir. Uzunluk, ağırlık, sertlik, elektrik direnç gibi herhangi büyüklüklerin ölçümlerini yapan aletlerin kabul edilen bir ölçüte göre ayarlarının yapılması ve hata sınırlarının belirlenmesi olarak anlaşılır. Kalibrasyon kavramı günümüzde önemini arttırmakta ve bu konuda hizmet veren kuruluşların sayısı hızla artmaktadır. Kullanmakta olduğumuz ölçü aletinin hata limitlerinin belirlenmesi, yapmış olduğumuz ölçümün doğruluğu için büyük önem taşır. Bir cihazı kalibrasyon laboratuvarına gönderdiğimizde sırasıyla şu işlemler yapılır. Cihazın fiziksel temizliği ve bakımı yapılır. Laboratuvar koşullarında ideal bir süre bekletildikten sonra referans üretim kaynağının ürettiği değer kalibrasyonu yapılacak olan cihaza bağlanır. Referans üretim kaynağının ürettiği değer ile ölçüm cihazının ekranında görünen değer karlışaştırılır ve aradaki fark hata olarak saptanır. Tabii ki gerçekte bu işlemle esnasında karmaşık matematiksel hesaplar ve parametreler kullanılır. Sonuç olarak bir multimetre üzerinden örnek vermek gerekirse, multimetrenin voltaj kademesinin kalibrasyonunu yapmak için referans bir voltaj kaynağına ihtiyaç vardır. Hatası önceden bilinen ve yüksek doğrulukta voltaj üreten bir kaynak. Bu voltaj kaynağından 100V gerilim uyguladığımızı düşünelim. Voltaj kaynağına bağlı olan multimetrenin de ekranında 98V gösterdiğini varsayalım. Bu durumda multimetremiz 100V da 2V hatalı ölçüm yapmaktadır. Bu hataya, Laboratuvarın genel ölçüm belirsizliği, kaynağın ve ölçüm koşullarının ölçüm belirsizliği de eklenecek ve toplam bir hata belirlenecektir. Kalibrasyon hizmeti veren firmaların yaygınlaşması ve her sektörde olduğu gibi bu sektörde de suistimallerin engellenmesi için Kalibrasyon hizmeti veren firmalar için Akreditasyon koşulu getirtilmiştir. Aslında akreditasyon gönüllülük esasına dayanan ve zorunluluk gerektirmeyen bir durum olmasına rağmen hizmet Veren firmanın güvenilirliği açısından akredite bir firma tercih edilmesi son derece doğru olacaktır. Ölçüm laboratuvarlarının akreditasyon onay ve denetimlerini TURKAK (Türkiye Akreditasyon Kurumu) gerçekleştirmektedir. Verilmiş olan akreditasyon sertifikasının uluslararası geçerliliği mevcuttur. Tüm kalibrasyon işlemi belli prosedürlere bağlanarak ölçüm kalitesi ve güvenliği teminat altına alınmaktadır.

7. Ölçü aletinin ampermetre olarak kullanılması

Ölçü aletinin devre içinden geçen akımı ölçmesi için, devre açılır ve ölçü aleti devreye seri olarak bağlanır. Ölçü aletinin devreyi yüklememesi, yani üzerinde düşen gerilim nedeniyle, devre parametrelerini değiştirmemesi gerekir. Bu sebepten ideal ampermetrenin iç direnci sıfırdır. Seri bağlantıda sıfır iç direnç devre parametrelerinde bir değişikliğe yol açmaz. (Analog ölçü aletinde sıfır iç direnç olamayacağından, uygulamada ampermetre iç direncinin devre elemanları direncinden çok daha küçük olması yeterli sayılır.)



8. Ölçü aletinin voltmetre olarak kullanılması

Ölçü aleti bir devrede iki nokta arasındaki gerilimi ölçerken, devre yapısında hiçbir değişikliğe gidilmez. Sadece ölçü aleti iki nokta arasına bağlanır. Bu tür bağlantıya paralel bağlantı denilir. Ölçü aletinin devreyi yüklememesi, yani akım çekerek, devre parametrelerini değiştirmemesi gerekir. Bu sebepten ideal voltmetrenin iç direnci sonsuzdur. Paralel bağlantıda sonsuz iç direnç devre parametrelerinde bir değişikliğe yol açmaz. (Analog ölçü aletlerinde sonsuz iç direnç olamayacağından, uygulamada voltmetrenin iç direncinin devre elemanlarından çok daha büyük olması yeterli sayılır.)



9. Ölçü aletinin ohmmetre olarak kullanılması

Ölçü aleti ohmmetre gibi kullanıldığında, çalışma ilkesi ampermetre gibidir. Direnç değeri ölçülecek devre elemanı devreden çıkarılır ve ölçü aleti elamanın iki ucu arasına bağlanır. Ölçü aletinin içinde bulunan bir gerilim kaynağı devreye girer ve ampermetre gibi çalışan ölçü aleti Ohm yasasından yararlanarak direnç değerini gösterir.



10. Ölçü aletinin diğer görevleri

Bazı özellikli aletleri kapasitansmetre (kondansatör ölçen ölçü aleti) olarak da çalışabilir. İlke olarak bu alet de ohmmetre gibidir. Fakat, ölçü aleti içindeki gerilim kaynağının dalgalı akım üretmesi gerekir. Kimi ölçü aletleri diyot ölçümünde kullanılır. Bunun için diyot ölçü aletine iki farklı yönde bağlanır. Bir bağlantıda düşük, diğer bağlantıda yüksek direnç ölçülür.

11. Duyarlılık sınıfı

Yukarıda, hiçbir analog voltmetrenin iç direncinin sonsuz, hiçbir analog ampermetrenin iç direncinin sıfır olmadığı belirtilmişti. Bu durum ölçü yapılırken, ölçü aletinin devreyi bir ölçüde yüklemesi anlamına gelir.(Ampermetre seri eşdeğer direnci artırmakta, voltmetre ise paralel eşdeğer direnci azaltmaktadır.) Duyarlı ölçüler için kullanıcının ölçü aletinin yüklemesi hesaplayabilmesi gerekir. Bu özelliğe duyarlılık sınıfı denilir ve bu sınıf ölçü aleti etiketinde Ω /V birimiyle verilir. Mesela bir voltmetrede 20 kΩ /V ile verilen duyarlılık, 100 V kademesinde ölçü aleti iç direncinin 2 MΩ olacağı anlamına gelir. Yani, böyle bir ölçü aleti devreye paralel bağlandığında 2 MΩ lık direnç kadar bir akım çeker. Osilaskoplarda ise iç direnç (ayrıca paralelleme devresi kullanılmadıkça) 1 MΩ'dur.

Voltmetre Nedir?

Voltmetre, bir elektrik devresinde iki nokta arasındaki potansiyel farkı (gerilimi) ölçmek için kullanılan ölçüm aletidir. Voltmetre, potansiyel farkı ölçülecek iki nokta arasına devreye paralel olacak şekilde bağlanmalıdır. Voltmetre devre üzerinde bir yuvarlak içine yazılan 'V' harfi ile gösterilmektedir. Birimi volttur. Voltmetrenin iç direnci çok yüksek bir değere sahip olduğu için voltmetre devreye paralel bağlandığında üzerinden geçen akım çok küçük bir değerdedir. Bu sayede ölçüm yapılmak istenen uçlar arasında akım değerini değiştirmeden potansiyel fark ölçümü gerçekleşmektedir. Eğer voltmetre devreye seri bağlanırsa iç direnci yüksek olduğu için voltmetre üzerinde gerilim düşümü meydana gelmektedir. Bunun sonucu ölçüm sonucu hatalı çıkmaktadır ve devrede açık devre durumu oluşmaktadır. Voltmetrelerin analog ve dijital göstergeli türleri vardır.

Analog voltmetre

Analog voltmetre, bir galvanometreye seri bağlanan direnç ile oluşturulabilmektedir. Galvanometre, bir pim üzerinde dönebilen mıknatıslanmış bir iğne ile çevresindeki bir bobinden oluşmaktadır. Bobinden elektrik akımı geçirildiğinde, iğne belirli bir açı kadar sapma göstermektedir. Bu açının büyüklüğü akım şiddetine bağlıdır; akım arttıkça açı da büyümektedir.

Voltmetrenin ölçeceği maksimum voltaj değerini (galvanometrenin maksimum sapmaya ulaşacağı değeri) belirledikten sonra, galvanometrenin maksimum sapmaya ulaştığı amper değerine o voltajda ulaşmak için gereken direnç değeri hesaplanmaktadır.

V = RG*IG + RS*IG
Analog voltmetreler sadece doğru akım devrelerinde ölçüm yapabilmektedirler. Alternatif akımlı bir devrenin voltajının ölçülmesi için devrede bir doğrultucu gerekmektedir.

Dijital voltmetre

Bir dijital voltmetre (DVM), voltajı dijital bir değere dönüştürerek bilinmeyen bir giriş voltajını ölçer ve ardından voltajı sayısal biçimde görüntülemektedir. DVM'ler genellikle entegre dönüştürücü olarak adlandırılan özel bir analog-dijital dönüştürücü türü ile tasarlanmıştır. İlk dijital voltmetre 1954'te Andrew Kay (Kaypro'nun kurucusu) tarafından icat edildi ve üretildi.

Ampermetre Nedir?

Ampermetre, bir elektrik devresinden geçen elektrik akımının şiddetini ölçen alet. Gösterge açısından, soldan sıfırlı ve orta sıfırlı (sıfır merkezli) olmak üzere başlıca iki tür ampermetre vardır. Soldan sıfırlı ampermetre sadece çıkışı gösterdiği için yükmetre olarak da bilinir.
İç direnci çok küçük olduğu için üzerinden akım geçirebilir. Bu nedenle devreye seri bağlanır. Voltmetre gibi devreye paralel bağlanacak olursa devrede kısa devre durumu oluşacaktır.

Amper

Elektrik akımı birimi amperdir ve A sembolü ile gösterilir. Daha küçük akım değerler miliamper veya mikroamper olarak ölçülür. Akım şiddeti aletten doğrudan doğruya okunur. Kadran; amperin askatlarına göre bölümlere ayrılmış bir cetveldir. Düşük şiddetteki elektrik akımını ölçen alete de galvanometre adı verilir. Bir ampermetrenin ölçebileceği akım sınırlıdır. Daha büyük akımları ölçebilmek için “şönt” ismi verilen muhtelif akım bölücü dirençler kullanılır. Şöntler cihaza dıştan bağlanacak şekilde özel olarak manganlı metalden imal edilmiştir. Ampermetreden okunan değer ile şönt üzerinde yazılı değer çarpılırsa devreden geçen akım ölçülmüş olur. Devrenin toplam direncine etki etmemeleri için iç dirençleri (empedansları) düşük olarak üretilir. Ampermetreler genel olarak şönt veya akım trafosu ile kullanılır. Kullanma sahası farklı ve yapılış esaslarına göre isimlendirilmiş değişik ampermetreler vardır.

Döner çerçeveli ampermetre

Elektromanyetik bir ampermetredir. Daimi bir mıknatıs ve bu mıknatısın kutupları arasında uygun bir eksen etrafında dönen bobinden (çerçeve) meydana gelir. Akım geçtiği zaman bu akımın şiddetiyle orantılı bir manyetik alan meydana gelir.

Çerçeve arasında bulunduğu kutuplardan biri tarafından çekilirken, diğeri tarafından itilir ve akımın şiddetine göre döner. Yani akım ne kadar şiddetli ise çerçevenin dönme açısı o kadar büyük olur. Bobine gelen akım kesildiğinde spiral bir yay, bobini eski durumuna getirir. Döner bobine eklenen gösterge, kadrandan akım şiddetinin okunmasını sağlar.

Yumuşak demirli ve sabit bobinli ampermetre

Genellikle düşük frekanslı alternatif akımların ölçülmesinde kullanılır. Esas olarak yumuşak demirden yapılmış silindir şeklindeki sabit bir bobinden meydana gelir.

Yumuşak demir, bir göstergeye bağlı olup bobinden akım geçmeye başlayınca, hareket ederek göstergeyi akım şiddetini gösteren bölmeye getirir. Yapılışı basit olduğundan ekonomiktir ve çok yaygın olarak kullanılır.

Termik ampermetreler

Bu tip ampermetreler, akımın iletkenden geçerken neden olduğu ısıyı ölçerek çalışır. Uçları sabit bir tel, akımın neden olduğu ısı ile uzar, bu uzama, telin uçları sabit olduğu için kıvrılma şeklinde olur. Bu telin ortasında bir telle bağlı olan makaranın merkezinde bulunan bir gösterge vardır.

Telin akımla ısınması ile makara çekilir ve gösterge kadran üzerinde hareket eder. Modern termoelektrik ampermetrelerde termo elektrik kulp tarafından verilen akım şiddeti bir galvanometre ile ölçülür. Bu tür ampermetreler radyo, televizyon ve elektronik aletlerdeki yüksek frekanslı akımların ölçülmesinde kullanılır.

Kondansatör Nedir?

Kondansatörler(sığaçlar) ya da diğer ismiyle kapasitörler, elektrik enerjisini elektrik alan olarak depolayan iki uçlu bir devre elemanlarıdır. Temelde iki adet iletken plakanın arasına yalıtkan bir madde koyulması ile elde edilir. Devrede ve denklemlerde C harfi ile gösterilir ve birimi Farad (F)‘dır.

Kondansatör Ne İşe Yarar? Görevi Nedir?

Kondansatörler doğru akımı (DC) iletmeyip, alternatif akımı (AC) iletme özelliğine sahiptir. Bu özellikleri sayesinde çoğu devrede farklı amaçlar ile kullanılırlar. Güç kaynağı devrelerinde filtrelemede, rezonans devrelerinde istenilen frekansı üretmede ve güç aktarım hatlarında gerilim düzenlenmesi ve güç akışının kontrolünde kullanılırlar.

Kondansatör ,kapasitör ve sığaç aynı anlama gelmektedir.

Kondansatörün Yapısı

Kapasitörün iki adet iletken arasında yer alan yalıtkan ile oluşturulabileceğini söylemiştik. Yalıtkan kısım boş olabileceği gibi dielektrik özelliğe sahip bir maddeden de oluşabilir (örneğin kağıt, cam, plastik, seramik, mika vs).

Kondansatörün Çalışma Prensibi

Kapasitöre gerilim uygulandığında iletken plakalar birbirlerine göre ters ve eşit değere sahip elektrik yükü ile yüklenirler. Bu durum, plakalar arasında bir elektrik alan oluşmasına sebep olur. Bu iki plaka arasında yalıtkan maddeden dolayı herhangi bir yük akışı (elektrik akımı) olmaz. Yük değişimi yalnızca kapasitörün iki ucu aracılığıya bağlı olduğu devre üzerinden gerçekleşebilir. Bir kapasitörün kapasitans değeri, plakalar arasındaki elektrik yükünün (birimi Coulomb’dur) plakalar arasında oluşan gerilime (Volt) oranıdır. Yani Farad biriminin boyutu Coulomb/Volt’tur. Elektrik devrelerinde çoğunlukla Farad’ın trilyonda biri (pikofarad, pF), milyarda biri (nanofarad, nF) ve milyonda biri (mikrofarad µF) mertebelerinde kapasiteye sahip kapasitörler kullanılır. Kapasitör fiyatları, maksimum çalışma gerilimi, kapasite değeri, kapasitörün üretildiği malzeme gibi faktörlere bağlı olarak değişmektedir. 0,08TL’den başlayıp, 22,13TL’ye kadar çıkmaktaktadır.

Kondansatörlerin Kullanım Alanları, Nerelerde Kullanılır?

Farklı tipteki kapasitörler, elektrik devrelerinde değişik amaçlarda kullanılırlar.

Kondansatör Çeşitleri

• Seramik kapasitör: Şekillerinden dolayı aynı zamanda mercimek kapasitör ismiyle de anılırlar. Ses ve RF devrelerinde tercih edilir. Pikofaraddan 0.1 mikrofarada kadar kapasitelere sahiplerdir. Ucuz ve güvenilir olmalarından dolayı en sık tercih edilen tipteki kapasitörler arasında yer alırlar.
  



• Elektrolit kapasitör: Polarize tipte (kutuplu) kapasitörlerdir. Yüksek kapasite değerlerini sağlayabilirler (çoğunlukla 1µF ve üzeri). Silindirik yapıdadırlar. Sıklıkla güç kaynağı devreleri ve ses devrelerinde ayırma (decoupling) gibi düşük frekans işlerinde kullanılırlar. SMD (Surface Mount Device – devre kartının yüzeyine lehimlenen) tipte veya through-hole (devre kartındaki deliklere lehimlenecek şekilde) tipte çeşitleri mevcuttur.
  



• Tantal kapasitör: Tıpkı elektrolit kondansatörler gibi tantal kapasitörler de kutuplu yapıdadır. Boyutlarına oranla yüksek kapasite değerleri sunabilirler. Tantal kapasitörlerin ters gerilime toleransları çok düşüktür, yüksek dalgalanma akımları ve gerilimlerine maruz kaldıklarında veya yüksek stres altında patlayabilirler. Bu kapasitörler de SMD ve standart tipte üretilebilirler.
  



• Mika kapasitör: Günümüzde çok fazla kullanılmasa da, yüksek stabiliteye sahip olmaları ve yüksek frekansta çalışabilmeleri sebebiyle boyut kısıtı olmayan RF devrelerinde kullanılırlar. Maksimum 1000pF civarında kapasiteye sahiptirler.
  



• Trimer kapasitör: Kapasite değeri bir tornavida aracılığıyla değiştirilebilen tipteki kapasitörlerdir. Genellikle ekipmanların kalibrasyonu için kullanılırlar. Hassasiyet ve toleransları oldukça düşük olduğundan genellikle son kullanıcı ürünlerinde tercih edilmezler.
  

Direnç Nedir?

Direnç, bir elektrik devresinde akım akışına karşı oluşan etkinin ölçümüdür.
Direnç ohm olarak ölçülür ve Yunan alfabesindeki omega harfi (Ω) ile gösterilir. Ohm, adını gerilim, akım ve direnç arasındaki ilişkiyi inceleyen bir Alman fizikçi olan Georg Simon Ohm'dan (1784-1854) almıştır. Ohm Kanunu'nu formül haline getiren kişi olarak kabul edilir.

Direnç ölçümleri genellikle bir bileşenin veya devrenin durumunu göstermek için alınır. Direnç ne kadar yüksek olursa akım akışı o kadar düşük olur. Direnç anormal derecede yüksekse bunun olası nedenlerinden biri (pek çok diğer nedenle birlikte), yanma veya aşınma nedeniyle hasar gören iletkenler olabilir. Tüm iletkenler belirli bir derecede ısı yayar, dolayısıyla aşırı ısınma genellikle dirençle bağlantılı bir sorundur. Direnç ne kadar düşük olursa akım akışı o kadar yüksek olur. Olası nedenler: Yalıtıcıların nemden veya aşırı ısınmadan hasar görmesi. Isı elemanları ve dirençler gibi birçok bileşenin direnç değeri sabittir. Bu değerler referans için genellikle bileşenin isim levhasında ya da kılavuzlarda basılmıştır.
Bir tolerans gösterilmişse ölçülen direnç değeri belirtilen direnç aralığında olmalıdır. Sabit direnç değerinde herhangi bir değişiklik olması genellikle bir sorun olduğunu gösterir."Direnç" kulağa olumsuz gelebilir ancak elektrikte fayda sağlamak için kullanılabilir.
Örnekler: Akım, ekmek kızartma makinesinin küçük bobinleri arasından geçerken dirençle karşılaşmalı ve ekmeği kızartmaya yetecek kadar ısı üretmelidir. Eski tip akkor lambalar, akımı çok ince filamanlardan geçmeye zorlayarak ışık oluşturmasını sağlar. Çalışır durumdaki bir devrede direnç ölçülemez. Dolayısıyla, sorun giderme teknisyenleri genellikle direnci belirlemek için gerilim ve akım ölçümlerini alır ve Ohm Kanununu uygular:

E = I x R Yani, volt = amp x ohm. Bu formülde R direnci temsil eder. Direnç bilinmiyorsa formül R = E/I (ohm = volt bölü amp) olarak dönüştürülebilir. Örnekler: Elektrikli bir ısıtıcı devresinde direnç, aşağıdaki iki çizimde de gösterildiği gibi, devre gerilimi ve akım ölçülerek ve ardından Ohm Kanunu uygulanarak belirlenir.

Direnç türleri

Elektrik güçlerine göre dirençler ikiye ayrılır:

1. Büyük güç: (2 W'ın üzerindeki dirençler)
2. Küçük güç: (2 W’ın altındaki dirençler)

Kullanım gereksinimlerine göre dirençler farklı biçim yapı ve güçlerde üretilirler.

• Sabit direnç: Sabit direnç değerleri gerektiren uygulamalarda kullanılır. Bu tür dirençlerin değer hassasiyetleri yüksektir.
• Ayarlı direnç: Değişken direnç değerlerinin gerekli olduğu, hassasiyetin çok önemli olmadığı durumlarda kullanılır.
• Termistör: Isı etkisi ile değeri değişen direnç.
• PTC direnç (İng: Positive Temperature Coefficient): Pozitif ısıl katsayılı direnç. Isı etkisi ile değeri artan direnç.
• NTC direnç (İng: Negative Temperature Coefficient): Negatif ısıl katsayılı direnç. Isı etkisi ile değeri düşen direnç.
• Foto direnç : Işık etkisi ile değeri değişen direnç.

1. Sabit dirençler


Sabit dirençler kullanılan malzemeler cinsine göre üçe ayrılır:
• Film dirençler
• İnce film dirençler
• Kalın film ve metal film dirençler

1. Film dirençler

Film dirençler; cam veya seramik gibi yalıtkan bir taşıyıcı üzerine ince bir tabaka direnç malzemesi olarak üretilirler. Film kalınlığına göre: İnce ve kalın film dirençler olarak sınıflandırılırlar.

2. İnce film dirençler

Porselen veya seramik vb. silindirik taşıyıcı çubuk üzerine; karbon, nikel-krom, tantal nitrit, metal oksitler gibi direnç malzemeleri ve cam tozu karışımı püskürtme yoluyla kaplanır. Püskürtülen bu direnç maddesi, çok ince bir elmas uçla veya lazer ışınıyla ya da foto-litografik yöntemler belirli bir genişlikte, spiral şeklinde kesilerek şerit sargılar haline dönüştürülür. Şerit sargıdan biri çıkarılarak diğer sargının sarımları arası izole edilir. Şerit genişliği istenilen şekilde ayarlanarak istenilen direnç değeri elde edilir. Toleransları %1'den daha küçük olabilir. Yüksek ısıl kararlılıkları ve düşük toleransları ile birçok uygulamada kullanılabilir.

3. Kalın film (cermet) dirençler

Kalın film dirençler, seramik ve metal tozları karıştırılarak yapılır. Seramik ve metal tozu karışımı bir yapıştırıcı ile hamur haline getirildikten sonra, seramik bir gövdeye şerit halinde yapıştırılır fırında yüksek sıcaklıkta pişirilir. Bu yöntemle, hem sabit hem de ayarlı dirençler yapılmaktadır. Film dirençlerin toleransları %1-5 civarındadır.

2. Ayarlı dirençler

Ayarlı dirençler, direnç değerinde duruma göre değişiklik yapılması veya istenilen bir değere ayarlanması gereken devrelerde kullanılırlar. Karbon, telli ve kalın film yapıda olanları vardır.
Ayarlı dirençler iki ana gruba ayrılır:

1. Reostalar
2. Potansiyometreler


1. Reostalar

Reostalar,iki uçlu ayarlanabilen(değişken direnç) dirençlerdir. Bu iki uçtan birine bağlı olan kayıcı uç, direnç üzerinde gezdirilerek, direnç değeri değiştirilir.
Reostaların da karbon tipi ve telli tipleri vardır. Sürekli direnç değişimi yapan reostalar olduğu gibi, kademeli değişim yapan reostalarda vardır. Laboratuvarlarda etalon direnç olarak, yani direnç değerlerinin ayarlanmasında ve köprü metodunda direnç ölçümlerinde, değişken direnç gerektiren devre deneylerinde, örneğin diyot ve transistor karakteristik eğrileri çıkarılırken giriş, çıkış gerilim ve akımlarının değiştirilmesinde ve benzeri değişken direnç gerektiren pek çok işlemde kullanılır. Ve reostalar yukarı da da belirttiğimiz gibi ayarlı dirençlere dahildir.

2. Potansiyometreler

Potansiyometreler üç uçlu ayarlı orta uç, direnç üzerinde gezinebilir. Direnç değerinin değiştirilmesi yoluyla gerilim bölme, diğer bir deyimle çıkış gerilimini ayarlama işlemini yapar. Devre direncinin çok sık değiştirilmesi istenen yerlerde kullanılır. Potansiyometreler radyo gibi cihazlarda sesin açılıp kapanması için kullanılır.
Potansiyometreler aşağıdaki üç grup altında toplanabilir.


1. Karbon potansiyometreler

Karbon potansiyometreler, mil kumandalı veya bir kez ön ayar yapılıp, bırakılacak şekilde üretilmektedir. Ayar için tornavida kullanılır. Bu türdeki potansiyometreye "Trimmer potansiyometre" (Trimpot) denmektedir.
A: Lineer potansiyometre çıkış gerilimindeki değişim
B: Logaritmik potansiyometre çıkış gerilimindeki değişim


Şekil'de gösterilmiş olduğu gibi karbon potansiyometreler. Lineer (doğrusal) veya logaritmik (eğrisel) gerilim ayarı yapacak şekilde üretilir. Şeklin köşesinde karakteristik eğrileri çıkarılan potansiyometre görülmektedir. Yatay koordinat ekseni, potansiyometre fırçasının "a" ucuna göre dönüş açısını, gösteriyor. Düşey koordinat ekseni ise, a-s uçlarından alınan Vas geriliminin , a-e uçları arasındaki Vae gerilimine oranını (Vas/Vae) göstermektedir. Aynı şeyleri direnç değerleri üzerinde de söylemek mümkündür. Şekilde, noktalı olarak çizilmiş olan A doğrusu, lineer (doğrusal) potansiyometreye, B eğrisi ise logaritmik potansiyometreye aittir. Potansiyometre fırçası "a" ucunda iken Vas çıkış gerilimi sıfır 'dır. Fırçanın 90° döndürülmüş olduğunu kabul edelim: Potansiyometre lineer ise; Vas = 32/100*Vae = 0,32Vae olur. Potansiyometre logaritmik ise; Vas = 8/100*Vae = 0,08Vae olur. Yükselteçlerde volüm ve ton kontrolünde logaritmik potansiyometrelerin kullanılması uygun olur. Dirençlerin hangi türden olduğunun anlaşılmasını sağlamak için, omaj değerinden sonra "lin" veya "log" kelimeleri yazılır.
2. Telli potansiyometreler

Telli potansiyometreler, bir yalıtkan çember üzerine sarılan teller ile bağlantı kuran fırça düzeninden oluşmaktadır. Bu tür potansiyometrelerin üzeri genellikle açıktır. Tel olarak Nikel-Krom veya başka rezistans telleri kullanılır.

3. Vidalı potansiyometreler

Vidalı potansiyometrede, sonsuz vida ile oluşturulan direnci taramaktadır. Üzerinde hareket eden bir fırça, kalın film (Cermet) yöntemiyle oluşturulan direnci taramaktadır. Fırça potansiyometrenin orta ayağına bağlıdır. Böylece orta ayak üzerinden istenilen değerde ve çok hassas ayarlanabilen bir çıkış alınabilir.

Standart direnç renk kodları

Dirençlerin değer ve toleransları büyük çoğunlukla üzerlerine çizilen renk şeritleri ile belirtilir. Renk kodlarını okumak için şu formül uygulanır:

Ohm Kanunu

İki uçlu bir devre elemanının direnci, üzerindeki gerilimin (V), üzerinden geçen akıma (I) bölünmesiyle hesaplanır.
V=I.R – R=V/I – I=V/R
1000 Ohm = 1 Kiloohm
1000 Kiloohm = 1 Megaohm

Dirençlerin seri bağlanması

Dirençler seri bağlanırsa toplam direnç, serideki tüm direnç değerlerinin toplamıdır. Aynı şekilde gerilim de tüm değerlerin toplamıdır. Seri bağlantıda elemanlar üzerinden geçen akım aynıdır.
R = R1+ R2 + R3
V = V1 + V2 + V3
I = I1 = I2 = I3

Dirençlerin Paralel Bağlanması

Dirençlerin uçları aynı noktaya bağlandığından dolayı her bir direncin uçları arasındaki potansiyel farklar birbirine eşit olacaktır. Gerilim ise eşit olacaktır: V = V1 = V2 Kollardan geçen akım şiddetleri toplamı ana koldan geçen akım şiddetine eşittir: I = I1 + I2 Dirençler hem seri hem paralel olarak bağlanırsa öncelikle kendi aralarında hesaplanır, sonrasında ise seri bağlanmışlar gibi hesap yapılır.

Elektronik Devre Elemanları

Elektronik devre elemanları, elektrik devresinin çalışabilmesi için kullanılan parçalara denir. Aktif ve pasif devre elemanları olarak iki gruba ayrılır.

Elemanlar

Elektrik devresi : Elektrik devresi, elektrik akımının içinden geçtiği bir şerit veya yol olarak adlandırılır.

Ampermetre: Bir elektrik devresinden geçen elektrik akımının şiddetini ölçen alettir. Devreye seri bağlanır.

Voltmetre: Devrenin herhangi iki noktası arasındaki potansiyel farkını (gerilimi) ölçmek için kullanılan araç. Voltmetre, potansiyel farkı ölçülecek iki nokta arasına paralel bağlanır.

Multimetre: Akım, voltaj (gerilim) ve direnç değerlerini ölçmeyi sağlayan alete denir.

Üreteç: Elektrikli devrede kullanılan pil,akümülatör, batarya, güç kaynağı gibi elektrik kaynaklarına denir.

Anahtar: Devreden geçen akımın kesilmesini veya açılmasını sağlayan devre elemanıdır.

Batarya (Pil) : Devreye enerji sağlayan birimdir.

Bağlantı Kablosu: Devredeki elemanlar arasındaki bağlantıyı sağlayan, iletken madenlerden (Bakır, demir, gümüş, altın vb.) yapılan tele denir.

Direnç: Direnç, elektrik akımının akışına direnç gösteren, bu esnada Ohm kanununa göre uçları arasında gerilim düşümüne sebep olan devre elemanıdır.

Kondansatör:Kondansatör, elektronların kutuplanıp elektriksel yükü elektrik alanın içerisinde depolayabilme özelliklerinden faydalanılarak bir yalıtkan malzemenin iki metal tabaka arasına yerleştirilmesiyle oluşturulan temel elektrik ve elektronik devre elemanı