Optik ve ses sensör transdüserlerini yapılı, çalışma prensibleri ve çeşitleri ?

+ Yorum Gönder
Yudumla ve Soru(lar) ve Cevap(lar) Bölümünden Optik ve ses sensör transdüserlerini yapılı, çalışma prensibleri ve çeşitleri ? ile ilgili Kısaca Bilgi
  1. 1
    Ziyaretçi

    Optik ve ses sensör transdüserlerini yapılı, çalışma prensibleri ve çeşitleri ?





  2. 2
    mustazaf
    Özel Üye





    Cevap: size bu bilgiyi verebilirim işte sizlere SENSÖR VE TRANSDÜSER


    SENSÖR VE TRANSDÜSER


    Ses anfi devresi 2*22W

    yandaki devrenin malzeme listesi:
    47uf 25v kondansatör
    39Kohm direnç
    100n kondansatör
    2200uf25v kondansatör
    2 adet 10uf 25v kondansatör
    100uf25volt
    TDA1554 entegre






    polis sireni devresi malzeme listesi(yandaki devre ile alakası yoktur)
    4 adet 1K ohm direnç
    1M ohm trimpot
    22nf 62 volt kondansatör
    2 adet 555 entegre
    2 adet 10nf 62 volt kondansatör
    4.7 mikrofarat 16 volt kondansatör
    0,5 watt hoparlor
    100K trimpot
    500K trimpot
    2 adet 10 mikrofarat 16 volt
    LED
    390 ohm direnç
    22 K ohm direnç
    22Mikro farat 16 volt kondansator
    1N4001 diyot


    1. SENSÖR VE TRANSDÜSER
    KAVRAMLARI
    İnsanlar çevrelerindeki değişiklikleri duyu organları vasıtası ile algılarlar ve buna
    bağlı olarak da hareket ederler. Buna örnekler verecek olursak üşüdüğümüzde ısıtıcıyı açarız
    veya ortam karanlık olduğunda ışığı açarız. Bu işleri bizim yerimize yapacak cihazlar olsa ne
    güzel olurdu diye düşündüğümüz olmuştur.
    İşte tüm bu fiziksel ortam değişikliklerini (ısı, ışık, basınç, ses, vb.) bizim yerimize
    algılayan cihazlara “sensör”, algıladığı bilgiyi elektrik enerjisine çeviren cihazlara transdüser
    denir.
    Sensörlerden alınan veriler elektrik sinyaline dönüştürüldükten sonra elektronik
    devreler tarafından yorumlanarak mekanik aletlere kumanda edilebilir. Bu sayede hem
    günlük hayatımızı hem de endüstriyel üretim süreçlerini çok daha kolaylaştırmış oluruz. Biz
    bu modülde hep birlikte başlıca sensör ve transdüserleri tanıyarak kullanım alanlarını
    göreceğiz. Aslında, sensör ve transdüserleri kesin çizgilerle birbirinden ayırmak biraz zordur.
    Şöyle ki; mikrofon sesi algılayan bir sensördür. Öte yandan, ses dalgalarını, içindeki bobin
    aracılığıyla elektrik akımına dönüştürdüğü için bir transdüserdir. Bu yüzden bu iki kelimeyi
    eş anlamlı kabul edebiliriz. piyasadaki sensörler tek bir yapı şeklinde bulunmamakta; ihtiyaca, kullanım yerine ve
    hassasiyete göre boyutları ve şekilleri değişmektedir. Bu durum sadece optik sensörler için
    değil tüm sensörler için geçerlidir. Bundan dolayı ihtiyacımız olan sensörü ancak firmaların
    kataloglarını inceleyerek seçebiliriz. Sensörlerin diğer elektronik malzemeler gibi standart
    bir yapıları veya şekilleri yoktur.
    1.1. Çeşitleri
    Ortamda oluşan fiziksel bir değişiklikten dolayı mekanik bir makineyi veya elektronik
    bir devreyi çalıştırmamız gerektiğinde sensörleri kullanırız. Ancak tespit edeceğimiz
    değişikliğe uygun sensör kullanmalıyız. Örneğin ortamdaki sıcaklık değişimini algılamak
    için ısı sensörlerini, ışık değişimini algılamak için optik sensörlerini kullanmalıyız. Sensör
    çeşitlerini şöyle sıralayabiliriz.
    Isı Transdüser ve Sensörleri
    Manyetik Transdüser ve Sensörler
    Basınç (gerilme) Transdüserleri
    Optik Transdüser ve Sensörler
    Ses Transdüser ve sensörleri
    Bu arada bahsetmemiz gereken bir konu da sensörlerin aktif ve pasif sensörler olarak
    sınıflandırılmasıdır. Pasif sensörler çalışırken dışardan enerjiye ihtiyaç duyan elemanlardır.
    Aktif sensörler ise çalışmak için dışardan bir enerjiye ihtiyaç duymayan elemanlardır.
    İçinden geçmiş olduğumuz metal
    detektör cihazı manyetik sensörler vasıtası ile
    silah bıçak gibi yoğun metalleri algılayarak
    alarm veren bir cihazdır.
    2. ISI SENSÖRLERİ VE TRANSDÜSERLERİ
    Ortamdaki ısı değişimini algılamamıza yarayan cihazlara ısı veya sıcaklık sensörleri
    diyoruz. Birçok maddenin elektriksel direnci sıcaklıkla değişmektedir. Sıcaklığa karşı hassas
    olan maddeler kullanılarak sıcaklık kontrolü ve sıcaklık ölçümü yapılır. Sıcaklık ile direnci
    değişen elektronik malzemelere; term (sıcaklık), rezistör (direnç), kelimelerinin birleşimi
    olan termistör denir. Termistörler genellikle yarı iletken malzemelerden imal edilmektedir.
    Termistör yapımında çoğunlukla oksitlenmiş manganez, nikel, bakır veya kobaltın karışımı
    kullanılır.
    Termistörler ikiye ayrılır sıcaklıkla direnci artan termistöre PTC, sıcaklıkla direnci
    azalan elemana da NTC denir.
    2.1. PTC
    2.1.1. Çalışma Prensibi
    Bulunduğu ortamın veya temas ettiği yüzeyin sıcaklığı arttıkça elektriksel direnci
    artan devre elemanıdır.
    2.1.2. Kullanım Alanları
    PTC’ler - 60 ºC ile +150 ºC arasındaki sıcaklıklar da kararlı bir şekilde çalışır. 0.1 ºC’
    ye kadar duyarlılıkta olanları vardır. Daha çok elektrik motorlarını fazla ısınmaya karşı
    korumak için tasarlanan devrelerde kullanılır. Ayrıca ısı seviyesini belirli bir değer
    aralığında tutulması gereken tüm işlemlerde kullanılabilir.
    2.1.3. PTC’nin Sağlamlık Testi
    PTC’yi Şekil 2.2’de görüldüğü ohmmetreye bağladığınızda ilk olarak oda sıcaklığında
    PTC’nin üzerinde yazılı değeri okumanız gerekiyor. Daha sonra mum veya benzeri bir araç
    ile ısıttığınızda direnci yükseliyor ise PTC sağlamdır. Bunun dışında bir durum gerçekleşiyor
    ise PTC arızalıdır.
    2.2. NTC
    2.2.1. Çalışma Prensibi
    Bulunduğu ortamın veya temas ettiği yüzeyin sıcaklığı arttıkça elektriksel direnci
    azalan devre elemanıdır.
    2.2.2. Kullanım Alanları
    NTC’ler - 300 Cº ile +50 Cº arasındaki sıcaklıklar da kararlı bir şekilde çalışırlar. 0.1
    Cº’ye kadar duyarlılıkta olanları vardır. Daha çok elektronik termometrelerde, arabaların
    radyatörlerin de, amplifikatörlerin çıkış güç katlarında, ısı denetimli havyalarda kullanılırlar.
    PTC’lere göre kullanım alanları daha fazladır.
    2.2.3. NTC’nin Sağlamlık Testi
    NTC’yi Şekil 2.5’te görüldüğü ohmmetreye bağladığınızda ilk olarak oda sıcaklığında
    NTC’nin üzerinde yazılı değeri okumanız gerekiyor. Daha sonra mum veya benzeri bir araç
    ile ısıttığınızda direnci azalıyor ise NTC sağlamdır. Bunun dışında bir durum gerçekleşiyor
    ise NTC arızalıdır.
    2.3. Termokupl ( Isılçift )
    2.3.1. Çalışma Prensibi
    Bütün iletkenler ısıtıldıklarında içlerinde bulunan elektronlarda bir hareketlenme
    meydana gelir. Ancak bu hareketlenme çeşitli iletkenler arasında farklılık göstermektedir. Bu
    maddenin ayırt edici özelliklerinden biridir. Biz de iletkenlerin bu farklarından yararlanarak
    sıcaklık ölçümü yapabiliriz.
    İki farklı iletkenin birer uçları birbirine kaynak edilip ya da sıkıca birbirine bağlanıp
    boşta kalan uçlarına hassas bir voltmetre bağlandığında, eğer birleştirdiğimiz ucu ısıtırsak,
    sıcaklıkla orantılı olarak voltmetrede mV‘lar mertebesinde bir DA gerilim elde ederiz. Elde
    ettiğimiz gerilimin değeri kullandığımız metallerin sıcaklığa verdiği tepki ile orantılıdır.
    Çevresel etkenlerden zarar görmemesi için genelde birleşim noktası bir kılıf içinde
    bulundurulur.
    Ayrıca termokupullar gerilim ürettikleri için aktif transdüserlerdir. PTC ve NTC ise
    pasif transdüserlerdir. Çıkış gerilimleri çok düşük olduğundan, daha çok çıkışına bir gerilim
    yükseltici bağlanarak kullanılır. Termokuplun yapımında genellikle bakır, demir, konstantan,
    platin, mangan, nikel gibi metaller kullanılır.
    2.3.2. Kullanım Alanları
    Termokupllar -200 ºC ile +2300 ºC arasında çalışabildiklerinden endüstride en çok
    tercih edilen ısı kontrol elemanlarıdır. Genellikle endüstri tesislerindeki yüksek sıcaklıkta
    çalışan kazanların ısı kontrolünde kullanılır.
    Şekil 2.8’de verilen devrede PTC uygulaması görülmektedir. PTC’lerin üzerinde
    yazılı olan direnç değeri oda sıcaklığında görülen direnç değeridir. Şekil 2.8’deki devrede
    ortam normal oda sıcaklığında(20 Cº) iken PTC’nin direnci düşük olacağından transistörün
    beyz ucu tetikleme gerilimi alamayacağından LED yanmaz. PTC’yi bir havya ile
    ısıttığımızda PTC’nin direnci artar, dolayısıyla PTC üzerine düşen gerilim artar. Böylece
    transistör için gerekli olan beyz gerilimi pozitif(+) beslemeye yaklaşır ve transistör iletime
    geçer, LED yanar. Devredeki potansiyometre ile devrenin sıcaklık algılama seviyesini(hangi
    sıcaklıkta iletime geçeceğini veya kalibrasyonunu) ayarlamak için kullanılır. Sonuç olarak,
    normal sıcaklıkta LED yanmaz iken PTC ısındığında LED yanar.
    3. MANYETİK SENSÖRLER VE
    TRANSDÜSERLER
    3.1. Tanımı
    Bir tel bobin haline getirilip içinden akım geçirilirse, bu bobinin içinde ve çevresinde
    manyetik alan oluşur. Bu manyetik alan gözle görülmez. Ancak bu bobinin içerisindeki
    nüvenin hareketi ve bobinin çevresinden yaklaştırılan metaller bobinin indüktansını
    değiştirir. İşte bu prensipten hareketle manyetik sensörler geliştirilmiştir.
    3.2. Kullanım Alanları
    Manyetik sensör ve transdüserlerin bir çok kullanım alanı vardır. Bunlar günlük
    hayatımızda daha çok güvenlik gerektiren yerlerde metallerin (silah, bıçak gibi)
    aranmasında, hazine arama dedektörlerinde kullanılır. Sanayide ise kumanda ve kontrol
    sistemlerinde, tıp elektroniğinde, fabrikalarda, otomatik kumanda kontrol uygulamalarında,
    yer değişimlerinin hassas olarak ölçülmesinde kullanılır.
    3.2.1. Çeşitleri ve Yapıları
    Bobinli manyetik sensörler: Bir bobinin içinde bulunan nüvenin konumu Şekil 12'de
    görüldüğü gibi hareket ettildiği zaman bobinin indüktansı değişmektedir. İşte bu prensipten
    yola çıkılarak bobinli manyetik sensörler geliştirilmiştir.
    3.2.2. Elektronik Devreli Manyetik Sensörler (Yaklaşım Sensörleri)
    İçinden akım geçen bir bobinin çevresinde manyetik alan oluşuğundan bahsetmiştik.
    Bu manyetik alanın içine metal bir cisim girerse bu bobinin indüktansı değişir. Bu indüktans
    değişimi sensörün içinde bulunan devrenin dengesini (rezonansını) bozar. Sensörün içinde
    bulunan ölçüm yapan devre sayesinde metalin yaklaştığını ve ne kadar yakın olduğunu tespit
    edebiliriz.
    3.2.3. Alan (Hall) Etkili Transdüserler
    Alan etkili transdüserler hassas mesafe, pozisyon ve dönüş algılayıcıları olarak
    kullanır. Çalışma prensipleri ise iletken ya da yarı iletken malzemeden yapılmış bir levha
    yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi bir manyetik alan içindeyken, A ve B uçlarından DC
    gerilim uygulandığında, C ve D noktaları arasında bir potansiyel fark oluşur. Bu gerilimin
    değeri manyetik alana levhanın yakınlığı ile değişir. Bu prensipten yararlanılarak alan etkili
    transdüserler doğmuştur.
    4. BASINÇ (GERİLME) TRANSDÜSERLERİ
    4.1. Tanımı
    Her türlü fiziki kuvvet ve basınç değişimini algılayan ve bu değişimi elektriksel
    sinyale çeviren elemanlara basınç sensörü denir.
    4.2. Çeşitleri
    Basınç sensörleri, çalışma prensibine göre dört grupta incelenebilir. Bunlar:
    Kapasitif basınç ölçme sensörleri
    Strain gage (şekil değişikliği) sensörler
    Load cell (yük hücresi) basınç sensörleri
    Piezoelektrik özellikli basınç ölçme sensörleri
    4.2.1. Kapasitif Basınç Ölçme Sensörleri
    Kondasatörler yapıları gereği elektrik yükü depolayabilir. Kondansatörlerin yük
    depolayabilme kapasiteleri ise kondansatör plakalarının boyutlarına, bu plakalar arasındaki
    mesafenin uzaklığına ve iki plaka arasındaki yalıtkan malzemenin özelliğine bağlıdır. Sonuç
    olarak kondansatör plakaları birbirinden uzaklaştırılırsa ya da esnetilirse veya iki plaka
    arasındaki dielektrik malzeme hareket ettirilirse, kondansatörün kapasitesi değişir.
    Kondansatörün kapasitesi ile beraber alternatif akıma gösterdiği direnç de değişir. İşte bu
    prensipten hareketle kapasitif basınç sensörleri üretilmiştir.
    Şekil 4.1.a’da esnek plakalı bir kapasitif sensör gösterilmiştir. Şekilde görüldüğü gibi
    plakanın biri sabit diğeri esnektir. Esnek plakaya bir basınç uygulandığında basınçla orantılı
    olarak kondansatörün kapasitesi ve kapasitif reaktansı (kondansatörün AA’a karşı direnci)
    değişecektir. Bu direnç değişimi ile orantılı olarak basınç büyüklüğünü tespit edebiliriz.
    Şekil 4.1’deki diğer şekillerde de kondansatör plakalarının uzaklaşıp yaklaşması
    gösterilmiştir. Az önce bahsettiğimiz gibi plakaların uzaklığı da kondansatörün AA direncini
    değiştirdiğinden bu direnç değişimi ile hareketin miktarını bulabiliriz.
    Kapasitif prensiple çalışan sensörler basınç sensörü olarak kullanıldığı gibi yaklaşım
    ve pozisyon sensörü olarak da kullanılmaktadır.
    4.2.2. Strain Gage (Şekil Değişikliği) Sensörler
    Temel olarak strain gageler esneyebilen bir tabaka üzerine ince bir telin veya şeridin
    çok kuvvetli bir yapıştırıcı ile yapıştırılmasından oluşmuştur. Üzerindeki basıncın etkisinden
    dolayı tabakanın esnemesi ile birlikte iletken şeridin de gerilerek uzamasına sebep
    olacaktır.Bu uzama esnasında telin boyu uzayarak kesiti azalacaktır. Bilindiği gibi
    iletkenlerin kesiti azaldıkça dirençleri artacağından uygulanan kuvvete bağlı olarak iletkenin
    direncinde değişme olacaktır. Bu direnç değişimine bağlı olarak uygulanan kuvvetin
    miktarını tespit edilebilir.
    Yük hücresi (load cell) daha çok elektronik terazilerin yapımında kullanılan basınç
    sensörüdür. Asıl çalışma prensibi strain gage gibidir. Yukarıda 4 noktadan ölçme yapan bir
    yük hücresi görülmektedir. Tek noktadan ya da iki noktadan ölçüm yapanları da
    bulunmaktadır. Şekil 4.6’da A, B, C, D noktalarındaki strain gagelerin dirençleri basınca
    bağlı olarak değişir. Bu değişim ile orantılı olarak da basınç miktarını tespit edebiliriz.
    4.2.4. Piezoelektrik Basınç Ölçme Sensörleri
    Basıncın elektrik akımına dönüştürülme yollarından biri de piezoelektrik olayıdır.
    Piezoelektrik özellikli algılayıcılarda kuartz (quartz), roşel (rochelle) tuzu, baryum, turmalin
    gibi kristal yapılı maddeler kullanılır. Bu elemanlar üzerlerine gelen basınca göre küçük
    değerli bir elektrik gerilimi ve akımı üretir. Bu elektrik akımının değeri basıncın değeri ile
    doru orantılıdır. Piezoelektrik özellikli elemanlar hızlı tepki verdiklerinden ani basınç
    değişikliklerini ölçmede yaygın olarak kullanılır.
    5. OPTİK TRANSDÜSERLER VE
    SENSÖRLER
    Işık etkisi ile çalışan elektronik devre elemanlarına genel olarak optik elemanlar
    diyoruz. Şimdi bunlardan bazılarını beraberce inceleyeceğiz.
    5.1. Foto Direnç (LDR)
    5.1.1. Çalışma Prensibi
    Kalsiyum sülfat ve kadmiyum selenid gibi bazı maddeler üzerlerine düşen ışık ile ters
    orantılı olarak direnç değişimi gösterir. Bu maddelerden yararlanılarak foto direnç adı
    verilen devre elemanları yapılmıştır.
    Üzerine ışık düştüğünde direnci azalan, karanlıkta ise yüksek direnç gösteren devre
    elemanına foto direnç denir
    5.1.2. Kullanım Alanları
    Işık değişimi ile kontrol etmek istenilen tüm devrelerde kullanabilir. Özellikle gece
    lambaları ve sokak lambalarında kullanılmaktadır.
    5.1.3. Sağlamlık Kontrolü
    Avometrenizi ohm kademesine getiriniz. Foto direnci avometrenize bağladıktan sonra
    üzerine bir el feneri yardımı ile ışık tuttuğunuzda direncinin azaldığını ve üzerine bir kalem
    kapağı veya benzeri bir nesne ile kararttığınızda ise direncin arttığını gözlemlemeniz
    gerekiyor. Eğer direnç değişimi anlatıldığı şekilde oluşuyorsa, LDR sağlam, farklı bir şekilde
    ise arızalıdır.
    5.2. Foto Diyot
    5.2.1. Çalışma Prensibi
    Foto diyotlar ışık etkisi ile ters yönde iletken olan diyotlardır. Ters polarma altında
    kullanılır. Doğru polarmada normal diyotlar gibi çalışır, ters polarmada ise N ve P
    maddelerinin birleşim yüzeyine ışık düşene kadar yalıtkandır. Birleşim yüzeyine ışık
    düştüğünde ise birleşim yüzeyindeki elektron ve oyuklar açığa çıkar ve bu şekilde foto diyot
    üzerinden akım geçer. Bu akımın boyutu yaklaşık 20 mikroamper civarındadır.
    Üzerine ışık düştüğünde katotdan anota doğru akım geçiren elemanlara foto diyot
    denir.
    5.2.2. Kullanım Alanları
    Foto diyot televizyon veya müzik setlerinin kumanda alıcılarında yaygın olarak
    kullanılır.
    5.2.3. Sağlamlık Kontrolü
    Avometrenizi ohm kademesine getiriniz. Foto diyotu avometre çıkış polaritesine ters
    olarak bağladıktan sonra üzerine bir el feneri yardımı ile ışık tuttuğunuzda direncinin
    azaldığını ve üzerini bir kalem kapağı veya benzeri bir nesne ile kararttığınızda direncin
    arttığını gözlemlememiz gerekiyor. Eğer direnç değişimi anlatıldığı şekilde oluyorsa, foto
    diyot sağlamdır.
    5.3. LED Diyot
    5.3.1. Çalışma Prensibi
    LED ismi, ingilizce Light Emitting Diode (ışık yayan diyot) kelimelerinin baş
    harflerinden oluşmaktadır. LED’e doğru polarma uygulandığında P maddesindeki oyuklarla
    N maddesindeki elektronlar birleşim yüzeyinde nötrleşir. Bu birleşme anında ortaya çıkan
    enerji ışık enerjisidir. Bu ışığın gözle görülebilmesi için ise P ve N maddelerinin birleşim
    yüzeyine "galyum arsenid" maddesi katılmıştır. LED’lerin, yeşil, kırmızı, sarı ve mavi olmak
    üzere 4 çeşit renk seçeneği vardır. Piyasada çok değişik şekil, ebad, renk ve fiyatta
    bulunmaktadır. LED diyotlar doğru polarmalandırıldıklarında ışık yayan elektronik devre
    elemanlarıdır.
    5.3.2. Kullanım Alanları
    Bu ışıklı diyotlar, kullanışlı ve pratik olmalarının yanı sıra oldukça ucuz olmaları
    nedeniyle gösterge olarak diğer tip lambaların yerini almışlardır. LED diyotların kullanım
    alanları çok geniştir. Çok az enerji harcadıkları için elektronik devrelerin testlerinde, tüm
    elektronik cihazların üzerinde çalıştığını gösteren ışık olarak kullanılmaktadır.
    Genellikle LED diyotların bacakları karıştırılmaktadır. Şekil 5.3’ te görüldüğü gibi
    kısa bacak katot, uzun bacak ise anotdur. LED’in bacakları aynı boyda ise içindeki plakalara
    bakarak küçük olanı anot büyük olanı katottur diyebiliriz. Bunun yanında LED diyotların
    katot ucunun olduğu tarafta bir kesik bulunmaktadır.
    5.3.3. Sağlamlık Kontrolü
    LED diyotun sağlamlık kontrolünü multimetre ile yapabiliriz. Multimetremiz ohm
    kademesinde iken diyotun anoduna eksi(-), katoduna artı (+) gerilim uygulandığında sonsuz
    direnç göstermelidir. Diğer durumda ise bir miktar direnç gösterip ışık vermelidir. Testimiz
    anlattığımız şekilde sonuçlanıyor ise, diyodumuz sağlam, bunun dışındaki durumlarda
    arızalıdır.
    5.4. İnfrared Diyot (IR Diyot, Kızıl Ötesi Diyot)
    5.4.1. Çalışma Prensibi
    İnfraruj LED, normal LED’in birleşim yüzeyine galyum arsenid maddesi katılmamış
    halidir. İnfrared diyot görünmez (mor ötesi, kızıl ötesi) ışık yayar.
    5.4.2. Kullanım Alanları
    İnfraruj LED’ler televizyon veya müzik setlerinin kumandalarında, kumandanın
    göndediği frekansı televizyon veya müzik setine iletmek için kullanılır. Televizyon veya
    müzik setinde ise bu frekansı alan devre elemanına "foto diyot" denir. İnfraruj LED ile
    normal LED’in sembolleri aynıdır.
    5.4.3. Sağlamlık Kontrolü
    İnfrared diyotun sağlamlık kontrolünü normal bir diyotun sağlamlık kontrolü gibi
    yapabiliriz.
    5.5. Foto Pil (Işık Pili, Güneş Pili)
    5.5.1. Çalışma Prensibi
    Güneş pilleri (fotovoltaik piller), yüzeylerine gelen güneş ışığını doğrudan elektrik
    enerjisine dönüştüren yarıiletken maddelerdir. Yüzeyleri kare, dikdörtgen, daire şeklinde
    biçimlendirilen güneş pillerinin alanları genellikle 100 cm² civarında, kalınlıkları ise 0,2-0,4
    mm arasındadır.
    Güneş pilleri transistörler, doğrultucu diyotlar gibi yarı iletken maddelerden
    yapılmaktadır. Yarı iletken özellik gösteren birçok madde arasından güneş pili yapmak için
    en elverişli olanlar, silisyum, galyum arsenit, kadmiyum tellür gibi maddelerdir. Bu
    maddeler güneş pilleri için özel olarak hazırlandıktan sonra PN eklemine güneş enerjisi
    geldiğinde fotonlardaki elektron yükü PN maddeleri arasında bir potansiyel fark yani gerilim
    oluşturur. Bu gerilim 0,15-0,5 volt civarındadır.
    Işık pilleri seri bağlanarak daha büyük gerilim, paralel bağlanarak daha büyük akım
    elde edilebilir. Güneş enerjisiyle çalışan hesap makinelerinde kullanılan eleman ışık pilidir
    5.6. Optokuplör
    5.6.1. Çalışma Prensibi
    Optokuplör kelime anlamı olarak optik kuplaj anlamına geliyor. Kuplaj bir sistem
    içindeki iki katın birbirinden ayrılması ama aralarındaki sinyal iletişiminin devam etmesi
    olayıdır. Ayrılma fiziksel olarak gerçekleşir ama iletişim manyetik veya optik olarak devam
    eder. Bu durumun faydası, katlardan birinde olan fazla akım, yüksek gerilim gibi olumsuz,
    sisteme zarar verecek etkilerden diğer katları korumaktır.
    Işık yayan eleman ile ışık algılayan elemanın aynı gövde içinde birleştirilmesiyle elde
    edilen elemanlara optokuplör denir. Bu elemanlarda ışık yayan eleman olarak "LED",
    "Enfraruj LED" kullanılırken ışık algılayıcı olarak "foto diyot", "foto transistör", "foto
    tristör", "foto triyak" vb. gibi elemanlar kullanılır.
    5.6.2. Yapısı
    Şekil 5.10’da görüldüğü gibi bir adet LED tam karşısına milimetrik olarak
    yerleştirilmiş bir fototransistörden oluşmuştur. LED yandığı zaman transistör iletime geçer.
    LED sönük ise transistör yalıtımdadır.
    5.6.3. Kullanım Alanları
    Optokuplörler daha çok, iki ayrı özellikli devre arasında elektriksel bağlantı olmadan,
    ışık yoluyla irtibat kurulmasını sağlayan devrelerde kullanılır. Şöyle ki; düşük gerilimle
    çalışan bir devreyle yüksek gerilimli bir güç devresine optokuplör aracılığıyla kumanda
    edilebilir. Optokuplörler 2000 ile 5000 voltluk gerilimlere dayanıklı olduğundan en hassas
    kontrol sistemlerinde güvenle kullanılır.
    5.6.4. Sağlamlık Kontrolü
    Uygulamadaki optik kuplörler yukarıdaki şekildeki gibi entegre kılıf içindedir. Bir
    optik kuplörün sağlamlığı kontrol edilmek istenirse, öncelikle o optokuplorün kataloğunu ve
    iç bağlantı şemasını bulmak gerekir. Daha sonra içerisindeki LED diyodu doğru polarma
    ederek, “foto transistor”ün iletken olup olmadığını multimetre ile kontrol ederiz.
    5.7. Uygulamada Kullanılan Bazı Optik Sensörler
    Yukarıda optik sensörlerin çalışma prensiplerini kısaca tanıttıktan sonra şimdi
    uygulamada kullanılan bazı sensör tiplerini ve bazı uygulama örneklerini göreceğiz. Ama
    unutmayınız ki optik sensörler burada bahsetmediğiz daha birçok uygulamada
    kullanılmaktadır. Bunlara günümüzdeki en önemli örnek dijital fotoğraf makineleri ve dijital
    kameralardır.
    Bir fotoelektrik sensör üzerindeki ışık kaynağı ile görülebilir ya da infrared ışık üretir.
    Bu ışık algılanmak istenen cisim üzerine düşürülür. Eğer fotoelektrik sensör cisimden
    yansımalı ya da reflektörlü tipte ise verici ile alıcı aynı sensör kafası üzerindedir ve geri
    dönen ışın miktarı tanımlanan eşik değerine ulaştığında çıkış verir.
    Optik Sensörlerin Avantajları
    •Algılanan cisme temas yoktur.
    •Algılanacak cisim farklı tipte malzemelerden olabilir.
    •Algılama mesafesi uzundur (Cisimden yansımalıda 1m’ye kadar,
    karşılıklı tipte 60 m’ye kadar).
    •Cevap süresi kısadır (20s ye kadar düşebilir).
    •Hassas konumlama yapılabilir.
    •Renk ayrımı yapılabilir.
    5.7.1. Uygulamada Kullanılan Çeşitleri
    Karşılıklı Tip: Karşılıklı tip sensörde, cisim alıcı-verici sensör kafalarının
    olduğu eksene girdiğinde algılama yapar.







+ Yorum Gönder
optik sensör çalışma prensibi,  ses transdüser ve sensörleri,  optik sensör çeşitleri
5 üzerinden 5.00 | Toplam : 1 kişi