Triyak

Triyaklar bir alternatif akım anahtarıdır. Tristörlerden farkı iki yönde akım geçirebilmeleridir. Ayrıca hem pozitif, hem negatif gate sinyalleriyle tetiklenme özelliğiylede tristörlerden ayrılırlar. Triyaklar mekanik ve elektromanyetik anahtarlara göre (röle) daha ekonomik, daha doğru AC güç kontrolü triyakların anahtarlama işlemi rölelere göre çok daha hızlıdır. Açma kapama işlemleri sırasında elektrik arc oluşturmaz. Triyak ile büyük akımların, küçük akımlarla kontrolü yapıla bildiği gibi AC akımların, DC akımlarla da kontrolü yapılabilir.

-Alternatik akımda kullanılır.

-İki yönlü iletim sağlar.

-Düşük frekans uygulamada kullanılır.

-AC kıyıcılarda kullanılır.

-Her alternansta tetiklemek gerekir.

Triyakın kontrolü şu şekilde yapılır;
A1 ve A2 uçları arası her iki yönde de yüksek direnç, A2 gate arası her iki yönde de yüksek direnç, A1 gate arası 40-60 ohm gibi düşük direnç olmalıdır. 

Dirençsel Sıcaklık Sensörü (RTD)

Sıcaklık en sık ölçülen çevresel değerdir. Çünkü fiziksel, elektronik, kimyasal, mekanik ve biyolojik tüm sistemler sıcaklıktan etkilenir. Bu nedenle kontrol sistemlerinde sıcaklığın ölçülmesi ve belli değerlerde tutulması önemlidir. Ortamdaki ısı değişimini algılayan cihazlara ısı veya sıcaklık sensörleri denir. Bir çok maddenin elektriksel direnci sıcaklıkla değişir. Sıcaklığa karşı hassas olan maddeler kullanılarak sıcaklık kontrolü ve sıcaklık ölçümü yapılabilir.

 RTD- (Resistance Temperature Detector)

• Bir metalin direncinin sıcaklık ile artması dirençsel sıcaklık sensörü RTD lerin temelidir.
• Metal iletkenlerden yapılmış olan elemanların dirençleri sıcaklık ile doğru orantılıdır(PTC).
• Alaşım ve yarıiletkenlerde ise durum farklıdır. Pek çok yarıiletkenin direnci sıcaklık ile ters orantılıdır.
• RTD lerin dirençleri ne kadar yüksekse sistemdeki hata payı da o kadar düşük olacaktır.
• Demir, platin, nikel, 0.7 nikel-0.3 demir ve bakır gibi maddeler RTD imalatında en çok kullanılan maddelerdir. Bu malzemeler içerisinde en doğrusal sonuçları veren ve en ideal olanı platindir. 
• Platin RTD'lerin direnç değerleri, tel sarımlı laboratuar RTD'lerinde 10 ohm'dan, ince plakalı RTD'lerde birkaç bin ohm'a kadar değişmektedir.
• En çok bilinen değer 0°C'ta 100 ohm'dur (PT100). RTD'ler 0 °C'taki direnç değerleri ve kullanılan elemente göre adlandırılmıştır. (PT100, PT1000...).
• RTD kendinden beslemeli bir aygıt değildir ve RTD üzerinden geçen akım da ısınmaya yol açacağından sistemde hatalara neden olabilir.
• Bu hataları en aza indirgenmesi ve doğru ölçümün yapılabilmesi için mümkün olan en küçük uyarma akımı kullanılmalıdır.

 

   

Tristör

Tristörler büyük akımların küçük akımlarla kontrolünü sağlayan elektronik elemanlardır. Bu nedenle tristörler SCR(Silikon kontrol redresör)'de denilmektedir. Çok yaygın kullanım alanı olan tristörler 2000 volt, 1000 amperlik büyük enerji dağıtım yerlerinde rahatlıkla kullanılmaktadır. 2000x1000= 2.000.000 Volt/Amperlik gücü tristörle kontrol edilebilmesi için harcanan güç yarım wattı geçmediği düşünülürse tristör kullanmanın amacı kolaylıkla anlaşılır. Çok küçük yapıdan, çok büyük yapıya tristör yapıları mevcuttur. Üç ayak ucu vardır. Bunlar anot, katot ve gayt'tir.

Tristörü Çalıştırma Yöntemleri

1-) İleri yönde anot-katot gerilimini aşmakla,

2-)Kapıya(gayt) küçük bir akım uygulamakla,

3-)yüksek değişmeli dereceli anot-katot gerilimi uygulamakla

4-)Termik ateşlemeyle 

5-)Radyasyon enerjisi ile ateşleme ile

Tristörün Kontrolü

Bir tristör avometre ile şu şekilde kontrol edilir ;

Anot-katot arası her iki yönde  de yüksek direnç ve anot-gayt arası her iki yönde de yüksek direnç göstermelidir.Anota(+) plarma verildiğinde, katoda(-) polarma verildiğinde anottaki uç aynı anda gayt de değiştirilir. Ölçü aletinde bir sapma görülür. Bu bize gayt tetiklemesinin yapıldığını gösterir. Ölçü ucu gaytten çekilse daha sapmanın devam ettiği görülür. Çünkü tristör gaytten küçük bir polarma alarak tetiklenmiştir. 

UJT(Unijonksiyon Transistör)

Tek ekleme transistör veya kısaca UJT olarak adlandırılır. Üç tane ayak ucu vardır. Emiter, beyz1, beyz2'dir.Genellikle anahtarlama elemanı olarak kullanılır. Özellikle zaman geçikmeli devrelerde, frekans bölücü devrelerde ve tristörün tetiklemesinde kullanılır. Görünüşü normal transistöre benzer. Sağlamlılık kontrolü şe şekilde yapılır.Beyz1 ve Beyz2 arasındaki  iki yönde yüksek direnç, Emiter (+), Beyz1-Byez2(-) olacak şekilde bağlandığında 1000-2000 arası değeri gösterir.

Diyak Nedir?

PNP yarı iletkenlerden yapılmaktadır. Kutupsuz iki uca sahip olan çift yönlü çalışabilen tetikleme diyodu'dur. Diyak ( DİAC) kelimesi “Diode Alternative Current Switch” kelimelerinin baş harflerinin birleşmesi ile elde edilmiştir. Endüstriyel elektronik uygulamalarında triyakların tetiklenmesinde sıklıkla kullanılır. Gayt uçları kullanılmayan ve birbirine ters paralel bağlı iki tristör gibi veya gayt ucu olmayan triyak gibi düşünülebilir. İletime geçme gerilimleri sabit olduğu için gerilim kontrolü anahtar olarak da kullanılabilir.

 

Diyak'ın Yapısı ve Çalışması

Diyak, bir sinyali (akımı) belli bir seviyeye kadar  (her diyak'ın belli bir geçirme gerilimi vardır) geçirmez. Daha açık bir İfade kullanırsak: Uçlarına uygulanan gerilim 20-45 Volt arasında olduğunda iletken hale geçer.

Sağlamlık Kontrolü

Diyak ölçme bağlantısı ve pano görüntüsü Diyak'ı AVO metre ile aşağıdaki gibi ölçmeye çalışınız. Her iki yönde yüksek direnç ölçeceksiniz. Eğer bu sonuca vardıysanız, diyak sağlamdır diyebilirsiniz. 

Direnç Nedir?

Direncin kelime anlamı, bir şeye karşı gösterilen zorluktur. Devre elemanı olan dirençte devrede akıma karşı bir zorluk göstererek akım sınırlaması yapar. Elektrik enerjisi direnç üzerinde ısıya dönüşerek harcanır. 

Direncin birimi ''Ohm'' 'dur. Ohm 'un ast katları; pikoohm, nanoohm, mikroohm, miliohm, üst katları ise; kiloohm, megaohm ve gigaohm 'dur.

Direnç Devrelerde

Devreden geçen akımı sınırlayarak belli bir değerde tutmak,

Devrenin besleme gerilimini bölüp küçülterek diğer elemanların çalışmasını sağlamak,

Hassas devre elemanlarının yüksek akımdan zarar görmesini engellemek,

Yük (alıcı) görevi yapmak ve

Isı enerjisi elde etmek gibi amaçlarla kullanılır.

Direnç Ölçümü

Direnç değeri, ohm metrenin veya multimetrenin devredeki dirence paralel bağlanması sonucu ölçülür.

Bir elektrik devresinde direnci ölçmek için her şeyden önce devrenin beslemesi kesmeli, yani direnç üzerinde herhangi bir gerilim olmamalıdır. Direnci ölçmek için multimetrenin komütatörü ( Ω ) pozisyonunda olmalıdır. Ölçüm kablolarından kırmızı olanın fişini V mA Ω prizine, siyah olanın fişini ise COM prizine takıp, direnç ölçümü, aleti devreye paralel bağlayarak yapılmalıdır.

Fiber Optik Sensör

Fiber optik sensör sistemi, uzaktaki bir sensöre veya yükseltece bağlı fiber optik kablodan oluşur. Sensör ışığı alır, yayar ve ışık enerjisini elektriksel sinyale dönüştürür.  Kablo, sensöre uzak olan yada sensörün girmesinin mümkün olmadığı yerlerde ışığı taşıyan mekaniksel bir komponenttir. Fiber optik kablo, kaplama maddesi ile sarılmış plastik veya cam çekirdek içerir. Bu iki maddenin arasındaki yoğunluk farkı kablonun tam yansıma prensibi ile uyumlu çalışmasını sağlar.

 Fiberler; 

Basamak indisli çok modlu fiberler 
Gradyan indisli çok modlu fiberler
Tek modlu fiberler

Fiber Optik Sensörlerin Çalışma Prensibi

Fiber optik içindeki ışığın iletimi tamamen tam yansıma prensibine dayanır. Bu nedenle ışık enerjisi hiçbir kayba uğramaz. Tam yansıma prensibi. Bu prensip iki koşul sağlandığında gerçekleşir;

Kritik açı gelme açısından daha küçük olmalıdır. (Kritik açı fiberin kılıf ve çekirdek maddelerine bağlıdır.) Kılıf maddesinin yoğunluğu çekirdek maddesinin yoğunluğundan daha az olmalıdır

Snell kanunu:
– nisinθi = ntsinθt

Tam yansıma:
- Kritik açı yansıma açısının 90° olduğu gelme açısıdır.
-sinθc = nt /ni
-Çekirdek kılıftan daha büyük kırılma indisine sahiptir.

Fiberoptik Sistem
Bir fiber optik sistem;
Fiber optik kablo
Yükselteç
Efektif sezici alandan oluşur

Bununla beraber, çok modlu fiberlerde yayılan modların fazları ve kutuplanma durumları arasındaki çoğunlukla rastgele ilişkiler ve mod çiftlenimi (kublaj) faz yada kutuplanma modülasyonunun kullanılmasını önler. Böylece aktif çok modlu fiber sensörler, daima genlik modülasyonunu kullanır. Diğer taraftan, tek modlu fiberlerde, faz ve kutuplanma modülasyonunun her ikisi de mümkün olur. Faz modülasyonu, son derece yüksek duyarlılıklar sunabilen fiber temelli interferometrik sensörlerin kullanılmasın imkan sağlar.

Aslında aktif fiber sensörlerine dahil edilebilen bir üçüncü tüp sensör ‘sönen alanlı (evanescant)’ sensördür. Pasif fiber optik sensörlerde algılama, fiberin dışındaki bir bölgede, algılanacak niceliğin ışık üzerinde yapacağı modulasyonun ölçülmesiyle yapılır. Modülasyon, ışık üzerinde ya doğrudan veya bir modülator kullanarak dolaylı olarak yapılır. Optik fiberler sadece ışığı taşımada (yani kaynaktan algılama bölgesine ve algılama bölgesinden dedektöre) kullanılır. Yansıtıcı veya çoğu kez fotonik sensör olarak adlandırılan düzenlemede ışık, hedefi aydınlatmak için fiberler vasıtasıyla taşınır. Hedeften geri yansıyan ve geri dönüş fiberleri ile alınan ışık, fiber uçları ve hedef arasındaki mesafenin bir fonksiyonudur. Böylece, hedefin konumu veya yer değiştirme bir optik alıcıda kaydedilir.

Fiber Optik Sensörlerin Avantajları

Optik fiber hareketli parça veya elektrik devresi içermez ve bu nedenle bütün elektriksel parazitlerden bağımsızdır. Kıvılcım saçma olasılığı yoktur ve bu da sensörün yağ rafinerilerinde,madencilikte,eczacılıkta ve kimyasal işlemlerde güvenle kullanılmasını sağlar. Ayrıca kırılmış fiberi onaran kişi için de elektriksel şok tehlikesi yoktur

Kaynak:http://www.msxlabs.org/forum/soru-cevap/237912-fiber-optik-sensorler-ve-algilama-mekanizmalari-hakkinda-bilgi-verir-misiniz.html#ixzz3CqFg5d4n

Load Cell(Yük hücresi)

Mekanik gerilmeleri elektrik sinyaline dönüştüren elemanlara strain gauge denir. Esnek tabanı sündürecek şekilde yanlardan dışarıya doğru kuvvet uygulandığında ızgara şeklinde döşenmiş iletken telin boyu uzar. Telin boyu uzayınca kesiti azalır ve direnci artar.Basınca bağlı olarak değişim gösteren direnç, köprü devresinde kullanılarak değişime bağlı elektrik sinyali elde edilebilir. Strain gauge'u oluşturan iletken nikel - bakır, nikel - demir, nikel - krom, nikel - platin vb. alaşım olabilir.

Otomasyon endüstrisindeki ağırlık/tork algılayıcı (sensör) olarak genel de load cell kullanılır. Ağırlığın oluşturduğu gerilmeyi ya da burkulmayı elektronik yöntemle ölçmeyi sağlayan dönüştürücülere load cell denir. Gerilme yada burkulma genellikle load-cell 'lar (yük hücreleri) ile ölçülür. Dolayısıyla load cell yapımında strain gauge'lerdan faydalanılır. Load cell'ler çelik karkasa sahip olmakla birlikte genellikle alüminyum çerçeve üzerine yerleştirilen load-cell 'lardan elde edilir. Örneğin  dört adet load-cell farklı yönlerde ve köprü şeklinde bağlanarak alüminyum çerçeve üzerine monte edilip ambalajlandığın da load cell elde edilir. Böyle bir load cell'e farklı yönlerden ağırlık ya da kuvvet uygulandığında; ağırlık ya da kuvvet algılama yeteneğine sahip olur. Load cell'e kuvvet uygulandığında strain gauge'un yapısındaki değişim mekanik, optik, elektrik vb. yöntemlerle algılanabilir. İçerisinden vida, kablo vb. yuvarlak cisim geçirilerek cisimdeki genleşmeyi algılama yeteneğine sahip load cell tipine “center - hole load cell” denir. Resim de center - hole tipi load cell görülmektedir.

              

Load Cell Çeşitleri

1. Endüktif Esaslı basınç transdüserleri

2. Kapasitif Esaslı basınç transdüserleri

3. Kuvars Elektrostatik basınç transdüserleri

4. Piezo-Direnç tipi basınç transdüserleri

Loadcell Modelleri

Loadcell'ler kullanım alanlarının gerektirdiği şekilde imal edilirler bu yüzden çok farklı ve çeşitli modelde loadcell e rastlanılır. Günümüzde 50-100gr dan 1000-2000 ton a kadar geniş bir kapasite aralığında loadcell imal edilebilmektedir. 

Loadceller Nerelerde Kullanılır

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. Montaj sırası noktalarındaki strain gagelerin dirençleri basınca bağlı olarak değişir. Bu değişim ile orantılı olarak da basınç miktarını tespit edebiliriz.

Manyetik Alan Sensörü

Manyetik alan sensörleri mıknatıs (elektromıknatıs, kalıcı mıknatıs) ya da ferromanyetik maddeleri tespit etmek için kullanılırlar. Güç kaynağı olmadan da kullanılan kalıcı mıknatıslar çoğunlukla otomasyon teknolojisinde kullanılmaktadır. Manyetik alan sensörleri endüktif sensörler nazaran daha az kapsama ama daha geniş çalışma alanlarına sahiptir. Ayrıca metal muhafaza ile tamamen kaplanabilmeleri otomasyon teknolojisi ve otomotiv mühendisliğinde yeni uygulama alanları doğurmaktadır. Aşağıdaki şekillerde tüm mıknatısların ürettiği manyetik alanın z-eksenine ve merkeze olan uzaklığa göre değişimini görebilirsiniz. Bu özellikler çerçevesinde mıknatısların varlığı ve sensöre olan uzaklıkları belirlenebilir. 

Çekirdeğin çift taraflı geçirgenliğine bağlı olan bobin endüktivitesinin etkisindeki bobin empedansı ölçülür. Çift taraflı geçirgenlik hem manyetik alanla hem de bobin empedansıyla ters orantılıdır.Sensör bobini sabit genlikli alternatif akımla beslendiğinde bobin empedansı değeriyle ve manyetik alanla doğru orantılı gerilim oluşur. 

Kapasitif Sensör

Kapasitif sensörün iç yapısında elektrot, osilatör, tetikleme ve çıkış katları bulunmaktadır ve sensör havayı dielektrik olarak kabul eden bu RC osilatörü vasıtasıyla kapasitif alan oluşturur. Osilatördaki kapasitörün değeri algılama mesafesinde cisim olmadığı takdirde salınım gerçekleştiremeyecek kadar büyük seçilmiştir. Fakat bu kapasitif alanın içine giren metal veya metal olmayan cisimler, dielektrik seviyesinin değişimine sebep olur, kapasite artmaya ve osilatör de yüksek genlikle salınıma başlar. Osilasyon frekansındaki bu değişim vasıtasıyla sensör algılamasını yapmaktadır. Dielektrik seviyesi (kapasite) değişikliğini etkileyen faktörler :

1. Algılama yüzeyi önündeki cismin uzaklığı ve konumu

2. Cismin boyutları ve şekli

3. Cismin dielektrik katsayısı

Ayrıca sensörün arka kısmında bulunan potansiyometre vasıtasıyla hissetme mesafesi ayarlanabilmektedir. Normal çevre koşullarında ve açık alanda, etkin yüzey üzerinde önlenemeyen nem yoğuşması veya toz birikmesi sebebiyle kapasitif yaklaşım anahtarlarında birleştirilmiş iki elektroda ek olarak yoğuşmanın veya kirlenmenin oluşturacağı kapasite değişimlerini kompanze etmek için devreye bir de kompanzasyon elektrotu konulmuştur.

Kapasitif sensör tüm cisimleri algılar, endüktif sensör ise sadece metalleri algılar.