✅نویز و مشکلات آن در مدارت :
قصد داریم کمی درباره نویز صحبت کنیم. به زبان ساده میشه گفت به هر اختلال ناخواسته ای نویز میگیم پس با یه تعریف چهارچوب دار طرفیم یعنی تو هر حوزه ای با پدیده ی نویز ممکنه مواجه بشیم مثلا آلودگی موجود در هوا یه نوع نویز محیط زیستیه چون ما اصلا نمیخوایم باشه ولی در اثر یه سری عوامل بوجود میاد و ما دوست داریم همیشه آلودگی رو کم یا از بین ببریم.
در این پست ما قصد داریم با نویزهای الکترومغناطیسی آشنا بشیم و تاثیر آن بر مدارتمون و راه های جلوگیریشو بررسی کنیم.
در حوزه مهندسی برق به جریان , ولتاژ یا میدان الکترومغناطیسی ناخواسته ای که بر روی سیگنال اصلی ما سوار میشن و تشخیص سیگنالو دشوار میکنند , نویز میگیم که این سیگنال ها میتونه برای مدارات ما مخرب باشه و کارکردشونو دچار اختلال کنه یا حتی بسوزونتشون.
همونطور که میدونیم بارهای الکتریکی ساکن مولد میدان الکتریکی هستن و حرکت یکنواخت بارها ( یا همون جریان الکتریکی) میدان مغناطیسی رو ایجاد میکنه و اگر حرکت الکترونها به صورت شتابدار باشه , تشعشع الکترومغناطیسی رو موجب میشه. طبق نظریات الکترومغناطیس (که از مرحوم فارادی به یاد مونده) میدان های الکترومغناطیسی میتونه ولتاژ و جریان در مدار بوجود بیاره و همینطور برعکس.
پس هدف ما درحوزه ی برق کاهش میدانهای الکترومغناطیسی در نتیجه کاهش ولتاژ و جریان ناخواسته ای که در اثر اون در مدارات و سیستم هامون بوجود میاد. به این مبحث در مهندسی برق EMI(Electromagnetic interference) یا تداخل الکترومغناطیسی میگن.
حالا منابع نویز چیا میتونه باشه؟ به صورت معمول 3 دسته منبع برای نویزها در نظر میگیرن: 1- منابع نویز ذاتی : مثل نویز گرمایی که در اثر نوسانات تصادفی در سیستم های فیزیکی بوجود میاد مثلا با افزایش دما ممکنه کار یک آی سی دچار اختلال بشه 2- نویز ادوات الکتریکی موجود در مدار: نویزهایی که توسط وسایلی که در مداراتمون هست بوجود میاد مثل نویزای ناشی از موتورها,سوییچ ها,فرستندههای رادیویی و ... 3- نویز ناشی از اغتشاشات طبیعی و جوی : مثل رعد و برق و تشعشعات خورشیدی. که بحث اصلی ما همون مورد شماره 2 هست.
برای کاهش نویز در مهندسی برق بحث EMC (Electromagnetic compatibility) سازگاری الکترومغناطیسی مطرح میشه یعنی مداراتی بسازیم که با این نویزهای الکترومغناطیس سازگار باشه و رو مدار ما اثری نذاره پس بایستی اول راه های نفوذ نویز به مدارتمونو بشناسیم تا روش جلوگیریشو بفهمیم. به 2 روش نویز میتونه رو مدار ما اثر بذاره:
1- کوپلاژ توسط میدان های الکتریکی و مغناطیسی ) و الکترومغناطیسی ( مانند تشعشع الکترو مغناطیسی : یعنی در اثر میدانهای الکترومغناطیسی که یه سری وسیله هامون در مدار مثل سلف و ترانس و کلید زنی و ... ایجاد میکنه روی سایر ادوات مدارمون (بویژه مدارات آنالوگ و دیجیتال ) ما نویز بیوفته.
2- کوپلاژ هدایتی مانند انتقال نویز از طریق خط تغذیه مشترک : به این معنیه که روی تغذیه ی مدارمون نویز بیوفته و این نویز در کارکرد قطعات الکتریکیمون مشکل ایجاد کنه.
خب حالا چندتا نکته عملی کاهش نویز تو مداراتمونو میگیم :
1- جدا کردن زمین مدارات :
اگه مدارمون دارای بخش های زیر هست بهتره زمین هاشون جدا باشه و به صورت زیر تقسیم بندی کنیم:
زمین آنالوگ : مثل تقویت کننده هامون شامل آپ امپ ها و ...
زمین دیجیتال : شامل مدارات کنترلی مثل میکروکنترلر و ...
زمین قدرت )رله ها ، موتورها , سوییچ ها و مانند آن( : مداری که بیشترین نویز رو ایجاد میکنه
این تقسیم بندی به این علت انجام میشه که نویزهایی که تو هر کدام از بخش هامون هست ممکنه برا خود اون بخش خیلی چیز مهمی نباشه اما برا بخش دیگه فاجعه باشه مثلا نویز روی سوییچ قدرت مثل IGBT که قراره مثلا 1200 ولت رو قطع و وصل کنه با فرکانس چند کیلوهرتز مثلا تو حد 20 -30 ولت باشه که برا بخش قدرت مشکلی پیش نیاد ولی این نویز از طریق زمین مشترک (اگر جدا نکنیم) به بخش دیجیتال ما که قراره مثلا با ولتاژ 3.3 یا 5 ولت کار کنه کل مدار دیجیتالو بسوزونه. روش جداسازی هم معمولا یا با ترانس ایزوله یا اپتوکوپلر و یا استفاده مبدلهای MinMax هست که به ما یه سری ولتاژ میده که بهم ربطی نداره.
@electroscience
قصد داریم کمی درباره نویز صحبت کنیم. به زبان ساده میشه گفت به هر اختلال ناخواسته ای نویز میگیم پس با یه تعریف چهارچوب دار طرفیم یعنی تو هر حوزه ای با پدیده ی نویز ممکنه مواجه بشیم مثلا آلودگی موجود در هوا یه نوع نویز محیط زیستیه چون ما اصلا نمیخوایم باشه ولی در اثر یه سری عوامل بوجود میاد و ما دوست داریم همیشه آلودگی رو کم یا از بین ببریم.
در این پست ما قصد داریم با نویزهای الکترومغناطیسی آشنا بشیم و تاثیر آن بر مدارتمون و راه های جلوگیریشو بررسی کنیم.
در حوزه مهندسی برق به جریان , ولتاژ یا میدان الکترومغناطیسی ناخواسته ای که بر روی سیگنال اصلی ما سوار میشن و تشخیص سیگنالو دشوار میکنند , نویز میگیم که این سیگنال ها میتونه برای مدارات ما مخرب باشه و کارکردشونو دچار اختلال کنه یا حتی بسوزونتشون.
همونطور که میدونیم بارهای الکتریکی ساکن مولد میدان الکتریکی هستن و حرکت یکنواخت بارها ( یا همون جریان الکتریکی) میدان مغناطیسی رو ایجاد میکنه و اگر حرکت الکترونها به صورت شتابدار باشه , تشعشع الکترومغناطیسی رو موجب میشه. طبق نظریات الکترومغناطیس (که از مرحوم فارادی به یاد مونده) میدان های الکترومغناطیسی میتونه ولتاژ و جریان در مدار بوجود بیاره و همینطور برعکس.
پس هدف ما درحوزه ی برق کاهش میدانهای الکترومغناطیسی در نتیجه کاهش ولتاژ و جریان ناخواسته ای که در اثر اون در مدارات و سیستم هامون بوجود میاد. به این مبحث در مهندسی برق EMI(Electromagnetic interference) یا تداخل الکترومغناطیسی میگن.
حالا منابع نویز چیا میتونه باشه؟ به صورت معمول 3 دسته منبع برای نویزها در نظر میگیرن: 1- منابع نویز ذاتی : مثل نویز گرمایی که در اثر نوسانات تصادفی در سیستم های فیزیکی بوجود میاد مثلا با افزایش دما ممکنه کار یک آی سی دچار اختلال بشه 2- نویز ادوات الکتریکی موجود در مدار: نویزهایی که توسط وسایلی که در مداراتمون هست بوجود میاد مثل نویزای ناشی از موتورها,سوییچ ها,فرستندههای رادیویی و ... 3- نویز ناشی از اغتشاشات طبیعی و جوی : مثل رعد و برق و تشعشعات خورشیدی. که بحث اصلی ما همون مورد شماره 2 هست.
برای کاهش نویز در مهندسی برق بحث EMC (Electromagnetic compatibility) سازگاری الکترومغناطیسی مطرح میشه یعنی مداراتی بسازیم که با این نویزهای الکترومغناطیس سازگار باشه و رو مدار ما اثری نذاره پس بایستی اول راه های نفوذ نویز به مدارتمونو بشناسیم تا روش جلوگیریشو بفهمیم. به 2 روش نویز میتونه رو مدار ما اثر بذاره:
1- کوپلاژ توسط میدان های الکتریکی و مغناطیسی ) و الکترومغناطیسی ( مانند تشعشع الکترو مغناطیسی : یعنی در اثر میدانهای الکترومغناطیسی که یه سری وسیله هامون در مدار مثل سلف و ترانس و کلید زنی و ... ایجاد میکنه روی سایر ادوات مدارمون (بویژه مدارات آنالوگ و دیجیتال ) ما نویز بیوفته.
2- کوپلاژ هدایتی مانند انتقال نویز از طریق خط تغذیه مشترک : به این معنیه که روی تغذیه ی مدارمون نویز بیوفته و این نویز در کارکرد قطعات الکتریکیمون مشکل ایجاد کنه.
خب حالا چندتا نکته عملی کاهش نویز تو مداراتمونو میگیم :
1- جدا کردن زمین مدارات :
اگه مدارمون دارای بخش های زیر هست بهتره زمین هاشون جدا باشه و به صورت زیر تقسیم بندی کنیم:
زمین آنالوگ : مثل تقویت کننده هامون شامل آپ امپ ها و ...
زمین دیجیتال : شامل مدارات کنترلی مثل میکروکنترلر و ...
زمین قدرت )رله ها ، موتورها , سوییچ ها و مانند آن( : مداری که بیشترین نویز رو ایجاد میکنه
این تقسیم بندی به این علت انجام میشه که نویزهایی که تو هر کدام از بخش هامون هست ممکنه برا خود اون بخش خیلی چیز مهمی نباشه اما برا بخش دیگه فاجعه باشه مثلا نویز روی سوییچ قدرت مثل IGBT که قراره مثلا 1200 ولت رو قطع و وصل کنه با فرکانس چند کیلوهرتز مثلا تو حد 20 -30 ولت باشه که برا بخش قدرت مشکلی پیش نیاد ولی این نویز از طریق زمین مشترک (اگر جدا نکنیم) به بخش دیجیتال ما که قراره مثلا با ولتاژ 3.3 یا 5 ولت کار کنه کل مدار دیجیتالو بسوزونه. روش جداسازی هم معمولا یا با ترانس ایزوله یا اپتوکوپلر و یا استفاده مبدلهای MinMax هست که به ما یه سری ولتاژ میده که بهم ربطی نداره.
@electroscience
✅ برای کاهش نویز در مهندسی برق بحث EMC (Electromagnetic compatibility) سازگاری الکترومغناطیسی مطرح میشه یعنی مداراتی بسازیم که با این نویزهای الکترومغناطیس سازگار باشه و رو مدار ما اثری نذاره پس بایستی اول راه های نفوذ نویز به مدارتمونو بشناسیم تا روش جلوگیریشو بفهمیم. به 2 روش نویز میتونه رو مدار ما اثر بذاره:
1- کوپلاژ توسط میدان های الکتریکی و مغناطیسی ) و الکترومغناطیسی ( مانند تشعشع الکترو مغناطیسی : یعنی در اثر میدانهای الکترومغناطیسی که یه سری وسیله هامون در مدار مثل سلف و ترانس و کلید زنی و ... ایجاد میکنه روی سایر ادوات مدارمون (بویژه مدارات آنالوگ و دیجیتال ) ما نویز بیوفته.
2- کوپلاژ هدایتی مانند انتقال نویز از طریق خط تغذیه مشترک : به این معنیه که روی تغذیه ی مدارمون نویز بیوفته و این نویز در کارکرد قطعات الکتریکیمون مشکل ایجاد کنه.
خب حالا چندتا نکته عملی کاهش نویز تو مداراتمونو میگیم :
1- جدا کردن زمین مدارات :
اگه مدارمون دارای بخش های زیر هست بهتره زمین هاشون جدا باشه و به صورت زیر تقسیم بندی کنیم:
زمین آنالوگ : مثل تقویت کننده هامون شامل آپ امپ ها و ...
زمین دیجیتال : شامل مدارات کنترلی مثل میکروکنترلر و ...
زمین قدرت )رله ها ، موتورها , سوییچ ها و مانند آن( : مداری که بیشترین نویز رو ایجاد میکنه
این تقسیم بندی به این علت انجام میشه که نویزهایی که تو هر کدام از بخش هامون هست ممکنه برا خود اون بخش خیلی چیز مهمی نباشه اما برا بخش دیگه فاجعه باشه مثلا نویز روی سوییچ قدرت مثل IGBT که قراره مثلا 1200 ولت رو قطع و وصل کنه با فرکانس چند کیلوهرتز مثلا تو حد 20 -30 ولت باشه که برا بخش قدرت مشکلی پیش نیاد ولی این نویز از طریق زمین مشترک (اگر جدا نکنیم) به بخش دیجیتال ما که قراره مثلا با ولتاژ 3.3 یا 5 ولت کار کنه کل مدار دیجیتالو بسوزونه. روش جداسازی هم معمولا یا با ترانس ایزوله یا اپتوکوپلر و یا استفاده مبدلهای MinMax هست که به ما یه سری ولتاژ میده که بهم ربطی نداره.
در بخش بعدی با سایر روش ها آشنا میشویم . امیدوارم مفید واقع شده باشه.
توضیحات شکل بالا: یک تستر EMI مدار رو میبینید که میزان تشعشعات الکترومغناطیسی اندازه گیری را اندازه میگیره به این وسیله که تو اون حلقه ی بسته ولتاژ و در نیجه جریان القا میشه.
@electroscience
1- کوپلاژ توسط میدان های الکتریکی و مغناطیسی ) و الکترومغناطیسی ( مانند تشعشع الکترو مغناطیسی : یعنی در اثر میدانهای الکترومغناطیسی که یه سری وسیله هامون در مدار مثل سلف و ترانس و کلید زنی و ... ایجاد میکنه روی سایر ادوات مدارمون (بویژه مدارات آنالوگ و دیجیتال ) ما نویز بیوفته.
2- کوپلاژ هدایتی مانند انتقال نویز از طریق خط تغذیه مشترک : به این معنیه که روی تغذیه ی مدارمون نویز بیوفته و این نویز در کارکرد قطعات الکتریکیمون مشکل ایجاد کنه.
خب حالا چندتا نکته عملی کاهش نویز تو مداراتمونو میگیم :
1- جدا کردن زمین مدارات :
اگه مدارمون دارای بخش های زیر هست بهتره زمین هاشون جدا باشه و به صورت زیر تقسیم بندی کنیم:
زمین آنالوگ : مثل تقویت کننده هامون شامل آپ امپ ها و ...
زمین دیجیتال : شامل مدارات کنترلی مثل میکروکنترلر و ...
زمین قدرت )رله ها ، موتورها , سوییچ ها و مانند آن( : مداری که بیشترین نویز رو ایجاد میکنه
این تقسیم بندی به این علت انجام میشه که نویزهایی که تو هر کدام از بخش هامون هست ممکنه برا خود اون بخش خیلی چیز مهمی نباشه اما برا بخش دیگه فاجعه باشه مثلا نویز روی سوییچ قدرت مثل IGBT که قراره مثلا 1200 ولت رو قطع و وصل کنه با فرکانس چند کیلوهرتز مثلا تو حد 20 -30 ولت باشه که برا بخش قدرت مشکلی پیش نیاد ولی این نویز از طریق زمین مشترک (اگر جدا نکنیم) به بخش دیجیتال ما که قراره مثلا با ولتاژ 3.3 یا 5 ولت کار کنه کل مدار دیجیتالو بسوزونه. روش جداسازی هم معمولا یا با ترانس ایزوله یا اپتوکوپلر و یا استفاده مبدلهای MinMax هست که به ما یه سری ولتاژ میده که بهم ربطی نداره.
در بخش بعدی با سایر روش ها آشنا میشویم . امیدوارم مفید واقع شده باشه.
توضیحات شکل بالا: یک تستر EMI مدار رو میبینید که میزان تشعشعات الکترومغناطیسی اندازه گیری را اندازه میگیره به این وسیله که تو اون حلقه ی بسته ولتاژ و در نیجه جریان القا میشه.
@electroscience
✅ در این پست نحوه ی ساخت یه تاس الکترونیکی جمع و جور آشنا میشیم.ابتدا قطعات مورد نیاز :
1) آی سی CD4093
2) 7 عدد LED
3) آی سی 7490
4) کلید فشاری
5) مقاومت های 1 کیلو اهم , 10 کیلو اهم
6) ترانزیستور BC548
7) خازن 100 پیکوفاراد
تاس دارای اعداد ۱ تا ۶ هستش و ما در ساخت این تاس از ۷ عدد ال ای دی استفاده کردیم که همان شکل تاس را بسازیم که به صورت نقطه ای است.در مدارمون از یه آی سی شمارنده ی (کانتر)۷۴۹۰ و یه آی سی NAND به شماره یCD4093 استفاده کردیم. از این شمارنده ی باینری ۳ بیتی استفاده شده تا اعداد تاس به درستی رعایت شود.
ما یه پالس نیاز داریم که به صورت فرکانس بالا باشه و بوسیله ی ۲ گیت NAND و خازن C1 و مقاومت R9 این پالس رو تولید میکنیم و وقتی کاربر کلید رو میزنه به ناگه یک عددی را انتخاب کرده (بوسیله پالس تولید شده) و ال ای دی ها متناسب با عدد روشن میشوند.
به این سادگی یه تاس الکتریکی ساختیم.
@electroscience
1) آی سی CD4093
2) 7 عدد LED
3) آی سی 7490
4) کلید فشاری
5) مقاومت های 1 کیلو اهم , 10 کیلو اهم
6) ترانزیستور BC548
7) خازن 100 پیکوفاراد
تاس دارای اعداد ۱ تا ۶ هستش و ما در ساخت این تاس از ۷ عدد ال ای دی استفاده کردیم که همان شکل تاس را بسازیم که به صورت نقطه ای است.در مدارمون از یه آی سی شمارنده ی (کانتر)۷۴۹۰ و یه آی سی NAND به شماره یCD4093 استفاده کردیم. از این شمارنده ی باینری ۳ بیتی استفاده شده تا اعداد تاس به درستی رعایت شود.
ما یه پالس نیاز داریم که به صورت فرکانس بالا باشه و بوسیله ی ۲ گیت NAND و خازن C1 و مقاومت R9 این پالس رو تولید میکنیم و وقتی کاربر کلید رو میزنه به ناگه یک عددی را انتخاب کرده (بوسیله پالس تولید شده) و ال ای دی ها متناسب با عدد روشن میشوند.
به این سادگی یه تاس الکتریکی ساختیم.
@electroscience
✅ساخت یک هیتر برقی کوچک :
در این بخش قصد داریم آموزش ساخت یک هیتر برقی 80 وات 12 ولتی را بدهیم.
🔵 گام اول : قطعات و ابزار موردنیاز
قطعات مورد نیاز:
1) یک فن 12ولتی کامپیوتر (به ابعاد 4x4x1cm)
2) مقداری سیم (حداقل 1mm ضخامت)
3) حدود 1 متر سیم نیکروم نازک (می توانید این سیم را از داخل یک سشوار که خراب شده است استفاده کنید)
4) حدود 15 سانتی متر سیم مسی یا فلزی
5) یک صفحه فلزی (حداقل دارای ابعاد 4x16cm باشد)
6) 4 عدد پیچ
7) مقدار لنت الکتریکی سیاه و سفید
8) توری آهنی
ابزار مورد نیاز:
1) یک هویه لحیم کاری
2) اره آهن بری
3) مولتی متر
4) فندک
5) پیچ گشتی
🔵 گام دوم : بخش المان های حرارتی (تصویر مربوط به هر گام در شکل آمده است):
ابتدا سیم های نیکروم را به اندازه ای میبریم که مقاومتش حدود 8.6 اهم باشد چون میخواهیم از هر سیم نیکروم حدود 1.4 آمپر جریان عبور کند. سپس بعد از اینکه یک سیم نیکروم به مقاومت 8.6 اهم جدا کردیم 4 سیم نیکروم دیگر هم به همین ابعاد میبریم. سپس با استفاده از 2 میله فلزی این 5 سیم نیکروم را با هم موازی میکنیم که در بخش بعد بیشتر توضیح میدهیم:
🔵 گام سوم : ساخت هیتر برقی :
روی فن کامپیوتر دو میله فلزی را بین پیچ ها قرار میدهیم مطابق شکل و سپس 5 سیم نیکروم را روی آن به صورت موازی با هم لحیم میکنیم:
🔵 گام چهارم : وصل کردن سیم ها:
2 سیم برای فن لحیم میکنیم سپس 2 سیم هم در بر روی 2 میله فلزی (محل اتصالات 5 سیم نیکروم موازی) زیر پیچ ها سیم قرار میدهیم تا از سر اتصالات 5 نیکروم 2 سیم خارج کنیم سپس سیمهای فن را با سیم هایی که روی میله های فلزی قرار دادیم , موازی میکنیم:
🔵 گام پنجم : ساخت بدنه فلزی.
🔵 گام ششم : محصول نهایی.
@electroscience
در این بخش قصد داریم آموزش ساخت یک هیتر برقی 80 وات 12 ولتی را بدهیم.
🔵 گام اول : قطعات و ابزار موردنیاز
قطعات مورد نیاز:
1) یک فن 12ولتی کامپیوتر (به ابعاد 4x4x1cm)
2) مقداری سیم (حداقل 1mm ضخامت)
3) حدود 1 متر سیم نیکروم نازک (می توانید این سیم را از داخل یک سشوار که خراب شده است استفاده کنید)
4) حدود 15 سانتی متر سیم مسی یا فلزی
5) یک صفحه فلزی (حداقل دارای ابعاد 4x16cm باشد)
6) 4 عدد پیچ
7) مقدار لنت الکتریکی سیاه و سفید
8) توری آهنی
ابزار مورد نیاز:
1) یک هویه لحیم کاری
2) اره آهن بری
3) مولتی متر
4) فندک
5) پیچ گشتی
🔵 گام دوم : بخش المان های حرارتی (تصویر مربوط به هر گام در شکل آمده است):
ابتدا سیم های نیکروم را به اندازه ای میبریم که مقاومتش حدود 8.6 اهم باشد چون میخواهیم از هر سیم نیکروم حدود 1.4 آمپر جریان عبور کند. سپس بعد از اینکه یک سیم نیکروم به مقاومت 8.6 اهم جدا کردیم 4 سیم نیکروم دیگر هم به همین ابعاد میبریم. سپس با استفاده از 2 میله فلزی این 5 سیم نیکروم را با هم موازی میکنیم که در بخش بعد بیشتر توضیح میدهیم:
🔵 گام سوم : ساخت هیتر برقی :
روی فن کامپیوتر دو میله فلزی را بین پیچ ها قرار میدهیم مطابق شکل و سپس 5 سیم نیکروم را روی آن به صورت موازی با هم لحیم میکنیم:
🔵 گام چهارم : وصل کردن سیم ها:
2 سیم برای فن لحیم میکنیم سپس 2 سیم هم در بر روی 2 میله فلزی (محل اتصالات 5 سیم نیکروم موازی) زیر پیچ ها سیم قرار میدهیم تا از سر اتصالات 5 نیکروم 2 سیم خارج کنیم سپس سیمهای فن را با سیم هایی که روی میله های فلزی قرار دادیم , موازی میکنیم:
🔵 گام پنجم : ساخت بدنه فلزی.
🔵 گام ششم : محصول نهایی.
@electroscience
✅ساخت ساعت میوهای:
وسایل مورد نیاز در این آزمایش:
دو پرتقال (یا هر میوهای از خانواده مرکبات)
دو سکه
دو گیره کاغذ
سه قطعه از سیم مسی دندان سوسماری (حدود 6-8 اینچ)
یک ساعت زنگدار دیجیتالی باتریخور
قیچی و / یا چاقو
در مرحله اول یه سیم دندان سوسماری را به یک سکه متصل میکنیم و سر دیگر را به گیره کاغذ میزنیم و سپس این دوسر را وارد پرتقال میکنیم. به 2 جفت سیم دندان سوسماری و 2 عدد پرتقال نیاز داریم .
در مرحله ی دوم اتصالات سر دیگر سیم دندانه سوسماری را به جا باتری یک ساعت وصل میکنیم و این پرتقال ها و فلزاتی که در داخلشان قرار دادیم نقش یک باتری الکتروشیمیایی را بازی میکنند و موجب میشود ساعت دیجیتالی کار کند.
@electroscience
وسایل مورد نیاز در این آزمایش:
دو پرتقال (یا هر میوهای از خانواده مرکبات)
دو سکه
دو گیره کاغذ
سه قطعه از سیم مسی دندان سوسماری (حدود 6-8 اینچ)
یک ساعت زنگدار دیجیتالی باتریخور
قیچی و / یا چاقو
در مرحله اول یه سیم دندان سوسماری را به یک سکه متصل میکنیم و سر دیگر را به گیره کاغذ میزنیم و سپس این دوسر را وارد پرتقال میکنیم. به 2 جفت سیم دندان سوسماری و 2 عدد پرتقال نیاز داریم .
در مرحله ی دوم اتصالات سر دیگر سیم دندانه سوسماری را به جا باتری یک ساعت وصل میکنیم و این پرتقال ها و فلزاتی که در داخلشان قرار دادیم نقش یک باتری الکتروشیمیایی را بازی میکنند و موجب میشود ساعت دیجیتالی کار کند.
@electroscience
✅ دیودهای زنر:
این نوع از دیودها یک ولتاژ مرجع پایدار را فراهم می کند، در نتیجه یک نوع بسیار مفید است و در مقادیر گسترده ای از ولتاژ زنر وجود دارد که استفاده می شود. در این نوع از دیودها , دیود در بایاس معکوس خود کار میکند، و در یک ولتاژ خاص که در نمودر ولتاژ جریان مشخص است , شکسته میشود. در دیود زنر اگر جریان عبوری را توسط یک مقاومت محدود کنیم یک ولتاژ پایدار تولید میشود. در منابع تغذیه، این دیودها به طور گسترده ای برای ایجاد یک ولتاژ مرجع مورد استفاده میشوند.
@electroscience
این نوع از دیودها یک ولتاژ مرجع پایدار را فراهم می کند، در نتیجه یک نوع بسیار مفید است و در مقادیر گسترده ای از ولتاژ زنر وجود دارد که استفاده می شود. در این نوع از دیودها , دیود در بایاس معکوس خود کار میکند، و در یک ولتاژ خاص که در نمودر ولتاژ جریان مشخص است , شکسته میشود. در دیود زنر اگر جریان عبوری را توسط یک مقاومت محدود کنیم یک ولتاژ پایدار تولید میشود. در منابع تغذیه، این دیودها به طور گسترده ای برای ایجاد یک ولتاژ مرجع مورد استفاده میشوند.
@electroscience
گاورنر چیست!؟؟؟
سرعت چرخش ژنراتور سنکرون فرکانس شبکه رو تعیین می کنه.
وقتی که ژنراتور زیر بار قرار میگیره باتوجه به مصرف کننده ای که به آن متصل شده افت سرعت پیدا می کنه و در نتیجه فرکانس برق خروجی تغییر می کنه.
همانطور که میدانید تغییرات فرکانس برای بار به شدت مضر است و تغییر فرکانس خروجی اصلا قابل قبول نیست.
به همین دلیل باید قطعه ای تغییرات سرعت را حس کرده و با تنظیم سوخت سرعت را کنترل کند.
به این وسیله که این کنترل را انجام می دهد گاورنر می گویند.
به زبان ساده گاورنر سرعت را کنترل می کند که فرکانس خروجی ثابت بماند.
گاورنرها به 3 دسته تقسيم می شوند:
- گاورنر مكانيكی
- گاورنر الكترومكانيكی
️ - گاورنر الكترونيكی
@electroscience
سرعت چرخش ژنراتور سنکرون فرکانس شبکه رو تعیین می کنه.
وقتی که ژنراتور زیر بار قرار میگیره باتوجه به مصرف کننده ای که به آن متصل شده افت سرعت پیدا می کنه و در نتیجه فرکانس برق خروجی تغییر می کنه.
همانطور که میدانید تغییرات فرکانس برای بار به شدت مضر است و تغییر فرکانس خروجی اصلا قابل قبول نیست.
به همین دلیل باید قطعه ای تغییرات سرعت را حس کرده و با تنظیم سوخت سرعت را کنترل کند.
به این وسیله که این کنترل را انجام می دهد گاورنر می گویند.
به زبان ساده گاورنر سرعت را کنترل می کند که فرکانس خروجی ثابت بماند.
گاورنرها به 3 دسته تقسيم می شوند:
- گاورنر مكانيكی
- گاورنر الكترومكانيكی
️ - گاورنر الكترونيكی
@electroscience
✅ تست FRA برای ترانسفورمرها:
این تست یک تست بسیار جالب است که برای شناسایی عیوب سیم پیچ و هسته ی ترانسفورمرها استفاده میشود. FRA مخفف Frequency Response Analysis است. ایده ی این تست از اینجا می آید که ترانسفورماتور قدرت را می توان به عنوان یک شبکه پیچیده الکتریکی متشکل از خازن، سلف و مقاومت در نظر گرفت. هر یک از شبکه های الکتریکی پاسخ فرکانسی منحصر به فرد خود را دارند. بنابراین معمولا پاسخ فرکانسی یک سیستم حکم اثر انگشت را برای آن سیستم را دارد. تغییرات هندسی در داخل و بین عناصر این شبکه موجب تغییر در پاسخ فرکانسی آن سیستم میشود. تفاوت بین پاسخ فرکانسی یک سیستم نشان از تغییرات موضعی یا الکتریکی اجزای داخلی آن دارد. خطاهای مختلف به طور مستقیم به بخش های مختلفی از محدوده فرکانس مربوط است و معمولا می توانید از یکدیگر این خطاها را تمیز داد. مشکلاتی از ترانس که بوسیله این روش میتوان سنجید عبارتند از :
تغییر شکل - محوری و شعاعی سیم پیچ ها
جابجایی بین سیم پیچ های فشار قوی و فشار ضعیف
فروپاشی ناشی از تخلیه جزئی
دورهایی از سیم پیچی اگر اتصال کوتاه و یا مدار باز شوند
خطای زمین هسته
جابجایی هسته
شکسته شدن اتصالات داخلی بین سیم پیچ ها
مشکل در اتصالات داخلی
چه مواقعی از تست FRA استفاده میکنیم؟
بعد از آزمایش اتصال کوتاه تا ببینند که سیم پیچ ها در اثر نیروی اتصال کوتاه دفرمه نشده باشند.
قبل و بعد از حمل و نقل ترانس که در اثر ضربه سیم پیچ آسیب ندیده باشد
پس از وقوع خطاهای جریان بالا
برای تست های روتین دوره ای
پس از اینکه مقادیر مانیتور شده ی ترانس تغییرات قابل توجهی داشته باشد
پس از مشاهده نتایج غیرعادی در تست های دوره ای ترانس
نحوه اندازه گیری:
دستگاه FRAnalyzer یک ولتاژ تحریک سینوسی را تزریق میکند که فرکانس آن به طور مداوم افزایش میابد و این سیگنال را به انتهای یک سیم پیچ ترانسفورماتور میدهیم و سیگنال بازگشتی را از انتهای دیگر سیم پیچ میسنجد. مقایسه سیگنال های ورودی و خروجی پاسخ فرکانس منحصر به فردی دارد که می تواند با داده های مرجع مقایسه شود . هر گونه انحراف نشان می دهد که تغییرات هندسی و / یا الکتریکی در درون ترانسفورماتور رخ داده است. این اطلاعات توسط دستگاه FRAnalyzer به یک لپ تاب یا کامپیوتر فرستاده میشود و میتوان توسط نرم افزاری که با دستگاه ارایه میشود , تحلیل را انجام داد.
@electroscience
این تست یک تست بسیار جالب است که برای شناسایی عیوب سیم پیچ و هسته ی ترانسفورمرها استفاده میشود. FRA مخفف Frequency Response Analysis است. ایده ی این تست از اینجا می آید که ترانسفورماتور قدرت را می توان به عنوان یک شبکه پیچیده الکتریکی متشکل از خازن، سلف و مقاومت در نظر گرفت. هر یک از شبکه های الکتریکی پاسخ فرکانسی منحصر به فرد خود را دارند. بنابراین معمولا پاسخ فرکانسی یک سیستم حکم اثر انگشت را برای آن سیستم را دارد. تغییرات هندسی در داخل و بین عناصر این شبکه موجب تغییر در پاسخ فرکانسی آن سیستم میشود. تفاوت بین پاسخ فرکانسی یک سیستم نشان از تغییرات موضعی یا الکتریکی اجزای داخلی آن دارد. خطاهای مختلف به طور مستقیم به بخش های مختلفی از محدوده فرکانس مربوط است و معمولا می توانید از یکدیگر این خطاها را تمیز داد. مشکلاتی از ترانس که بوسیله این روش میتوان سنجید عبارتند از :
تغییر شکل - محوری و شعاعی سیم پیچ ها
جابجایی بین سیم پیچ های فشار قوی و فشار ضعیف
فروپاشی ناشی از تخلیه جزئی
دورهایی از سیم پیچی اگر اتصال کوتاه و یا مدار باز شوند
خطای زمین هسته
جابجایی هسته
شکسته شدن اتصالات داخلی بین سیم پیچ ها
مشکل در اتصالات داخلی
چه مواقعی از تست FRA استفاده میکنیم؟
بعد از آزمایش اتصال کوتاه تا ببینند که سیم پیچ ها در اثر نیروی اتصال کوتاه دفرمه نشده باشند.
قبل و بعد از حمل و نقل ترانس که در اثر ضربه سیم پیچ آسیب ندیده باشد
پس از وقوع خطاهای جریان بالا
برای تست های روتین دوره ای
پس از اینکه مقادیر مانیتور شده ی ترانس تغییرات قابل توجهی داشته باشد
پس از مشاهده نتایج غیرعادی در تست های دوره ای ترانس
نحوه اندازه گیری:
دستگاه FRAnalyzer یک ولتاژ تحریک سینوسی را تزریق میکند که فرکانس آن به طور مداوم افزایش میابد و این سیگنال را به انتهای یک سیم پیچ ترانسفورماتور میدهیم و سیگنال بازگشتی را از انتهای دیگر سیم پیچ میسنجد. مقایسه سیگنال های ورودی و خروجی پاسخ فرکانس منحصر به فردی دارد که می تواند با داده های مرجع مقایسه شود . هر گونه انحراف نشان می دهد که تغییرات هندسی و / یا الکتریکی در درون ترانسفورماتور رخ داده است. این اطلاعات توسط دستگاه FRAnalyzer به یک لپ تاب یا کامپیوتر فرستاده میشود و میتوان توسط نرم افزاری که با دستگاه ارایه میشود , تحلیل را انجام داد.
@electroscience