✅چطور صاعقه را به دام بیاندازیم؟
صاعقه و حوادث مرتبط با آن در سرتاسر جهان سالانه بیش از ۲۴ هزار قربانی می‌گیرد، از این رو همواره صاعقه به عنوان حادثه‌ای طبیعی متصور می‌شود که باید از آن برحذر بود و دوری کرد.
براساس گزارش ساينس الرت، با اين‌همه چنين نيروي عظيم طبيعي را مي‌توان به راحتي درون فضايي بسيار كوچك به دام انداخت. اين آزمايش كه به نمودار ليختنبرگ شهرت دارد مي‌تواند بار الكتريكي مانند رعد و برق را درون فضايي از ماده‌اي نارسانا به دام بياندازد.
اين ماده مي‌تواند از جنس هر نوع ماده عايقي باشد، از قبيل شيشه، اكريليك، و يا حتي نسوج بدن انسان. عايق‌ها در طبيعت رساناهاي بسيار ضعيف الكتريكي هستند از اين رو براي به دام انداختن صاعقه در درون آنها بايد اين مواد را از رساناهاي ضعيف به رساناهاي قوي تبديل كرد.
درست مانند صاعقه‌اي كه در ميان ابرها شكل مي‌گيرد، بايد دو سر با بار الكتريكي متضاد وجود داشته باشد،‌مانند ابري با بار الكترونيكي منفي و ابري با بار الكتريكي مثبت. زماني كه بارها به اندازه كافي قدرتمند مي‌شوند، با شدتي بالا تخليه انرژي كرده و ردي سفيد و درخشان از خود به جا مي‌گذارند.
براي به دام انداختن صاعقه بايد ماده‌اي عايق و شفاف مانند شيشه يا اكريليك را در زير دستگاهي به نام لامپ پرتوي كاتدي قرار داد،‌ دستگاهي كه مي‌تواند پرتوي قدرتمند از الكترون‌هاي باردار با سرعتي برابر 99 درصد از سرعت نور ايجاد كند. به منظور اينكه بتوان اين پرتو الكتريكي را به درون مواد عايق وارد كرد بايد از طريق فرايندي به نام پرتوافكني ذرات باردار را وارد ماده عايق كرد.
پس از آن شرايطي مشابه با شرايط ايجاد صاعقه ايجاد خواهد شد: زماني كه الكترون‌هاي لامپ پرتوي كاتدي با بخش باردار ماده عايق برخورد مي‌كند، آن بخش‌ها به در لحظه به موادي رسانا تبديل شده و صاعقه اي مينياتوري اما پرقدرت رخ مي‌دهد.
✳️منبع : همشهری آنلاین
@electroscience

چطور صاعقه را به دام بیاندازیم؟ @electroscience

سوییچ‏های GaN یا نیترید گالیم @electroscience

✅ سوییچ‏های GaN یا نیترید گالیم:
برای اولین بار در 60 سال گذشته، یک تکنولوژی جدید ساخت نیمه هادی با کارایی بیش از همتای سیلیکونی خود و با قیمتی کمتر در سالهای اخیر معرفی شده است. تکنولوژی نیترید گالیم یا GaN بهبود چشمگیری در عملکرد ترانزیستورها و همچنین کاهش در هزینه‏ها را از خود نشان میدهد. ترانزیستورهای GaN نسبت به کلیدهای سیلیکونی دارای کلیدزنی سریع تر در رنج ولتاژ و جریان بالاتری هستند و این ویژگی فوق العاده به ما این امکان را میدهد که فرکانس کلیدزنی خود را در مبدلها افزایش دهیم و این زیادتر شدن فرکانس کلیدزنی موجب کوچتر شدن عناصر ذخیره کننده انرژی مانند سلف و خازن در مبدلها میشود و این موجب میشود که حجم مبدلها به شدت کاهش یابد.
ترانزیستورهای اثر میدانی Gan (GaN field effect transistors) در حال حاضر به صورت ترانزیستورهای تکی (discrete) و همچنین به صورت پل (bridge pack)، با عملکردی 10 برابر بهتر از بهترین MOSFET های سیلیکونی تجاری، در بازار به صورت تجاری موجود هستند. حال تصور کنید که چه اتفاقی می افتد زمانی که بسیاری از سیستمها را بتوان روی یک تراشه کوچک ساخت؟ چه اتفاقی می افتد هنگامی که عملکرد این تراشه 100 برابر بهتر از نوع سیلیکونی خود شود؟ تمام این اتفاقات مزایای تکنولوژی Gan میباشد. امروزه محققان در تلاش هستند تا رنج ولتاژ و جریان کلیدهای Gan را افزایش دهند و به حد کلیدهای سیلیکون کارباید (SiC) برسانند.
@electroscience

آردوینو (arduino) چیست؟ @electroscience

آردوینو (arduino) چیست؟
آریدینو یک پلت فرم الکترونیکی Open-Source است که برای کار کردن راحت و آسان با سخت افزار بر اساس نرم افزار طراحی شده است. بوردهای آردوینو مانند سایر بوردهای میکروکنترلرها می تواند بعنوان مثال ورودی یکی از پایه‏های خود را بخواند مثل یک کلید که وصل شود به 5 ولت و یک خروجی را فعال کند بعنوان مثال یک موتور را بچرخاند و یا یک ال ای دی را روشن کند. پروژه های آردوینو می توانند مستقل باشند و یا با نرم افزاری که روی کامپیوتر شما در حال اجراست (مثل Flash ، Processing، MaxMSP)، ارتباط برقرار کند. بوردهای آردینو را میتوانید به صورت دستی دستی مونتاژ کنید و یا به صورت از پیش مونتاژ شده، خریداری کنید؛ محیط برنامه نویسی open-source را نیز میتوانید به صورت رایگان دانلود کنید (که لینک های دانلود در کانال قرار داده شده است). زبان برنامه نویسی آردوینو، یک پیاده سازی از Wiring(یک پلت فرم محاسباتی و فیزیکی مشابه) است، که بر اساس محیط برنامه نویسی چندرسانه ای Processing کار میکند.
چرا آردوینو؟
تعداد زیادی میکروکنترلر و پلت فرمهای میکروکنترلری دیگر در دنیا موجود است مانند بردهای Parallax Basic Stamp، Netmedia's BX-24، Phidgets، MIT's Handyboard و بسیاری بردهای دیگر که دارای عملکرد مشابهی هستند. کلیه این پلت فرمهای کنترلی دارای جزئیات درهم و برهمی از برنامه نویسی میکروکنترلر هستند و کار با آن برای کسانی که تازه کار هستند را دشوار میکند. بردهای آردوینو فرآیند کار با میکروکنترلرها را آسان کردند و مجموعه دستورالعملها را در یک پکیج easy-to-use جمع بندی نموده اند به همین دلیل مزایایی را برای معلمان، دانش آموزان و مبتدیان علاقه مند نسبت به سایر سیستم های دیگر ارائه می دهد که این مزایا عبارتند از:
ارزان بودن: در مقایسه با سایر پلت فرم های میکروکنترلری، بردهای آردوینو نسبتاً ارزان هستند. ارزان ترین نسخه از ماژول آردوینو می تواند به صورت دستی مونتاژ شود، و حتی ماژول های آردوینو از پیش مونتاژ شده، کمتراز 50 دلار قیمت دارند.
مستقل از سیستم عامل (Cross-platform) بودن: نرم افزار آردوینو روی سیستم های عامل ویندوز، مکینتاش OSX و لینوکس اجرا می شود. اکثر سیستم های میکروکنترلر منحصر به ویندوز شده‏اند.
محیط برنامه نویسی شفاف و ساده: محیط برنامه نویسی آردوینو برای استفاده مبتدیان، بسیار ساده و مناسب است، در عین حال برای استفاده‏ی کاربران حرفه‏ای‏تر محیط آن کاملا منعطف است. برای مدرسان، بر اساس محیط برنامه نویسی Processing به راحتی قابل استفاده است، بدین ترتیب، دانش آموزانی که برنامه نویسی در آن محیط را یاد می گیرند، با ظاهر و باطن آردوینو آشنا خواهند شد.
نرم افزار قابل توسعه و open-source بودن: نرم افزار آردوینو به صورت یک ابزار open-source منتشر شده است.این زبان می تواند از طریق کتابخانه های C++ گسترش یابد، و افرای که می خواهند جزئیات فنی را بفهمند، می توانند از آردوینو گریزی به زبان برنامه نویسی AVR-C که زبان پایه ی آن است، بزنند. به طور مشابه اگر بخواهید، می توانید مستقیما کد AVR-C را درون برنامه های آردوینو خود درج کنید.
سخت افزار قابل توسعه و open-source بودن آن: آردوینو بر اساس میکروکنترلرهای ATMEGA8 و ATMEGA168 شرکت Atmel پایه ریزی شده اند. طرح ماژول ها تحت لیسانس Creative Commons مجوز گرفته اند، بنابراین طراحان با تجربه، میتوانند ماژول خود را ساخته، توسعه داده و آن را بهبود ببخشند. حتی کاربران نسبتاً بی تجربه می توانند یک نسخه بردبوردی از ماژول را جهت فهم شیوه کار آن بسازند و هزینه ای جهت آن نپردازند.
منبع: سایت arduino
سایت آردینو برای شروع کار و دانلود نرم افزارهای موردنیاز: https://www.arduino.cc/en/Guide/HomePage
@electroscience

سنسور جریان ACS712 (اثر هال) @electroscience

✅سنسور جریان ACS712 (اثر هال) :
در این پست قصد داریم با آی سی های سری ACS712 سنسور جریان اثرهال از محصولات شرکت Allegro آشنا شویم. از این سنسورها میتوان برای اندازه گیری جریانهای AC و DC در صنعت، خودرو و سیستمهای ارتباطی و دیگر تجهیزات الکترونیک استفاده کرد. از عمده کاربردهای این سنسور میتوان به کنترل موتور، منابع تغذیه سوئیچینگ و سیستمهای محافظ در برابر اضافه جریان اشاره کرد.این سنسورها در سه رنج جریانی 5 آمپر، 20 آمپر و 30 آمپری در بازار موجود هستند.
این قطعه شامل یک مدار اثر هال دقیق با آفست پایین و یک مسیر جریان از جنس مس با خلوص بالاست. مسیر جریان بگونه ای طراحی شده که از نزدیک چیپ اثر هال عبور میکند. عبور جریان از مسیر هادی مس میدانی مغناطیسی تولید میکند که بوسیله سنسور اثر هال مجتمع شده دریافت و به ولتاژی متناسب با شدت میدان تبدیل میشود. دقت این سنسور بواسطه نزدیکی سیگنال مغناطیس با مبدل اثر هال بهینه شده است. با عبور جریان و ایجاد میدان مغناطیسی ولتاژی متناسب با جریان عبوری توسط آی سی اثر هال ایجاد میشود. ضخامت مسیر جریان در این سنسور بگونه ای است که میتواند تا 5 برابر جریان نامی سنسور را تحمل کند. مقاومت الکتریکی مسیر جریان تنها 1.2 میلی اهم است که نتیجتا توان تلفاتی ناچیزی خوهد داشت. مسیر عبور جریان نیز از لحاظ الکتریکی از قسمت الکترونیک سنسور ایزوله است. این سنسور در قالب SOIC با 8 پایه تولید و عرضه شده است.
✳️مشخصات و مزایا:
مسیر سیگنال آنالوگ با نویز پذیری پایین
قابلیت تنظیم پهنای باند از طریق Filter
زمان پاسخ 5 میکروثانیه به جریان ورودی لحظه‏ای
پهنای باند 50 کیلوهرتز
خطای کلی 1.5 درصد در دمای TA=25
مقاومت 1.2 میلی اهم برای مسیر جریان
حداقل ایزولاسیون ولتاژ 2.1 کیلو ولت بین پینهای 1 تا 4 و پینهای 5 تا 8
ولتاژ تغذیه 5 ولت
ایجاد ولتاژ خروجی متناسب با جریانهای AC و DC
خروجی با پایداری بالا
هیسترزیس مغناطیسی نزدیک به صفر
✳️نحوه کار مدار:
برای آشنایی با نحوه کارکرد این مدار یک آی سی ACS712 ، 5 آمپری را در پروتوس استفاده کرده ایم (مطابق تصویر). ورودی جریان این آی سی بین 0 تا 5 آمپر میتواند باشد. ولتاژ کاری سنسور ACS712، 5+ ولت بوده وخروجی سنسور ولتاژی بین 0 تا 5+ ولت می باشد.
به ازای جریان صفر، ولتاژ خروجی سنسور 2.5+ ولت میباشد، که با ADC 10 بیتی میشود معادل عدد 512 و میزان حساسیت این آی سی 185 میلی ولت بر آمپر میباشد. یعنی به ازای 1 آمپر تغییرات به میزان 185 میلی ولت تغییرات در ولتاژ خروجی VIOUT خواهیم داشت. به این ترتیب با استفاده از مدار نشان داده شده میتوانید خروجی VIOUT را به یک میکروکنترلر دهید و متناسب با جریان و کاربردی که دارید فرامین موردنظر را صادر کنید.
@electroscience

سنسور جریان ACS712 (اثر هال) @electroscience

لحظه برخورد صاعقه به برقگیر برج میلاد و میرا شدن انرژی صاعقه به زمین. @electroscience

#همایش
📢📢انجمن علمی برق دانشگاه علم و صنعت ایران با همکاری خروش برگزار می کند
.
📝 همایش رایگان «آردوئینو چیست؟»
.
ویژه ورودی های 95 و بدون محدودیت برای سایر افراد
. 💢 ایجاد شناخت کلی نسبت به میکرو کنترلر ها
.
💢آشنایی با پلتفرم کاربردی آردوئینو
.
💢 آشنایی با پروژه های تحت آردوئینو
.
💢 چگونه آردوئینو یاد بگیریم؟
.
💢معرفی دوره های آردوئینو
. 🕑 زمان: دوشنبه 95/7/26 ساعت ۱۳:۳۰
.
🏢 مکان: دانشکده برق، آمفی تئاتر ملاصدرا
.

همین حالا ثبت نام کنید:
.
https://evand.ir/events/ardo
.
و یا مراجعه به سایت :
.
www.khorooshgroup.ir
.
.
👈🏻از دانشجویان خارج از دانشگاه مبلغ ۵۰۰۰ تومان بابت هماهنگی مجوز ورود دریافت میشود

انواع موتورهای دی سی @electroscience

✅انواع موتورهای DC:
موتور DC یکی از انواع موتورهای الکتریکی است که به دلیل نوع تغذیه آن که برق DC می‏باشد به موتور DC شهرت یافته است. در این پست قصد داریم انواع موتورهای DC را معرفی کنیم. موتورهای DC را بر اساس نوعی تقسیم بندی میتوان به دو گروه موتورهای براشلس یا بدون جاروبک (brushless motor) و موتورهای براش دار یا با جاروبک(brush motor) تقسیم بندی نمود.
✳️موتورهای با جاروبک:
این نوع موتورها در ساختمان خود دارای جاروبک هستند و از طریق این جاروبک ها برق DC به صورت مکانیکی AC میشود و موجب میشود و موجب می‏شود که از تعامل میدانهای AC در موتور DC گشتاور ایجاد شود. در موتورهای براش دارای یک سیم پیچی آرمیچر است که به صورت متحرک میباشد و بر روی آرمیچر موتور قرار دارد و یک سیم پیچی ساکن نیز دارد که به آن سیم پیچی میدان میگویند و نقش یک آهنربا را دارد بر اساس نحوه ی تغذیه ی همین سیم پیچی میدان ، موتورهای با جاروبک به 4 دسته تقسیم میشوند:
1- آهنربای دائم (Permanent Magnet) : در این نوع از موتورهای جای سیم پیچ تحریک و تولید میدان با استفاده از سیم پیچ از یک آهنربای دائم استفاده میشود که میدان الکتریکی را تولید میکند.
2- موتور شانت: در یک موتور شنت، میدان بطور موازی (شنت) به سیم پیچ آرمیچر متصل می شود. موتور اتصال شنت، تنظیم خوبی از سرعت را ارائه می دهد. سیم پیچ میدان می تواند به طور جداگانه تحریک شده و یا مانند آرمیچر به همان منبع متصل شود.
3- موتور سری: در سری موتورهای DC میدان بصورت سری به آرمیچر متصل می شود. میدان با چند دور سیم بزرگ پیچیده می شود تا بتواند کل جریان آرمیچر را تحمل کند. یکی از مشخصات موتورهای سری، این است که موتور، با مقدار گشتاور شروع زیادی، به پیش می رود. با این حال، سرعت به طور گسترده ای بین حالت بدون بار و بار کامل دائما تغییر می کند. زمانی که به یک سرعت ثابت تحت بارهای متفاوت نیاز باشد، نمی توان از موتور سری استفاده کرد.
4- موتورهای کمپوند : موتور ترکیبی دارای یک میدان اتصال سری با آرمیچر و یک میدان تحریک شنت جداگانه است. میدان سری، گشتاور بهتر شروع و میدان شنت تنظیم بهتر سرعت را فراهم می کند.
معایب موتورهای براش دار:
معایب این موتورها عبارتند از:
براشها و محل تماس آنها به مرور زمان سائیده میشوند.
براشها و محل تماس آنها باید هر از چند گاهی تمیز شوند.
اصطکاک براشها باعث کند کردن چرخش موتور میشود.
اصطکاک براشها باعث اتلاف انرژی و کمتر شدن زمان پرواز میشوند.
اصطکاک براشها باعث کمتر شدن نسبت توان به وزن میشود.

✳️موتورهای بدون جاروبک:
با توجه به معایبی که جاروبکها (براشها) در موتورهای DC ایجاد میکردند ، محققان به فکر حذف آن و جایگزینی برای آن بر آمدند.محققان برای رفع این مشکل مدارات الکترونیکی و سنسورها را جایگزین جاروبک کردند و نحوه کار این موتورها به این صورت است که جای سیم پیچ متحرک روی آرمیچر و سیستم تحریک ثابت روی استاتور با یکدیگر عوض شده اند به این ترتیب که یک آهنربا که نقش سیستم تحریک را دارد بر روی آرمیچر قرار میگیرد و سیم پیچی که روی استاتور قرار دارد با استفاده از پالسهایی که به آن داده میشود یک میدان AC را تولید میکند و درست مشابه اصول عملکرد موتور DC با براش میباشد. از آنجائی که سیم پیچ در این موتورها ساکن است، نیازی به براشها وجود ندارد. کار تقسیم ولتاژ بین سیم پیچها را کنترل کننده سرعت موتور یا ESC انجام میدهد.معمولا موتورهای براشلس دارای 3 سیم میباشند و یکی از نشانه های تشخیص دادن اینکه موتور براشلس یا براش است همین است و اگر دارای دو سیم بود یعنی موتور براش میباشد. ساختمان یک موتور بدون براش در تصویر نشان داده شده است.
@electroscience

جوش انفجاری هادی های خط انتقال @electroscience

✅جوش انفجاری هادی های خط انتقال:
در این پست قصد داریم یکی از روش های امروزی و متداول نحوه اتصال هادی‏های خطوط انتقال به یکدیگر بر روی دکلهای برق را توضیح دهیم. امروزه از روشی با عنوان جوش انفجاری در خطوط انتقال استفاده می شود که روشی ساده و قابل اطمینان است. جوشکاری انفجاری (Explosion welding) فرایندی است که در آن ماده منفجره روی یک یا دو قطعه کار گذاشته شده و نیروی فشاری لازم جهت جوشکاری را تأمین می‌کند. موج ضربه‌ای که در اثر انفجار به وجود می‌آید، کلیه اکسیدها و آلودگی‌های سطحی را از بین می‌برد.
در خطوط انتقال برای اتصال دو سیم، از یک چاشنی انفجاری که دور یک پوشش فلزی خاص پیچیده شده است استفاده می شود. جوش های انفجاری، اتصالاتی محکم تر، منعطف تر و از نظر الکتریکی موثرتری ایجاد می کنند که نیازی به نگه داری و سرویس ندارند. اتصالات با این روش به طور قابل ملاحظه ای باعث کاهش زمان و هزینه ی انجام پروژه می شوند. این روش جوشکاری وابستگی به شرایط محیطی ندارد و میتواند به راحتی با دستورالعمل های مشخصی در هر شرایط آب و هوایی مشخصی صورت گیرد و نیاز به حمل و نقل تجهیزات سنگین در مناطق صعب العبور جهت جوشکاری نیست و به همین دلیل زمان و هزینه ی انجام پروژه را به شدت کاهش میدهد. تنها مسئله مهمی که باید به آن توجه شود این است که نکات ایمنی در هنگام انفجار بایستی رعایت شود.
@electroscience

جوش انفجاری هادی های خط انتقال @electroscience

شمارشگر گايگر. @electroscience

✅شمارشگر گایگر:
شمارشگر گایگر یا شمارشگر گایگر مولر یک نوع شمارشگر ذرات بنیادی می‌باشد که توانایی شناسایی ذرات باردار را دارد. شمارشگر گایگر یک نوع شمارشگر گازی است.از این نوع شمارشگرها معمولاً برای سنجش آلودگی‌های رادیواکتیو نیز استفاده می‌کنند.
ذرات رادیو اکتیو به وفور در طبیعت یافت می شود. معمولا این مواد از فضا و در اثر تشعشعات کیهانی می آیند و یا بر روی زمین (زباله های رادیو اکتیو، پزشکی اشعه ایکس، و غیره) تولید میشوند. این مواد ذرات پر انرژی ناشی از واپاشی رادیو اکتیو هستند. سه نوع اصلی از ذرات رادیواکتیو از سه حرف اول الفبای یونانی گرفته شده اند و به نامهای: α (هسته هلیم هستند)، β (الکترونهای با سرعت بالا هستند)، و γ (فوتون های پر انرژی هستند) میباشند.هر فردی اگر در معرض هر یک از این اشعه ها برای یک مدت طولانی قرار گیرد میتواند خطرناک باشد و می توانند DNA ها انسان را بکشد و منجر به سرطان شود. حضور ذرات بتا و اشعه گاما در اطراف خود را می توانیم با استفاده از یک تیوب گایگر-مولر (GM) شناسایی کنیم که در این پست قصد داریم مدار آن را معرفی کنیم.
تیوب گایگر-مولر (GM) در اصل یک لوله ی پر از گازهای بی اثر (در فشار پایین) میباشد و دو الکترود در دو انتهای آن است. یک ولتاژ بالا (~ 400-700V) بین دو الکترود اعمال میشود اما در شرایط نرمال هیچ جریانی بین دو الکترود برقرار نمیشود. هنگامی که ذرات رادیو اکتیو از طریق لوله عبور می کنند، برخی از مولکولهای گاز یونیزه میشوند، که منجر به یک پالس شدید و کوتاه مدت جریان بین دو الکترود میشود.
مدار نشان داده شده در شکل نشان میدهد که چگونه یک تیوب GM می تواند با استفاده از برخی عناصر الکترونیکی پایه استفاده شود و یک آشکارساز اشعه، که اغلب به عنوان شمارشگر گایگر شناخته میشود را بسازد. در مدار از دو IC تایمر 555 استفاده شده است. اولین آی سی تایمر 555 در مد یک نوسان ساز ناپایا (astable) تنظیم شده و ترانسفورماتور افزاینده (6 ولت به 250 ولت) را از طریق یک ترانزیستور برای تولید برق متناوب 250 ولت درایو میکند. خروجی ولتاژ بالای ترانسفورماتور که بیشتر با استفاده از یک مدار چندبرابرکننده ولتاژ متشکل از دیود و خازن، میباشد برای تولید یک منبع ~ 700 ولتی مورد نیاز برای تیوب GM میباشد. هنگامی که یک پرتو شناسایی شد، جریان عبوری از تیوب باعث تریگر شدن مدار آی سی تایمر 555 دوم میشود که این مدار باعث تولید یک صدای تیک تیک در یک بلندگو میشود. خروجی آی سی تایمر 555 دوم می تواند بیشتر به عنوان یکتغذیه برای مدار شمارنده برای شمارش پالسهای شناسایی شده استفاده شود.
@electroscience

کریستال ها @electroscience

✅کریستال ها:
در این پست میخواهیم کمی در مورد کریستال ها و کاربرد آنها صحبت کنیم.
یکی از مواردی که در کاربردهای مخابراتی به آن احتیاج داریم، داشتن مدارهای رزونانسی با فرکانس رزونانس دقیق و با خطای بسیار کم می باشد. اما به دلیل محدودیت Q سلف ها و خازن های معمولی و همچنین ایده آل نبودن خازن ها و سلف و تغیر مقدار آن ها با تغیر دما، دستیابی به ثبات فرکانسی و داشتن یک فرکانس تشدید مشخص با دقت بسیار بالا به خصوص در فرکانس های رادیویی کار بسیار سختی می باشد.
در مواردی مانند کاربردهای مخابراتی که نیاز به ثبات فرکانسی خوبی داریم، از کریستال های پیزو الکتریک استفاده میکنیم. اساس کار کریستال تبدیل نوسانات الکتریکی به نوسانات مکانیکی (و بالعکس) می باشد

نماد مداری کریستال در شکل 1 و مدار معادل یک کریستال در شکل 2 نشان داده شده است. شاخه RLC مربوط به مد اصلی و خازن cM خازن الکترواستاتیکی بین صفحات بلور می باشد و مقدار آن به نوع برش کریستال بستگی دارد.
مقدار ظرفیت cM معمولا چند پیکوفاراد است.
برای یک کریستال خوب، خازن Cc حدود 0.5fF و Q حدود چند ده هزار تا چند صد هزار است. و cM»cC

مدار معادل کریستال دو فرکانس تشدید دارد. یکی فرکانس تشدید سری که از سلف و خازن سری به دست می آید و دیگری فرکانس تشدید موازی، که از خازن و سلف موازی به دست می آید. مقادیر این دو در شکل بالا مشخص شده است.
امپدانس کریستال در فرکانس Ws(تشدید سری) بسیار اندک است و در فرکانس WP بسیار بزرگ است. از طرفی با توجه به ساختار کریستال از آنجایی که cM»cC ، دو فرکانس تشدید سری و موازی بسیار به هم نزدیک هستند. نمودار امپدانس بر حسب فرکانس برای کریستال و فرکانس های تشدید در شکل 3 مشخص شده است.

میزان کیفیت یک کریستال به تغیرات Ws با دما بستگی دارد که بر حسب ppm/c بیان میشود. برای نمونه برای یک کریستال با کیفیت خوب، dWs/dT برابر 0.5ppm/c می باشد و برای یک کریستال با کیفیت پایین، 50ppm/c می باشد.
نویسنده پست: مهندس ایمان آقابالی
@electroscience