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

تلفن گراهام بل @electroscience

✅ تلفن گراهام بل
در این بخش قصد داریم درباره‏ی نحوه کارکرد تلفن گراهام بل صحبت کنیم. در دهم مارس سال 1876 تلفن برای اولین بار توسط آقای گراهام بل کار خود را آغاز کرد و اولین جملات آن، این بود که گراهام بل دستیار خود آقای واستون را صدا کرد و گفت " آقای واستون بیا اینجا با تو کار دارم". آن تلفن به گفته آقای واستون دارای 2 ساختار قیفی چوبی بعنوان دهنی و گوشی بود و یک باتری اسیدی، مقداری سیم مسی هم در ساختار آن موجود بود. تلفن، پس از اختراع کامل توسط بل به سرعت اشاعه یافت و سیم‌های آن از شهری به شهر دیگر کشیده شد. چهارده سال بعد از اختراع تلفن یعنی در سال ۱۸۹۰ میلادی آلمون براون استروجر سیستم تلفن خودکار را بنا نهاد. در سال ۱۸۹۱ ارتباط تلفنی بین شهرهای لیون و تهران برقرار گردید. دو قاره اروپا و آمریکا تحت محاصره شبکه‌ای درآمدند که روز به روز گسترش می‌یافت. روزی که بل درگذشت (سال ۱۹۲۲)، به احترام او ارتباط تلفنی بر روی شبکه وسیعی که دارای هفده میلیون تلفن بود به مدت یک دقیقه قطع شد. تلگراف و تلفن ارتباط سریع و فوری از راه دور را میان نقاطی که می‏توانند سیم‌کشی بشوند، ممکن ساخت.
تلفن گراهام بل بر خلاف تلفن‏های قبل از آن که دارای ساختاری مکانیکی بودند (مانند تلفن‏های بلوری، سیمی، حرارتی) از ساختار الکتریکی برای ارسال صدا استفاده می‏کرد. گوشی و دهنی این تلفن ذغالی بود و دارای کیفیت نسبتاً پایینی بود اما بازدهی بالایی داشت.
ساختار تلفن گراهام بل در تصویر نشان داده شده است. این تلفن تک خطی بود یعنی همزمان نمی‏شد هم صحبت کرد و هم شنید. در ساختار تلفن گراهام بل از گوشی و دهنی ذغالی استفاده می‏شد. در این مدار در بخش دهنی با صحبت کردن فرد موجب تغییرات در فشار صوت می‏شد و این تغییرات از طریق دیافراگم به مجموعه‏ای از دانه‏های ذغال وارد شده و در نتیجه تغییر مقاومت حاصل می‏شود و این تغییرات مقاومت باعث تغییرات جریان در مدار می‏گردد و به این ترتیب تغییرات فشار صوت به جریان الکتریکی تبدیل می‏گردد. در بخش گوشی نیز این تغییر جریان موجب تغییر میدان در یک سیم پیچ می‏شد و این تغییر میدان موجب جابجایی لوله‏ی داخل این کویل می‏شد و تولید صوت می‏کرد.
@electroscience

صدای گراهام بل در آزمایشگا ولتا در دهه 1880 میلادی @electroscience

مدار تستر سروو موتور دی سی @electroscience

✅مدار تستر سروو موتور DC:
در این پست قصد داریم یک مدار ساده جهت تست سروو موتور را معرفی کنیم. گاهی اوقات ممکن است که یک سروو موتور را خریداری کنید و هنگام استفاده از آن ببینید که سروو موتور کار نکند و دچار شک شوید که ایراد از موتور است یا برنامه‏ی کنترلی آن. با استفاده از این مدار که شامل یک آی سی تایمر 555 است شما می‏توانید درستی سروو موتور خود را تست کنید. قبل از معرفی مدار لازم است یک توضیح کوتاهی در مورد سروو موتورها بدهیم.
✳️سروو موتورها چطور کار می‏کنند؟
سروو موتورها در کاربرد الکترونیک و سیستم‏هایembedded فوق‏العاده پرکاربرد هستند و در جاهایی که به کنترل دقیق زاویه‏ی نیاز داریم از این موتورها استفاده می‏کنیم و معمولا دارای 3 پایه‏ی Vcc،GND و Control می‏باشند. اگر به وسایل اطراف خود نگاهی بیاندازیم، می‏بینیم این موتورها چه جایگاهی در زندگی روزانه ما دارند بعنوان مثال در اسباب‏بازی‏ها، روبات‏ها، درایور سی دی کامپیوتر، هواپیما, خودروها و ... کاربرد فراوانی دارند. علت این جایگاه، دقت و قابلیت اطمینان این موتورهاست. سروو موتورها در رنج وسیعی از توانها و از موتورهای با گشتاورهای فوق العاده بالا تا موتورهای با گشتاورهای بسیار کم موجود هستند.
سروو موتورها بر اساس، اصل مدولاسیون پهنای پالس (PWM) کار می‏کنند و با تنظیم پهنای پالس اعمالی به پایه‏ی کنترلی موتور می‏توان زاویه چرخش موتور را تنظیم نمود. اساسا سروو موتورها از موتور DC ساخته شده‏اند که توسط یک مقاومت متغیر (پتانسیومتر) و مقداری چرخ دنده کنترل می‏شود.بر خلاف موتورهای DC نیروی موردنیاز سرعت بالا با استفاده از چرخ‏دنده‏ها به گشتاور تبدیل می‏شوند. می‏دانیم که کار برابر حاصلضرب نیرو در جابجایی است، در موتورهای DC مقدار نیرو کم و جابجایی (سرعت) زیاد است در حالیکه در سروو موتورها این قضیه برعکس است. پتانسیومتر در سروو موتورها به شفت خروجی متصل می‏شود تا زاویه را محاسبه کند و در زاویه‏ی موردنظر موتور را متوقف کند.
برای اینکه نحوه کار این موتور را بهتر متوجه شوید، سروو موتوری را در نظر بگیرید که کنترل زاویه‏ی بین 0 تا 180 درجه را می‏توان با آن انجام داد. مقدار چرخش را همانطور که گفته شده با تنظیم عرض پالس اعمالی می‏توان کنترل کرد. سروو موتور هر 20 میلی ثانیه یک بار پالس اعمالی را چک می‏کند و موقعیت موتور تعیین می‏شود و اگر پالس اعمالی دارای پهنای 1 میلی ثانیه باشد، موتور چرخشی را انجام نمی‏دهد، اگر پالس اعمالی دارای پهنای 1.5 میلی ثانیه باشد، موتور می‏تواند تا به اندازه 90 درجه بچرخد و اگر پالس اعمالی دارای پهنای 2 میلی ثانیه باشد، موتور می‏تواند تا به اندازه 180 درجه بچرخد.
✳️مدار تستر:
می‏دانیم که آی سی تایمر 555 می‏تواند هر مقدار فرکانس و عرض پالس مورد نظر ما را تولید کند با استفاده از این خاصیت یک پالس مناسب را جهت تست موتور بایستی تولید کنیم. در این مدار نشان داده شده ما از آی سی تایمر 555 در مد آستابل استفاده کردیم. با فشار دادن کلیدهای 1 و 2 با توجه به پالس اعمالی، موتور به ترتیب در جهت جلو و عقب میچرخد. زمانیکه کلید 1 وصل گردد مقاومت R2=10k متصل میشود و زمانیکه کلید 2 وصل گردد مقاومت R3=68k متصل میشود. توجه داشته باشید که مقادیر مقاومت و خازنها با توجه به کنترل مورد نظر در موتور نام برده در مثال انتخاب شده‏اند و شما می‏توانید متناسب با نیاز خود مقادیر آن را تغییر دهید.
@electroscience

شماره اول گاهنامه مجله برق و الکترونیک @electroscience

✅شماره اول گاهنامه مجله برق و الکترونیک:
به منظور تسهیل در مطالعه گزیده مطالب گذشته کانال، پست های مجله برق و الکترونیک در قالب یک گاهنامه اینترنتی در انتشارات الکترونیکی کتابراه منتشر می‏شود. شماره اول این مجله را می‏توانید از لینک زیر و پس از نصب اپلیکیشن کتابراه استفاده نمایید.
@electroscience