olcme lab foyu

8/2/2019 Olcme Lab Foyu

1/40

S T A N B U L T E K N K N V E R S T E S

K O N T R O LM H E N D S L

lme Teknii ve AlglayaclarLaboratuvar Deney Fy

DIGIAC 1750


2/40

indekiler

DENEY NO: 1Optik Dntrc Karakteristii ve Sayma ve Hz lme Uygulamalarnda Kullanlmas

1

DENEY NO: 2ndktif Dntrcnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

4

DENEY NO: 3Hall Etkisi Dntrcsnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

7

DENEY NO: 4Dorusal Deiimli Fark Transformatrnn (LVDT)Karakteristiinin Elde Edilmesi

10

DENEY NO: 5Dorusal Deiimli Kondansatrn Karakteristiinin Elde Edilmesi

15

DENEY NO: 6Uzama Telinin (Strain Gauge) Karakteristiinin Elde Edilmesi

17

DENEY NO: 7Nem Dntrcsnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

20

DENEY NO: 8Hava Ak Dntrcsnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

23

DENEY NO: 9Hava Basn Dntrcsnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

26

DENEY NO: 10LM 335 I.C. Scaklk Alglaycnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

28

DENEY NO: 11

K tipi Is

l ift S

cakl

k Dntrcnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

30

DENEY NO: 12Platin R.T.D. Dntrcsnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

33

DENEY NO: 13Negatif Scaklk Katsayl Termistrn Karakteristiinin Elde Edilmesi

36


3/40

1

DENEY NO: 1

Optik Dntrc Karakteristii ve Sayma ve Hz lme UygulamalarndaKullanlmas

ekil 1

1. Genel Bilgi

ekil 1 de bir yarn karlkl iki tarafna yerletirilmi garyum arsenid kzltesi L.E.D vesilisyum fototranzistrden oluan optik dntrcnn yaps grlmektedir. KzltesiL.E.D. ve fototranzistr kzltesi geiren plastik klf iinde bulunmaktadr.

Aradaki yara kzltesi geirmeyen bir cisim girdiinde kzltesi n yarn dier

taraf

na gemesi engellenir ve fototranzistrn kollektr ak

m

azal

r. K

z

ltesi

n yar

ndier tarafna gemesi durumunda ise kollektr akm artar. In kesilmeden her karyageiinde fototranzistrn emiter devresinde pozitif gerilim darbeleri oluur. Bu nedenle bueleman, sayma ve hz lme uygulamalarnda kullanmak iin uygun bir elemandr.

zerinde n gemesini salayan bir delik bulunan motor miline bal bir alminyum diskdntrcnn yar iinde dnmektedir. Diskteki deliin geirdii konumlardaDIGIAC 1750 nitesi zerideki bir L.E.D. yanar.

ekil 2


4/40

2

Elemann ana karakteristikleri u ekildedir:

Tip K8102k Gerilimi (Ik kesikken) 0.1 V

kl Gerilimi (Ik geerken) 4.9 V

2. Malzemeler:

1 adet Optik Dntrc1 adet Sayc / Zamanlayc nitesi1 adet 20 V Dijital voltetre1 adet Doru Akm Motoru1 adet g kuvvetlendiricisi1 adet 10k ayarl direnBalant kablolar

3. Deneyin Yapl

ekil 3

Devre balantsnekil 3 teki gibi yapn ve 10k luk direnci k gerilimi sfr olacakekilde ayarlayn.

Sistemin besleme gerilimini verin ve optik dntrcnn k gerilimin ve L.E.D. indurumunu n yarktan getii ve kesildii durumlar iin ayr ayr kaydedin.

Ik geiyor Ik engelleniyork GerilimiLED Durumu

Zamanlayc / Sayc y count ve free run konumuna aln. Bu durumda display densfr okunmas gereklidir, sfrdan farklysa reset dmesine basn. Daha sonra milialminyum disk zerindeki yark optik dntrcnn arasndan geecek ekilde ileri


5/40

3

ve geri evirin. Bu srada display i izleyin. Disk zerinde yarn n gemesinisalad konumlarda display in 1 artmas gerekir.

10 k luk ayarl direnci saat ynnde evirin. Bu durumda motor almal ve milievirmelidir. Hz dk bir deere getirin. 2.5 kademesi bunun iin uygundur.

Sayc deeri milin her devrinde 1 artacaktr, bu nedenle sayc milin hzn lmek iinkullanlabilir.

reset butonuna basn ve basl durumda bekleyin. Butonu tekrar brakn ve birkronometreden yararlanarak butonu braktnz andan 1 dakika sonraki sayc deerinikaydedin. Bu deer dakikadaki devir says cinsinden (devir/dakika) mil hzna karlkgelir. Deeri Tablo 1 e girin.

Daha yksek hzlar iin ayn ilemleri yapn ve deerleri Tablo 1 e girin.

Tablo 1

Kademe 2.5 3.0 3.5 4.0

Mil hz

(devir/dakika)

Free run / 1 s anahtarn 1s konumuna aln. 10 k luk ayarl direnci motorun daha hzldnmesini salayacakekilde 5.0 konumuna getirin ve saycnn reset butonuna basn.

Bu durumdayken sayc 1 saniye sreyle sayacak ve bu sre sonundaki deeri tutacaktr.Sayc deeri 1 saniyedeki devir saysn gstermektedir. reset e tekrar basarak 1 s.

sonraki deeri okuyun. Bu yeni deer bir ncekiyle uyumlu olmaldr. Deeri Tablo 2ye girin.

Tablo 2 de grnen kademeler iin ayn ilemleri yapn ve saycdan okuduunuz hzdeerlerini tabloya girin.

Tablo 2

Kademe 5 6 7 8 9 10

Mil hz(devir/dakika)

Dntrc ve saycnn beraber kullanlmas hzn kolay birekilde belirlenmesini salar.

Mil hzn 1800 dev. / dak. (30 dev. / s.) ye ayarlayn ve bunu salayan kademeyikaydedin.


6/40

4

DENEY NO: 2

ndktif Dntrcnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

ekil 1

1. Genel Bilgi

ekil 1de indktif dntrc deneyi ile ilgili yap ve buna ait elektriksel devre verilmitir.

Deney dzenei, 1 mH. boyutunda bir bobinden ve dnen bir dzenee yerletirilmizerinde entik eklinde bir girinti bulunan alminyum bir diskten olumaktadr. ndktifdntrc ait bobinin indktif deeri, dnen diskin pozisyonuna gre entiin nndeolup olmamasna gre deiir. entik, bobinin nnde ise bobinin indktif deeri artar.Manyetik bir disk kullanlmas halinde, entiin bobinin nnde olmas ile bobinin indktif

deeri azalr.Aletin temel karakteristikleri aada verilmitir.

Bobinin ndktans entiin altnda 1 .mH ndktans Deiimi Diskin altnda 15 .H

k Gerilimi entiin altnda 130 .mV k Gerilimi Deiimi Diskin altnda 2 .mV

2. Malzemeler

1 adet ndktif Dntrc1 adet 40 kHz.lik Osilatr1 adet A.C. Kuvvetlendirici1 adet Tam dalga dorultucu1 adet Diferansiyel Kuvvetlendirici1 adet Kuvvetlendirici 1#1 adet Kuvvetlendirici 2#1 adet Voltmetre1 adet 10 turlu 10 kluk diren


7/40

5

3. Deneyin Yapl

ekil 2

ekil 2de gsterildii gibi devreyi oluturun. A.C. Kuvvetlendiricinin kazancn 1000e,#1 ve #2 ile gsterilen kuvvetlendiricilerin kaba ayar dmelerini 10a ve ince ayardmelerini ise 1e ayarlayn. Alminyum diskin zerindeki entik yukar bakacakekilde diski evirin.

Diferansiyel kuvvetlendirici giriine giden kablolar kartn ve deney dzeneine enerjiverin.

#1 nolu kuvvetlendiricinin kn Voltmetreye balayn. kn sfr deerinigstermesi iin #1 nolu kuvvetlendiricinin offset deerini ayarlayn. Ayar ilemi bittiktensonra #1 nolu kuvvetlendiricinin kaba ayar dmesini 100 konumuna aln. Ayn ilemi #1nolu kuvvetlendiriciyi devre d brakarak #2 nolu kuvvetlendirici iin tekrarlayn. Heriki kuvvetlendiriciye ait offset deerler ayarlanm oldu.

Diferansiyel kuvvetlendiriciye giden kablolar yerine yerletirdikten sonra 10 turlu 10kluk direncin kontrol dmesi ile oynayarak Voltmetrenin knn sfr deerinigstermesini salayn. Bu ayar daha hassas yapabilmek iin #1 nolu kuvvetlendiricininkaba ayar dmesi 10a alnarak ilem yaplabilir. Ayar yapldktan sonra yeniden100lk kademeye alnmas unutulmamaldr.

Alminyum disk dnerken voltmetrede okuduunuz deerleri not edin.

Disk dntrc zerinde iken okunan k gerilimi =entik dntrcnn zerinde iken okunan k gerilimi =

ndktif dntrcnn bu zellii kullan

larak sayma ya da h

z lme uygulamalar

ndakullanlabilir.

ekil 3


8/40

6

#2 nolu kuvvetlendiricinin kn bir alak geiren filtre ve fark alc devre zerindensaycya ekildeki gibi balayn. Alak geiren filtre ve fark alc devre ve saycnnayarn da 1s. olarak yapn.

Bir nceki deneyde yapld zere #2 nolu kuvvetlendiricinin offset ayarlarn Voltmetreyardmyla sfr olacakekilde yapn.

Diferansiyel kuvvetlendiricinin kablolarn yerlerine yeniden takn. Diskin zerindekientik indftif dntrcden uzak bir noktada olduunu kontrol ettikten sonra 10 turlu

10 kluk direnin ayar dmesi ile oynayarak kn +10 V. olmasn salayn.entik, indktif dntrc zerinde olduunda k gerilimi -10 V. olmaldr.

DC motora dk seviyede bir giri gerilimi uygulayarak milin dnmesini salayn.Sayc resetleme tuuna bastktan sonra belli bir sre iin saycnn ieriini kaydedin. Bumotorun milinin saniyede ka tur att hakknda size bilgi verecektir. Saycnn giriinifark alcdan karttktan sonra optik dntrc balayn. Dntrcnn giriiniresetledikten sonra ayn sreler iin sayc deerlerini not edin.Deerleri karlatrn.

Prosedr DC motora farkl gerilimler vererek tekrarlayn. Deerleri tabloya kaydedin

Tablo 1

Mil hz(Tur/s.)ndktifDntrc.Mil hz(Tur/s.)Optik Dntc


9/40

7

DENEY NO: 3

Hall Etkisi Dntrcsnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

1. Genel Bilgi:

DIGIAC 1750 deney seti zerine yerletirilen Hall etkisi dntrcsnn dzeni ekil 1deverilmitir.

ekil 1. Hall etkisi dntrcsnn dzeni

Tansduser, bir kpr devresin iine yerletirilmi yariletken elemanlardan oluur. BiriManyetik alan ile birlikte artan bir ve dieri magnetik alan ile azalan iki k mevcuttur.DIGIAC 1750 birimindeki elketriksel dzen ekil 2de gsterimitir.

ekil 2. Elektrik devre dzeni

Cihazn ana karakteristik zellikleri Tablo 1de verilmitir.

Tablo 1. Karakteristik zellikler

Tip 634SS2

k gerilimi (+) (Alan yokken) 1.75 V

k gerilimi (-) (Alan yokken) 1.6 V

k geriliminin deiimi 9 mV/mT

k geriliminin deiimi (mknats altnda) 600 mV


10/40

8

2. Malzemeler:

1 adet Hall etkisi dntrcs1 adet fark kuvvetlendirici

1 adet 10 V dijital voltmetre1 adet kuvvetlendirici #11 adet 10-0-10 V M.C. metre1 adet zaman/saycBalant kablolar

3. Deneyin Yapl:

Devreyi ekil 3teki gibi oluturun ve kuvvetlendirici #1in kaba ve ince kazankontrollerini srasyla 10 ve 1.0a ayarlayn.

ekil 3. Deney devre dzenei

Hall etkisi diskinin iindeki mknatsn konumunu yatay konuma getirecek ekildesrcnn milini ayarlayn. Bylece Hall etkisi cihazn kesen bir manyetik alan olumaz.Dijital voltmetre ile Hall etkisi cihaznn (+) ve (-) klarndan gerilimleri Tablo 2yekaydedin.

Mknatsn Hall etkisi cihaznn zerinde kalmasn salayacakekilde diski evirin. Bukonum kta maksimum gerilim deiimiyle anlalabilir.

Tablo 2. Deneyde elde edilen verilerk gerilimi (manyetik alan yokken) (+)

k gerilimi (manyetik alan yokken) (-)

k gerilimi (maksimum manyetik alan) (+)

k gerilimi (maksimum manyetik alan) (-)

Mknats yatay konuma ayarlayn ve sonra da kuvvetlendirici #1in ofset kontrolnM.C. metrede sfr k grecekekilde ayarlayn.

Mknats Hall etkisi cihaznn tam zerinde olacak ekle getirin ve k gerilimleriniTablo 3e kaydedin.


11/40

9

Tablo 3. Deneyde elde edilen veriler

k gerilimi (manyetik alan yokken)

k gerilimi (maksimum manyetik alan)

Kuvvetlendirici #1in kn sayc/zamanlayc giriine balayn ve kontrolleri saycve 1 s ye getirin.

Motor milinin yavaca dnmesini salayacak ekilde motora bir giri uygulayn. Milhzn dnme/saniye cinsinden lmek iin reset dmesine basn ve gstergedeki deeriTablo 4 e kaydedin.


Mil hz (dnme/saniye) (Hall etkisi trasduceri)

Mil hz (dnme/saniye) (opto transduceri)

Kuvvetlendirici#1in kndan sayc giriine gelen balantc kartp opto trasducerkna balayn. Saycnn reset dmesine basn ve gstergedeki mil hzn gsterendeeri Tablo 4e kaydedin.

Deneyi fark hzlarda tekrarlayn ve elde edilen deerleri teker teker Tablo 4e kaydedinve sonular karlatrn.


12/40

10

DENEY NO: 4

Dorusal Deiimli Fark Transformatrnn (LVDT)

Karakteristiinin Elde Edilmesi

1. Genel Bilgi

ekil 1 de sargdan ve bu sarglar iinde hareket edebilen manyetik ekirdekten oluan birLVDT nin yaps ve devre emas grlmektedir.

ekil 1

Ortadaki sarg primer sargdr ve bir alternatif akm kaynandan beslenir. Dier iki yandakisarglar sekonder sarglardr ve ekil 1 deki gibi A ve B ile gsterilirler.

A ve B sarglarnn sarm saylar eittir ve bu sarglar, k gerilimi bu iki sargdaendklenen gerilimin fark olacakekilde ters ynde seri balanmtr.

ekil 2 de manyetik ekirdein farkl pozisyonlar iin k gerilimleri grlmektedir.Manyetik ekirdein tam ortada bulunduu ekil 2b de A ve B sarglarnda endklenengerilim birbirine eit ve k gerilimi sfr olacaktr. ekirdek, ekil 2a da olduu gibi solahareket ettirilecek olursa A sargsnda endklenen Va gerilimi B sargsnda endklenen Vb

geriliminden daha byk olacaktr. Bu nedenle kta giri gerilimiyle ayn fazda olanVout=Va-Vb gerilimi grlecektir. ekirdek, ekil 2c de grld gibi saa doru hareket


13/40

11

ettirilecek olursa A sargsnda endklenen Va gerilimi B sargsnda endklenen Vbgeriliminden daha kk olacak, ve kta ekilde grld gibi bu kez giri geriliminden180 faz fark olan Vout=Va-Vb gerilimi grlecektir.

Sonu olarak ekirdein merkez (ntr) pozisyonundan hareket ettirilmesi bir k gerilimine

neden olmaktadr. Bu gerilim ntr pozisyondan belli bir maksimum deere kadar artar veekirdein konumunun daha fazla deitirilmesi ile tekrar azalmaya balar.

ekil 2

kta bir gerilim deerinin grlmesi ntr pozisyona gre bir konum deiikliini veyahareketi iaret eder, ancak bu hareketin ynyle ilgili bilgi vermez.

Bir faz detektrnn kullanlmas durumunda ise hareketin ntr pozisyona gre byklneve ynne bal olaran bir k gerilimi gzlenir. ekil 3 te temel bir faz detektr devresigrlmektedir. Aynekilden grld gibi ekirdein sola hareket etmesi durumunda kgerilimi pozitif, saa hareket etmesi durumunda negatif olacaktr. Uygulamada dk

gerilimlerin szkonusu olmas nedeniyle normal diyot yerine ilemsel kuvvetlendiriciliykseltici diyot detektr devrelerine gereksinim duyulur.


14/40

12

ekil 3

DIGIAC 1750 de faza duyarl bir detektr devresi bulunmamaktadr. ekil 4 te DIGIAC1750 deki devre yaps grlmektedir.

ekil 4Elemanla ilgili karakteristikler Tablo 1 de verilmitir

Tablo 1Herbir sargdaki sarm says 75Herbir sargnn endktans 68Hk gerilimi 10 mV/mm (ntr pozisyona gre)Mekanik yerdeitirme 15 mm.

2. Malzemeler

1 Adet LVDT nitesi1 Adet 40 kHz. lik osilatr1 Adet A.C. kuvvetlendirici1 Adet 40kHz filtre1 Adet Tam dalga dorultucu1 Adet 2V luk dijital voltmetre1 Adet kuvvetlendirici #11 Adet 10-0-10 V M.C. metre (voltmetre)Balant kablolar


15/40

13

ekil 5

3. Deneyin Yapl

Bu deneyde dorultulmu gerilim dijital voltmetreyi kullanarak llecektir. Ayrca bugerilim kuvvetlendirilerek ekirdein konumuna gre gerilim deiimi iin daha iyi birizlenim vermesi nedeniyle M.C. metre (moving-coil meter : dner bobinli l aleti) ile dellecektir.

A.C. kuvvetlendirici kazancn (A.C. Amp gain) 1000 e ayarlayn, devre balantsnekil 5 te grld gibi yapn ve besleme gerilimini verin. Kuvvetlendirici #1 inkazancn 100 e, ince ayarn (fine control) 0.2 ye getirin. Sfr giri iin kgeriliminin sfr olduundan emin olun, gerekirse ayarlayn.

ekirdek pozisyonunu eleman zerindeki viday

evirerek ntr pozisyona getirin. (Bunuk gerliminin sfr olmasn veya alabilecei minimum deeri almasn salayarakyapabilirsiniz.) k gerlimini Tablo 2 ye kaydedin.

Viday 1 er turluk admlarla nce saat ynnde 4 tur, sonra saat ynnn tersine 4 turevirin. Herbir admda k gerilimini Tablo 2 ye kaydedin.

Tablo 2

ekirdein ntr pozisyondan uzakl (tur) -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

k Gerilimi Dijital lm

M.C. Metre

k geriliminin ekirdek pozisyonuna gre deiimini aadaki grafie izin.


16/40

14

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

0

2

4

6

8

10

ekirdek Pozisyonu (Ntr pozisyona gre tur says)

kG

erilim

i

Eer iki kanall bir osiloskop kullanlrsa k gerilimin faznn yn deitirmesi, devreyiekil 6 daki gibi balayarak ve ekirdein ntr pozisyona gre konumunu deitirirken eldeedilen dalga ekillerini not ederek gzlemlenebilir.

ekil 6


17/40

15

DENEY NO: 5

Dorusal Deiimli Kondansatrn Karakteristiinin Elde Edilmesi

1. Genel Bilgi:

Bir kondansatr, dielektrik olarak adlandrlan bir yaltkan ile ayrlm iki iletken plakadanolumutur. Kondansatrn kapasitesi, plakalarn stste binen kesit alan ile doru, plakalararasndaki uzaklkla ters orantldr. Dolaysyla, bir deiken kondansatr, plakalarn stste

binen kesit alann veya plakalarn arasndaki uzakl deitirerek oluturulabilir.

ekil 1de DIGIAC 1750 deney seti zerine yerletirilmi bir kondansatrn yapsgsterilmitir. Bu kondansatrde hareketli plaka olarak manyetik metal kp ekirdekkullanlmtr. Sabit plaka ise bobin yapsnn iine yerletirilmi bir pirin plak yapdr.Kapasitenin bykl, pirin plak yapnn iindeki metal kbn boyuyla doru orantlolarak deiir.

ekil 1. Deney setindeki kondansatrn yaps

DIGIAC 1750 birimindeki devre dzeni ekil 2de ve kondansatre ait karakteristikbyklkler Tablo 1de gsterilmitir.

ekil 2. Devre balantemas


18/40

16

Tablo 1. Kondansatrn karaktestik byklkleri

Kapasite (en az) 25 pF

Kapasite (en fazla) 50 pF

Mekanik hareket 15 mm

2. Malzemeler:

1 adet deiken kapasitansl dntrc1 adet 40 kHz osilatr1 adet A.C. kuvvetlendirici1 adet 40 kHZ filtre1 adet tam dalga dorultucu1 adet 20 V dijital voltmetreBalant kablolar

3. Deneyin yapl:

Devreyi ekil 2de gsterildii gibi balayn ve kapasitrn hareketli plakasn tamameniine yerletirin. Bylece maksimum kapasite elde edilecektir. A.C. ykselticinin kazancn1000 olarak ayarlayn.

ekil 2. Deney dzenei

Beslemeyi uygulayn ve k gerilimini Tablo 2ye kaydedin. Hareketli plakann bal bulunduu viday saat ynnde kapasitans azaltmak iinyaklak bir tur evirin ve her defasnda k gerilimini Tablo 2ye kaydedin.


Kapasitans Max Min

Vidann evrilmesays

0 1 2 3 4 5 6 7 8

k gerilimi


19/40

17

DENEY NO: 6

Uzama Telinin (Strain Gauge) Karakteristiinin Elde Edilmesi

ekil 1

ekil 1de Strain Gauge yaps grlmektedir. Bu eleman, bir taban zerine zgaraeklinde yerletirilmi hassas bir tel veya yariletken bir maddeden olumaktadr.Kullanm srasnda, hassas eksen dorultusunda uygulanan kuvvet altnda telin uzunluu,dolaysyla da direnci deimektedir.

Strain Gauge yksz durumda iken ayarlar yaplm Wheatstone kprsnebalanmtr. Telin bal olduu tabana belli bir kuvvet uygulanmasnn sonucu olarakdirenteki deiim Wheatstone kprsnn dengesini bozmakta, bu da galvanometretarafndan alglanmaktadr.

ekil 2

ekil 2ada tek bir Strain Gaugee gre dzenlenmi Wheatstone kprsbulunmaktadr. Bu dzenek scaklk deiimlerine hassasiyeti nedeniyle doru sonularvermeye uygun deildir. Scaklktaki bir deiim telin direncinde de bir deiime nedenolacandan, bir yk deiimi olarak alglanacaktr.Bunu dzeltmek iin e bir Strain Gauge kullanlr. Bu tel dier telin hemen yanna,kendisine herhangi bir yk etkimeyecek ekilde yerletirilir (ekil 2b). Scaklktakiherhangi bir deiim her iki teli de etkileyeceinden, her iki telin de direnci ayn orandadeiecektir. Bunun sonucunda Wheatstone kprsnn dengesi bozulmaz. Yk altndakalarak kuvvet lmemizi salayan Strain Gauge aktif, dieri ise pasif Strain

Gauge olarak adland

r

l

r.


20/40

18

Devrenin k iareti kktr. Bunu arttrabilmek iin drt Strain Gauge kullanlr;yle ki bunlarn ikisi aktif, dier ikisi ise pasiftir (ekil 2c).

DIGIAC 1750deki sistemde Strain Gauge in yerleimi ekil 3de verilmitir.

ekil 3

Yk kapasitesi 200gAzami esneme 0.5mmDuyarllk gV/25

Dorusallk hatas 0.025%Histerezis 0.05%

2. Malzemeler

1 adet Strain Gauge1 adet Enstrumantasyon Kuvvetlendirici1 adet x100 Kuvvetlendirici1 adet Kuvvetlendirici#11 adet Voltmetre

ekil 4

3. Deneyin Yapl

ekil 4deki gsterildii gibi balanty tamamlayn. Kuvvetlendirici#1in kaba ayarn100 ve ince ayarn 0.5 olarak yapn.


21/40

19

Strain Gaugein zerinde hi yk olmayacak ekilde deney setine enerjiyi verin.Voltmetrenin k 0 V. olacakekilde Kuvvetlendirici#1in ofset ayarn yapn.

Yk platformunun zerine bir demir para koyun ve k Tablo 1e kaydedin. lemi baka paralar koyarak tekrarlayn. Her defasnda k gerilimini Tablo1e

kaydedin.

Eklenen demir parann says ve k gerilimini gsteren bir grafik oluturun.

Tablo 1

Demir para says 0 1 2 3 4 5 6k gerilimi

0 1 2 3 4 5 6

0

2

4

6

8

10

ikisGerilimi

Demir Para Sayisi


22/40

20

DENEY NO: 7

Nem Dntrcsnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

1. Genel Bilgi:

ekil 1de zellikleri nem ile deien malzemeden yaplan ince diyafram diskten oluan birnem transdseri gsterilmitir. Diskin her iki tarafda metaldir ve bu yap ortamdaki havnnemliliiyle deien bir kondansatr oluturur.

ekil 1. Nem trandserinin yaps

nite, deney setinde delikli plastik muhafaza iine yerletirilmitir. ekil 2de ise DIGIAC1750 deney setindeki elektrik devre yaps gsterilmitir. nite, ularndan k alnan birdiren ile seri balanmtr. Girie alternatif gerilim uygulandnda, k gerlimi neme balolarak deien transducerin kapasitansyla deiir.

ekil 2. DIGIAC 1750 nitesi iin elektrik devre yap

s

Tablo 1de cihaza ait ana karakteristik zellikleri verilmitir. Cihazn nem deiikliklerinekar cevab olduka yavatr. te yandan doal nem deiiklerinin ok yava olduugznne alndnda bu olduka normaldir.

Tablo 1. Cihazn ana karakteristik zellikleri

Tip 90002Kapasitans (25 C , 45 %R/H) 122 pFHassaslk 0.4 pF/%R/H

Nem aral 10-90 %R/Hk gerilimi (tipik ortam) 340 mVk gerilin (soluk sonras) 20 mV


23/40

21

2. Malzemeler:

1 adet nem transducer birimi1 adet 40 kHZ osilatr1 adet A.C. kuvvetlendirici1 adet 40 kHz filtre1 adet tam dalga dorultucu1 adet 20 V dijital voltmeter1 adet fark kuvvetlendiricisi1 adet kuvvetlendirici #11 adet 10 k karbon srg direci1 adet M.C. metreBalant kablolar

3. Deyin Yapl:

k geriliminin deiimi ok kktr ve llmesi zordur. Normalde Wheatstone Kprdevresinin A.C. srm kullanlabilir ve denge koullarndan deimeler kolayca llebilir.te yandan bu bir A.C. alglayc gibi DIGIAC 1750de bulunmayan daha fazla malzemegerektirir. Bu deneyde, mevcut bir iaret ileme devresi kullanlacaktr. Bu devre k D.C.iarete evirir, k D.C. seviyesini dengeler ve bylece kk gerilim deiikliklerininykseltilmesine olanak salar.


A.C. kuvvetlendiricinin kazancn 10a ve kuvvetlendirici #1in ince kazancn 0.1e vekaba kazann ise 10a ayarladktan sonra ekil 3te gsterilen devreyi kurunuz.

Gc an ve diferansiyel kuvvetlendiricinin giriindeki balant kablolarn karp (+) ve(-) girilerinden ksa devre edin. Kuvvetlendirici #1in ofset kontroln sfr ka ayarlaynson olarakta kaba ayar kazancn 100e getirerek ayarlayn.

Diferansiyel kuvvetlendiricinin girilerini tekrar balayn ve kuvvetlendirici #1in knsfr yapacakekilde 10 k karbon direncin kontroln ayarlayn. Kaba ayar kazancn ilk

olarak 10 ve sonra da bu ilemler srasnda 100 yaplmas nerilebilir. Kpr devresi ortamkoullarna dengelenmitir.


24/40

22

Dijital voltmetreden dorultucu devrenin k gerilimini okuyup Tablo 2ye kaydedin.

Aznz nem tranduserinin yanna yaklatrn ve ksa bir sre nefes aln. M.C. metredenokunan deerler yava yava deiecektir. Gerilimin en byk deerini ve dijitalvoltmetreden okunan deerleri Tablo 2ye kaydedin.

Gk geriliminin en byk deerini aldktan sonra tekrar sfr deerine geri dnmesicihazn nemlilie verdii cevabn ne kadar yava olduunun bir gstergesidir. Bu zaman daTablo 2ye kaydedin.


k gerilimi (ortam koullarnda) (Dijital metre) =

k gerilimi (ortam koullarnda) (M.C. metre) =

k gerilimi (nefes aldktan sonra) (Dijital metre) =

k gerilimi (nefes aldktan sonra) (M.C. metre) =kn sfra dnme sresi


25/40

23

DENEY NO: 8

Hava Ak Dntrcsnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

1. Genel Bilgi

ekil 1. Hava ak dntrcsnn temel yaps

ekil 1 de plastik bir klf iine yerletirilmi iki R.T.D. den oluan bir hava akdntrcsnn temel yaps grlmektedir. R.T.D. elemanlardan biri bir stcyla

birletirilmitir, dieri ise stlmamaktadr.

Elamann almas, R.T.D. lerin zerinden hava ak olduu durumda stlan elemann

zerindeki scakln stlmayana gre daha fazla dmesi ilkesine dayanr. Aradaki scaklkfark hava ak hzyla orantldr ve sonuta R.T.D lerin direnlerine etki etmektedir.

DIGIAC 1750 nitesinde hava ak dntrcs plastik bir koruyucu iindedir ve havanneleman zerinde pompalanabilmesi salanmtr.

ekil 2. Hava ak dntrcs plastik koruyucu iindedir


26/40

24

ekil 3 te hava ak dntrcsnn DIGIAC 1750 nitesindeki elektriksel devre emasgrlmektedir.

ekil 3. Hava ak dntrcsnn elektriksel devre emas

Elemann ana karakteristikleri u ekildedir.

Tablo 1. Elemann ana karakteristik zellikleri

Tip AWT25A2Istc gc 1 Wk empedans 1.7 kk gerilimi (-) Pompa almazken 2.1 V

k gerilimi (+) Pompa almazken 1.7 VGerilim deiimi (Hava ak) 0.06 V

2. Malzemeler1 Hava ak dntrc nitesi1 20 V Dijital voltmetre1 Enstrmantasyon kuvvetlendiricisi1 Kuvvetlendirici #11 Voltmetre

Balant kablolar

3. Deneyin Yapl

Devre balantlarnekil 4 te gsterildii ekilde yapn ve Kuvvetlendirici #1 in kabaayarn (coarse control) 10, ince ayarn (fine control) 1.0 kademesine getirin. Pompakontrolnn OFF konumunda olduundan emin olun.

Sisteme besleme gerilimi verin ve scakln belli bir deerde sabitlenmesini salayn.Bu sre boyunca kuvvetlendirici #1in offset kontroln sfr k verecek ekildeayarlayn ve sabit deere ulanca kaba ayar 100 kademesine getirin.


27/40

25


Ak/Basn (Flow/Pressure) seici anahtarn Ak konumuna getirin ve offsetkontroln k gerilimi sfr olacakekilde ayarlanm olduundan emin olun.

Dntrcnn + & - ularndaki gerilimi Tablo 1 e kaydedin.

Pompay ON konumuna getirin ve denge durumuna ulaldnda yine gerilimdeerlerini Tablo 1 e kaydedin.

Tablo 2

Pompa OFF konumunda Pompa ON konumundaDntrc O/P + gerilimDntrc O/P - gerilimKuvvetlendirici #1 O/P gerilim 0

R.T.D. lerin scaklk katsaylar pozitiftir.

Istlan R.T.D. ye bal olan u hangisidir?


28/40

26

DENEY NO: 9

Hava Basn Dntrcsnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

1. Genel Bilgi:

ekil 1de hava basn alglaycsna ilikin temel yap verilmitir. D ortama alan iki tnelieren bir d plastik klftan olumaktadr. Bu klfn iinde havann boaltld bir i kap ve

bu kabn yzeyinde gergin ayarl bir Wheatstone kprs bulunmaktadr. D kaptaki havabasnc , Wheatstone kprs zerinden bir k retmektedir ve basntaki deiim ktabir deiim oluturmaktadr.

ekil 1

Alglaycnn k mutlak basnc gsterecekekilde kalibre edilebilir ve bu tip alglayclaraMutlak Basn Alglaycs denir.

Alg

lay

c

ya ait ana karakteristikler aa

daki gibidir.

Tip ANSPX200Hassasiyet kPaV/300

Scaklk katsays Cppm o/1350

k Gerilimi(Pompa kapal)(-) .48.2 V k Gerilimi(Pompa kapal)(+) .51.2 V Gerilim Fark(Pompa kapal) .35mV Gerilim Fark(Pompa alyorken) .39mV k Empedans k5.1

Hava basn Alglaycsnn karakteristiinin kartlmas

2. Malzemeler:1 adet Hava Basn Alglaycs1 adet Enstrumental Kuvvetlendirici1 adet x100 Kuvvetlendirici1 adet Kuvvetlendirici #11 adet Voltmetre


29/40

27

3. Deneyin Yapl:

ekil 2de gsterildii gibi devreyi oluturun. #1 nolu kuvvetlendiricinin kaba ayardmesini 10 konumuna ince ayar dmesini 1.0 konumuna getirin. Pompa dmesinin OFFkonumunda olduundan emin olun.

ekil 2

Devreye elektrik verin. #1 nolu kuvvetlendiricinin k 0 Volt verecek ekilde offsetdeerini ayarlayn. Artk alglayc u anki atmosferik basn iin sfr deerini gsterecekekilde kalibre oldu. Ak/Basn kontrol dmesinin basnc gsterecekekilde evirin ve pompa dmesiniON konumuna getirin. #1 nolu kuvvetlendiricinin k gerilimi ykselecektir. Bu gerilimdeerlerini not edin.

k Gerilimi (Pompa Kapal) = 0 V.k Gerilimi (Pompa Ak) =


30/40

28

DENEY NO: 10

LM 335 I.C. Scaklk Alglaycnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

1. Genel Bilgi:

LM 335 I.C. tipi Scaklk Alglaycs, 16 transitr, 9 diren ve 2 adet kondansatrden oluanentegre bir yapdr. I.C. tipi scaklk alglaycs K./mV10 0 luk bir k retmektedir. kGerilimi, Kelvin cinsinden scakl belirtmektedir. Mesela 20 0Clk bir ortam scakl 2930Ke karlk gelmekte ve LM 335 I.C. tipi Scaklk alglaycs buna karlk 2.93 V.luk birgerilim retmektedir.

ekil 1

Deney dzeneindeki alg

lay

c

yla ilgili elektriksel devre ekil 1deki gibidir. 2 pinlialglayc istenirse dardan harici bir LM 335 balamak iindir.LM 335, K tipi sl ift ile beraberstcya harici olarak balanmtr. k Ref soketindenelde edilebilir.

ekil 2


31/40

29

2. Malzemeler

1 adet LM 335 I.C. scaklk alglaycs1 adet 20 V dijital voltmetre

3. Deneyin Yapl

ekil 1deki gibi Voltmetreyi devreye balayn. Devreye enerji verin ve k gerilimininot edin. Bu not edilen gerilim deeri Kelvin cinsinden scakl ifade etmektedir. imdi stcnn giriine 12 V.luk kayna balayn. Deer sabitleinceye kadar her 1dakikada bir Voltmetreden k gerilimini okuyup not edin. Tabloyu bu deerlerle doldurun.

Zaman(Dakika) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Gerilim(V)

oKScaklk

oC


32/40

30

DENEY NO: 11

K tipi Isl ift Scaklk Dntrcnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

1. Genel Bilgi:

ekil 1de, iki farkl metalin birlemesi ile oluturulmu bir sl iftin basit yapsgsterilmektedir. Bu K tipi sl ift alumel ve kromel malzemelerinden yaplmtr. Bu yapda,ortak u stld zaman dier iki u arasnda bir k gerilimi elde edilir. Ortak ularscak, dieri ise souk olarak adlandrlr. k geriliminin genlii scak ve souk ulararasndaki scaklk farkna ve kullanlan malzemelere baldr. K tipi sl ift iin kgerilimi 0-100 C arasnda olduka dorusal saylabilir ve sl iftin scak ve souk ulararasndaki genlii 40.28 C/mV olarak belirlenmitir.

ekil 1. Isl iftin basit yaps

DIGIAC 1750 deney seti zerinde iki adet sl ift vardr ve bunlardan biri stlabilen kapalortamda monte edilmitir. Bylece aktif birimin scak ve souk ular alma srasnda farklscaklklarda olacaktr. Diersl ift ise stlabilen ortamn dna yerletirilmitir ve aktifsliftin souk ucunun scaklnn llebilmesi iin LM335 scaklk dntrc ile

birletirilmitir. Bu ikinci sl ift, ayn malzemelerden yaplm olan birinci sl ift ile seribaldr. kinci sl iftin scak ve souk ular ayn scaklkta tutulduundan herhangi birk gerilimine neden olmaz. Devre dzeni ekil 2de verilmitir.

ekil 2. Devre dzeni


33/40

31

Dk gerilim k nedeniyle kta bir ykseltme gereklidir ve burada 10 C/mV lik kvermesi iin 248 kat ykseltme yaplmtr. alma srasnda souk ucun scakl deiir.Bunun nedeni stcnn kart boyunca sy iletmesi ve souk ucun yerleik olmama(floating) etkisindedir. Bu durum sl iftlerin yerletirilmesi srasnda oluur ve bu nedenlesl ift ular ksa yaplr. Bu problemin stesinden gelmek iin ayn termoelektrik zelliklere

sahip olan ayn veya farkl malzemede fazladan ular srekli durum scaklnn salandnoktaya souk ular tamak iin kullanlr. Bu kablolar, kompanzasyon kablolar olarakisimlendirilir.

2. Malzemeler:

1 adet K tipi sl ift1 adet enstrmantasyon kuvvetlendirici1 adet x100 kuvvetlendirici1 adet kazanc yaklak 2.5 olan kuvvetlendirici #11 adet 2/20 V dijital voltmetreBalant kablolar

3. Deneyin Yapl:

ekil 3teki devre balantsn kurun ve voltmetreyi 2V aralna ayarladktan sonrakuvvetlendiricinin ince ve kaba kazan kontrollerini 10 ve 0.25e ayarlayn.

G kaynan atktan sonra enstrmantasyon kuvvetlendiricisinin giri balantlarnksa devre edip voltmetre sfr gsterene kadar ofset kontroln ayarlayn.

ekil 3teki gibi sl ift kn enstrmantasyon kuvvetlendiricisine tekrar balayn. Budurumda scak ve souk ular ayn scaklktayken k gerilimi hala sfr olmaldr.

ekil 3. Deney dzenei

Voltmetreyi 20V aralna ayarladktan sonra souk ve scak eklemlerin scaklklarnaadaki tabloya kaydedin.

Istcy 12Va balayn ve 1 dakikalk aralklarla sl ift k gerilimlerinin deerlerinive sl iftin scak ve souk ularndaki deerlerini gsteren gerilimleri Tablo 1e kaydedin.Isl iftin k gerilimini, scak ve souk eklemler arasndaki scaklk farkna kar grafik

olarak iziniz.


34/40

32


Zaman (Dakika) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Scaklk Scak U

K Souk U

Fark

Isl ift O/P (mV)

Elde edilen grafik dorusal m?

Eer yleyse, mV/C cinsinden bant nedir?

kGerilimi(mV)

Scaklk fark ( C )

5 10 15 20 25 300

50

100

150

200

35

250


35/40

33

DENEY NO: 12

Platin R.T.D. Dntrcsnn Karakteristiinin Elde Edilmesi

1. Genel Bilgi:ekil 1 de seramik bir taban zerine yerletirilmi ince platin tabaka ve her iki uta ince

platin tabakayla balants bulunan altn balant levhalarndan oluan bir platin R.T.D. ninyaps grlmektedir. Platin tabaka lazer nlaryla 0C deki direnci 100 olacak ekildeinceltilmitir.

ekil 1

nce tabakann direnci scaklkla artar, yani scaklk katsays pozitiftir. Diren art lineerdir

ve diren deiimi ile s

cakl

k art

aras

ndaki iliki 0.385/C dir.Rt=Ro + 0.385t

Rt : t C deki diren

Ro : 0 C deki diren=100

Eleman bir seri diren zerinden doru gerilim kaynana balanr ve zerindeki gerilimdm llr. Dntrc zerinden akan akm dntrcnn snmasna nedenolacaktr. Dntrc zerinde harcanan g nedeniyle scaklk art 0.2C/mWseviyesindedir.

DIGIAC 1750 nitesindeki elektrik devre yapsekil 2de verilmitir.

ekil 2


36/40

34

2. Malzemeler:1 Adet Platin R.T.D. dntrc1 Adet 10k ayarl diren1 Adet 2/20 V aralnda dijital voltmetre1 Adet LM 335 I.C. scaklk dntrcs.

ekil 2

3. Deneyin Yapl:

Bu deneyde platin R.T.D. yksek deerli bir direnle seri olarak bir doru gerilim kaynanabalanacak ve ularndaki gerilim dm llecektir. Akmn seri bal dirence gredeiimi kk olduundan Dntrc ularndaki gerilim direnciyle doru orantl kabuledilebilir.

Devre balantsnekil 2 de verildii gibi yapn ve voltmetreyi 2V. kademesine getirin.

Besleme gerilimi verdikten sonra 10 k luk direncin deerini platin R.T.D. ularndakigerilim dm 0.108 V. olacak ekilde ayarlayn. Platin R.T.D. nin 20C lik ortamscaklndaki direnci 108 olduundan gerilim dmnn 0.108 V. a ayarlanmasyla

platin R.T.D. nin kalibrasyonu yaplm olur.Not: Eer ortam scakl 20C den farklysa gerilim deeri bu ortam scaklna grebelirlemek mmkndr:

(1)Voltmetreyi 20V kademesine getirin ve I.C scaklk dntrcsnn knngerilimini lerek ortam scakln K cinsinden belirleyin. C cinsinden scaklk deerini

belirlemek iin: C = (K 273)

(2)R.T.D direnci = 100 + 0.385C ilikisinden yararlanarak R.T.D. ularndaki gerilimdmn bulduunu deere gre ayarlayn.

+12 V luk kayna stcya balayn ve voltmetrenin kademesi 2 V. ta iken R.T.D.ularndaki gerilim deerini (bu deer R.T.D direncine karlk gelir.) ve voltmetreninkademesi 20 V ta iken scaklk dntrcsnn k gerilimini (bu deer R.T.D. ninscaklna karlk gelir) Tablo 1 e girerek kaydedin.


37/40

35

Okunan deerleri birer dakikalk aralklarla Tablo 1 e kaydedin.

R.T.D. direncinin scaklkla deiimini aadaki grafie izin.

Tablo 1Zaman (Dakika) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

R.T.D Scakl K

C

R.T.D. Direnci

R.T.D.Direnci

()

Scaklk C

Diren / Scaklk karakteristii dorusal mdr?

0C deki diren 100 mudur?

Bu deney boyunca akan akm 1mA, toplam devre direnci 5 k mertebesindedir. Bu nedenleR.T.D. Dntrcsnn direncindeki yaklak 12 luk deiimin devre akm zerindeetkisi ihmal edilebilecek kadar kktr. Dolaysyla R.T.D. ularndaki gerilim dmdiren deerini yeterli dorulukla temsil edebilmektedir.

R.T.D. den akan 1mA lik akm R.T.D. zerinde 0.1 mW lk bir g harcamasna nedenolur. Bu ise ihmal edilebilecek bir deer olan 0.02 C lik birsnmaya neden olmaktadr.

10 20 30 40 50 60100

104

108

112

116

70

120


38/40

36

DENEY NO: 13

Negatif Scaklk Katsayl Termistrn Karakteristiinin Elde Edilmesi

1. Genel Bilgi:

Esas olarak nikel, mangan veya kobalt gibi metaloksit bir elemandan ve bu elamann her ikiyannda bulunan balant ularndan oluan N.T.C. termistrn yapsekil 1 de verilmitir.

ekil 1 N.T.C. yaps ve elektriksel devresi

Elemann scakl arttka dorusal olmayan bir diren/scaklk karakteristii ile direncider.

DIGIAC 1750 nitesindeki termistrlerin 20C lik ortam scaklndaki direnleri 5kmertebesindedir.

Diren ve saklk arasndaki iliki

)TB

TB(

1212eRR

= formlyle verilir. Burada,

=1R T1 K scalndaki diren

=2R T2 K scalndaki diren

=e 2.718

=B karakteristik scaklk = 4350 K dir.


39/40

37

Elemandan benzer iki adet bulunmaktadr. Bunlardan biri stlan muhafaza iindedir, +5 V abalanmtr ve A ile gsterilmitir. Dieri stlan muhafaza dndadr, 0 V a balanmtrve B olarak gsterilmitir. Devre yapsekil 1 de grlmektedir.

2. Malzemeler:

2 adet Termistr A&B1 adet 10k 10 tur diren (Wheatstone kprsnden)1 adet 20V dijital voltmetre1 adet LM 335 I.C. Scaklk dntrcs (scakl gstermek amacyla)Balant kablolar

3. Deneyin Yapl:

N.T.C. termistrn direnci, 20C lik ortam scaklnda stlan muhafazada elde edilebilenscaklk aralnda yaklak olarak 5k dan 1.5 k a deiir. Bu geni aralk iin deney 3teki yntem kullanlamaz. Ayrca deerler 1 dakikalk dzenli aralklarla okunacaksa direndeerlerinin okunmas en ksa zamanda yaplmaldr.

Burada kullanlacak yntemde termistr kalibre edilmi bir direnle seri olarak +5 V abalanr. Her bir okuma iin deiken diren, termistr ve direnci birletiren balantnoktasndaki gerilim deeri besleme gerilimin yars olacak ekilde ayarlanr. Bu durumdatermistr ve diren ularndaki gerilim dm ve direnleri eit olacak, dolaysyla kalibreedilmi diren skalasndan okunan diren deeri termistrn direncine karlk gelecektir.

ekil 2

Devre balantsn ekil 2 deki gibi yapn. Wheatstone kprs zerindeki anahtar12k luk direnci ve Rx direncini devre d brakacakekilde OUT konumuna aln ve direnskalasn yaklak 500 konumuna getirin.

Beslemeyi verin ve voltmetreden okunan deer yaklak 2.5 V. oluncaya kadar direndeerini deitirin. 2.5 V a ayarladktan sonra direncin skala deerini ve voltmetreyi geiciolarak I.C. scaklk dntrcsn Int soketine balayarak scakl not edin.

Not: Direncin

k

ucunda 1k luk baka bir diren olduundan diren devresindekitoplam diren deeri (10 x Skala deeri + 1k) ile hesaplanacaktr.


40/40

Skala deerini ve scakl Tablo 1 e girin.

12 V. luk kayna stc giriine balayn ve 1 er dakikalk aralklarla diren ulararasnda 2.5 V luk gerilim dmne neden olan diren skala deerini ve scakl kaydedin.Deerleri Tablo 1 e girin.

Tablo 1

Zaman (Dakika) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Scaklk K

C

Diren skalas (2.5 V iin)

Termistr Direnci

Termistr direncinin scaklkla deiimini aadaki grafie izin.

Diren

()

ScaklkC

Scaklk arttka direncin dt dorusal olmayan bir grafik elde etmi olduunuza dikkatedin.

Bu eleman scaklk deerinin hassas olarak belirlenmesi gereken uygulamalar iin uygundeildir. Daha ok belli bir gvenli scaklk deerinin aldn gsteren koruma ya da alarmdevrelerinde kullanmak iin uygudur.

Belli bir scaklk deeri aldnda direnci hzla deien elmanlar mevcuttur.

10 20 30 40 50 601k

2k

3k

4k

5k

70

6k

olcme lab foyu

Documents