Şekil-3`de KZ-12-01 modülünde yer alan LDR

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
Deney 1: SENSÖRLER
Deneyin Amacı:
Sensör kavramının anlaşılması, kullanım alanlarının ve kullanım yerine göre çeşitlerinin öğrenilmesi.
Çeşitli sensör tipleri için çalışma mantığı anlaşılıp sağlamlık testi gerçekleştirilecektir.
A.ÖNBİLGİ
LDR DENEYİ
TEORİK BİLGİ
Foto-direnç (LDR); foto-diyot gibi foto-iletken bir aygıttır. Fabrikasyonu için en yaygın malzemeler
yüzeye gelen ışık ile direnci değişen yarı-iletkenler olan kadmiyum sülfit (CdS) ve kadmiyum selenid
(CdSe) dir. Bir foto-direnç çalışması için bir güç kaynağına ihtiyaç duyar ve foto akımı üretmez. Fotoelektrik etki malzemenin elektriksel direncindeki değişim ile kendini gösterir. Şekil1 ’de bir foto-direnç
hücresinin şematik diyagramını göstermektedir. Foto-iletkenin her iki ucuna bir elektrot bağlanmıştır.
Karanlıkta malzemenin direnci yüksektir. Bundan dolayı uygulanan V gerilimi sıcaklık etkisine mal
edilen küçük bir karanlık akımına neden olur. Yüzeye ışık etkidiğinde İp akımı akar.
Şekil-1
Akım artışının nedeni aşağıdaki gibidir. Kristalin iletim bantının hemen aşağısı bir donor seviyesidir ve
valans bantının üzerinde bir akseptör seviyesi vardır. Karanlıkta her seviyedeki elektron ve boşluklar
hemen hemen kristal içindeki yerlerinde sıkışıp kalarak yarı-iletkenin yüksek bir direnci ile sonuçlanır.
Işık foto-iletken kristali aydınlattığında fotonların emilmesi sonucu valens bantı elektronlarının
enerjileri artar. Bu elektronları iletim bantına hareket ettirerek malzemenin iletkenliğinin artışı ile
valens bantında serbest boşluklar meydana getirir. Valens bantı civarı serbest elektronları serbest
boşluklar kadar kolay alamayan ayrı bir akseptör seviyesi olduğundan elektron ve boşlukların yeniden
oluşma (rekombinasyon) olasılığı azalır ve iletim bantındaki serbest elektron sayısı yüksektir. CdS 2,41
eV’luk bir bant aralığına sahip olduğundan emilme dalga uzunluğu sınırı
nm olup
görünür spektral aralıktadır. Bundan dolayı CdS 515 nm ’den daha kısa dalga uzunluklarındaki ışıkları
dedekte etmektedir. Diğer foto-iletkenler farklı dalga uzunluğunda emilme sınırlarına sahiptir. Örneğin
CdS daha kısa dalga uzunluk aralığında en çok duyarlı iken Si ve Ge yakın kızıl-ötesinde en verimlidir.
Bir yarı-iletkenin iletkenliği
ile verilir. Burada µn ve µp serbest elektron
Sayfa - 1 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
ve boşluk hareketleri (cm/Vs), Ʈn ve Ʈp serbest elektron ve boşluk ömrü (saniye), e bir elektronun yükü
ve f birim hacim başına saniyede üretilen taşıyıcı sayısıdır.
Bir CdS hücre için olduğundan serbest
boşlukların iletkenliği ihmal edilebilir. Bu durumda algılayıcı n-tipi bir yarı-iletken olmaktadır. Böylece
Bir fotonun ürettiği elektron sayısı ile foto-direncin duyarlılığı, b tanımlanabilir
(taşıyıcının ömrü sona erinceye kadar):
Burada
algılayıcının elektrotları arasında elektronun geçiş zamanı, l elektrotlar arasındaki uzaklık ve V
uygulanan gerilimdir. Bu durumda
’ye gelinir.
Örneğin;
ise bu durumda
duyarlılık 900 olup tek bir foton iletim için foto-direnci bir foto çarpıcı gibi çalıştırarak 900 elektronu
serbest bırakmaktadır. Gerçekte foto-direnç çok duyarlı bir aygıttır. Daha iyi bir duyarlılık ve daha az
hücre direnci için elektrotlar arasındaki l uzaklığı azaltılırken algılayıcının d genişliğinin artırılması
gerektiği gösterilebilir. Bu algılayıcının çok kısa ve çok geniş olması gerektiği anlamına gelmektedir.
Pratikte bu algılayıcının fabrikasyonunun elektrotların terminal uçlarına bağlandığı (şekil-2) serpantin
biçimi ile yapılır.
Şekil -2
Sayfa - 2 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
Üretim işlemine bağlı olarak foto-direnç hücreler sinterlenmiş tip, tek kristal tipi ve buharlaştırmalı tipe
ayrılabilir. Bunlardan sinterlenmiş tip yüksek duyarlılık ve çok geniş alanlı elemanların kolay
fabrikasyonu avantajlarıyla daha düşük fiyatlı olmaktadır. CdS hücrenin sinterleme (eritmeden ısıl
işlemle birleştirme) işlemi aşağıdaki adımlardan oluşmaktadır:
1. Yüksek saflıktaki CdS tozu uygun katkılarla ve yumuşatıcı bir madde ile karıştırılır.
2. Karışım suda çözeltilir.
3. Pasta biçimindeki çözelti seramik yapının yüzeyine uygulanır ve kurumasına izin verilir.
4. Seramik alt yapılar çoklu kristal yapı biçimlendirmek için yüksek sıcaklıktaki bir fırında sinterlenir. Bu
aşamada foto-iletken katman biçimlenir.
5. Elektrot katmanları ve uçlar (terminal) eklenir.
6. Algılayıcı pencereli veya penceresiz olarak plastik veya metal kutuya yerleştirilir.
Foto-direncin spektral tepkisini uyarlamak için birinci adımdaki toz bazı değişimler içerebilir, örneğin
selenid’in eklenmesi veya hatta CdSe yerine CdS konulması spektral tepkiyi daha uzun dalga boylarına
doğru (portakal ve kırmızı) kaydırır.
DENEYSEL ÇALIŞMA
Şekil-3’de KZ-12-01 modülünde yer alan LDR devresinin bağlantı şeması verilmiştir. Verilen işlem
basamaklarını uygulayarak deney devresinin çalışmasını inceleyiniz.
Şekil-3
1) Devreye enerji uygulamadan önce LDR’nin üzerini kapatarak Ω simgesi ile verilen ölçüm noktalarına
ohmmetreyi bağlayınız. LDR’nin karanlık ortamdaki direncini kaydediniz.
Sayfa - 3 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
2) Devreye enerji uygulamadan önce LDR’nin üzerini açarak (bir fener veya ışık kaynağı ile tamamen
aydınlatarak) Ω simgesi ile verilen ölçüm noktalarına ohmmetreyi bağlayınız. LDR’nin tam aydınlık
ortamdaki direncini kaydediniz.
3) LDR’nin üzerini tam aydınlıktan tam karanlığa doğru kayacak şekilde yavaş yavaş kapatırken direnç
değerini gözlemleyiniz.
4) Ω simgesi ile verilen ölçüm noktalarına voltmetreyi, ve akım ölçüm noktasına ampermetreyi
bağlayınız. LDR’nin hemen yanına lüxmetreyi yerleştiriniz. Devreye 12V besleme gerilimini uygulayınız.
5) LDR’nin üzerini tam aydınlıktan tam karanlığa doğru kayacak şekilde yavaş yavaş kapatırken akım ve
gerilim değerlerini her bir aydınlık seviyesini de lüxmetre ile ölçerek kaydediniz.
6) Ölçtüğünüz akım-gerilim değerlerinden LDR’nin direncini hesaplayarak ışıkla direncin değişimini
gösteren grafiği çiziniz.
NTC-PTC DENEYİ
TEORİK BİLGİ
Direnç bir aygıtın karakteristiği olup iki şeye bağlıdır: direnç malzemesi ve geometrisi. Malzemenin
kendisi aşağıdaki gibi tanımlanan bir ρ öz direnci ile karakterize edilebilir.
ρ =E/j
Burada j akım yoğunluğudur: j=i/a (a malzemenin kesit alanıdır). Öz direncin SI birimi Ω×m dir. Sık
olarak öz direncin tersi olan iletkenlik terimi de kullanılır:
Bir malzemenin öz direnci çarpışmalar arasındaki ortalama t zamanı, e elektron yükü, elektronun m
kütlesi ve birim hacim başına iletim elektronlarının n sayısı ile ifade edilebilir.
Bir iletkenin direncini bulmak için aşağıdaki eşitlik kullanılabilir.
Burada a iletkenin kesit alanı ve l uzunluğudur.
Metaller pozitif sıcaklık katsayısına (PTC) α sahip iken çoğu yarı-iletkenler ve oksitler direncin negatif
sıcaklık katsayısına (NTC) sahiptir. Termistörler büyük (NTC) veya (PTC) sıcaklık katsayılarına sahip
dirençlerdir. Termistörler yaygın olarak nikel, manganez, kobalt, titan, demir gibi metallerin
oksitlerinden yapılan seramik yarıiletkenlerdir. Diğer metallerin oksitleri de bazen kullanılabilir.
Dirençleri ohm’un birkaç kesrinden birkaç kilo ohm’a kadar değişebilir. Termistörler disk, damla, tüp,
Sayfa - 4 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
yaprakcık, yonga veya seramik yapı üzerinde ince film biriktirilmesi şeklinde üretilebilir. Kalın film
teknolojisindeki yeni ilerlemeler termistörlerin seramik gövdeler üzerine baskısına izin vermektedir.
NTC termistörlerin sık olarak boncuk biçiminde fabrikasyonu yapılır. Boncuk termistörler ekseriyetle
platin bağlantı iletkenlerine sahip olup seramik gövdeye sinterlenmiştir. Fabrikasyon işlemi süresince
karıştırılmış metal oksit’in küçük bir kısmı önceden hazırlanmış bir kalıp içinde hafifçe gerdirilmiş bir
çift platin alaşım telin üzerine konulur. Karışım yerleştikten sonra boncuklar bir tüp fırında sinterlenir.
Metal oksit platin bağlantı telleri etrafında çekmeye uğrar ve elektriksel yapışkan biçimini alır.
Boncuklar açık bırakılabilir veya organik veya cam kaplama ile kaplanabilir. Termistörler doğrusal
olmayan sıcaklık-direnç karakteristikleri taşımakta olup genelde birkaç farklı eşitlikten biri ile
yakınlaştırılır. Bunlardan en yaygın olanı üstel biçimdir.
Burada T0 kalibrasyon sıcaklığı olup yaygın olarak 25 °C dir. Rto kalibrasyon sıcaklığındaki direnç ve b
malzemenin karakteristik sıcaklığıdır. Bütün sıcaklıklar ve b kelvin cinsindendir. Yaygın olarak b 3000 ve
5000 K aralığında ve oldukça dar bir sıcaklık aralığında sıcaklıktan bağımsız olarak dikkate alınır ki bu
(16) eşitliğini oldukça iyi bir yaklaşım yapmaktadır. Daha yüksek doğruluk istenildiğinde genelde
polinomsal yaklaşım kullanılır. Şekil-4 de b = 3000 and 4000°K’e sahip platin termistörlerin
direnç/sıcaklık karakteristikleri görülmektedir. Platinin karakteristiği daha az duyarlı ve pozitif bir
eğimle daha doğrusal iken diğer termistörler daha yüksek duyarlılık ve negatif bir eğimle doğrusal
değildir.
Şekil-4
NTC (Negative Temperature Coefficient) negatif ısı katsıyılı direnç anlamına gelip, sıcaklığın artmasıyla
direnç değerinin düştüğü termistör tipini ifade eder. PTC (Positive Temperature Coefficient) pozitif ısı
katsıyılı direnç anlamına gelip, sıcaklığın artmasıyla direnç değerinin arttığı termistör tipini ifade eder.
Şekil-5’de NTC ve PTC termistörlerinin sembolleri verilmiştir.
Sayfa - 5 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
Şekil-5
DENEYSEL ÇALIŞMA
Şekil-6’da KZ-12-02 modülünde yer alan NTC-PTC devresinin bağlantı şeması verilmiştir. Verilen işlem
basamaklarını uygulayarak deney devresinin çalışmasını inceleyiniz.
Şekil-6
1) X-A noktaları arasını kısa devre ediniz.
2) Devreye gerilim uygulamadan Ω simgesi ile verilen ölçüm noktasına ohmmetreyi bağlayınız.
Gösterdiği değeri kaydediniz.
3) NTC’ye havyanızı yaklaştırarak ısıtınız. Sıcaklığın artmasıyla ohmmetrenin gösterdiği değerleri
kaydediniz.
4) Ω simgesi ile verilen ölçüm noktalarına voltmetreyi, ve akım ölçüm noktasına ampermetreyi
bağlayınız. Devreye 12V besleme gerilimini uygulayınız.
5) NTC’ye havyanızı yaklaştırarak ısıtınız. Sıcaklığın artmasıyla voltmetre ve ampermeytrenin
gösterdiği değerleri kaydediniz. NTC’nin direnç değerini hesaplayınız.
6) X-B noktaları arasını kısa devre ediniz.
7) Devreye gerilim uygulamadan Ω simgesi ile verilen ölçüm noktasına ohmmetreyi bağlayınız.
Gösterdiği değeri kaydediniz.
Sayfa - 6 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
8) PTC’ye havyanızı yaklaştırarak ısıtınız. Sıcaklığın artmasıyla ohmmetrenin gösterdiği değerleri
kaydediniz.
9) Ω simgesi ile verilen ölçüm noktalarına voltmetreyi, ve akım ölçüm noktasına ampermetreyi
bağlayınız. Devreye 12V besleme gerilimini uygulayınız.
10) PTC’ye havyanızı yaklaştırarak ısıtınız. Sıcaklığın artmasıyla voltmetre ve ampermeytrenin
gösterdiği değerleri kaydediniz. NTC’nin direnç değerini hesaplayınız.
ENDÜKTİF SENSÖR DENEYİ
TEORİK BİLGİ
Pozisyon ve yer değişimi elektromanyetik metotlar ile algılanabilir. İki sargı arasındaki manyetik
akı kuplajı bir cismin hareketi ile değiştirilebilir ve akabinde gerilime dönüştürülür. Akı yolunun
relüktansını (manyetik direnç) değiştiren mıknatıslanmayan ferromanyetik ortam kullanan
değişken indüktanslı algılayıcılar aynı zamanda değişken relüktanslı dönüştürücüler olarak da
bilinir. Çoklu indüksiyonlu bir dönüştürücünün temel düzenlemesi primer ve sekonder olarak
iki sargıdan oluşur. Primerdeki AC uyartım gerilimi (Vref) sekonder sargıda kararlı bir AC gerilim
indükler. İndüklenen gerilimin genliği sargılar arasındaki akı kuplajına bağlıdır. Kuplajı
değiştirmenin iki tekniği vardır.
Şekil-7
Birisi akı yolu içerisinde ferromanyetik malzemeden yapılmış cismin hareketidir. Bu akı yolunun
relüktansını değiştirir ve akabinde sargılar arasındaki kuplajı değiştirir. Bu teknik LVDT
(doğrusal değişken fark transformotoru), RVDT (döner değişken fark transformotoru) ve ortak
indüktanslı yakınlık algılayıcılarının çalışmasının temelidir. Diğer metot ise bir sargıya göre diğer
sargının fiziksel hareketidir. Manyetik olmayan iletken malzemelerin yakınlığının
algılanmasında çift sargılı bir algılayıcıda eddy akımları kullanılır. Sargıların birisi referans olarak
ve diğer sargı ise iletken cisimde indüklenen manyetik akımların algılanılmasında kullanılır.
Eddy (dairesel) akımları algılama sargısının tersi yönünde manyetik alan meydana getirir ve
sonuçta referans sargısına göre bir dengesizlik oluşur.
Sayfa - 7 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
Şekil-8
Cismin sargıya yakınlığı manyetik empedansta daha büyük değişim meydana getirir. Eddy
akımlarının meydana geldiği cismin derinliği
ile ifade edilir. Burada f frekans ve G cismin iletkenliğidir. Doğal olarak etkili bir çalışma için
cismin kalınlığının bu derinlikten daha büyük olması gerekir. Bundan dolayı eddy dedektörleri
metalik film veya folyo cisimlerin dedeksiyonunda kullanılmamalıdır. Genel olarak sargı
empedansı ve cismin uzaklığı, x arasındaki ilişki doğrusal değildir ve sıcaklığa bağımlıdır. Eddy
akımı algılayıcılarının çalışma frekans aralığı 50kHz ve 10MHz arasındadır.
DENEYSEL ÇALIŞMA
Verilen işlem basamaklarını uygulayarak kapasitif sensörün çalışmasını inceleyiniz.
1) Endüktif sensörün M6 konnektörünü KZ-12 ana modülünde verilen sensör bağlantı
noktasına takınız. Sensörü doğrusal hareket platformuna sabitleyiniz. (Metaryellerin sensöre
çarpmamasına dikkat ediniz!)
2) Dairesel hareket kontrol ünitesine algılanacak malzemelerden (çelik, pirinç, alüminyum,
kestamit, fiber, bakır, ahşap, polyamid) herhangi dört tanesini takarak dairesel hareketi
başlatınız. Hızı uygun bir seviyeye getiriniz.
3) Doğrusal hareket kontrol ünitesi ile sensörü algılama yapacak seviyeye gelene kadar
yaklaştırınız.
4) Sensörün hangi mesafeden itibaren algılama yaptığını belirleyiniz.
5) Doğrusal hareket ünitesini ileri geri hareket ettirerek sensörün algılama yapmaya başladığı
nokta ve algılamanın son bulduğu sınır noktasını belirleyerek histerisiz yüzdesini hesaplayınız.
(Histerisizi belirlemek için şekil-78’den faydalanınız.)
6) KZ-12 ana modülünde bulunan sensör arabirimi kısmında bulunan ledler yardımıyla endüktif
sensörün NPN mi, PNP mi olduğunu belirleyiniz.
7) Dairesel hareket modülünü gerekirse elinizle yavaş yavaş hareket ettirerek sensörün
algılama açısını belirleyiniz.
8) Kapasitif sensörün hangi metaryelleri algıladığını tespit ediniz. (8 metaryeli de deneyiniz.)
Sayfa - 8 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
REED RÖLE DENEYİ
TEORİK BİLGİ
Reed röle bir tüp içersine yerleştirilmiş kontaklardan ibaret bir röle çeşididir. Rölenin
enerjilenerek konum değitirmesi için röleye bir mıknatısın yaklaştırılması gerekmektedir. Şekil9’da reed rölenin yapısı ve kullanılması verilmiştir.
DENEYSEL ÇALIŞMA
Şekil-10’da KZ-12-02 modülünde yer alan Reed Röle devresinin bağlantı şeması verilmiştir.
Verilen işlem basamaklarını uygulayarak deney devresinin çalışmasını inceleyiniz.
Sayfa - 9 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
Şekil-10
1) Devreye 12V besleme gerilimini uygulayınız, lambayı bağlayınız.
2) Lambanın yanıp yanmadığını gözlemleyiniz.
3) Bir mıknatısı gösterildiği şekilde reed röleye yaklaştırarak lambadaki değişimi gözlemleyiniz.
4) Reed rölenin hangi mesafeden konum değiştirdiğini belirleyiniz.
NEM SENSÖRÜ DENEYİ
TEORİK BİLGİ
Genel olarak ıslaklık, nem ve çiğ sıcaklığı algılayıcıları kapasitif, iletken, osilasyonlu veya optik olabilir.
DENEYSEL ÇALIŞMA
Şekil-11’de KZ-12-03 modülünde yer alan Nem Sensörü devresinin bağlantı şeması verilmiştir. Verilen
işlem basamaklarını uygulayarak deney devresinin çalışmasını inceleyiniz.
1) Ohmmetreyi Ω simgesi ile gösterilen ölçüm noktasına bağlayınız. Ölçtüğünüz direnç değerini
kaydediniz.
2) Sensöre doğru eğilerek soluyunuz. Nem oranının artmasıyla birlikte dirençte meydana gelen değişimi
izleyerek kaydediniz.
Sayfa - 10 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
Şekil-11
HAREKET SENSÖRÜ
Hareket sensörleri; içerisinde “Dual Passive Infrared Dedector (PIR)” ismi verilen komponentin
yardımıyla insan hareketlerini algılamak ve bu bilgiler doğrultusunda çeşitli kontroller yapmak amacıyla
üretilmiş ürünlerdir.
Çalışma Prensibi: İnsanlar hareket ettiklerinde ortamda bir sıcaklık fark oluştururlar ve etrafa kızılötesi
ışınlar yayarlar. Bu ışınlar belli mesafelere kadar güçlü bir şekilde ilerleyebilmekte ve algılama alanı
içerisinde olanlar ürün üzerindeki Fresnel Lens sayesinde PIR dedektöre odaklandırılmaktadır. Bu ışınlar
PIR dedektör tarafından tespit edilip değerlendirilmektedir. Bu değerlendirme sonucunda alınan sinyal
gerçekten bir insanın hareketi ise hareket sensörü çıkışına bağlı olan lambaları yakmaktadır.
Şekil-12
Sayfa - 11 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
Hareket sensörlerinde algılama mesafesi PIR dedektörle hareket yönü arasındaki açıya, sıcaklığa
(armatür içerisinde kullanılan lambaların gücü bu sıcaklığı değiştirmektedir), montaj şekline ve montaj
yerine bağımlıdır.
Şekil-13
Yüksek algılama ve Düşük algılama
Şekilden anlaşılacağı gibi hareket sensöründe maksimum algılama sadece ürüne teğet yürüyüşlerde
gerçekleşir. Ürüne dik olarak yüründüğünde dikey çizgileri tam olarak kesemediğimiz için sensör
hareketi algılamada zorlanacak, algılama mesafesi düşük olacaktır. Bütün elektronik cihazlarda olduğu
gibi hareket sensörlerinde de sıcaklık çok önemlidir.
Şekil-14
DENEYSEL ÇALIŞMA
Şekil-15’de KZ-12-03 modülünde yer alan Hareket Sensörü devresinin bağlantı şeması verilmiştir.
Verilen işlem basamaklarını uygulayarak deney devresinin çalışmasını inceleyiniz.
Sayfa - 12 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
Şekil-15
1) KZ-12 ana modülünde bulunan 12V güç kaynağını kullanarak besleme gerilimini uygulayınız.
2) D diyodunun durumunu gözleyiniz.
3) PIR dedektör önünde hareket ederek LED’in durumunu izleyiniz.
4) Değişik mesafelerden hareket ederek PIR dedektörün algılama mesafesini belirleyiniz.
5) PIR dedektöre değişik açılardan yaklaşarak fresnell lensin etkisini inceleyiniz.
GAZ SENSÖRÜ DENEYİ
TEORİK BİLGİ
Bu algılayıcılar ısıl enzimatik algılayıcılara benzer prensipte çalışırlar. Isı algılayıcının yüzeyinde yer alan
bir katalitik reaksiyon sonucu olarak ortaya çıkar ve aygıtın içinde değişen ilgili sıcaklık ölçülür. Diğer
taraftan bu sistemin kimyası yüksek sıcaklıklı kondüktometrik oksit algılayıcılarının kimyasına
benzemektedir. Katalitik gaz algılayıcıları özellikle madenlerde yeraltındaki hava ortamında yanıcı
gazların düşük konsantrasyonunun dedeksiyonu için tasarımlanmıştır. Bu algılayıcılar ekseriyetle
pelistör olarak adlandırılır. Bu algılayıcılar oldukça basittir. Platin sargı, paladyum veya platin gibi
gözenekli katalitik malzeme ile kaplanmış ThO2/Al2O3 maddesine gömülür. Sargı hem ısıtıcı ve hem de
sıcaklık algılayıcısı (RTD) olarak çalışır. Doğal olarak diğer herhangi tip bir ısıtıcı eleman ve sıcaklık
algılayıcısı burada rahatlıkla kullanılabilir. Tutuşabilen gaz katalitik yüzey ile reaksiyona girdiğinden
reaksiyon sonucu ısı yükselerek maddenin (pellet) ve platinin sıcaklığı ve dolayısiyle direnci artar.
Algılayıcının olabilecek iki modu vardır. Birisi izotermaldir, bir elektronik devre sargıdan geçen akımın
sıcaklık sabitini sürdürmek için kontrol eder. İzotermal olmayan mod’da algılayıcı Wheatstone
köprüsünün bir elemanı olarak bağlanır ve Wheatstone köprüsünün çıkış gerilimi gaz
konsantrasyonunun bir ölçüsüdür. Gaz sensörlerinin pek çok çeşidi mevcuttur. Şekil-52’de gaz
sensörlerine örnekler verilmiştir. MQ serisi yarıiletken sensörler pek çok farklı gaz türünü algılamak için
kullanılabilir.
Sayfa - 13 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
Şekil-16
MQ serisi sensörlerin kullanım alanları verilmiştir.
Tablo-1
MQ6 tipi gaz sensörleri LPG, propan ve bütan gazlarının dedeksiyonu için geliştirilmiştir. Şekil-17’de
MQ62ya ait grafik, Şekil-18’de bağlantı şeması verilmiştir.
Sayfa - 14 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
Şekil-17,Şekil-18
DENEYSEL ÇALIŞMA
Şekil-19’da KZ-12-03 modülünde yer alan Gaz Sensörü devresinin bağlantı şeması verilmiştir. Verilen
işlem basamaklarını uygulayarak deney devresinin çalışmasını inceleyiniz.
Şekil-19
Sayfa - 15 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Sensörler
1) KZ-12 ana modülündeki güç kaynağı ile 12V besleme gerilimini uygulayınız. Devre üzerindeki
regülatör entegresi gaz sensörü için gerekli 5V gerilimi üretecektir.
2) Vo ile gösterilen ölçüm noktasına voltmetreyi bağlayınız. Gösterdiği değeri kaydediniz.
3) Bir çakmağı yakmadan sensöre yaklaştırarak voltmetrenin gösterdiği değeri gözleyerek kaydediniz.
Deney Öncesi Çalışması
1. Kapasitif sensörlerin yapısını ve kullanım alanlarını anlatınız.
2. Aşağıdaki kullanım alanı verilen sensör çeşitlerinin isimlerini yanlarına yazınız.

Toprak altı metal cisimlerin tespitinde kullanılırlar :

Dijital göstergeli terazilerde kullanılırlar :

Dijital fotoğraf makinalarında kullanılırlar :

Sokak lambalarının gece çalışmasında kullanılırlar :

İçecek üretimi yapan fabrikalarda sıvı seviyesini ayarlama maksatlı kullanılırlar :

Elektrik motorlarında sargılara aşırı akım yüklenmesi durumunda müdahale için kullanılırlar :
Sayfa - 16 -