tobb ekonomi ve teknoloji üniversitesi mühendislik fakültesi

TOBB EKONOMİ VE TEKNOLOJİ ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
FİZ 102 – FİZİK LABORATUARI – II
FİZİK LABORATUARI – II CİHAZLARI TANITIM DOSYASI
Hazırlayan :
ERDEM İNANÇ BUDAK
BİYOMEDİKAL MÜHENDİSİ
Mühendislik Fakültesi öğrencileri için FİZ 102 dersi kapsamında kullanılacak
laboratuar ölçüm aletleri tanıtımı amacıyla hazırlanmıştır.
OCAK 2015
ANKARA
İÇİNDEKİLER
1. MULTİMETRE ..................................................................................................2
1.1.
Doğrusal ve Alternatif Voltaj Değer Tuşları .......................................3
1.2.
Doğrusal ve Alternatif Akım Değer Tuşları ........................................4
1.3.
Direnç Değer Tuşları ............................................................................5
1.4.
Kısa Devre / Temas Kontrol Tuşu .......................................................5
1.5.
Multimetre İle Ölçüm Yapmak .............................................................6
2. GÜÇ KAYNAĞI ................................................................................................8
3. BOARD ........................................................................................................... 10
4. BİRİMLER ...................................................................................................... 10
5. KAYNAKLAR ................................................................................................. 11
1
1. MULTİMETRE
UNI – T Digital Multimeters UT90A
İstenilene uygun bir biçimde tasarlanıp board üzerine kurulan devrenin tasarım
kriterlerine uygun olarak çalışıp çalışmadığının testleri multimetre olarak adlandırılan
cihazla yapılmaktadır. Bu cihaz ile tasarladığınız devre üzerinden akım, gerilim
değerlerini ölçebilir, direnç değerlerini tespit edebilirsiniz.
Şekil 1: UNI – T Digital Multimeters UT90A
2
1.1. Doğrusal ve Alternatif Voltaj Değer Tuşları
Değerin ve dolayısıyla çözünürlüğün seçimi Dijital multimetre ölçümlerinde büyük
önem ifade eder. Örneğin bu multimetrenin gerilim ölçüm aralığı;
DC Voltaj Aralığı 200mV – 1000V
AC Voltaj Aralığı 2V – 750V
Şeklindedir.
Çözünürlüğün yüksek olması yapacağınız ölçümlerdeki detayların daha iyi ve
sağlıklı okunmasını sağlar. Kısaca ölçümlerin ne kadar küçük parçalarla veya iyi
yapıldığını gösteren birimdir. Bir multimetrenin çözünürlüğünü bilmek yapılan o
ölçüm için okunabilecek minimum değeri bilmek demektir.
Doğrusal (DC)
Gerilim Ölçer
Alternatif (AC)
Gerilim Ölçer
Şekil 2: Doğrusal ve Alternatif Voltaj Değer Tuşları
Çözünürlük değeri seçilen değere (range değerine) bağımlıdır.
Örneğin laboratuar ortamında tasarladığınız devrenizdeki istenilen bölgeden
2.4567 V DC değerini ölçmeyi umuyorsunuz. Range (değer) tuşunun bu değerin
altında olması demek ölçüm alamayacağınız anlamına gelmektedir. Şekil 2’de de
3
görüldüğü üzere 20’nin üzerindeki değerlerden biriyle bu sonucu alabilirsiniz.
Örneğin;
Range 20 ise okuyacağınız değer 2.456V
Range 200 ise okuyacağınız değer 2.45V
Range 2000 ise okuyacağınız değer 2.4 V
Olacaktır.
1.2. Doğrusal ve Alternatif Akım Değer Tuşları
Akım ölçüm aralığı;
DC Akım Aralığı 200µA – 10A
AC Akım Aralığı 200µA – 10A
Şekil 3: Doğrusal ve Alternatif Akım Değer Tuşları
Doğrusal (DC)
Akım Ölçer
Alternatif (AC)
Akım Ölçer
Örneğin laboratuar ortamında tasarladığınız devrenizdeki istenilen bölgeden
2.4567 mA DC değerini ölçmeyi umuyorsunuz. Örneğin;
Range 2m ise okuyacağınız değer --Range 20m ise okuyacağınız değer 2.456mA
Range 200m ise okuyacağınız değer 2.45mA
Range 10 ise okuyacağınız değer 2.4 mA
Olacaktır.
4
1.3. Direnç Değer Tuşları
Direnç Ölçüm Aralığı 200 Ω – 20MΩ
Şekil 4: Direnç Değer Tuşları
Örneğin 2,2kΩ değerindeki direnci ölçmek istediğinizde;
Range 2k ise okuyacağınız değer --Range 20k ise okuyacağınız değer 2.200 kΩ
Range 200k ise okuyacağınız değer 2.20 kΩ
Range 2M ise okuyacağınız değer 2.2 kΩ
Olacaktır.
1.4.
Kısa Devre / Temas Kontrol Tuşu
Yapacağınız tüm deneylerde kullanacağınız devre elemanlarının
(direnç, kapasitör, kablo, crocodile) iç dirençleri büyük olmasın diye
yapıldıkları malzemeler ince ve hassastır. Deney esnasında ani akım
artışları fazla ısıdan dolayı bu malzemelerin kopmasına sebep olabilir.
5
Ölçüm alamadığınızda veya beklemediğiniz bir sonuç ile karşılaştığınızda
kullandığınız devre elemanlarının sağlamlığını bu tuşla ölçebilirsiniz. Multimetrenin
iki ucunu ölçmek istediğiniz devre elamanının birer uçlarına dokundurun. Eğer
iletim varsa veya herhangi bir kopma olmamışsa cihaz bip sesi çıkaracaktır.
1.5.
Multimetre İle Ölçüm Yapmak
Şekil 5: Multimetre üzerinden gerilim, direnç ve akım ölçmek için propların
düzenlenmesi
Referans ucu (Siyah Kablo) her zaman “COM” şeklinde ifade edilen referans
girişinde takılı durumda olmalıdır.
Akım, amper mertebesinde ölçülürken kırmızı prop sol tarafta bulunan ve “A” olarak
simgelenen girişe takılır. Akım miliamper mertebesinde ölçülürken kırmızı prop
“µAmA” ile simgelenen girişe takılmalıdır.
Gerilim, direnç gibi geri kalan özellikler ölçülürken kırmızı prop sağ taraftaki “V, Ω”
ile simgelenen girişe bağlanmalı ve değer komitatörü istenilen duruma getirilmelidir.
Devreden gerilim veya direnç ölçerken proplar ölçüm bölgesine paralel, akım
ölçerken ise seri bağlanırlar. Şekil 6 da seri ve paralel bağlanarak gerilim ve akım
ölçme şematize edilmiştir.
6
Şekil 6: Gerilim ve Akım Ölçümü
7
2. GÜÇ KAYNAĞI
Renko GK – 05151 DC Power Supply
MCH MCH305D/B DC Power Supply
Fizik Laboratuarlarında mevcut olarak iki tip güç kaynağı bulunmaktadır. Güç
kaynakları 220V – 50 Hz AC olan şebeke gerilimini doğrultarak DC gerilim
üretmektedirler.
Renko GK – 05151 tip güç kaynağı 0 – 15 V DC gerilim üretmektedir ve cihazdan
maksimum 1A çekilebilir. Voltage Adj.(voltage adjustment) komitatörü ile istenilen
voltaj seviyesine ayarlanarak deneylerde kuracağınız devrelerin giriş gerilimini
ayarlayabilirsiniz.
Şekil 7: Renko GK – 05151 DC Power Supply
MCH MCH305D/B tip güç kaynağı 0 – 30 V gerilim üretmektedir ve cihazdan
maksimum 5A akım çekilebilir. Bu cihazın Renko GK – 05151 tip güç kaynağından
farkı; çıkış akım kontrolü sağlanabilmektedir.
Yandaki resimde görülen iki komitatör ile kaba ve hassas
ayar yapılarak akım sınırlandırılır. Şekil 8 de gösterilen
güç kaynağı sadece gerilim üretmektedir. Bu yüzden
current komitatörleri ile sadece çıkış akımı sınırlandırılır.
Deneyleriniz boyunca akım değerlerinin 1 - 2 A arasında
tutulması cihazın ve kullanılan deney elemanlarının ömrü açısından ideal olacaktır.
Yandaki resimde görülen iki komitatör ile kaba ve hassas
ayar yapılarak deneylerde istenilen gerilim değerleri
ayarlanır.
8
Devreye bağlanacak güç kaynağının pozitif ucu “+”
işareti ile gösterilen yere, negatif ucu “-” veya “GND”
ile gösterilen yere bağlanabilir. Ancak negatif voltaj
almak isterseniz “+” uca takılan kablo “-” uca takılarak
negatif uç “GND” yazan yere bağlanmalıdır.
Şekil 8: MCH MCH305D/B DC Power Supply
9
3. BOARD
Şekilde görülen minik kareler (boşluklar) devre elemanlarının bağlanacağı
noktalardır.
Breadboard’daki her 5’li dikey sıra(A=B=C=D=E) kendi içinde bağlı olup elektriksel
olarak aynı noktayı temsil etmektedir.
Benzer şekilde her 25’li yatay sıra da kendi içinde bağlı olup elektriksel olarak aynı
noktayı temsil etmektedir. Dikey bağlantı noktaları devre elemanlarını yerleştirmek
için, yatay bağlantı noktaları da besleme ve toprak bağlantıları için tercih edilmelidir.
Mavi yatay sırayla kırmızı yatay sıra arasında ve yatay sıralar ile dikey sıralar
arasında hiçbir bağlantı yoktur.
4. BİRİMLER
Birimler siz mühendis adaylarının üniversite yaşamınız boyunca gireceğiniz bütün
laboratuar çalışmalarında ve yaptığınız her teorik hesaplamada son derece dikkat
etmeniz gereken bilimin temel taşlarındandır. Deneyler sırasında yapacağınız
ölçümlerde kullanacağınız cihazların range’lerini ayarlarken unutulmamalıdır.
1 T (tera) = 1.000.000.000.000 birim
1 G (giga) = 1.000.000.000 birim
1M (mega) = 1.000.000 birim
1K (kilo) = 1.000 birim
1m (mili) = 0.001 = 1x10-3 birim
1µ (mikro) = 0.000001 = 1x10-6 birim
1n (nano) = 0.000000001 = 1x10-9 birim
1p (piko) = 0.000000000001 = 1x10-12 birim
10
5. KAYNAKLAR



Başkent Üniversitesi Araş. Gör. Onur Koçak BME 222 Elektrik - Elektronik
Laboratuarı Cihazları Tanıtım Dosyası, 2010.
http://www.uni-trend.com/en/product/2014_0728_784.html
http://mch.en.alibaba.com/product/542002425219152357/MCH_305B_power_supply_0_30V_0_5A_variable_single_outp
ut_5V_2A_fixed_output_power_supply.html
11