Bölüm 2: Ölçme ve ölçü aletleri
Bölüm 2: Ölçme ve ölçü aletleri
Bölüm 2: Ölçme ve ölçü aletleri
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Bölüm 2: Ölçme <strong>ve</strong> ölçü <strong>aletleri</strong><br />
A. Ölçme<br />
Bilinen bir büyüklükle aynı türden bilinmeyen bir büyüklüğün karşılaştırılmasına ölçme denir.<br />
Uygulamada yaygın olarak, uzunluk, ağırlık, alan, hacim, hız, zaman, akım, gerilim, direnç, güç, iş<br />
vb. gibi değerlerin ölçümü yapılır.<br />
1. Ölçme <strong>ve</strong> ölçmenin önemi: Ölçme işlemi, karşılaştırma, bilgi alma amacıyla yapılır. Elektrikli<br />
<strong>ve</strong> elektronik sistemlerde ölçme çok yaygın olarak kullanılır. Akım, gerilim, direnç, güç, iş, frekans,<br />
kazanç gibi değerleri ölçmesini bilmeyen bir teknik elemanın onarım <strong>ve</strong> îmalat işlerini yapması<br />
mümkün değildir.<br />
2. Ölçü <strong>aletleri</strong>nin sınıflandırılması<br />
a. Primer (birincil, hassas) ölçü <strong>aletleri</strong>: Bu tip aygıtların kalitesi yüksek olduğundan son<br />
derece pahalıdır. Toleransları (hata oranları) % 0,1 - 0,2 arasında değişir. Bu tip aygıtlar, çok hassas<br />
cihazların üretildiği fabrikalarda, AR-GE (araştırma-geliştirme) laboratuvarlarında, ölçü aleti üretim,<br />
ayar, tamir işletmelerinde kullanılır. Üretilen ölçü <strong>aletleri</strong>nin doğru ölçüp ölçmediğini belirlemek<br />
için yapılan ayarlamada kullanılan primer ölçü aletine etalon (ayarlayıcı) denir<br />
b. Sekonder (ikincil, orta kalite) ölçü <strong>aletleri</strong>: Değerleri ölçerken tam değeri gösteremezler.<br />
Hata oranları % 0,5 - 2,5 arasında değişir. Fiyatları primer tiplere göre ucuz olduğundan uygulamada<br />
en çok bunlar kullanılır.<br />
3. Elektrik ölçü <strong>aletleri</strong>nin tanıtılması: Elektriksel büyüklükleri ölçmede kullanılan ölçü <strong>aletleri</strong><br />
çeşitli özelliklere sahip olacak şekilde üretilmektedir. Bunları sınıflandıracak olursak:<br />
a. Gösteren ölçü <strong>aletleri</strong>,<br />
b. Kaydedici ölçü <strong>aletleri</strong>,<br />
c. Toplayıcı ölçü <strong>aletleri</strong>,<br />
ç. Bellekli (hafızalı) ölçü <strong>aletleri</strong><br />
a. Gösteren ölçü <strong>aletleri</strong>: Ölçtükleri<br />
büyüklüğün o andaki değerini gösterirler. Analog<br />
(ibreli) ya da dijital (sayısal) yapılı olan bu<br />
tip aletler, akım, gerilim, direnç, güç, frekans,<br />
kazanç, sıcaklık ölçme işlemlerinde kullanılır.<br />
Resim 2.1'de gösteren ölçü <strong>aletleri</strong>ne ilişkin<br />
örneklere yer <strong>ve</strong>rilmiştir.<br />
Resim 2.1: Gösteren ölçü <strong>aletleri</strong>ne ilişkin örnekler<br />
b. Kaydedici ölçü <strong>aletleri</strong>: Ölçülen büyüklüğün değerini çizgi, nokta, harf ya da rakam ile<br />
kaydeden aygıtlardır. Analog (ibreli) ya da dijital (sayısal) yapılı olan bu araçlar, iş, titreşim, ağırlık,<br />
basınç, sıcaklık, akış kaydetme işlemlerinde kullanılır. Şekil 2.1'de kaydedici ölçü aletine örnek<br />
<strong>ve</strong>rilmiştir.<br />
c. Toplayan ölçü <strong>aletleri</strong>: Ölçtükleri büyüklükleri sürekli olarak toplarlar. Örneğin elektrik<br />
sayacı, alıcıların çektiği enerjiyi numaratör düzeneği sayesinde sürekli olarak toplar. Resim 2.2'de<br />
toplayan ölçü aletine ilişkin örnek <strong>ve</strong>rilmiştir.<br />
ç. Bellekli (hafızalı) ölçü <strong>aletleri</strong>: Elektronikteki gelişmeler sayesinde üretilmiş çok işlevli<br />
aygıtlardır (resim 2.3). Uygulamada bir çok modeli bulunan <strong>ve</strong> pahalı olan bu tip aygıtlar genelde<br />
5<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
skala<br />
ibre<br />
bastırma<br />
maşası<br />
ibre<br />
Şekil 2.1: Kaydedici ölçü<br />
<strong>aletleri</strong>ne ilişkin örnekler<br />
tırnaklı<br />
merdane<br />
renkli<br />
şerit<br />
bir fazlı aktif<br />
sayaç<br />
Resim 2.2: Toplayıcı ölçü<br />
aletine ilişkin örnek<br />
dijital yapılı olup, profesyonel kullanıcılar tarafından<br />
tercih edilmektedir.<br />
4. Yaygın olarak kullanılan elektrik ölçü<br />
<strong>aletleri</strong> hakkında temel bilgiler<br />
a. Ampermetre: Devredeki alıcının çektiği akımın<br />
değerini göstermeye yarayan aygıttır. Ampermetre<br />
devreye seri olarak bağlanır. Analog ya da dijital yapılı<br />
olarak üretilen ampermetrelerin DC, AC ya da<br />
DC+AC akım ölçebilen çeşitleri vardır.<br />
b. Voltmetre: Elektrik devresinin ya da şebekeye<br />
bağlı alıcının gerilim değerini ölçmeye yarayan<br />
aygıttır. Devreye paralel olarak bağlanan voltmetreler,<br />
analog <strong>ve</strong> dijital yapılı olarak üretilmektedir.<br />
Resim 2.3: Bellekli ölçü <strong>aletleri</strong>ne ilişkin örnekler<br />
c. Wattmetre: Alıcıların gücünü ölçmeye yarayan aygıttır. Bu <strong>aletleri</strong>n içinde akım <strong>ve</strong> gerilim<br />
bobini bulunur. Akım bobini alıcıya seri bağlanırken, gerilim bobini paralel olarak bağlanır.<br />
ç. Sayaç: Yapısı wattmetreye benzer. Tek fark, ibre yerine dönen disk <strong>ve</strong> numaratör kullanılmış<br />
olmasıdır.<br />
d. AVOmetre: Akım, gerilim, direnç değerlerini tek bir cihaz ile ölçmek amacıyla üretilmiştir.<br />
Analog <strong>ve</strong> dijital yapılı modelleri vardır.<br />
e. Frekansmetre: Alternatif akımın saniyedeki titreşim sayısını ölçmeye yarayan araçtır.<br />
f. Osilaskop: Akım, gerilim, frekans, faz farkı gibi elektriksel değerleri ekranında göstererek<br />
ölçme yapan aygıttır. Özellikle TV, video, kamera vb. gibi cihazların bakım, onarım <strong>ve</strong> üretimi ile<br />
ilgili süreçlerde çok önemli bir yardımcıdır.<br />
g. LCRmetre: İndüktans (endüktans), kapasite <strong>ve</strong> direnç değerini ölçmede kullanılan aygıttır.<br />
Özellikle, TV, video onarım işlerinde arızalı kondansatör <strong>ve</strong> bobinlerin belirlenmesinde kullanılan<br />
LCRmetreler çok yararlı olmaktadır.<br />
ğ. Pensampermetre: Alıcının akımını kablo bağlantısı yapmadan ölçebilen aygıttır. Özellikle<br />
fabrikalarda üç fazlı motorların akım değerlerini ölçerken büyük kolaylık sağlar.<br />
6<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
B. Ölçü <strong>aletleri</strong>yle ilgili terimler (kavramlar)<br />
Elektrik ölçü <strong>aletleri</strong>nin yapısını, özelliklerini anlayabilmek için bazı temel kavramları bilmek<br />
gerekir. Bu bölümde analog ölçü <strong>aletleri</strong>nin yapısıyla ilgili temel hususlar açıklanacaktır.<br />
1. Doğruluk derecesi: Elektriksel değerleri ölçmede kullanılan aletler tam doğru değeri<br />
gösteremez. Üretici firma cihazın hatasını yüzde (%) cinsinden bildirir. Uygulamada yaygın olarak<br />
0,1 - 0,2, 0,5 -1, 1,5 - 2,5 sınıfı ölçü <strong>aletleri</strong> kullanılmaktadır.<br />
Bu bilgilerin ışığında 0,5 sınıfı bir voltmetreyle yapılan 220 voltluk gerilimin ölçümünde kaç<br />
voltluk bir hata olabileceğini belirleyelim:<br />
Bu sonuca göre kullandığımız voltmetre 218,9 ile 221,1 V arasında bir değer gösterecektir.<br />
2. Duyarlık: Ölçü aletiyle ölçülen büyüklüğün birim değişmesine karşılık ibrenin göstergedeki<br />
sapma oranına duyarlık denir. Duyarlık<br />
kavramını aletin çok küçük değerleri<br />
gösterebilmesi olarak da açıklanabilir.<br />
Uygulamada kullanılan analog tip<br />
ölçü <strong>aletleri</strong>nin göstergeleri iki çeşittir:<br />
I. Göstergesi (kadranı) eşit aralıklı<br />
(lineer) ölçü <strong>aletleri</strong> (resim 2.4-a),<br />
II. Göstergesi farklı (logaritmik)<br />
aralıklı ölçü <strong>aletleri</strong> (resim 2.4-b)<br />
Bir ölçü aletinin duyarlığını hatası ile<br />
lineer<br />
(a)<br />
logaritmik<br />
(b)<br />
karıştırmamak gerekir. Aygıtın<br />
duyarlığının büyük olması demek, az<br />
Resim 2.4: Lineer <strong>ve</strong> logaritmik kadran<br />
hata yapması demek değildir. Sadece çok küçük değerleri ölçebilmesi demektir.<br />
3. Ölçü aletinin sabitesi: Herhangi bir ölçü aletinin, ölçme sınırı değerinin skaladaki bölüntü<br />
sayısına oranıdır. Sabite kavramı K ile gösterilir.<br />
Denklemi,<br />
şeklindedir.<br />
Başka bir deyişle sabite, sapmaya karşılık ölçülen büyüklüğün değişme miktarı olarak tanımlanabilir.<br />
Sabite, ölçü aletinin ismiyle de anılır. Örneğin, akım sabitesi vb. gibi.<br />
4. Ölçme sınırı: Aygıtın ölçebileceği en büyük değere ölçme sınırı denir. Örneğin bir voltmetrenin<br />
gösterge panelinde AC 0-250 V yazıyorsa bu aletin ölçme sınırı 250 volttur.<br />
5. Ölçme alanı: Skala bölüntüsünün başlangıç değeriyle ölçme sınırı değeri arasındaki değerlerin<br />
tümüne ölçme alanı denir. Örneğin bir ampermetrenin gösterge panelinde DC 0-10 A yazıyorsa bu<br />
aletin ölçme alanı 0-10 A'dir.<br />
6. Ölçü <strong>aletleri</strong>nin sarfiyatı (özgüç tüketimi): Analog ölçü <strong>aletleri</strong>yle ölçme yapılırken bu<br />
cihazlar az da olsa bir enerji harcarlar.<br />
Örneğin alıcıların çektiği enerjiyi kWh (kilowattsaat) cinsinden kaydeden sayaç bu işlemi yaparken<br />
bir miktar elektrik enerjisi harcar. Sayacın içinde bulunan akım <strong>ve</strong> gerilim bobinlerinin belli bir<br />
omik direnci vardır. Bu omik dirençler P = I 2 .R denklemine göre bir güç tüketir.<br />
Akım ölçmede kullanılan analog ampermetre, gerilim ölçmede kullanılan analog voltmetre de bir<br />
miktar enerji harcar.<br />
7<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Ölçü <strong>aletleri</strong>nin ölçüm yaparken harcadığı enerji 220 V <strong>ve</strong> 380 voltluk şebekelerde deney yapılırken<br />
önem taşımaz. O nedenle ihmal edilir.<br />
Güç harcamasının ortaya çıkardığı sapma (hata) daha çok milivolt, miliamper gibi küçük değerlerde<br />
ölçümler yapılırken önem taşır.<br />
Dijital yapılı ölçü <strong>aletleri</strong>nin özgüç tüketimi yoktur (ya da çok çok azdır). Çünkü bunların ihtiyaç<br />
duyduğu enerji pil üzerinden sağlanmaktadır. İşte bu üstünlük nedeniyle günümüzde küçük değerli<br />
ölçme işlemleri dijital yapılı aletlerle yapılmaktadır.<br />
C. Ölçü aIetlerinin iç yapısı<br />
1. Analog yapılı ölçü <strong>aletleri</strong>nin özellikleri: Bobin, mıknatıs, demir nü<strong>ve</strong>, esnek yay, ibre,<br />
gösterge, disk vb. gibi parçaların birleşmesiyle oluşmuş analog yapılı ölçü <strong>aletleri</strong>nin bakım, onarım<br />
<strong>ve</strong> ayarlama işlerinin yapılabilmesi için iç yapının bilinmesi gerekir.<br />
Analog tip ölçü <strong>aletleri</strong>nin iç yapısını tanımak için incelenecek hususlar şunlardır:<br />
a. Çalıştırıcı moment,<br />
b. Kontrol momenti,<br />
c. Amortisman (sürtünme) momenti,<br />
ç. Atalet momentidir.<br />
a. Çalıştırıcı moment: Ölçü aleti ölçme için devreye bağlandığında, ibre bulunduğu konumdan<br />
ileriye (ya da geriye) doğru sapar. Sapmayı gerçekleştiren itme kuv<strong>ve</strong>tine çalıştırıcı moment adı<br />
<strong>ve</strong>rilir. Analog tip ölçü <strong>aletleri</strong>nde ibreyi saptırma işi, manyetik, termik, elektrostatik vb. yöntemler<br />
kullanılarak gerçekleştirilir.<br />
b. Kontrol momenti: Çalıştırıcı momente karşı gelecek bir moment olmazsa en küçük çalıştırıcı<br />
momentte bile, aygıtın yataklarındaki sürtünme yenildikten sonra hareketli kısım <strong>ve</strong> buna bağlı ibre<br />
sona kadar sapar. Ölçü aletinden yararlanabilmek için ibrenin bu hareketi kontrol momentiyle<br />
sınırlandırılmalıdır. Çalıştırma momentiyle kontrol momentinin eşitlendiği noktada, ibre skala üzerinde<br />
durur <strong>ve</strong> ölçülen değeri gösterir.<br />
Kontrol momenti iki şekilde sağlanır:<br />
I. Kontrol momentinin yay ile sağlanması: Bu iş için spiral şeklinde sarılmış yaylar kullanılır.<br />
Spiral şeklindeki yayın bir ucu hareketli, diğer ucu sabit kısma bağlanır. Çalıştırıcı momentin etkisiyle<br />
hareketli kısım dönünce yay kurulur <strong>ve</strong> dönme hareketini frenler. Kontrol momentinin daha iyi<br />
sağlanması için birbirine zıt yönlü iki yay kullanılır (şekil 2.2).<br />
ibre<br />
yay<br />
döner<br />
çerçe<strong>ve</strong><br />
B<br />
yay<br />
askı<br />
G<br />
Şekil 2.2: Yaylı kontrol momenti düzeneği<br />
Şekil 2.3: Karşı ağırlıklı<br />
kontrol momenti düzeneği<br />
II. Kontrol momentinin karşı ağırlıkla sağlanması: Ölçü aletinin hareketli kısmına (ibreye<br />
zıt yönde) ağırlıklar asılarak işlem yapılır. İbre sıfır konumundayken ağırlıkların hiç bir etkisi yoktur.<br />
Çalıştırıcı momentin etkisiyle ibre α açısı kadar sapar. G ağırlığının önceki konumuna dönmek istemesi<br />
8<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
çalıştırıcı momente bir kontrol momenti etkisi yapar (şekil 2.3).<br />
c. Amortisman (sürtünme) momenti: Bir elektriksel değeri ölçerken aygıtın ibresi hızla sapar.<br />
Bu sırada kontrol momenti hızlı sapmayı durdurmak istediğinden, ibre bir süre iki moment arasında<br />
kararsız kalır. Bu sakıncayı gidermek için ibre düzeneğine hareketi frenleyen amortisman momenti<br />
etki ettirilir.<br />
Başka bir deyişle değer gösteren ibre tam değeri gösterene kadar bir çok salınım yapar. Salınımların<br />
sönüp, ibrenin durmasını beklemek zaman kaybına neden olur. İbrenin çabuk durmasını sağlamak<br />
için amortisman momenti sağlama düzenekli ibre üretilir.<br />
Amortisman momentini oluşturmada kullanılan mekanik düzenekler şunlardır:<br />
I. Hava sürtünmeli amortisman: Kapalı hazne içindeki mini pistonun hareketiyle sağlanır.<br />
Pistonun bir ucu ibreye, diğer ucu gövdeye tutturulur. İbre hızlıca yerinden hareket etmek istediğinde<br />
piston yavaş ilerleyerek hareketi yumuşaklaştırır. (Şekil 2.4'e bakınız.)<br />
ibre<br />
hava<br />
silindiri<br />
piston<br />
mıknatıs<br />
disk<br />
fuko<br />
akımları<br />
Şekil 2.4: Hava sürtünmeli<br />
amortisman momenti düzeneği<br />
Şekil 2.5: Elektromanyetik prensipli<br />
amortisman düzeneği<br />
II. Elektromanyetik amortisman: Mıknatıslanmayan bir metalden (bakır, alüminyum vb.)<br />
yapılmış diskin (mini tekerlek) sabit (daimi) mıknatıs alanında döndürülmesiyle sağlanır. Disk aygıtın<br />
hareketli kısmına tutturulduğundan, hareketli kısım dönünce disk de mıknatısın N-S kutupları arasında<br />
döner. Dönme sonucunda mıknatısın manyetik kuv<strong>ve</strong>t çizgileri disk üzerinde akım (fuko akımları)<br />
dolaşmasına yol açar. Diskin içinden dolaşan akım ikinci bir manyetik alan doğurur. Disk çevresinde<br />
oluşan manyetik alan mıknatısın manyetik kuv<strong>ve</strong>t çizgilerine karşı koyan bir kuv<strong>ve</strong>t oluşturur. Diskin<br />
manyetik alanının oluşturduğu kuv<strong>ve</strong>t bu elemanın dönüşünü yavaşlatır. Şekil 2.5'te gösterilen bu<br />
yöntem sayaçlarda kullanılır.<br />
III. Çerçe<strong>ve</strong>li elektromanyetik amortisman: Doğal mıknatıs kutupları arasında dönen hareketli<br />
kısma bakır ya da alüminyumdan bir çerçe<strong>ve</strong> konur. Çerçe<strong>ve</strong> aygıtın çalışmasını sağlayan bobin<br />
sistemini de taşır.<br />
IV. Bobinli elektromanyetik amortisman: Ölçü aletinin hareketli kısmına yerleştirilmiş olan<br />
mıknatıs kutupları arasında hareket ettiğinde bobinde küçük bir gerilim doğar. Bu gerilimin yarattığı<br />
ikinci manyetik alan, mıknatıs alanı ile etkileşime girer. İşte bu sayede ibrenin hareketi yumuşak<br />
(yavaşça) olur.<br />
V. Sıvı sürtünmeli amortisman: Ölçü aletinin hareketli kısmının mili üzerine bir disk<br />
yerleştirilmiştir. Disk yağ dolu bir kabın içinde hareket edebilecek şekildedir. Bu sayede ibre yavaş<br />
hareket eder.<br />
ç. Atalet momenti: Ölçülecek büyüklüğün dönen kısma anî darbe şeklinde olan etkisinden,<br />
dönen kısım bir enerji kazanır <strong>ve</strong> atalet momenti oluşur. Bunu, alet ibresinin ulaşması gereken noktadan<br />
daha ileriye götüren moment olarak da tanımlayabiliriz.<br />
İbrenin atalet momenti dolayısıyla aşırı oranda ileriye gitmesini önleyen momente ise çalıştırıcı<br />
9<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
moment denir.<br />
2. Analog ölçü <strong>aletleri</strong>nin mekanik kısımları: Analog (ibreli) ölçü aygıtları üretici firmalar<br />
tarafından değişik özellik <strong>ve</strong> modelde üretilmektedir. Sanayi tesislerinde, atelye <strong>ve</strong> laboratuvarlarda<br />
kullanılan analog yapılı ölçü <strong>aletleri</strong>nin bakım, onarım <strong>ve</strong> ayar işlemlerinin yapılabilmesi için mekanik<br />
kısımların özelliklerinin bilinmesi gerekir.<br />
Analog ölçü <strong>aletleri</strong>nin parçaları şunlardır:<br />
a. Daimî (doğal) mıknatıs: Düzgün bir manyetik alan<br />
üretir. Kaliteli bir doğal mıknatıs için volfram, kobalt <strong>ve</strong><br />
alüminyum-nikelli çelik kullanılır. Şekil 2.6'ya bakınız.<br />
Şekil 2.6: Doğal mıknatıs örnekleri<br />
b. Skala taksîmatları (bölüntüleri) <strong>ve</strong> ibreler<br />
I. Skala: Gösteren tip analog ölçü <strong>aletleri</strong>nde değer, skala<br />
üzerindeki ibre aracılığıyla belirlenir.<br />
Ölçü aletinin gösterdiği değerin doğru olarak okunabilmesi<br />
için skaladaki taksîmat (bölüntü) çizgileri çok ince olarak<br />
çizilir.<br />
Akım, gerilim, direnç gibi değerleri ölçebilen<br />
Şekil 2.7: Değişik skalalar<br />
AVOmetrelerde şekil 2.9'da görüldüğü gibi çoklu skala<br />
kullanılır. Bu tip aygıtlarla ölçme yaparken önce kademe komütatörünün konumuna bakılır. Komütatör<br />
eğer DC volt konumundaysa skaladan DC volt ölçmek için hazırlanmış bölüntüler belirlendikten<br />
sonra değer okuması yapılır.<br />
5 6<br />
7<br />
70<br />
80<br />
Şekil 2.8: Skala bölüntüleri<br />
Şekil 2.9: Çok bölüntülü skala<br />
II. İbre: Analog ölçü <strong>aletleri</strong>nin ibreleri çalıştırıcı momente fazla yük binmemesi için hafif <strong>ve</strong><br />
dengelemenin kolay olması için kısa yapılır.<br />
~ 1,5<br />
Şekil 2.10: Ölçü aletinin özelliklerini belirten<br />
geometrik şekil <strong>ve</strong> yazılı açıklama örnekleri<br />
Resim 2.5: İbrenin sıfırı göstermesini<br />
sağlamada kullanılan vida<br />
III. Skalada bulunan bilgiler: Analog tip ölçü <strong>aletleri</strong>nin skalasında, firma adı, ölçme pozisyonu<br />
(yatık, eğik, dik) ölçme hatası, yalıtkanlık düzeyi, ölçme sınırı, ölçme aralığı, iç yapı, çalışma ilkesi<br />
vb. gibi değerler hakkında rakam ya da geometrik semboller bulunur (şekil 2.10).<br />
10<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
c. Mekanik sıfır ayar düzeneği:<br />
Gösteren ölçü <strong>aletleri</strong>nin kontrol yayı,<br />
uzun süre kullanılmaktan <strong>ve</strong> anî<br />
yüklenmekten dolayı niteliğini<br />
kaybeder. İbre ölçme sonunda tam 0<br />
değerini gösteremez. Bu nedenle<br />
ibrenin yaylı düzeneği üzerine resim<br />
2.5'te görüldüğü gibi bir ayar vidası<br />
konmuştur. Bu vida çevrilerek ibrenin<br />
tam sıfır değerini göstermesi sağlanır.<br />
3. Dijital ölçü <strong>aletleri</strong>nin genel<br />
tanımı: Ölçtükleri değeri<br />
display'lerinde gösteren, iç yapılarında<br />
Resim 2.6: Dijital ölçü <strong>aletleri</strong>yle ilgili örnekler<br />
elektronik elemanlar bulunan ölçü<br />
<strong>aletleri</strong>dir.<br />
Dijital elektronik alanında ortaya çıkan gelişmeler bu tip ölçü <strong>aletleri</strong>nin ucuzlaşıp yaygınlaşmasını<br />
sağlamıştır.<br />
Dijital ölçü <strong>aletleri</strong>nin bazı üstünlükleri şunlardır:<br />
Çabuk ölçüm yaparlar.<br />
Ölçülen değeri belleklerinde saklayabilirler (data hold özelliği)<br />
Her konumda (pozisyonda) ölçüm yapabilirler.<br />
Güç tüketimleri çok azdır.<br />
Boyutları küçüktür.<br />
Ç. Bazı elektriksel büyüklüklerin kısa tanımları<br />
Amper: Akım şiddeti birimidir. A ile gösterilir. 1 amper, gümüş nitrat eriyiğinden (AgNO 3 ) saniyede<br />
1,118 miligram gümüş ayıran akım miktarıdır.<br />
Ohm: Direnç birimidir. Ω (ohm) ile gösterilir. Ohm, 1 mm 2 kesitinde 106,3 cm uzunluğunda,<br />
0 °C'ta <strong>ve</strong> 14,4512 gram ağırlığındaki civa sütununun direncidir.<br />
Watt: Güç birimidir. W ile gösterilir. Bir alıcının uçları arasındaki potansiyel fark 1 volt, içinden geçen<br />
akım 1 amper ise bu alıcının gücü 1 W olur.<br />
Volt: Gerilim (potansiyel fark) birimidir. V ile gösterilir. Direnci 1 Ω olan <strong>ve</strong> içinden 1 A şiddetinde akım<br />
geçiren bir iletkenin uçları arasındaki potansiyel farkıdır.<br />
Henry: İndüktans birimidir. L ile gösterilir. Bir bobinde saniyede 1 A akım değişikliği altında oluşan zıt<br />
EMK 1 V ise bu bobinin indüktansı 1 henry olur.<br />
Farad: Kapasite birimidir. C ile gösterilir. Saniyede 1 voltluk gerilim değişimi altında 1 coulomb (kulon)'luk<br />
elektrik yükü ile yüklenen kondansatörün kapasitesi 1 faraddır.<br />
11<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
D. Ölçü <strong>aletleri</strong>nin özelliklerini belirtmede kullanılan semboller<br />
Sembol<br />
Anlamı<br />
Sembol<br />
Anlamı<br />
Döner bobinli ölçü aleti<br />
Redresör (doğrultmaç)<br />
Termo elemanlı döner<br />
bobinli ölçü aleti<br />
Redresörlü döner<br />
bobinli ölçü aleti<br />
Döner mıknatıslı<br />
ölçü aleti<br />
Çapraz mıknatıslı<br />
ölçü aleti<br />
Elektrodinamik ölçü<br />
aleti (demirsiz)<br />
Elektrodinamik ölçü<br />
aleti (demirli)<br />
Elektrodinamik çapraz<br />
bobinli (demirsiz) ölçü aleti<br />
Elektrodinamik çapraz<br />
bobinli (demirli) ölçü aleti<br />
Termik ölçü aleti<br />
Elektrostatik ölçü aleti<br />
Yumuşak demirli ölçü aleti<br />
ast<br />
__<br />
Alet demir örtülü<br />
Alet doğru akımda<br />
% 1,5 hatalı<br />
Alet alternatif akımda<br />
% 2 hatalı<br />
Astatik ölçü aleti<br />
Doğru akım için<br />
Alternatif akım için<br />
Doğru <strong>ve</strong> alternatif akım için<br />
Üç fazlı akım için (bir<br />
ölçme sistemli)<br />
Üç fazlı akım için (iki<br />
ölçme sistemli)<br />
Üç fazlı akım için (üç<br />
ölçme sistemli)<br />
Aygıt dik kullanılmalıdır.<br />
Aygıt yatay olarak<br />
kullanılmalıdır.<br />
Aygıt 60° eğik<br />
kullanılmalıdır.<br />
Sıfır ayar düzeneği<br />
Çapraz bobinli ölçü aleti<br />
Döner demirli ölçü aleti<br />
İndüksiyon ölçü aleti<br />
İndüksiyon tipi çapraz<br />
bobinli ölçü aleti<br />
Bimetalli ölçü aleti<br />
Titreşimli ölçü aleti<br />
Termo eleman<br />
Endirekt ısıtılmış<br />
termo eleman<br />
!<br />
Aygıtın muayene<br />
gerilimi 500 V<br />
Aygıtın yalıtkanlık<br />
deneyi 2 kV (2000 V)<br />
ile yapılmıştır.<br />
Kullanma kılavuzuna<br />
dikkat ediniz.<br />
50 50 Hz frekansta çalışır.<br />
Koruyucu topraklama<br />
bağlantı noktası<br />
Alete dışarıdan<br />
bağlanacak şönt direnç<br />
Çizelge 2.1: Ölçü <strong>aletleri</strong>nin<br />
özelliklerini belirtmede<br />
kullanılan semboller<br />
12<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
E. Ölçü aleti sembolleri<br />
Sembol<br />
Anlamı<br />
Sembol<br />
Anlamı<br />
Göstergeli ölçü aleti<br />
Turmetre<br />
Yazıcı ölçü aleti<br />
Ω<br />
Ohmmetre<br />
Sayıcı ölçü aleti<br />
Frekansmetre<br />
Gerilim bobiniyle ölçer<br />
Kosinüsfimetre<br />
Akım bobiniyle ölçer<br />
Yazıcı wattmetre<br />
Uç çıkartılmış alet<br />
Aktif enerji sayacı<br />
İbre<br />
VArh<br />
Reaktif enerji sayacı<br />
Sıfırı ortada<br />
Frekans jeneratörü<br />
Titreşimli<br />
DC <strong>ve</strong> AC voltmetresi<br />
Numaralı<br />
Kaydedici<br />
AVOmetre<br />
Osilaskop<br />
Noktalayıcı<br />
Termometre<br />
En büyük sınır<br />
Wattmetre<br />
Göstergesi bir<br />
yönlü ölçü aleti<br />
Göstergesi ortada iki<br />
yönlü ölçü aleti<br />
Çizelge 2.2: Ölçü aleti sembolleri<br />
Ampermetre<br />
Voltmetre<br />
Milivoltmetre<br />
13<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Bölüm 3: Temel doğru akım ölçmeleri<br />
A. Akım ölçmek<br />
a. Akım: Elektrik devresinden birim zamanda geçen elektron miktarına akım denir. Başka bir<br />
deyişle, gümüş nitrat eriyiğinden 1 saniyede 1,118 miligram gümüş açığa çıkaran akımın değeri 1<br />
amperdir.<br />
Not: Elektrik akımı aslında üretecin eksi (-) ucundan çıkıp artı (+) uca doğru akmaktadır. Ancak<br />
eskiden akımı artı (+) yüklü parçacıkların taşıdığı sanılarak bütün devre açıklamaları buna göre<br />
yapılmıştır. Akımın, konvansiyonel (klasik) yaklaşıma göre yapılan açıklaması yaygın olarak<br />
kullanıldığından bu kitapta da aynı düşünce kabul edilmiştir.<br />
b. Akım ölçme: Akım, ampermetre ile ölçülür. Sembolü I, birimi amperdir. Amper, kısaca A ile<br />
gösterilir.<br />
Akımın ast katları: Pikoamper (pA), nanoamper (nA), mikroamper (µA), miliamper (mA).<br />
Not: Pikoamper (pA), nanoamper (nA), mikroamper (µA) gibi değerler çok küçük olduğundan<br />
uygulamada pek karşımıza çıkmaz.<br />
Akımın üst katları: Kiloamper (kA), megaamper (MA), gigaamper (GA).<br />
Not: Gigaamper çok büyük bir değer olduğundan uygulamada karşımıza çıkmaz.<br />
Akımın ast <strong>ve</strong> üst katları 1000'er 1000'er büyür ya da küçülür.<br />
V<br />
A<br />
lâmba<br />
pil<br />
V<br />
ibreli<br />
ampermetre<br />
+<br />
-<br />
R y<br />
üreteç<br />
iletken<br />
alıcı<br />
Resim 3.1: Analog<br />
(ibreli) ampermetre<br />
Şekil 3.1: Ampermetrenin akımı<br />
ölçülecek alıcıya seri olarak bağlanışı<br />
1. Analog ampermetrenin ölçme ilkesi: Kalın kesitli <strong>ve</strong> az sarımlı bobinden geçen akım,<br />
bobin etrafında manyetik alan yaratır. Bobinin manyetik alanıyla gövde içindeki doğal mıknatısın<br />
alanı birbirini iterek ibrenin sapmasını sağlar.<br />
2. Ampermetreyi devreye bağlama <strong>ve</strong> akım ölçme: Ampermetre akımın ölçüleceği devrede<br />
alıcıya seri olarak bağlanır. Yanlışlıkla paralel bağlama yapılırsa devrenin sigortası atar ya da<br />
ampermetre bozulur.<br />
Akım ölçme işlemi yapılırken rastgele ampermetre kullanılmaz. Devredeki alıcının gücü, akımı,<br />
gerilimin cinsi <strong>ve</strong> aygıtın ölçme sınırı göz önüne alınır.<br />
3. Ampermetrenin ölçme alanının genişletilmesi: Büyük akımları ölçmek için üretilen<br />
ölçü <strong>aletleri</strong>nin fiyatı, boyutları, ağırlığı fazla olur. Öte yandan ölçme hassasiyetini sağlamak güçleşir.<br />
İşte bu nedenle, 1 - 5 - 10 A vb. gibi değerleri ölçebilecek şekilde üretilmiş bir ampermetreyle 50<br />
- 100 - 500 A gibi yüksek akım değerlerini ölçmek mümkündür.<br />
Küçük değerli akımları ölçmek için üretilmiş bir ampermetreyle yüksek akımları ölçmek için iki<br />
yöntem vardır:<br />
14<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
I. Paralel direnç (şönt) kullanılarak akım ölçme: Ampermetrenin uçlarına paralel olarak<br />
uygun değerli bir direnç bağlayarak aygıtın ölçme sınırını yükseltmek mümkündür.<br />
Ölçme sınırı artırılacak bir ampermetreye bağlanması gereken direncin bulunmasında kullanılan<br />
denklem:<br />
I a<br />
R a<br />
Denklemde,<br />
R ş = Şönt direncin değeri,<br />
R a = Ampermetrenin iç direnci,<br />
I a = Ampermetreden geçen akım,<br />
I = Devreden geçen toplam akım,<br />
I ş = Şönt dirençten geçen akımdır.<br />
I<br />
R ş<br />
I ş<br />
Şekil 3.2: Şönt direncin<br />
ampermetreye bağlanması<br />
Örnek: En fazla 5 A ölçebilen bir ampermetreyle 50 A'lik bir akım ölçülecektir. Kullanılan<br />
ampermetrenin iç direnci hassas bir ohmmetreyle belirlenmiş <strong>ve</strong> 0,2 Ω olarak bulunmuştur.<br />
Ampermetrenin ölçme sınırını 50 A'e yükseltmek için paralel bağlanması gereken direncin değerini<br />
hesaplayınız.<br />
Verilenler: R a = 0,2 Ω I a = 5 A I = 50 A R ş = ?<br />
Çözüm<br />
Not 1: Ampermetreye şönt direnç bağlandıktan sonra skala yeniden taksîmatlandırılır.<br />
Not 2: Şönt dirençli ampermetreyle çok yüksek değerli AC <strong>ve</strong> DC akımların ölçümü yapılabilir.<br />
Not 3: Şönt direnç, üzerinden geçecek akımı taşıyabilecek güçte olmalıdır.<br />
II. Akım trafosu kullanarak akım ölçme: Az akım çeken sanayi tesislerinde ampermetreler<br />
şebekeye doğrudan bağlanır. Akımın 50 A'den fazla olduğu tesislerde ise akım trafosu adı <strong>ve</strong>rilen<br />
aygıtlar kullanılarak akım ölçülür.<br />
Şöyle ki; akım trafosunun primer sargısı<br />
faz iletkenine seri bağlanır. Trafonun<br />
sekonder sarım uçlarına ise 5 A'lik küçük<br />
bir ampermetre bağlanır. Primer sargısından<br />
geçen akımın oluşturduğu manyetik alan<br />
sekonder sargısında küçük değerli bir akım<br />
oluşturur.<br />
200/5 A'lik akım trafosunda sekondere<br />
bağlı ampermetre 3 A'i gösteriyorsa<br />
primerden 120 A'in geçtiği anlaşılır.<br />
K<br />
Akım trafosu: Yüksek değerli akımları<br />
5 A düzeyine indirerek ölçüm kolaylığı sağlayan aygıttır. Primer kalın kesitli telden az sipirli, sekonder<br />
ise ince kesitli telden çok sipirlidir.<br />
Uygulamada 50/5 - 60/5 - 75/5 - 100/5 - 150/5 - 200/5 A değerindeki akım trafoları yaygın olarak<br />
kullanılmaktadır.<br />
Not 1: Akım trafolarının sekonder sargılarının bir ucunun mutlaka topraklanması gerekir.<br />
Not 2: Akım trafosuyla yalnızca AC akımların ölçümü yapılabilir.<br />
k<br />
A<br />
L<br />
akım trafosunun<br />
bağlantısı<br />
l<br />
K<br />
Şekil 3.3: Akım trafosu<br />
k<br />
l<br />
L<br />
15<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
B. Gerilim ölçmek<br />
Elektrik akımı elektron akışından ibarettir. Elektronları yararlı olacak şekilde hareket ettirmek<br />
için itmek gerekir. Bilindiği gibi elektronlar maddelerin içinde bulunan atomların etrafında dönerek<br />
hareket etmektedir. Ancak bu dönüş bir yarar sağlamaz. Faydalı hareket için metal içinde belli bir<br />
yönde akış gereklidir. İşte elektronları kendi normal hareketleri dışında, bir yönde sürüklemek için<br />
gerekli olan kuv<strong>ve</strong>te gerilim (elektromotor kuv<strong>ve</strong>t, EMK) denir.<br />
Gerilim, voltmetreyle ölçülür <strong>ve</strong> V, U, E ya da e ile gösterilir. Birimi volt (V), denklemi:<br />
V = I.R [V] şeklindedir.<br />
Gerilimin diğer tanımları<br />
Tanım 1: Bir üretecin iki ucu arasındaki potansiyel farka gerilim denir.<br />
Tanım 2: Bir elektrik devresinde akımın geçmesini sağlayan kuv<strong>ve</strong>te gerilim denir.<br />
Gerilimin ast katları: Pikovolt (pV), nanovolt (nV), µikrovolt (µV), milivolt (mV)<br />
Gerilimin üst katları: Kilovolt (kV), megavolt (MV), gigavolt (GV)<br />
Not: Gerilimin ast <strong>ve</strong> üst katları 1000'er 1000'er büyür ya da küçülür.<br />
Not: pV, nV, µV <strong>ve</strong> GV uygulamada kullanılmamaktadır.<br />
Örnekler<br />
200 mV kaç volttur? : 0,2 V<br />
1 kV kaç volttur? : 1000 V<br />
I. Voltmetrenin ölçme ilkesi: Gerilim, voltmetre alıcıya paralel<br />
bağlanarak ölçülür. Uygulamada analog <strong>ve</strong> dijital yapılı olmak üzere iki<br />
tip voltmetre kullanılmaktadır. Analog voltmetrelerin içinde ince kesitli,<br />
çok sarımlı yüksek dirençli bir bobin vardır. Paralel bağlanarak kullanılması<br />
gereken voltmetre yanlışlıkla seri bağlanırsa aygıt yanlış bir değer gösterir <strong>ve</strong> alıcı çalışmaz.<br />
Şekil 3.2: Analog<br />
(ibreli) voltmetre<br />
Dijital yapılı voltmetelerin yapısında ise display, sürücü entegre, analog/dijital çevirici entegre vb.<br />
gibi elektronik devre elemanları bulunur.<br />
II. Voltmetreyi devreye bağlama <strong>ve</strong> gerilim ölçme: Voltmetreyle gerilim ölçümü yapılacağı<br />
zaman aygıtın ölçme sınırı, gerilimin türü gibi unsurlar göz önüne alınmalıdır.<br />
III. Voltmetrenin ölçme alanının genişletilmesi: Küçük<br />
gerilimleri ölçmek için üretilmiş bir voltmetreye seri direnç eklenerek<br />
ölçme sınırını yükseltmek mümkündür.<br />
Seri bağlanacak direncin değerini belirlemede kullanılan denklem:<br />
V<br />
sigorta<br />
alıcı<br />
Denklemde,<br />
R ö : Ön direncin değeri,<br />
R v : Voltmetrenin iç direnci,<br />
V: Devreye uygulanan gerilim,<br />
V v : Voltmetrenin bobininin üzerinde düşen gerilimdir.<br />
Örnek: Ölçme sınırı 10 V olan bir voltmetrenin bobininin direnci<br />
2000 Ω'dur. Bu voltmetreyle 380 V'luk bir şebekede ölçüm yapılmak<br />
istenmektedir. Alete seri olarak bağlanması gereken direncin değerini<br />
bulunuz.<br />
Verilenler: R v = 2000 Ω, V = 380 V, V v = 10 V<br />
Çözüm<br />
Şekil 3.4: Voltmetreyle<br />
gerilim ölçme<br />
R ö<br />
V ö<br />
yük<br />
R y<br />
V<br />
R v<br />
V v<br />
Şekil 3.7: Ön direncin<br />
voltmetreye bağlanışı<br />
16<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Hesaplanarak bulunan ön direnç bağlandıktan sonra, voltmetre skalası (kadranı) yeniden<br />
taksîmatlandırılır (bölüntülenir).<br />
Küçük gerilimleri ölçmek için yapılmış olan<br />
voltmetre ile büyük gerilimleri ölçmede kullanılan<br />
ikinci yol gerilim trafosu kullanma yöntemidir.<br />
Gerilim trafosu: Yüksek değerli gerilimleri 100<br />
V düzeyine indirerek ölçüm kolaylığı sağlayan<br />
aygıttır.<br />
Not 1: Gerilim trafolarının sekonder sargılarının<br />
bir ucunun mutlaka topraklanması gerekir.<br />
Not 2: Gerilim trafosu yalnızca alternatif akım<br />
devrelerinde kullanılabilir.<br />
C. Direnç ölçmek<br />
Bir elektrik devresine gerilim uygulandığında, alıcıdan akım geçmektedir. Geçen akımı sınırlayan<br />
etken ise alıcının direncidir.<br />
Bu yaklaşıma göre, elektrik akımının geçişine karşı zorluk gösteren elemanlara direnç denir. Elektrik<br />
enerjisi direnç üzerinde ısıya dönüşerek kaybolur.<br />
Direnci şöyle de tanımlayabiliriz: 1 mm 2 kesitinde, 106,3 cm boyunda civa<br />
silindirin 0 °C'daki direncine 1 ohm (Ω) denir.<br />
Başka bir anlatımla, devrede elektronlar hareket etmeye başladıktan sonra<br />
rahat bir şekilde ilerleyemezler. İletkenin <strong>ve</strong> alıcının içinden geçmek isteyen<br />
elektronlar komşu elektronlara <strong>ve</strong> atomlara çarpa çarpa ilerlerken sürtünmeye<br />
maruz kalırlar. İşte elektronlar ilerlerken oluşan sürtünmeden doğan karşı koyma<br />
etkisine direnç denir.<br />
Elektrik devresinde kullanılan iletkenin boyu kısa <strong>ve</strong> kesiti kalın ise bu<br />
elemanın dolaşan akıma gösterdiği direnç çok az olur. Ancak kullanılan iletken<br />
uzun <strong>ve</strong> ince ise akımın geçişine gösterilen zorluk (direnç) artar<br />
Direncin sembolü R, denklemi, R = V/I, birimi ise Ω (ohm)'dur.<br />
Direnç birimlerinin ast katları: Pikoohm (pΩ), nanoohm (nΩ), mikroohm (µΩ), miliohm (mΩ).<br />
Not: Pikoohm (pΩ), nanoohm (nΩ), mikroohm (µΩ), miliohm (mΩ) gibi birimlere sahip dirençler<br />
uygulamada kullanılmamaktadır. O nedenle dirençlerin ast katları yok sayılır.<br />
Direnç birimlerinin üst katları: Kiloohm (kΩ), megaohm (MΩ), gigaohm (GΩ).<br />
Not: Gigaohmluk değere sahip dirençler uygulamada kullanılmamaktadır.<br />
1. Ohmmetrenin ölçme ilkesi: Direncin değeri en kolay şekilde ohmmetreyle ölçülür.<br />
Ohmmetrenin kademe komütatörü en küçük değere (x1Ω) ayarlanır <strong>ve</strong> ölçülen direnç değeri okunur.<br />
Skalada bir değer okunamıyorsa, komütatör kademeleri artırılır (x10 Ω, x100 Ω, x1 k, x10 k gibi)<br />
Ölçülen değer göstergede okunurken kademe komütatörünün gösterdiği çarpan göz önüne alınır.<br />
Örneğin x1k kademesindeyken skalada 22 görülürse, direnç değeri 22x1k = 22.000 Ω olacaktır.<br />
Uygulamada kullanılan analog ohmmetrelerin çeşitleri<br />
I. Seri ohmmetreler: Döner çerçe<strong>ve</strong>li miliampermetre, pil <strong>ve</strong> ayarlı direncin birleşiminden<br />
oluşmuştur. Ölçme yapmak için önce A-B uçları birbirine değdirildikten sonra R s potuyla ayarlama<br />
yapılıp ibrenin sıfırı göstermesi sağlanır.<br />
17<br />
K<br />
k<br />
V<br />
L<br />
gerilim trafosunun<br />
bağlantısı<br />
l<br />
R<br />
S<br />
T<br />
Şekil 3.6: Gerilim trafosu<br />
22<br />
Ω<br />
Şekil 3.9: Direncin<br />
ohmmetreyle<br />
ölçülmesi<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Daha sonra ölçülecek direnç A-B<br />
uçlarına değdirilir <strong>ve</strong> direnç değerleriyle<br />
bölüntülenmiş göstergeden değer okunur.<br />
Not: Seri tip ohmmetrelerle büyük<br />
değerli dirençlerin ölçme işlemi doğru<br />
olarak yapılabilmektedir.<br />
II. Paralel ohmmetreler: Küçük<br />
değerli dirençlerin ölçülmesi için yapılmış<br />
bu tip ohmmetreler, döner çerçe<strong>ve</strong>li<br />
miliampermetre, pil <strong>ve</strong> ayarlı dirençten<br />
oluşur.<br />
Paralel tip ohmmetrelerde küçük değerler<br />
skalanın baş tarafında (solda) büyük değerler<br />
ise sağda bulunur.<br />
Paralel ohmmetreyle ölçüm yaparken önce S<br />
anahtarı kapatılır. Pot (R s ) ile ayar yapılarak<br />
ibrenin en büyük değeri göstermesi sağlanır.<br />
Daha sonra değeri belirlenecek direnç,<br />
miliampermetreye paralel bağlanarak ölçüm<br />
yapılır.<br />
Ölçülecek direnç paralel bağlandığında<br />
aletten geçecek akımın bir kısmı dirençten geçer<br />
<strong>ve</strong> ibre maksimum değerden küçük bir değer<br />
gösterir.<br />
Not 1: Paralel tip ohmmetreyle ölçme işlemi<br />
bittiğinde S anahtarı açılmalıdır. Bu yapılmazsa<br />
pil çabuk biter.<br />
Not 2: Paralel tip ohmmetreler uygulamada<br />
yaygın olarak kullanılmaz.<br />
X1K<br />
X100<br />
X10<br />
X1<br />
kademe<br />
komütatörü<br />
Resim 3.3: Direnç değerinin kademeli<br />
ohmmetreyle belirlenmesi<br />
-<br />
-<br />
mA<br />
+<br />
3 V<br />
+ -<br />
3 V<br />
R<br />
RS<br />
değeri bilinmeyen direnç<br />
Rx<br />
Şekil 3.8: Seri tip ohmmetrenin iç yapısı<br />
Rm = 30 Ω<br />
mA<br />
RS<br />
A<br />
B<br />
Şekil 3.9: Paralel tip ohmmetrenin iç yapısı<br />
S<br />
2. Ohmmetreyle direnç ölçme<br />
Ohmmetreyle ölçüm yapılırken direnç kesinlikle gerilim kaynağına bağlı olmamalıdır.<br />
Küçük boyutlu dirençler ölçülürken problar dirence değdirildiğinde parmaklar direncin her iki<br />
ucuna aynı anda değdirilmemelidir.<br />
Kullanılan ohmmetrenin pilinin eski olup olmadığı kontrol edilmelidir. Çünkü zayıflamış pil ile<br />
yapılan ölçüm pek sağlıklı olmaz.<br />
Ohmmetre ile ölçüm yapmaya başlamadan önce ibrenin 0 değerini göstermesi sağlanmalıdır.<br />
Üretici kurumun önerisi göz önüne alınarak uygun pozisyonda tutularak ölçüm yapılmalıdır.<br />
3. Ohmmetrenin ölçme alanının genişletilmesi <strong>ve</strong> kademeli ohmmetreler: Uygulamada<br />
kullanılan analog ya da dijital tip ohmmetrelerin çeşitli direnç değerlerini kolayca ölçebilmesi için<br />
sabit dirençler kullanılarak ölçme alanı genişletilebilmektedir.<br />
Şekil 3.10'da <strong>ve</strong>rilen basit şemada ohmmetrenin değişik dirençleri ölçer hâle getirilişi görülmektedir.<br />
4. Ampermetre <strong>ve</strong> voltmetre yardımıyla direnç ölçme: Direnç değeri ölçülecek alıcı devreye<br />
bağlanır. Ampermetreden akım değeri, voltmetreden gerilim değeri okunduktan sonra, R=V/I denklemi<br />
kullanılarak direnç hesaplanır.<br />
18<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Ampermetre <strong>ve</strong> voltmetre kullanılarak yapılan<br />
direnç ölçme yöntemleri<br />
I. Ampermetreyi öne bağlayarak direnç ölçme:<br />
Şekil 3.11'de <strong>ve</strong>rilen bağlantı yönteminde ampermetre<br />
alıcının çektiği akımın yanı sıra voltmetreden geçen<br />
akımı da ölçer. İşte bu nedenle ölçülen akım sadece<br />
alıcının akımı olmamaktadır. Alınan değerlere göre<br />
yapılan hesaplamada direnç değeri daha küçük bulunur.<br />
Eğer ölçülen direnç 1 kiloohmdan fazla bir değere<br />
sahipse yapılan ölçümde sonuç hatalı çıkar.<br />
O nedenle ampermetrenin önde olduğu bağlantı sadece<br />
1 kΩ'dan küçük değerli dirençlerin değerinin ölçümünde<br />
kullanılır.<br />
100 k<br />
50 k<br />
10 k<br />
5,1 k<br />
5,6 Ω<br />
2,2 Ω<br />
1 Ω<br />
0,5 Ω<br />
II. Ampermetreyi sona bağlayarak direnç<br />
ölçme: Şekil 3.12'de <strong>ve</strong>rilen bağlantı yönteminde<br />
voltmetre alıcının <strong>ve</strong> ampermetrenin üzerinde düşen<br />
gerilimi birlikte ölçmektedir. Eğer alıcının direnci<br />
ampermetrenin direncine göre çok büyük olursa alıcı<br />
üzerindeki gerilime göre, ampermetrenin üzerinde düşen<br />
gerilim önemsiz kalır <strong>ve</strong> dikkate alınmaz (ihmal edilir).<br />
Bu durumda alıcının direnci çok doğru olarak bulunur.<br />
Ancak ampermetrenin iç direnci alıcının direncine<br />
yakın bir düzeyde ise sonuçlar hatalı çıkar. O nedenle<br />
ampermetrenin sonda olduğu direnç ölçme düzenekleri<br />
1 kiloohmdan büyük değerli dirençlerin ölçülmesinde<br />
kullanılır.<br />
Not: Dijital yapılı ampermetre <strong>ve</strong> voltmetrelerin<br />
yaygınlaşmasıyla birlikte ampermetrenin önde ya da<br />
sonda olması sonuç üzerinde etkili olmaz olmuştur. O<br />
nedenle yukarıda anlatılan iki yöntemle direnç ölçme<br />
uygulama alanından kalkmıştır.<br />
V<br />
problar<br />
Şekil 3.10: Çok ölçme alanlı<br />
(kademeli) ohmmetre<br />
sigorta<br />
S<br />
A<br />
V<br />
I V<br />
10 k<br />
Şekil 3.11: Ampermetreyi öne<br />
bağlayarak direnç ölçme<br />
R<br />
I R<br />
5. Weston (wheat stone) köprüsünün<br />
tanıtılması <strong>ve</strong> direnç ölçme: Bu aygıt bir tür<br />
ohmmetredir. Çalışma ilkesi, bilinen bir dirençle<br />
bilinmeyen bir direncin değerinin belirlenmesi esasına<br />
dayanır.<br />
Şekil 3.14-a'da görüldüğü gibi weston köprüsü,<br />
dirençler, galvonometre (mini voltmetre), anahtar <strong>ve</strong><br />
üreteçten oluşur. R 1 , R 2 <strong>ve</strong> R 3 dirençleri bilinen<br />
dirençlerdir. R x direnci ise ölçmek istediğimiz dirençtir.<br />
Ölçü aletine R x direnci bağlandıktan sonra R 3 ayarlı<br />
direnciyle ayarlama yapılır. Ara ara B butonuna basılarak galvonometrenin sapmaz hâle gelmesi<br />
sağlanır.<br />
Voltmetre ibresi sapmaz hâle gelince çevrilen potun (R 3 ) <strong>ve</strong> kademe komütatörünün gösterdiği<br />
değer birbiriyle çarpılarak R x 'in kaç ohm olduğu belirlenmiş olur.<br />
V<br />
sigorta<br />
V<br />
I V<br />
S<br />
A<br />
Şekil 3.12: Ampermetreyi sona<br />
bağlayarak direnç ölçme<br />
R<br />
I R<br />
19<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Şekil 3.13: Çeşitli weston köprüleri<br />
Ç. AVOmetreler<br />
Ampermetre, voltmetre <strong>ve</strong><br />
ohmmetrenin bir gövde içinde<br />
birleştirilmesiyle üretilmiş ölçü aletine<br />
AVOmetre denir.<br />
Analog ya da dijital yapılı olarak<br />
üretilen <strong>ve</strong> en yaygın kullanım alanına<br />
sahip olan bu aygıt ile, DC gerilim, AC<br />
gerilim, DC akım, AC akım <strong>ve</strong> direnç<br />
ölçülebilir.<br />
AVOmetrelerin geliştirilmiş olan<br />
modeline ise multimetre denir.<br />
Multimetreler ila<strong>ve</strong> olarak, diyod,<br />
transistör kazancı, frekans, kondansatör<br />
kapasitesi, sesli kısa devre kontrolü<br />
(buzer, bazır), sıcaklık vb. ölçümünü de<br />
yapabilir.<br />
S<br />
B<br />
+ -<br />
(a)<br />
(b)<br />
Şekil 3.14: Weston köprüsünün iç yapısı<br />
<strong>ve</strong> direncin aygıta bağlanması<br />
potansiyometre<br />
1. AVOmetrenin ölçme ilkesi<br />
<strong>ve</strong> kullanma tekniği:<br />
AVOmetrelerin kullanımı esnasında<br />
çok dikkatli olmak gerekir. Çünkü<br />
yanlış bir kademede yapılan ölçüm<br />
aygıtın bozulmasına ya da<br />
sigortasının atmasına yol açar.<br />
Ucuz tip bir AVOmetrenin<br />
bozulmasının fazla bir önemi yoktur.<br />
Ancak son bir kaç yıldır kullanım<br />
alanında iyice yaygınlaşan <strong>ve</strong> çok<br />
hassas ölçüm yapabilen pahalı tip<br />
ölçü <strong>aletleri</strong>ni kullanırken son derece<br />
titiz çalışmak gerekir.<br />
Büyük bölümü dış alım (ithalat)<br />
Resim 3.4: Analog <strong>ve</strong> dijital yapılı AVOmetreler<br />
yoluyla ülkemize gelen AVOmetrelerin kullanım kılavuzlarını çok iyi okumak <strong>ve</strong> aletin özelliğine<br />
uygun davranmak gerekir.<br />
20<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
µA<br />
R 1 R 2<br />
R 3 R 4<br />
R 5 P 1<br />
R 6 R 7 R 8<br />
R R 9 10<br />
R 12 R<br />
R 13 R<br />
11<br />
14<br />
500 25 0.25 10 50 250 500 1000 1000 500 250 50 10 kΩ x10 x1<br />
R 15<br />
bat.<br />
mA V off<br />
V<br />
24<br />
1,5 V<br />
Ω<br />
-<br />
0,5 A problar<br />
Şekil 3.15: Analog yapılı AVOmetre devresi örneği<br />
+<br />
AVOmetre kullanırken uyulması gereken temel kurallar<br />
Cihazın sigortası attığı zaman aynı değerde yeni bir sigorta<br />
takılmalı, atık sigorta tel sarılarak asla kullanılmamalıdır.<br />
Cihazın ambalajından çıkan devre şeması mutlaka<br />
saklanmalıdır. Çünkü arızalanan bir elemanın yenisi şemaya<br />
bakılarak belirlenebilir.<br />
Cihaza kalitesiz pil takılmamalıdır. Kötü piller sıcak<br />
ortamlarda akarak aygıtın gösterge düzeneklerini çalışmaz hâle<br />
getirebilir.<br />
Ölçü aleti kullanılmadığı zaman mutlaka toz <strong>ve</strong> nem<br />
almayacak şekilde saklanmalıdır. Toz <strong>ve</strong> nem cihazın ömrünü<br />
kısaltır.<br />
Direnç ölçümü yapılırken parmaklar probun her ikisine<br />
de değdirilmemelidir. Bu yapılacak olursa vücut da ölçüme<br />
dâhil olur.<br />
Gerilimi düşmüş (bitmiş) piller bulunduran AVOmetreyle<br />
yapılan ölçümün tam doğru olmayacağı bilinmelidir.<br />
V<br />
V<br />
DC volt<br />
AVOmetre<br />
I. DC gerilim ölçme<br />
AC volt<br />
AVOmetre<br />
2. AVOmetre ile akım, gerilim <strong>ve</strong> direnç ölçme<br />
I. Doğru gerilim (DC) ölçme: Ölçü aleti gerilimi<br />
ölçülecek alıcıya paralel olarak bağlanır, komütatör DC gerilim<br />
ölçme kademesinde en yüksek değere alınır. İbre ters saparsa<br />
probların (ölçme uçlarının) yeri değiştirilir. Skalada görülen değer tam olarak anlaşılamıyorsa<br />
komütatör bir alt kademeye getirilir (şekil 3.16-I).<br />
II. Alternatif gerilim ölçme: Ölçü aleti gerilimi ölçülecek alıcıya paralel olarak bağlanır,<br />
komütatör AC gerilim ölçme kademesinde en yüksek değere alınır. Skalada görülen değer tam olarak<br />
anlaşılamıyorsa komütatör bir alt kademeye getirilir (şekil 3.16-II).<br />
III. Doğru akım ölçme: Aygıtın komütatörü DC akım bölümünde en yüksek kademeye getirilir.<br />
21<br />
II. AC gerilim ölçme<br />
Şekil 3.16: AVOmetre ile<br />
DC <strong>ve</strong> AC gerilim ölçme<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Problar alıcıya seri olarak bağlanır. Yapılan ölçümde ibre ters<br />
sapacak olursa probların yeri değiştirilir. Skalada okunan değer<br />
tam olarak anlaşılamıyorsa komütatör bir alt kademeye<br />
kaydırılır (şekil 3.17-I).<br />
IV. Alternatif akım ölçme: Bu işlem yapılırken üçüncü<br />
maddede açıklanan yol izlenir. Sadece komütatör AC akım<br />
ölçme konumuna getirilir (şekil 3.17-II).<br />
V<br />
DC akım<br />
AVOmetre<br />
I. DC akım ölçme<br />
V. Direnç ölçme: Ölçü aleti, direnci ölçülecek alıcıya<br />
paralel olarak bağlanır, komütatör direnç ölçme kademesinde<br />
en yüksek değere alınır. Skalada görülen değer tam olarak<br />
anlaşılamıyorsa komütatör bir alt kademeye getirilir. Direnç<br />
ölçümü yapılırken alıcıya gerilim uygulanmaz (şekil 3.18).<br />
V<br />
AC akım<br />
AVOmetre<br />
II. AC akım ölçme<br />
Şekil 3.17: AVOmetre DC<br />
<strong>ve</strong> AC akım ölçme<br />
R<br />
ohm<br />
Şekil 3.18: AVOmetre<br />
ile direnç ölçme<br />
22<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Bölüm 4: Temel elektrik kanunları<br />
A. Ohm <strong>ve</strong> Kirşof kanunları<br />
1. Ohm kanunu: 1828 yılında George Simon Ohm (1789-1854) tarafından ortaya konan<br />
denkleme göre, bir alıcıya uygulanan gerilim arttıkça, devreden geçen akım da artmaktadır. Alıcının<br />
direnci artırıldığında ise geçen akım azalmaktadır.<br />
Başka bir deyişle,<br />
1 ohm: 1 V uygulanmış devreden 1 A'lik akım geçmesine izin <strong>ve</strong>ren direnç miktarıdır.<br />
U<br />
V<br />
V<br />
I I<br />
VR R<br />
I<br />
R<br />
R<br />
I<br />
Şekil 4.1: Ohm kanununun değişkenlerinin üçgen içinde gösterilişi<br />
Ohm kanununda ortaya konan değişkenlerin birbiriyle ilişkisi şekil 4.1'deki ohm üçgeniyle<br />
özetlenebilmektedir. Bu üçgene göre, hesaplanmak istenen değerin üzeri parmak ile kapatılarak<br />
denklem kolayca çıkarılabilir. Bu yaklaşıma göre,<br />
V = I.R [V], I = V/R [A], R = V/I [Ω] eşitlikleri karşımıza çıkar.<br />
Ohm kanunuyla ilgili örnekler<br />
Örnek: Elektrikli soba 220 V gerilim altında 5 A akım çekmektedir. Sobanın direncini bulunuz.<br />
Çözüm: R = V/I = 220/5 = 44 Ω<br />
Örnek: Lâmbanın direnci 100 Ω'dur. 220 V gerilim uygulandığında alıcıdan geçen akımı bulunuz.<br />
Çözüm: I = V/R = 220/100 = 2,2 A<br />
Örnek: Direnci 60 Ω olan bir reosta üzerinden 4 A akım geçmektedir. Reosta üzerinde düşen<br />
gerilimi bulunuz.<br />
Çözüm: V = I.R = 4.60 = 240 V<br />
2. Ohm kanunu deneyi: Ohm kanununu deneyle<br />
açıklamak için şekil 4.2'de <strong>ve</strong>rilen devre kurulur.<br />
Devrede direnç sabit tutularak uygulanan gerilim bir kaç<br />
kez değiştirilip ampermetre <strong>ve</strong> voltmetrenin gösterdiği<br />
değerler kaydedilir.<br />
Alınan değerler incelendiğinde alıcıya uygulanan<br />
gerilim yükseldikçe devreden geçen akımın da arttığı<br />
görülür. Devrede gerilim sabit tutularak direnç<br />
artırılacak olursa akımın azaldığı görülür.<br />
Deney sonucunda şu yargılara varabiliriz:<br />
Alıcıya uygulanan gerilim arttıkça geçen akım<br />
artmaktadır.<br />
Alıcının direnci artıkça geçen akım azalmaktadır.<br />
ototransformatör<br />
ya da reosta<br />
şalter<br />
AC ya da DC<br />
Şekil 4.2: Ohm kanunu<br />
deneyinin bağlantı şeması<br />
R x<br />
B. Kirchhoff (Kirşof) kanunları<br />
Seri bağlı dirençli devrede gerilimlerin, paralel bağlı direnç devresinde akımların bir kurala bağlı<br />
olduğu ilk kez Kirchhoff adlı bilgin tarafından ortaya konmuştur.<br />
23<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
1. Dirençlerin seri bağlanması:<br />
Dirençler seri bağlandığında toplam<br />
direnç artar. İstenilen değerde direnç<br />
yoksa seri bağlantı yapılır. Örneğin, iki<br />
adet 220 Ω'luk direnç seri bağlanarak 440<br />
Ω'luk direnç elde edilir. Şekil 4.3'te<br />
dirençlerin seri bağlantısı <strong>ve</strong>rilmiştir. Bu<br />
tip bağlantıda toplam direncin<br />
bulunmasında kullanılan denklem:<br />
R T = R 1 + R 2 + R 3 + ... + R n [Ω]<br />
şeklindedir.<br />
Örnek: Değerleri R 1 = 12 Ω <strong>ve</strong> R 2 =<br />
10 Ω olan iki direnç birbirine seri olarak<br />
bağlanmıştır. Devrenin toplam (eşdeğer)<br />
direnç değerini bulunuz.<br />
Çözüm: R T = R 1 + R 2 = 12 + 10 = 22 Ω<br />
R 1 R 2 R n<br />
R T<br />
Şekil 4.3: Dirençlerin seri bağlanması<br />
+<br />
V T<br />
12 V -<br />
R 1<br />
1 Ω<br />
R 2<br />
2 Ω<br />
R 3<br />
3 Ω<br />
V<br />
V<br />
V<br />
2 V<br />
4 V<br />
6 V<br />
2. Kirşof'un gerilim kanununun<br />
deneyle ispatlanması: Seri olarak<br />
bağlanmış dirençlerin üzerine düşen<br />
gerilimlerin toplamı, devreye uygulanan<br />
gerilime eşittir. Yani,<br />
V T = V 1 +V 2 +V 3 + ... +V n [V]'tur.<br />
V = I.R olduğundan denklem,<br />
V T = I.R 1 + I.R 2 + I.R 3 + ... + I.R n<br />
şeklinde de yazılabilir.<br />
Örnek: Şekil 4.5'te <strong>ve</strong>rilen birbirine<br />
seri olarak bağlanmış üç direncin<br />
üzerinde düşen gerilimler, V R1 = 32 V,<br />
Şekil 4.4: Kirşof'un gerilim kanununun isbatının yapılışı<br />
32 V<br />
28 V<br />
V V V<br />
V R1<br />
V R2 V R3<br />
R 1 = 8 Ω R 2 = 7 Ω R 3 = 10 Ω<br />
V<br />
100 V<br />
+ -<br />
V T = 100 V<br />
24<br />
40 V<br />
Şekil 4.5: Dirençlerin seri bağlanması <strong>ve</strong> bu devreden<br />
yararlanılarak Kirşof'un gerilim kanununun incelenmesi<br />
V R2 = 28 V, V R3 = 40 V olarak ölçülmüştür. Buna göre devreye uygulanan gerilimin toplam değeri<br />
nedir?<br />
Çözüm: V T = V R1 + V R2 + V R3 = 32 + 28 + 40 = 100 V<br />
Örnek: Şekil 4.5'te <strong>ve</strong>rilen devrede R 1 = 8 Ω, R 2 = 7 Ω, R 3 = 10 Ω olduğuna göre,<br />
a. Devrenin toplam direncini bulunuz. b. Devreden geçen toplam akımı bulunuz.<br />
Çözüm<br />
a. R T = R 1 + R 2 + R 3 = 8 + 7 + 10 = 25 Ω<br />
b. I T = V T /R T = 100/25 = 4 A<br />
3. Dirençlerin paralel bağlanması: Paralel bağlantıda toplam direnç azalır. Ancak, daha yüksek<br />
akım geçirebilen güçlü bir direnç elde edilir. Örneğin, 1500 Ω <strong>ve</strong> 1/4 W'lık iki direnç paralel<br />
bağlanacak olursa, 750 Ω <strong>ve</strong> 1/2 W'lık direnç elde edilir.<br />
Paralel bağlamada toplam direncin bulunmasında kullanılan denklem:<br />
şeklindedir.<br />
Örnek: Değerleri R 1 = 6 Ω <strong>ve</strong> R 2 = 4 Ω olan iki direnç birbirine paralel olarak bağlanmıştır.<br />
Devrenin toplam direnç değerini bulunuz.<br />
Çözüm: 1/R T = 1/R 1 +1/R 2 = 1/6+1/4 = 2,4 Ω<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
A<br />
+<br />
-<br />
V T<br />
12 V<br />
13 A<br />
A<br />
R 1<br />
4 Ω<br />
3 A<br />
A<br />
R 2<br />
3 Ω<br />
4 A<br />
A<br />
R 3<br />
2 Ω<br />
6 A<br />
Şekil 4.6: Dirençlerin<br />
paralel bağlanması<br />
Şekil 4.7: Kirşof'un akım kanununun isbatının<br />
yapılmasında kullanılan deney bağlantı şeması<br />
V T<br />
Şekil 4.8<br />
4. Kirşof'un akım kanunu <strong>ve</strong> deneyi<br />
Tanım 1: Paralel olarak bağlanmış dirençlerin üzerinden<br />
geçen akımların toplamı, devreden geçen toplam akıma eşittir.<br />
Yani, I T = I 1 + I 2 + I 2 +...+ I n [A]'dir.<br />
R 1<br />
R 2<br />
R 3<br />
Tanım 2: Paralel bağlı bir direnç devresinde bir noktaya<br />
gelen akımların toplamı o noktadan giden akımların toplamına<br />
eşittir. (I gelen = I giden )<br />
I T = I 1 + I 2 +...+ I n [A] <strong>ve</strong> I = V/R olduğundan,<br />
I T = V/R 1 +V/R 2 +...+V/R n şeklinde de yazılabilir.<br />
Not: Dirençler paralel bağlıyken hepsinin üzerinde de aynı<br />
değerde gerilim düşümü olur.<br />
Örnek: Şekil 4.8'de <strong>ve</strong>rilen birbirine paralel bağlanmış iki<br />
direncin üzerinden geçen akımlar ölçülmüş <strong>ve</strong> I 1 = 4 A, I 2 = 6<br />
A olarak belirlenmiştir. Buna göre devreden geçen akımın<br />
toplam değeri nedir?<br />
Çözüm: I T = I 1 +I 2 = 4+6 = 10 A<br />
R T<br />
Şekil 4.9: Dirençlerin<br />
karışık bağlanması<br />
R 1 =2 Ω<br />
Şekil 4.10<br />
R 2 =5 Ω<br />
R 3 =5 Ω<br />
R T =?<br />
5. Dirençlerin karışık (seri <strong>ve</strong> paralel) bağlanması: Karışık bağlantıda dirençler seri <strong>ve</strong><br />
paralel durum arz eder. Şekil 4.9'da dirençlerin karışık bağlantısına ilişkin örnek devre <strong>ve</strong>rilmiştir.<br />
Karışık bağlı direnç devrelerinde toplam (eşdeğer) direnç bulunurken, devrenin paralel <strong>ve</strong> seri<br />
kısımları ayrı ayrı hesaplanarak sadeleştirme yapılır. Sadeleştirme yapıldıkça devre seri hâle gelir.<br />
Örnek: Şekil 4.10'da görüldüğü gibi değerleri R 1 = 2 Ω, R 2 = 5 Ω, R 3 = 5 Ω olan üç direnç karışık<br />
olarak bağlanmıştır. Devrenin toplam (eşdeğer) direncini bulunuz.<br />
Çözüm: 1/R T1 = 1/R 2 +1/R 3 = 1/5+1/5 = 2/5<br />
R T1 = 5/2 = 2,5 Ω<br />
R T = R 1 + R T1 = 2 + 2,5 = 4,5 Ω<br />
Sorular<br />
1. Ohm kanununun tanımını yapınız <strong>ve</strong> denklemini yazınız.<br />
2. Kirşof'un akım kanununun tanımını yapınız? Denklemini yazınız.<br />
3. Kirşof'un gerilim kanunu deneyinin yapılmasında kullanılan şemayı çiziniz.<br />
25<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Bölüm 5: Elektrikte iş <strong>ve</strong> güç<br />
A. Güç ölçme<br />
Elektrik alıcılarının birim zaman içinde (saniyede) yaptıkları işe güç denir. Elektrikte güç, alıcının<br />
çektiği akım ile gerilimin çarpımıdır. Güç, P ile gösterilir, birimi watt olup W harfi ile belirtilir.<br />
Güç denklemi: Güç = gerilim x akım P = V. I [W]<br />
Ohm kanunu, akım, gerilim <strong>ve</strong> direnç arasındaki ilişkiyi incelemektedir. Bu kanuna göre V=I.R'dir.<br />
Bu denklemi güç formülünde U'nun yerine koyarsak, P = V.I = I.R.I = I 2 .R [W] eşitliği bulunur.<br />
Yine ohm kanununa göre I = V/R'dir. Bunu güç denkleminde I'nın yerine koyarsak, P = V.I = V.V/R<br />
= V 2 /R [W] eşitliği bulunur.<br />
1 watt: 1 voltluk gerilim altında 1 A akım geçiren alıcının gücü 1 W'tır.<br />
Yani, P = V.I = 1.1 = 1 W<br />
Gücün ast katları: pikowatt (pW), nanowatt (nW), mikrowatt (µW), miliwatt (mW).<br />
Not: pW, nW, µW <strong>ve</strong> mW çok küçük değerler olduğundan uygulamada pek kullanılmaz.<br />
Gücün üst katları: Kilowatt (kW), megawatt (MW), gigawatt (GW).<br />
Örnek: Ütü 220 V luk şebekeden 4 A akım çekmektedir. Ütünün gücünü bulunuz.<br />
Çözüm: P = V.I = 220.4 = 880 W<br />
Örnek: Isıtıcının direnci 100 ohm, devreden çektiği akım 3 A'dir. Buna göre alıcının gücünü<br />
bulunuz.<br />
Çözüm: P = I 2 .R = 3 2 .100 = 9.100 = 900 W<br />
Örnek: 100 mA akım çeken mini lambanın direnci 2 kΩ'dur. Lambanın çalışma gerilimini <strong>ve</strong><br />
gücünü bulunuz.<br />
Çözüm: 100 mA = 0,1 A 2 kΩ = 2000 Ω<br />
V = I.R = 0,1.2000 = 200 V P = V.I = 200.0,1 = 20 W<br />
Gücün, beygir gücü (BG, HP, PS) cinsinden gösterilmesi (ifade edilmesi): Elektrikli<br />
motorların gücü watt ya da kW cinsinden <strong>ve</strong>rilebildiği gibi beygir gücü cinsinden de ifade edilebilir.<br />
736 W 1 beygir gücüne eşittir. Başka bir deyişle 1,36 BG 1 kW'tır.<br />
Örnek: Gücü 4 BG olan motor kaç kW'tır?<br />
Çözüm:<br />
W<br />
kwatt'tır W'tır.<br />
W kW<br />
Örnek: 220 V'ta çalışan elektrikli motor 2 BG gücündedir. Alıcının çektiği akımı bulunuz.<br />
Çözüm: P = 2 BG = 2.736 = 1472 W<br />
P = V.I denkleminden I çekilirse, I = P/V = 1472/220 = 6,69 A bulunur.<br />
1. Ampermetre <strong>ve</strong> voltmetre yardımıyla güç ölçme<br />
Ütü, fırın, elektrikli soba, akkor flamanlı lamba gibi omik özellikli alıcıların şebekeden çektikleri<br />
aktif (iş yapan) gücü, ampermetre <strong>ve</strong> voltmetre kullanarak ölçmek mümkündür. Bu yöntemde,<br />
ampermetreyle akım, voltmetreyle gerilim değerleri belirlendikten sonra P=V.I denklemi kullanılarak<br />
alıcının gücü belirlenebilir. Güç ölçmede kullanılan ampermetre <strong>ve</strong> voltmetrenin devredeki konumuna<br />
göre güç ölçme yöntemleri şunlardır:<br />
I. Ampermetreyi öne bağlayarak güç ölçme: Şekil 5.1'de <strong>ve</strong>rilen bağlantı ile güç ölçümü<br />
26<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
yapmak için ampermetreden değer alındığında alıcının<br />
akımının yanı sıra voltmetreden geçen küçük değerli akım<br />
da ölçülmüş olur. Yani, ölçülen değer alıcının akımı değildir.<br />
İşte bu sakınca nedeniyle şekil 5.1'de <strong>ve</strong>rilen bağlantı büyük<br />
güç çeken alıcılarla ilgili deneylerde kullanılmalıdır. Çünkü<br />
büyük güçlü alıcıların çektiği akım çok yüksek olduğundan<br />
voltmetrenin çektiği küçük değerli akım ihmal edilebilir (yok<br />
sayılabilir).<br />
II. Ampermetreyi sona bağlayarak güç ölçme:<br />
Şekil 5.2'de <strong>ve</strong>rilen bağlantı ile güç ölçümü yapmak için<br />
voltmetreden değer alındığında alıcının geriliminin yanı sıra<br />
ampermetre üzerinde düşen küçük değerli gerilim de<br />
ölçülmüş olur. Yani, ölçülen değer alıcının gerilimi değildir.<br />
İşte bu sakınca nedeniyle şekil 5.2'de <strong>ve</strong>rilen bağlantı küçük<br />
güç çeken alıcılarla ilgili deneylerde kullanılmalıdır. Çünkü<br />
küçük güçlü alıcıların çektiği akım çok az olduğundan<br />
ampermetrenin üzerinde düşen küçük gerilim ihmal edilebilir.<br />
Hatırlatma<br />
Büyük dirençli alıcıların üzerinden küçük bir akım geçer.<br />
Küçük dirençli alıcıların üzerinde küçük bir gerilim<br />
düşümü olur.<br />
27<br />
A<br />
V V R y<br />
S<br />
ampermetre öne bağlı<br />
Şekil 5.1: Ampermetre <strong>ve</strong><br />
voltmetreyle güç ölçme<br />
S<br />
A<br />
V V R y<br />
ampermetre sona bağlı<br />
Şekil 5.2: Ampermetre <strong>ve</strong><br />
voltmetreyle güç ölçme<br />
2. Wattmetre ile güç ölçme: Ütü, fırın, elektrikli soba,<br />
akkor flamanlı lamba gibi omik özellikli alıcıların şebekeden çektikleri aktif (iş yapan) gücü doğrudan<br />
ölçen aygıtlara wattmetre denir. Bu aletler yapı olarak ampermetre <strong>ve</strong> voltmetrenin özelliklerini<br />
taşır.<br />
I. Wattmetrenin yapısı: Şekil<br />
5.3'te <strong>ve</strong>rilen şekilde görülen analog<br />
wattmetre kalın kesitli az sarımlı akım<br />
bobini, ince kesitli çok sarımlı gerilim<br />
bobini, nü<strong>ve</strong> <strong>ve</strong> ibre düzeneğinden<br />
oluşur. Bu aygıtın dört adet bağlantı<br />
terminali vardır. V ile işaretlenmiş<br />
gerilim bobini uçları alıcıya paralel<br />
bağlanırken, I ile işaretlenmiş akım<br />
bobini uçları alıcıya seri bağlanır.<br />
R Ö<br />
gerilim bobini<br />
akım bobini<br />
akım bobininin<br />
manyetik alanı (Φ)<br />
II. Wattmetrenin devreye V<br />
bağlanması: Wattmetre devreye<br />
I I<br />
bağlanırken alıcının gerilimi <strong>ve</strong> çektiği V<br />
alıcı<br />
V<br />
akıma uygun alet seçimi yapılır. Yanlış<br />
seçim wattmetreye zarar <strong>ve</strong>rebilir.<br />
Şekil 5.3: Wattmetrenin iç yapısı<br />
Uygulamada kullanılan<br />
watmetrelerin bazı modelleri kademe komütatörlüdür. Bu tiplerle ölçüm yaptıktan sonra skaladan<br />
okunan değer ile kademe komütatörünün gösterdiği değer çarpılarak sonuç bulunur. Wattmetreyle<br />
güç ölçülürken:<br />
Eğer alıcı büyük güçlüyse wattmetrenin akım bobini öne bağlanır.<br />
Eğer alıcı küçük güçlüyse wattmetrenin akım bobini sona bağlanır.<br />
B. İş ölçme<br />
1. İşin tanımı <strong>ve</strong> birimleri: Elektrikte iş, birim zamanda enerji harcayarak sonuç alma (ısı, ışık,<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
manyetik, mekanik) olarak<br />
tanımlanabilir. Elektrikte iş W<br />
harfiyle gösterilir. İş birimi<br />
kilowattsaat (kWh)'tır. Başka bir<br />
deyişle, devreye bağlı 1000 W (1<br />
kW) gücündeki alıcı, bir saat<br />
boyunca çalışıyorsa yaptığı iş 1<br />
kWh'tır.<br />
Elektrikte iş denklemi:<br />
İş = Güç.Zaman [kWh]<br />
W = P.t [kWh]<br />
(W: İş, P: Güç, t: Zaman)<br />
W<br />
Şekil 5.4: Wattmetre<br />
V<br />
W<br />
lamba<br />
Şekil 5.5: Wattmetre<br />
ile güç ölçme<br />
Örnek: Gücü 10 kW (10.000 W)<br />
olan motor 8 saat çalışmıştır.<br />
Elektriğin 1 kWh'ı 150.000 TL V<br />
olduğuna göre, a. Yapılan işi. b.<br />
Elektrik dağıtım şirketine ödenecek<br />
parayı bulunuz.<br />
Çözüm<br />
a. W = P.t = 10.8 = 80 kWh<br />
b. 8 saatte ödenecek para = 80.150.000 =<br />
12.000.000 TL<br />
2. Sayaçların yapısı<br />
Elektrikli alıcıların yaptığı işi doğrudan<br />
ölçen aygıtlara elektrik sayacı denir.<br />
Bir fazlı (monofaze) sayaçlar ev <strong>ve</strong><br />
işyerlerinde kullanılan bir fazlı alıcıların<br />
yaptığı işi ölçer. Üç fazlı (trifaze) sayaçlar<br />
ise sanayi tesislerinde kullanılan bir <strong>ve</strong> üç<br />
fazlı alıcıların yaptığı işi ölçer.<br />
Bir fazlı sayaçlar akım bobini, gerilim<br />
bobini, numaratör, alüminyum disk <strong>ve</strong><br />
dişlilerden oluşur. Sayacın alüminyum diski<br />
akım <strong>ve</strong> gerilim bobininin oluşturduğu<br />
manyetik alanların etkisiyle döner <strong>ve</strong><br />
numaratörün saymaya başlamasını sağlar.<br />
Alüminyum disk 600, 675 ya da 750 devir<br />
yaptığında numaratör 1 kWh yazar.<br />
Sayacın içinde amortisman momentini<br />
sağlayan doğal mıknatıs vardır. Bu mıknatıs<br />
Şekil 5.6: Wattmetrenin akım bobininin öne <strong>ve</strong> sona bağlanışı<br />
sayaç çalışırken diskin kontrollü olarak dönmesini <strong>ve</strong> ayrıca akım bobininden geçen akım kesildiğinde<br />
diskin kendi kendine dönmesini önler.<br />
Not: Günümüzde sayısal (dijital) yapılı sayaçlar da kullanılmaya başlamıştır.<br />
3. Sayaçla işin ölçülmesi<br />
Şekil 5.8'de <strong>ve</strong>rilen bağlantı yapıldıktan sonra devreye enerji uygulanır. Sayaç, doğru çalışabilmesi<br />
için dikey tutulur. Disk ters dönüyorsa enerji kesilerek faz hattının giriş ile çıkış uçlarının yeri<br />
değiştirilir.<br />
Not: Bazı üretici firmalar geri dönüşü engelleyen düzenekli sayaçlar da yapmaktadır.<br />
28<br />
yük<br />
bir fazlı<br />
aktif sayaç<br />
V<br />
üç fazlı aktif<br />
sayaç<br />
yük<br />
Resim 5.1: Bir <strong>ve</strong> üç fazlı aktif sayaçlar<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Bir fazlı sayaçların bağlantısı basittir.<br />
Bağlantı sırasında herhangi bir kuşku<br />
duyulması hâlinde sayacın klemens kapağının<br />
iç kısmına bakmak yeterli olacaktır. Çünkü<br />
üreticiler bağlantı şemasını buraya<br />
koymaktadır.<br />
C. İş <strong>ve</strong> gücün birbirine<br />
dönüştürülmesi<br />
Elektrik alıcılarının gücünü ölçen aygıt<br />
wattmetre, alıcının yaptığı işi ölçen aygıt ise<br />
sayaçtır. Wattmetreyle sayacın yapısı<br />
birbirine çok benzer. Tek fark, wattmetrede<br />
ibre, sayaçta sayıcı (numaratör) bulunmasıdır.<br />
İş denklemi: W = P.t<br />
Güç denklemi: P = V.I<br />
İş denkleminde P yerine V.I yazarsak:<br />
W = V.I.t şeklinde de ifade edilebilir.<br />
Örnek: Elektrik sayacı 5 saatte 30 kWh<br />
yazmıştır. Sayaca bağlı olan alıcının gücünü<br />
bulunuz.<br />
Çözüm: W = P.t denkleminden P'yi<br />
çekersek, P = W/t = 30/5 = 6 kW = 6000 W<br />
Örnek: Gücü 1 kW (1000 W) olan ısıtıcı<br />
10 saatte kaç kWh enerji harcar?<br />
Çözüm: W = P.t = 1.10 = 10 kWh<br />
R<br />
Mp<br />
sigorta<br />
25/25 A<br />
Şekil 5.7: Bir fazlı aktif sayacın iç yapısı<br />
R<br />
Mp<br />
25/25 A<br />
gerilim bobini<br />
dişliler<br />
akım<br />
kWh<br />
bobini<br />
456773<br />
doğal mıknatıs<br />
disk<br />
1 2 3 4 5<br />
sayıcı<br />
klemens<br />
alıcılar<br />
R<br />
Mp<br />
Şekil 5.8: Bir fazlı aktif sayacın bağlantısı<br />
Ç. Sayaç ile güç ölçme<br />
Elektrikli alıcıların gücü en kolay olarak wattmetreyle belirlenir. Bu aygıtın olmadığı durumlarda<br />
sayaç kullanılarak da güç ölçümü yapılabilir. Sayaçların etiketlerinde diskin kaç devir yapması<br />
durumunda numaratörün 1 kWh yazacağı belirtilir. Bu <strong>ve</strong>riden yararlanılarak istenilen alıcının gücü<br />
bulunabilir. Örnek olarak bir ütünün güç (P) değerini sayaç ile belirleyelim:<br />
Not: Kullandığımız sayacın etiketine bakarak 750 devirde 1 kWh yazdığını belirledik. Ütüyü<br />
sayaca bağladık <strong>ve</strong> 1 dakikalık süre içinde diskin 15 devir yaptığını bulduk. Bu <strong>ve</strong>riden hareketle<br />
diskin 1 saatte yani 60 dakikada kaç devir yapacağını bulabiliriz: Ütünün sayaç diskine 1 saatte<br />
yaptıracağı devir sayısını bulduktan sonra ikinci bir orantı işlemi yaparak alıcının gücünü bulabiliriz:<br />
1,2 kWh'lık enerji 1,2 kW gücün, yani, 1200 W'ın karşılığı olduğuna göre ütünün gücü 1200 W'tır.<br />
Yukarıda <strong>ve</strong>rilen işlemleri daha çabuk yapabilmek için şu orantı da kurulabilir:<br />
x.60.750 = 1000.3600.15<br />
x= (1000.3600.15)/(60.750)<br />
x = 54000000/45000 = 1200 W<br />
29<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Bölüm 6: Dirençler, kondansatörler <strong>ve</strong> bobinler<br />
(R, C, L ölçme)<br />
A. Dirençler (rezistans)<br />
Bir elektrik devresine gerilim uygulandığında, alıcıdan akım geçmektedir. Geçen akımı sınırlayan<br />
etken ise devre direncidir. Bu yaklaşıma göre, elektrik akımının geçişine karşı zorluk gösteren<br />
elemanlara direnç denir. Elektrik enerjisi direnç üzerinde ısıya dönüşerek kaybolur.<br />
Direnci şöyle de tanımlayabiliriz: 1 mm 2 kesitinde, 106,3 cm boyunda civa silindirin 0 °C'daki<br />
direncine 1 ohm (Ω) denir.<br />
Başka bir anlatımla, devrede elektronlar hareket etmeye başladıktan sonra rahat bir şekilde<br />
ilerleyemezler. İletkenin <strong>ve</strong> alıcının içinden geçmek isteyen elektronlar komşu elektronlara <strong>ve</strong> atomlara<br />
çarpa çarpa ilerlerken sürtünmeye maruz kalırlar. İşte elektronlar ilerlerken oluşan sürtünmeden<br />
doğan karşı koyma etkisine direnç denir.<br />
Elektrik devresinde kullanılan iletkenin boyu kısa <strong>ve</strong> kesiti kalın<br />
ise bu elemanın dolaşan akıma gösterdiği direnç çok az olur. Ancak<br />
kullanılan iletken uzun <strong>ve</strong> ince ise akımın geçişine gösterilen zorluk<br />
(direnç) artar.<br />
Dirençlerin sembolü R ya da r, denklemi, R = V/I, birimi ise Ω<br />
(ohm)'dur.<br />
eski sembol<br />
yeni sembol<br />
Şekil 6.1: Sabit<br />
direnç sembolleri<br />
Direnç birimlerinin ast katları: Pikoohm (pΩ), nanoohm (nΩ), mikroohm (µΩ), miliohm<br />
(mΩ).<br />
Direnç birimlerinin üst katları: Kiloohm (kΩ), megaohm (MΩ), gigaohm (GΩ).<br />
1. Dirençlerin yapıldığı malzemeye göre sınıflandırılması<br />
I. Karbon karışımlı dirençler: Ana ham maddeleri<br />
toz hâlindeki karbondur. Şekil 6.2'de görüldüğü gibi toz<br />
hâlindeki karbonun, dolgu maddesi <strong>ve</strong> reçineli tutkal ile<br />
karışımından direnç elemanı elde edilir. Yapılmak<br />
istenilen direnç, dolgu maddesi <strong>ve</strong> karbon oranı<br />
ayarlanarak üretilir.<br />
Karbon dirençler, ucuz <strong>ve</strong> küçük boyutlu olduğu için,<br />
radyo, teyp, TV, telefon, video, bilgisayar vb. gibi<br />
cihazların elektronik devrelerinde, yaygın olarak<br />
kullanılmaktadır.<br />
gövde<br />
karbon karışımlı<br />
direnç maddesi<br />
Şekil 6.2: Karbon dirençlerin yapısı<br />
II. Tel (taş) dirençler: Krom-nikel, nikel-gümüş, konstantan, tungsten, manganin gibi maddelerden<br />
üretilmiş tellerin ısıya dayanıklı olan porselen, bakalit, amyant benzeri ısıya dayanıklı maddeler<br />
üzerine sarılmasıyla yapılan dirençlerdir.<br />
Yüksek dirençli metaller kullanılarak üretilen taş dirençlerin üzerinden yüksek akım geçirilebilir.<br />
Yani bu dirençler büyük güçlü elemanlardır.<br />
III. Metal film (ince tabakalı, thin - film<br />
resistor) dirençler: Seramik bir çubuğun<br />
üzerinin elektrik akımına karşı direnç gösteren<br />
madde ile kaplanmasıyla elde edilen dirençtir.<br />
Şekil 6.4'te film dirençlerin yapısı gösterilmiştir.<br />
Uygulamada beş çeşit film direnç<br />
kullanılmaktadır:<br />
30<br />
22 Ω, ±% 10 toleranslı<br />
taş direnç<br />
Şekil 6.3: Çeşitli taş dirençler<br />
ısıtıcı<br />
olarak<br />
kullanılan<br />
taş direnç<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
1. Karbon film dirençler,<br />
2. Metal oksit film dirençler,<br />
3. Metal-cam karışımı film dirençler,<br />
4. Cermet (ceramic-metal) film dirençler,<br />
5. Metal film dirençler<br />
seramik<br />
metal film direnç<br />
Şekil 6.4: Film dirençlerin yapısı<br />
2. Dirençlerin üretim şekline göre<br />
sınıflandırılması<br />
I. Sabit değerli dirençler: Direnç değerleri sabit<br />
olan, yani değiştirilemeyen elemanlardır. Bu elemanlar,<br />
üzerlerinden geçen akım <strong>ve</strong> gerilimin değerine göre<br />
farklı direnç göstermezler. Ayrıca, dışarıdan yapılan<br />
etkiyle (mekanik ya da elektronik) dirençleri<br />
değiştirilemez.<br />
Piyasada standart değerlere sahip dirençler bulunur.<br />
Eğer standart dışı bir değerde dirence gerek duyulursa<br />
seri, paralel bağlama yapılır ya da ayarlı direnç<br />
kullanılır.<br />
(a)<br />
Şekil 6.5: Sabit direnç<br />
(b)<br />
II. Ayarlı dirençler: Direnç değerleri, hareket<br />
(c)<br />
(ç)<br />
ettirilebilen orta uçları sayesinde değiştirilebilen<br />
elemanlardır. Bu elemanlar, yüksek dirençli tel sarımlı Resim 6.2: Çeşitli ayarlı dirençler<br />
ya da karbondan yapılırlar.<br />
Karbon tip ayarlı dirençler, metal bir gövde içinde karbon karışımlı disk biçiminde yapılır. Direnç<br />
görevini, sıkıştırılmış kâğıt ya da disk şeklindeki karbon üzerine ince bir tabaka şeklinde kaplanmış<br />
karbon karışımı yapar. (Resim 6.2-a'da bulunan ayarlı dirence bakınız.)<br />
Karbon diskin kesilerek elde edilmiş iki ucuna bağlantı terminalleri takılır. Üçüncü uç, esnek<br />
gezer kontak biçiminde olup, disk üzerine sürtünerek döner <strong>ve</strong> istenilen direnç değerinin elde<br />
edilmesini sağlar. Bazı tiplerde gezer uç, doğrusal kaymalı şekilde de olabilir. (Resim 6.2-ç'deki<br />
ayarlı dirence bakınız.)<br />
II.a. Trimpotlar (trimer direnç): Direnç değerinin ara sıra değişmesinin gerektiği devrelerde<br />
kullanılan elemandır. Yapı olarak potansiyometrelere benzerler.<br />
Direnç değerleri düz ya da yıldız uçlu tornavidayla değiştirilebilir. Trimpotlar radyo, teyp, TV,<br />
video, kamera vb. gibi aygıtların devrelerinde çok karşımıza çıkar.<br />
(a)<br />
(b)<br />
Şekil 6.5: Trimpot sembolleri Resim 6.3: Trimpotlar Şekil 6.6: Potansiyometre<br />
sembolü<br />
II.b. Potansiyometreler (pot): Direnç değerleri, dairesel olarak dönen bir mil ya da sürgü kolu<br />
aracılığıyla değiştirilebilen elemanlardır. Bu elemanlar kullanım yerine göre çeşitli modellerde<br />
yapılmaktadır.<br />
II.c. Stereo (steryo) potansiyometreler: İki potansiyometrenin bir gövde içinde<br />
birleştirilmesiyle yapılmış olup, stereo (steryo, iki yollu) ses devrelerinde kullanılan elemandır.<br />
31<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
direnç<br />
maddesi<br />
milli<br />
potansiyometre<br />
potansiyometrelerin<br />
iç yapısı<br />
Resim 6.4: Potansiyometreler<br />
sürgülü<br />
potansiyometre<br />
II.ç. Vidalı tip (çok turlu) ayarlı<br />
potansiyometreler: Sonsuz dişli<br />
özellikli vida üzerinde hareket eden<br />
bir tırnak, kalın film yöntemiyle<br />
oluşturulmuş direncin üzerinde<br />
konum değiştirerek direnç ayarının<br />
yapılmasını sağlamaktadır. Hareketli<br />
olan tırnak potansiyometrenin orta<br />
ucudur. Bu tip ayarlı dirençlerle çok<br />
hassas direnç ayarı yapmak mümkün<br />
olmaktadır. Şekil 6.7'de vidalı tip<br />
ayarlı direnç görülmektedir.<br />
Şekil 6.5: Stereo<br />
potansiyometre<br />
Şekil 6.6: Vidalı tip<br />
ayarlı dirençler<br />
II.d. Reostalar: Ayarlı dirençlerin<br />
büyük gövdeli, yüksek akım <strong>ve</strong><br />
gerilimlere dayanıklı olanlarına ise<br />
hareketli sürgü<br />
“reosta” denir. Reostalar, devrede<br />
Resim 6.6: Reosta<br />
akım, gerilim ayarı yapmak için<br />
kullanılan ayarlı dirençlerdir. Bu elemanlar genellikle tel sarımlı olarak üretilirler. Resim 6.6'da<br />
reosta görülmektedir.<br />
Reosta kullanırken dikkat edilecek en önemli husus, elemanın maksimum akıma uygun olup<br />
olmadığının belirlenmesidir. Yani etiketinde 5 A yazan bir reostadan 10 A'lik akımın geçirilmesi<br />
arızaya neden olabilir.<br />
3. Ayarlı dirençlerin sağlamlık testi: Ohmmetrenin<br />
probları şekil 6.8-a'da görüldüğü gibi ilk önce ayarlı direncin<br />
kenar uçlarına dokundurularak eleman üzerinde yazılı direnç<br />
değerinin doğru olup olmadığına bakılır.<br />
Daha sonra, şekil 6.8-b'de görüldüğü gibi problarından birisi<br />
ayarlı direncin hareketli ucuna, diğeri de sırayla kenarlarda<br />
bulunan sabit uçlara değdirilir. Orta <strong>ve</strong> kenar uçlara problar<br />
değdirilirken ayarlı direncin mili çevrildiğinde (ya da sürgüsü<br />
hareket ettirildiğinde) direnç değerinde değişim görülürse<br />
eleman sağlamdır.<br />
(a)<br />
Ω<br />
(b)<br />
Şekil 6.8: Ayarlı dirençlerin<br />
sağlamlık testinin yapılışı<br />
Ω<br />
4. Kademeli dirençler: Bir gövde içine yerleştirilmiş dirençten çok uç çıkarılarak yapılan<br />
elemandır. Şekil 6.9'da kademeli direnç sembolleri, şekil 6.16'da yedi uçlu kademeli direnç örneği,<br />
resim 6.7'de ise uygulamada kullanılan kademeli direnç örneklerine yer <strong>ve</strong>rilmiştir.<br />
5. Kademeli direnç çeşitleri<br />
I. Çok ayaklı kademeli dirençler: Bir gövde içine yerleştirilmiş birkaç adet dirençten oluşur.<br />
32<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Çok ayaklı olup, bir kaç farklı değerde<br />
direnç elde etmeye yarar. Bu tip dirençler<br />
çeşitli elektronik devrelerde gerilim bölücü<br />
olarak, fırın üstü aspiratörlerde kullanılan<br />
motorların devir ayarını yapmada vb.<br />
kullanılır.<br />
II. Direnç kutuları: Kalibrasyon (ayar)<br />
işlerinde <strong>ve</strong> deney yapmada kullanılan<br />
elemandır. Bir kutu içine yerleştirilmiş olan<br />
dirençlerin değeri ayar düğmeleriyle<br />
değiştirilerek istenilen değerde direnç elde<br />
edilebilmektedir. Örneğin 10'lu direnç<br />
kutularında herbiri 1-10 arasında<br />
adımlandırılmış 5 kademe komütatörü<br />
vardır. Komütatörlerin adımları, eşit<br />
değerlikli dirençleri sıralı olarak devreye<br />
alır ya da çıkartır. Komütatörün kontrol<br />
ettiği 10'lu direnç grupları da birbirine seri<br />
bağlıdır.<br />
Direnç kutusu üzerinde bulunan<br />
komütatörlerin her biri bir direnç değerini<br />
ifade eder. Şöyle ki; birinci komütatörde<br />
dirençler birer birer artar. Yani 6 Ω elde<br />
Şekil 6.9: Kademeli<br />
direnç sembolleri<br />
33<br />
Şekil 6.10: Kademeli<br />
dirençlerin yapısı<br />
Resim 6.7: Çeşitli kademeli dirençler<br />
Resim 6.8: Direnç kutusu<br />
etmek için komütatör 6. konuma getirilir. İkinci komütatörde ise kademeler 10'ar 10'ar yükselir. 30<br />
Ω elde etmek için bu komütatörü 3. kademeye getirmek gerekir.<br />
Bu sisteme göre 33257 Ω'luk direnç elde etmek için komütatörler şu kademelere getirilir:<br />
5. komütatör: 3x10.000 4. komütatör: 3x1000 3. komütatör: 2x100<br />
2. komütatör: 5x10 1. komütatör: 7x1<br />
6. Entegre tipi dirençler: Çok karmaşık devrelerde bir çok direnç bir gövde içinde<br />
toplanarak montaj<br />
kolaylığı sağlayan<br />
direnç modülleri<br />
kullanılır. Bu tip<br />
dirençlerin bağlantısını<br />
doğru yapabilmek için<br />
üretici firmaların<br />
kataloglarına bakmak<br />
gerekir.<br />
7. SMD tip<br />
(yüzeye monte<br />
edilmiş eleman,<br />
surface mounted<br />
device) dirençler:<br />
SMT (surface mount<br />
technology, yüzey<br />
montaj teknolojisi)<br />
yöntemiyle üretilmiş<br />
küçük boyutlu<br />
(a)<br />
direnç<br />
elemanı<br />
bağlantı ucu<br />
seramik taban<br />
(a)<br />
(b)<br />
Resim 6.9: Çeşitli entegre tipi dirençler<br />
cam kaplama<br />
ikinci elektrot<br />
iç elektrot<br />
direnç<br />
maddesi<br />
Şekil 6.10: SMD (chip) dirençler<br />
(b)<br />
471<br />
(c)<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
elemanlardır. Bu elemanların güç (1/8 W) <strong>ve</strong> akım değerleri çok küçük olduğundan düşük akım<br />
çeken devrelerde (osilatör, tuner, kumanda devreleri) kullanılmaya uygundurlar.<br />
1 MΩ<br />
10 kΩ<br />
100 Ω<br />
R (Ω)<br />
1 10 100<br />
ışık<br />
şiddeti<br />
lux (lüks)<br />
LDR<br />
Ω<br />
Şekil 6.11: LDR<br />
sembolleri<br />
Şekil 6.12: LDR'lerin direncinin<br />
ışığın şiddetine göre değişim eğrisi<br />
Resim 6.11:<br />
LDR<br />
Şekil 6.13: LDR'nin<br />
sağlamlık testinin yapılışı<br />
8. LDR (ışığa duyarlı direnç, light dependent resistance): Işıkta az direnç, karanlıkta<br />
yüksek direnç gösteren devre elemanlarına LDR denir. Başka bir deyişle aydınlıkta LDR'lerin<br />
üzerinden geçen akım artar, karanlıkta ise azalır. LDR’lerin karanlıktaki dirençleri yaklaşık 1 MΩ,<br />
aydınlıktaki dirençleri ise 100 Ω-5 kΩ düzeyindedir. Şekil 6.12'de LDR'lerin direncinin ışığa göre<br />
değişimine ilişkin eğri <strong>ve</strong>rilmiştir.<br />
LDR’nin sağlamlık testi: Ohmmetre kullanılarak şekil 6.13'te <strong>ve</strong>rilen bağlantı ile yapılan ölçümde<br />
LDR, aydınlıkta az direnç, karanlıkta yüksek direnç göstermelidir.<br />
R (Ω)<br />
NTC<br />
PTC<br />
T (°C)<br />
Resim 6.12: Uygulamada kullanılan<br />
çeşitli PTC <strong>ve</strong> NTC'ler<br />
Şekil 6.14: PTC <strong>ve</strong><br />
NTC sembolleri<br />
Şekil 6.15: PTC <strong>ve</strong> NTC'lerin<br />
direnç değerlerinin sıcaklığa<br />
göre değişim eğrileri<br />
9. Isıya duyarlı dirençler (termistör): Ortam sıcaklığına bağlı olarak direnç değerleri değişen<br />
elemanlara termistör adı <strong>ve</strong>rilir. Uygulamada kullanılan termistörler çeşitli direnç değerlerinde<br />
üretilmektedir. Örneğin 10 Ω, 100 Ω, 500 Ω, 1000 Ω, 3000 Ω, 5 kΩ 10 kΩ, 20 kΩ gibi.<br />
I. PTC (positi<strong>ve</strong> temperature confient): Sıcaklık arttıkça direnç değerleri artan <strong>ve</strong> üzerinden<br />
geçirdikleri akımı azaltan elemanlara PTC denir.<br />
PTC'nin sağlamlık testinin yapılışı: Ohmmetreyle yapılan ölçümde soğukta düşük direnç,<br />
ısıtıldığında ise yüksek direnç değeri okunmalıdır.<br />
II. NTC (negati<strong>ve</strong> temperature confient): Yapı olarak PTC'ye benzer. Isındıkça direnci azalır<br />
<strong>ve</strong> üzerinden geçirebildiği akım artar.<br />
NTC'nin sağlamlık testi: Ohmmetreyle yapılan ölçümde soğukta yüksek direnç, ısıtıldığında<br />
ise düşük direnç değeri okunmalıdır.<br />
34<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
10. VDR (gerilime duyarlı direnç, varistör,<br />
voltage dependent resistor): Gerilim yükselince<br />
direnci hızla azalarak geçirdiği akım artan elemanlardır.<br />
Başka bir deyişle, gerilim düşükken VDR'nin direnci<br />
çok yüksektir. Gerilim değeri yükseldiğinde ise direnci<br />
hızla azalır.<br />
Özellikle îmal edildikleri gerilim değerinin üzerinde<br />
bir gerilimle karşı karşıya kaldıklarında dirençleri hızla<br />
küçülerek üzerlerinden geçirdikleri akımı artırırlar. İşte<br />
bu özellikleri sayesinde bağlandıkları devreyi aşırı<br />
gerilimden korurlar.<br />
VDR'ler yüksek sıcaklıkta sıkıştırılmış silisyum<br />
karpit tozlarından yapılır. Gövdeleri genellikle disk<br />
biçimlidir. Bobin, röle, trafo, transistör, tristör, anahtar<br />
vb. gibi elemanları anî gerilim artışlarının getirdiği<br />
zararlı etkilere karşı korumak için, adı geçen<br />
elemanlara paralel bağlanarak kullanılır.<br />
11. Dirençlerin omaj (W) değerinin<br />
belirtilmesi: Uygulamada kullanılan yüzlerce değişik modeldeki dirençlerin omaj değeri çeşitli<br />
biçimlerde belirtilmektedir. Bunlardan rakam <strong>ve</strong> renk bantlarıyla yapılan kodlama çok yaygındır.<br />
Dirençlerde omaj değerini belirtme yöntemleri<br />
I. Dirençlerin değerinin yazılı olarak belirtilmesi: Dirençlerin omaj değeri bazı modellerin<br />
üzerinde rakam olarak yazılıdır. Bu yöntemde,<br />
1000 Ω'dan küçük değerli dirençlerde R harfi, ondalıklı sayılardaki virgül gibi kullanılır.<br />
1 kΩ'dan 999 kΩ'a kadar olan dirençlerde k harfi kullanılır.<br />
1 MΩ'dan 999 MΩ'a kadar olan dirençlerde M harfi kullanılır.<br />
Yani, R: Ohm, K: Kiloohm, M: Megaohm anlamına gelir.<br />
Örnekler<br />
R10 = 0,10 Ω R33 = 0,33 Ω R47 = 0,47 Ω 1R33 = 1,33 Ω 100R = 100 Ω<br />
k91 = 0,91 kΩ 1k = 1 kΩ 2k7 = 2,7 kΩ 10M = 10 MΩ<br />
Değeri rakam <strong>ve</strong> harflerle belirtilen dirençlerin tolerans değerleri ise şu harflerle belirtilir:<br />
B: ± % 0,1 C: ± % 0,25 D: ± % 0,5 F: ± % 1 G: ± % 2 J: ± % 5 K: ± % 10<br />
M: ± % 20 N: ± % 30<br />
II. Dirençlerin değerinin renk bantlarıyla belirtilmesi: Karbon <strong>ve</strong> metal filmden yapılmış<br />
dirençlerin çoğunda renk halkalarıyla yapılmış kodlama kullanılır. Bu yöntemde direnç devreye nasıl<br />
takılırsa takılsın kodlama renk halkalarıyla yapıldığından değer kolayca belirlenebilir. Kodlamada<br />
3, 4, 5 <strong>ve</strong> 6 renk halkası kullanılır. Hassas dirençlerde kararlılık faktörünün belirtilmesi renk bantlarıyla<br />
yapıldığından bunlarda 6. renk bandı da bulunur. Bu bölümde, az karşılaşıldığı için 6 renk bantlı<br />
kodlama üzerinde durulmayacaktır.<br />
12. Dirençlerde renk kodlaması çeşitleri<br />
I. Üç renk halkalı (bantlı) kodlama: Eski tip sabit dirençlerde<br />
kullanılan kodlamadır. Uygulamada nadiren karşılaşılır.<br />
Renk bantlarının anlamları: 1. bant: Sayı, 2. bant: Sayı, 3. bant:<br />
Çarpan (eklenecek sıfır sayısı).<br />
Direnç üzerinde dördüncü renk bandı olmadığından (renksiz), tolerans ± % 20 olarak kabul edilir.<br />
Not: Renk bantları direncin gövdesinin hangi kenarına yakınsa o taraf birinci banttır.<br />
35<br />
v<br />
Şekil 6.16: VDR<br />
sembolleri<br />
220 Ω ±%10<br />
Resim 6.13: Çeşitli<br />
VDR'ler<br />
Resim 6.14: Dirençlerin omaj (Ω)<br />
değerinin yazıyla belirtilmesi<br />
Şekil 6.17: Üç renk<br />
halkalı kodlama<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Dirençlerde renk kodlaması çizelgesi<br />
Renk Sayı Tolerans Çarpan<br />
Siyah<br />
Kah<strong>ve</strong><br />
Kırmızı<br />
Turuncu<br />
Sarı<br />
Yeşil<br />
Mavi<br />
Mor<br />
Gri<br />
0<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
-<br />
±% 1<br />
±% 2<br />
-<br />
-<br />
±% 0.5<br />
±% 0.25<br />
±% 0.1<br />
±% 0.05<br />
-<br />
0<br />
00<br />
000<br />
0000<br />
00000<br />
000000<br />
0000000<br />
00000000<br />
(10 0 )<br />
(10 1 )<br />
(10 2 )<br />
(10 3 )<br />
(10 4 )<br />
(10 5 )<br />
(10 6 )<br />
(10 7 )<br />
(10 8 )<br />
Beyaz 9 -<br />
(10 9 )<br />
000000000<br />
Altın<br />
Gümüş<br />
-<br />
-<br />
±% 5<br />
±% 10<br />
0,1<br />
0,01<br />
(10 -1 )<br />
(10 -2 )<br />
Renksiz - ±% 20 -<br />
-<br />
Renk kodlarını kolayca öğrenebilmek<br />
için kullanılan anahtar cümle:<br />
"S o K a K T a S a Y a M a M G i B i"<br />
dir. Burada büyük harflerin herbiri bir<br />
rengi ifade etmektedir. Şöyle ki;<br />
S: Siyah. K: Kah<strong>ve</strong>rengi, K: Kırmızı,<br />
T: Turuncu, S: Sarı, Y: Yeşil, M: Mavi,<br />
M: Mor, G: Gri, B: Beyaz.<br />
Dirençlerde kullanılan renk bantlarının İngilizce karşılıkları: 0: Black, 1: Brown, 2: Red,<br />
3: Orange, 4: Yellow, 5: Green, 6: Blue, 7: Violet, 8: Gray, 9: White, Sil<strong>ve</strong>r: Gümüş, Gold: Altın<br />
Çizelge 6.1<br />
Örnek: Yeşil, mavi, siyah, renksiz : 56 Ω ± % 20<br />
Direncin toleranssız (hatasız) değeri : 56 Ω<br />
Direncin hata payı : 56.0,20 = 11,2<br />
+ toleranslı direnç değeri : 56+11,2 = 67,2 Ω<br />
- toleranslı direnç değeri : 56-11,2 = 44,8 Ω<br />
Örnek olarak <strong>ve</strong>rilen 56 Ω'luk direncin gerçek değeri toleransı ile birlikte düşünüldüğünde 44,8-<br />
67,2 Ω arasında bir değer olabilir.<br />
Örnek: Gri, kırmızı, kah<strong>ve</strong>rengi, renksiz : 820 Ω ± % 20<br />
II. Dört renk halkalı (bantlı) kodlama: Renk bantlarının anlamları: 1. bant: Sayı, 2. bant: Sayı,<br />
3. bant: Çarpan, 4. bant: Tolerans<br />
Örnek: Kah<strong>ve</strong>rengi, gri, altın, altın : 1,8 ± % 5<br />
Örnek: Kah<strong>ve</strong>, siyah, siyah, altın : 10 Ω ± % 5<br />
Örnek: Kırmızı, mor, kah<strong>ve</strong>rengi, altın : 270 Ω ± % 5<br />
Şekil 6.18: Dört renk halkalı kodlama<br />
III. Beş renk halkalı (bantlı) kodlama: Renk bantlarının anlamları: 1. bant: Sayı, 2. bant:<br />
Sayı, 3. bant: Sayı, 4. bant: Çarpan,5. bant: Tolerans<br />
Örnek: Kah<strong>ve</strong>rengi, kırmızı, yeşil, gümüş, kah<strong>ve</strong>rengi : 1,25 Ω ± % 1<br />
Örnek: Kırmızı, yeşil, turuncu, gümüş, kah<strong>ve</strong>rengi : 2,53 Ω ± % 1<br />
Örnek: Kırmızı, mor, yeşil, altın, gümüş : 27,5 Ω ± % 10<br />
13. Dirençlerde tolerans (hata oranı): İstenilen değerde direnç yapılması oldukça güçtür. O<br />
nedenle pratikte kullanılan dirençler, üzerlerinde belirtilen değerden biraz farklıdır. Yani 100 Ω<br />
36<br />
Şekil 6.19: Beş renk halkalı kodlama<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
olarak bilinen bir direncin değeri tam olarak 100 Ω<br />
olamamaktadır. İşte bu durum üretici firmalar<br />
tarafından direncin üzerinde belirtilir.<br />
Tolerans kavramı, direncin üretim hatasının<br />
yüzdesel olarak ifade edilmesi olarak tanımlanabilir.<br />
Dirençlerde hata oranı % 0,05-20 arasında<br />
değişmektedir. Pratikte yaygın olarak kullanılan<br />
direnç çeşitleri ise % 5-10 toleranslıdır.<br />
B. Kondansatörler (kapasitör,<br />
meksefe, sığa, capacity)<br />
Elektrik yüklerini kısa süreliğine depo etmeye<br />
yarayan elemanlara kondansatör denir.<br />
Kondansatörün sembolü C, birimi faraddır.<br />
kutupsuz<br />
kutuplu<br />
Şekil 6.20: Kutupsuz (polaritesiz) <strong>ve</strong><br />
kutuplu (polariteli) kondansatör sembolleri<br />
yalıtkan (dielektrik)<br />
1. Kondansatörlerin yapısı: İki iletken levha<br />
(plaka) arasına konulmuş bir yalıtkandan oluşur.<br />
Yalıtkana elektriği geçirmeyen anlamında dielektrik<br />
adı <strong>ve</strong>rilir. Günümüzde çeşitli yalıtkan (mika, Şekil 6.21: Kondansatörün yapısı<br />
seramik, kâğıt, polyester, styrofleks, elektrolitik,<br />
tantal, hava, yağ...) <strong>ve</strong> iletkenler kullanılarak değişik yapıda kondansatörler üretilmektedir.<br />
Elektrolitik <strong>ve</strong> tantal tip kondansatörlerde (+) <strong>ve</strong> (-) uçlar belirtilmiştir. Yani bunlar kutupludur. O<br />
nedenle bu elemanlar yalnızca DC ile çalışan devrelerde kullanılırlar. Kutupsuz (polaritesiz) tip<br />
kondansatörler ise DC <strong>ve</strong> AC ile çalışabilirler. Son yıllarda kutupsuz tip (bipolar) elektrolitik<br />
kondansatörler de üretilmeye başlanmıştır.<br />
yalıtkan<br />
iletken<br />
iletken<br />
oyuk<br />
elektron<br />
V<br />
C<br />
plakalar<br />
şarjsız kondansatör<br />
Şekil 6.36: Kondansatörlerin şarjı<br />
2. Kondansatörlerin elektrik enerjisini depolama kapasitesi<br />
I. Plakaların yüzey alanına,<br />
II. Plakaların birbirine yakınlığına,<br />
III. Araya konan yalıtkanın cinsine göre değişir.<br />
İletken levha arasındaki dielektrik maddenin kalite durumuna göre, kondansatör herhangi bir devreye<br />
ya da alıcıya bağlı olmasa bile zamanla boşalır. Yani bu elemanlar pil gibi elektrik yüklerini uzun<br />
süre depolayamazlar.<br />
3. Kondansatörlerin şarjı (dolması): Şarj, kondansatör plakalarının yük bakımından farklı<br />
duruma gelerek yüklenmesi ya da levhalar arasında potansiyel farkının meydana gelmesi demektir.<br />
Boş bir kondansatörde iki levha eşit miktarda elektrona sahiptir. Boş kondansatörün uçlarına bir pil<br />
bağlanırsa, pilin artı (+) ucunun bağlandığı levhadaki elektronlar pilin artı (+) ucuna doğru gitmeye<br />
başlarlar. (+ ile - yük birbirini çeker.) Bunun sonucunda elektronlarını kaybeden levha pozitif yüklü<br />
hâle geçer. Bu levhanın pozitif yüklenmesi, pilin eksi (-) ucunun bağlı olduğu levhaya gelen<br />
37<br />
A<br />
V<br />
B<br />
şarjlı kondansatör<br />
R<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Şekil 6.15: Çeşitli sabit kondansatörler<br />
Resim 6.16: Çeşitli elektrolitik kondansatörler<br />
oksit kaplı<br />
alüminyum<br />
yaprak<br />
alüminyum<br />
yaprak<br />
kâğıt<br />
alüminyum<br />
levhalara bağlı<br />
ayaklar<br />
negatif elektrot<br />
pozitif elektrot (alüminyum)<br />
oksit tabakası<br />
Şekil 6.23: Elektrolitik kondansatörlerin yapısı<br />
elektronların sayısını artırır.<br />
Sonuç olarak, pilin artı (+) ucuna bağlanan levha pozitif yüklenirken, eksi (-) uca bağlanan levha<br />
negatif olarak yüklenir. İki levha arasındaki dielektrik malzeme yalıtkan olduğundan pil sürekli bir<br />
akım dolaşımını başlatamaz. Kondansatörde biriken yüklerin gerilimi pil gerilimine eşit olduğunda<br />
geçen akım sıfıra iner. Pil ile kondansatör birbirinden ayrıldıktan sonra depolanan enerji kısa süreliğine<br />
levhalarda kalır. Şekil 6.22'ye bakınız.<br />
Kondansatörler DC enerji kaynağına bağlandığında ilk anda şarj olur. DC akım kesildikten sonra<br />
ise belli bir süre şarjlı (dolu) kalır.<br />
Kondansatör AC enerji kaynağına bağlandığında ise alternans değiştikçe, eleman sürekli olarak<br />
dolup boşalır. Yani, pozitif alternans yükselirken kondansatör şarj olmaya başlar. Akım maksimum<br />
değerden sıfıra doğru inerken C boşalır. Alternans negatif yönde yükselirken C bu kez ters yönlü<br />
olarak dolmaya başlar. Akım negatif maksimum değerden sıfıra doğru inerken C yine boşalır.<br />
Sonuç olarak, kondansatör AC ile beslendiğinde devreye seri bağlı bir ampermetreyle gözlem<br />
yapılacak olursa kondansatörden bir akım geçişi olduğu görülür.<br />
4. Kondansatör çeşitleri (kullanılan dielektriğin tipine göre sınıflandırma)<br />
a. Sabit kondansatörler: Kapasite değerleri değiştirilemeyen kondansatör çeşididir (resim 6.15).<br />
Sabit kondansatör çeşitleri şunlardır:<br />
Elektrolitik kondansatörler: Dielektrik (yalıtkan) olarak asit borik eriyiği gibi borakslı<br />
elektrolitler, iletken olarak alüminyum ya da tantalyumdan plakalar kullanılarak yapılmış kondansatör<br />
tipidir.<br />
Elektrolitik kondansatörler kutupsuz (polaritesiz) ya da kutuplu olarak üretilir.<br />
Kutuplu tiplerin DC ile çalışan devrelerdeki bağlantısı özen göstererek yapılmalıdır. Artı (+) <strong>ve</strong><br />
eksi (-) uç belirlenmeden rastgele yapılan bağlantı, anotta bulunan oksit tabakasının metal yüzeyi<br />
kısa devre edip yüksek ısı oluşturmasına <strong>ve</strong> elemanın patlamasına neden olmaktadır.<br />
Kâğıtlı kondansatörler: Yalıtkanlık kalitesini artırmak için parafin maddesi emdirilmiş 0,01<br />
mm kalınlığındaki kâğıdın iki yüzüne 0,008 mm kalınlığındaki kalay ya da alüminyum plakalar<br />
yapıştırılarak üretilmiş elemanlardır. Şekil 6.24'e bakınız.<br />
Kuru kâğıtlı, yağlı kâğıtlı, metalize kâğıtlı vb. gibi modelleri bulunan kâğıtlı kondansatörler<br />
uygulamada yaygın olarak karşımıza çıkmamaktadır.<br />
38<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Metal - kâğıtlı kondansatörler: Şekil 6.25'te<br />
görüldüğü gibi dielektrik (yalıtkan) olarak kâğıt<br />
kullanılmış <strong>ve</strong> bu madde üzerine basınç yoluyla ince<br />
alüminyum ya da çinko tabakası kaplanmıştır.<br />
Böylelikle daha küçük boyutlu ama kâğıtlıya oranla<br />
yüksek kapasiteli kondansatör yapılabilmiştir.<br />
Metal - kâğıtlı kondansatörler kendi kendilerini<br />
onarabilme özelliğine sahiptir. Şöyle ki; yüzeyin bir<br />
bölümünde kırılma olduğunda ark oluşur <strong>ve</strong> bu kısımda<br />
ince bir metal yüzey basıncı oluşarak metalsiz bir yüzey<br />
oluşur. Bu da kısa devreyi önler.<br />
alüminyum<br />
kâğıt<br />
Şekil 6.24: Kâğıtlı kondansatör<br />
metal yapraklar<br />
yalıtkan<br />
Plastik kondansatörler: Şekil 6.26'da görüldüğü<br />
gibi yalıtkan madde olarak polipropilen, polyester,<br />
Şekil 6.25: Metal - kâğıtlı kondansatör<br />
polikarbonat kullanılır. Film plastik kondansatörlerin<br />
metal kısımları alüminyum levhadır. Bu kondansatörler de kendi kendilerini onarabilirler. Kapasite<br />
değerleri çok kararlıdır <strong>ve</strong> izolasyon (yalıtkanlık) dirençleri yüksektir.<br />
kâğıt<br />
metal<br />
plastik<br />
metal<br />
plastik<br />
+<br />
+<br />
-<br />
-<br />
gözenekli tutucu<br />
Şekil 6.26: Plastik kondansatör<br />
Şekil 6.27: Tantal kondansatör<br />
Tantal kondansatörler: Şekil 6.27'de <strong>ve</strong>rilen resimde görüldüğü gibi anot olarak görev yapan<br />
oksitlendirilmiş bir tantal yaprak katot <strong>ve</strong> sargıyı tutan gözenekli tutucudan oluşur.<br />
Seramik kondansatörler: Resim 6.17'de<br />
görüldüğü gibi dielektrik maddesi olarak<br />
seramik kullanılmıştır. İki iletken levha arasına<br />
seramik maddesi olarak baryum titanat ya da<br />
titanyum dioksit gibi maddeler konulur. Disk<br />
şeklinde olan seramik kondansatörler<br />
uygulamada, mercimek kondansatör olarak da<br />
adlandırılmaktadır.<br />
Seramik kondansatörlerin kapasite değerleri<br />
küçüktür. Toleransları ±% 20 dolayındadır.<br />
Kapasiteleri sıcaklık <strong>ve</strong> nemden etkilenir.<br />
Enerji kayıpları çok az olduğundan daha çok<br />
yüksek frekanslı devrelerde kullanılırlar.<br />
Mika (mikalı) kondansatörler: Şekil<br />
6.28'de görüldüğü gibi dielektrik maddesi<br />
yalıtkanlık düzeyi çok yüksek olan<br />
mikadandır. Çok ince metal folyolar arasına<br />
ince mika konularak yapılan bu elemanların<br />
iletken<br />
seramik yalıtkan<br />
Resim 6.17: Seramik kondansatör<br />
plaka<br />
mika<br />
plaka<br />
mika<br />
plaka<br />
mika<br />
plaka<br />
Şekil 6.28: Mika kondansatör<br />
39<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
kapasiteleri 1 pF - 0,1 µF, gerilimleri 100 - 2500 V, toleransları ±% 2 - ±% 20 arasında değişir.<br />
SMD (surface mounted device) kondansatörler: Küçük boyutlu baskı devrelerin üzerine<br />
monte edilmeye uygun kondansatör çeşididir. Gövde boyutları çok küçük olduğundan bakırlı plaket<br />
üzerine lehimlenmesi zordur.<br />
Daha çok, TV, video, kamera, cep telefonu, bilgisayar vb. gibi cihazlarda karşımıza çıkar (resim<br />
6.17).<br />
Polyester kondansatörler: İletken olan iki levha arasına konulmuş polyesterden oluşmuştur.<br />
Kapasite değerleri 220 pF-0,33 µF arasında değişir. Şekil 6.47'de polyester kondansatör örneği<br />
<strong>ve</strong>rilmiştir (resim 6.18).<br />
(a) (b) (c)<br />
Resim 6.17: SMD<br />
kondansatörler<br />
Resim 6.18: Polyester<br />
kondansatörler<br />
Şekil 6.29: Ayarlı kondansatör sembolleri:<br />
a. Elle ayarlı b. İki ganklı elle ayarlı c. Trimer<br />
5. Değişken kapasiteli (ayarlı) kondansatörler: Biri sabit,<br />
diğeri hareket edebilen iki plakaları vardır. Dielektrik, hava ya da<br />
plastik türü bir maddeden yapılır. Uygulamada bir, iki ya da üç<br />
ganklı (bölmeli) ayarlı kondansatörler kullanılmaktadır. İki ganklı<br />
kondansatör iki ayrı kondansatörün bir gövde içinde<br />
birleştirilmesiyle elde edilir. Şekil 6.29-b'ye bakınız.<br />
Değişken kapasiteli kondansatör çeşitleri<br />
I. Kapasite değeri elle değiştirilebilen (varyabl, mil<br />
ayarlı) kondansatörler: Mil döndürüldükçe levhalar birbirinin<br />
üzerine gelir. Bunun sonucunda karşı karşıya gelen levhaların<br />
boyutu büyür <strong>ve</strong> kapasite artmaya başlar. Levhalar arasına plastik<br />
konduğu gibi bazı eski modellerde ise dielektrik olarak hava vardır.<br />
Yani levhalar arasındaki aralığa giren hava dielektrik görevi<br />
yapmaktadır.<br />
Resim 6.19: Elle ayarlı<br />
kondansatör çeşitleri<br />
Şekil 6.30: Trimer kondansatörün<br />
yapısı <strong>ve</strong> trimer kondansatör örneği<br />
II. Kapasite değeri tornavida ile değiştirilebilen (trimer)<br />
kondansatörler: Trimer kondansatörlerde ayar vidasına bağlı,<br />
360° dönebilen plakalarla yüzey alanı değiştirilerek kapasite azaltılıp çoğaltılabilir.<br />
Bu elemanların boyutları <strong>ve</strong> kapasite değerleri çok küçüktür. Trimer kondansatörler, radyo alıcı <strong>ve</strong><br />
<strong>ve</strong>rici devrelerinde kullanılır. (Şekil 6.30'a bakınız.)<br />
6. Kondansatör birimlerinin birbirine dönüştürülmesi: Farad çok büyük bir kapasite değeri<br />
olduğundan uygulamada faradın ast katları kullanılır. Bunlar, pikofarad (pF), nanofarad (nF),<br />
mikrofarad (µF), milifarad (mF) şeklindedir.<br />
Birimler 1000'er 1000'er büyür <strong>ve</strong> 1000'er 1000'er küçülür. Büyük birim küçük birime çevrilirken<br />
değer 1000 ile çarpılır. Küçük birim büyük birime çevrilirken ise değer 1000'e bölünür.<br />
Kondansatör birimlerinin birbirine dönüştürülmesinde izlenen kurallar aşağıda görüldüğü gibidir.<br />
40<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
0,000001 µF<br />
0,00001 µF<br />
0,0001 µF<br />
0,001 µF<br />
0,01 µF<br />
0,1 µF<br />
1 µF<br />
10 µF<br />
100 µF<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
0,01 nF<br />
0,01 nF<br />
0,1 nF<br />
1 nF<br />
10 nF<br />
100 nF<br />
1000 nF<br />
10000 nF<br />
100000 nF<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
1 pF<br />
10 pF<br />
100 pF<br />
1000 pF<br />
10000 pF<br />
100000 pF<br />
1000000 pF<br />
10000000 pF<br />
100000000 pF<br />
1 F<br />
10 6 µF<br />
10 9 nF<br />
10 12 pF<br />
1 pF<br />
10 -3 nF<br />
10 -6 µF<br />
10 -12 F<br />
Kondansatör birimlerinin birbirine dönüştürülmesine ilişkin örnekler<br />
220 nF kaç µF'dır? : 0,22 µF<br />
560 nF kaç pF'dır? : 560.000 pF<br />
33 µF kaç pF'dır? : 33.000.000 pF<br />
7. Kondansatörlerde gerilim (çalışma voltajı): Kondansatörlerin kapasitesinin yanında<br />
çalışma voltajları da çok önemlidir. Uygulamada kullanılan kondansatörler standart voltaj değerlerinde<br />
üretilir. 12 voltta çalışan bir elektronik devrede 3 voltluk kondansatör kullanmak doğru değildir.<br />
Özellikle elektrolitik tip kondansatörler aşırı gerilime maruz kaldıklarında ısınarak patlarlar.<br />
Kondansatörlerin standart voltaj değerleri: 3 - 6,3 - 10 - 16 - 25 - 35 - 50 - 63 - 100 - 160 - 250 -<br />
350 - 400 - 450 - 630 - 1000 V.<br />
AC çalışma gerilimi belli bir devreye bağlanacak kondansatörün çalışma voltajı:<br />
V C = V etkin .1,41 denklemiyle bulunur.<br />
8. Kondansatörlerin kapasite değerinin rakam, harf <strong>ve</strong> renk bantlarıyla belirtilmesi:<br />
Kondansatörlerin kapasite değeri <strong>ve</strong> çalışma gerilimi arttıkça gövde boyutları da büyür. Büyük gövdeli<br />
kondansatörlerin üzerinde kapasite değeri <strong>ve</strong> çalışma voltajı sayıyla belirtilmiştir.<br />
a. Rakamlarla yapılan kodlama: Küçük gövdeli kondansatörlerin üzerinde yazı için fazla yer<br />
olmadığından bazı kısaltmalar kullanılır. Örneğin 0 yerine yalnızca (.) konur.<br />
Toleranslı rakamsal kodlamada harflerin tolerans karşılıkları:<br />
B: ± % 0,1 C: ± % 0,25 D: ± % 0,5 F: ± % 1 G: ± % 2<br />
J: ± % 5 K: ± % 10 M: ± % 20 N: ± % 30<br />
Toleranslı rakamsal kodlama örnekleri<br />
P15B kodu varsa C: 0,15 pF ± % 0,1 tolerans<br />
100J kodu varsa C: 100 pF ± % 5 tolerans<br />
123Jkodu varsa C: 12000 pF ± % 5 tolerans<br />
104K kodu varsa<br />
C: 100000 pF± % 10 tolerans<br />
b. Renk bantlarıyla yapılan kodlama: Kondansatörlerin üzerindeki renk bantlarına bakılarak,<br />
kapasite, tolerans <strong>ve</strong> voltaj değerleri saptanabilmektedir. Ancak kondansatörlerin özelliklerini renk<br />
bantlarıyla belirtme dirençlerde olduğu gibi tam bir standardizasyonda olmadığı için karmaşa söz<br />
konusudur. Yani çok değişik şekillerde kodlanmış kondansatörler karşımıza çıkabilmektedir.<br />
Kondansatörlerin renk kodlamasında bulunan değer pF cinsindendir. Renklerin rakamsal karşılığı<br />
bulunurken gövdede bulunan renkler üstten aşağıya ya da soldan sağa doğru okunarak kapasite<br />
değeri bulunur.<br />
Üç renk bandıyla yapılan kodlama: 1. bant (A): Sayı, 2. bant (B): Sayı, 3. bant (C): Çarpan.<br />
Dört renk bandıyla yapılan kodlama: 1. bant (A): Sayı, 2. bant (B): Sayı, 3. bant (C): Çarpan,<br />
4. bant (D): Tolerans.<br />
41<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Küçük gövdeli bir kondansatörde,<br />
p68 kodu varsa C: 0,68 pF<br />
6p8 kodu varsa C: 6,8 pF<br />
15 kodu varsa C: 15 pF<br />
470 kodu varsa C: 47 pF<br />
152 kodu varsa C: 1500 pF<br />
103 kodu varsa C: 10.000 pF<br />
104 kodu varsa C: 100.000 pF<br />
1n kodu varsa C: 1 nF<br />
1n2 kodu varsa C: 1,2 nF<br />
33n kodu varsa C: 33 nF<br />
,039 kodu varsa C: 0,039 µF<br />
,05 kodu varsa C: 0,05 µF<br />
0,5 kodu varsa C: 0,5 µF<br />
0,1 kodu varsa C: 0,1 µF<br />
0,022 kodu varsa C: 0,022 µF<br />
0,068 kodu varsa C: 0,068 µF<br />
0,1 kodu varsa C: 0,1 µF<br />
µ47 kodu varsa C: 0,47 µF<br />
1µ0 kodu varsa C: 1 µF<br />
1,5 nF 1100 pF 1,8 nF<br />
Resim 6.20: Kondansatörlerin rakam <strong>ve</strong> harflerle kodlanmasına ilişkin örnekler<br />
Renkler Sayı Çarpan Tolerans Çalışma gerilimi (V) Sıcaklık katsayısı<br />
Siyah<br />
Kah<strong>ve</strong><br />
Kırmızı<br />
Turuncu<br />
Sarı<br />
Yeşil<br />
Mavi<br />
Mor<br />
Gri<br />
0<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
-<br />
0<br />
00<br />
000<br />
10 4<br />
10 5<br />
10 6<br />
10 7<br />
10 8 % 20<br />
% 1<br />
% 2<br />
% 3<br />
% 4<br />
% 5<br />
% 6<br />
% 7<br />
% 8<br />
10 V<br />
100 V<br />
200 V<br />
300 V<br />
400 V<br />
500 V<br />
630 V<br />
700 V<br />
800 V<br />
0.10 -6 /°C<br />
+33.10 -6 /°C<br />
-75.10 -6 /°C<br />
-150.10 -6 /°C<br />
-220.10 -6 /°C<br />
-330.10 -6 /°C<br />
-470.10 -6 /°C<br />
-750.10 -6 /°C<br />
-<br />
Beyaz 9 10 9 % 9 900 V<br />
Kırmızı/mor - - - -<br />
Altın - 10 -1 % 5 -<br />
Gümüş - 10 -2 % 10 -<br />
Örnek 1: Mavi, gri, sarı, kah<strong>ve</strong>rengi: 680.000 pF ± % 1<br />
(Bu değer 680 nF ya da 0,68 µF olarak da yazılabilir.)<br />
Örnek 2: Sarı, mor, turuncu, kırmızı: 47.000 pF ±% 2 = 47 nF ±% 2<br />
Beş renk bantıyla yapılan kodlama: 1. bant (A): Sayı, 2. bant (B): Sayı, 3. bant (C): Çarpan,<br />
4. bant (D): Tolerans, 5. bant (E): Çalışma gerilimi<br />
Örnek 1: Kah<strong>ve</strong>, siyah, sarı, siyah, kırmızı: 100 000 pF = 100 nF = 0,1 µF ± % 20/200 V<br />
Örnek 2: Turuncu, beyaz, kah<strong>ve</strong>, altın, kah<strong>ve</strong>: 390 pF ± % 5/100 V<br />
Örnek 3: Sarı, mor, turuncu, kırmızı, kah<strong>ve</strong>: 47 000 pF ± % 2/100 V<br />
9. Kondansatör bağlantıları<br />
I. Seri bağlama: Seri bağlantıda toplam kapasite azalır, çalışma gerilimi yükselir. Şöyle ki; 10<br />
42<br />
-<br />
+100.10 -6 /°C<br />
Çizelge 6.2: Kondansatörlerde renk kodlamasında renklerin rakamsal karşılıkları<br />
-<br />
-<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Şekil 6.31: Kondansatörlerin renk bantlarıyla kodlanmasında<br />
renk bantlarının gövde üzerindeki görünüşleri<br />
µF <strong>ve</strong> 16 voltluk iki kondansatör seri bağlandığında<br />
toplam kapasite 5 µF olurken, çalışma gerilimi 32 V olur.<br />
Seri bağlantıda toplam kapasiteyi hesaplamada<br />
kullanılan denklem:<br />
1/C T = 1/C 1 + 1/C 2 +...+ 1/C n<br />
Örnek: C 1 = 10 µF, C 2 = 10 µF C T =?<br />
Çözüm: 1/C T = 1/C 1 + 1/C 2 = 5 µF<br />
Şekil 6.32: Kondansatörlerin<br />
seri bağlanması<br />
II. Paralel bağlama: Paralel bağlantıda toplam<br />
kapasite artar, çalışma gerilimi ise aynı kalır.<br />
Toplam kapasiteyi hesaplamada kullanılan denklem:<br />
C T = C 1 +C 2 + ... +C n<br />
Örnek: C 1 = 22 µF C 2 = 47 µF C T = ?<br />
Çözüm: C T = C 1 + C 2 = 69 µF<br />
III. Karışık bağlama: Hesaplama yapılırken paralel<br />
bağlı olan kısımlar seri hâle indirgenir. Daha sonra seri<br />
devrenin toplam kapasitesi bulunur.<br />
Örnek: Şekil 6.34'te <strong>ve</strong>rilen devrede C 1 = 20 µF, C 2 =<br />
10 µF, C 3 = 10 µF'dır. Toplam kapasiteyi (C T ) bulunuz.<br />
Çözüm: İlk önce paralel bağlı C 2 <strong>ve</strong> C 3<br />
kondansatörleri seri hâle indirgenir.<br />
C T1 = C 2 + C 3 = 20 µF<br />
1/C T = 1/C 1 + 1/C 2 = 1/20 +1/20 = 2/20 = 10 µF<br />
Şekil 6.33: Kondansatörlerin<br />
paralel bağlanması<br />
Şekil 6.34: Kondansatörlerin<br />
karışık bağlanması<br />
10. Kondansatörlerin sağlamlık testinin yapılışı<br />
I. Küçük kapasiteli kondansatörlerin (1 pF-1 µF) sağlamlık testi: Kondansatör<br />
boşaltıldıktan sonra yapılan ölçümde ohmmetre ibresi çok az kıpırdarsa ya da hiç oynamazsa ölçülen<br />
kondansatör sağlamdır. (Ölçümlerde ohmmetre komütatörü x1 k, x10 k ya da x100 k konumunda<br />
olmalıdır.)<br />
II. Büyük kapasiteli kondansatörlerin (1-38000 µF) sağlamlık testi: Ölçme komütatörü<br />
x10 Ω, x100 Ω kademesine alınır. Ohmmetre ibresi önce küçük bir direnç değeri gösterir sonra<br />
yavaş yavaş büyük değere doğru yükselirse kondansatör sağlamdır.<br />
Büyük kapasiteli kondansatörleri pratik olarak şu şekilde de test edebiliriz: Kondansatör önce DC<br />
ya da AC akım ile şarj edilir. Sonra uçları birbirine değdirilir. Kıvılcım (ark) görülüyorsa kondansatör<br />
sağlamdır.<br />
Ancak bu yöntem kondansatör açısından sakıncalıdır. Çünkü, kondansatörün hızlıca doldurulması<br />
<strong>ve</strong> boşaltılması plakaların tahrip olmasına yol açabilir. En sağlıklı test kapasitemetreyle yapılır. Ölçüm<br />
43<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
mA<br />
AC 12-24 V<br />
V<br />
C<br />
kapasitemetre<br />
C<br />
C<br />
C<br />
Şekil 6.35: Ampermetre <strong>ve</strong> voltmetre kullanarak<br />
kondansatör kapasitesinin belirlenmesi<br />
Şekil 6.36: Kapasitemetre kullanarak<br />
kondansatör kapasitesinin belirlenmesi<br />
yapılmadan önce kondansatörün ayakları kısa devre edilerek üzerindeki elektrik yükü iyice boşaltılır.<br />
Bu yapılmazsa ölçüm tam doğru olmaz.<br />
11. Kondansatörlerin kapasite değerinin ölçülmesi: Ohmmetre ile kondansatörün sağlam<br />
olup olmadığı anlaşılabilir. Ancak kapasite belirlenemez. Kondansatör kapasitesini belirlemede<br />
kullanılan yöntemler şunlardır:<br />
I. Ampermetre <strong>ve</strong> voltmetre yardımıyla kapasite ölçme: Şekil 6.35'da <strong>ve</strong>rilen bağlantı<br />
şeması kurulduktan sonra devreye AC uygulanır.<br />
X C = V/I [Ω] denklemiyle kondansatörün kapasitif direnci bulunur.<br />
Daha sonra C = 1/2.π.f.X C [farad] denklemi kullanılarak kondansatörün kapasitesi farad cinsinden<br />
bulunur. Farad büyük bir değer olduğundan çıkan sonuç 10 6 (1 milyon) ile çarpılarak birim<br />
mikrofarada çevrilir.<br />
Ya da sonucun mikrofarad cinsinden çıkması isteniyorsa,<br />
C = 1.10 6 /2.π.f.X C [µF] denklemi kullanılır.<br />
Not: Ampermetre <strong>ve</strong> voltmetre kullanılarak kapasite belirleme yöntemi sadece kutupsuz<br />
(polaritesiz) kondansatörlerde uygulanabilir. Kutupları belli olan kondansatörlere AC uygulanırsa<br />
eleman ısınarak patlar.<br />
II. Kapasitemetre (LCRmetre) yardımıyla kapasite ölçme: Analog ya da dijital yapılı bir<br />
kapasitemetreyle kondansatörlerin değeri çok kolayca belirlenebilir. (Kondansatörün kapasite değeri<br />
ölçülürken doğru sonucu bulmak için elemanın uçları birbirine değdirilerek tamamen boşalması<br />
sağlanır. Bu yapılmazsa kapasitemetre tam doğru değeri gösteremez.)<br />
C. Bobinler (indüktör, self, coil): İletken tellerin yan yana ya da üst üste sarılmasıyla elde<br />
edilen devre elemanlarına bobin denir. Bobinlerin sembolü L, birimi henry (H)'dir.<br />
Bobinler DC ile beslenen bir devrede çalışırken akıma sadece omik direnç gösterirler. Yani, bobinin<br />
yapıldığı metalin akıma karşı gösterdiği zorluk söz konusudur.<br />
AC ile beslenen bir devrede ise, bobinin<br />
akıma gösterdiği direnç artar. Artışın sebebi<br />
bobin etrafında oluşan değişken manyetik<br />
alanın akıma karşı ila<strong>ve</strong> bir karşı koyma<br />
(direnç) etkisi oluşturmasıdır. AC sinyalin<br />
frekansı yükseldikçe oluşan manyetik alanın<br />
değişim hızı da artacağından bobinin akıma<br />
44<br />
Resim 6.21: Çeşitli bobinler<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
gösterdiği direnç de yükselir. Bu nedenle bobinler, dirençleri frekansla birlikte yükselen eleman<br />
olarak nitelendirilebilir.<br />
Bobinlerin sarıldığı kısma karkas, mandren ya da makara, iletkenin karkas üzerinde bir tur yapmasına<br />
ise sipir, tur ya da sarım adı <strong>ve</strong>rilir.<br />
Bobinlerde çoğunlukla dış yüzeyi izoleli (<strong>ve</strong>rnikli) bakır tel kullanılır.<br />
Bobinlerle ilgili temel kavramlar<br />
I. İndüktans (endüktans): Bir bobinin kendi kendini etkileme derecesine indüktans denir. Başka<br />
bir deyişle, bobinden geçen 1 amperlik AC akımın 1 saniyedeki değişimi, 1 voltluk zıt emk<br />
oluşturuyorsa bu bobinin indüktansı 1 henrydir. Henry birimi, Joseph Henry (1797-1878) adlı bilginin<br />
soyadından alınmıştır.<br />
Henry çok büyük bir birimdir. Uygulamada henrynin ast katları (milihenry, mikrohenry) daha çok<br />
karşımıza çıkar.<br />
Bobinlerin birimlerinin birbirine dönüşümünün basitce gösterilişi şöyledir:<br />
1 H = 10 3 mH = 10 6 µH<br />
1 µH = 10 -3 mH = 10 -6 H<br />
Bobinlerin AC sinyallere gösterdiği reaktans, X L = ω.L = 2.π.f.L [Ω] denklemiyle bulunur.<br />
(π = 3,14, f = Frekans, ω = Omega)<br />
II. Reaktif devre elemanı olarak bobinler: Bobinler de kondansatörler gibi elektrik enerjisini<br />
harcamayan reaktif devre elemanıdır. Bu elemanlar elektrik enerjisini çok kısa süre manyetik alan<br />
olarak depo ederler.<br />
Kondansatörler devreye bağlıyken gerilimi geri bırakırken, bobinler, gerilimi ileri kaydırırlar. Bobin<br />
<strong>ve</strong> kondansatör elektrik akımına gösterdikleri tepki bakımından birbirinin tamamen zıttı özellik taşır.<br />
Bobin <strong>ve</strong> kondansatörlerin akım ile gerilim arasında faz farkı yaratması uygulamada çeşitli şekillerde<br />
fayda ya da zarara neden olur.<br />
III. Bobinlerde zıt elektromotor kuv<strong>ve</strong>t (zıt EMK): Bir bobine AC özellikli sinyal uygulandığı<br />
zaman, değişken akım bobinin etrafında “değişken manyetik alanların oluşmasını” sağlar. İşte bobin<br />
çevresinde oluşan manyetik alan, bobin üzerinde iki etkide bulunur:<br />
Bobinlerin oluşturduğu manyetik alanın birinci<br />
etkisi: Uygulanan alternatif akım sıfır değerinden maksimum<br />
değere doğru yükselirken, bobinin manyetik alanı kendisini<br />
oluşturan kuv<strong>ve</strong>te karşı koyarak akımın artışını azaltmaya<br />
çalışır.<br />
akım<br />
Bobinlerin oluşturduğu manyetik alanın ikinci<br />
etkisi: Uygulanan alternatif akım maksimum değerinden sıfır<br />
değerine doğru azalırken, bobinin manyetik alanı kendi<br />
üzerinde gerilim indükleyerek (oluşturarak) geçen akımın<br />
S<br />
azalmasını yavaşlatmaya çalışır.<br />
Şekil 6.37: Bobinlerde<br />
İşte bobinin oluşturduğu manyetik alanın kendi üzerinde<br />
oluşan manyetik alan<br />
oluşturduğu bu gerilime “zıt EMK” denir. Zıt EMK nedeniyle,<br />
bobinler akımın geçişini geciktirirler. Yani AC özellikli akımların 90° geri kalmasına neden olurlar.<br />
IV. Bobinlerin indüktans değerinin değişmesine yol açan etkenler: Uygulamada<br />
kullanılan bir bobinin indüktansı çeşitli faktörlere göre azalmakta ya da artmaktadır. Bunlar: a)<br />
Sarım sayısı, b) Nü<strong>ve</strong>nin cinsi, c) Sarımlar arası aralık, ç) Tel kesiti, d) Bobinin biçimi, e) Sargı katı<br />
sayısı, f) Bobinin çapı, g) Sargı tipi, ğ) Uygulanan AC gerilimin frekansıdır.<br />
V<br />
φ<br />
manyetik alan<br />
N<br />
45<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
a) sarım sayısı b) nü<strong>ve</strong> olarak kullanılan<br />
maddenin türü<br />
c) sarımlar arası aralık<br />
ç) tel kesiti<br />
d) bobinin biçimi e) sargı katı sayısı f) bobinin çapı<br />
g) sargı tipi<br />
Şekil 6.38: Bobinlerde indüktansın değişmesine yol açan etkenler<br />
V. Bobinlerin DC <strong>ve</strong> AC akımlara karşı davranışı: Bir bobine<br />
DC akım uygulandığında geçen akım, bobin etrafında sabit (donuk,<br />
değişmeyen) bir manyetik alan oluşturur. Bu alana yaklaştırılan demir,<br />
nikel, kobalt gibi cisimler bobin tarafından çekilir. Bobin içine nü<strong>ve</strong><br />
konmaz ise çekim gücü az olur. Nü<strong>ve</strong> olarak demir, çelik, nikel gibi<br />
metaller yerleştirilirse bobinin mıknatısiyeti artar.<br />
Bobine DC uygulanınca indüktif bir etki görülmez. Devreden geçen<br />
akıma yalnızca bobinin omik (R) direnci karşı koyar.<br />
Ancak, bobine değişken gerilim (AC) uygulandığında, sarım<br />
etrafında oluşan değişken manyetik alan, akımın dolaşımına engel olucu nitelikte ikinci bir etki<br />
doğurur. Tamamen bobinin indüktansına bağlı olarak değişen karşı koyma şiddeti indüktif reaktans<br />
(X L ) olarak adlandırılır.<br />
Bobinin AC akıma karşı gösterdiği iki zorluğun bileşkesine empedans adı <strong>ve</strong>rilir. Empedans değeri,<br />
[Ω] ile bulunur.<br />
Örnek: İndüktansı 20 milihenry (0,02 H), omik direnci 6 Ω olan bobinin empedansını bulunuz.<br />
(Frekans 50 Hz'dir.)<br />
Çözüm: X L = 2.π.f.L = 2.3,14.50.0,02 = 6,28 Ω<br />
Z<br />
Şekil 6.39: Bobinlerin AC<br />
sinyallere karşı gösterdiği<br />
omik <strong>ve</strong> indüktif direncin<br />
elektriksel eşdeğeri<br />
1. Bobin çeşitleri: Bobinler kullanım<br />
yerlerine göre çeşitli tiplerde üretilirler.<br />
Bu bölümde yaygın olan türler hakkında<br />
temel bilgiler <strong>ve</strong>rilecektir.<br />
Sabit indüktanslı bobin çeşitleri<br />
I. Hava nü<strong>ve</strong>li bobinler: Az sipirli<br />
olup yüksek frekanslı (FM radyo alıcısı,<br />
telsiz, TV, anten yükselteci vb.)<br />
devrelerde kullanılırlar. Devreye bağlı<br />
olan bu tip bir bobinin pozisyonunun el<br />
sürerek dahî değiştirilmesi sakıncalıdır.<br />
Çünkü, bobinin indüktans değeri<br />
değişerek devrenin çalışmasını olumsuz<br />
etkiler. Bu nedenle bazı cihazlarda<br />
kullanılan hava nü<strong>ve</strong>li bobinlerin üst<br />
kısmı, mekanik zorlanmalardan<br />
46<br />
Şekil 6.40: a) Hava nü<strong>ve</strong>li bobin sembolleri<br />
b) Hava nü<strong>ve</strong>li bobin örnekleri<br />
(a)<br />
(b)<br />
Şekil 6.41: a) Ferrit nü<strong>ve</strong>li bobin sembolleri<br />
b) Ferrit nü<strong>ve</strong>li bobin örnekleri<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
etkilenmemesi için silikon benzeri<br />
yapıştırıcı maddelerle kaplanır.<br />
II. Ferrit (ferit) nü<strong>ve</strong>li bobinler: Bu<br />
tip nü<strong>ve</strong>li bobinler radyo frekans <strong>ve</strong><br />
yüksek frekanslı devrelerde kullanılır.<br />
Ferrit nü<strong>ve</strong>, demir, nikel, kobalt,<br />
alüminyum, bakır <strong>ve</strong> bazı katkı<br />
maddelerinin bir araya getirilmesiyle<br />
üretilmiştir. Ferrit nü<strong>ve</strong>li radyofrekans<br />
bobinleri çoğunlukla petek şeklinde sarılır.<br />
Petek sargı, bobin sipirleri arasındaki<br />
kaçak kapasiteyi azaltır. Ferrit nü<strong>ve</strong>ler<br />
yüksek değerli bobinler üretilmesini<br />
sağlar. Bu nü<strong>ve</strong>lerin bir başka yararı ise,<br />
az bir iletkenle istenilen değerde bobin<br />
yapılabilmesini sağlamasıdır.<br />
Ferrit nü<strong>ve</strong>ler indüktansı artırıcı etki<br />
yaparken, manyetik kuv<strong>ve</strong>t çizgilerine<br />
karşı yüksek direnç gösteren pirinç <strong>ve</strong><br />
(a) (b) (c)<br />
Şekil 6.42: a) Demir nü<strong>ve</strong>li bobin sembolleri b) Çeşitli<br />
bobin nü<strong>ve</strong>leri c) Demir nü<strong>ve</strong>li bobin örnekleri<br />
Şekil 6.43: Sac nü<strong>ve</strong>li bobin sembolü<br />
<strong>ve</strong> sac nü<strong>ve</strong>li bobin örnekleri<br />
alüminyumdan yapılmış nü<strong>ve</strong>ler indüktansı düşürürler. İletken olan bu tip nü<strong>ve</strong>lerin üzerinden<br />
manyetik alandan dolayı yüksek değerli kısa devre akımları (iç akımlar) dolaşır. Özellikle MHz<br />
düzeyindeki frekanslara sahip devrelerde bobin nü<strong>ve</strong>leri kısa devre akımlarının az dolaşmasını<br />
sağlayacak malzemelerden yapılır.<br />
III. Demir nü<strong>ve</strong>li bobinler: Bu tip bobinlere şok bobini de denir. Uygulamada filtreleme <strong>ve</strong> ses<br />
frekans devrelerinde kullanılırlar. Şekil 6.42'de demir nü<strong>ve</strong>li bobin <strong>ve</strong>rilmiştir.<br />
IV. Sac nü<strong>ve</strong>li bobinler: Transformatör,<br />
balast, AC ile çalışan motor, kontaktör vb. gibi<br />
yerlerde fuko akımlarının etkisini azaltmak için<br />
birer yüzleri yalıtılmış saclardan yapılmış nü<strong>ve</strong>li<br />
bobinlerdir. Şekil 6.43'te sac nü<strong>ve</strong>li bobin<br />
<strong>ve</strong>rilmiştir.<br />
Ayarlı bobinler: Elektronik devrelerde sabit<br />
değerli bobinlerin yanında indüktans değeri<br />
değiştirilebilen bobinler de yaygın olarak<br />
kullanılmaktadır.<br />
hareket<br />
edebilen<br />
nü<strong>ve</strong><br />
(a)<br />
bobin<br />
uçları<br />
Şekil 6.44: Çeşitli ayarlı bobinler<br />
(b)<br />
Ayarlı bobin çeşitleri<br />
I. Nü<strong>ve</strong>si hareketli bobinler: Şekil 6.45-a-b-c'de görüldüğü gibi bobinlerin içindeki nü<strong>ve</strong><br />
hareketlidir. Nü<strong>ve</strong>nin hareket ettirilmesiyle birlikte bobinin manyetik alanı değiştiğinden indüktans<br />
değişmektedir.<br />
II. Sargı ayarlı bobinler (varyometre): Bobinin üzerine sürtünen tırnak şeklindeki bir uç<br />
aracılığıyla bobinin değeri ayarlanabilir. Şekil 6.45-ç'de sargı ayarlı bobin sembolü görülmektedir.<br />
III. Çok uçlu (kademeli) ayarlı bobinler: Bobinden alınan uçlar çok konumlu bir anahtara<br />
(komütatör) bağlanarak farklı indüktanslar elde edilebilir. Şekil 6.45-d'de kademeli ayarlı bobin<br />
sembolü görülmektedir.<br />
47<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
a) Ferrit nü<strong>ve</strong>li<br />
tornavida ayarlı<br />
(trimer) tip ayarlı<br />
bobin sembolü<br />
b) Ferrit nü<strong>ve</strong>li<br />
elle ayarlı<br />
bobin<br />
sembolleri<br />
c) Demir<br />
nü<strong>ve</strong>li elle<br />
ayarlı bobin<br />
sembolü<br />
Şekil 6.45: Ayarlı bobin sembolleri<br />
ç) Sargı<br />
ayarlı bobin<br />
sembolleri<br />
d) Kademeli<br />
ayarlı bobin<br />
sembolü<br />
Bobinlerin sağlamlık testi: Bu işlem, ohmmetre ya da<br />
indüktansmetre ile yapılabilir. Ohmmetreyle yapılan ölçümde<br />
bobinin yalnızca DC özellikli akımlara karşı gösterdiği omik<br />
direnç değeri <strong>ve</strong> kullanılan telin kopuk olup olmadığı<br />
ölçülmüş olur. İndüktansmetre ile yapılan ölçümde ise hem<br />
bobinin değeri, hem de sağlam olup olmadığı anlaşılır.<br />
V<br />
AC<br />
mA<br />
S<br />
V<br />
L<br />
3. Bobinlerin indüktansının ölçülmesi<br />
I. Ampermetre <strong>ve</strong> voltmetre ile indüktans ölçme:<br />
Şekil 6.46'da <strong>ve</strong>rilen bağlantı yapılıp devreye AC gerilim<br />
uygulanır. Ampermetre <strong>ve</strong><br />
voltmetrenin gösterdiği değerler<br />
saptandıktan sonra Z = V/I [Ω]<br />
denklemi kullanılarak empedans<br />
belirlenir.<br />
Daha sonra hassas bir ohmmetre ile<br />
bobinin omik direnci (R) ölçülür.<br />
Direnç belirlendikten sonra<br />
denkleminden X L<br />
Şekil 6.46: Ampermetre <strong>ve</strong> voltmetreyle<br />
bobin indüktansını belirleme devresi<br />
indüktansmetre<br />
kademeleri<br />
100 nH<br />
1 µH<br />
Resim 6.22: LCRmetreyle indüktans ölçme<br />
200 mH<br />
100 mH<br />
değeri çekilerek<br />
eşitliği<br />
yazılır.<br />
Denklem ile X L (indüktif reaktans) değeri bulunduktan sonra, X L = 2.π.f.L'den L çekilerek L =<br />
X L /2.π.f yazılıp indüktans (L) değeri bulunur.<br />
II. İndüktansmetre ile indüktansın ölçülmesi: İndüktansmetre ile yapılan ölçümde bobinlerin<br />
indüktans değeri “henry” cinsinden belirlenebilir. Uygulamada indüktans ölçmek için çoğunlukla<br />
dijital yapılı LCRmetreler kullanılır.<br />
Sorular<br />
1. Direnç nedir? Tanımlayınız.<br />
2. 56000 kΩ ± % 10 toleranslı direncin renklerini bulunuz.<br />
3. Dirençlerin seri, paralel <strong>ve</strong> karışık bağlanmasında ortaya çıkan durumları açıklayınız <strong>ve</strong><br />
denklemleri yazınız.<br />
4. 15 kΩ'luk bir dirence uygulanan gerilim 220 V olduğuna göre, elemandan geçen akımı amper<br />
cinsinden bulunuz.<br />
5. Bobinler DC <strong>ve</strong> AC özellikli akımlara karşı nasıl davranırlar? Açıklayınız.<br />
50 mH<br />
10 mH<br />
1 mH<br />
100 µH<br />
50 µH<br />
10 µH<br />
48<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Bölüm 7: Osilaskop<br />
Resim 7.1: Çift ışınlı bir osilaskobun ön panelinin görünümü<br />
A. OsiIaskobun tanıtılması<br />
Elektriksel değerleri<br />
(gerilim, frekans, akım, faz<br />
farkı) ışıklı çizgiler<br />
şeklinde gösteren aygıta<br />
osilaskop denir.<br />
elektron<br />
merceği<br />
hızlandırıcı<br />
elektrot<br />
elektron<br />
demeti<br />
1. Osilaskobun<br />
yapısı: Bu aygıt katot<br />
ışınlı tüp (ekran, CRT),<br />
dikey saptırma, yatay<br />
saptırma <strong>ve</strong> hızlandırma<br />
devresinden oluşmuştur.<br />
katot<br />
katot<br />
elektron<br />
merceği<br />
hızlandırıcı<br />
elektrot<br />
yatay<br />
saptırma<br />
levhaları<br />
dikey saptırma<br />
levhaları<br />
dikey<br />
saptırma<br />
levhaları<br />
nokta<br />
tüpün flüoresan yüzeyi<br />
2. Osilaskobun<br />
çalışma ilkesi: Katot<br />
ışınlı tüpün arka bölümünde<br />
bulunan flaman ısıtıldığında<br />
elektron yaymaya başlar.<br />
Yayılan elektronlar,<br />
elektron merceği <strong>ve</strong><br />
hızlandırıcı elektrottan<br />
yüksek<br />
gerilim<br />
yüksek<br />
gerilim<br />
49<br />
yatay saptırma<br />
levhaları<br />
elektron demeti<br />
Şekil 7.1: Osilaskobun yapısı<br />
nokta<br />
geçtikten sonra saptırma levhalarının arasından ekrana ulaşır. İç yüzeyi fosfor tabakasıyla kaplı<br />
olan ekranda elektron hüzmesi nokta (benek) şeklinde bir görüntü oluşturur.<br />
Osilaskobun giriş uçlarından uygulanan sinyalin şekline göre dikey <strong>ve</strong> yatay saptırma bobinlerinin<br />
gerilimleri elektron hüzmesini yönlendirir (saptırır).<br />
Elektron hüzmesinin giriş gerilimiyle saptırılması sonucu ekranda istenilen görüntü oluşur. Örneğin<br />
girişe sinüsoidal şekilli bir sinyal uygulanırsa ekranda da sinüsoidal biçimli görüntü belirir.<br />
3. Osilaskobun önemi <strong>ve</strong> kullanım alanları: Elektriksel değerleri görünür hâle getiren<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
osilaskoplar, elektronik cihaz onarımcıları, devre tasarımcıları <strong>ve</strong> îmalatçılar tarafından yoğun olarak<br />
kullanılmaktadır.<br />
Örneğin karmaşık elektronik devrelere sahip, TV, video, kamera gibi aygıtların onarımı yapılırken<br />
osilaskop büyük kolaylık sağlar. Bu cihazları üreten firmaların sunduğu devre şemalarında belirli<br />
noktalarda olması gereken sinyalin şekli gösterilmiştir. Teknisyen, kontrollerini yaparken şemadaki<br />
sinyal ile ölçtüğü sinyali karşılaştırarak arızanın niteliğini belirler.<br />
a) Power (açıp<br />
kapama) anahtarı<br />
b) Intensity<br />
(parlaklık)<br />
potu<br />
c) Focus<br />
(odaklama)<br />
potu<br />
ç) X-position<br />
(yatay<br />
kaydırma) potu<br />
d) Y-position<br />
(dikey<br />
kaydırma)<br />
potu<br />
e) Test sinyali<br />
ölçme ucu<br />
f) AC, GND, DC<br />
seçme anahtarı<br />
g) Volts/div.<br />
komütatörü<br />
ğ) Time/div.<br />
komütatörü<br />
h) Birinci kanal<br />
giriş jakı<br />
ı) Scaleillum potu<br />
Resim 7.2: Osilaskobun kumanda düğmeleri<br />
B. Osilaskobun ön panelindeki komütatör, pot <strong>ve</strong> anahtarların işlevleri<br />
Power (on-off) anahtarı: Aygıtı çalıştırıp durdurmaya yarar.<br />
Intensity: Ekranda oluşan görüntünün (çizginin) parlaklığını (şiddetini) ayarlar.<br />
Focus: Ekranda oluşan ışıklı çizginin netliğini ayarlar.<br />
X-position: Işıklı çizginin sağa sola kaydırılmasını sağlar.<br />
Y-position: Işıklı çizginin yukarı aşağı kaydırılmasını sağlar.<br />
AC: Alternatif akım sinyallerini ölçer.<br />
DC: Doğru akım sinyallerini ölçer.<br />
AC-GND-DC: Osilaskobun girişine uygulanan sinyalin cinsine göre üç kademeli komütatör<br />
ayarlanır.<br />
Volts/div.: Ekrandaki ışının dikey düzlemde bir kare mesafe için kaç voltu belirteceğini<br />
ayarlamamızı sağlar. Örneğin sinüsoidal sinyal dikeyde 2 karelik bir alanı kaplasın. Volts/div<br />
komütatörü de 2 V kademesinde bulunsun. Buna göre ekranda oluşan sinyalin tepeden tepeye gerilim<br />
değeri 4 V olacaktır.<br />
Time/div.: Ekrandaki ışının yatay düzlemde bir kare mesafe için kaç saniyeyi belirteceğini<br />
ayarlamamızı sağlar. Örneğin sinüsoidal sinyal yatayda 4 karelik bir alanı kaplasın. Time/div<br />
komütatörü de 2 milisaniye kademesinde bulunsun. Buna göre ekranda oluşan sinyalin periyot<br />
değeri 8 milisaniye olacaktır. 8 milisaniye, 0,008 saniye olduğuna göre ekrandaki sinyalin frekansı<br />
f = 1/T = 1/0,008 = 125 Hz'dir.<br />
CH1 <strong>ve</strong> CH2: Osilaskobun giriş uçlarıdır.<br />
Scaleillum (illum): Ekranın aydınlatılmasını sağlayan lambanın ışık şiddetini ayarlayan pottur.<br />
Test sinyali noktası (cal.): Ön panelde cal .5 V ibaresinin bulunduğu yerdir. Çoğunlukla 1<br />
kHz çıkışlı <strong>ve</strong> 0,5 volt gerilimli olur. Bu nokta kullanılarak osilaskobun doğru ölçüm yapmasını<br />
sağlamak için gerekli ayarlama işlemi yapılabilir.<br />
50<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Trace rotation: Ekrandaki ışığı yatay eksene paralel hâle getirir.<br />
Variable, pull x mag: Volts/div'in hassasiyetini 5 kat büyütür. Bu düğme basılı <strong>ve</strong> 5 mV<br />
konumundayken, öne doğru çekildiğinde iki çizgi aralığı 1 mV olur.<br />
Add: Kanal 1 <strong>ve</strong> kanal 2 sinyallerinin matematiksel olarak toplanmasını sağlar. (Eğer position<br />
düğmesi öne doğru çekilirse bu kez iki kanalın farkı görülür.)<br />
Dual: CH1 <strong>ve</strong> CH2 düğmeleri basılı konumdaysa ekranda iki sinyalde izlenebilir.<br />
Auto: Trigger (tetikleme) sinyali uygulanmadığında ya da sinyal frekansı 50 Hz'nin altında<br />
olduğunda cihaz otomatik olarak tarama yapar.<br />
Position pull x 10 mag: Ekranda taranan görüntünün yatay posizyonunu ayarlar. Yani bu<br />
düğme öne çekildiğinde ekranda taranan dalganın uzunluğu 10 kat genişler.<br />
Le<strong>ve</strong>l: Ekrandaki ışıklı sinyalin durdurulmasını sağlar.<br />
Uncall: Seçilen kısmın ayarı aşıldığında îkaz eder.<br />
Ext. input: Dışardan tetikleme sinyalinin uygulanmasını sağlayan konnektördür.<br />
Ext-trig.: Osilaskobun kendi tetiklemesini keser <strong>ve</strong> dışardan tetiklemeye hazırlar.<br />
Norm: Sınırlamasız frekans tetiklemesi yapar.<br />
X-Y: Ekrandaki şekli dikey bir çizgi hâline getirir.<br />
LF: Ses frekansında tetiklemeyi sağlar.<br />
Line: Şebeke frekanslı (50-60 Hz) gerilimlerde tetiklemeyi sağlar.<br />
Trace rotation: Yatay ışık çizgisinin tam yatay hâle getirilmesinde kullanılır.<br />
HF: Yüksek frekansta tetiklemeyi sağlamak için kullanılır.<br />
Trigger selector: Tetikleme seçici<br />
Time-base: Yatayda tarama hızını ayarlar. Bu komütatörün üzerinde bulunan pot yataydaki<br />
tarama hızının hassas ayarının yapılmasında kullanılır.<br />
In<strong>ve</strong>rt I: Birinci düşey kanala uygulanmış sinyalin fazını 180° ters çevirir.<br />
Dual: Çift ışınlı osilaskoplarda iki kanal girişini aynı anda gösterir.<br />
Slope +/-: Işıklı sinyalin (+) <strong>ve</strong> (-) kısımlarını seçmek için kullanılır.<br />
Fuse: Osilaskobu koruyan sigorta<br />
Filter: Dalga şeklinin görüntüsünü düzeltir.<br />
Input: Giriş<br />
C. Test sinyalinin gerilim ile frekansının ölçülmesi <strong>ve</strong> kalibrasyon<br />
Osilaskop ile doğru ölçüm yapabilmek için aygıtın tüm ayarlarının doğru yapılmış olması gerekir.<br />
Osilaskop kullanılacağı zaman şu hazırlıklar yapılmalıdır:<br />
1. Cihazın beslemesi topraklı prizden yapılmalıdır.<br />
2. Toz <strong>ve</strong> nemin olmadığı bir ortamda kullanılmalı <strong>ve</strong> muhafaza edilmelidir.<br />
3. Kullanılacak osilaskobun tüm özellikleri bilinmelidir.<br />
4. AC-GND-DC komütatörü uygulanan sinyale göre ayarlanmalıdır.<br />
5. Ekranda yatay çizgi yoksa, parlaklık düğmesi en yüksek değere getirilmelidir.<br />
6. Volt/div. komütatörü en yüksek voltaj kademesine alınarak ölçüme başlanmalıdır.<br />
7. Senkronizasyon anahtarı dâhili (int.) konumuna getirilmelidir.<br />
8. Işını düşey <strong>ve</strong> yatay kaydırmada kullanılan potlar orta değere getirilmelidir.<br />
9. Focus (odaklama) potuyla çizgi netleştirilmelidir.<br />
10. Osilaskop uzun süre kullanılmamışsa prob cal noktasına bağlanarak hassasiyet ayarı (calibration,<br />
kalibrasyon) yapılmalıdır.<br />
Cal. (calibration) işleminin yapılışı: Time/div. komütatörü .2 mS (0,2 milisaniye), volt/div.<br />
komütatörü ise .1 V (0,1 volt), prob x1 konumuna alındıktan sonra cal. noktasından yapılan ölçümde<br />
ekranda oluşan görüntünün yatayda <strong>ve</strong> dikeyde 5 karelik bir yer kaplaması gerekir.<br />
1. Osilaskop ile frekans <strong>ve</strong> gerilimin ölçülmesi: Osilaskop ekranında oluşan sinyalin frekans<br />
değerini bulmak için bir alternansın yatay düzlemde kapladığı alan (kare sayısı) belirlenir. Bulunan<br />
51<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
değer sinyalin periyodudur. Saniye cinsinden olan periyot<br />
bulunduktan sonra f = 1/T denklemi kullanılarak girişe<br />
<strong>ve</strong>rilen sinyalin frekansı belirlenir.<br />
Şöyle ki;<br />
Periyot (T) = (Time/div) x Sinyalin bir saykılının yatay<br />
düzlemde kapladığı kare sayısı [saniye]<br />
Frekans (f) = 1/periyot = 1/T [Hz]<br />
Bu açıklamalardan yararlanarak cal. noktasından girişe<br />
uygulanan test sinyalinin frekansını belirleyelim.<br />
Time/div.: 0,2 milisaniye<br />
Periyot (T) = 0,2x5 = 1 ms = 0,001 saniye<br />
f = 1/0,001 = 1000 Hz = 1 kHz<br />
Şekil 7.2: Osilaskobun<br />
kalibrasyonunda ekranda<br />
oluşan görüntü<br />
Test sinyalinin gerilim değeri: Volts/div.: 0,1 V<br />
V = (volts/div.) x Sinyalin dikey eksende kapladığı kare<br />
sayısı = 0,1x5 = 0,5 V.<br />
2. Kalibrasyon: Ölçme işlemlerinde kullanılacak<br />
osilaskobun kalibrasyon işlemi yapılırken cal. noktasından<br />
yapılan ölçüm 1 kHz <strong>ve</strong> 0,5 V değerini göstermezse diğer<br />
ölçümlerin tümü hatalı olacaktır.<br />
O nedenle kalibrasyonda işleminde hatalı ölçüm görülürse<br />
volts/div. <strong>ve</strong> time/div. komütatörlerinin üst kısmında bulunan<br />
potansiyometreler çevrilerek ekranda 1 kHz <strong>ve</strong> 0,5 V<br />
değerinde bir görüntünün oluşması sağlanır.<br />
Ç. Osilaskop ile DC <strong>ve</strong> AC gerilimin ölçülmesi<br />
1. DC gerilim ölçme: AC-GND-DC anahtarı DC<br />
konumuna alınır. Ölçümde kullanılan probun zayıflatma<br />
özelliği varsa bu işlemi yapan anahtar x1 konumuna getirilir.<br />
Volts/div. komütatörünün değeri değiştirilerek DC sinyalin<br />
ekranda görünmesi sağlanır. Sinyalin dikey eksende X<br />
noktasından yukarıya doğru kapladığı kare sayısı belirlenir.<br />
Kare sayısı volts/div. komütatörünün gösterdiği değer ile<br />
çarpılıp sonuç bulunur.<br />
Resim 7.3: Kalibrasyon<br />
potansiyometreleri<br />
ışıklı sinyal çizgisi<br />
Şekil 7.3: DC gerilim ölçme<br />
2 kare<br />
1 cm<br />
Örnek: DC sinyalin dikey eksende bulunduğu nokta X ekseninden 2 kare yukarıdadır. Volts/div.<br />
komütatörü ise x2 V konumundadır. Girişe uygulanan DC gerilimin değerini bulunuz.<br />
Çözüm: V = (volts/div) x kare sayısı = 2x2 = 4 V<br />
Not: Eğer osilaskobun probunun zayıflatma komütatörü<br />
x10 konumunda duruyorsa bulunan değer 10 ile çarpılır. Yani<br />
bu durumda giriş gerilimi 40 V olur.<br />
2. AC gerilim ölçmek: AC-GND-DC anahtarı AC<br />
konumuna alınır. Ölçümde kullanılan probun zayıflatma<br />
özelliği varsa bu işlemi yapan anahtar x1 konumuna getirilir.<br />
Volts/div. komütatörünün değeri değiştirilerek AC sinyalin<br />
ekranda görünmesi sağlanır. Sinyalin dikey eksende kapladığı<br />
kare sayısı belirlenir. Kare sayısı volts/div. komütatörünün<br />
gösterdiği değer ile çarpılıp 2'ye bölünerek gerilimin<br />
52<br />
4 kare<br />
Şekil 7.4: AC gerilim ölçme<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
maksimum (tepe) değeri bulunur.<br />
Örnek: AC sinyal dikey eksende 4 karelik bir alan kaplamıştır. Volts/div. komütatörü ise x5 volt<br />
konumundadır. Girişe uygulanan AC gerilimin maksimum, etkin <strong>ve</strong> ortalama değerini bulunuz.<br />
Çözüm<br />
Maksimum değer (V maks ) = [(volt/div) x kare sayısı] / 2 = 5x4/2 = 20/2 = 10 V<br />
Etkin değer (V et ) = V maks .0,707 = 10.0,707 = 7,07 V<br />
Ortalama değer (V ort ) = V maks .0,636 = 10.0,636 = 6,36 V<br />
Not 1: Eğer osilaskobun<br />
probunun zayıflatma<br />
komütatörü x10 konumunda<br />
duruyorsa bulunan değerler 10<br />
ile çarpılır.<br />
Not 2: Elektrikle ilgili<br />
hesaplamalarda alternatif akımın<br />
maksimum, etkin, ortalama, anî<br />
olmak üzere dört değeri<br />
kullanılır. Bu değerlerin<br />
bulunuşuyla ilgili olarak<br />
Elektroteknik II (AC devre<br />
Şekil 7.5: Giriş sinyalini zayıflatma özelliği olan prob<br />
analizi) kitabına bakılabilir.<br />
Uygulamada en çok etkin değer kullanılır. Örneğin konutlardaki prizlerde yapılan ölçümde bulunan<br />
220 voltluk gerilim değeri e<strong>ve</strong> gelen enerjinin etkin değeridir. 220 V'luk gerilimin maksimum değeri<br />
ise V maks = 220 / 0,707 = 310,2 V'tur.<br />
53<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Bölüm 11: Çeşitli laboratuvar <strong>aletleri</strong><br />
A. Laboratuvar tipi DC güç kaynakları<br />
Elektrik <strong>ve</strong> elektronikle ilgili temel bilgileri öğrenmek için yapılan deneylerde akım<br />
<strong>ve</strong> gerilim ayarlı güç kaynakları kullanılır.<br />
Uygulamada yaygın olarak kullanılan laboratuvar tipi güç kaynakları 0-30 volt / 0-3<br />
amper çıkışlıdır.<br />
DC güç kaynağının üzerinde marka <strong>ve</strong> modele göre çeşitli düğmeler <strong>ve</strong> anahtarlar yer<br />
alır. Bunların bazılarının işlevleri şunlardır:<br />
1. Power: Açma <strong>ve</strong> kapama işlemi yapar.<br />
2. Voltage: Güç kaynağının çıkışından alınabilecek gerilimin değerini ayarlama<br />
potansiyometresidir.<br />
3. Voltage (fine): Çok hassas gerilim ayarlamalarını yapabilmeyi sağlar.<br />
4. Current: DC güç kaynağının çıkışından alınabilecek akımın maksimum seviyesini<br />
ayarlamayı sağlayan potansiyometredir.<br />
5. Current (fine): DC güç kaynağının çıkışından alınabilecek akımın maksimum Resim 1: Akım <strong>ve</strong> gerilim ayarlı,<br />
seviyesini hassas olarak ayarlamayı sağlayan potansiyometredir. Örneğin güç kaynağına laboratuvar tipi güç kaynağı<br />
bağlanacak devrenin 100 mA'den fazla akım çekmesi istenmiyorsa Curren düğmesi sıfıra<br />
getirildikten sonra curren fine düğmesiyle 100 mA'lik akım ayarı yapılır. Devre 100 mA<br />
den çok akım çektiği taktirde güç kaynağının ön panelindeki aşırı akım ikaz (uyarı) ledi yanar.<br />
6. Fuse: DC güç kaynağını koruyan cam sigorta. Bu sigorta attığı zaman aynı değerde bir sigorta buşonuyla değiştirilmelidir.<br />
B. Analog yapılı AVOmetreler<br />
Elektrik <strong>ve</strong> elektronikle ilgili ölçme işlemlerinde çok yaygın olarak kullanılan<br />
AVOmetrelerin bazı özellikleri şunlardır:<br />
1. İbre: Ölçülen değeri gösteren ince çubuktur.<br />
2. Sıfır ayar potu (düğmesi): AVOmetre ohm kademesinde çalışırken zaman<br />
içinde pilin gerilimi düşer. Gerilimin düşmesi direnç ölçümlerinin hatalı olmasına<br />
neden olur. O nedenle direnç ölçümüne başlamadan önce ibrenin sıfırlama (kalibrasyon)<br />
işlemi yapılır. Ölçü aleti ohm kademesine (x1, x10, x100, x1k, x10k) alındıktan sonra<br />
artı <strong>ve</strong> eksi prop birbirine değdirilip ibrenin tam sıfır ohm değerini gösterip göstermediği ibre<br />
gözlemlenir. İbre tam olarak sıfır değerini göstermiyorsa aygıtın gövdesi üzerinde bulunan<br />
adjustment (ayar) potu sağa sola çevrilerek sıfırı göstermesi sağlanır.<br />
3. Konum seçme komütatörü: AVOmetreyle hangi değer ölçülecekse komütatör<br />
o kademeye getirilir. Ölçülecek akım, gerilim ya da direnç değerinin ne olduğu bilinmiyorsa<br />
komütatör en büyük kademeye getirilerek ölçüme başlanır.<br />
4. Skala (gösterge): Ölçüm sonuçlarının belirlenmesi için düzenlenmiş paneldir.<br />
AVOmetrelerde çoklu gösterge sistemi kullanılır. Hangi büyüklüğün nereden okunacağı<br />
skalanın sol ya da sağ tarafında belirtilir.<br />
5. İbre ayar vidası: İbreli ölçü <strong>aletleri</strong>nde ölçüm işlemi bittikten sonra ibrenin geri<br />
gelmesini sağlayan helezonik yay zaman içinde esnekliğini kaybederek ölçüm sonuçlarının<br />
yanlış olmasına neden olur. İşte bu tür sorunları gidermek için ibrenin hareketini<br />
sağlayan düzeneğin üst kısmına ayar vidası konulmuştur. Ölçüme başlamadan önce ibre<br />
tam başlangıç (sıfır) noktasında değilse ayar vidası hafifçe sağa sola çevrilerek tam olarak<br />
sıfır değerinin üzerinde durması sağlanır.<br />
Resim 2: Analog yapılı<br />
6. Gerilim kademesinde duyarlık: Analog tip AVOmetrelerin skala göstergesinin AVOmetre örneği<br />
alt kısmında Ω/V değeri belirtilir. Bu değer volt başına düşen direnç değerini açıklar.<br />
Ölçü aletinin Ω/V değerinin yüksek olması tercih edilir. Orta kalite bir analog AVOmetrede Ω/V<br />
değeri DC için 20 kΩ/V, AC için 9 kΩ/V şeklindedir.<br />
C. Dijital yapılı AVOmetreler (multimetreler)<br />
Uygulamada çeşitli firmaların ürettiği farklı işlevlere sahip onlarca modelde dijital AVOmetre<br />
kullanılmaktadır. Akım, gerilim, direnç gibi büyüklüklerin yanında kapasite, transistör kazancı,<br />
frekans, sıcaklık, P-N eklemi polarma gerilim gibi büyüklükleri de ölçebilen aletlere multimetre de<br />
denilmektedir. Multimetrelerde bulunan bazı özellikler şunlardır:<br />
1. P-N ekleminin polarma geriliminin ölçülmesi: Multimetrenin kademe komütatörü<br />
diyot sembolünün bulunduğu kısıma getirildiği zaman alet diyot, transistör, led gibi yarı iletken<br />
devre elemanlarının sağlamlık testini yapabilir. Silisyumdan yapılmış bir diyodun P-N birleşim<br />
yüzeyi 500-700 mV luk bir polarma geriliminden sonra elektron <strong>ve</strong> oyukların geçişine izin <strong>ve</strong>rir.<br />
Diyot kademesinde yapılan ölçümlerinde silisyumdan yapılmış doğrultmaç diyodu (örneğin 1N4001)<br />
bir yönde yaklaşık 600 mV, diğer yönde 0 volt gösteriyorsa elemanın sağlam olduğu anlaşılır.<br />
2. Mem (memory, hafıza) düğmesi: Ölçülen değerin hafızaya alınması için kullanılan<br />
düğmedir. Bu düğmeye basıldığı zaman o an için ölçülen değer display'de görüntülenir. Düğmeye<br />
ikinci kez basılana değin aynı değer ekranda kalır.<br />
Ç. Sinyal jeneratörleri (function generator)<br />
Yükselteç devrelerinin çalışıp çalışmadığını belirlemek için gereken sinüsoidal, üçgen ya da kare şeklindeki sinyalleri istenilen<br />
frekansta <strong>ve</strong> gerilim (genlik) değerinde üretebilen aygıtlara sinyal jeneratörü denir. Sinyal jeneratörlerinin kontrol düğmelerinin<br />
özellikleri şunlardır:<br />
93<br />
komütatör<br />
Resim 3: Dijital yapılı<br />
AVOmetre örneği<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
1. Power: Aygıtın çalıştırılıp<br />
durdurulmasını sağlayan anahtardır.<br />
2. On: Aygıtın çalışmakta<br />
olduğunu gösteren leddir.<br />
3. Frekans aralığı tuşları:<br />
Aygıtın ürettiği sinyallerin<br />
frekanslarını belirleyen anahtarlardır.<br />
Bu tuşlardan birine basılarak bir<br />
frekans kademesi seçilir. Seçilen<br />
kademeyle frekans kadranının<br />
gösterdiği değer (10 Hz - 100 Hz - 1<br />
kHz - 10 kHz - 100 kHz) çarpılarak<br />
çıkış uçlarındaki sinyalin gerçek<br />
frekans değeri belirlenir.<br />
4. Fonksiyon tuşları:<br />
Üretilecek sinyalin sinüsoidal, üçgen<br />
ya da kare dalga olmasını sağlayan<br />
anahtarlardır.<br />
5. Frekans kadranı: İstenilen<br />
Resim 4: Sinyal jeneratörünün ön panelinin görünümü<br />
frekansa en yakın frekans kademe<br />
tuşuna basıldıktan sonra gerekli olan ara değerler bu kadran sayesinde elde edilir.<br />
6. Duty (cal): Çıkış sinyalinin pozitif alternansıyla negatif alternansının birbirine<br />
oranını ayarlar.50/50 her iki alternansın birbirine eşit olduğu konumdur.<br />
7. Inv tuşu: Sinyal jeneratörünün ürettiği sinyalin alternanslarının yönünü ters<br />
çevirmeye yarar. Bu tuşa basıldığında pozitif alternans negatife, negatif alternans ise<br />
pozitife dönüşür.<br />
8. Offset: Bu potansiyometre yardımıyla fonksiyonlar DC'de çalışır. Vac+Vdc <<br />
10 V olmalıdır. Aksi hâlde dalga formu kırpılmalara maruz kalır.<br />
9. Amplitude: Aygıtın ürettiği sinyalin genlik (voltaj) değerini artırıp azaltabilmeyi<br />
sağlayan pottur.<br />
10. ATT potu: 20 dB'lik sinyal çıkışı kazancı bu butona basılarak 40 dB yapılabilir.<br />
11. Output (çıkış): Aygıtın ürettiği sinyalin alındığı bağlantı noktasıdır. Bu<br />
uçların çıkış empedans değeri 50 Ω dur.<br />
12. Input VCF: Haricî (dış) frekans kontrolü için sinyal girişinin yapılabileceği<br />
bağlantı noktasıdır.<br />
13. Output pulse: TTL (transistör-transistör lojik) serisi (54xx ya da 74xx)<br />
entegreli devreler için sinyal çıkışının alınabileceği bağlantı noktasıdır.<br />
D. Turmetreler (takometreler)<br />
Döner makinelerin devir sayısı ölçmede kullanılan aygıtlara turmetre (takometre)<br />
denir.<br />
1. Devir sayısı ölçme yöntemleri<br />
a. Makine miline değerek devir sayısı ölçen turmetreler: Yaygın<br />
olarak kullanılan devir ölçme aygıtıdır. Analog ya da dijital yapılı olarak üretilir.<br />
Aletin uç kısmında bulunan parça plastikten yapılmış olup devir sayısı ölçülecek<br />
makinenin miline değdirilir. Resim 5-a'da dokunmalı tip, dijital yapılı turmetre<br />
örneği görülmektedir.<br />
b. Optik yöntemle devir sayısı ölçme: Dönen mile yapıştırılan beyaz bir şeridi<br />
kullanarak ölçüm yapan alettir. Aletten gönderilen ışınlar mil döndükçe beyaz şeritten<br />
geri yansır. Bu yansıma elektronik devre tarafından algılanır. Frekansı gerilime çeviren<br />
devre sayesinde devir sayısı ölçülmüş olur. Resim 5-b'de optik tip, dijital yapılı turmetre<br />
örneği görülmektedir.<br />
c. Makinelerin devirlerinden doğan titreşim yardımıyla devir sayısı<br />
ölçme: Makinenin gövdesinde oluşan titreşimi algılayarak devir sayısı ölçen alettir.<br />
Günümüzde az kullanılmaktadır.<br />
ç. Motor gerilimi ya da frekansı yardımıyla devir sayısı ölçme: Makinenin<br />
dönen miline bağlı olan küçük bir alternatörün (takojeneratör) ürettiği AC sinyalin<br />
gerilim <strong>ve</strong> frekans değerini kullanarak devir ölçümü yapan alettir.<br />
2. Çalışma ilkesine göre turmetre çeşitleri<br />
a. Numaratör <strong>ve</strong> saatli turmetreler: Numaratör <strong>ve</strong> saat düzeneğinden oluşur.<br />
Devir ölçme işlemi 1 dakikalık süre dolana değin yapılır. Uygulamada çok az kullanılmaktadır.<br />
(a) (b)<br />
Resim 5: a. Dokunmalı tip, b. Optik tip<br />
dijital yapılı turmetre örnekleri<br />
Şekil 1: Üç fazlı dört telli<br />
wattmetre bağlantı şeması<br />
b. Üni<strong>ve</strong>rsal (kademeli) turmetreler: Dişli sistemler kullanılarak yapılmış turmetredir. Üzerinde bulunan kademe anahtarı<br />
sayesinde istenilen devir sayısı hemen ölçülebilir.<br />
c. Santrafüj (merkezkaç) tipi turmetreler: Alet makinenin miline değdirildiğinde içinde bulunan ağırlıklar merkezkaç<br />
kuv<strong>ve</strong>tinin etkisiyle dışa doğru açılır <strong>ve</strong> ibre düzeneğini harekete geçirir.<br />
ç. Sıvılı turmetreler: Aletin uç kısmı dönen makinenin miline değdirildiğinde iç kısımda bulunan sıvı pompası dönmeye başlar.<br />
Pompanın devir sayısına bağlı olarak silindir içinde itilen sıvı devir sayısını gösterir.<br />
d. Elektriksel turmetreler: Deviri ölçülecek makinenin miline bağlı bir alternatörün ürettiği gerilim devir sayısına bağlı olarak<br />
değişir. Alternatörün ucuna bağlı olan voltmetrenin skalası devir cinsinden düzenlenirse devir sayısı belirleme işlemi yapılabilir.<br />
E. Üç fazlı dört telli wattmetreler<br />
Üç fazlı alıcıların (motor, trafo, kaynak makinesi vb.) şebekeden çektiği aktif gücü ölçmede kullanılan alettir. Bunların iç yapısında<br />
üç adet kalın kesitli az sarımlı akım bobini, üç adet de ince kesitli çok sarımlı gerilim bobini vardır. Şekil 1'de üç fazlı dört telli<br />
94<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
ind.<br />
cap.<br />
ince<br />
çelik<br />
levhalar<br />
elektromıknatıs<br />
Resim 6: VArmetre<br />
wattmerenin bağlantı şeması <strong>ve</strong>rilmiştir.<br />
Resim 7: Kosinüsfimetre<br />
Şekil 2: Dilli frekansmetrenin yapısı<br />
F. VArmetreler<br />
İndüktif ya da kapasitif özellikli alıcıların şebekeden çektiği reaktif (kör) gücü ölçmek<br />
için kullanılan aygıttır. Resim 6'da varmetre örnekleri görülmektedir.<br />
G. Kosinüsfimetre<br />
Alıcının akım ile gerilim arasında oluşturduğu faz farkını ölçmede kullanılan aletlere<br />
kosinüsfimetre denir.<br />
Motor, trafo, balast, bobin, kondansatör gibi alıcılar akım ile gerilim arasında faz farkı<br />
oluşmasına neden olurlar. Faz farkının çok olması enerji maliyetlerini artırır. Yani,<br />
elektrik dağıtım kurumu indüktif alıcıların çok olduğu işyerlerinden hem aktif enerji<br />
hem de reaktif enerji tüketim bedeli talep eder.<br />
Uygulamada analog ya da dijital yapılı kosinüsfimetreler kullanılmaktadır. Resim<br />
7'de kosinüsfimetre örneğine yer <strong>ve</strong>rilmiştir.<br />
Ğ. Frekansmetre<br />
AC sinyallerin saniyedeki yön değiştirme sayısına frekans denir. Frekans ölçmek için<br />
kullanılan aletlere ise frekansmetre adı <strong>ve</strong>rilir. Uygulamada analog (dilli, mekanik<br />
titreşimli) <strong>ve</strong> dijital yapılı frekansmetreler kullanılmaktadır.<br />
Dilli frekansmetreler elektromıknatıs <strong>ve</strong> farklı kalınlıktaki çelik levhalardan oluşur<br />
(şekil 2). Levhalar farklı kalınlıkta olduğundan titreşime başlama frekansları da farklı<br />
olmaktadır. Her dilim arasındaki titreşim farkı 1/2 Hz'dir. Mekanik rezonans ilkesine<br />
göre çalışan dilli frekansmetrelerin bobin uçları frekansı ölçülecek şebekeye bağlandığında<br />
oluşan manyetik alanın etkisiyle levhalar titreşmeye başlar. Bu sırada en büyük hareketi<br />
titreşim frekansı AC'nin frekansına en yakın olan levha yapar. Bu levhanın gösterdiği<br />
değer ölçülmek istenen frekanstır. Eğer iki elvha da aynı oranda titreşirse ortalama<br />
(örneğin 49,5 Hz gibi) bir değer kabul edilir.<br />
Dijital yapılı frekansmetreler hassas ölçüm yapabilir. Günümüzde daha çok bu tipler<br />
kullanılmaktadır.<br />
Şekil 3: Frekansmetrenin<br />
bağlantı şeması<br />
Şekil 4: Üç fazlı dört telli aktif enerji<br />
sayacının bağlantı şeması<br />
H. Üç fazlı dört telli aktif enerji sayaçları<br />
Üç fazlı alıcıların bulunduğu tesislerde kullanılan sayaç çeşididir.<br />
Anlog (mekanik) yapılı üç fazlı aktif enerji sayaçlarının içinde üç adet akım bobini, üç<br />
adet de gerilim bobini bulunmaktadır. Dijital yapılı üç fazlı aktif enerji sayaçlarının<br />
içinde ise elektronik devre elemanları <strong>ve</strong> sıvı kristalli display (gösterge) bulunmaktadır.<br />
Şekil 4'te üç fazlı dört telli aktif enerji sayacının bağlantı şeması <strong>ve</strong>rilmiştir.<br />
I. Üç fazlı dört telli reaktif enerji sayaçları<br />
Üç fazlı alıcıların bulunduğu tesislerde kullanılan sayaç çeşididir. Bu sayaçlar indüktif<br />
özellikli bobin, balast, trafo, motor gibi alıcıların şebekeden çektiği reaktif (kör) enerji<br />
ölçerler. Üç fazlı dört telli reaktif enerji sayaçlarının bağlantısı şekil 3'teki gibidir.<br />
Resim 5: Pensampermetre<br />
İ. Pensampermetreler<br />
Motorların çektiği akımı normal (klasik) ampermetreyle kısa sürede ölçmek mümkün değildir. Çünkü ampermetrenin ölçme yapabilmesi<br />
için akım yolunun açılıp aletin araya bağlanması gerekir. Pensampermetre kullanılarak motorların çektiği akım, devre kabloları<br />
sökülmeden ölçülebilir.<br />
Pensampermetreyle AC akım ölçülürken iletken pensampermetrenin ağzının içine alınır. Akım taşıyan iletken tek sarımlı primer sargı<br />
görevi yaparak basit bir transformatör oluşturur. Hattan geçen akımın miktarına bağlı olarak aletin içindeki sargıda gerilim indüklenir <strong>ve</strong><br />
aygıt hattan geçen akımı gösterir.<br />
DC akım taşıyan bir iletkenden geçen akımı ölçmek için kullanılan pensampermetrelerin içinde hall alan sondalı gerilim üretme<br />
devresi vardır. Bu sistemde DC akım taşıyan iletkenin etrafında oluşan manyetik alanın hall alan sondası üzerinde bir gerilim oluşturur.<br />
Küçük değerli bu gerilim dijital elektronik devre tarafından değerlendirilerek display'de akım değerinin belirmesi sağlanır.<br />
Günümüzde üretilen pensampermetreler tamamen dijital yapılıdır. Bazı gelişmiş yapılı pensampermetrelerle AC <strong>ve</strong> DC akımları<br />
ölçmenin yanında gerilim, direnç de ölçülebilmektedir.<br />
95<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
KENWOOD MARKA OSİLASKOBUN<br />
ÖZELLİKLERİ VE KULLANIMI<br />
(MODEL: CS4025)<br />
1. KATOT IŞINLI TÜP (CATHODE RAY TUBE, CRT)<br />
Görüntünün oluştuğu kısımdır. Enine (yatay) <strong>ve</strong><br />
boyuna (dikey) olmak üzere l cm'lik aralıklarla<br />
ölçülendirilmiştir. Ölçmelerde okuma hatası<br />
<strong>ve</strong>rmeyecek şekilde ölçülendirilen ekranın aynı<br />
zamanda yükselme zamanını ölçmek için % skalası<br />
da vardır.<br />
2. AÇMA/KAPAMA ANAHTARI (POWER<br />
SWITCH ON/OFF)<br />
Osilaskobu çalıştırmak için gerekli güç anahtarıdır.<br />
3. PİLOT LAMBA (PLOT LAMB)<br />
Açma/kapama anahtarına basılıp osilaskoba güç<br />
uygulandığında yanar.<br />
4. CAL TERMİNALİ (CAL TERMINAL)<br />
Osilaskopla doğru ölçme yapabilmek için kullanılan<br />
kalibrasyon terminalidir. Bu terminalle aynı zamanda<br />
ölçme problarının ayarı da yapılır. Bu terminalden<br />
kalibrasyon amacıyla l kHz frekanslı, l V p-p<br />
(l V p-p<br />
)<br />
değere sahip bir sinyal alınır.<br />
5. PARLAKLIK KONTROLÜ (INTENSITY/<br />
PULL SCALA CONTROL)<br />
Osilaskop ekranının parlaklığını ayarlamada<br />
kullanılır. İki fonksiyona sahiptir. Düğme kullanıcı<br />
tarafından yukarı çekildiğinde ekran harici (dış) bir<br />
ışık kaynağıyla aydınlatılır.<br />
6. ODAKLAMA KONTROLÜ (FOCUS CONTROL)<br />
Ekrandaki görüntünün odaklanmasını sağlar.<br />
7. ASTIGMAT KONTROL (ASTIG CONTROL)<br />
Ekranda mümkün olan en iyi görüntünün elde<br />
edilmesi için odaklamayla birlikte bu ayarın da bir<br />
tornavida kullanılarak yapılması gerekir. Ayarlama<br />
işlemi yalnızca osilaskobun ilk kullanımında yapılır.<br />
Her zaman yapılmaz.<br />
8. YATAY EĞİM AYARI (TRACE ROTA CONTROL)<br />
Yatay izin (ışının) eğiminin ayarlanmasında<br />
kullanılır. İzin eğimi çeşitli etkenlerden (yerin<br />
manyetik alanı gibi) dolayı değişebilir. Bu yüzden<br />
ekranın yatay ekseniyle izin (ışının) tam paralel<br />
olmasının sağlanması için tornavidayla ayarlanır.<br />
9. GND TERMİNALİ (GND TERMINAL)<br />
Osilaskop diğer bir takım cihazlarla birlikte<br />
kullanıldığında ortak topraklanmanın ayarlanması için<br />
kullanılan bir giriş terminaldir.<br />
10. POZİSYON KONTROL (POSITION CONTROL)<br />
Ekranda kanal-1 (CH-l)'de görülen dalga şeklinin<br />
dikey konumunun ayarı için kullanılır. X-Y modunda<br />
ise Y ekseni için eksen pozisyonunun ayarlanmasında<br />
26<br />
1<br />
24<br />
22<br />
10<br />
25<br />
23<br />
16<br />
27<br />
28<br />
32<br />
30<br />
31<br />
33<br />
2<br />
3 4 7 8 6 5 11 9 13 14 12 19 20 17 29<br />
15 18 21<br />
Şekil 1: Osilaskobun ön panelinin görünümü<br />
1<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
kullanılır.<br />
11. VOLT/KARE AYARI (VOLT/DIV CONTROL)<br />
Kanal-1'deki dikey eksen zayıflatıcısıyla dikey<br />
eksenin duyarlılığının ayarlanmasında kullanılır. l, 2<br />
<strong>ve</strong> 5’lik adımlarla ayarlanabilir. Komitatör üzerindeki<br />
küçük bir potansiyometreyle yatay duyarlılığın<br />
kalibrasyonu yapılır. Potun konumu doğru bir ölçme<br />
için en sağda olmalıdır. X-Y modunda ise Y ekseni<br />
için bir zayıflatıcı kontrolü olarak görev yapar.<br />
12. VARIABLE KONTROL (VARIABLE CONTROL)<br />
Yatay eksen duyarlılığının ince ayarı için kullanılır.<br />
Volt/Div sahası içinde sürekli değiştirilebilir bir ayarı<br />
mümkün kılar. Bu düğme en sağa (cal konumuna)<br />
alındığında zayıflatıcı kalibre edilmiş olur. X-Y<br />
modunda, Y ekseni için ince ayar kontrolü olarak<br />
görev yapar.<br />
13. AC-GND-DC ANAHTARI (AC-GND-DC<br />
SWITCH)<br />
Kanal-1 (CH-1) girişme uygulanan sinyalin seçimi<br />
için kullanılır. Üç adet ayrı konuma sahiptir.<br />
AC: Bu konumda; Giriş sinyali kapasitif kuplajlı<br />
olacağından DC bileşenler artacaktır. 1/1 prob ya da<br />
koaksiyel kablo kullanıldığında, -3dB zayıflatma<br />
noktası l0 Hz ya da daha faz aşağısı olacaktır. 10/1<br />
prob kullanıldığında bu nokta l Hz ya da daha aşağısı<br />
olacaktır.<br />
GND: Bu konumda, dikey yükselteç girişi<br />
topraklanır <strong>ve</strong> toprak potansiyeli kontrol edilebilir.<br />
Girişin toprağa göre direnci 1 MΩ olduğundan girişi<br />
sinyali topraklanmaz. Bu modda osilaskop içindeki<br />
ilgili bir devre GND-AC anahtarlama geçişlerinde<br />
oluşacak anî değişimleri önler.<br />
DC: Bu konumda giriş sinyali direkt olarak girişe<br />
uygulanır. Bu konumda, hem AC hem de DC sinyaller<br />
birlikte izlenebilir. Bu kontrol; X-Y modunda, Y<br />
ekseni girişi olarak görev yapar.<br />
14. GİRİŞ JAKI (INPUT JACK)<br />
Kanal-1 (CH-1), ya da yatay eksen girişidir. X-Y<br />
modunda ise Y ekseni girişi olarak kullanılır.<br />
15. BALANS KONTROL (BAL. CONTROL)<br />
Kanal-1 (CH-1), balans kontrolü için kullanılır.<br />
Osilaskobun üretimi sırasında ayarlanmasına rağmen<br />
oda sıcaklığında çeşitli bozulmalar oluşabilir. Bu<br />
durumda, bir tornavida kullanılarak bu ayar<br />
yapılmalıdır. Ayar sonucun da VOLT/DIV kontrolü<br />
yapılırken izin yukarı ya da aşağıya kayması önlenir.<br />
16. POZİSYON KONTROL (POSITION CONTROL)<br />
Kanal-2 (CH-2)'deki sinyalin dikey (aşağı-yukarı)<br />
kontrolü için kullanılır.<br />
Not: Bu kontrol X-Y modunda kullanılırsa iz yatay<br />
yönde bir miktar hareket edebilir. Bu normal bir<br />
durumdur <strong>ve</strong> herhangi bir ayara gerek yoktur.<br />
17. VOLT/KARE KONTROL (VOLT/DIV CONTROL)<br />
Kanal-2 (CH-2)'nin düşey zayıflatıcısıdır. Kanall'deki<br />
VOLT/DIV ile işlevleri benzerlik gösterir. X-Y<br />
modunda ise X ekseni zayıflatıcısı olarak görev yapar.<br />
18. DEĞİŞKEN KONTROL (VARIABLE CONTROL)<br />
Kanal-2' nin düşey duyarlılığının ince ayarı için<br />
kullanılır. Kanal-l'deki varyabıl kontrol ile aynı görevi<br />
yapar. X-Y modunda ise X ekseni zayıflatıcısı olarak<br />
görev yapar.<br />
19. AC-GND-DC ANAHTARI (AC-GND-DC<br />
SWITCH)<br />
Kanal-2 (CH-2) girişme uygulanan sinyalin seçimi<br />
için kulanılır. Kanal- l'deki gibi çalışır. X-Y modunda<br />
ise X ekseni zayıflatıcısı olarak görev yapar.<br />
20. GİRİŞ JAKI (INPUT JACK)<br />
Kanal-2 (CH-2) ya da dikey eksen girişidir. X-Y<br />
modunda ise X ekseni girişi olarak kullanılır.<br />
21. DENGE KONTROL (BAL. CONTROL)<br />
Kanal-2 (CH-2)'nin DC dengesinin ayarı için<br />
kullanılır. Kanal-1'in denge kontrolüyle aynı<br />
özellikleri gösterir.<br />
22. DÜŞEY MOD SEÇME ANAHTARI (VER-<br />
TICAL MODE SELECTOR SWITCH)<br />
Dikey eksen çalışma modunun seçimi için kullanılır.<br />
Aşağıda belirtilen konumlara sahiptir. Her konum<br />
ayrıntılı olarak açıklanmıştır.<br />
CH-1: Ekranda kanal-1 (CH-1) giriş sinyali<br />
gözlenir.<br />
ALT: Kanal-1 <strong>ve</strong> kanal-2 giriş sinyalleri arasında<br />
taramaya uygun olarak anahtarlama yapar <strong>ve</strong> bunları<br />
ekranda gösterir.<br />
CHOP: Taramaya bağlı kalmaksızın yaklaşık 250<br />
kHZ'lik bir frekansta kanal-1 <strong>ve</strong> kanal-2 giriş<br />
sinyallerinin ekranda görünmesini sağlar.<br />
ADD: Kanal-1 <strong>ve</strong> kanal-2 giriş sinyallerinin<br />
toplamım gösterir. Kanal-2, INV’e alındığmda kanal-<br />
1 <strong>ve</strong> kanal-2 giriş sinyallerinin farkı ekranda görülür.<br />
23. POLARİTE DEĞİŞTİRME ANAHTARI<br />
(INV. SWITCH)<br />
Bu anahtara basıldığında kanal-1 giriş sinyalinin<br />
polaritesini terslenir.<br />
1<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
24. MOD SEÇME ANAHTARI (MOD SELECT<br />
SWITCH)<br />
Tetiklemeli modların seçiminde kullanılır. Aşağıda<br />
belirtilen konumlara sahiptir.<br />
AUTO: Tarama işlemi otomatik olarak bir<br />
tetikleme sinyaliyle yapılır. Bu tetikleme sinyali yoksa<br />
bile ekranda görüntü olur.<br />
NORM: Tarama bir tetikleme sinyaliyle yapılır.<br />
Uygun tetikleme sinyali yoksa ekranda görüntü olmaz.<br />
X-Y: Düşey mod ayarları ihmal edilir. X ekseni<br />
olarak kanal-1, Y-ekseni olarak da kanal-2 kullanılır.<br />
25. KUPLAJ SEÇME ANAHTARI (COUPLING<br />
SELECTOR SWITCH)<br />
Tetikleme kuplajı seçimi için kullanılır.<br />
AC: Tetikleme sinyali, tetikleme devresine<br />
kapasatif olarak akuple edilir. DC akım bileşenleri<br />
atılır. Normal sinyal ölçümleri için AC kuplaj<br />
kullanılır.<br />
TV-F: Birleşik video sinyalinin düşey<br />
senkronizasyon pals'leri seçilir <strong>ve</strong> tetikleme devresine<br />
kuplajlanır.<br />
TV-L: Birleşik video sinyaliyle yatay<br />
senkronizasyon palsleri seçilir <strong>ve</strong> tetikleme devresine<br />
kuplajlanır.<br />
26. KAYNAK SEÇME ANAHTARI (SOURCE<br />
SELECTOR SWITCH)<br />
Tetikleme sinyal kaynağının seçimi için kullanılır.<br />
Aşağıda belirtilen konumlara sahiptir.<br />
VERT: Tetikleme sinyal kaynağı düşey mod için<br />
seçilir. Düşey mod (<strong>ve</strong>rtical) mod seçme anahtarı,<br />
kanal-1, ALT, CHOP ya da ADD konumunda<br />
olduğunda kanal-1 giriş sinyali, tetikleme sinyal<br />
kaynağı olarak kullanılır.<br />
CH-1: Kanal-1 giriş sinyali, tetikleme sinyal<br />
kaynağı olarak kullanılır.<br />
CH-2: Kanal-2 giriş sinyali, tetikleme sinyal<br />
kaynağı olarak kullanılır.<br />
LINE: Ticarî olarak kullanılan güç<br />
kaynaklarından alınan dalga formu tetikleme sinyal<br />
kaynağı olarak kullanılır.<br />
27. SLOP ANAHTARI (SLOPE SWITCH)<br />
Tetikleyici tarama sinyalinin slop polaritesinin<br />
seçiminde kullanılır. Bu anahtara basılmadığında,<br />
Sinyal kaynağının yükselen kenarmda tetikleme işlemi<br />
yapılır. Basılıysa tetikleme işlemi sinyalin düşme<br />
anında yapılır.<br />
28. TETİKLEME SEVİYE KONTROLÜ (TRIG-<br />
GER LEVEL CONTROL)<br />
Kanal-2 dikey eksen giriş jakıdır. X-Y modunda,<br />
X ekseni giriş jakı olarak kullanılır.<br />
29. HARİCİ (DIŞ) TETİKLEME SİNYAL GİRİŞ<br />
JAKI (EXTRA TRIGGER INPUT JACK)<br />
Haricî (dış) tetikleme için sinyal girişi olarak<br />
kullanılır. Source (kaynak) anahtarı EXT konumuna<br />
ayarlandığında bu terminaldeki sinyal, tetikleme<br />
sinyali olarak kabul edilir.<br />
30. YATAY POZİSYON KONTROLÜ (POSI-<br />
TION KONTROL)<br />
Ekrandaki sinyalin yatay pozisyonda (sağa-sola)<br />
kaydırılması için kullanılır.<br />
31. SWEEP TIME/DIV KONTROL<br />
Tarama zamanının ayarı için kullanılır. Bu ayar 0,5 µS/DIV<br />
ile 0,05 s/DIV arasında 19 adımda yapılabilir. variable<br />
control düğmesi CAL konumuna ayarlandığında<br />
tarama değerleri kalibre edilmiş olur.<br />
32. VARIABLE CONTROL<br />
Bu bir ince ayar kontrolüdür. Kontrol işlemi, sürekli<br />
tarama zaman ayarı SWEEP TIME/DIV sahası<br />
içerisİnde yapılabilir. Tarama zamanı CAL<br />
pozisyonuna alınarak kompanze edilir (düzeltilir).<br />
33. XMAG ANAHTARI<br />
Bu anahtar, görüntüyü ekranın merkezinden sağa<br />
ya da sola X10 katsayısı kadar büyütmek için<br />
kullanılır.<br />
OSİLASKOBUN ARKA KISMINDA BULU-<br />
NAN ELEMANLARIN İŞLEVLERİ<br />
34. Z EKSENİ GİRİŞ JAKI (Z AXIS INPUT JACK)<br />
CRT'nin elektron ışın yoğunluğunun modülasyonu<br />
için giriş jakıdır. Pozitif bir gerilim bu yoğunluğu<br />
azaltır. TTL seviyesinde yoğunluk modülasyonu<br />
mümkündür.<br />
35. CH-1 (KANAL-1) ÇIKIŞ JAKI<br />
Kanal-1 düşey çıkış terminalidir. Çıkış AC kuplajlı<br />
olarak alınır. Frekans ölçümleri yapılmak istendiğinde<br />
frekans sayıcı buraya bağlanabilir.<br />
Frekans ölçmek amacıyla bir sayıcı kullanıldığında<br />
gürültü karışımı nedeniyle doğru ölçümler elde<br />
edilmeyebilir. Bu durum oluştuğunda kanal-1'in<br />
VOLT/DIV anahtarını başka bir konuma alınız ya da<br />
VARIABLE CONTROL'ün konumunu değiştiriniz.<br />
1<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
38<br />
35<br />
34<br />
36. SİGORTA YUVASI, GERİLİM SEÇME<br />
ANAHTARI<br />
Osilaskobun besleme gerilimini ayarlamada<br />
kullanılır. 120V/60 Hz <strong>ve</strong> 220V/50Hz olmak üzere<br />
iki konumu vardır. Bu ayar değiştirilmemelidir.<br />
37. BESLEME GERİLİMİ GİRİŞİ<br />
Osilaskobun besleme gerilimi için 220V/50Hz'lik<br />
giriştir.<br />
38. GÜÇ KAYNAĞI ETİKETİ<br />
Bu etikette osilaskobun besleme gerilimi, akımı <strong>ve</strong><br />
frekansıyla ilgili çeşitli bilgiler <strong>ve</strong>rilmiştir.<br />
ÖLÇME ÖNCESİ YAPILAN AYARLAR<br />
a. Osilaskobu doğru çalıştırmak için ölçme<br />
öncesinde bir takım ayarların yapılması gerekmektedir.<br />
Osilaskobun kontrol (ön) panelindeki ilgili kısımlar<br />
aşağıdaki gibi ayarlanmalıdır.<br />
MODE<br />
: AUTO<br />
COUPLING<br />
: AC<br />
SOURCE<br />
: VERT<br />
VERT MODE<br />
: CH-1<br />
(INV OFF)<br />
SLOPE : +<br />
TRIGGER LEVEL : SAAT 12 GİBİ<br />
CH-1 (Y), CH-2 (X)<br />
VERTICAL POSITION : SAAT 12 GİBİ<br />
VARIABLE<br />
: CAL<br />
VOLTS/DIV<br />
: 5 V/DIV<br />
AC-GND-DC<br />
: GND<br />
HORIZONTAL POSITION : SAAT 12 GIBI<br />
VARIABLE<br />
: CAL<br />
SWEEP TIME/DIV : 2 ms/DIV<br />
X10MAG<br />
: OFF<br />
Şekil 2: Osilaskobun arka panelinin görünümü<br />
1<br />
36 37<br />
Gerilim seçme anahtarını kontrol ettikten sonra<br />
power (güç) anahtarına basınız. Pilot lambası yanar<br />
<strong>ve</strong> bir kaç saniye saniye içinde ekranda iz görünür.<br />
INTENSITY CONTROL anahtarını kullanarak<br />
ekrandaki izin parlaklığını ayarlayınız.<br />
b. FOCUS, ASTIG <strong>ve</strong> TRACE POTA kontrollerini<br />
yapınız.<br />
c. İz yukarı <strong>ve</strong> aşağıya doğru kayıyorsa BAL CON-<br />
TROL potunu kullanarak ayarlayınız. VERTICAL<br />
CONTROL modunu CH-2'ye alınız <strong>ve</strong> aynı ayarı CH-<br />
2 için de yapınız.<br />
ç. Her bir kanalın giriş problarını takınız. AC-<br />
GND-DC seçme anahtarını DC'ye <strong>ve</strong> VERTICAL<br />
MOD kontrolünü de CH-2'ye alınız. CH-1 probunu<br />
CAL terminaline bağlayınız. CH-1'in VOLTS/DIV<br />
ayarını 20 V/DIV konumuna alınız. Pozisyon kontrol<br />
düğmelerini kullanarak dalga formunu tam olarak<br />
görünüz. Şekil 3'ü <strong>ve</strong> prob kullanım bilgilerinden<br />
yararlanarak probun kompanzasyon ayarını yapınız.<br />
VERTICAL MOD anahtarını CH-2'ye alarak aynı<br />
işlemleri bu kanal için de tekrarlayınız. Bu işlem<br />
sırasında her bir kanal için kullanılan problar ölçme<br />
süresince aynı kalmalıdır. Çünkü her iki kanal arasında<br />
oldukça küçük kapasite değişiklikleri vardır. Bu<br />
nedenle probların karıştırılması durumunda<br />
kompanzasyon ayarları değişmiş olur.<br />
d. VERTICAL MOD anahtarını CH-1'e alınız. Her<br />
bir kanaldaki AC-GND-DC anahtarını AC'ye VOLT/<br />
DIV kontrolünü de 5 V/DIV konumuna ayarlayınız.<br />
Pozisyon kontrol düğmeleriniyse saat 12’yi gösterecek<br />
şekilde ayarlayınız.<br />
OSİLASKOBUN TEK KANALLI OLARAK<br />
KULLANILMASI<br />
Osilaskobun ilk kalibrasyon ayarlarını yaptıktan<br />
sonra CH-1 kanalına bir sinyal <strong>ve</strong>riniz. VOLT/DIV<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
anahtarını giriş gerilimi değerlerine göre ayarlayarak<br />
sinyalin ekranda tam görünmesini sağlayınız.<br />
Gerekirse pozisyon kontrol düğmelerini kullanınız.<br />
Daha sonra SWEEP/TIME düğmesiyle sinyalin<br />
genişliğini kolay okuma yapacak şekilde ayarlayınız.<br />
Eğer ekrandaki görüntü sabit durmuyorsa, TRIGGER<br />
LEVEL düğmesini kullanarak görüntüyü sabitleyin.<br />
Gerekiyorsa girilen sinyalin türüne bağlı olarak iyi<br />
bir görüntü elde etmek için SLOPE düğmesini de<br />
kullanabilirsiniz.<br />
Eğer düşük frekanslı sinyalleri ölçmek istiyorsanız<br />
MODE kontrol anahtarını NORM konumuna alarak,<br />
TRIGGER LEVEL düğmesinden tetikleme seviyesini<br />
ekranda görüntüyü sabitleyene kadar ayarlayınız.<br />
Eğer ekranda video sinyallerini gözlemlemek<br />
istiyorsanız, COUPLING kontrol düğmesini TV-F ya<br />
da TV-L konumlarına ayarlayınız.<br />
OSİLASKOBUN İKİ KANALLI OLARAK<br />
KULLANILMASI<br />
Osilaskobun VERT MODE anahtarını CH-2'ye<br />
getirirseniz bu durumda CH-2 girişine girilen<br />
sinyalleri yukarıda anlatıldığı gibi ölçebilirsiniz. VERT<br />
MODE anahtarını ALT ya da CHOP konumuna<br />
getirirseniz CH-1 <strong>ve</strong> CH-2'den girilen sinyalleri<br />
ekranda aynı anda görebilirsiniz. Ölçme şekli yukarıda<br />
anlatıldığı gibidir.<br />
TETİKLEME KAYNAĞI SEÇİMİ<br />
SOURCE anahtarını hangi konuma getirirseniz o<br />
kanal girişi tetikleme sinyali olarak kullanılır. Örneğin<br />
CH-1’e getirirseniz kanal-1’den girdiğiniz sinyal<br />
tetikleme sinyali olarak kullanlır. SOURCE anahtarını<br />
EXT konumuna aldığınızda osilaskobun EXT<br />
girişinden bir tetikleme sinyali <strong>ve</strong>rmeniz gerekir.<br />
Çünkü tetikleme kaynağı olarak bu giriş<br />
kullanılacaktır. Bazı özel sinyallerin ölçümünde bu<br />
giriş sıklıkla kullanılmaktadır.<br />
Tetikleme sinyali olarak şebeke gerilimini<br />
kullanmak istiyorsanız bu durumda SOURCE<br />
anahtarım LINE konumuna getirmeniz gerekmektedir.<br />
X-Y KULLANIMI<br />
Cihazı X-Y osilaskobu olarak kullanmak<br />
istiyorsanız MODE anahtarını X-Y konumuna<br />
getirmelisiniz. Bu durumda CH-1 <strong>ve</strong> CH-2 ile<br />
tanımlanan osilaskop kanalları olmuş olur.<br />
Şekil 3: İki nokta arasındaki gerilimin ölçülmesi<br />
ekranda görüntüyü en iyi şekilde elde ediniz.<br />
b. Aşağı-yukarı görüntü ışın düğmesiyle ölçülecek<br />
sinyalin iki noktasını ekranın yatay çizgilerinden<br />
herhangi birisine gelecek şekilde ayarlayınız. Bu<br />
ayarlamada ölçülecek sinyalin ikinci noktasınm<br />
ekranda olmasına dikkat ediniz.<br />
c. Ölçülecek sinyalin ilk noktasıyla son noktası<br />
arasında ekran üzerinde yukarıdan aşağıya kaç tane<br />
çizgi kaldığını sayınız.<br />
ç. Osilaskobun VOLT/DIV düğmesinin<br />
konumunun ne olduğunu okuyunuz.<br />
d. Ekrandaki yatay çizgi (kare) sayısıyla VOLT/<br />
DIV değerini çarpınız. Elde ettiğiniz değer iki nokta<br />
arasındaki sinyalin gerilim değeridir.<br />
DC GERİLİM ÖLÇME<br />
Osilaskopla DC geriliminin ölçülebilmesi için<br />
aşağıda belirtilen yöntem kullanılır.<br />
a. Ölçülecek DC gerilimi osilaskobun giriş<br />
terminaline bağlayın. VOLT/DIV <strong>ve</strong> SWEEP/TIME<br />
düğmeleriyle görüntüyü iyi bir şekilde ayarlayın.<br />
b. MODE kontrol ayarlarını AUTO'ya AC-GND-<br />
DC anahtarını GND konumuna alın. Ekranda görülen<br />
düz çizgiyi yatay eksenin tam ortasına gelecek şekilde<br />
ayarlayınız.<br />
UYGULAMALAR<br />
İKİ NOKTA ARASINDAKİ GERİLİMİ ÖLÇME<br />
Bazı durumlarda bir sinyalin iki nokta arasındaki<br />
gerilimin ölçülmesi istenebilir. Bu işlem için aşağıdaki<br />
yöntem izlenmelidir. Ölçüm için örnek bir sinyal şekil<br />
3'te ayrıntılı olarak gösterilmiştir.<br />
a. Ölçülecek sinyali giriş terminaline bağlayınız.<br />
VOLT/DIV <strong>ve</strong> SWEEP/TIME düğmelerini kullanarak<br />
1<br />
Şekil 4: İki nokta arasındaki gerilimin ölçülmesi<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
c. AC-GND-DC anahtarını DC konumuna alınız.<br />
Ekrandaki düz çizgi girişten ölçülen gerilimin değerine<br />
bağlı olarak kayacaktır.<br />
ç. İki nokta arasındaki bu değeri önceki<br />
uygulamada anlatıldığı gibi ölçüp not ediniz.<br />
İKİ NOKTA ARASINDAKİ ZAMANI ÖLÇME<br />
Osilaskopla iki nokta arasındaki zamanın ölçümü<br />
için aşağıda belirtilen yöntem kullanılır.<br />
a. Ölçülecek sinyali osilaskobun giriş terminaline<br />
bağlayınız <strong>ve</strong> ekranda görüntüyü en iyi şekilde<br />
ayarlayınız.<br />
b. Sinyalin A noktasını ekran üzerindeki dikey<br />
çizgilerden herhangi birine ayarlayınız (sinyalin B<br />
noktası ekranda olmak kaydıyla).<br />
c. Sinyalin A noktasıyla B noktası arasında soldan<br />
sağa doğru kaç adet dikey çizgi olduğunu sayınız.<br />
ç. SWEEP/TIME anahtarının hangi değeri<br />
gösterdiğini okuyunuz.<br />
d. A <strong>ve</strong> B noktası arasındaki çizgi sayısıyla<br />
SWEEP/TIME değerini çarpınız. Bulduğunuz bu değer<br />
sinyalin bir periyodu için gerekli zaman süresidir.<br />
e. Bir periyot için ölçülen zaman süresinden<br />
yararlanılarak sinyalin frekansı bulunabilir (f = l/T).<br />
rise time<br />
Şekil 6: Puls yükselme zamanının ölçülmesi<br />
Denklemde,<br />
t 0<br />
: Yükselme zamanı<br />
t m<br />
: Ölçülen zaman<br />
t r<br />
: Cihazın yükselme zamanıdır.<br />
t r<br />
değeri, CS4025 model osilaskop için 17,5 ns'dir.<br />
ç. İki nokta arasındaki bu değeri önceki<br />
uygulamada anlatıldığı gibi ölçüp not ediniz.<br />
FAZ FARKI ÖLÇME<br />
a. Aralarındaki faz farkı ölçülecek sinyaller<br />
osilaskobun CH-1 <strong>ve</strong> CH-2 girişlerine uygulayınız.<br />
b. SWEEP/TIME düğmesiyle periyodu 8 DIV<br />
olarak ayarlayınız.<br />
c. Her iki sinyali de ekranın tam ortasına gelecek<br />
şekilde ayarlayınız.<br />
ç. İki sinyal arasındaki yatay mesafeyi okuyunuz.<br />
Elde ettiğiniz bu değeri 45’le çarpınız. Bulduğunuz<br />
değer iki sinyal arasındaki faz farkıdır.<br />
Şekil 5: İki nokta arasındaki zamanın ölçülmesi<br />
PULS YÜKSELTME ZAMANI ÖLÇME<br />
Osilaskopla herhangi bir sinyalin yükselme zamanı<br />
ölçülebilir. Bunun için aşağıda belirtilen yöntem<br />
kullanılır.<br />
a. Yükselme zamanı ölçülecek sinyali osilaskobun<br />
giriş terminalme bağlayınız. Ekrandaki görüntüyü 6<br />
bölüm üzerinde yani % 0 <strong>ve</strong> % 100 çizgileri üzerinde<br />
olacak şekilde ayarlayınız.<br />
b. Sinyalin başlangıç noktasını sağa-sola kontrol<br />
düğmesiyle % 10 çizgisi üzerine getiriniz.<br />
c. Ekrandaki görüntünün % 10 <strong>ve</strong> % 10 çizgisini<br />
kestiği noktalar arasındaki zamanı ölçünüz. Yükselme<br />
zamanı aşağıda <strong>ve</strong>rilen denklemle bulunur.<br />
1<br />
Şekil 7: İki sinyal arasındaki faz farkının ölçülmesi<br />
PDF created with pdfFactory trial <strong>ve</strong>rsion www.pdffactory.com
Change language