فرستنده جاسوسی FM ( با توضیحات کامل و تصاویر )

فرستنده جاسوسی FM  ( با توضیحات کامل و تصاویر )

مقدمه :

مدار فرستنده ی بسیار کوچک FM است سعی شده که مطالب کاملی از این فرستنده قرار گیرد . مدار این فرستنده کامل بوده به همراه PCB و توضیحات قدم به قدم ساخت آن که در این پست گنجانده شده است ، امیدوارم که با ساخت و مونتاژ آن به معلومات علمی شما افزوده گردد .

توضیحات :

فرستنده ای که ملاحظه می کنید با اندازه ای بسیار کوچک و قدرت خوب مناسب برای جاسوسی می باشد . در ساخت این فرستنده از قطعه ی خاصی استفاده نشده و تعداد قطعات زیاد نیست زمانی که برای ساخت این مدار لازم دارید حدود 3 ساعت است . برای گیرنده می توانید از تلفن همراه استفاده کنید که دارای حساسیت مناسب بوده و خیال شما را از گیرنده ی آن راحت می کند اما در صورتی که تلفن همراه در دسترس نبود می توانید از یک گیرنده ی کوچک استفاده کنید برای این که بهتر بشنوید از هدست استفاده کنید .

در تصویر پایینی این فرستنده را ملاحظه می کنید که کاملا داخل بسته ی یک نوع آدامس نعنایی جای گرفته و درون آن مخفی شده است .

در تصویر پایینی اندازه ی این فرستنده با یک فلش مموری مقایسه شده است .

قطعات و لوازم مورد نیاز برای مدار :

تصاویر	قطعات ( انگلیسی )	قطعات ( فارسی )
	Electret Microphone	میکروفون خازنی
	2x BC547 Transistors	ترانزیستور BC547 دو عدد
	2x 22nF Capacitor	خازن عدسی 22nF دو عدد
	1nF Capacitor	خازن عدسی 1nF
	22pF Capacitor	خازن عدسی 22pF
	2x 6p8 Capacitor	خازن عدسی 6.8pF دو عدد
	2.2uF Capacitor	خازن الکترولیتی2.2uF
	10kΩ Resistor	مقاومت 10 کیلواهم
	22kΩ Resistor	مقاومت 22 کیلواهم
	1MΩ Resistor	مثاومت 1 مگا اهم
	47kΩ Resistor	مقاومت 47 کیلواهم
	470Ω Resistor	مقاومت 470 اهم
	3v Button Battery CR2032	باتری 3 ولت
	CR2032 Battery Holder	جاباتری 3 ولت
	AWG 18 Wire	نوعی سیم (استاندارد)
	PC Board	فیبر مدار چاپی
	Solder	لحیم
	Soldering Iron	هویه
	Power Drill	دریل
	Plastic Box	جعبه پلاستیکی

 

توضیحاتی در مورد مدولاسیون فرکانس

پهنای باند FM از 88 تا 108 مگاهرتز است در این نوع مدولاسیون ، فرکانس موج حامل ( کاریر ) تابع دامنه ی سیکنال پیام است ، به این صورت که با افزایش دامنه ی پیام فرکاس افزایش یافته و با کاهش دامنه ی پیام فرکانس کاهش می یابد . در این نوع مدولاسیون نویز پذیری بسیار کم است زیرا نویز روی دامنه سوار می شود بنابراین روی فرکانس که مورد نظر ماست تاثیری ندارد .

در شکل زیر پیام ، مدولاسیون دامنه AM و مدولاسیون FM نمایش داده شده است .

Signal همان سخنان ماست که وارد میکروفون می شود و   FM همان سیکنال خروجی است که به آنتن متصل می شود و ارسال می شود.

شما می توانید سیکنال FM را در نقطه ی مشخص شده ببینید

 

فرکانس خروجی

مدار رزنانس که شامل یک خازن و یک سلف است تولید کننده ی فرکانس حامل شماست که به خروجی انتقال می یابد که آن را در شکل مشاهده می کنید .

 

برای محاسبه ی فرکانس خروجی از فرمول زیر استفاده می کنیم که در این فرمول مقدار خازن و سلف را قرار می دهیم و سپس فرکانس خروجی که با Fr برابر است را بدست می آوریم . برای این که بتوان فرکانس را مقداری تقییر داد می توان از یک تریمر که خازن متغیر است استفاده کرد ، در این صورت هر چه مقدار تریمر کم شود فرکانس افزایش می یابد و هرچه مقدار خازن زیاد شود فرکانس کم می شود ( رابطه ی معکوس )

توجه داشته باشید که یک مدار رزنانس می تواند تا فرکاس خاصی را تولید کند و در فرکانس های بالاتر سیکنال خراب می شود مثلا نمی توان از یک مدار رزنانس فرکانس 1 گیگاهرتز در یافت کرد بلکه باید یک فرکانس مثلا 3 مگاهرتز تولید کرد و آن را توست چند برابر کننده های فرکانس افزایش داد که در بحث ما نمی گنجد .

نکته ی دیگر این که هر چه فرکانس خروجی افزایش یابد طول آنتن کمتر می شود .

 PCB مدار 

نقشه ی PCB  مدار با سایز 4.5 در 2.6 طراحی شده که در تصویر زیر قابل مشاهده است شما می تواند برای این مدار از فیبر های دو رو استفاده کنید تا حجم مدار کوچک شود یا از فیبر سوراخدار استفاده کنید تا دردسر مراحل چاپ و اسید کاری حذف شود و در وقت هم صرفه جویی شود .

در تصاویر زیر مراحل ساخت فیبر مدار چاپی را ملاحظه می کنید

( با استفاده از روش تونر )

جای گذاری قطعات

با توجه به شکل PCB قطلات مدار را جایگذاری کنید در شکل زیر تصویر تمام قطعات در کنار هم نمایش داده شده است .

 

ساخت سلف و آنتن 

پس از مونتاژ تمامی قطعات نوبت به ساخت سلف می رسد ، برای این منظور از یک تکه سیم مفتولی به طول 14 ساتی متر که دارای روکش هم باشد استفاده می کنیم ( سیم تلفن )

مقداری به اندازه ی 0.5 سانتی متر را از هر دو طرف سیم روکش برداری کنید .

سیم مورد نظر را به دور یک پیچ گوشتی یا مفتول بتابانید و سپس حلقه ها را به هم نزدیک  کنید بعد از این عمل سلف خود را از داخل پیچ گوشتی یا مفتول خارج کنید و به محل مخصوص خودش روی فیبر لحیم کاری کنید . مانند تصاویر زیر :

 

حالا قسمت فرستنده کامل است

ساخت آنتن مدار

برای آنتن مدار می توانید از آنتن دی پل نیم موج یا آنتن مارکنی استفاده کنید که تصویر هردوی آنها را ملاحظه می کنید اما ما در این جا از آنتن مارکنی استفاده می کنیم .

برای ساخت آنتن نیاز به یک سیم مفتولی با طول 160 سانتی متر می باشد که قطر آن باید کمی از سیمی که با آن سلف را ساختیم بیشتر باشد .

برای شروی یک طرف سیم را به اندازه ی 0.5 سانتی متر روکش برداری کنید سپس مانند ساخت سلف شروع به پیچاندن سیم دور پیچ گوشتی یا مفتول نمایید ( مانند شکل ) سپس در اندازه ای که فکر میکردید مناسب است برگردید و دوباره شروع به پیچــاندن کنید و ایــن کار را چند بار تکرار کنید ( مانند شکل )

 فرار دادن در جعبه

آخرین مرحله قرار دادن دستگاه داخل جعبه است که ما یک جعبه ی آدامس را استفاده کرده ایم اما شما می توانید از هر نوع جعبه ای استفاده کنید . برای این کار در جعبه را باز کرده و قسمت مناسبی از آن را با دریل سوراخ می کنیم این سوراخ برای میکروفون است پس سعی کنید که دقیقا اندازه ی آن باشد سپس دستگاه را داخل جعبه قرار داده و میکروفون را داخل سوراخ می کنیم و در صورت لزوم آن را با چسب محکم می کنیم  ؛ برای این که با باز کردن در جعبه محتوای آن مشخص نشود کاغذی را که معمولا دور محتویات جعبه می بندند را روی فرستنده می گذاریم ، سپس در آن را بسته و در این مورد آدامس ها را روی آن می ریزیم .

فرستنده آماده کار است . شما می توانید به سلیقه ی خود برای این فرستنده کلید روشن و خاموش تعبیه کنید و از باتری های قابل شارژ استفاده کنید .

 هر گونه کپی برداری از این مطلب فقط با ذکر یک صلوات مجاز است

فرستنده FM با 500 متر برد (200mW)

فرستنده FM با 500 متر برد (200mW)

 

فرستنده ای که بر روی آن بحث می شود از نوع استريو و دارای توان و کیفیت خوبی است . برد فرستنده در توان حدود 200 ميلی وات ، 500 متر خواهد بود که اين توان با ولتاژ 9 ولت باتری به دست می آيد .

مدولاسیون فرکانس رادیویی توسط ترانزیستور T1 و اجزای پیرامون آن صورت می گیرد که اسیلاتور VHF را تشکیل می دهند و سیگنال صوتی به بیس اعمال می شود .
توسط ولوم VR1 که در ورودی قرار گرفته است ، می توانید سطح سیگنال صوتی ورودی را تنظیم نمائید . فرکانس VHF به وسیله مدار تانکی که توسط L1 و خازن متغیر VC1 تشکیل شده است ، ایجاد می شود . به وسیلهء ولوم VR2 نیز می توان توان خروجی را تنظیم کرد که هر میزان مقدار VR1 کمتر شود ، توان خروجی افزایش می یباد .

طبقه دوم مدار که توسط T2 و اجزای پیرامون آن تشکیل شده است ، تقویت کننده کلاس A می باشد و وظیفهء آن علاوه بر تقویت ، تطبیق امپدانس بین خروجی مدوله شدهء طبقه اول و آنتن است . تطبیق با خروجی اعمال شده به آنتن توسط خازن C9 و خازن متغیر VC2 انجام می شود.

برای داشتن فرکانس پایدار در خروجی ، تغذیه باید دارای ثبات و به صورت رگوله شده باشدو یا از باطری استفاده شود و همچنین مدار در نزدیکی قفسه و یا ... فلزی قرار داشته باشد.

برای داشتن گین بالاتری برای آنتن ، به جای سیم مفتولی ساده می توان از آنتن تلسکوپی بهره گرفت که بهترین برد را در طول 70 سانتی متر دارد  

L1 و L2 می توانند بر روی هستهء هوایی نظیر شروع پیچیدن L2 پس از L1 پیچیده شوند .
سلف های به کار رفته در مدار با ید به صورت زیر پیچیده شوند :
L1 : 5 دور از سیم نوع 24 SWG با قطر هستهء 5 میلی متری و جنس هسته از نوع هوا
L2 : 2 دور از سیم نوع 24 SWG با قطر هستهء 5 میلی متری و جنس هسته از نوع هوا
L3 : 7 دور از سیم نوع 24 SWG با قطر هستهء 4 میلی متری و جنس هسته از نوع هوا
L4 : 5 دور از سیم نوع 28 SWG و پیچیده شده بر روی هسته فریت مختص فرکانس های متوسط – IFT (Intermediate-frequency transmitter) .

 

آمپلی فایر قابل حمل با TEA2025

آمپلی فایر قابل حمل با TEA2025

یک آمپلی فایر قابل حمل با قدرت مناسب قرار داده شده که شما می توانید از آن به عنوان اسپیکر تلفن همراه یا پلیر ها و یا حتی برای رایانه ی خود استفاده کنید . این آمپلی فایر به دو صورت مونو (Mono) و استریو  (Stereo)قابل طراحی است که هر دوی آنها را مشاهده می کنید .

 

آی سی TEA2025 دارای 16 پایه است.

اطلاعات  بیشتر :

بهترین تغزیه مدار : 9V

حداقل ولتاژ مدار :3V

حداکثر ولتاژ مدار :12V

جریان مورد نیاز مدار : 500mA

قدرت خروجی در حالت استریو با تقذیه 9V و بلندگوی 4 اهم برابر 3 وات         

قدرت خروجی در حالت استریو با تقذیه 9V و بلندگوی 8 اهم برابر 2 وات

قدرت خروجی در حالت مونو با تقذیه 9V و بلندگوی 4 اهم برابر 8 وات  

قدرت خروجی در حالت مونو با تقذیه 9V و بلندگوی 8 اهم برابر 5 وات

 

 لطفا نظرات خود را بیان کنید

فرستنده اف ام چهار وات واقعی به همراه PCB و توضیحات کامل

فرستنده FM چهار وات واقعی به همراه PCB و توضیحات کامل

 

ترجمه و اصلاح: سهند سیسیان

 فرستنده اف ام چهار وات

توضیح کلی

این مدار یک فرستنده کوچک اما پرقدرت است که دارای سه بخش آر-اف پیوسته نیز هست همچنین یک پیش تقویت کننده صدا برای سوار سازی بهتر در آن تعبیه شده. این فرستنده قدرتی معادل چهار وات دارد و با ولتاژ دی-سی دوازده تا هجده ولت کار می کند که این موضوع آن را به راحتی قابل حمل می سازد.این یک پروژه ایده آل برای تازه کارهایی است که می خواهند دنیای دل ربای امواج اف-ام را با مداری پایه ای تجربه کنند.

مشخصات فنی- خصوصیات

نوع سوارسازی امواج........اف-ام

محدوده فرکانس کار..........108-88مگا هرتز

ولتاژ کار..........................18-12ولت دی-سی

بیشترین مصرف جریان.......450میلی آمپر

قدرت خروجی..................چهار وات

روش کار

          همانطور که گفته شد، نوع سوار سازی صداها اف-ام است به این معنی که دامنه موج حامل ثابت بوده و تغییر فرکانس وابسته به تغییرات دامنه سیگنال صداست. وقتی که دامنه سیگنال ورودی افزایش یابد، (در نیم سیکل مثبت ) فرکانس موج حامل به شدت افزایش می یابد، ازطرف دیگر وقتی که دامنه سیگنال صدا کاهش پیدا کند، (در نیم سیکل منفی ) فرکانس موج حامل به همان شکل کاهش پیدا می کند. در شکل یک نمایش گرافیکی سوارسازی فرکانسی مطابق آنچه می بایست در صفحه اسیلوسکوپ به اضافه سیگنال صدای درحال سوارسازی دیده می شود. فرکانس خروجی این فرستنده قابل تنظیم از 88 تا 108مگاهرتز می باشد که باند فرکانس مورد استفاده پخش رادیو اف-ام است. مداری که به آن اشاره شد، شامل چهار مرحله است. سه مرحله آر-اف و یک مرحله پیش تقویت کننده برای سوارسازی. اولین مرحله آر-اف یک نوسانساز است که در اطراف ترانزیستور یک ساخته شده است. فرکانس نوسانساز توسط شبکه LC  شامل L1-C15 کنترل شده است. C7 آنجاست تا از ادامه یافتن نوسانسازی مدار اطمینان یابیم و C8 کار انتقال بین نوسانساز و مرحله بعدی RF را که یک تقویت کننده است را انجام می دهد. این تقویت کننده در اطراف ترانزیستور دو ساخته شده که در کلاس C کار می کند و بوسیله L2 و C9 تنظیم شده است. آخرین مرحله RF نیز یک تقویت کننده است که در محدوده ترانزیستور سه ساخته شده است و در کلاس C کار می کند. ورودی این تقویت کننده توسط C10 و L4 تنظیم شده است. از خروجی این آخرین مرحله که توسط L3 و C12 تنظیم شده است خروجی گرفته شده که از طریق مدار تنظیم شده L5 و C11 به آنتن می رود. مدار پیش تقویت کننده بسیار ساده است و در اطراف ترانزیستور چهار ساخته شده است. حساسیت ورودی این طبقه قابل تنظیم است تا برای فرستنده این امکان را فراهم سازد که با سیگنال های متفاوت سازگار شود و وابسته به تنظیم VR1 است. این فرستنده قادر به سوارسازی مستقیم از یک میکروفون پیزوالکتریک یا یک ظبط پخش کاست است. البته امکان استفاده از یک مخلوط کننده صدا(میکسر)در ورودی برای نتایج حرفه ای بیشتر وجود دارد.

ساختار

            قبل از هر چیزی، اجازه دهید تا کمی به ارکان ساخت مدارهای الکترونیک از روی یک مدار پرینت شده بپردازیم. مدار از یک لایه نازک جداکننده پوشیده شده ، همراه با لایه ای نازک از مس رسانا به شکلی که رسانایی ضروری قطعات مختلف مدار را تامین می کند، استفاده از پرینت یک برد مدار خوب طراحی شده بسیار مطلوب است، چرا که سرعت قابل ملاحضه ساخت و کاهش امکان خطا را در پی دارد. بردهای آماده، پیش سوراخکاری شده اند و طرح کلی قطعات و هویت آنها در کنارشان هست تا ساختن آنها را آسانتر کند. برای جلوگیری از ترکیب با اکسیژن (اکسیداسیون) در هنگام انبار کردن، و اطمینان از اینکه در بهترین وضعیت به شما می رسد، مس آن در هنگام ساخت سفید کاری (قلع اندود) و با لایه ای از لاک الکل مخصوص پوشیده شده تا از ترکیب با اکسیژن هوا جلوگیری کند ضمن اینکه لحیم کاری را آسانتر خواهد کرد. لحیم کاری قطعات بر روی برد تنها روش برای ساخت مدارتان است و موفقیت یا شکست شما وابستگی زیادی به آنچه شما انجامش می دهید دارد. این کار خیلی سختی نیست و اگر شما به تعدادی از قوانین پایدار باشید نباید مشکلی داشته باشید. هویه ای که شما از آن استفاده می کنید باید سبک و روشن بوده وقدرت آن از 25وات تجاوز نکند. نوک آن نازک باشد و همیشه تمیز نگه داشته شود. برای این منظور بسیار استادانه، اسفنج به خصوصی تهیه کنید و همواره آن را مرطوب نگه دارید تا هر چند وقت یک بار بتوانید نوک داغ هویه را برای از بین بردن پسماندهایش در آن مالش دهید که از تجمع روی آن جلوگیری کنید. نوک هویه کثیف یا کهنه را سنباده کاری نکنید. اگر نوک هویه نمی تواند تمیز شود آن را جایگزین کنید. انواع متفاوتی سیم لحیم وجود دارد و شما باید یکی از با کیفیت ها را انتخاب کنید تا گدازنده(روغن لحیم) ضروری را در هسته اش داشته باشد،این برای اطمینان از داشتن محل اتصال خوب در هر شرایطی است. از گدازنده های(روغن لحیم) دیگری به جز آنچه در سیم لحیم شما وجود دارد استفاده نکنید. استفاده از روغن لحیم زیاد می تواند باعث ایجاد مشکلات زیادی می شود و این یکی از عمده ترین علت های عملکرد بد مدار است. به هر حال اگر مجبورید از روغن لحیم اضافه استفاده کنید مثل وقتی که باید خطوط مسی برد را قلع اندود کنید، پس از اتمام کارتان آن را کاملا تمیز کنید. برای لحیم کردن صحیح یک قطعه از توصیه های زیر پیروی کنید:

-پایه های قطعه را با یک تکه سنباده کوچک تمیز کنید. آنها را با فاصله مناسب از بدنه قطعه خم کنید و قطعات را در جای مناسب خود روی برد قرار دهید.

-ممکن است شما قطعاتی پیدا کنید که پایه هایشان کلفت تر از معمول باشد که از سوراخ های برد بزرگ ترند. در این صورت از یک دریل کوچک برای بزرگتر کردن سوراخ های برد استفاده کنید.

-سوراخ ها را خیلی گشاد نکنید تا بعد از آن دچار مشکل در لحیم کاری نشوید.

-هویه داغ را بردارید و نوک آن را روی پایه قطعه قرار دهید، در حالی که انتهای سیم لحیم را در نقطه ای از برد که پایه قطعه از آن بیرون آمده نگه دارید. نوک هویه باید اندکی بالاتر از برد، پایه قطعه را لمس کند.

-وقتی که لحیم شروع به ذوب شدن کرد، صبر کنید تا فضای دور سوراخ را به طور یکنواخت بپوشاند و روغن لحیم بجوشد و از زیر لحیم بیرون آید. همه کار نباید بیش از 5 ثانیه به طول انجامد. هویه را بردارید و به لحیم رخصت بدهید تا به طور طبیعی خنک شود بدون آنکه آن را فوت کنید یا قطعه را تکان دهید. اگر همه چیز به درستی انجام شود، رویه محل اتصال باید دارای درخششی فلزگون باشد و لبه های آن روی پایه قطعه و خطوط برد صاف و هموار باشد. اگر لحیم کند و گرفته، ترک دار، و یا شکل یک قطره یا حباب است، شما یک محل اتصال خشک ساخته اید و باید لحیم را بردارید(با یک پمپ {قلع کش} یا فتیله کننده لحیم) و دوباره انجامش دهید.

-مواظب باشید حرارت زیادی به خطوط روی برد ندهید چرا که آنها به آسانی از روی برد بلند خواهند شد و می شکنند.

-وقتیکه قطعات حساس را لحیم می کنید، خوب است پایه قطعه را از طرفی از برد که قطعات روی آن می نشینند، توسط یک دم باریک نگه دارید تا هر حرارتی که امکان صدمه زدن به قطعه را افزایش می دهد منحرف سازید.

-اطمینان یابید که بیش از مقدار ضروری، لحیم استفاده نکنید چرا که شما در خطر داشتن اتصال کوتاه خطوط مجاور روی برد خواهید بود، به ویژه اگر آنها خیلی به هم نزدیک باشند.

-وقتیکه کارتان تمام شد، اضافه پایه قطعات را قطع کنید و سرتاسر برد را با یک حلال مناسب تمیز کنید تا همه پسماندهای روغن لحیم که ممکن است هنوز روی برد باقی مانده باشند از بین بروند.

            این یک پروژه آر-اف است و دو برابر دقت در هنگام لحیم کاری می طلبد، به عنوان مثال، درهم برهمی هنگام ساخت می تواند به معنی ضعف یا عدم خروجی، ناپایداری و دیگر مشکلات باشد. اطمینان یابید که از قوانین ساخت مدارهای الکترونیک که در بالا طرح شد پیروی می کنید و همه چیز را قبل از رفتن به مرحله بعدی دوباره چک کنید. شماره همه قطعات در کنار آنها روی برد به تمیزی مشخص شده و شما نباید مشکلی در مکان یابی و قرار دادن آنها داشته باشید. در ابتدا پایه ها را لحیم کنید، در ادامه سیم پیچ ها را و دقت کنید آنها را کج و معوج نکنید. آر-اف-سی ها، مقاومت ها، خازنها، و سرانجام الکترولیت ها و تریمرها. اطمینان یابید که خازن های الکترولیت را به درستی در جای خود نسبت به پلاریته شان قرار دادید و خازن های تریمر هنگام لحیم کاری بر اثر اضافه حرارت صدمه ندیده باشند.

در این مرحله کار را برای یک بازرسی خوب تا اینجا متوقف کنید و اگر می بینید که همه چیز درست است ادامه دهید و ترانزیستورها را در جایشان لحیم کنید و دقت زیادی داشته باشید که آنها زیاد گرم نشوند چون حساس ترین قطعات بکار رفته در این پروژه هستند. ورودی فرکانس های صدا در بین نقاط 1 (زمین) و 2 (سیگنال)، منبع تغذیه متصل به نقاط 3 (-) و 4 (+) و آنتن به نقاط 5 (زمین) و 6 (سیگنال) وصل است. همانطور که قبلا اشاره کردیم، سیگنالی که می خواهید از طریق فرستنده ارسال شود می بایست خروجی یک پیش تقویت کننده یا مخلوط گر صدا و یا چنانچه می خواهید فقط صدایتان را ارسال کنید می توانید از یک میکروفن پیزوالکتریکی که با مدار تغذیه گشته است استفاده کنید. (کیفیت این میکروفن خیلی خوب نیست، اما اگر صرفا علاقه مند به صحبت کردن هستید کافیست.) برای آنتن می توانید از دیپل باز یا مسطح زمینی استفاده کنید. قبل از اینکه شروع به استفاده از فرستنده کنید یا هر وقت می خواهید فرکانس کارش را عوض کنید، روندی که در زیر شرح داده شده را دنبال کنید.

لیست قطعات

R1 = 220K
R2 = 4,7K
R3 = R4 = 10K
R5 = 82 Ohm
R = 150Ohm 1/2W x2 *
VR1 = 22K trimmer

C1 = C2 = 4,7uF 25V electrolytic
C3 = C13 = 4,7nF ceramic
C4 = C14 = 1nF ceramic
C5 = C6 = 470pF ceramic
C7 = 11pF ceramic
C8 = 3-10pF trimmer
C9 = C12 = 7-35pF trimmer
C10 = C11 = 10-60pF trimmer
C15 = 4-20pF trimmer
C16 = 22nF ceramic *

L1 = 4 turns of silver coated wire at 5.5mm diameterچهار دور سیم نقره روکش دار با قطر 5/5 میلیمتر
L2 = 6 turns of silver coated wire at 5.5mm diameter شش دور سیم نقره روکش دار با قطر 5/5 میلیمتر
L3 = 3 turns of silver coated wire at 5.5mm diameter سه دور سیم نقره روکش دار با قطر 5/5 میلیمتر
L4 = printed on PCBروی برد پرینت شده است                                                   
L5 = 5 turns of silver coated wire at 7.5mm diameterپنج دور سیم نقره روکش دار با قطر 5/7 میلیمتر

RFC1=RFC2=RFC3= VK200 RFC tsok

TR1 = TR2 = 2N2219 NPN
TR3 = 2N3553 NPN
TR4 = BC547/BC548 NPN
D1 = 1N4148 diode *
MIC = crystalic microphone

یادآوری : قطعاتی که با * علامت گذاری شده اند برای تنظیم فرستنده در شرایطی است که شما اتصال موج ساکن ندارید.

تنظیمات

            اگر انتظار دارید فرستنده قادر به تحویل بیشترین خروجی در هر زمانی باشد، شما باید همه طبقه های آر-اف را با هم، هم تراز کنید تا اطمینان یابید که بیشترین انرژی بین آنها منتقل می شود. برای این کار دو راه وجود دارد، یکی مشروط بر اینکه شما SWR متر داشته باشید در غیر اینصورت هم راهی برای دنبال کردن وجود دارد.(توضیح اینکه SWR متر دستگاهی است برای اندازه گیری مقدار انرژی رادیویی که به آنتن داده شده و به فرستنده منعکس می گردد.) اگر SWR متر دارید فرستنده را روشن کنید، در حالی که به خروجی فرستنده به طور سری با آنتن متصل است، C15 را  برای قرار دادن نوسانساز در فرکانسی که برای تشعشع انتخاب کرده اید بچرخانید. سپس تنظیم خازنهای متغیر C8 , C9 , C10 , C12 و C11 را آغاز کنید تا زمانی که بیشترین قدرت را در خروجی SWR متر به دست آورید. برای آنهایی که دستگاه SWR متر ندارند نیز روشی وجود دارد که نتایج رضایت بخشی در پی دارد. شما فقط باید مدار کوچک شکل 2 را بسازید که به خروجی فرستنده متصل شده و خروجی اش (بعد از C16 ) را در حالی به مولتی متر متصل کنید که روی رنج مناسبی از ولتاژ قرار دارد. C15 را برای فرکانس مورد نظر بچرخانید و برای رسیدن به بیشترین قدرت در مولتی متر، دیگر خازنهای متغیر را به شکلی که در بالا توضیح داده شد تنظیم کنید. اشکال این روش این است که شما فرستنده را با یک آنتن واقعی که به خروجی اش متصل است تراز نمی کنید و هم تراز کردن تنظیمات C11 و C12 برای یک تطبیق آنتن تمام عیار ضروری باشد. فراموش نکنید هر گاه آنتن یا فرکانس کار را تغییر دهید باید فرستنده تان را تنظیم کنید.

هشدار : در خروجی هر فرستنده ای جدا از تغییرات فرکانس اصلی، هارمونیک هایی موجود است که معمولا برد خیلی کوتاهی دارند. برای اینکه مطمئن شوید روی یکی از آنها تنظیم نشده اید، در هنگام تنظیم تا جاییکه ممکن است از گیرنده فاصله بگیرید، یا از یک اسپکتروم آنالایزر (طیف سنج) برای دیدن طیف خروجی استفاده کنید تا مطمئن شوید فرستنده را در فرکانس صحیح تنظیم می کنید.

(توجه : اسپکتروم آنالایزر دستگاهی است که سیکنال های مختلف را بر مبنای فرکانس روی صفحه نمایش می دهد و قیمت آن حتی به پنجاه ملیون تومان هم می رسد )

هشدار

            بسته های لوازم آماده مونتاژ، صرفا آموزشی هستند. اگر آنها به عنوان بخشی از دستگاه بزرگتری استفاده شدند و صدمه ای به آن وارد شده است، شرکت ما هر گونه مسولیتی را از خود سلب می کند. هنگامی که با علاقه زیاد از قطعات برقی، منبع تغذیه دستی و تجهیزات استفاده می کنید، از معیارهای ایمنی که توسط مشخصات و آیین نامه های بین المللی توضیح داده شده اند پیروی کنید.

اخطار

            همه کیت های آر-اف جهت استفاده های آزمایشی و آزمایشگاهی فروخته شده اند. مالکیت و استفاده از آنها محدود به قوانینی است که در بین ایالات مختلف متفاوت است. درباره آنچه می توانید یا نمی توانید در ناحیه خود انجامش دهید اطلاعات به دست آورید و در محدوده های قانونی بمانید. اطمینان یابید که با آزمایشات خود مایه آزار و اذیت دیگران نمی شوید. بسته لوازم آماده مونتاژ به هیچ وجه مسولیت سوء استفاده از این محصولات را نمی پذیرد.

اگر فرستنده کار نمی کند

-کارتان را برای امکان وجود محل های اتصال خشک، اتصالی بین خطوط نزدیک به هم یا پسماندهای روغن لحیم که معمولا ایجاد مشکل می کنند، بررسی کنید. اتصالات خارجی را که به مدار می روند و از آن می آیند را برای دیدن اشتباه های احتمالی دوباره بررسی کنید.

-ببینید قطعاتی مفقود یا در جای اشتباه قرار داده نشده باشند.

-اطمینان یابید قطعات دو قطبی (دیودها) لحیم شده در جهت صحیح باشند.

-مطمئن شوید منبع تغذیه ولتاژ مناسب دارد و به طور صحیح به مدار متصل شده باشد.

-پروژه را برای قطعات معیوب و صدمه دیده بررسی کنید.

اگر همه چیز را بازرسی کردید و پروژه شما همچنان با شکست مواجه است، لطفا با خرده فروشی تماس بگیرید و خدمات مربوط به کیت آن را برای شما تعمیر خواهد کرد.

طرح الکترونیکی مدار

سخن مترجم

            علاقه مندان و دوست داران الکترونیک که مایل به ساخت این فرستنده هستید،با توجه به نوع میکروفن توصیه شده از سوی طراح مدار،که کیفیتی نامطلوب و جهت دریافت صدای محدود دارد،بخش کوچک دیگری به این مدار اضافه کردم که شامل پیش تقویت کننده ویژه میکروفن خازنی، جک ورودی سیگنال صدا، کلیدی برای انتخاب ورودی صدا و همچنین LED هایی برای نمایش حالت ورودی است.

به دلیل عدم دسترسی به سیم نقره، از سیم لاکی (مس) برای ساخت سیم پیچ ها استفاده کردم. ولی باید گفت که مقاومت نقره از مس در شرایط یکسان کمتر است و باعث افزایش ضریب کیفیت سلف های مدار می شود. از طرفی در طبقه نهایی مدار باعث افزایش جریان عبوری از سلف شده و آنتن را بهتر شارژ خواهد کرد. سپس برد مدار را دوباره طراحی کرده و ساختم که آن را در زیر می بینید. در این برد جمپر به کار نرفته و ساخت آن بسیار ساده می باشد و همچنین صد در صد عملی است. وجود جک ورودی سیگنال صدای خارجی این برد را بسیار کارا ساخته است. من سیگنال لازم برای جک ورودی را از کارت صدای کامپیوتر تامین کردم. پس از تنظیم فرستنده صدای بسیار مطلوب و با کیفیت از رادیو پخش می شد. باید تاکید کنم که این قوی ترین فرستنده ایست که تا به حال ساخته ام، به طوری که وقتی آن را روشن کردم، هارمونیک های آن باعث اشباع کل باند اف ام تا شعاع 50 متر شد و از آن به بعد میشد به دنبال موج اصلی روی باند جست و جو کرد . در صورت تنظیم صحیح، مدار پایداری فرکانسی بسیار خوبی خواهد داشت. سعی کنید روی ترانزیستور های یک و دو و به خصوص ترانزیستور سه گرما بر نصب کنید تا از سوختن آنها بر اثر حرارت جلوگیری کنید. در ضمن با این کار فرستنده پایداری فرکانسی بیشتری خواهد داشت، زیرا دامنه تغییر دمای ترانزیستورها را محدود می کنید. پس از مونتاژ، برد را با تینر و یک مسواک به خوبی بشویید. برای تغذیه فرستنده حتما از باتری استفاده کنید. دقت کنید باتری که شما از آن برای تغذیه استفاده می کنید باید توانایی جریان دهی یا آمپر بر ساعت کافی داشته باشد تا در طول آزمایش ولتاژش افت نکند، باتری سرب اسید چهار آمپر ساعت توصیه می شود.اگر به هر دلیلی نمی توانید یا نمی خواهید مدار را از روی یک عکس چاپ شده بسازید، که البته عدم کیفیت کافی برد نهایی قابل تایید است، می توانید از طریق Email با من تماس بگیرید تا فایل مدار مربوطه را برای شما ارسال کنم.این مدار اصلاح شده را در نرم افزار Protel2.7.1 طراحی کرده ام و سایز آن 100در50میلیمتر است.در صورتی که نتوانستید فایل دریافتی را به برد الکترونیک PCB تبدیل کنید برای دریافت بردالکترونیک ساخته شده مکاتبه کنید. اگر مایل به ساخت این پروژه نیستید و پروژه دیگری را که هنوز در مرحله شماتیک است در نظر دارید، نیز می توانید جهت طراحی برد پروژه نامه بدهید. نیز می توانید از شماره 09128011244استفاده کنید.

با امید موفقیت شما در این پروژه

سهند سیسیان

C1 (4uf7)           C2 (4uf7)           C3 (4NF7)          

C4 (1NF)            C5 (470PF)          C6 (470PF)          

C7 (11PF)           C8 (3-10PF)         C9 (7-35PF)        

C10 (10-60PF)       C11 (10-60PF)       C12 (7-35PF)       

C13 (4NF7)          C14 (1NF)           C15 (4-20PF)       

C17 (1uf)           C18 (4uf7)          C19 (4uf7)         

C20 (100NF)         H1 (13*13*10MM)     JACK1 (STERIO)     

L1 (4turns at 5.5m  L2 (6turns at 5.5m  L3 (3turns at 5.5m 

L4 (LENGTH:40MM)    L5 (5turns at 7.5m  LED1 (RED)         

LED2 (RED)          MIC (CAPACITIC)     R1 (220K)          

R2 (4K7)            R3 (10K)            R4 (10K)           

R5 (82R)            R6 (1M8)            R7 (1K5)           

R8 (560K)           R9 (820R)           R10 (4K7)          

R11 (4K7)           R12 (1K)            R13 (1K)           

R14 (2K2)           R15 (680R)          RFC1 (VK200RFC tso 

RFC2 (VK200RFC tso  RFC3 (VK200RFC tso  SW1 (2*2RANG)      

TR1 (2N2219)        TR2 (2N2219)        TR3 (2N3553)       

TR4 (BC547\BC548)   TR5 (BC547\BC548)   VR1 (50K)          

دو تصویر بالا که مربوط به PCB و جایگذاری قطعات است در سایز حقیقی می باشند .

استفاده از مطالب بالا با ذکر منبع مشکلی ایجاد نمی کند.

دانلود و ترجمه و تایپ و اصلاح برد : سهند سیسیان

Thomas alva eddison نام کامل آقای ادیسون است و صرفا به خاطر ارادت و علاقه به این دانشمند بزرگ انتخاب گردیده است، چرا که ایشان همواره برای من اسوه و سمبل مقاومت در برابر سختی های راه علم بوده است.

 

 

توضیحات بیشتر نویسنده ی وبلاگ ALL SARA :

1. سعی کنید در مدارات RF از لحیم کمتر ی استفاده کنید و به هیچ وجه از روغن لحیم استفاده نکنید.
2. محاسبه ی آنتن با سایز مناسب در برد مدار تاثیر زیادی دارد .
3. قبل از اقدام به ساخت مدار چند بار مطالب بالا را مطالعه کنید .
4. برای ثابت بودن فرکانس خروجی فرستنده از یک جعبه کاملا فلزی استفاده کنید و آن را به زمین مدار متصل کنید در این صورت آنتن نباید هیچ گونه اتصالی با جعبه داشته باشد .
5.  

توجه : ***هر گونه استفاده این مدار در صورتی که مقایر با قوانین کشور ها باشد به عهده ی خود فرد است و این وبلاگ هیچ مسئولیتی در قبال آن ندارد ***

دانلود رایگان PSPICE 9.1 student version

PSPICE 9.1 student version

این نرم افزار نیاز به معرفی ندارد اما کلاً این نرم افزار توانایی شبیه سازی مدارات انالوگ و دیجیتال را دارا میباشد و یکی از نرم افزار های مطرح در شاخه ی الکترونیک است پیشنهاد میکنم حتما از این نرم افزار استفاده کنید .
این نرم افزار نسخه ی رایگان است و هیج محدودیتی ندارد .
لینک دانلود :

Download PSPICE 9.1 student version

نرم افزارهایی برای PCB

نرم افزارهایی برای PCB

امیدوارم با این چند تا نرم افزار PCB که تو وبلاگ میگذارم مشکل دوستان تو ساخت PCB حل بشه .

توجه داشته باشید که تمامی این نرم افزار هارایگان هستند و تصاویر هرکدام بالای لینک آنها مشاهدی می شود  و حجم آنها هم نوشته شده است که فقط یکی از آنها حجمی بیش از 10 مگابایت دارد .

Download ExpressPCB     3.6 MB

Download EAGLE Layout Editor    6.5 MB

Download FreePCB    2.4 MB

Download PCB123    6.4 MB

Download TARGET 3001! V13 PCB-POOL�Edition      29.6 MB

لطفا نظرات خود را بیان کنید

در ALLSARA هر گونه کپی برداری از مطالب  مجاز است

عملکرد خازن در فیلتر

برای شروع نخست جملاتی را می گویم که بارها شنیده اید و بعد با آنها عملکرد خازن را در فیلتر ها بیان می کنم خازن دو صفحه دارد که در آنها الکترون را ذخیره می کند

خازن وسیله ای است برای ذخیره ی انرژی.

خازن در ولتاژac از خود مقاومت نشان می دهد ،اگر فرکانس ثابت باشد هر چه ظرفیت خازن بیشتر شود مقاومت آن کمتر می شود .اگر هم ظرفیت ثابت باشد و فرکانس بیشتر شود همچنین است . خازن در ولتاژ dc بعد از پر شدن مانند یک کلید عمل می کند (البته نه بطور کامل ،چرا که خازن خود دارای نشتی است و همیشه بعد از پر شدن از یک جریان برای ذخیره انژی به جای انرژِی از دست داده توسط جریان نشتی استفاده می کند،مقدار این جریان بستگی به مقدار نشتی خازن دارد).

دلیل راکتانس خازن در ولتاژهای ac مقدار ظرفیت خازن است .چرا که هر خازن بسته به ظرفیت صفحات خود قادر به ذخیره انرژی است.در جریان ac در هر نیم موج خازن الکترون ها را بر روی یک صفحه خود ذخیره می کند ،چرا که در هر نیم موج الکترون ها از یک جهت حرکت می کنند (اگر به فرض شما برق خانه خود را نگاه کنید acاست . یک بار حرکت الکترون ها از نول به فاز است و یک با از فاز به نول است.هرگاه که فاز منفی باشد حرکت الکترون ها از فاز به نول است و برعکس).در هر نیم چرخه (نیم سیکل) جهت جریان تنها در یک جهت است و در نیم سیکل دیگر جهت جریان بر عکس جهت جریان نیم سیکل قبلی است.هر خازن تنها به اندازه ظرفیتش قادر به ذخیره است و همچنین در هنگام پر شدن یک صفحه اش مانند یک مقاومت متغیر عمل می کند که پیوسته مقاومت آن به بالا می رود(این به دلیل این است که هر چه خازن پر تر شود جای کمتر برای ذخیره دارد ) و همچنین هنگامی که یک صفحه اش در حال تخلیه است (این به دلیل این است که هر چه صفحه بیشتر تخلیه شود از تعداد الکترونی که در آن است کمتر می شود ) .این دو دلیل که گفتم با این موضوع که هر چه یک نیم سیکل بیشتر طول بکشد بیشتر الکترون به سوی آن صفحه خازن که جهت منفی جریان به سوی آن است حرکت می کند و خازن که تنها به اندازه ظرفیتش قادر به ذخیره است ،وقتی پر شد دیگر بقیه الکترون ها را که از آن نیم سیکل می آید ذخیره نمی کند.(نیم موج،نیم چرخه ،نیم سیکل).یک نکته را بد نیست یاد آوری کرد که اگر به مدارات یکسو ساز پل نگاه کنیم ،به راحتی خواهید فهمید که آیا این نکته که در مورد حرکت الکترون ها در جریان AC گفته شده درست است یا نه.همانگونه که می دانید دیود یک سو ساز تنها در یک جهت اجازه عبور به الکترون ها می دهد (هر چند دیود شکست و بهمنی که به اختصار هر دو زنر یا همان شکست گفته می شوند علاوه بر این کار، کار دیگری هم می کنند و باید این را هم گفت امّا به دلیل اینکه بحث در مورد خازن است از توضیحات دیود به طور مفصل باید خود داری کرد)،یعنی وقتی که قطب منفی به N و قطب مثنت به P وصل باشد .اگر نگاه کنید دو دیودی که به خط منفی وصل شده ،یکی از آن دو به یک سیم جریان متناوب و دیود دیگر به سیم دیگر وصل شده ؛ولی ناحیه N هر دو به دو سیم جریان متناوب و P ها به خط منفی وصل است و این یعنی الکترون از هر کدام از سیم ها بیاید وارد خط منفی شود و اگر بخواهم در مورد دیود هایی که به خط مثبت وصل اند بگویم همین بس که بگویم به جای منفی بنویسید مثبت و به جای N بنویسید P و P را N در گفته بالا.اما گفتنی است که اگر می خوهید در مورد اینکه چرا از خازن در ساخت فیلتر استفاده می شود بدانید یک بار دیگر به متنی که تا اینجا خوانده اید نگاه کنید و ببینید که عملکرد خازن در جریان متناوب چیست . همانگونه که می بینید خازن در ولتاژac از خود مقاومت نشان می دهد ،اگر فرکانس ثابت باشد هر چه ظرفیت خازن بیشتر شود مقاومت آن کمتر می شود .اگر هم ظرفیت ثابت باشد و فرکانس بیشتر شود همچنین است . اگر باور ندارید به فرمول راکتانس خازن مراجعه کنید (یک تقسیم بر (دو پی در فرکانس در ظرفیت))، حتی بدون دادن فرکانس ها و یا ظرفیت های مختلف به فرمول و سنجش پاسخ های فرمول می شود فهمید که چه می شود ،مگر نه اینکه وقتی یک بر عددی تقسیم شود هر چه آن عدد بزگتر باشد حاصل کسر کوچک تر است .پس اگر فرکانس ما بیشتر شود یا ظرفیت ،مگر مخرج کسر بزگتر نمی شود.

وقتی که خازن این رفتار را دارد ،یعنی در فرکانس های مختلف از خود مقاومت متفاوتی نشان می دهد،می شود از آن برای تضعیف زیاد یک فرکانس استفاده کرد و در عوض فرکانس دلخواه را با تضعیف کمی انتقال داد(برای رسیدن به دلخواه باید زیان هم دید .نه اینکه هم خدا را خواست و هم خرما را و باید کمی تضعیف را به خاطر جلوگیری از عبور فرکانس های غیر مورد نیاز تحمل کنیم).اگر به فیلتر بالا گذر نگاه کنید می بینید که در این فیلتر یک خازن بین یکی از سیم ها و خروجی است.کار این خازن این است که با کمک یکی از کارهای طبیعی خود که همان مقاومت ظاهری(راکتانس)در جریان متناوب است ،فرکانس های از یک مقدار معین پایین را خیلی تضعیف کند و فرکانس های بالا تر از آن را عبور دهد با تضعیف کمی .البته مقاومتی که قبل از این خازن قرار دارد و دو سیم جریان ما را به هم متصل می کند، هم به کمک او آمده و اگر راکتانس خازن بیشتر از مقدار آن مقاومت شد جریان را به منبع باز گرداند (طبق این قانون که وقتی دو مقاومت داریم که هر دو به یک خط وصل اند و جریان را به مکان دلخواه خود هر یک انتقال می دهند ،مقاومتی که اهمش کمتر است جریان را عبور می دهد و آن که مقاومتش بیشتر است ول معتل است و باید خر بچراند).با کمک این مقاومت که بیانش بر دست رفت،آن فرکانس های خیلی تضعیف شده هم از خازن عبور نمی کنند ؛چرا که راکتانس بالای خازن در مقابل آنها است و اهم کم مقاومت به آنها خوش آمد می گوید و آنها باید از مقاومت دست و دلباز ما بروند ؛امّا مقاومت را به منبعی که از آن آمده اند باز می گرداند ،چرا که به دو خطی که از منبع می آید وصل است .البته می شود همین نکته را با کمی تغییر در مورد بقیه فیلتر ها به کار برد و اگر خود به مدارهای فیلتر پایین گذر و ...نگاه کنید خواهید دید که اگر بخواهیم کار خازن در آنها را هم توضیح دهیم دوباره کاری است

مولتی متر

در این پست قصد داریم شما را با ساده ترین دستگاه اندازگیری در آزمایشگاه برق آشنا کنیم.

مولتی متر:

مولتی متر ها امروزه در انواع مختلف دیجیتالی با قابلیت های متفاوت در بازار یافت می شود. برای شروع بد نیست با ساده ترین آن "مولتی متر selector ی " کار خود را آغاز کنیم.

در شمای کلی این دستگاه یک صفحه مدرج به همراه یک selector مشاهده می کنید. همانطور که از اسم آن مشهود است این دستگاه برای اندازگیری کمیت هایی مانند اختلاف پتانیسل- مقاومت- جریان طراحی گردیده و برای استفاده از selector دستگاه به ترتیب بر روی واژه های volt- ohm – ampere کمک گرفته می شود.
لازم به تذکر است روی دسته سلکتور نشانگری مو جود است که تعیین کننده دامنه کاری در اندازگیری های شما می باشد.
این دستگاه نیز مانند هر سیستم دیگری دارای دو ترمینال آند و کاتد می باشد. برای استفاده صحیح از دستگاه بایستی سیم مشکی را به ترمینال منفی و سیم قرمز را به ترمینال مثبت متصل کنید. حال دکمه power دستگاه را زده و هر نوع اندازگیری را می توانید شروع کنید.

حال فرض می کنیم که مقاوتی را که می خواهیم آزمایش کنیم 100 اهم باشد. با تو جه به اینکه سلکتور روی 1*R ایستاده عقربه عدد 100 را نشان میدهد و چنانچه رنگهای روی مقاومت پاک شده باشند در خواهیم یافت که مقاومت ما 100 اهمی است ولی اگر مقاومت ما از 5 کیلو اهم بیشتر باشد عقربه تقریبا روی علامت بینهایت می ایستد و ما در این مبنا نمی توانیم مقدار مقاومت را بخوانیم . از این رو سلکتور را روی R*10 قرار میدهیم.
R*10 به این معنی است که اگر عقربه هر عددی را نشان دهد آن عدد باید ضربدر 10 شود تا مقدار اصلی مقاوت را بتوانیم بخوانیم.

به عنوان مثال اگر مقاومت ما 10 کیلو اهم باشد عقربه روی یک کیلو اهم می ایستد و اگر یک کیلو را ضربدر 10 کنیم مقدار اصلی مقاومت که همان 10 کیلو اهم است به دست می آید. در این ردیف Range یا مبنا نیز بیشتر از 50 کیلو اهم را نمی توان خواند. پس اگر مقاومت ما از این مقدار بیشتر باشد باید سلکتور را روی R*100 قرار دهیم و همانطور مانند قبل هر چه عقربه نشان داد باید این دفعه ضربدر 100 کنیم.

مطلبی را که باید یاد آور شویم این است که هر وقت ما مبنا و یا رنج را در قسمت آزمایش مقاومتها عوض کنیم باید عقربه را "میزان" یا Adjust کنیم.

طریقه میزان کردن عقربه(calibration):
به این ترتیب است که اگر سلکتور را روی RX قرار دادیم باید دو سیم اهم متر را به هم وصل کنیم. در این صورت عقربه منحرف می شود و باید روی عدد صفر بایستد. چون مقاوتی بین دو سیم اهم متر وجود ندارد. ولی اگر اینطور نشد باید عقربه را با ولومی که سمت راست اهم متر با علامت اهم نشان داده شده میزان کنیم تا روی عدد صفر بی حرکت بماند و بعد مقاومت مورد نظر را آزمایش می کنیم .

حال به قسمت ولتاژها می پردازیم:
ابتدا از ولتاژ مستقیم DC.V شروع می کنیم. همانطور که میبینید این قسمت دارای شش مبنای اندازگیری است که از 0.25 ولت تا 1000 ولت مستقیم را می تواند اندازه بگیرد. طرز کار این قسمت نیز تقریبا مانند اهم است یعنی اگر سلکتور را روی 10 ولت قرار دهیم دستگاه ما حداکثر تا 10 ولت را می تواند نشان دهد.
این طبقه بندی اعداد را روی صفحه قسمتی که سه طبقه عدد قرار دارد می توانید ببینید. سمت چپ مدار نیز با DC.V و میلی آمپر مشخص شده . حال اگر شما خواسته باشید که یک باتری و یا منبع تغذیه جریان مستقیم را آزمایش کنید باید سیم مثبت دستگاه را به مثبت منبع تغذیه و سیم منفی دستگاه را به منفی منبع تغذیه وصل نمایید. اگر چنانچه باتری شما به عنوان مثال شش ولت است باید سلکتور را روی عدد 10 قرار دهید. در این صورت عقربه عدد 6 را نشان می دهد ولی اگر باتری شما از 10 ولت بیشتر و از 50 ولت کمتر بود باید سلکتور را روی عدد 50 قرار داد و چنانچه بیشتر بود روی 1000 ولت.

برای اندازگیری جریان مستقیم نیز مانند ولتاژ عمل میکنیم . یعنی اگر سلکتور را روی عدد 0.5 قرار دهیم دستگاه حداکثر تا 0.5 میلی آمپر میتواند اندازه بگیرد و اگر روی 10 باشد حداکثر 10 میلی آمپر و چنانچه روی 250 باشد تا 250 میلی آمپر.

تکنولوژی کابلها

تکنولوژی کابلها

یکی از اصلی ترین وسایل در صنعت برق هدایت این انرژی توسط سیم و کابل هاست .نقش کابل ها بسیار پر اهمیت است که می بایست اصول اولیه در انتخاب و نصب و کاربرد و شرایط  نگهداری از آن را به درستی اجرا نمود تا موجبات خسران در این سیستم نگردد. در این مبحث به کابلهای مورد استفاده در پست های برق فوق توزیع و انتقال می پردازیم . كابلهاي بكار رفته در پست‌هاي فشار قوي از لحاظ كاربرد و سطح ولتاژ به سه دسته كابلهاي فشار متوسط ، فشار ضعيف و كابلهاي فرمان سیستم های حفاظتی تقسيم‌بندي مي‌شوند. در انتخاب کابل ها دانستن خصوصیاتی همچون مواد عايقي ، جنس و تعداد هاديها، سطح مقطع هاديها، جنس غلاف و زره داراي اهمیت مي‌باشد . انتخاب صحیح کابل و نصب آن اهمیت دارد . انتخاب بدون رعایت اصول و استاندارد ها باعث تلفات بیش از اندازه در کابل و یا از بین رفتن خود کابل میشود . لذا با شناخت اصول و استانداردهای تعریف شده برای کابل ها سعی می کنیم بهره وری در این سیستم را به بیشینه برسانیم :

كابل‌ در حقيقت نوعي هادي است كه داراي پوشش عايقي مي‌باشد. ساختمان كابل از بخشهاي مختلفي تشكيل شده است كه عبارتند از هادي، عايق، پوسته عايق، پوسته هادي، پوسته فلزي، پركننده، زره و غلاف كه هر يك وظيفه خاصي را بعهده داشته و در مجموع قابليت هدايت الكتريكي و استقامت الكتريكي، مكانيكي و شيميايي كابل را برآورده مي‌سازند.

در ساختمان كابل‌ها به طور عمده دو دسته مواد هادي و عايق بكار مي‌روند. كابلها اغلب از هاديهايي در مركز، پوشش عايقي، پوسته در اطراف هادي و عايق، زره و غلاف بيروني جهت حفاظت در برابر اثرات شيميايي و مكانيكي تشكيل مي‌گردند.

شكل زیر برش مقطعي كابل را نشان مي‌دهد. پوسته بكار رفته در اطراف هادي براي جلوگيري از تخليه جزئي بين هادي و عايق بكار مي‌رود، به همين دليل بايد اتصالات اين پوسته با پوشش عايقي بطور كامل برقرار باشد.

پوسته فلزي كابل شامل سيم‌ها و نوارهايي است كه در راستاي طول كابل، در اطراف آن، زير يك غلاف بيروني پيچيده مي‌شوند. اين مجموعه مسيري را با امپدانس بسيار پايين براي جريان‌هاي اتصال كوتاه فراهم مي‌آورند.

برای برسی کابلها ابتدای امر باید واژه هایی که توسط آن کابلها را دسته بندی می کنیم را بشناسیم :

-  مغزي: هاديهاي قرار گرفته در داخل كابل كه وظيفه انتقال توان را بعهده دارند.

-  پوسته: لايه‌اي كه وظيفه كنترل ميدان الكتريكي را در درون عايق بعهده دارد. همچنين سطح يكنواختي را در مرزهاي عايقي ايجاد كرده و به پركردن فضاي خالي در اين مرزها كمك مي‌كند.

- غلاف: پوشش استوانه‌اي شكل يكپارچه و پيوسته فلزي يا غيرفلزي كه معمولاً اكسترودشده مي‌باشد.

- غلاف بيروني: غلاف غيرفلزي كه جهت اطمينان از حفاظت كابل در برابر عوامل خارجي، بر روي پوششهای فلزی بكار مي‌رود.

- غلاف فلزي: غلافي كه معمولاً از جنس سرب، آلياژ سرب، آلومينيوم و يا آلياژ آلومينيوم مي‌باشد و بصورت صاف يا موجدار بر روي مغزی‌(های) كابل بكار مي‌رود تا از لحاظ مكانيكي حفاظت آن را برآورده سازد.

- غلاف جداكننده: غلاف داخلي كه بين دو پوشش فلزي غير هم جنس بكار مي‌رود.

- زره: پوششي كه از نوار(ها) يا سيمهای فلزی تشكيل شده و عموماً جهت حفاظت كابل در برابر اثرات مكانيكی

خارجي بكار مي‌رود.

-  پوسته فلزي (شيلد): لايه فلزي زمين‌ شده‌اي كه جهت محدودكردن ميدان الكتريكي درون كابل و محافظت از آن در برابر اثرات الكتريكي خارجي بكار مي‌رود. غلاف فلزي و زره هم مي‌توانند نقش شيلد را بعهده بگيرند.

- پوسته هادي: پوسته‌اي الكتريكي كه از مواد فلزي يا غيرفلزي نيمه هادي تشكيل شده و روي مغزي‌هاي بهم تابيده بكار مي‌رود تا با يكنواخت كردن سطح خارجي هادي و ميدان روي آن از بروز تخليه جزئي در فواصل احتمالي بين عايق و هادي جلوگيري كند.

- پوسته عايق: پوسته‌اي الكتريكي كه از مواد غيرفلزي يا فلزي نيمه هادي تشكيل شده و عايق را مي‌پوشاند. اين پوسته با محدود كردن ميدان الكتريكي مغزي‌ها از تخليه جزئي و نشت جريان بين مغزي‌ها و ساير لايه‌هاي پوشاننده جلوگيري مي‌كند.

- پوشش داخلي: پوششي غيرفلزي كه مجموعه مغزي‌هاي (و در صورت وجود پركننده‌هاي) يك كابل چند مغزي را در بر گرفته و بر روي پوشش محافظ بكار مي‌رود.

- پركننده: موادي كه جهت پركردن فضاي خالي باقيمانده بين مغزي‌هاي يك هادي چند مغزي بكار مي‌رود.

- عايق ترموپلاستيك: عايق ساخته ‌شده از جنس پلاستيك كه در محدوده حرارتي مربوط به مشخصه پلاستيك، در اثر گرم شدن شل شده و در اثر سردكردن، مجدداً سخت مي‌شود. اين نوع عايق در هنگام شل شدن انعطاف‌پذير بوده و قادر به شكل گرفتن مي‌باشد.

- عايق كراس لينك‌شده: عايق ساخته شده از مواد ترموپلاستيك يا كوپليمر يا تركيبي بر پايه يكي از اين مواد كه ساختار مولكولي داخلي آن تحت فعل و انفعالات شيميايي از قبيل جوش‌دادن و يا پروسه‌هاي فيزيكي از قبيل تابش، تغيير مي‌يابد.

 

 

 

خصوصیات کابلها :

تقسيم‌بندي هاديهاي بكاررفته در كابلهاي عايقي از دو ديدگاه صورت مي‌گيرد، كابلهاي با نصب ثابت و كابلهاي انعطاف‌پذير. در نصب ثابت دو نوع هادي وجود دارد. كلاس 1 تنها براي هاديهاي يكپارچه و كلاس 2 براي هاديهاي رشته‌اي. هاديهاي بكاررفته در كابلهاي انعطاف‌پذير نيز به دو كلاس 5 و 6 تقسيم مي‌شوند، كه هادي كلاس 6 انعطاف‌پذيرتر هستند .

هاديهاي يكپارچه از مس خالص، مس انيله ‌شده با روكش فلزي، آلومينيوم خالص يا آلياژ آلومينيوم ساخته مي‌شوند. سطح مقطع اين هاديها دايره‌اي مي‌باشد و مشخصات آنها در جدول زیر ارائه شده است. هاديهاي با سطح مقطع 25 ميليمتر مربع و بيشتر تنها جهت كاربردهاي خاص مي‌باشند. براي اين دسته از هاديها در صورتي كه كابل چند مغزي باشد، سطح مقطع هادي مي‌تواند دايره‌اي يا فرم داده شده باشد.

 

 

 

جدول مشخصات هاديهاي يكپارچه (كلاس 1)

 

 

سطح مقطع نامي mm^2	حداكثر مقاومت هادي در 20 درجه سانتيگراد(W/km)
	هادي مسي گرد		هادي آلومينيوم گرد يا فرم‌داده شده، بدون روكش، با پوشش فلزي يا با روكش فلزي
	بدون روكش	با پوشش فلزي
5/0	36	7/36	-
75/0	5/24	8/24	-
1	1/18	2/18	-
5/1	1/12	2/12	1/18
5/2	41/7	56/7	1/12
4	61/4	7/4	41/7
6	08/3	11/3	61/4
10	83/1	84/1	08/3
16	15/1	16/1	91/1
25	727/0	-	20/1
35	524/0	-	868/0
50	387/0	-	641/0
70	268/0	-	443/0
95	193/0	-	320/0
120	153/0	-	253/0
150	124/0	-	206/0
185	-	-	164/0
240	-	-	125/0
300	-	-	100/0

 

ابعاد هادي‌هاي كابل فشار متوسط و فشار ضعيف بايد به گونه‌اي باشد كه ظرفيت مناسب جهت حمل جريان مشخص شده را داشته باشند.

كليه كابلهاي قدرت تك ‌فاز بايد يك هادي با ابعاد مناسب جهت حمل جريان و يك هادي اتصال زمين كه مقدار ظرفيت جريان نامي آن حداقل 100درصد هادي فاز باشد، داشته باشند.در كابلهاي قدرت سه فاز بايد عمر سرويس‌دهي كابل حداقل برابر با عمر طراحي پست باشد.

كابل بايد مشخصه‌های عايق موردنياز را در محدوده‌های دمایی نامی خود و حداكثر دمای محيط و گرمای ايجاد‌شده توسط خود كابل، در حين سرويس‌دهی را حفظ  كند.

سه هادي با ابعاد مناسب و يك هادی با اتصال زمين با ظرفيت جريان نامي حداقل 58درصد هادي فاز، داشته باشند.

كليه كابلهاي قدرت و كنترل بايد از طول يكپارچه بوده و هيچ‌گونه اتصال در آن وجود نداشته باشد. هاديهاي متعلق به فيدرهاي مختلف و يا دسته سيم‌هاي مختلف نبايد در يك كابل قرار گيرند.

كابل CT و PT بايد چهارمغزي باشند به جز كابلهايي كه براي سيگنال‌هاي سنكرونيزاسيون مي‌باشند كه مي‌توانند2 مغزي داشته باشند.

اگر غلاف و اتصال آن نتواند در برابر حداكثر جريان 50 هرتز تخمين زده شده عبوري از غلاف به مدت 5/0 ثانيه در لحظه خطاي زمين، پايداري كند، هاديهاي زمين موازي بايد در طول كابل كشيده شوند . در صورتي كه كابل در محل مرطوبي نصب شود، علي‌الخصوص در مواردي كه در زمين دفن مي‌گردد، و نيز در مواردي كه درمحيط‌ هاي خورنده شيمايي نصب مي‌گردد بايد مشخصه‌هاي عايق خود را حفظ كند.

براي انتخاب كابلهاي قدرت، پارامترهاي زير بايد در نظر گرفته شود:

 

- ظرفيت عبور پيوسته جريان

- ظرفيت اتصال كوتاه

- افت ولتاژ

براي انتخاب كابلهاي كنترل پارامترهاي زير بايد در نظر گرفته شود:

- افت ولتاژ مجاز

- ضرايب بار و اضافه جريان ترانسفورماتورهاي اندازه‌گيري

- بزرگترين جريان بار

 

- كابل قدرت فشار متوسط ، فشار ضعيف و كابلهاي كنترل و حفاظت بايد داراي لايه‌هاي زير باشند:

 

- پوسته‌ هادي (تنها براي كابلهاي فشار متوسط):پوسته هادي بايد از تركيبات نيمه هادي اكسترودشده باشد.

 

- عايق‌بندي : كليه كابلهاي فشار ضعيف و كنترل و حفاظت بايد عايق PVC مقاوم در برابر آتش داشته باشند. كابلهاي فشار متوسط بايد داراي عايق XLPE (پلي‌اتيلن كرانس لينك شده)، مناسب براي كلاس مربوطه باشند.

 

- پوشش عايق: پوشش PVC بايد بر روي عايق هاديهاي كابلهاي فشار ضعيف و حفاظت و كنترل بكار رود اين پوشش بايد بدون هيچ مشكلي جدا شود. بعنوان مثال هنگامي كه كابل در حال نصب مي‌باشد، عايق هاديها نبايد صدمه ببيند.

- غلاف ( تنها براي كابلهاي فشار متوسط و كنترل و حفاظت) : كليه كابلهاي مدارهاي CT و PT، مدارهاي كنترل و كابلهاي فشار متوسط بايد داراي غلاف سربي باشند، ضخامت غلاف سربي بايد به گونه‌اي باشد كه در برابر حداكثر جريان خطاي زمين به مدت 5/0 ثانيه پايداري نمايد.

- پوشش PVC (تنها براي كابلهاي فشار متوسط، كنترل و حفاظت): پوشش PVC بايد بر روي غلاف بكار رود تا غلاف و زره را از لحاظ الكتريكي از هم جدا كند.

- زره :كليه كابلهاي چندمغزي بايد داراي زرهي از نوارهاي فولاد گالوانيزه باشند. نوارهاي بكاررفته در زره كليد كابلهاي تك مغزي بايد از جنس مواد غيرمغناطيسي (آلومينيوم) باشند همچنين زره بايد در برابر حداكثر جريان خطاي زمين به مدت 5/0 ثانيه پايداري كند.

- غلاف كلي : كليد كابلها بايد بوسيله غلافي از جنس PVC پوشانده شوند. اين غلاف بايد ضداشتعال بوده و از مواد ضدآب تهيه شود.

- قرقره كابل : كليه كابل‌ها بايد بر روي قرقره‌اي پيچيده شوند كه قطر آن به اندازه كافي بزرگ باشد تا از تغيير مشخصه‌هاي فيزيكي هادي جلوگيري بعمل آيد. طراحي، ساختار و استحكام قرقره‌ها بايد به گونه‌اي باشد كه امكان حمل مطلوب هادي به مقصد موردنظر بدون هيچ‌گونه جابجايي، ساييدگي و يا ساير آسيب‌هاي ناشي از حمل و نقل، مسير باشد. قرقره‌ها بايد قادر به پايداري در برابر كليه تنش‌هاي ناشي از عمليات نصب باشند. هر انتهاي هادي بايد به طرز ايمن و مناسبي آب‌بندي و به قرقره بسته شود. علاوه بر علامتهاي موردنياز جهت حمل و نقل، هر قرقره بايد داراي صفحه نشانه‌اي باشد كه شماره سريال، ابعاد و تعداد هاديها، طول هادي، فلش مشخص‌كننده انتهاي كابل، وزن كل و وزن خالص بر روي آن درج شود. علامتهاي مربوط به اندازه‌گيري بايد به فاصله هر 1 متر بر روي كابل فراهم گردد.

 

- طول كابل : كابل‌ها بايد در حداكثر طول ممكن جهت حمل و نقل، تهيه گردند. استوانه‌اي كه كابل بر روي آن پيچيده مي‌شود بايد بيش از يك تكه از كابل را شامل گردد.

 

- مشخصه‌هاي مغزي : كابل‌ها بايد بصورت زير براساس رنگ‌ كدگذاري شوند.

- رنگهاي قرمز، زرد و سبز جهت هاديهاي فاز

- سياه براي نوترال و ساير اتصالات

- زرد / سبز براي اتصالات زمين (تنها مورد كابل‌هاي فشار ضعيف)

- خاكستري براي مدار DC

هاديهاي كابل‌هاي كنترل بايد داراي نشانه‌گذاري عددي باشند. اين نشانه‌گذاري بايد از بهترين كيفيت پوده و نبايد بر اثر تماس در حين حمل و نقل پاك شود. همچنين شماره‌ها بايد قابل تشخيص باشند.

مشخصه‌هاي كابل و سازنده بايد در طول كابل و در جاي مناسب بصورت پيوسته آورده شود و داراي جزئيات زير باشد:

- نام و علامت تجاري سازنده

- سال توليد

- ولتاژ نامي

- تعداد مغزي‌ها و سطح مقطع

- طول كابل

 

 

- سيني كابل :

در صورتي كه از سيني كابل استفاده شود، سيني بايد از فولاد گالوانيزه گرم ساخته شود. ساختار سيني بايد به گونه‌اي باشد كه در صورت قرار گرفتن كابلها در سيني كابل، در نقطه مياني بين پايه‌هاي نگهدارنده آن بيش از 5/0 سانتيمتر شكم وجود نداشته باشد. نگهدارنده‌‌هاي كابل بايد به فاصله حداكثر 3 متر از هم قرار گيرند.

 

-  متعلقات كابل :

گلندهاي كابل بايد براي نوع كابل مورداستفاده مناسب باشند. گلند كابل بايد از فولاد ضد زنگ ساخته شود.

تعداد كافي نسبت پلاستيكي كابل بايد در نظر گرفته شود.

كليه تجهيزات و متعلقات جهت تكميل كابل‌كشي بايد مطابق با نيازهاي نصب فراهم گردد.

- سر كابل‌ها و كلمپ‌ها :

سركابل‌ها و كلمپ‌ها بايد در برابر حرارت قابل جمع‌شدن باشند.

سركابل بايد با كليه متعلقات لازم جهت نصب مطلوب، كامل گردد.

لعاب بايد صاف و سخت بوده و كليه بخشهاي چيني را كه در معرض هوا قراردارد كاملاً بپوشان و براي نصب خارج از ساختمان بايد به رنگ قهوه‌اي تيره باشد. چيني نبايد مستقيماً با مواد سخت پوشانده شود و در صورت نياز، بايد واشري بين چيني و قطعه اتصال قرار گيرد.

كليه سطوح كلمپ‌هاي چيني كه در تماس با واشر هستند بايد به دقت زمين شود و بدون لعاب باشد وسيله چفت و سب زره بايد قادر به بستن زره كابل باشد به گونه‌اي كه كلمپ در برابر هرگونه اتصال كوتاه ناشي از كنده شدن زره كه از بدنه گلند به اتصال‌دهنده‌ها جريان مي‌يابد ناپايداري نمايد.

 

- كابل كششي :

كليه كابل‌ها بايد در سيني كابل و يا در داكتها نصب شوند، بر روي صفحات فولادي محكم شوند و يا در شيارها و يا نمونه‌هايي در زمين خوابانده شوند.

يك سيستم مشترك براي شماره‌گذاري كابل بايد در مورد ساير وسايل نيز بكار گرفته شود.

كابلها بايد از تابش مستقيم آفتاب مصون بمانند، يعني كليه كابلهايي كه روي سطح زمين قرار دارند بايد پوشانده شوند يا در محفظه‌اي قرار گيرند.

كليه سوارخها و يا گوديهاي موجود در مجموعه كابل بايد بعد از اينكه كابل بوسيله مواد مقاوم در برابر آتش نصب گرديد، بسته شوند.

در صورتي كه كابل از زير جاده رد شود، بايد در درون لوله‌هايي قرار گرفته و حداقل 80 سانتيمتر زير سطح زمين دفن شوند.

هاديهاي درون اطاقك و بين جعبه ترمينال‌ها و تجهيزات بايد در مجراهاي پلاستيكي خوابانده شوند. كليد سيم‌كشي‌ها بايد علامت‌گذاري شود.

كابل‌هاي كنترل، هاديها و سيم‌هاي كنترل بايد داراي علامتگذاری باشند. انتهاي كابل بايد با يك شماره هادي مجزا و شماره كابل، علامتگذاري شود. هادي بايد علاوه بر آن با مشخصه‌هاي ترمينال خود علامتگذاري شود. مدارهاي كابل قدرت بايد علامتگذاري توان AC داشته باشند.

كابلهاي كنترل بايد با وسيله جداكننده مناسب از كابلهاي قدرت جدا شود.

كابلهايي كه در داخل ساختمان در درجه حرارت بالا نصب مي‌گردند بايد از مواد عايقي تشكيل شوند كه با نيازهاي مربوط به اين نوع محيط همخواني داشته باشد.

خطر آتش بايد با انتخاب كابلهايي كه غلافهاي مقاوم در برابر آتش دارند و با آرايش مناسب مسير كابلها، محدود گردد.

عواقب ناشي از آتش بايد با آرايش كابل بوسيله جداسازي فيزيكي يا ايجاد فاصله، محدود گردد.

جعبه‌ها و جعبه اتصالات بايد به اندازه كافي جا داشته باشد كه هاديها بتوانند به طرز مرتب و قابل اطمينان درون آن اتصال يابند و آرايش جعبه‌ ترمينال‌ها و جايگذاري آنها بايد به گونه‌‌اي باشد كه آزمون و تشخيص خطا به سهولت امكان‌پذير باشد. جعبه كنترل‌ها، جعبه اتصالات و كابلها بايد داراي ذخيره باشند تا در صورتي كه تجهيز اضافه‌اي در آينده نصب گرديد، حداقل گسترش در آنها موردنياز باشد.

به منظور افزايش در سطح مقطع، هاديها مي‌توانند بصورت مواردي نصب گردند. سطح مقطع هادي به گونه‌اي انتخاب مي‌گردد كه نيازي به موازي كردن بيش از دو هادي نباشد.

هادي كابل فشار متوسط و فشار ضعيف بايد از رشته سيم‌هاي مسي انيله شده نرم تشكيل شود.هادي كابل‌هاي كنترل و حفاظت بايد از حداقل 3 رشته مسي تشكيل شوند. مسطح مقطع اين رشته‌ها در مورد كابلهاي كنترل نبايد كمتر از 5/2 ميليمتر مربع و در مورد هاديهاي مدار CT و VT نبايد كمتر از 6 ميليمتر مربع باشد.

درهاديهاي رشته‌اي غيرمتراكم با سطح مقطع دايره (كلاس 2) ،اين هاديها از جنس مس خالص، مس انيله‌شده با پوشش فلزي، آلومينيوم خالص، آلياژ آلومينيوم با پوشش فلزي، آلومينيوم با روكش فلزي يا آلومينيوم داراي روكش و پوشش فلزي ساخته مي‌شوند.

سطح مقطع هاديها رشته‌اي آلومينيومي بيش از 10 ميليمتر مربع مي‌باشد، اما در كاربردهاي خاص سطوح مقطع 4 و 6 ميليمتر مربع نيز مي‌تواند استفاده شود. كليه سيمهاي بكاررفته در هاديهاي رشته‌اي كلاس 2 داراي سطح مقطع يكسان مي‌باشند.

 

- هاديهاي رشته‌اي متراكم با سطح مقطع دايره‌اي و فرم داده شده (كلاس 2)

اين نوع هاديها از جنس مس خالص، مس انيله‌شده با پوشش فلزي، آلومينيوم خالص يا آلياژ آلومينيوم مي‌باشند. سطح مقطع هاديهاي با سطح مقطع دايره‌اي 16 ميليمتر مربع و در مورد هاديهاي با سطح مقطع فرم داده شده 25 ميليمتر مربع و بيش از آن مي‌باشد.

نسبت قطر دو سيم با سطح مقطع متفاوت در اين هاديها حداكثر 2 مي‌باشد. تعداد سيمهاي بكاررفته در هر هادي و مقاومت آن در20 درجه سانتيگراد در جداول ارائه شده است.

 

1-3-2- هاديهاي انعطاف‌پذير (كلاس 5 و 6)

جنس اين نوع هاديها مس يا مس انيله ‌شده با پوشش فلزي است. سيمهاي بكاررفته در اين نوع هاديها داراي سطح مقطع يكسان مي‌باشند.

قطر سيمها و مقاومت هادي در 20 درجه سانتيگراد و ضريب تصحيح مقاومت هادي برحسب درجه حرارت در جداول ارائه شده است.

 

 

 

 

جدول مشخصات هاديهاي رشته‌اي

سطح مقطع نامي هادي (mm^2)	حداقل تعداد سيمهاي بكاررفته در هادي									حداكثر مقاومت هادي در 20 درجه سانتيگراد(W/km)
	هادي دايره‌اي (غيرمتراكم)			هادي دايره‌اي متراكم				هادي فرم		هادي مسي		هادي آلومينيوم با سيم‌هاي بدون روكش، با پوشش فلزي يا با روكش فلزي
										سيم بدون روكش	سيم‌هاي با پوشش فلزي
	مس	آلومينيوم		مس		آلومينيوم		مس	آلومينيوم
5/0	7	-	-		-		-		-	0/36	7/36	-
75/0	7	-	-		-		-		-	5/24	8/24	-
1	7	-	-		-		-		-	1/18	2/18	-
5/1	7	-	6		-		-		-	1/12	2/12	-
5/2	7	-	6		-		-		-	41/7	56/7	-
4	7	7	6		-		-		-	61/4	7/4	41/7
6	7	7	6		-		-		-	08/3	11/3	61/4
10	7	7	6		-		-		-	83/1	84/1	08/3
16	7	7	6		6		-		-	15/1	16/1	91/1
25	7	7	6		6		6		6	727/0	734/0	20/1
35	7	7	6		6		6		6	524/0	529/0	868/0
50	19	19	6		6		6		6	387/0	391/0	641/0
70	19	19	12		12		12		12	268/0	270/0	443/0
95	19	19	15		15		15		15	193/0	195/0	320/0
120	37	37	18		15		18		15	153/0	154/0	253/0
150	37	37	18		15		18		15	124/0	126/0	206/0
185	37	37	30		30		30		30	0991/0	100/0	164/0
240	61	61	34		30		34		30	0754/0	0762/0	125/0
300	61	61	34		30		34		30	0601/0	0607/0	100/0
400	61	61	53		53		53		53	0470/0	0475/0	0778/0
500	61	61	53		53		53		53	0366/0	0369/0	0605/0
630	91	91	53		53		53		53	0283/0	0284/0	0469/0
800	91	91	53		53		-		-	0221/0	0224/0	0367/0
1000	91	91	53		53		-		-	0176/0	0177/0	0291/0
1200	-	-	-		-		-		-	0151/0		0247/0
1400	-	-	-		-		-		-	0129/0		0212/0
1600	-	-	-		-		-		-	0113/0		0186/0
1800	-	-	-		-		-		-	0101/0		0165/0
2000	-	-	-		-		-		-	0090/0		0149/0

  

 

- كدگذاري كابل :

براساس استاندارد بین المللی VDE  شماره 0271كابلهاي قدرت و كنترل بصورت زير كد گذاري مي‌شوند.

 

1-8-1- كد كابل‌هاي با عايق پلاستيكي

A هادي آلومينيومي

Y عايق از نوع پلي وينيل كلرايد (PVC) ترموپلاستيك

2Y عايق از نوع پلي‌اتيلن (PE) ترموپلاستيك

2X عايق از نوع پلي‌اتيلن كراس لينك ‌شده (XLPE)

C هادي مسي هم ‌مركز

CW هادي مسي خالص بفرم پيچيده شده

CE هادي مسي هم مركز براي كابل ‌هاي سه مغزي

S شيلد مسي

SE شيلد مسي براي هر مغزي مجزا از كابل سه مغزي

K غلاف سربي

Y پوشش حفاظتي PVC بين شيلد مسي و يا هادي هم مركز و زره

F زره فولاد گالوانيزه بصورت سيم با مقطع تخت

R زره فولاد گالوانيزه بصورت سيم با مقطع گرد

G نوار فولاد گالوانيزه جلوگيري از پيچش

Y غلاف PVC

2Y غلاف PE

J كابل با مغزي‌هاي كدگذاري شده سبز / زرد (سبز / رنگ معمولي) (kv 1/6/0)

O كابل بدون مغزي‌هاي كدگذاري شده سبز / زرد (سبز / رنگ معمولي) (kv 1 / 6/0)

 

- كدگذاري براساس نوع و شكل هادی ‌هاي كابل :

RE هادي تك‌رشته‌اي مقطع گرد

RM هادي چندرشته‌اي مقطع گرد

SE هادي با رشته داراي مقطع قطاعي شكل

SM هادي كه هر رشته داراي مقطع قطاعي شكل و هر يك شامل چند رشته باشد.

RF هادي چند رشته‌اي مقطع گرد و قابل انعطاف

 

براي شناسائي كابلها از حروفي استفاده ميشود كه روي كابلها نوشته شده است برخي از اين حرف طبق

استاندارد المانV.D.E بشرح زير ميباشد:

N كابل با هادي مسي

NR كابل با هادي ألومينيوم

Y علامت عايق پرتو دور ميباشد

H علامت ورق متاليزه ميباشد

T سيم تحمل كننده در كابل كشي هوايي

R حفاظت فولادي نواري شكل

Y روكش كمربندي پرتو دور

R هادي دايره اي شكل ميباشد

E هادي يك رشته و دايرهاي ميباشد

M هادي چند رشته

S هادي بشكل مثلث

مثال :

روي كابلي نوشته شده Nyyre--0.6/1kv مشخصات آن چيست؟

N هادي از جنس مس

Y روكش هادي از جنس P.V.C

Y روكش كمربندي از جنس P.V.C

R هادي بشكل دايره ميباشد.(سطح مقطع كابل)

E هادي يك رشته و مفتولي ميباشد.

و حداكثر ولتاژ مجاز بين فاز و نول 600 ولت و حداكثر ولتاژ مجاز بين دو فاز حداكثر 1000ولت ميباشد.

شناسائي كابلها:

سايز سيمها و كابلها بر حسب سطح مقطع طبقه بندي شده و طبق جدول زير است:

0.5 - 0.75 - 1 - 1.5 - 2.5 - 4-6-10-16-25-35-50-70-95-120-150-185-240-300-400-500

براي مشخص نمودن يك كابل يا سيم ابتدا تعداد رشته و سپس سطح مقطع سيم از هاديها را ذكر ميكنند مانند

كابل 4*2 كه يعني كابلي كه دو رشته هادي به سطح مقطع 4 دارد .

در كابلها چند رشته و از سايز 16 به بالا سيمهاي فاز و نول داراي مقاطع مختلفند در اكثر كابلها سيم نول به

اندازه دو مرتبه از سيم فاز كمتر است اما در كابلهاي با سطح مقطع بالا اين اختلاف تا سه هم ميرسد سايز كابلها با هادي چند رشته به شرح زير ميباشد.

1.5*4 2.5*4 4*4 6*4 10*4 16*4 10+25*3 16+35*3 25+50*3 70+120*3 70+150*3 95+180*3 120+240*3

مثال : كابل 10+25*3 چه كابلي ميباشد؟

اين كابل سه هادي به سطح مقطع 25 ميليمتر مربع براي فازهاي اصلي و يك هادي به سطح مقطع 10 ميليمتر مربع براي نول دارد.

 

كابل‌هاي رايج در پست‌هاي فشار قوي:

 با توجه به كدهاي ارائه‌شده در فوق از انواع زير مي‌باشند:

 

- كابلهاي كنترل و حفاظت :

اين كابلها به منظور انتقال سيگنالهاي آنالوگ (بعنوان مثال جريان‌هاي عبوري از خط و يا ساير تجهيزات و ولتاژ نقاط مختلف پست) و سيگنال‌هاي ديجيتال (بعنوان مثال باز يا بسته كردن كليدها و فرمان‌هاي مربوطه)بكار مي‌روند. اين سيگنالها با اهداف كنترل و اندازه‌گيري (باز و بسته كردن خط و... اندازه‌گيري جريان، توان، انرژي و...) و حفاظت در نقاط مختلف پست مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

كابل‌هاي كنترل معمولاً با سيگنالهايي با ولتاژ و جريان پايين و در نتيجه قدرت كم سر و كار دارند. جهت بالا رفتن دقت عملكرد تجهيزات اندازه‌گيري و كنترل بايد ميزان اعوجاج و اختلاف بين ورودي و خروجي كابل كنترل حداقل گردد.

 

كابل  NYY-J

كابل با هادي مسي و عايق PVC ترموپلاستيك و غلاف PVC و كد رنگي مغزي‌ها.

اين نوع كابل براي كنترل‌، انتقال سيگنالها از جمله ترانسفورماتورهاي جريان و ولتاژ مورد استفاده قرار مي‌گيرد. كاربرد نوع كابل در مكانهايي است كه هيچ حفاظت خاصي در مقابل صدمات مكانيكي ضروري نباشد. همچنين اضافه بارهاي گذاري كوچكي را تحمل مي‌كنند.

 

 

كابل NTRGY – J (تا 7´2.5 يا 4´6) و كابل NYFGY (10´2.5 يا 4´10 به بالا)

كابل با هادي مسي، عايق PVC ترموپلاستيك، زره سيم فولادي گالوانيزه با مقطع گرد، نوار محافظ در مقابل پيچش مغزي‌ها از جنس سيم فولادي گالوانيزه مقطع گرد به همراه غلاف PVC‌ و كد رنگي مغزي‌ها.

اين نوع كابل براي كنترل، انتقال سيگنالها از جمله ترانسفورماتورهاي جريان و ولتاژ مورد بهره‌برداري قرار مي‌گيرد. كاربرد اين نوع كابل در مكانهايي است كه حفاظت قوي در مقابل صدمات مكانيكي ضروري مي‌باشد. اين نوع كابل اضافه ولتاژهاي گذراي كوچكي را مي‌تواند تحمل ‌نمايد. اين كابل داراي زره از نوع فولاد گالوانيزه شده مي‌باشد.

 

 

كابل NYCY

كابل يا هادي مسي و عايق PVC ترمو پلاستيك و هادي هم محور مسي و غلاف PVC

اين نوع كابل براي كنترل، انتقال سيگنالها از جمله ترانسفورماتورهاي جريان و ولتاژ بكار مي‌رود. كاربرد اين نوع كابل در مصارفي است كه اضافه ولتاژهاي ولتاژهاي گذرا ممكن است به آنها آسيب برسانند. بعنوان مثال در خطوط كه تجهيزات الكترونيكي را بهم متصل مي‌نمايند، بكار مي‌رود. حفاظت مكانيكي اغلب موردنياز نيست.

كابل NYY :كابل يا هادي مسي رشته‌اي و عايق PVC ترموپلاستيك و غلاف PVC.

كابل J-Y(ST)Y : اين كابلها براي كنترل از راه دور، اندازه‌گيري و ارسال سيگنالها و همچنين ارتباطات تلفني مورد استفاده قرار مي‌گيرند. اين كابلها اغلب در مناطق خشك، مرطوب و نصب در فضاي باز بكار مي‌روند.

 

- كابلهاي فشار متوسط و فشار ضعيف:

اين كابلها جهت عبور جريان بار و تغذيه توان مورد استفاده قرار مي‌گيرند. به كابلهاي با ولتاژ بيش از 1000 ولت كابلهاي فشار متوسط و به كابلهاي با ولتاژ نامي 1000 ولت يا كمتر كابل فشار ضعيف مي‌گويند.

اغلب کابلهای فشار متوسط جهت ولتاژ های 20 کیلو ولت در پستهای فوق توزیع و انتقال مورد استفاده قرار می گیرد . در انواع قدیمی تر و در بعضی پستهای موجود هنوز هم از کابلهای روغنی استفاده می گردد.

کاربرد ابررسانا

• کاربرد ابررسانا در سیم و کابل
• کاربرد ابررسانا در ترانسفورماتورها
• کاربرد ابررسانا در موتورها و ژنراتورها
• کاربرد ابررسانا در ذخیره سازهای مغناطیسی
• کاربرد ابررسانا در محدودسازهای جریان
• سوئيچهاي ابررسانا
• ابررساناها و ژنراتورهاي هيدروديناميك مغناطيسی

کاربرد ابررسانا در سیم و کابلكشف متحول كننده ابررساناهاي دما بالا در سال 1986 منجر به تحول و توليد نوع جديدي از كابلها در سيستمهاي قدرت شد. در ايالات متحده، اروپا و ژاپن رقابت سختي بر روي تجارت توليد آينده كابلهاي ابررسانائي وجود دارد. قابليت هدايت جريان برق در كابلهاي HTSبالغ بر 100 بار بيشتر از هاديهاي آلومينيومي و مسي متداول مي‌باشد. اندازه، وزن و مقاومت اين نوع كابلها از كابلهاي معمولي بهتر بوده و امروزه توليدكنندگان تجهيزات الكتريكي در سراسر دنيا سعي دارند با استفاده از تكنولوژي HTS باعث كاهش هزينه‌ها و افزايش ظرفيت و قابليت اطمينان سيستمهاي قدرت شوند.

کاربرد ابررسانا در ترانسفورماتورها
استفاده از مواد ابررسانا در سيم‌بندي ترانسفورماتورها باعث 50% كاهش در تلفات، وزن و ابعاد ترانسفورماتور نسبت به انواع متداول ترانسفورماتورهاي روغني شده و به علاوه تأثير قابل توجهي نيز در افزايش بازده، كاهش افت ولتاژ و افزايش ظرفيت اضافه بار ترانسفورماتور دارد. استفاده از ترانسفورماتورهاي ابررسانا با توجه به حجم كم و عدم استفاده از روغن براي خنك‌سازي، نقش قابل ملاحظه‌اي در بهبود فضاي شهري و كاهش هزينه‌هاي زيست محيطي خواهد داشت.

کاربرد ابررسانا در موتورها و ژنراتورها
درصورت استفاده از سيمهاي ابررسانا به جاي سيمهاي مسي در روتور ماشينهاي القايي، تلفات، حجم، وزن و قيمت آنها كاهش قابل ملاحظه‌اي خواهد داشت و با افزايش بازده، صرفه‌جويي قابل توجهي در انرژي الكتريكي صورت مي‌گيرد. كويل ژنراتورهاي سنكرون نيز با مواد ابررساناي سراميكي قابل ساخت مي‌باشد كه منجر به افزايش قابل توجهي در بازده ژنراتور خواهد شد. به علاوه تكنولوژي ابررسانا امروزه در ساخت كندانسورهاي سنكرون نيز كاربرد دارد. كندانسورهاي ابررسانا داراي بازده بيشتر، هزينه نگهداري كمتر و قابليت انعطاف بهتري هستند.

کاربرد ابررسانا در ذخیره سازهای مغناطیسی
در سيستم قدرت بين قدرتهاي الکتريکي توليدي و مصرفي تعادل لحظه‌اي برقرار است و هيچگونه ذخيره انرژي در آن صورت نمي‌گيرد. بنابراين توليد شبکه ناچار به تبعيت از منحني مصرف است كه غير اقتصادي مي‌باشد. ابرساناي ذخيره کننده انرژي مغناطيسي (SMES) وسيله‌اي است كه براي ذخيره کردن انرژي، بهبود پايداري سيستم قدرت و کم کردن نوسانات قابل استفاده مي‌باشد. اين انرژي توسط ميدان مغناطيسي که توسط جريان مستقيم ايجاد مي‌شود ذخيره مي‌شود. ابرساناي ذخيره کننده انرژي مغناطيسي هزاران بار قابليت شارژ و دشارژ دارد بدون اينکه تغييري در خواص مغناطيس آن ايجاد شود. ويژگي ابر رسانايي سيم پيچ نيز موجب مي‌شود که راندمان رفت و برگشت فرايند ذخيره انرژي بسيار بالا و در حدود  95% باشد. اولين نظريه‌ها در مورد اين سيستم در سال 1969 توسط فريه مطرح شد. وي طرح ساخت سيم‌پيچ مارپيچي بزرگي را که توانايي ذخيره انرژي روزانه براي تمامي فرانسه را داشت ارائه كرد که به خاطر هزينه ساخت بسيار زياد آن پيگيري نشد. در سال 1971 تحقيقات در آمريکا در دانشگاه ويسکانسين براي فهميدن بحثهاي بنيادي اثر متقابل بين انرژي ذخيره شده و سيستم‌هاي چند فاز به ساخت اولين دستگاه انجاميد. شركت هيتاچي در سال 1986 يک دستگاه SMES به ظرفيت 5 مگاژول را آزمايش کرد. در سال 1998 نيز ذخيره‌ساز 360 مگاژول توسط شركت ايستك در ژاپن ساخته شد. علاوه بر ذخيره‌سازي انرژي به منظور تراز منحني مصرف و افزايش ضريب بار، سيستم‌هاي مورد اشاره با اهداف ديگري نيز مورد توجه قرار گرفته‌اند. بروز اغتشاشهاي مختلف در شبکه قدرت از جمله تغييرات ناگهاني بار، قطع و وصل خطوط انتقال و ... به عدم تعادل سيستم مي‌انجامد. در اين شرايط انرژي جنبشي محور ژنراتورهاي سنکرون مجبور به تأمين افزايش انرژي ناشي از اختلال هستند و درصورت حفظ پايداري ديناميكي، حلقه‌هاي کنترل سيستم فعال شده و تعادل را برقرار مي‌سازند. اين روند، نوسان متغيرهاي مختلف مانند فرکانس، توان الکتريکي روي خطوط و... را موجب مي‌شود که مشکلات مختلفي را در بهره برداري از سيستم قدرت به دنبال دارد. اما اگر در سيستم مقداري انرژي ذخيره شده باشد، با مبادله سريع آن با شبکه در مواقع مورد نياز مي‌توان مشکلات فوق را کاهش داد. با توجه به اينكه در اين سيستم انرژي از صورت الکتريکي به صورت مغناطيسي و يا بر عکس تبديل مي‌شود، ذخيره‌ساز ابررسانايي داراي پاسخ ديناميکي سريع مي‌باشد و بنابراين مي‌تواند در جهت بهبود عملکرد ديناميکي نيز به کار رود. معمولاً واحدهاي ابررسانايي ذخيره انرژي را در دو مقياس ظرفيت بالا يعني حدود 1800 مگاژول براي تراز منحني مصرف، و ظرفيت پايين (چندين مگا ژول) به منظور افزايش ميرايي نوسانات و بهبود پايداري سيستم مي‌سازند. سيم پيچ ابررسانا از طريق مبدل به سيستم قدرت متصل و شارژ مي‌شود و با کنترل زاويه آتش تريسيتورها ولتاژ DC دو سر سيم پيچ ابررسانا به طور پيوسته در بازة وسيعي از مقادير ولتاژهاي مثبت ومنفي قابل کنترل است. ورودي ذخيره‌ساز انرژي مي‌تواند تغييرات ولتاژ شبکه، تغيير فرکانس شبکه، تغيير سرعت ماشين سنکرون و... باشد و خروجي نيز توان دريافتي خواهد بود. مهم ترين قابليت SMESجداسازي و استقلال توليد از مصرف است که اين امر مزاياي متعددي از قبيل بهره برداري اقتصادي، بهبود عملکرد ديناميکي و کاهش آلودگي را به دنبال دارد. در کابرد AC جريان الکتريکي هنوز تلفات دارد اما اين تلفات مي‌تواند با طراحي مناسب کاهش پيدا کند. براي هر دوحالت کاري AC وDC انرژي زيادي قابل ذخيره‌سازي است. بهترين دماي عملكرد براي دستگاههاي مورد اشاره نيز 50 تا 77 درجه کلوين است.

کاربرد ابررسانا در محدودسازهای جریان خطاعلاوه بر موارد گفته شده، محدودسازهاي ابررسانائي جريان خطا يا SFCL نيز رده تازه‌اي از وسايل حفاظتي سيستم قدرت را ارائه مي‌كنند كه قادرند شبكه را از اضافه جريانهاي خطرناكي كه باعث قطعي پر هزينه برق و خسارت به قطعات حساس سيستم مي‌شوند حفاظت نمايند. اتصال كوتاه يكي از خطاهاي مهم در سيستم قدرت است كه در زمان وقوع، جريان خطا تا بيشتر از 10 برابر جريان نامي افزايش مي‌يابد و با رشد و گسترش شبكه‌هاي برق، به قدرت اتصال كوتاه شبكه نيز افزوده مي‌شود. توليد جريانهاي خطاي بزرگتر، ازدياد گرماي حاصله ناشي از عبور جريان القائي زياد در ژنراتورها، ترانسفورماتورها و ساير تجهيزات و همچنين كاهش قابليت اطمينان شبكه را در پي دارد. لذا عبور چنين جرياني از شبكه احتياج به تجهيزاتي دارد كه توانايي تحمل اين جريان را داشته باشند و جهت قطع اين جريان نيازمند كليدهايي با قدرت قطع بالا هستيم كه هزينه‌هاي سنگيني به سيستم تحميل مي‌كند. اما اگر به روشي بتوان پس از آشكارسازي خطا، جريان را محدود نمود، از نظر فني و اقتصادي صرفه‌جويي قابل توجهي صورت مي‌گيرد. انواع مختلفي از محدود كننده‌هاي خطا تا به حال براي شبكه‌هاي توزيع و انتقال معرفي شده‌اند كه ساده‌ترين آنها فيوزهاي معمولي است كه البته پس از هر بار وقوع اتصال كوتاه بايد تعويض شوند. از آنجاييكه جريان اتصال كوتاه در لحظات اوليه به خصوص در پريود اول موج جريان، داراي بيشترين دامنه است و بيشترين اثرات مخرب از همين سيكل‌هاي اوليه ناشي مي‌شود بايد محدودسازهاي جريان خطا بلافاصله بعد از وقوع خطا در مدار قرار گيرند. محدودكننده‌هاي جريان اتصال كوتاه طراحي شده در دهه‌هاي اخير، عناصري سري با تجهيزات شبكه هستند و وظيفه دارند جريان اتصال كوتاه مدار را قبل از رسيدن به مقدار حداكثر خود محدود نمايند به طوري كه توسط كليدهاي قدرت موجود قابل قطع باشند. اين تجهيزات در حالت عادي، مقاومت كمي در برابر عبور جريان از خود نشان مي‌دهند ولي پس از وقوع اتصال كوتاه و در لحظات اوليه شروع جريان، مقاومت آنها يكباره بزرگ شده و از بالا رفتن جريان اتصال كوتاه جلوگيري مي‌كنند. اين تجهيزات پس از هر بار عملكرد بايد قابل بازيابي بوده و در حالت ماندگار سيستم، باعث ايجاد اضافه ولتاژ و يا تزريق هارمونيك به سيستم نگردند. محدودسازهاي اوليه با استفاده از كليدهاي مكانيكي امپدانسي را در زمان خطا در مسير جريان قرار مي‌دادند. با ورود ادوات الكترونيك قدرت كليدهاي تريستوري براي اين موضوع مورد استفاده قرار گرفتند و مدارهاي متعددي از جمله مدارهاي امپدانس تشديد و ابررسانا، ارائه گرديده است. محدودكننده‌هاي ابررسانا در شرايط بهره‌برداري عادي سيستم يك سيم‌پيچ با خاصيت ابررسانايي بوده (مقاومت و افت ولتاژ كمي را باعث مي‌شود) ولي به محض وقوع اتصال كوتاه و افزايش جريان از يك حد معيني (جريان بحراني) سيم‌پيچ مربوط مقاومت بالايي از خود نشان مي‌دهد و به همين دليل جريان خطا كاهش مي‌يابد. عمل فوق در زمان كوتاهي انجام مي‌پذيرد و نياز به سيستم كشف خطا نمي‌باشد. برآورد اوليه بخش ابر رسانائي EPRI نشان مي‌دهد كه استفاده از محدودسازهاي ابررسانائي جريان يك بازار فروش با درآمد حدود 3 تا 7 ميليارد دلار در 15 سال آينده به وجود خواهد آورد.

سوئيچهاي ابررسانا

با تغيير در شدت ميدان مغناطيسي، امكان تغيير در وضعيت جسم ابررسانا از ابررسانايي به مقاومتي و برعكس امكانپذير است. بنابراين از مواد ابررسانا جهت انجام سوئيچينگ يا كليدزني نيز مي‌توان بهره گرفت. تحقيقات اوليه در اين زمينه از اواخر دهه 1950 ميلادي آغاز شد و كوششهايي براي استفاده از سوئيچهاي ابررسانا در مدارها و حافظه كامپيوترهاي بزرگ صورت گرفت. باك در سال 1956 مداري با نام كرايوترون شامل يك سيم‌پيچ نيوبيوم با دماي بحراني 3/9 درجه كلوين و هسته‌اي از سيم تانتالوم با دماي بحراني 4/4 درجه كلوين معرفي نمود كه با توجه دماي 2/4 درجه كلوين هليوم مايع، امكان تغيير وضعيت سيم تانتالوم در اثر ايجاد جريان الكتريكي و درنتيجه ميدان مغناطيسي در سيم‌پيچ نيبيوم وجود داشت. با توسعه دانش نيمه‌هادي، توجه به سوئيچهاي ابررسانا كاهش يافت اما حجم و تلفات كمتر، و سرعت بالاتر تراشه‌هاي ابررسانا نسبت به تراشه‌هاي نيمه‌هادي، استفاده از سلولهاي كرايوتروني و جايگزيني ابررسانا به جاي مدارهاي مسي را براي ساخت ابركامپيوترهاي بسيار سريع و كم تلفات، حتي با وجود پيشرفتهاي صنعت نيمه‌هادي توجيه‌پذير مي‌سازد. علاوه بر سلولهاي كرايوتروني كه با سرعت 1/0 ميكروثانيه در ساخت حافظه و تراشه‌هاي الكترونيك قابل استفاده است، از اتصالات جوزفسون كه مبناي عملكرد آنها، اثر تونل‌زني است نيز براي ساخت سوئيچهاي بسيار سريع و با سرعت 1/0 نانوثانيه (فركانس 10 گيگاهرتز) استفاده شده اما درمورد تكنولوژي ساخت آنها به تعداد زياد، پژوهشها ادامه دارد.

ابررساناها و ژنراتورهاي هيدروديناميك مغناطيسی

ژنراتورهاي هيدروديناميك مغناطيسي: اصول کلی ژنراتورهاي هيدروديناميك مغناطيسي (MHD) كه از سال 1959 پژوهشهايي براي توليد برق به وسيله آنها شروع شده و هنوز ادامه دارد،  بر اين اساس است که جريان گاز پلاسما (بسيار داغ) يا فلز مذاب از ميان ميدان مغناطيسی قوی عبور داده مي‌شود. با عبور گاز داغ يا فلز مذاب، در اثر ميدان مغناطيسي بسيار قوي موجود، يونهای مثبت و منفی به سمت الکترودهايي که در بالا و پايين جريان گاز پلاسما يا فاز مذاب قرار دارند، جذب مي‌شوند و مانند يك ژنراتور جريان مستقيم، توليد الكتريسيته را باعث مي‌شوند. قدرت الکتريکی اين ژنراتور جريان مستقيم با اينورترهای الکترونيک قدرت، به برق جريان متناوب تبديل و به شبکه متصل مي‌شود. با توجه به هزينه بالاي توليد الكتريسيته در ژنراتورهاي MHD، استفاده از آنها تنها به منظور يكنواختي منحني مصرف در زمانهاي پرباري شبكه مفيد است. سيم‌پيچهاي بزرگ ابررسانا كه از مواد ابررساناي متعارف مانند آلياژ نيوبيوم تيتانيوم ساخته شده‌اند براي توليد ميدانهاي مغناطيسي بسيار قوي مناسب و قابل استفاده است. اگر فاصله دو الكترود 1/0 متر، سرعت يونها 400 متر بر ثانيه و ميدان مغناطيسي 5 تسلا باشد، ولتاژ خروجي 200 ولت خواهد بود و در طول كانال 6 متري و با قطر يك متر، 40 مگاوات انرژي قابل توليد است. مزيت اصلي ژنرتورهاي MHD وزن نسبتاً كم آنها در مقايسه با ژنراتورهاي متعارف است كه استقبال از كاربرد آنها را در صنايع هوايي و دريايي موجب شده است.

چشم الکترونیکی چگونه کار می کند؟

اول بگذارید در مورد دزد گیرهایی که روی در و پنجره نصب می شوند و با بازکردن آنها شروع به جیغ کشیدن می کنند را یک توضیحی بدهم. روی درب و پنجره سنسورهایی هستند که به باز و بسته شدن در حساسند. این سنسورها دو تکه دارند که یکی روی چهارچوب و دیگری روی قسمت متحرک در و پنجره و درست روبه روی هم نصب می شوند. تکه ثابت حاوی یک کلید خیلی ساده فنر دار و تکه متحرک دارای یک آهن رباست. وقتی در بسته است و این دو تکه روی هم قرار دارند. نیروی آهنربا بر کشش فنر غلبه می کند و کلید را بسته نگاه می دارد اما به محض باز شدن در و کنار رفتن آهنربا فنر قطعه متحرک کلید را بالا می کشد و اتصال را قطع می کند. جعبه کنترل که کلید به آن متصل است این تغییر وضعیت را احساس کرده و آژیر دزد گیر را به کار می اندازد.

اما با مزه ترین بخش ماجرا همان چراغ های قرمز یا چشم های الکترونیکی است که به حرکت اجسام حساسند و انواع ساده ترشان را احتمالا روی درب فروشگاه ها دیده اید. این سیستم ها در واقع یک رادار ساده است که از یک فرستنده و گیرنده امواج مایکروویو ( یا فراصوت) تشکیل شده اند. فرستنده بطور پیوسته تپ هایی از این امواج را تولید و در فضا منتشر می کند. این امواج به اجسام و موانع موجود در محیط برخورد می کند و قسمتی از بازتاب هایشان به طرف گیرنده باز می گردد و یک الگوی بازتاب ایجاد می کند که شکل آن به نوع و چیدمان اشیاء موجود بستگی دارد. حلا وقتی که شما در را باز می کنید و در معرض تابش امواج قرار می گیرید بدن شما با انعکاس بخش جدیدی از امواج به طرف گیرنده الگوی بازتاب را تغییر می دهد. گیرنده این تغییر را حس کرده و سیگنالی به جعبه کنترل می فرستد که آپیر را به صدا در می آورد. البته انواع جدید این حسگرها بجای تابش پیوسته امواج(روش فعال) از روش منفعل بهره می برند. حتما می دانید که اجسام گرم و از جمله بدن انسان به طور پیوسته از خود امواج مادون قرمز تابش می کنند. بنابراین می توان صرفا با یگ گیرنده IR الگوی امواج مادون قرمز محیط را ثبت و تغییرات آن را کنترل کرد. در این وضعیت افزایش ناگهانی و شدید امواج رسیده از یک نقطه می تواند به معنی ورود یک موجود زنده به محدوده امواج باشد. البته این سیستم کاستی هایی دارد از جمله اینکه با یک پوشش مناسب می توان امواج مادون قرمز را تا حد زیادی را فیلتر کرد و سنسور را فریب داد یا اینکه از یک دزد خونسرد استفاده کرد! به نظر من سیستم چاه و کاه مطمن تر است!

لحیم کاری

لحیم

یکی از مهمترین مهارتهایی که شما برای ساختن روبات به آن احتیاج دارد لحیم کردن است.
لحیم کردن اتصال دو قطعه فلز به همدیگر از طریق ماده ای به نام قلع می باشد.زمانیکه شمابخواهید دو قطعه سیم مسی را بهم متصل کنید.آندو را به گونه ای روی همدیگر می گذارید.که بدنه لخت آن که روکش پلاستیکی ندارد روی هم قرار بگیرد.سپس نوک هویه را روی آن می گذاریم و قلع را نیز به این اتصال نزدیک می کنیم.زمانیکه قلع ذوب شود.و از حالت جامد خود خارج شود.سبب اتصال دو فلز به یکدیگر می شود.در این لحظه نوک هویه را از محل اتصال دور کنید.پس از مدت زمان کوتاهی قلع حالت روانی خودش را از دست میدهد.و کاملا سفت می شود.،و سبب اتصال دو سیم مسی به یکدیگر می شود.
هدف از لحیم کردن اتصال دو سیم مسی از طریق حرارت و قلع در کمترین زمان ممکن و پایدار ماندن این اتصال پس از لحیم کردن می باشد.قلعی که بر روی سیمها قرار می گیرد.مانع از فساد و زنگ خوردگی بدنه لخت سیمها می شود.لحیم کردن سیمهایی که دچار خوردگی و زنگ زندگی شده اند بسیار
مشکل است.

نکات هنگام لحیم کاری

در هنگام لحیم کردن به نکات زیر توجه کنید.

1-جا ییکه در آن لحیم می کنید.،تهویه خوبی داشته باشد.
2-در هنگام لحیم کردن در محیطی که دود سیگار موجود است قرار نگیرید.چرا که ترکیب دود سیگار
و گازی که در لحیم کردن متصاعد میشود.سبب تولید گاز خطرناکی به نام سیانیدمی شود.،که برای سلامت انسان مضر است.
3-پس از لحیم کردن دستهای خود را بشویید.
4-پس از هر بار لحیم کردن نوک هویه خود را با اسفنجی که بوسیله آب مرطوب شده است.،تمیز کنید.

هویه ها با اندازهای 30 وات یا بیشتر در بازار موجود هستند. هویه های با وات بالاتر ممکن است در هنگام لحیم کردن به مدارات الکترونیک یا برد شما آسیب برساند.هویه های با وات پایین نیز ممکن است رضایت شما را در لحیم کردن تامیین نکند.
هویه های 30وات برای کار شما ایده آل هستند. زمانییکه هویه گرم شد در کار کردن با آن دقت داشته باشید.که به خودتان آسیب نزنید.،پس از هر با لحیم کردن آنرا در محفظه ای که پایه هویه نامیده می شود.قرار دهید.،اگر هویه را به صورت آزاد بدون پایه هویه روی میز کارتان قرار دهید.به میز کارتان آسیب می زند.هیچ وقت با انگشتانتان گرمی نوک هویه را تست نکنید.
هنگامییکه نوک هویه را به اسفنج مرطوب شده توسط آب می زنید.،صدای جلز ولزی را می شنوید.
مراقب باشید هیچگاه قدرت وپهلوانی خود را با نوک هویه تست نکنید.
هنگام لحیم کردن پف و دودی را مشاهده خواهید کرد.قبل از لحیم کردن کمی صبر کنید.تا هویه حسابی گرم شود.سپس به لحیم کردن بپردازید.

منتاژکار

قبل از همه بگذارید کمی در باره ساخت پروژه بر روی برد مدار چاپی بگویم.برد از یک لایه نازک عایق ساخته شده که با یک لایه نازک مس پوشیده شده که به طریقی که اتصالات لازم بین عناصر مختلف را به وجود آورد شکل می گیرد.استفاده از یک برد مدار چاپی که به درستی طراحی شده باشد بسیار عالی است چرا که ساخت را سرعت می دهد و احتمال خطا را کم می کند. برای حفاظت از برد در برابر اکسید شدن و اطمینان از این که در شرایط مطلوب است در حین ساخت با یک جلا دهنده پوشیده می شود که در برابر اکسید شدن آن را حفاظت می کند و لحیم کاری را آسان می کند.

راه ساخت مدار لحیم کردن قطعات به برد است چطور انجام دادن آن موفقیت یا شکست شما را تعیین می کند این کار خیلی مشکل نیست واگر چند قانون رعایت شود مشکلی نخواهید داشت هویه شما نباید بیش از 40 وات باشد نوک آن همیشه باید تمیز نگه داشته شود .

انواع زیادی لحیم در بازار وجود دارد شما باید یک نوع با کیفیت را انتخاب کنید که شامل روغن کافی باشد تا یک لحیم کاری کامل را حتمی کند.

از روغن لحیم جداگانه استفاده نکنیدروغن لحیم زیاد باعث مشکلات زیاد می شود اما از روغن لحیم جدا می توانید بعد از چند پایه لحیم کردن برای تمیز کردن نوک هویه استفاده کنید.

برای لحیم کردن یک عنصر به درستی باید کار های زیر را انجام داد:

پایه های قطعه را تمیز کنید.

در فاصله های مناسب پایه ها را خم کنید وآنهارادر جای خود روی مدار چاپی قرار دهید ممکن است پایه بعضی عناصر ظخیم تر از سوراخ روی برد باشد سوراخ را بادقت فقط به اندازه پایه بزرگ کنید بزرگ شدن بیش از حد کار را مشکل می کند.

 هویه را بردارید وآن را به پایه قطعه بگذارید در حالی که سیم لحیم را نیز به آن نزدیک می کنید هویه باید پایه قطعه رادر نزدیکی برد مدار چاپی لمس کند. وقتی لحیم شروع به ذوب شدن می کند و دور پایه را می گیرد وبه قدر کافی ذوب می شود سیم لحیم را بردارید و چند ثانیه هویه را در همان حالت نگه دارید سپس آن را در امتداد پایه از محل بردارید برای سرد کردن هرگز به آن ندمید.

دقت کنید که بعضی قطعات با دمای بالا خراب می شوندبنابر این بیش از 5 ثانیه قطعه را گرم نکنید مراقب اتصال کوتاه شدن مدار به خاطر لحیم زیاد باشید اضافه پایه ها را قطع کنید مدار حاضر است روغن لحیم را حتماَ با یک حلال پاک کنید.

راجع به AVR و مقايسه آن با 8051

ساده ترين معماري ميكرو كنترلر، متشكل از يك ريز پردازنده، حافظه و درگاه ورودي/خروجي است. ريز پردازنده نيز متشكل از واحد پردازش مركز (CPU) و واحد كنترل (CU)است.
CPU درواقع مغز يك ريز پردازنده است و محلي است كه در آنجا تمام عمليات رياضي و منطقي ،انجام مي شود. واحد كنترل ، عمليات داخلي ريز پردازنده را كنترل مي كند و سيگنال هاي كنترلي را به ساير بخشهاي ريز پردازنده ارسال مي كند تا دستورالعمل ها ي مورد نظر انجام شوند.
حافظه بخش خيلي مهم از يك سيستم ميكرو كامپيوتري است. ما مي توانيم بر اساس به كارگيري حافظه، آن را به دو گروه دسته بندي كنيم: حافظه برنامه و حافظه داده . حافظه برنامه ، تمام كد برنامه را ذخيره مي كند. اين حافظه معمولاً از نوع حافظه فقط خواندني (ROM) مي باشد. انواع ديگري از حافظه ها نظير EPROM و حافظه هاي فلش EEPROM براي كاربردهايي كه حجم توليد پاييني دارند و همچنين هنگام پياده سازي برنامه به كار مي روند . حافظه داده از نوع حافظه خواندن / نوشتن (RAM) مي باشد . در كاربردهاي پيچيده كه به حجم بالايي از حافظه RAM نياز داريم ، امكان اضافه كردن تراشه هاي حافظه بيروني به اغلب ميكرو كنترلر ها وجود دارد.

 

درگاهها ورودي / خروجي (I/O )به سيگنال هاي ديجيتال بيروني امكان مي دهند كه با ميكرو كنترلر ارتباط پيدا كند. درگاههاي I/O معمولاً به صورت گروههاي 8 بيتي دسته بندي مي شوند و به هر گروه نيز نام خاصي اطلاق مي شود. به عنوان مثال ، ميكروكنترلر 8051 داراي 4 درگاه ورودي / خروجي 8 بيت مي باشد كه P3, P2, P1, P0 ناميده مي شوند. در تعدادي از ميكرو كنترلر ها ، جهت خطوط درگاه I/O قابل برنامه ريزي مي باشد. لذا بيت هاي مختلف يك درگاه را مي توان به صورت ورودي يا خروجي برنامه ريزي نمود. در برخي ديگر از ميكروكنترلرها (از جمله ميكروكنترلرهاي 8051) درگاههاي I/O به صورت دو طرفه مي باشند. هر خط از درگاه I/O اين گونه ميكرو كنترلرها را مي توان به صورت ورودي و يا خروجي مورد استفاده قرار داد . معمولاً ، اين گونه خطوط خروجي ، به همراه مقاومتهاي بالا كش بيروني به كار برده مي شوند.

میکرو کنترلر AVR به منظور اجرای دستورالعملهای قدرتمند در یک سیکل کلاک(ساعت) به اندازه کافی سریع است و می تواند برای شما آزادی عملی را که احتیاج دارید به منظور بهینه سازی توان مصرفی فراهم کند.

میکروکنترلر AVR بر مبنای معماری RISC(کاهش مجموعه ی دستورالعملهای کامپیوتر) پایه گذاری شده و مجموعه ای از دستورالعملها را که با 32 ثبات کار میکنند ترکیب می کند.

به کارگرفتن حافظه از نوع Flash که AVR ها به طور یکسان از آن بهره می برند از جمله مزایای آنها است.

یک میکرو AVR می تواند با استفاده از یک منبع تغذیه 2.7 تا 5.5 ولتی از طریق شش پین ساده در عرض چند ثانیه برنامه ریزی شود یا Program شود.

میکروهای AVR در هرجا که باشند با 1.8 ولت تا 5.5 ولت تغذیه می شوند البته با انواع توان پایین (Low Power)که موجودند.

راه حلهایی که AVR پیش پای شما می گذارد، برای یافتن نیازهای شما مناسب است:

با داشتن تنوعی باور نکردنی و اختیارات فراوان در کارایی محصولات AVR، آنها به عنوان محصولاتی که همیشه در رقابت ها پیروز هستند شناخته شدند.در همه محصولات AVR مجموعه ی دستورالعملها و معماری یکسان هستند بنابراین زمانی که حجم کدهای دستورالعمل شما که قرار است در میکرو دانلود شود به دلایلی افزایش یابد یعنی بیشتر از گنجایش میکرویی که شما در نظر گرفته اید شود می توانید از همان کدها استفاده کنید و در عوض آن را در یک میکروی با گنجایش بالاتر دانلود کنید.

توان مصرفی پایین:

* توان مصرفی پایین آنها برای استفاده بهینه از باتری و همچنین کاربرد میکرو در وسایل سیار و سفری طراحی شده که میکروهای جدید AVR با توان مصرفی کم از شش روش اضافی در مقدار توان مصرفی ، برای انجام عملیات بهره می برند.
* این میکروها تا مقدار 1.8 ولت قابل تغذیه هستند که این امر باعث طولانی تر شدن عمر باتری می شود.
* در میکروهای با توان پایین ، عملیات شبیه حالت Standby است یعنی میکرو می تواند تمام اعمال داخلی و جنبی را متوقف کند و کریستال خارجی را به همان وضعیت شش کلاک در هر چرخه رها کند!

نکات کلیدی و سودمند حافظه ی فلش خود برنامه ریز:

* قابلیت دوباره برنامه ریزی کردن بدون احتیاج به اجزای خارجی
* 128 بایت کوچک که به صورت فلش سکتور بندی شده اند
* داشتن مقدار متغیر در سایز بلوکه ی بوت (Boot Block)
* خواندن به هنگام نوشتن
* بسیار آسان برای استفاده
* کاهش یافتن زمان برنامه ریزی
* کنترل کردن برنامه ریزی به صورت سخت افزاری

راههای مختلف برای عمل برنامه ریزی:

موازی یا Parallel :

* یکی از سریعترین روشهای برنامه ریزی
* سازگار با برنامه نویس های(programmers) اصلی

خود برنامه ریزی توسط هر اتصال فیزیکی:

* برنامه ریزی توسط هر نوع واسطه ای از قبیل TWI و SPI و غیره
* دارا بودن امنیت صد درصد در بروزرسانی و کدکردن

ISP:

* واسطه سه سیمی محلی برای بروزرسانی سریع
* آسان و موثر در استفاده

واسطه JTAG :

* واسطه ای که تسلیم قانون IEEE 1149.1 است و می تواند به صورت NVM برنامه ریزی کند یعنی هنگام قطع جریان برق داده ها از بین نروند.استفاده از فیوزها و بیتهای قفل.
* بیشتر برای دیباگ کردن آنچیپ و به منظور تست استفاده می شود

مقايسه avr با 8051
مقایسه ما با تمام میکروهای 8 بیتی هست یعنی در مجموع میشه گفت AVR یه رقیب قدرتمند برای بقیه میکروهای قوی است و یه انقلاب بزرگ هم به شمار میره. هنوز هیچ میکرویی به سرعت بالای AVR در محاسبات دست پیدانکرده .در ضمن AVR قادره که محاسبات 16 بیتی رو هم انجام بده. شهار ATMEL هم اینکه شما پول یه میکرو 8 بیتی رو میدید ولی میتونید از قایلیتهای یک میکرو 16 بیتی استفاده کنید.
AVR از معماری RISC با تعداد دستورالعمل بالا بهره میبره که دربین میکروها کم نظیر هست. اکثر دستورالعمل های آن باوجود زیاد بودن تعداد دستورالعملها در یک سیکل انجام میشه.
این میکرو از مدهای کاهش توان به خوبی بهره برده و تایید کننده آن زیاد بودن مدهای کاهش توان آن و استفاده از تقسیم کلاک به صورت نرم افزاری است که در کمتر میکرویی دیده میشه.
AVR حتی برعکس میکروهای دیگه هیچ تقسیم کلاکی انجام نمیده(مثلا 8051 کلاک رو بر 12 و PIC که یه میکرو قدرتمند هست کلاک رو بر 4 تقسیم میکنه). این امر که AVR کلاک رو تقسیم نمیکنه موجب کاهش مصرف انژی و افزایش MIPS شده.

تکنولوژی بکار رفته در AVR موجب شده که حتی میتوان از آن در محیط های صنعتی و پر نویز براحتی از آن استفاده کرد(به گفته خود ATMEL والا هنوز خودم یه تست دقیق انجام ندادم ولی اون رو با یه فیبر یه رو و با یه کابل LCD تقریبا 20 سانتی و یا استفاده از باتری ماشین در کنار شمع پیکان غیر انژکتوری تست کردم ولی فقط در فاصله تقریبا 5-6 سانتی از اون صفحه LCD قاتی میکرد ولی نمیدونم میکرو هم ریست میشد یا نه .در ضمن قسمت تغذیه فقط از یک 7805 تشکیل شده بود. و این آزمایش هم برای خودم و هم برای چند تا از دوستانم که کارهای صنعتی انجام میدادن شگفت آور بود). اما به دلیل اینکه هنوز هیچ کسی اون رو تابه حال در محیط صنعتی تست نکرده و به دلیل اطمینان بالای PIC هیچ کسی دوست نداره اعتبار خودش رو به خطر بندازه.
یه جا یه مهندسه میگفت توی یه محط صنعتی که حتی کامپیوتر ریست میکرده PIC به خوبی کار خودشو انجام میداده!!!!!!!!!!

در ضمن AVR مجهز به آخرین امکانات مثل تایمر واچ داگ و برون اوت دیتکتور و مبدل های ADC و PWM است.
یکی از مهمترین بخشی که کمتر در هر میکرویی دیده میشه مقایسه کننده آنالوگ با گین 1 و 10 و 200 و .. است که بسته به میکرو فرق میکنه.
این مقایسه کننده میتونه تو ورودی مبدل ADC قرار بگیره . این بخش برای بعضی طراحان خیلی مهمه و اونا رو مجذوب خودش کرده.


خانواده میکروکنترلرهای AVR شامل طیف گسترده ای از آی سی ها است که از 8 پایه شروع و به 64 پایه ختم می شود. اما در بین این طیف گسترده تعدادی استفاده عمومی تری دارند مانند ATMEGA32 . که در تمام مثالهای آورده شده از این آی سی استفاده شده است .

مشخصات سخت افزاری ATMEGA32 :

شکل ظاهری و پایه ها:

ATMEGA32 در سه نوع بسته بندی PDIP با 40 پایه و TQFP با 44پایه و MLF با 44 پایه ساخته میشود که در بازار ایران بیشتر نوع PDIP موجود میباشد .

ATMRGA32 دارای چهار پورت 8بیتی ( 1 بایتی ) دارد که علاوه بر اینکه بعنوان یک پورت معمولی میتوانند باشند کارهای دیگری نیز انجام میدهند . بطور مثال PORTA میتواند بعنوان ورودی ADC (تبدیل ولتاژ آنالوگ به کد دیجیتال ) استفاده شود که این خاصیت های مختلف پورت در برنامه ای که نوشته میشود تعیین خواهد شد .
ولتاژ مصرفی این آی سی از 4.5 V تا 5.5V میتواند باشد .
فرکانس کار هم تا 16MHz میتواند انتخاب شود که تا 8MHz نیازی به کریستال خارجی نیست و در داخل خود آی سی میتواند تامین شود . فرکانس کار از جمله مواردی است که باید در برنامه تعیین شود . لازم به ذکر است که این فرکانس بدون هیچ تقسیمی به CPU داده میشود . بنابراین این خانواده از میکروکنترلرها سرعت بیشتری نسبت خانواده های دیگر دارند .
پایه ی شماره 9 نیز ریست سخت افزاری میباشد و برای عملکرد عادی آی سی نباید به جایی وصل شود و برای ریست کردن نیز باید به زمین وصل میشود .
پایه های 12 , 13 نیز برای استفاده از کریستال خارجی تعبیه شده است .


ساختار داخلی ATMGA32 :
برنامه ای که برای میکروکنترلر در کامپیوتر نوشته میشود وقتی که برای استفاده در آی سی ریخته میشود ( توسط پروگرامر مخصوص آن خانواده ) در مکانی از آن آی سی ذخیره خواهد شد بنام ROM . حال در ATMEGA32 مقدار این حافظه به 32KB ( 32 کیلوبایت ) میرسد .
در این آی سی مکانی برای ذخیره موقت اطلاعات یا همان RAM هم وجود دارد که مقدارش 2KB است .
در RAM اطلاعات فقط تا زمانی که انرژی الکتریکی موجود باشد خواهد ماند و با قطع باتری اطلاعات از دست خواهند رفت . به همین منظور در ATMEGA32 مکانی برای ذخیره اطلاعات وجود دارد که با قطع انرژی از دست نخواهند رفت . به این نوع حافظه ها EEPROM گفته میشود که در این آی سی مقدارش 1KB است و تا 100,000 بار میتواند پر و خالی شود .

نرم افزار
نرم افزار مورد نیاز برای برنامه نویسی :
حال میخواهیم طرز نوشتن برنامه برای میکروکنترلرهای خانواده ی AVR را شروع کنیم . پس برای اینکار نیاز به یک نرم افزار داریم که بتوانیم در آن برنامه ی خود را بنویسیم . یکی از نرم افزارهای قدرتمند برای انجام دادن اینکار نرم افزاریسیت بنام Bascom AVR . در این نرم افزار همانطور که از نامش معلوم است برنامه باید بزبان Basic که زبانی با سطح بالا (HLL) است نوشته شود . همچنین این نرم افزار دارای شبیه ساز داخلی برای تست کردن برنامه نوشته شده است که یکی از ویژگیهای این نرم افزار میباشد .

تحلیل برنامه

حال به توضیح تک به تک قسمتها میپردازیم :

۱:در قسمت معرفی آی سی از کلمه کلیدی $Regfile برای معرفی استفاده شده است . این دستور به این صورت است که باید بعد ازآن کلمه معرف آی سی مورد استفاده را در جلوی آن وارد کنیم . البته برای هر آی سی کلمه ی مخصوصی وجود دارد که برای ATMEGA32 باید کلمه ی M32def.dat را تایپ کرد . البته باید توجه داشت که این کلمه باید داخل یک جفت کوتیشن ( گ + Shift ) قرار گیرد :
$Regfile = “M32def.dat”

۲: در قسمت بعدی که تعیین فرکانس کاری است کلمه کلیدی $Crystal باید نوشته شود و آنرا باید مساوی با فرکانس کار بر حسب هرتز قرار داد :
$Crystal = 1000000

۳: حال به بخش معرفی سخت افزار رسیدیم . در این برنامه چون پورت B باید بتواند جریان بیرون دهد و سخت افزار خارجی ای که همان LED است را روشن کند بعنوان خروجی تعریف میشود . همیشه برای معرفی سخت افزار از کلمه کلیدی Config اسفاده میشود . پس برای خروجی کردن پورت B مینویسیم :
Config Portb = output

۴: چون در این برنامه نیازی به تعریف متغیری نبود به بخش برنامه اصلی میرویم و در این قسمت عددی را به پورت B خواهیم فرستاد تا طبق آن LED ها روشن شوند . البته ذکر این نکته لازم است که اگر بخواهیم عددی را در مبنای دودویی بنویسیم ابتدا باید &B را نوشته و بعد ععد مورد نظر را تایپ کنیم و همینطور برای نوشتن در مبنای هگز که &H تایپ میشود و اگر هیچکدام از کلمات ذکر شده را ننویسیم عدد در مبنای دسیمال محسوب میشود .

۵: در آخر برنامه نیز از کلمه کلیدی END برای مشخص نمودن پایان برنامه استفاده شده است .

LCD :
در کل دو نوع LCD وجود دارد . یکی از آنها را LCD کارکتری گویند که فقط قابلیت نمایش حروف و اعداد و کارکترهایی همچون ؟ و ! و غیره را دارد و نوع دیگر LCD گرافیکی است که قابلیتهای LCD گرافیکی بعلاوه ی نمایش تصویر در آن جمع شده اند . هدف ما در اینجا کار با LCD کارکتری خواهد بود .

معرفی LCD کارکتری :
LCD های کارکتری خود به چند نوع دیگر از لحاظ اندازه تقسیم بندی میشوند . که از LCD هایی با 1 سطر و 1 ستون آغاز میشوند تا اندازهایی مثل 4 سطر و 40 ستون که البته تمام آنها از 16پایه تشکیل شده اند.


برای راه اندازی LCD توسط AVR نیازی به دانستن جزئیات طرز کار LCD نیست . برای کار با LCD علاوه بر پایه های تغذیه و CONTRAST ( تنظیم روشنایی ) که باید مانند شکل مداری پایین بایاس شوند نیاز به 6 پایه ی دیگر است که عبارتند از پایه های :
RS , E , DB4 , DB5 , DB6 , DB7 .

تحلیل برنامه :

۱:برای تعیین نوع LCD از کلمات کلیدی Config و بعد از آن Lcd استفاده شده و آنها را مساوی نوع LCD مورد استفاده قرار میدهیم که در اینجا نوع مورد استفاده دارای 2 سطر و 16 ستون میباشد. پس بصورت زیر خواهیم نوشت :
Config Lcd = 16*2

۲: در مرحله ی بعد ترتیب وصل کردن پایه ها را معرفی خواهیم کرد و برای اینکار پایه هایی از LCD را که برای راه اندازی آن استفاده میشود و قبلا نیز گفته شده بود را مساوی پایه هایی از میکروکنترلر قرار میدهیم که میخواهیم به آنها وصل شود و البته این نوع راه اندازی توسط AVR را که تنها با شش پایه صورت میگیرد را نوع راه اندازی PIN میگویند . پس طبق سخت افزار نشان داده شده بصورت زیر خواهیم نوشت :
Config Lcdpin = pin , Rs = porta.0 , e = porta.1 , db4 = porta.2 , db5 = porta.3 , db6 = porta.4 , db7 = porta.5
( به علامت , بین بخشها دقت کنید . )

۳: بعد از انجام کارهای بالا که جزو بخش معرفی سخت افزار محسوب میشوند به سراغ برنامه اصلی میرویم که کار آن نمایش متن روی LCD است و برای انجام اینکار از کلمه کلیدی LCD و در جلوی آن متنی که باید نمایش داده شود استفاده میکنیم و باید توجه داشت که متن را باید داخل کوتیشن قرار داد .

۴: در انتهای برنامه نیز END را مینویسیم .

نحوه ی کامپایل برنامه و پروگرام کردن IC

کامپایل برنامه نوشته شده :
بعد از نوشتن برنامه باید آنرا کامپایل کرد تا اگر اشتباهی در تایپ کلمه ای وجود داشته باشد برای اصلاح آن اخطار داده شود و فایلهای از جمله فایل هگز که برای پروگرام کردن نیاز است ابجاد گردند . برای کامپایل برنامه همانطور که در تصویر بخش اول نمایش داده شده است باید از دکمه ی F7 استفاده کرد . با انجام اینکار برنامه ی ما کامپایل خواهد شد .
پروگرام کردن IC :
بعد از کامپایل برنامه نوبت به آن رسیده است که با نحوه ریختن برنامه داخل IC یا باصطلاح پروگرام کردن آشنا شوید . پس نیاز است که یک دستگاه پروگرامر مختص به خانواده AVR داشته باشید . برای پروگرام کردن میکروکنترلرهای خانواده AVR انواع مختلفی پروگرامر که از استانداردهای خاصی پیروی میکنند وجود دارد که مصرف عمومی تر را پروگرامهای نوع STK200/300 دارند که البته دارای مدار بسیار ساده ایست و برای پروگرام کردن از کابل LPT ( پرینتر ) استفاده میکند و در بازار هم بیشتر این نوع پروگرامر یافت میشود .
هنگامیکه میخواهیم کار پروگرام کردن را شروع کنیم ابتدا باید پروگرامر را به کامپوتر وصل نموده و بعد از توسط محیطی از نرم افزار Bascom AVR نوع آنرا برای کامپیوتر معرفی کنیم ( اینکار فقط یکبار انجام شود کافیست ) . برای شناساندن پروگرامر به کامپیوتر از منوی Option گزینه Programmer را انتخاب میکنیم :

بعد از انتخاب این گزینه کادر نمایش داده شده که در قسمت نمایش داده شده توسط خط قرمز نوع پروگرامر را انتخاب میکنیم :
بعد از انجام تنظیمات بالا میتوان آی سی را پروگرام کرد . به این صورت که
گزینه Program را انتخا ب میکنیم . بعد از انتخاب این گزینه کادر زیر باز خواهد شد که با کلیک روی آیکون مربوط آی سی پروگرام میشود .
همچنین دستگاههایی برای تست برنامه نوشته شده وجود دارند که روی آنها تمام وسایل مورد نیاز مانند LCD و Keypad و ... قرار دارد و کاربرمیتواند با سیم بندی ای که براحتی توسط کابلهای مخصوصی انجام میدهد پورتهای آی سی را به سخت افزارهای جانبی اتصال دهد و برنامه خود را مورد آزمایش قرار دهد . به این دستگاهها Emulator میگویند.

ترانزیستور تمام‌نوری

کنترل و تنظیم جریان نور در جامعه‌ی مبتنی بر ارتباطات راه دور امروز، امری لازم است. دانشمندان مؤسسه‌ی اپتیک کوانتوم ماکس‌پلانک خبر از کشف روشی برای تزویج فوتون‌ها و ارتعاش‌های مکانیکی دادند که کاربردهای زیادی در ارتباطات راه دور و فن‌آوری‌های اطلاعات کوانتومی دارد.

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز، پروفسور توبیاس کیپنبرگ (Tobias Kippenberg) و گروهش در آزمایشگاه فوتونیک و اندازه‌گیری‌های کوانتوم EPFL، راهی جدید برای تزویج نور و ارتعاش کشف کرده‌اند که طی مقاله‌ای در نسخه‌ی یازده نوامبر مجله‌ی ساینس منتشر شده است. با استفاده از این اکتشاف، آن‌ها دستگاهی ساخته‌اند که در آن باریکه‌ی نوری که در حال عبور از یک میکروتشدیدکننده (microresonator) است، توسط باریکه‌ی نور قوی‌تر دیگری قابل‌کنترل است. بنابراین، این دستگاه مشابه ترانزیستوری نوری عمل می‌کند که در آن یک باریکه‌ی نور، شدت باریکه‌ی دیگر را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

میکروتشدیدکننده‌ی نوری آن‌ها دو شاخصه دارد: نخست اینکه نور را در یک ساختار ریز شیشه‌ای به دام می‌اندازد و آن را به داخل ساختاری دایروی هدایت می‌کند. دوم اینکه این ساختار در فرکانس‌های تعریف‌شده‌ی مناسبی ارتعاش می‌کند. از آنجاکه این ساختار بسیار کوچک است (کسری از قطر یک تار موی انسان)، این فرکانس‌ها 000,10 مرتبه بزرگ‌تر از فرکانس ارتعاش شیشه‌ی لیوان هستند. زمانی‌که نور به داخل این قطعه تزریق می‌شود، فوتون‌ها نیرویی را از خود نشان می‌دهند که فشار تشعشع نامیده می‌شود و توسط تشدیدکننده تا اندازه‌ی زیادی افزایش می‌یابد. این فشار فزاینده باعث تغییر شکل محفظه می‌شود و نور را با ارتعاش‌های مکانیکی تزویج می‌کند. در صورت استفاده از دو باریکه‌ی نور، برهم‌کنش این دو لیزر با ارتعاش‌های مکانیکی منجر به نوعی «کلید» نوری می‌شود: لیزر «کنترلی»ِ قوی می‌تواند لیزر «پیرو»ِضعیف را مشابه ترانزیستوری الکتریکی قطع و وصل کند.

آلبرت شلیسر (Albert Schliesser)، پژوهشگر مؤسسه‌ی ماکس‌پلانک، توضیح می‌دهد: «ما بیش از دو سال است که می‌دانیم این مسأله به لحاظ تئوری امکان‌پذیر است.» امّا به اجرا درآوردن آن مشکل است. استفان ویس (Stefan Weis)، دانشجوی دوره‌ی دکترای EPFLو یکی از نویسندگان اصلی مقاله، یادآوری می‌کند: «وقتی‌که دانستیم کجا را جستجو کنیم، دقیقاً همان‌جا بود.» ساموئل دلگلیس (Samuel Deleglise)، دانشمند ارشد EPFL،هم خاطرنشان می‌کند: «توافق بین تئوری و آزمایش واقعاً تصادفی است.»

کاربردهای این اثر جدید، که OMIT (شفافیت القاشده‌‌ی اُپتومکانیکی یاoptomechanically-induced transparency) نامیده شده است، می‌تواند کارکردهای کاملاً جدیدی را برای فوتونیک فراهم کند. تبدیل‌های تشعشع‌به‌ارتعاش پیش از این به‌طورگسترده استفاده می‌شده‌اند: مثلاًدر تلفن‌های همراه، یک گیرنده تشعشع الکترومغناطیسی را به ارتعاش مکانیکی تبدیل می‌کند که امکان فیلتر مناسب سیگنال را مهیا می‌سازد. امّا انجام این نوع تبدیل به وسیله‌ی نور غیرممکن بوده است. به‌وسیله‌ی دستگاهی مبتنی بر OMIT، میدانی نوری برای اولین بار توانست به ارتعاش مکانیکی تبدیل شود. این مسأله می‌تواند گستره‌ی وسیعی از امکانات را به روی ارتباطات راه دور بگشاید. برای مثال، بافرهای نوری جدیدی می‌توانند طراحی شوند که قادر باشند اطلاعات نوری را تا چند ثانیه ذخیره کنند.

در سطحی بنیادی‌تر، پژوهشگران سراسر دنیا در حال تلاش برای یافتن راه‌هایی به‌منظور کنترل سیستم‌های اُپتومکانیکی در سطح کوانتومی بوده‌اند. تزویج قابل‌کلیدزنی که توسط گروه ماکس‌پلانک EPFL نشان داده شده است، می‌تواند به عنوان واسطه‌ی مهمی در سیستم‌های کوانتومی دورگه، جامعه را در غلبه بر این مشکل یاری کند.

خازنها

سطح تغييرات ولتاژ مستقيم استفاده مي شود . از خازن ها در مدارات بعنوان فيلتر هم استفاده مي شود . زيرا خازن ها به راحتي سيگنالهاي غير مستقيم AC را عبور مي دهند ولي مانع عبور سيگنالهاي مستقيم DC  مي شوند .

ظرفيت :

ظرفيت معياري براي اندازه گيري توانائي نگهداري انرژي الكتريكي است . ظرفيت زياد بدين معني است كه خازن قادر به نگهداري انرژي الكتريكي بيشتري است . واحد اندازه گيري ظرفيت فاراد است . 1 فاراد واحد بزرگي است و مشخص كننده ظرفيت بالا مي باشد . بنابراين استفاده  از واحدهاي كوچكتر نيز در خازنها مرسوم است . ميكروفاراد µF  ، نانوفاراد nF  و پيكوفاراد pF  واحدهاي كوچكتر فاراد هستند .

µ means 10^-6 (millionth), so 1000000µF = 1F

n means 10^-9 (thousand-millionth), so 1000nF = 1µF

p means 10^-12 (million-millionth), so 1000pF = 1nF

انواع مختلفي از خازن ها وجود دارند كه ميتوان از دو نوع اصلي آنها ، با پلاريته ( قطب دار ) و بدون پلاريته ( بدون قطب ) نام برد .

خازنهاي قطب دار :

الف - خازن هاي الكتروليت

در خازنهاي الكتروليت قطب مثبت و منفي بر روي بدنه آنها مشخص شده و بر اساس قطب ها در مدارات مورد استفاده قرار مي گيرند . دو نوع طراحي براي شكل اين خازن ها وجود دارد . يكي شكل اَكسيل كه در اين نوع پايه هاي يكي در طرف راست و ديگري در طرف چپ قرار دارد و ديگري راديال كه در اين نوع هر دو پايه خازن در يك طرف آن قرار دارد . در شكل نمونه اي از خازن اكسيل و راديال نشان داده شده است .

 

در خازن هاي الكتروليت ظرفيت آنها بصورت يك عدد بر روي بدنه شان نوشته شده است . همچنين ولتاژ تحمل خازن ها نيز بر روي بدنه آنها نوشته شده و هنگام انتخاب يك خازن بايد اين ولتاژ مد نظر قرار گيرد . اين خازن ها آسيبي نمي بينند مگر اينكه با هويه داغ شوند .

 

ب - خازن هاي تانتاليوم

خازن هاي تانتاليم هم از نوع قطب دار هستند و مانند خازنهاي الكتروليت معمولاً ولتاژ كمي دارند . اين خازن ها معمولاً در سايز هاي كوچك و البته گران تهيه مي شوند و بنابراين يك ظرفيت بالا را  در سايزي كوچك را ارائه مي دهند .

در خازنهاي تانتاليوم جديد ، ولتاژ و ظرفيت بر روي بدنه آنها نوشته شده ولي در انواع قديمي از يك نوار رنگي استفاده مي شود كه مثلا دو خط دارد ( براي دو رقم ) و يك نقطه رنگي براي تعداد صفرها وجود دارد كه ظرفيت بر حست ميكروفاراد را مشخص مي كنند . براي دو رقم اول كدهاي استاندارد رنگي استفاده مي شود ولي براي تعداد صفرها و محل رنگي ، رنگ خاكستري به معني × 0.01  و رنگ سفيد به معني × 0.1  است . نوار رنگي سوم نزديك به انتها ، ولتاژ را مشخص مي كند بطوري كه  اگر اين خط زرد باشد 3/6 ولت ، مشكي 10 ولت ، سبز 16 ولت ، آبي 20 ولت ، خاكستري 25 ولت و سفيد 30 ولت را نشان مي دهد .

براي مثال رنگهاي آبي - خاكستري و نقطه سياه به معني 68 ميكروفاراد است .

آبي - خاكستري و نقطه سفيد  به معني 8/6 ميكروفاراد است .

 

 

خازنهاي بدون قطب :

خازن هاي بدون قطب معمولا خازنهاي با ظرفيت كم هستند و ميتوان آنها را از هر طرف در مدارات مورد استفاده قرار داد . اين خازنها در برابر گرما تحمل بيشتري دارند و در ولتاژهاي بالاتر مثلا 50 ولت ، 250 ولت و ... عرضه مي شوند .

پيدا كردن ظرفيت اين خازنها كمي مشكل است چون انواع زيادي از اين نوع خازنها وجود دارد و سيستم هاي كد گذاري مختلفي براي آنها وجود دارد . در بسياري از خازن ها با ظرفيت كم ، ظرفيت بر روي خازن نوشته شده ولي هيچ واحد يا مضربي براي آن چاپ نشده و براي دانستن واحد بايد به دانش خودتان رجوع كنيد . براي مثال بر 1/0  به معني 0.1µF يا 100 نانوفاراد است . گاهي اوقات بر روي اين خازنها چنين نوشته مي شود  ( 4n7  ) به معني 7/4 نانوفاراد . در خازن هاي كوچك چنانچه نوشتن بر روي آنها مشكل باشد از شماره هاي كد دار بر روي خازن ها استفاده مي شود . در اين موارد عدد اول و دوم را نوشته و سپس به تعداد عدد سوم در مقابل آن صفر قرار دهيد تا ظرفيت بر حسب پيكوفاراد بدست ايد . بطور مثال اگر بر روي خازني عدد  102 چاپ شده باشد ، ظرفيت برابر خواهد بود با 1000 پيكوفاراد يا 1 نانوفاراد .

 

كد رنگي خازن ها :

در خازن هاي پليستر براي سالهاي زيادي  از كدهاي رنگي بر روي بدنه آنها استفاده مي شد . در اين كد ها سه رنگ اول ظرفيت را نشان مي دهند و رنگ چهارم تولرانس ا نشان مي دهد .

براي مثال قهوه اي - مشكي - نارنجي به معني 10000 پيكوفاراد يا 10 نانوفاراد است .

خازن هاي پليستر امروزه به وفور در مدارات الكترونيك مورد استفاده قرار مي گيرند . اين خازنها در برابر حرارت زياد معيوب مي شوند و بنابراين هنگام لحيمكاري بايد به اين نكته توجه داشت .

 

            

كد رنگي خازنها
رنگ	شماره
سياه	0
قهوه اي	1
قرمز	2
نارنجي	3
زرد	4
سبز	5
آبي	6
بنفش	7
خاكستري	8
سفيد	9

خازن ها با هر ظرفيتي وجود ندارند . بطور مثال خازن هاي 22 ميكروفاراد يا 47 ميكروفاراد وجود دارند ولي خازن هاي 25 ميكروفاراد يا 117 ميكروفاراد وجود ندارند .

دليل اينكار چنين است :

فرض كنيم بخواهيم خازن ها را با اختلاف ظرفيت ده تا ده تا بسازيم . مثلاً 10 و 20 و 30 و . . . به همين ترتيب . در ابتدا خوب بنظر مي رسد ولي وقتي كه به ظرفيت مثلاً 1000 برسيم چه رخ مي دهد ؟

مثلاً 1000 و 1010 و 1020 و . . . كه در اينصورت اختلاف بين خازن 1000 ميكروفاراد با 1010 ميكروفاراد بسيار كم است و فرقي با هم ندارند پس اين مسئله معقول بنظر نمي رسد .

براي ساختن يك رنج محسوس از ارزش خازن ها ، ميتوان براي اندازه ظرفيت از مضارب استاندارد 10 استفاده نمود . مثلاً 7/4 - 47 - 470 و . . .  و يا  2/2 - 220 - 2200 و . . .

 

 

خازن هاي متغير :

در مدارات تيونينگ راديوئي از اين خازن ها استفاده مي شود و به همين دليل به اين خازنها گاهي خازن تيونينگ هم اطلاق مي شود . ظرفيت اين خازن ها خيلي كم و در حدود 100 تا 500 پيكوفاراد است و بدليل ظرفيت پائين در مدارات تايمينگ مورد استفاده قرار نمي گيرند . در مدارات تايمينگ از خازن هاي ثابت استفاده مي شود و اگر نياز باشد دوره تناوب را تغيير دهيم ، اين عمل بكمك مقاومت انجام مي شود .

 

خازن هاي تريمر :

خازن هاي تريمر خازن هاي متغيير كوچك و با ظرفيت بسيار پائين هستند . ظرفيت اين خازن ها از حدود  1  تا 100 پيكوفاراد ماست و بيشتر در تيونرهاي مدارات با فركانس بالا مورد استفاده قرار مي گيرند .

منبع تغذیه

 اگر مصرف كننده اي به پريز وصل نباشد جرياني از آن كشيده نمي شود اما اگر يك وسيله برقي به آن وصل كنيم از آن جريان ميكشيم .

منبع ولتاژايده آل منبعي است كه ولتاژ توليدي آن ثابت باشد.مستقل ازمصرف كننده اي كه به آن متصل است .

منبع ولتاژ ايده آل وجود ندارد چون مي بينيم با افزايش جريان كشيده شده از منبع ولتاژ دو سرش كاهش مي يابد به همين دليل ولتاژ برق شهر در ساعات اوليه شب كم ميشود . كم شدن ولتاژ توليدي يك منبع را با در نظر گرفتن يك مقاومت داخلي براي آن توجيه ميكند .باتري ايده آل باتري است كه مقاومت داخلي اش صفر است.

 

 باطري:

 

به مجموعه اي كه انرژي شيميايي را به انرژي الكتريكي تبديل مي كند پيل مي گويند . يك باطري معمولا از يك يا چند پيل تشكيل شده است .

انواع باطري قلمي :

سايز بزرگ يا Size D

سايز متوسط يا Size C

سايز معمولي يا Size AA

سايز ريز يا Size AAA

 

باطري اي داريم كه از يك پيل يا سلول  تشكيل شده مانند باطري هاي معمولي 5/1 ولتي و باطري اي داريم كه از تعدادي پيل يا سلول تشكيل شده مانند باطري اتومبيل .

سلول هاي تشكيل دهنده ي باطري بر اساس قابليت شارژ شامل :

1-     سلول هاي اوليه ( غير قابل شارژ ) – داراي الكتروليت خشك ( خميري) شامل :

باطري كربن – روي ، باطري روي – كلرايد ، باطري قليايي ، باطري اكسيد نقره و باطري هاي مينياتوري و باطري هاي ليتيم

2-     سلول هاي ثانويه ( قابل شارژ ) – داراي الكتروليت تر ( مايع ) شامل :

باطري هاي اسيد سربي مثل باطري اتومبيل و باطري هاي نيكل كادميوم يا NC

ولتاژ نامي باطري ها مقداري است كه روي آن ها نوشته شده . در ضمن براي تست باطري بايد جريان اتصال كوتاه آن را اندازه گرفت . جريان اتصال كوتاه  باطري هاي سايز AA ، 2/2A است . و اين مقدار در باطري هاي سايز C ،  2/7 A و در باطري هاي سايز D  ، 3/2 A مي باشد .

سري و موازي بستن باطري ها :

براي افزايش ولتاژ باطري ها را سري مي بندند و براي افزايش جريان دهي يا افزايش ظرفيت باطري ها را موازي مي بندند .

براي سري بستن باطري ها بايد سر مثبت با سر منفي باطري ها بهم بسته شود و براي موازي بستن باطري ها حتما بايد سرهاي مثبت باطري ها بهم و سرهاي منفي هم بهم بسته شوند .

 

رگولاتورها یا نثبیت کنندهای  ولتا ژ( REGOLATOR):

رگولاتور ها وسیله ای برای تثبیت و ثابت نگه داشتن ولتاژ خروجی با توجه به ولتاژ ورودی و جریان بار.

 

رگولاتورها به سه دسته تقسیم میشوند که عبارت اند از:

الف- رگولاتورهای مثبت :

 این رگولاتور ها با شماره (78xx) شرو ع میشود که دو تا ایکس عددهای هستند که برای ولتاژ خروجی نمایش میدهند که عبارت اند از :

05= ولتاژ خروجی پنچ ولت است

09= ولتاژ جروجی نه ولت است

12= ولتاژ خروجی دوازده ولت است .

 ب- رگولاتورهای منفی :

این گونه رگولاتور ها با شماره (79xx) شروع میباشد که دو تا ایکس عددهای هستند که برای ولتاژ روجی نمایش میدهند که عبارت اند از :

05= ولتاژ خروجی پنچ ولت است

09= ولتاژ جروجی نه ولت است

12= ولتاژ خروجی دوازده ولت است .

ج- رگولاتورهای متغییر:

اینگونه رگولاتورها با تغییر ولوم  در مدار ولتاژ خروجی تغیر میکند که رگولاتور (LM317) یک رگولاتور متغیر میباشد.

در این قسمت به دو نکته اشاره میکنیم درباره رگولاتورها:

نکته اول : کل رگولاتور ها با افزایش جریان گرم میشوند و نهایتا میسوزند که باید توجه کنید در مدارات جریان بالا از آنها استفاده نکنید.

نکته دوم: برای دفع  گرمای رگولاتورها از هیت سینک استفاده میکنند که قطعه ای فلزی که به بدنه رگولاتور پیچ میشود تا گرما را دفع کند.

قطعه شناسی در ربات

شاسی ربات:

شاسی در ربات‌های مختلف بسته به كاربری ربات، ممكن است از جنس‌ های مختلفی باشد كه محدود به چند نوع فلز یا آلیاژ خاص نیست، اما به طور معمول در ربات‌های مسابقاتی دانش‌آموزی معمولاً شاسی ربات‌ها را از جنس‌های پلكسی گلاس، صفحه‌ آلمینیوم و یا MDF می‌سازند.

جهت آشنایی دوستان با این انواع در مورد هر كدام توضیح مختصری بیان می‌شود.

پلكسی گلاس:

نوعی پلاستیك فشرده است كه نسبت به حجمش استحكام خوبی دارد. همچنین نسبت به فلزات وزن بسیار كمتری دارد نوع بی رنگ آن كاملاً شبیه شیشه است اما بسیار سبكتر از آن است همچنین مانند شیشه در ضخامت‌های مختلفی در بازار موجود است ، شكننده است و مانند فلزات انعطاف پذیری ندارد، تنها راه برای انعطاف دادن به آن اعمال حرارت بالا توسط آتش مستقیم یا ... است، برای بریدن آن می‌توان از اره مویی استفاده كرد، اما راه بهتر و راحت‌تر، استفاده از كاتِر مخصوص پلكسی گلاس است، از همان جایی كه پلكسی گلاس را تهیه می‌كنید، می‌توانید كاتِر مخصوص آن را هم تهیه كنید

پلكسی گلاس در ضخامت‌های مختلف موجود است برای ربات مین یاب یا مسیر‌یاب ضخامت 4 یا 5 میلیمتر مناسب است

می‌توان از پلكسی گلاس مشكی یا دودی هم استفاده كرد كه موجب زیبایی بیشتر ربات می‌شود.

MDF:

ممكن است بسیاری از دوستان با این نوع آشنایی داشته باشند ، زیرا در تهیه‌ كابینت ، كمد‌ و بسیاری از اساس منزل استفاده می‌شود این نوع، از تركیب براده‌های چوب با نوعی چوب تولید می‌شود (مشابه نئوپان) و نسبت به چوب‌های معمولی استحكام بیشتری دارد هیچگونه انعطافی ندارد، و می‌توان با اره برقی و معمولی آن را برید.

MDF در ضخامت‌های مختلفی وجود دارد كه طبیعتاً هرچه ضخامت آن بیشتر باشد ، استحكام و وزن آن نیز بالاتر می‌رود

MDF 8 میلیمتری برای شاسی ربات‌های مسیر‌یاب پیشرفته و آتش نشان مناسب است، زیرا برای ساخت این ربات‌ها محدودیت زیادی برای حجم نداریم  و استحكام بسیار خوبی هم دارد.

با اینكه تقریباً پلكسی گلاس از هر نظر از MDF مناسب‌تر است، اما كمی هم از MDF پرهزینه تر است و به همین خاطر MDF هنوز كاربرد زیادی در ساخت ربات‌ها دارد.

صفحه‌ آلمینیومی:

در ربات‌های فوتبالیست دانش‌آموزی، به دلیل برخورد‌های شدیدی كه گاهاً ممكن است بین ربات‌ها پیش آید و فشاری كه به بدنه‌ ربات وارد می‌شود ، معمولاً شاسی ربات را از جنس صفحه‌ آلمینیوم 2 یا 3 میلیمتری می‌سازند، این امر موجب استحكام بسیار بالای بدنه می‌شود MDF نیز استحكام مناسبی دارد، اما از لحاظ حجمی، حجم صفحه‌های فلزی بسیار كمتر از MDF است تنها ایراد صفحه‌ آلمینیوم، وزن زیاد آن است ممكن است كار را دچار مشكل كند، از این رو دوستان باید در استفاده از‌ آن دقت لازم را داشته باشند.

چگونه موتورها را به بدنه متصل كنیم؟

چند راه برای اتصال موتورها به بدنه‌ ربات وجود دارد یكی از ساده‌ترین و سریع‌ترین روش‌ها برای اتصال موتور‌های گیربكس دار به بدنه ، استفاده از بَست دیواركوب لوله‌ی آب است به شكل زیر دقت كنید.

گیربكس چیست؟

برای سرعت موتور كمیتی به نام rpm یا "دور بر دقیقه" تعریف می‌شود كه این كمیت، تعداد چرخش شفت موتور را در مدت یك دقیقه نشان می‌دهد موتور‌های عادی بدون گیربكس rpm بالا و قدرت كمی دارند rpm بالا موجب بالا رفتن سرعت ربات می‌شود قدرت كم و سرعت زیاد ، در مجموع موجب غیر قابل كنترل شدن ربات می‌شود و هدایت ربات را دچار مشكل می‌كند

با اتصال یك گیربكس یا چرخ‌ دنده به شفت موتور ، می‌توان سرعت موتور را پایین آورد و قدرت آن را بالا برد ، گیربكسی در تصویر بالا روی موتور نصب شده است، سرعت موتور را تا 16/1 پایین آورده است و سرعت نهایی موتور را به 330 rpm رسانده است. (در تصویر بالا گیربكس زیر بست قرار گرفته است). در این موتور، سرعت شفت موتور قبل از اتصال به گیربكس 5280 rpm بوده است  این سرعت برای یك ربات مسیر یاب مقدماتی بسیار بالاست، سرعت موتور ربات‌های ما باید زیر 200 rpm باشند.

تمام اطلاعات مربوط به موتور را معمولاً شركت‌های معتبر موتورسازی بر روی بدنه‌ موتور می‌نویسند.

انواع موتور‌های گیربكس‌دار با سرعت‌ها و قدرت‌های مختلف در حال حاضر در بازار موجود است. یكی از راه‌های ارزان برای تهیه‌ این موتور‌های گیربكس دار ، برای پروژه‌های ساده ، استفاده از موتور ماشین اسباب‌بازی‌های ارزان قیمت ساخت چین است  قیمت این ماشین‌‌ها زیر 2000 تومان بوده و از هر اسباب بازی می‌توان یك موتور و گیربكس را به همراه چرخ آن استخراج كرد.

از ربات های ساده تا پیچیده

رباتیک، علم مطالعه فن آوری مرتبط با طراحی، ساخت و اصول کلی و کاربرد رباتهاست،رباتیک علم و فن آوری ماشین هایی قابل برنامه ریزی، با کاربردهای عمومی می باشد.

 

برخلاف تصور افسانه ای عمومی از رباتها،  به عنوان ماشین های سیار انسان نما که تقریباً قابلیت انجام هر کاری را دارند، بیشتر دستگاههای رباتیک در مکانهای ثابتی در کارخانه ها بسته شده اند و در فرایند ساخت با کمک کامپیوتر، اعمال قابل انعطاف، ولی محدودی را انجام می دهند چنین دستگاهی حداقل شامل یک کامپیوتر برای نظارت بر اعمال و عملکردهای و اسباب انجام دهنده عمل مورد نظر، می باشد. علاوه براین، ممکن است حسگرها و تجهیزات جانبی یا ابزاری که قابلیت فرمان داشته باشد کار کنند.

بعضی از رباتها، ماشینهای مکانیکی نسبتاً ساده ای هستند که کارهای اختصاصی مانند جوشکاری و یا رنگ افشانی را انجام می دهند، که همانند سایر سیستم های پیچیده که بطور همزمان چند کار انجام می دهند، از دستگاههای حسی، برای جمع آوری اطلاعات مورد نیاز برای کنترل کار خود استفاده می کنند. حسگرهای یک ربات ممکن است بازخورد حسی ارائه دهند، طوری که بتوانند اجسام را برداشته و بدون آسیب زدن، در جای مناسب قرار دهند. ربات دیگری ممکن است دارای نوعی دید باشد.، که عیوب کالاهای ساخته شده را تشخیص دهد. بعضی از رباتهای مورد استفاده در ساخت مدارهای الکترونیکی، پس از مکان یابی دیداری و زدن علامتهای تثبیت مکان بر روی برد، می توانند اجزا بسیار کوچک را در جای مناسب قرار دهند. ساده ترین شکل رباتهای سیار،ربات هایی هستند که برای رساندن نامه در ساختمانهای اداری یا جمع آوری و رساندن قطعات در ساخت، دنبال کردن مسیر یک کابل قرار گرفته در زیر خاک یا یک مسیر رنگ شده مورد استفاده قرار می گیرند. رباتهای بسیار پیچیده تر در ردیابی محیط های نامعین تر مانند معادن استفاده می شوند.

رباتها همانند کامپیوترها قابلیت برنامه ریزی دارند بسته به نوع برنامه ای که شما به آنها می دهید کارها وحرکات مختلفی را انجام می دهند همانطور که پیش تر هم توضیح داده شده بود رشته دانشگاهی نیز تحت عنوان رباتیک وجود دارد که به مسایلی از قبیل سنسورها، مدارات ، فیدبکها، پردازش اطلاعات و بست و توسعه رباتها می پردازد روباتها انواع مختلفی دارند شاید جتلب باشد بدانید که آنها بسیار متنوع تر از آنند که در تصور عموم می گنجد همچون روباتهای شمشیر باز، دنبال کننده خط، کشتی گیر، فوتبالیست و روباتهای خیلی ریز تحت عنوان میکرو رباتها، رباتهای پرنده و غیره نیز وجود دارند.

رباتها برای انجام کارهای سخت و دشواری که بعضی مواقع انسانها از انجام آنها عاجز هستند و یا انجام آنها برای انسان خطرناک است مثل رباتهایی که در نیروگاهای هسته ای وجود دارند استفاده می شوند.

کاری که رباتها انجام می دهند، توسط میکرو پروسسرها(microprocessors) و میکروکنترلرها(microcontroller) کنترل می شود با تسلط در برنامه نویسی این دو می توانید دقیقا همان کاری را که انتظار دارید برای ربات برنامه ریزی کنید و آن را انجام دهد.

رباتهایی شبیه انسان (human robotic) نیز ساخته شده اند، آنها قادرند اعمالی شبیه انسان را انجام دهند، حتی بعضی از آنها همانند انسان دارای احساسات نیز هستند بعضی از آنها شکلهای خیلی ساده ای دارند آنها دارای چرخ یا بازویی هستند که توسط میکرو کنترلرها یا میکرو پرسسرها کنترل می شوند در واقع میکروکنترلر یا میکرو پروسسر به مانند مغز انسان در ربات کار می کند برخی از رباتها مانند انسانها و جانوران خون گرم در برخورد و رویارویی با حوادث و مسایل مختلف به صورت هوشمند از خود واکنش نشان می دهند یک نمونه از این رباتها،  ربات مامور است.

برخی رباتها نیز یکسری کارها را به صورت تکراری با سرعت و دقت بالا انجام می دهند مثل ربات هایی که در کارخانه های خودرو سازی استفاده می شوند این گونه ربات کارهایی از قبیل جوش دادن بدنه ماشین ، رنگ کردن ماشین را با دقتی بالاتر از انسان بدون خستگی و وقفه انجام می دهند.

آشنایی با رادار Zaslon ؛ قوی ترین رادار رهگیر جهان

رادار زسلان zaslon روسیه یک رادار هوابرد چند حالته است که قابلیت عمل در هر گونه شرایط آب و هوایی را دارد.این رادار مابین سالهای 1975 تا 1980 توسط Tikhomirov Scientific Research Institute با عنوان قسمتی از سیستم کنترل آتش از جنگنده رهگیر مافوق صوت میگ -31 , توسعه داده شد. کد نامی را که ناتو برای این رادار انتخاب کرده است Flash Dance است.SBI-16,RP-31,N007 و نیز S-800 اسمامی وابسته به این رادار هستند.

رادار زسلان zaslon یک رادار پالس داپلر با آنتن PESA ( آرایه ایی با پویش الکترونیک غیر فعال) و پردازش دیجیتال سیگنال است.رادار استفاده شده توسط زسلان واقعا" یک سیستم چند کانال می باشد که شامل 2 آرایه ی کنترل شده ی الکترونیکی مجزا است. یک رادار باند X با 1700 عنصر انتشاری و یک فرستنده ی باند L با 64 عنصر انتشاری با هم به سمت یک آنتن منفرد می رسند.

آنتن قطری به اندازه ی 1.1 متر دارد و در موقعیتی نصب شده است که بخش - 70 تا +70 درجه ی آزیموت ( گردش به چپ و راست) و -60 تا +70 درجه ی الویشن ( بالا و پایین) را اسکن می کند.

رادار RP-31

مولفه های باند X رادار , تعویض کننده های فاز فریت دوجانبه را استفاده می کند که به رادار اجازه می دهد پرتو افکنی ها در حدود 1.2 میلی ثانیه وضعیت بگیرند.این کارایی یکی از مزیت های بزرگ از رادارهای آرایه فاز شده در مقایسه با آرایه های اسکن کننده ی مکانیکی است که نسل قبل داشتند و برای اجرای مشخصه ی یکسان ( نسبت به نسل جدید) به عنوان یک آرایه ی فاز شده ثانیه ها زمان می بردند.

کارایی کشف رادار زسلان بر علیه هدفی با سطح مقطع راداری 19 مترمربع برابر با 200 کیلومتر اظهار شده است.رادار می تواند بیش از 10 هدف را همزمان رهگیری کند و با 4 تای آنها در یک زمان با موشک های هدایت شونده ی رادار نظیر R-33 و موشک های IR مانند R-40 یا R-60 در گیر شود.

رادار یک نقطه ی تحول در تاریخ هوانوردی بود زیرا اولین رادار PESA یی بود که بر روی یک جت جنگنده نصب می شد. پیشتر رادارهای PESA فقط در سیستم های زمین پایه بنیاد شده بودند.
رادار زسلان در نمایشگاه هوایی پاریس در سال 1991 به طور آشکارا به همراه شریکش , جنگنده ی میگ-31 در برابر عموم پرده برداری شد.روس های حتی اجازه ی برداشتن پوشش پلاستیکی آنتن رادار هواپیما را جهت دیدن آنتن انقلابی زسلان را داده بودند.

از این گذشته در پاریس یک فروند جنگنده ی Night hawk F-117 امریکایی حضور داشت ( که انقلابی برای استفاده در تکنولوژی استیلث بود) که روس ها اضهار داشتندبرای فهمیدن اینکه آیا زسلان می تواند اف-117 را کشف کند باید با میگ-31 در هوا پرواز کرد.
متاسفانه تا به حال رقابت این چنینی انجام نشده اما کارشناسان روسی مطمن بودند که زسلان توانایی کشف F-117 را در حین پرواز دارد.
توسعه ی مدنیزه شده ی میگ -31 M در سال 1981 و همچنین بعدا" جنگنده ی رهگیر میگ-31 BM منجر به ساخت بهبود داده شده ی رادار کنترل آتش زسلان M شد.

زسلان M با رادار اصلی متفاوت است در مرحله اول رادار یک آنتن بزرگتر داشت که مشخصه های قطر به 1.4 متر و برد کشف به 300 تا 400 کیلومتر افزایش داده شده بود.

زسلان N007 اولین رادار آرایه فازی شده برای ورود به خدمت هواپیماهای جنگنده بود.در سال 1968 , Phazotron موظف به توسعه ی رادار برای میگ-31 آینده شد.مهندسان دو مجموعه ی تولید را با نام های Gorza و Vikher آماده کردند که هر دو بر تکنولوژی سری های sapfir پایه گذاری شده بودند.
نمونه ی نهایی smarch-100 نامگذاری شد اما با عدم تقاضا مواجه شد و شکست خورد.در نتیجه در سال 1971 فازوترون به شریک کنسرسیومیش NIIP دستور پذیرش کلیه مستندات را داد,نتیجه رادار زسلان بود.

کار بسیار سختی بود چون یکی از نیازمندی های اصلی , در گیری با موشک های کروز بود و فازوترون با تجربه برای حل مشکل علیه کشف اشیای کوچک و صداهای ناهنجار زمینی و رهگیری همزمان اهداف چندگانه شکست خورده بود!
سرانجام تمام مشکلات با انبوه کمک از طرف NPO Istok و Lenintz حل شد. این گروه ها به ترتیب به طرح آرایه فازی شده و ساخت آن کمک کرده بودند و سرانجام در دسامبر 1981 به خدمت رسید.

زســــــــــــلان دوبرابر رادار هواپیمای امریکایی اف-14 یعنی AWG-9 وزن داشت.تیم NIIP بر این عقیده بود که برتری های یک رادار آرایه فازی شده در دوره های پویش آنی نزدیک و قابلیت درگیری اهداف چند گانه است. چون یک آنتن پویش کننده ی مکانیکی 12 تا 14 ثانیه زمان برای یک اسکن کامل صرف می کند.

تست های اولیه ی از رادار در 1973 هدایت شدند و در 1976 اولین تست هوایی بر روی یک هواپیما انجام شد. در 15 فوریه 1978 در یک ماموریت 10 هدف کشف و رهگیری شدند و آن اولین اجرا در آن زمان بود.در 1982 جنگنده ی میگ-31 رادار زســــــــــلان را حمل کرد و در 1983 کاملا" عملیاتی شد. وزن آنتن رادار 300 کیلوگرم بود و وزن کل رادار 1000 کیلوگرم بود.

زســـــــــــــلان یک کامپیوتر Argon-15A را به کار می برد که اولین کامپیوتر دیجیتالی بود که در روسیه طراحی می شد. زسلان در محدوده ی باند فرکانسی 9 تا 9.5 گیگا هرتز عمل می کند. زسلان توانایی رهگیری و درگیری با اهداف پایین تر از 25 متر را دارد اهدافی مانند موشک های کروز!
ماکزیمم برد سرچ ممکن برای یک هدف هوایی بزرگ 300 کیلومتر بود.

مشخصات رادار Zaslon

برد اسکن برای بمب افکن: 180 تا 200 کیلومتر و
برد رهگیری: 120 تا 150 کیلومتر
برد اسکن برای جنگنده ها: 120 کیلومتر
برد رهگیری: 90 کیلومتر
برد کشف اهداف هوایی با سطح مقطع راداری 0.3 متر مربع : 65 کیلومتر
فرکانس عملکرد: باند X و باند L
زوایای اسکن: +-70 azimuth, +70/-60 elevation
توان متوسط فرستنده: 2.5 کیلو وات
مشخصه ی :MTBF
55 ساعت
وزن رادار: 1000 کیلو گرم

مقاله ای در مورد سیستم های رادار (RADAR)

مقاله ای در مورد سیستم های رادار (RADAR)

امواج راديويي و الكترومغناطيس نيز قابليت انعكاس و بازتاب دارند و رادار بر اساس همين خاصيت ساده بوجود آمد. ساده‌ترين رادارها در حقيقت از يك فرستنده و يك گيرنده راديويي بوجود آمدند. اين وسايل ابتدايي فقط قادر بودند وجود شيء را اعلان كنند و به هيچ وجه توانايي تشخيص اندازه و ويژگيهاي ديگر آن را نداشتند. بنابراين بشر در ساخت رادار نيز از طبيعت استفاده‌هاي فراوان و اساسي كرده و با تغييراتي جزئي براي خود وسيله‌اي سودمند ساخته است.

معمول ترين سنسور فعال كه عمل تصويربرداري را انجام مي دهد رادار مي باشد . رادار(radio detection and ranging) مخفف وبه معناي آشكارسازي به كمك امواج مايكرويو است .به طور كلي مي توان عملكرد رادار را در چگونگي عملكرد سنسورهاي آن خلاصه كرد . سنسورها سيگنال هاي مايكرويو را به سمت اهدف مورد نظر ارسال كرده وسپس سيگنال هاي بازتابيده شده از سطوح مختلف را شناسايي مي كند . قدرت (ميزان انرژي) سيگنالهاي پراكنده شده جهت تفكيك اهداف مورد استفاده قرارمي گيرد . با اندازه گيري فاصه زماني بين ارسال ودريافت سيگنال ها مي توان فاصله تا اهداف را مشخص كرد . از مزاياي شاخص رادار مي توان به عملكرد رادار در شب يا روز وهمچنين قابليت تصويربرداري درشرايط آب و هوايي مختلف اشاره كرد . امواج مايكرويو قادر به نفوذ در ابر مه ,گردوغبار وباران مي باشند . از آنجايي كه عملكرد رادار با طرز كار سنسورهايي كه با طيف هاي مرئي ومادون قرمز كار مي كنند متفاوت است لذا مي توان با تلفيق اطلاعات بدست آمده تصاوير دقيقي را بدست آورد .

* انواع رادار از نظر ارسال موج
رادار پالسي
رادار موج پيوسته(سينوسي)

* مكانيسم عمل
همانطور كه امواج دريا و امواج صوتي پس از رسيدن به مانعي منعكس مي‌شوند، امواج الكترومغناطيسي هم وقتي به مانعي برخورد كردند، بر مي‌گردند و ما را از وجود آن آگاه مي‌سازند. به كمك امواج الكترومغناطيسي نه تنها از وجود اجسام در فاصله دور باخبر مي‌شويم، بلكه بطور دقيق تعيين مي‌كنيم كه آيا ساكن هستند يا از ما دور و يا به ما نزديك مي‌شوند؟ حتي سرعت جسم نيز بخوبي قابل محاسبه است. وقتي امواج منتشر شده از رادار ، به يك جسم دور برخورد مي‌كنند، به طرف نقطه حركت بر مي‌گردند. امواج برگشتي توسط دستگاههاي خاص در مبدا تقويت مي‌شوند و از روي مدت رفت و برگشت اين امواج ، فاصله بين جسم و رادار اندازه گيري مي‌شود.


* كاربردها
نظارت و رهگيري هواپيماها و موشكها
نظارت و رهگيري اهداف دريايي يا زميني
نظارت و رهگيري اجرام فضايي
هواشناسي
اندازه گيري سرعت وسايل نقليه
رادار دهانه تركيبي براي تصوير دو-بعدي و سه-بعدي
پيداكردن مين در زمين
فرود(براي نمونه براي هواپيما) دقيق
عكسبرادري از كره‌هاي ديگر با رادار تصويري
پرهيز تصادم
پيدا كردن آب در مناطق شنزار و خشك
نظارت بر اهداف جنبنده در زمين
نظارت بر اهداف جنبنده در مناطق پردرخت

زماني رادار وارد جنگلها شد، انگلستان پايگاههاي وسيعي را با رادار مجهز كرد و به اين ترتيب هواپيماهاي آلماني در كار خودشان دچار اختلال شدند. به عقيده بسياري از كارشناسان همين رادار بود كه آلمان را علي رغم حمله‌هاي گسترده هوايي بر روي شهرهايي نظير لندن ، ناكام گذاشت. همچنين بسياري از زير درياييهايي كه تعداد زيادي از كشتيهاي حمل و نقل و ناوهاي جنگي متفقين را به قعر دريا مي‌فرستادند، با كمك رادارها شناسايي شدند و در عمليات گوناگون خود دچار شكست گرديدند.
رادارها حتي در توپخانه‌ها ، موشك اندازها و جنگهاي زير درياييها نيز وارد عمل شدند و توجه قدرتهاي بزرگ تسليحاتي را ، حتي پس از شكست هيتلر و پايان جنگ جهاني به خودشان جلب كردند. اما صرف نظر از كاربردها نظامي، رادار خدمات صلح آميز بسياري را براي انسان امروزي در برداشته است. كاهش سوانح در مسافرت هاي دريايي و هوايي همگي مديون رادار هستند.

در حقيقت يكي از مهمترين كاربردهاي علمي رادار با آغاز عصر فضا به وجود آمد و بشر توانست براي اولين بار با كمك رادار به فضا دسترسي پيدا كند و حتي سطح سياره ها و اشكال گوناگون آنها را شناسايي كند. اين موفقيت سالها قبل از آن بود كه سفينه ها بتوانند از سطح سيارات عكسبرداري كنند. بنابراين رادار علي رغم خرابي هايي كه با گسترده تر كردن جنگها به وجود آورد، توانست خدمات بسيار ارزنده اي را براي جامعه بشري به ارمغان آورد و انسان اين همه را مديون طبيعت بي ادعاست!

مركز كنترل ترافيك فرودگاهها براي رديابي هواپيماها چه آنها كه بر روي باند فرودگاه قرار دارند و چه آنها كه در حال پرواز هستند و هدايت آنها از رادار استفاده مي‏كنند. در برخي از كشورها پليس از رادار براي شناسايي خودروهاي با سرعت غير مجاز استفاده مي‏‏كند. ناسا از رادار براي شناسايي موقعيت كرة زمين و ديگر سيارات استفاده مي‏كند، همين طور براي دنبال كردن مسير ماهواره‏ها و فضاپيماها و براي كمك به كشتي‏ها در دريا و مانورهاي رزمي از آن استفاده مي‏شود. مراكز نظامي نيز براي شناسايي دشمن و يا هدايت جنگ‏افزارهايشان از آن استفاده مي‏كنند.

هواشناسان براي شناسايي طوفانها، تندبادهاي دريايي و گردبادها از آن استفاده مي‏برند. شما حتي نوعي خاص از رادار را در مدخل ورودي فروشگاهها مي‏بينيد كه در هنگام قرار گرفتن اشخاص در مقابلشان، درب را باز مي‏كنند. بطور واضح مي‏بينيد كه رادار وسيله‏اي بسيار كاربردي مي‏باشد. در اين بخش از مقالات ما به اسرار رادار مي‏پردازيم. استفاده از رادار عموماً در راستاي سه هدف زير مي‏باشد:

شناسايي حضور يا عدم حضور يك جسم در فاصله‏اي مشخص – عمدتاً آنچه كه شناسايي مي‏شود متحرك است و مانند هواپيما ، اما رادار قادر به شناسايي حضور اجسام كه مثلاً در زير زمين نيز مدفون شده‏اند، مي‏باشد. در بعضي از موارد حتي رادار مي‏تواند ماهيت آنچه را كه مي‏يابد مشخص كند، مثلاً نوع هواپيمايي كه شناسايي مي‏كند. شناسايي سرعت آن جسم- دقيقاً همان هدفي كه پليس از آن در بزرگراهها براي كنترل سرعت خودروها از آن استفاده مي‏كند.

جابجايي اجسام – شاتل‏هاي فضايي و ماهواره‏هاي دوار بر دور كره زمين از چيزي به عنوان رادار حفره‏هاي مجازي براي تهيه نقشه جزئيات ، نقشه‏هاي عوارض جغرافيايي سطح ماه و ديگر سيارات استفاده مي‏كنند. تمام اين سه عمليات مي‏تواند با دو پديده‏اي كه شما در زندگي روزمره با آن آشنائيد پياده شود: «پژواك» و «پديده دوپلر» اين دو پديده بسادگي قابل فهم مي‏باشند، چرا كه هر روزه شما با آنها در حوزه شنوايي خويش برخورداريد. رادار از اين دو پديده در حوزه امواج راديويي استفاده مي‏برد.


* رادار در طبيعت
شايد رادار طبيعي بيشترين استفاده را براي خفاش دارد. چرا كه اين پرنده شب پرواز ، داراي حس بينايي ضعيفي است و به كمك طبيعت راداري كه دارد، مي‌تواند موانع دور و بر خود را تشخيص دهد. خفاش هنگام پرواز فريادهاي ابر صوتي خاصي ايجاد مي‌كند كه پس از برخورد با اجسام مختلف ، منعكس مي‌شود و به گوش خفاش مي‌رسد. بوسيله همين پژواك صداهاي ابر صوتي است كه نوع مانع و فاصله آن را تشخيص مي‌دهد و طوري پرواز مي‌كند كه از تصادم با آنها در امان باشد.
بالنها و دلفينها نيز از همين پديده بازتاب استفاده مي‌كنند كه در مورد بازتابهاي صوتي به آن "سونار " گفته مي‌شود.