آخرین مطالب بلاگ

یکی از نکات بسیار مهم در تمامی کلید های اتوماتیک از جمله #پرشر #سوئیچ، منطقه پسماند یا #هیسترزیس ( #Hysteresis ) میباشد. این منطقه در محدوده اطراف فشار ست شده قرار دارد و در آن محدوده، تغییرات جزئی در مقدار فشار، تاثیری روی سوئیچ نمی گذارد. لذا از قطع و وصل مکرر کلید در اثر نوسانات کم ولی پر تعداد فشار در محدوده ست شده آن جلوگیری به عمل می آید. برخی از پرشر سوئیچ ها امکان تنظیم این اختلاف فشار را نیز به شما می دهند.

فلومتر چرخ‌دنده‌ای یا Oval Gear از خانوادهٔ فلومترهای جابه‌جایی مثبت (Positive Displacement) است. برخلاف فلومترهای سرعتی که سرعت سیال را می‌سنجند و بعد به دبی تبدیل می‌کنند، این نوع حجم را مستقیم پیمانه می‌کند — و همین باعث می‌شود دقیق‌ترین گزینه برای سیال‌های غلیظ باشد.

چطور کار می‌کند

داخل محفظه دو چرخ‌دندهٔ بیضی‌شکل قرار دارد که با فشار سیال می‌چرخند. در هر دور چرخش، حجم مشخص و ثابتی از سیال بین دنده و دیوارهٔ محفظه گیر می‌افتد و به سمت خروجی منتقل می‌شود. پس تعداد دورها ضرب در آن حجم ثابت، دقیقاً برابر حجم عبوری است. یک سنسور مغناطیسی این چرخش را می‌شمارد و به پالس یا سیگنال آنالوگ تبدیل می‌کند.

چرا برای سیال غلیظ بهترین انتخاب است

در بیشتر فلومترها هرچه ویسکوزیته بالاتر برود دقت پایین می‌آید. در Oval Gear ماجرا برعکس است: سیال غلیظ‌تر، نشتی داخلی بین دنده‌ها و بدنه را کمتر می‌کند و دقت را بالا می‌برد. به همین دلیل برای روغن، رزین، چسب، ملاس، شربت، پلی‌ال و رنگ انتخاب استاندارد صنعت است.

مزیت دوم: به لولهٔ مستقیم قبل و بعد از خود نیازی ندارد. در فضاهای شلوغ که چند زانویی پشت سر هم است، این یعنی نصب بدون خطای اضافه.

کجا استفاده نکنید

• سیال حاوی ذرات جامد: دنده‌ها قطعهٔ متحرک با لقی کم هستند؛ ذره باعث گیر‌کردن و سایش می‌شود. حتماً فیلتر (استرینر) قبل از فلومتر نصب کنید.
• آب و سیال بسیار رقیق با دقت بالا: نشتی داخلی زیاد می‌شود؛ در این حالت فلومتر مغناطیسی یا کوریولیس بهتر است.
• جایی که افت فشار مجاز نیست: این فلومتر ذاتاً افت فشار ایجاد می‌کند.

چه چیزهایی را هنگام سفارش مشخص کنید

1. نوع سیال و ویسکوزیته در دمای کاری (نه دمای محیط)
2. دبی حداقل و حداکثر — نسبت این دو (turndown) تعیین‌کنندهٔ سایز است
3. فشار و دمای کاری
4. جنس بدنه و دنده‌ها: استیل ۳۱۶، آلومینیوم یا PPS بسته به سازگاری با سیال
5. خروجی مورد نیاز: پالس، ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر، یا نمایشگر محلی با توتالایزر
6. اتصال پروسس و گواهی ضدانفجار در صورت نیاز

محصولات مرتبط در فن کنترل

• فلومتر دنده‌ای کوبولد DON-H — نسخهٔ فشار بالا برای مایعات کم و پرویسکوز
• فلومتر توربینی کوبولد DOT — جایگزین ارزان‌تر برای مایعات رقیق و تمیز
• فلومتر التراسونیک کوبولد DUC — بدون قطعهٔ متحرک و بدون افت فشار
• فلومتر جرمی کوریولیس میکروموشن CMF100M — وقتی به اندازه‌گیری جرمی و چگالی نیاز دارید

برای انتخاب سایز، ویسکوزیته و دبی کاری‌تان را برای ما بفرستید: 021-88850346 و 021-88658508.

 یکی دیگر از معجزات فضایی شرکت آلمانی  Kobold برای مشتریان OEM.

فلومتر مدل DOE با بدنه تمام استیل ضدزنگ (استنلس استیل) و قابلیت محاسبه دما برای اندازه گیری میزان مصرف سوخت، دارای خروجی های متفاوت پالس می باشد که می تواند به طور مثال برای اندازه گیری فلوی پالسی خروجی از پمپ های پریستالتیک ( یا پمپ غلتکی) مورد استفاده قرار گیرد.
فلومتر DOE می تواند فلوی سیالات با ویسکوزیته های مختلف تا 1000 cP را با دقت  1٪ +/-  اندازه گیری کند.

ه هر قطعه یا عنصری که در مقابل عبور جریان الکتریکی از خود مخالفت نشان می دهد مقاومت الکتریکی گفته می شود . مقاومت الکتریکی را با حرف R که از کلمه Resistor گرفته شده است نشان می دهند . واحد اندازه گیری مقاومت الکتریکی اهم است که آن را با علامت Ω نشان می دهند . مقاومت ها در صنایع برق و الکترونیک از اهمیت بالایی برخوردارند و بیشتر به منظور محدود کردن جریان و تقسیم جریان و نیز ایجاد ولتاژهای مختلف در مدارات به کار گرفته می شود .

 علائم اختصاری مقاومت الکتریکی در شکل (1) نشان داده شده است .

شکل (1)

قاومت ها دارای مشخصه هایی هستند که این مشخصه ها برای طراحان مدارهای الکتریکی و الکترونیکی از اهمیت بالایی برخوردارند . مهمترین این مشخصه ها مقدار اهمی مقاومت یا همان مقدار مقاومت است و این مشخصه مقدار مقاومت را بر حسب واحد آن یعنی اهم بیان می کند و هر چه مقدار اهمی مقاومتی بیشتر باشد نشان دهنده این است که آن مقاومت در برابر عبور جریان الکتریکی از خود مخالفت بیشتری نشان می دهد و سبب افت جریان بیشتری در مدار می گردد . البته برای مقاومت های با مقدار اهمی زیاد معمولا از واحدهای بزرگتری مانند کیلو اهم ( kΩ ) و مگا اهم ( MΩ ) استفاده می کنند که مقدار آنها بر حسب اهم برابر است با :

1kΩ=1000Ω و 1MΩ=1000000Ω

مشخصه بعدی ، توان مجاز مقاومت است و منظور از آن بیشترین توانی است که یک مقاومت به طور دائم می تواند تحمل کند . زمانی که از یک مقاومت جریان عبور می کند در اثر برخورد الکترونها با اتمهای تشکیل دهنده مقاومت ، الکترونها مقداری از انرژی خود را از دست می دهند و این انرژی به صورت گرما در مقاومت ظاهر می شود . گرمای ایجاد شده در داخل مقاومت باید از مقاومت خارج گردد وگرنه در اثر برخوردهای مکرر الکترونها با اتمهای تشکیل دهنده مقاومت ، گرمای زیادی در داخل مقاومت ایجاد می شود که سبب سوختن مقاومت می گردد . گرمای ایجاد شده در داخل مقاومت از طریق بدنه مقاومت به هوای اطراف منتقل می گردد و به این ترتیب از گرم شدن بیش از حد مقاومت و سوختن مقاومت جلوگیری می شود . اما نکته ای که باید مورد توجه قرار گیرد این است که توان مجاز هر مقاومت با مساحت بدنه مقاومت و یا به عبارتی با حجم مقاومت نسبت مستقیم دارد یعنی هر چه یک مقاومت دارای حجم بیشتری باشد در واحد زمان می تواند حرارت بیشتری را به محیط اطراف انتقال دهد و در نتیجه دارای توان مجاز بیشتری می باشد . توان مجاز مقاومتها را یا روی مقاومتها می نویسند و یا با توجه به حجم مقاومتها ، میزان توان مجاز مقاومتها مشخص می شود . توان مجاز مقاومتها را می توان از روابط زیر بدست آورد .

که در این روابط P توان مجاز مقاومت ، V ولتاژ دو سر مقاومت ، I جریان عبوری از مقاومت و R مقدار اهمی مقاومت می باشد .
به عنوان مثال اگر مقدار اهمی یک مقاومت 10kΩ باشد و این مقاومت حداکثر جریان 10mA را بتواند تحمل کند مقدار توان مجاز این مقاومت چقدر است ؟

بنابراین توان مجاز این مقاومت 1 وات است .
همچنین با داشتن توان مجاز یک مقاومت می توان حداکثر جریان مجاز یک مقاومت به ازای یک ولتاژ معین را بدست آورد و یا می توان حداقل مقدار اهمی مجاز مقاومت را تعیین کرد . به عنوان مثال اگر به دو سر مقاومتی با توان 1 وات ، اختلاف پتانسیلی برابر 10 ولت اعمال کنیم حداکثر جریان مجاز گذرنده از این مقاومت چقدر خواهد بود ؟ و یا به عبارتی بیشترین جریانی که می تواند از این مقاومت عبور کند به شرطی که مقاومت آسیب نبیند چقدر است ؟ همچنین حداقل مقدار اهمی مجاز این مقاومت چقدر می تواند باشد ؟ 

بنابراین حداکثر جریان مجاز این مقاومت به ازای اختلاف پتانسیل 10 ولت ، برابر با 100 میلی آمپر می باشد یعنی اگر جریان گذرنده از این مقاومت از 100 میلی آمپر بیشتر شود گرمای ایجاد شده در داخل مقاومت از حداکثر گرمایی که مقاومت می تواند تحمل کند بیشتر می شود و در این صورت مقاومت می سوزد . برای تعیین حداقل مقدار اهمی مجاز این مقاومت نیز می توان به شکل زیر عمل کرد . 

بنابراین حداقل مقدار اهمی مجاز این مقاومت 100 اهم می باشد یعنی اگر مقدار اهمی این مقاومت کمتر از 100 اهم شود ، جریان گذرنده از مقاومت بیشتر از 100 میلی آمپر می شود و در نتیجه مقاومت می سوزد .
مقاومت هایی که در صنایع الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرند معمولا دارای توان هایی به شرح زیر می باشند :

0.125w , 0.25w , 0.5w , 1w , 2w , 3w , 4w , 5w

اما سومین مشخصه یک مقاومت ، تلرانس (Tolerance) آن مقاومت است . منظور از تلرانس یک مقاومت حداکثر خطای مجاز یک مقاومت نسبت به مقدار نامی آن مقاومت می باشد که معمولا بر حسب درصد بیان می شود و به عبارت دیگر تلرانس یک مقاومت ، محدوده مقدار واقعی آن مقاومت را مشخص می کند . به عنوان مثال فرض کنید مقاومتی با مقدار نامی 1 کیلو اهم و تلرانس 10% داریم . در این صورت مقدار واقعی این مقاومت بین 1kΩ-(1kΩ×%10) =900Ω و 1kΩ+(1kΩ×%10)=1100Ω می باشد . مقدار تلرانس مقاومت ها یا به صورت عدد بر روی مقاومت ها نوشته می شود و یا در مقاومت های با نوارهای رنگی به وسیله یک نوار رنگی مشخص می شود که در این رابطه در ادامه توضیحات کافی داده خواهد شد .

انواع مقاومت های الکتریکی :

مقاومت های الکتریکی به دو دسته کلی مقاومت های ثابت و مقاومت های متغیر تقسیم می شوند . مقاومت های ثابت مقاومت هایی هستند که مقدار اهمی آنها همواره ثابت است و مقاومت های متغیر مقاومت هایی هستد که مقدار اهم آنها قابل تغییر است . مقاومت های ثابت خود به سه دسته تقسیم می شوند که این سه دسته عبارتند از :

1- مقاومت های کربنی ( ترکیبی )

2- مقاومت های سیمی ( سیم پیچی شده )

3- مقاومت های لایه ای

مقاومت های کربنی ( ترکیبی ) :

مقاومت های کربنی در اکثر مدارات الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند که علت این امر قیمت پایین ، زمخت بودن و کوچک بودن این نوع مقاومت ها می باشد . البته این نوع مقاومت ها دو ضعف عمده دارند ، یکی این که در اثر عبور جریان از این نوع مقاومت ها حرارت نسبتا زیادی درون این مقاومت ها ایجاد می گردد و به همین دلیل در مدارات با جریان زیاد نمی توانند مورد استفاده قرار گیرند و دیگر این که معمولا تلرانس های بالایی دارند . نمونه هایی از این نوع مقاومت در شکل (2) نشان داده شده است . برای ساخت این نوع مقاومت ها معمولا پودر کربن را با مواد عایق مخلوط می کنند که نسبت مخلوط کردن این مواد مقدار اهمی مقاومت را تعیین می کند . سپس مخلوط حاصل را در یک استوانه کائوچویی قرار می دهند و دو سیم نیز برای اتصال مقاومت به مدار به دو سر مقاومت وصل می کنند همانند شکل (3) .

شکل (2)

شکل (3)

مقاومت های سیمی ( Wire Wound Resistor ) :

از پیچاندن سیم های مقاومت دار طویل به دور یک هسته ، مقاومت سیمی یا سیم پیچی شده ساخته می شود . معمولا یک روپوش سرامیکی یا پلاستیکی بر روی سیم های پیچیده شده بر روی هسته می کشند تا سیم ها آسیب نبینند . ساختمان داخلی مقاومت های سیمی در شکل های (4) و (5) نمایش داده شده است . همچنین نمونه ای از یک مقاومت سیمی در شکل (6) نمایش داده شده است .

شکل (4)

شکل (5)

شکل (6)

این نوع مقاومت ها در دو نوع قدرتی و دقیق ساخته می شوند . نوع قدرتی در محدوده توان های 2 وات تا 250 وات ساخته می شود و می تواند جریان های زیاد را از خود عبور دهد . نوع دقیق نیز در محدوده توان های 0.25 وات تا 2 وات ساخته می شود و دارای تلرانس پایینی می باشد اما نمی تواند جریان های زیاد را از خود عبور دهد . معمولا اندازه فیزیکی مقاومت های سیمی که در جریان های زیاد مورد استفاده قرار می گیرند بزرگتر از اندازه فیزیکی مقاومت های سیمی است که برای کارهای دقیق و جریان پایین به کار می روند . مقاومت های سیمی قدرتی معمولا به شکل یک محفظه سیمان مانند که دارای سطح مقطع مربع یا مستطیل شکل است ساخته می شوند و به مقاومت های آجری معروفند . شکل خاص محفظه مقاومت های آجری این امکان را فراهم می آورد که برای خنک کردن آنها بتوان آنها را بر روی ورقه فلزی خنک کننده (Heat sink) قرار داد . در شکل (7) نمونه ای از این نوع مقاومت نشان داده شده است . یکی از ویژگی های خوب مقاومت سیمی این است که به هنگام سوختن شعله ور نشده و همچنین پس از سوختن ، کاملا قطع می شود . به همین دلیل ، در بسیاری از مدارها به عنوان مقاومت فیوزی (Fusible Resistor) استفاده می شود و به آن مقاومت حفاظتی (Safety Resistor) نیز می گویند . زیرا این مقاومت ها در حالت عادی به صورت یک مقاومت معمولی عمل می کنند و چنان چه جریان عبوری از آن از حد معینی بیشتر شود مانند یک فیوز قطع می شوند . در شکل (8) نمونه ای از این نوع مقاومت نشان داده شده است .

شکل (7)

شکل (8)

مقاومت سیمی به سبب دارا بودن سیم پیچ ، دارای خاصیت اندوکتانس ( خودالقایی ) بوده که این نوعی عیب برای آن محسوب می شود زیرا در فرکانس های بالا ، مقاومت سیمی نسبت به مقدار نامی خود ، مقاومت بیشتری از خود نشان می دهد . البته در این گونه موارد توانسته اند با روش پیچیدن سیم به صورت دولایی یا بی فیلار (Bifilar) تا حد زیادی این مشکل را برطرف نمایند . در این روش سیم های رفت و برگشت در کنار هم قرار گرفته و عبور جریان های مساوی و مخالف هم تا حد زیادی خاصیت خودالقایی را کاهش می دهد . در شکل (9) پیچیدن سیم به روش بی فیلار بر روی استوانه عایق نشان دا ده شده است .

شکل (9)

مقاومت های لایه ای :

این نوع مقاومت ها ، ترکیبی از مقاومت های سیمی و کربنی می باشند ، یعنی دقت مقاومت های سیمی را دارند ولی از نظر اندازه و قیمت به مقاومت های کربنی نزدیکند . مقاومت های لایه ای را معمولا با رسوب دادن نوار نازکی از ماده مقاومت بر روی یک لوله عایق از جنس سرامیک یا شیشه درست می کنند . برای اتصال مقاومت به مدار ، به دو انتهای لوله دو سیم رابط وصل می کنند و برای محافظت مقاومت نیز تمام آن را با ماده عایقی روکش می کنند . مراحل ساخت مقاومت لایه ای در شکل (10) نمایش داده شده است .

شکل (10)

مقاومت های متغیر نیز خود به دو دسته کلی مقاومت های قابل تنظیم و مقاومت های وابسته ( تابع ) تقسیم می شوند .
مقاومت های متغیر قابل تنظیم عبارتند از :

1- پتانسیومتر

2- رئوستا

پتانسیومتر (Potentiometer) :

پتانسیومتر از یک المان مقاومتی دوار که درون محفظه ای قرار گرفته ، تشکیل شده است . این المان مقاومتی ممکن است به صورت سیمی ، لایه ای و یا کربنی باشد . دو ترمینال به دو انتهای این المان مقاومتی متصل است که مقدار مقاومت بین این دو ترمینال همواره ثابت و برابر مقدار اهمی المان مقاومتی است . بین این دو ترمینال ، یک ترمینال دیگر وجود دارد که به یک کنتاکت متحرک متصل است و این کنتاکت متحرک می تواند بر روی المان مقاومتی حرکت کند و سبب تغییر مقاومت بین ترمینال وسط و هر یک از ترمینال های کناری گردد . برای حرکت کنتاکت متحرک بر روی المان مقاومتی ، انتهای المان مقاومتی را به یک ولوم و یا به یک صفحه شیاردرا که توسط پیچ گوشتی قابل حرکت است متصل می کنند .

شکل (11)

شکل (12)

تغییر مقاومت بین ترمینال وسط و یکی از ترمینال های کناری می تواند نسبت به چرخش ولوم و یا صفحه شیاردار ، خطی و یا غیر خطی باشد که بر این اساس پتانسیومتر را خطی و یا غیر خطی می نامند . در یک پتانسیومتر خطی به ازای تغییرات یکسان ولوم و یا صفحه شیاردار ، تغییرات مقدار مقاومت بین ترمینال وسط و هر یک از ترمینال های کناری یکسان خواهد بود . به عنوان مثال در یک پتانسیومتر خطی اگر به ازای چرخش ولوم پتانسیومتر از 0 درجه تا 90 درجه ، مقاومت بین ترمینال وسط و یکی از ترمینال های کناری از 0Ω به 1kΩ افزایش یابد ، در صورتی که ولوم پتانسیومتر از 90 درجه تا 180 درجه چرخانده شود مقاومت بین آن دو ترمینال از 1kΩ به 2kΩ افزایش خواهد یافت . معمولا مقدار مقاومت بین ترمینال های کناری پتانسیومتر و یا به عبارتی مقدار اهمی المان مقاومتی پتانسیومتر را بر روی آن می نویسند که اگر این مقدار با حرف B شروع شود نشان دهنده خطی بودن پتانسیومتر است و اگر این مقدار با حرف A شروع شود نشان دهنده این خواهد بود که پتانسیومتر ما یک پتانسیومتر غیر خطی است یعنی به ازای تغییرات یکسان ولوم و یا صفحه شیاردار ، تغییرات مقاومت بین ترمینال متحرک و هر یک از ترمینال های ثابت یکسان نخواهد بود بلکه این تغییرات به صورت غیر خطی خواهد بود و یا به عبارتی منحنی تغییرات مقاومت بین ترمینال های ثابت و متحرک نسبت به چرخش کنتاکت متحرک ، غیر خطی خواهد بود . پتانسیومتر بیشتر به منظور تقسیم ولتاژ در مدارات مورد استفاده قرار می گیرد . در شکل(13) علائم اختصاری پتانسیومتر و در شکل (14) نحوه قرار گرفتن پتانسیومتر در مدار نمایش داده شده است . در شکل (13) منظور از فلش ، ترمینال متصل به کنتاکت متحرک و دو سر دیگر ترمینال های ثابت هستند .

شکل (13)

شکل (14)

رئوستا :

رئوستا همان پتانسیومتر است با یک تفاوت کوچک و آن این است که در رئوستا یکی از ترمینال های ثابت مورد استفاده قرار نگرفته و آزاد می ماند . به عبارتی رئوستا از یک المان مقاومتی ، یک کنتاکت متحرک و یک کنتاکت ثابت تشکیل شده است . رئوستا در مدارات به منظور تغییر جریان به کار می رود . در شکل (15) نحوه قرار گرفتن رئوستا در مدار نمایش داده شده است .

شکل (15)

مقاومت های وابسته ( تابع ) به مقاومت هایی گفته می شود که مقدار آنها به عوامل مختلفی مانند حرارت ، نور ، ولتاژ و ... بستگی دارد . این مقاومت ها عبارتند از :
1- مقاومت های تابع حرارت
2- مقاومت های تابع نور
3- مقاومت های تابع ولتاژ
4- مقاومت های تابع میدان مغناطیسی

مقاومت های تابع حرارت :

مقدار اهم این نوع از مقاومت ها تابع حرارت است یعنی در اثر تغییر دما ، مقدار مقاومت آنها نیز تغییر می کند . به این نوع از مقاومت ها TDR نیز می گویند . TDR از حروف اول کلمات عبارت Temperature Dependent Resistor به معنای مقاومت تابع حرارت گرفته شده است . همچنین نام دیگر این مقاومت ها ترمیستور ( Thermistor ) می باشد که این واژه نیز از عبارت Thermally Sensitive Resistor به معنای مقاومت حساس نسبت به حرارت گرفته شده است . ترمیستورها در دو نوع ساخته می شوند که این دو نوع عبارتند از :
الف ) ترمیستور با ضریب حرارتی مثبت ( PTC ) :

مقدار اهم این نوع از مقاومت ها با افزایش دما ، افزایش می یابد . مقدار اهم مقاومت های PTC را در دمای 25 درجه سانتی گراد بیان می کنند . همچنین علاوه بر این مقدار ، دمایی را که در آن مقاومت PTC دو برابر می شود ، قید می کنند . به این دما ، دمای سوئیچ می گویند . در ضمن واژه PTC از حروف اول کلمات عبارت Positive Temperature Coefficient به معنای ضریب حرارتی مثبت گرفته شده است . در شکل (16) تصاویری از دو PTC نمایش داده شده است . همچنین در شکل (17) علائم اختصاری PTC نمایش داده شده است .

شکل (16)                                                                شکل (17)

ب ) ترمیستور با ضریب حرارتی منفی ( NTC ) :

مقدار اهم مقاومت های NTC با افزایش دما ، کاهش می یابد . در اینجا نیز واژه NTC از حروف اول کلمات عبارت Negative Temperature Coefficient به معنای ضریب حرارتی منفی گرفته شده است . . در شکل (18) تصویری از یک نمونه NTC نمایش داده شده است . همچنین در شکل (19) علائم اختصاری NTC نمایش داده شده است .

شکل (18)                                                                شکل (19)

مقاومت های تابع نور :

مقدار اهم این نوع از مقاومت ها به شدت نور تابیده شده به سطح مقاومت بستگی دارد . این مقاومت ها در فضای تاریک دارای مقاومت خیلی زیاد ( در حد مگا اهم ) و در روشنایی دارای مقاومت کم ( در حد کیلو اهم و یا اهم ) می باشند . به این مقاومت ها فتورزیستور و همچنین LDR نیز می گویند . LDR از حروف اول کلمات عبارت Light Dependent Resistor به معنای مقاومت تابع نور گرفته شده است . برای اینکه نور بر روی المان مقاومتی فتورزیستور اثر گذارد ، سطح ظاهری آن را با شیشه و یا پلاستیک شفاف می پوشانند . از این مقاومت ها در مدارات الکترونیکی به عنوان تشخیص دهنده نور ( نورسنج ) استفاده می شود . در شکل (20) تصاویری از چند LDR و در شکل (21) علائم فنی آن نمایش داده شده است .

         شکل (20)                                                                        شکل (21)

مقاومت های تابع ولتاژ :

مقدار اهم این نوع از مقاومت ها با ولتاژ رابطه معکوس دارد . یعنی با افزایش ولتاژ ، مقدار اهم آن ها کاهش می یابد . به این نوع از مقاومت ها واریستور ( Varistor ) و همچنین VDR نیز می گویند . VDR از حروف اول کلمات عبارت Voltage Dependent Resistor به معنای مقاومت تابع ولتاژ گرفته شده است . نکته قابل توجه در مورد واریستورها این است که واریستورها به پلاریته ولتاژ اعمال شده وابسته نیستند که این خود مزیتی برای این نوع مقاومت ها محسوب می شود زیرا برای استفاده در مدارات AC بسیار مناسب هستند . در شکل (22) تصویری از یک نمونه VDR و در شکل (23) علامت اختصاری آن نمایش داده شده است .

شکل (22)                                                                                     شکل (23)

مقاومت های تابع میدان مغناطیسی :

در اثر اعمال میدان مغناطیسی بر این مقاومت ها ، مقدار اهم آنها تغییر می کند . به این مقاومت ها MDR نیز می گویند که این واژه از حروف اول کلمات عبارت Dependent Resistor Magnetic به معنای مقاومت تابع میدان مغناطیسی گرفته شده است . نکته قابل توجه در مورد این مقاومت ها این است که چون در ساخت این مقاومت ها از نیمه هادی هایی با ضریب حرارتی منفی استفاده شده است بنابراین در صورت افزایش دما ، مقدار اهم این مقاومت ها کاهش می یابد . در شکل (24) علامت اختصاری MDR نمایش داده شده است .

شکل (24)

امروزه، پتانسیومترها نسبت به گذشته کوچکتر و دقیق‌تر هستند و مانند اغلب قطعات الکترونیک انواع مختلفی با نام‌های مقاومت متغیر (Variable Resistor)، پیش‌‌تنظیم (Preset)، تریمر (Trimmer)، رئوستا (Rheostat) و البته پتانسیومتر متغیر (Variable Potentiometer) دارند.

علی‌رغم تفاوت نام این قطعات، عملکرد آن‌ها دقیقاً مشابه است و مقدار مقاومت خروجی آن‌ها با حرکت یک کنتاکت یا لغزنده مکانیکی توسط یک کنش خارجی تغییر می‌کند. مقاومت‌های متغیر به هر شکلی که باشند، عموماً عملکردهای کنترلی خاصی مانند تنظیم صدای رادیو، تنظیم سرعت یک وسیله نقلیه، تنظیم فرکانس یک اسیلاتور یا کالیبراسیون دقیق یک مدار دارند.

عبارت‌های پتانسیومتر و مقاومت متغیر اغلب با هم برای توصیف یک قطعه به کار می‌روند، اما دانستن این نکته ضروری است که اتصالات و عملکرد این دو قطعه با یکدیگر تفاوت دارد. هرچند، پتانسیومتر و مقاومت متغیر تعدادی ویژگی مشترک نیز دارند: در هر دو انتهای این دو قطعه، یک مسیر مقاومتی به کنتاکت‌ها متصل هستند و کنتاکت سوم نیز که لغزنده نام دارد متحرک است.

پتانسیومتر یک قطعه سه‌سر است که مشابه یک مدار مقسم ولتاژ به طور پیوسته یک سیگنال خروجی با ولتاژ متغیر را ارائه می‌کند. این ولتاژ متناسب با موقعیت فیزیکی لغزنده در مسیر مقاومتی است.

مقاومت متغیر

گاهی لازم است برای جلوگیری از رخ دادن شرایط مدار باز، یک اتصال الکتریکی بین پایه بدون استفاده مسیر مقاومتی و لغزنده برقرار شود.

مقاومت متغیر یک قطعه مقاومتی دو سر است که، متناسب با موقعیت فیزیکی لغزنده در مسیر مقاومتی، مقادیر مقاومت متنوعی را برای کنترل جریان فراهم می‌کند. لازم به ذکر است که از یک مقاومت متغیر برای کنترل جریان‌های بزرگ مدار که در بارهای روشنایی یا موتوری رخ می‌دهد استفاده می‌شود. در این‌ حالت، مقاومت متغیر را رئوستا می‌نامند.

انواع پتانسیومترها

پتانسیومترهای متغیر قطعات آنالوگی هستند که از دو بخش اصلی مکانیکی تشکیل شده‌اند:

1. یک عنصر، مسیر یا سیم‌پیچ مقاومتی ثابت که مقدار مقاومت آن را مانند 1kΩ

، 10kΩ

1. و… تعیین می‌کند.
2. بخش مکانیکی که به یک لغزنده یا کنتاکت اجازه می‌دهد که در طول کل مسیر مقاومتی حرکت کند و با تغییر موقعیت، مقدار مقاومت را تغییر دهد. راه‌های مختلفی برای حرکت لغزنده در طول مسیر مقاومتی به صورت مکانیکی یا الکتریکی وجود دارد.

پتانسیومترها، علاوه بر مسیر مقاومتی و لغزنده، در ساختار خود یک محفظه، یک شفت یا محور، یک بلوک لغزان و یک بوش یا یاتاقان نیز دارند. حرکت لغزنده یا کنتاکت به تنهایی با یک عمل چرخشی (زاویه‌ای) یا خطی (مستقیم) امکان‌پذیر است. چهار دسته اصلی پتانسیومتر متغیر وجود دارد که، در ادامه، آن‌ها را بیان می‌کنیم.

پتانسیومتر گردان

مقدار مقاومت پتانسیومتر گردان (متداول‌ترین نوع پتانسیومتر) با حرکت زاویه‌ای تغییر می‌کند. با چرخاندن یک دکمه متصل به محور، لغزنده داخلی حول یک عنصر مقاومتی منحنی شکل حرکت می‌کند. رایج‌ترین کاربرد یک پتانسیومتر گردان به عنوان دکمه کنترل صدا است.

پتانسیومترهای گردان کربنی با استفاده از یک مهره حلقه‌ای و واشر در صفحه جلویی یک جعبه، پوشش یا برد مدار چاپی (PCB) تعبیه می‌شوند. این قطعات می‌توانند یک مسیر یا چند مسیر مقاومتی داشته باشند که در این صورت با نام یک پتانسیومتر گروهی شناخته می‌شوند و همه آن‌ها با یکدیگر حول یک محور می‌چرخند. با استفاده از یک پتانسیومتر با دو مسیر یا شیار مقاومتی می‌توان دو بلندگوی یک رادیو یا آمپلی‌فایر استریو را تنظیم و کنترل کرد. تعدادی از پتانسیومترهای گردان سوئیچ روشن/خاموش نیز دارند.

پتانسیومترهای چرخان می‌توانند یک خروجی خطی یا لگاریتمی با تلرانس ۱۰ تا ۲۰ درصد داشته باشند. از آن‌جایی که این پتانسیومترها به صورت مکانیکی کنترل می‌شوند، می‌توان از آن‌ها برای اندازه‌گیری چرخش شفت استفاده کرد. یک پتانسیومتر چرخان با یک دور معمولاً قابلیت چرخش کمتر از ۳۰۰ درجه را از مقدار حداقل تا حداکثر مقاومت دارد. البته پتانسیومترهایی که قابلیت چرخش چند دور را دارند و تریمر (Trimmer) نامیده می‌شوند نیز برای چرخش بیشتر و دقت بالاتر در دسترس هستند.

در پتانسیومترهایی با چند دور، قابلیت چرخش بیش از ۳۶۰ درجه مکانیکی در مسیر مقاومتی وجود دارد. این پتانسیومترها گران‌تر هستند، اما پایداری و دقت بالایی دارند. رایج‌ترین پتانسیومترهای چند دور، ۳ دور (۱۰۸۰ درجه)، ۱۰ دور (۳۶۰۰ درجه)، ۲۰ دور و بیش از ۲۵ دور هستند که مقادیر اهمی متنوعی نیز دارند.

پتانسیومتر کشویی

پتانسیومترهای کشویی برای تغییر مقدار مقاومت کنتاکت با یک حرکت خطی طراحی شده‌اند؛ به گونه‌ای که، در آن‌ها، رابطه خطی بین موقعیت کنتاکت کشویی و مقاومت خروجی وجود دارد.

این پتانسیومترها به طور گسترده در تجهیزات صوتی حرفه‌ای مانند میکسرهای استودیو به کار می‌روند. یکی از معایب پتانسیومترهای کشویی این است که یک شیار طولانی دارند که اجازه حرکت آزادانه تیغه را در طول مسیر مقاومتی می‌دهد.

این شیارِ باز موجب می‌شود مسیر مقاومتی مستعد جذب گرد و غبار یا عرق و چربی دست کاربران باشد. برای کاهش این اثرات منفی از پوشش برای این نوع پتانسیومتر استفاده می‌شود.

از آن‌جایی که پتانسیومترها یکی از ساده‌ترین قطعات برای تبدیل موقعیت مکانیکی به ولتاژ متناسب با آن هستند، می‌توان از آن‌ها به عنوان سنسورهای موقعیت نیز استفاده کرد. این سنسورها، سنسور جابه‌جایی خطی نامیده می‌شوند. پتانسیومترهایی با مسیر کربنی لغزشی، حرکت خطی (مستقیم) دقیق را در قالب سنسور خطی که یک المنت مقاومتی الحاق شده به کنتاکت لغزان است اندازه‌گیری می‌کنند. این کنتاکت به نوبه خود با یک میله یا شفت به مکانیزم مکانیکی مورد نظر متصل شده است که باید اندازه‌گیری شود. در نتیجه، موقعیت لغزنده متناسب با کمیتی که باید اندازه‌گیری شود تغییر می‌کند که خود موجب تغییر مقدار مقاومت سنسور خواهد شد.

پیش‌تنظیم و تریمر

پتانسیومترهای پیش‌تنظیم یا تریمر اصطلاحاً پتانسیومترهای کوچک «تنظیم و فراموش» (Set-and-Forget) هستند که به خوبی و به سادگی یک مدار را تنظیم می‌کنند. پتانسیومترهای پیش‌تنظیم چرخان با یک دور، نسخه‌هایی مینیاتوری از مقاومت متغیر استاندارد هستند که برای نصب مستقیم روی PCB طراحی شده‌اند و با یک پیچ گوشتی دوسو یا یک ابزار پلاستیکی مشابه تنظیم می‌شوند.

پیش‌تنظیم‌ها را می‌توان از مقدار مینیمم تا ماکزیمم با یک دور تنظیم کرد، اما برای تعدادی از مدارها یا تجهیزات، این محدوده تنظیمات ممکن است مناسب نباشد.

پتانسیومترهای تریمر قطعات مستطیل شکل چند دور با مسیر خطی هستند که برای نصب و لحیم مستقیم به PCB طراحی شده‌اند. جعبه پلاستیکی این پتانسیومترها سبب می‌شود هم اتصالات الکتریکی و مکانیکی و هم مسیر مقاومتی از مشکلات ناشی از گرد و غبار و کثیفی طی استفاده در امان بمانند.

رئوستا

رئوستاها از انواع توان بالای پتانسیومترها هستند. این قطعات مقاومت‌های متغیری با دو اتصال هستند که برای فراهم کردن هر مقدار مقاومت دلخواه در محدوده اهمی‌شان برای کنترل جریان عبوری به کار می‌روند.

در حالت تئوری، هر پتانسیومتر متغیری را می‌توان به صورت یک رئوستا پیکربندی کرد. رئوستاها عموماً در مقادیر توانی بالا، با مقاومت متغیر سیم‌پیچی شده‌اند و در کاربردهای جریان بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند. اصلی‌ترین مزیت رئوستا توان بالای آن است.

وقتی یک مقاومت متغیر به عنوان رئوستای دو سر مورد استفاده قرار می‌گیرد، تنها بخشی از عنصر مقاومتی که بین ترمینال انتهایی و کنتاکت متحرک قرار دارد توان را تلف (مصرف) خواهد کرد.

همچنین، برخلاف پتانسیومتر که مشابه یک مقسم ولتاژ است، همه جریان گذرنده از عنصر مقاومتی رئوستا از مدار لغزنده می‌گذرد. در نتیجه کنتاکت لغزنده روی این عنصر رسانا باید قابلیت حمل جریان را داشته باشد.

پتانسیومترها در فناوری‌های متنوعی از جمله فیلم کربن، پلاستیک رسانا، کرمیت، سیم‌پیچی شده و… موجود هستند. مقدار مقاومت یک پتانسیومتر یا مقاومت متغیر به مقدار مقاومت کل مسیر مقاومت از یک ترمینال ثابت تا ترمینال دیگر وابسته است. بنابراین، یک پتانسیومتر با مقدار نامی 1kΩ

، مسیر مقاومتی معادل با یک مقاومت ثابت 1kΩ

خواهد داشت.

در ساده‌ترین شکل، عملکرد الکتریکی یک پتانسیومتر مشابه دو مقاومت سری با کنتاکت لغزشی است. پتانسیومتر مقدار این دو مقاومت را تغییر داده و اجازه می‌دهد به عنوان یک مقسم ولتاژ مورد استفاده قرار گیرد.

رئوستا

همان‌طور که دیدیم، مقاومت متغیر را می‌توان به گونه‌ای پیکربندی کرد که به عنوان یک مدار مقسم ولتاژ عمل کند و در این حالت پتانسیومتر نام دارد. علاوه بر این، می‌توان یک مقاومت متغیر را به گونه‌ای پیکربندی کرد که جریان را تنظیم کند و در این حالت به عنوان یک رئوستا شناخته می‌شود.

رئوستاها مقاومت‌های متغیر دو سر هستند و به گونه‌ای پیکربندی شده‌اند که از یک ترمینال و تنها یک لغزنده استفاده می‌کنند. ترمینال دیگر که بدون استفاده است را می‌توان بدون اتصال در نظر گرفت یا آن را مستقیماً به لغزنده متصل کرد. رئوستاها قطعاتی سیم‌پیچی شده هستند. با تغییر موقعیت لغزنده روی عنصر مقاومتی، می‌توان مقدار مقاومت را افزایش یا کاهش داد و به این ترتیب مقدار جریان را کنترل کرد.

بنابراین، با تغییر مقدار مقاومت رئوستا می‌توان جریان را کنترل کرد. یک مثال مرسوم استفاده از رئوستا، کنترل سرعت مجموعه قطارهای یک اسباب‌بازی است. رئوستاها تنها براساس مقادیر مقاومت تعریف نمی‌شوند، بلکه با مقدار توان نیز مشخص می‌شوند.

از آن‌جایی که رئوستاها جریان را کنترل می‌کنند، باید به گونه‌ای طراحی شوند که قابلیت عبور جریان بار مداوم را داشته باشند. تغییر پیکربندی یک پتانسیومتر سه‌سر به یک رئوستای دو سر امری ممکن است، اما امکان دارد مسیر مقاومتی کربنی نتواند جریان بار را عبور دهد. از سوی دیگر، کنتاکت لغزنده یک پتانسیومتر معمولاً ضعیف‌ترین بخش آن است تا جریان کمی از لغزنده بگذرد.

البته اگر مقاومت بار RL

بسیار بزرگتر از حداکثر مقدار مقاومت رئوستا باشد، این قطعه برای کنترل جریان بار مناسب نیست. اندازه مقاومت بار باید بسیار کوچکتر از مقاومت رئوستا باشد تا اجازه عبور جریان بار را بدهد.

عموماً رئوستاها مقاومت‌های متغیر الکترومکانیکی توان بالایی هستند که در کاربردهای قدرت (توان) به کار می‌روند و عنصر مقاومتی آن‌ها معمولاً از یک سیم ضخیم مناسب ساخته می‌شود تا حداکثر جریان I

را وقتی که مقدار مقاومت R

آن مینیمم است هدایت کند.

رئوستاهای سیم‌پیچی شده در کاربردهای کنترل توان مانند لامپ، هیتر یا مدارهای کنترل موتور برای تنظیم جریان‌های میدان در کنترل سرعت یا جریان راه‌اندازی موتورهای DC و… مورد استفاده قرار می‌گیرند. انواع مختلفی رئوستا وجود دارد، اما رایج‌ترین آن‌ها انواع چنبره‌ای هستند که ساختار آن‌ها برای خنک‌سازی باز است، هرچند انواع بسته آن‌ها نیز وجود دارند.

رئوستای لغزشی

رئوستاهای لغزشی لوله‌ای نیز وجود دارند که احتمالاً آن‌ها را در آزمایشگاه‌های فیزیک دیده‌اید. این رئوستاهای خطی یا لغزشی از سیم دارای مقاومت تشکیل شده‌اند که حول یک لوله یا پیستون عایق پیچانده شده است. کنتاکت لغزشی این رئوستاها در قسمت بالایی تعبیه شده و برای کاهش یا افزایش مقاومت مؤثر به صورت دستی قابل حرکت به سمت چپ و راست است.

مشابه پتانسیومترهای چرخان، رئوستاهای گروهی نیز موجود هستند. در برخی از این رئوستاها، اتصالات الکتریکی ثابت برای سیم ساخته شده تا مقدار ثابتی مقاومت بین هر دو ترمینال باشد. چنین اتصالاتی به عنوان تپ (Tapping) شناخته می‌شوند (مشابه ترانسفوماتورها).

پتانسیومترهای خطی و لگاریتمی

محبوب‌ترین مقاومت متغیر و پتانسیومتر، نوع خطی است که مقدار مقاومت به صورت خطی تغییر می‌کند و منحنی مشخصه آن به صورت یک خط راست است. در این نوع پتانسیومترها، میزان تغییر مقاومت متناسب با تغییر لغزنده است.

بنابراین، اگر لغزنده به اندازه ۲۰ درصد کل چرخش ممکن بچرخد، مقاومت به اندازه ۲۰ درصد مقدار مینیمم یا ماکزیمم خواهد بود. این به آن دلیل است که مسیر مقاومتی از ترکیبات کربن، آلیاژهای سرامیک فلزی یا پلاستیک‌های هادی ساخته شده است که مشخصه آن‌ها به صورت خطی است.

اما ممکن است عنصر مقاومتی یک پتانسیومتر همیشه یک مشخصه خطی نداشته باشد یا با تغییر خطی در لغزنده، مقاومت آن به صورت لگاریتمی تغییر کند.

پتانسیومترهای لگاریتمی اساساً انواع بسیار محبوبی از پتانسیومترهای غیرخطی یا غیرتناسبی هستند که مقاومت ‌آن‌ها به صورت لگاریتمی تغییر می‌کند. پتانسیومترهای لگاریتمی معمولاً به صورت کنترل ولوم در کاربردهای صوتی مورد استفاده قرار می‌گیرند که در آن‌ها تضعیف به صورت لگاریتمی بر حسب دسی‌بل است. این به آن دلیل است که حساسیت گوش انسان به سطوح صدا یک پاسخ لگاریتمی و در نتیجه غیرخطی دارد.

اگر از پتانسیومتر خطی برای کنترل ولوم صدا استفاده کنیم، احساسی که به گوشمان القا می‌کند، به یکی از مسیرهای پتانسیومتر محدود خواهد بود. در طرف مقابل، پتانسیومترهای لگاریتمی، با چرخش ولوم کنترل، تنظیم صدای متعادلی دارند.

بنابراین، وظیفه یک پتانسیومتر لگاریتمی در هنگام تنظیم ولوم، تولید یک سیگنال خروجی است که بر حساسیت غیرخطی گوش انسان منطبق باشد. البته برخی پتانسیومترهای ارزان در تغییر مقاومت بیشتر نمایی هستند تا لگاریتمی؛ اما با این حال لگاریتمی نامیده می‌شوند، زیرا پاسخ مقاومتی آن‌ها در یک مقیاس لگاریتمی، خطی است. علاوه بر پتانسیومترهای لگاریتمی، پتانسیومترهای آنتی‌لگاریتمی نیز وجود دارند که مقاومت آن‌ها در ابتدا سریعاً افزایش می‌یابد.

همه پتانسیومترها و رئوستاها در انواع خطی، لگاریتمی و آنتی‌لگاریتمی در دسترس هستند. بهترین راه برای تعیین نوع یک پتانسیومتر خاص، قرار دادن شفت یا محور آن روی مرکز مسیر و اندازه‌گیری مقدار مقاومت از لغزنده تا انتهای مسیر است. اگر مقاومت دو نیمه مسیر کم و بیش با یکدیگر برابر باشند، پتانسیومتر خطی است.

جمع‌بندی

یک پتانسیومتر یا مقاومت متغیر اساساً از یک مسیر مقاومتی با یک اتصال در یکی از سرها و یک ترمینال سوم تشکیل شده که لغزنده نامیده می‌شود. موقعیت لغزنده در مسیر مقاومتی به صورت مکانیکی و با چرخش یک شفت با با استفاده از پیچ‌گوشتی تنظیم می‌شود.

مقاومت‌های متغیر را می‌توان در یکی از دو مُد عملیاتی قرار داد: مقسم ولتاژ متغیر یا رئوستای جریان متغیر. پتانسیومتر یک قطعه سه‌سر است که برای کنترل ولتاژ مورد استفاده قرار می‌گیرد، در حالی که رئوستا یک قطعه دو سر است که در کنترل جریان به کار می‌رود.

پتانسیومترها، تریمرها و رئوستاها قطعاتی الکترومکانیکی هستند و به گونه‌ای طراحی شده‌اند که مقادیر مقاومت آن‌ها به سادگی تغییر می‌کند. این قطعات را می‌توان به صورت پتانسیومترهایی با یک دور، پیش‌تنظیم‌‌ها، پتانسیومترهای لغزشی یا تریمرهای چند دور طراحی کرد. رئوستاهای سیم‌پیچی شده به طور گسترده برای کنترل جریان الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. پتانسیومترها و رئوستاها نیز به صورت گروهی موجود هستند و بنا بر کاربرد مورد نظر، تپ خطی یا لگاریتمی دارند.

پتانسیومترها را می‌توان برای سنجش و اندازه‌گیری حرکت‌های خطی یا چرخشی به کار برد که در آن‌ها ولتاژ خروجی متناسب با موقعیت لغزنده است. از مزایای پتانسیومترها می‌توان به هزینه کم، عملکرد ساده و تنوع شکل، اندازه و طراحی آن‌ها اشاره کرد.

البته پتانسیومترها به عنوان قطعاتی مکانیکی،‌ معایبی از جمله استهلاک احتمالی لغزنده، محدودیت در قابلیت عملکرد در جریان‌های بالا (برخلاف رئوستاها)، محدودیت‌های توان الکتریکی و محدودیت چرخش کمتر از ۲۷۰ درجه برای پتانسیومترهایی با یک دور دارند.

ترانزیستور از عناصری به نام نیمه هادی مانند سیلیکون و ژرمانیوم ساخته می شود نیمه هادی ها ، جریان الکتریسیته را نسبتا خوب
(اما نه به اندازه ای که رسانا خوانده شوند مانند مس و آلومنیوم و تقریبا بد اما نه به اندازه ای که عایق نامگذاری شوند مانند شیشه) هدایت می کنند به همین دلیل به آنها نیمه هادی می گویند.
ترانزیستور می تواند مقدار هادی بودن خود را تغییر دهد ، هنگامی که لازم است یک هادی باشد می تواند هدایت خوبی دشته باشد و هنگامی که لازم است تا به عنوان عایق عمل کند جریان بسیار کمی را از خود عبور می دهد که می توان آن را ناچیز شمرد.

ناحیه کاری ترانزیستور:

۱-ناحیه قطع: حالتی است که ترانزیستور در آن ناحیه فعالیت خاصی انجام نمی‌دهد.
۲- ناحیه فعال(کاری یا خطی): اگر ولتاژ بیس را افزایش دهیم ترانزیستور از حالت قطع بیرون امده و به ناحیه فعال وارد می‌شود در حالت فعال ترانزیستور مثل یک عنصر تقریباً خطی عمل می‌کند.
۳-ناحیه اشباع: اگر ولتاژ بیس را همچنان افزایش دهیم به ناحیه‌ای می‌رسیم که با افزایش جریان ورودی در بیس دیگر شاهد افزایش جریان بین کلکتور و امیتر نخواهیم بود به این حالت می‌گویند حالت اشباع و اگر جریان ورودی به بیس زیاد تر شود امکان سوختن ترانزیستور وجود دارد.

طرز کار ترانزیستور به اینصورت است، چنانچه پیوند بیس-امیتر را بصورت مستقیم بایاس (به معنی اعمال ولتاژ است) کنیم بطوری که این پیوند روشن شود ، در آن صورت از مدار بسته شده میان امیتر و کلکتور می توان جریان بسیار بالایی با توجه به ظرفیت ترانزیستور کشید.
در حالت عادی میان امیتر و کلکتور هیچ مدار بازی وجود ندارد اما به محض آنکه شما پیوند بیس-امیتر را با پلاریته موافق بایاس کنید ، این پیوند تقریبا” بصورت اتصال کوتاه عمل می کند و شما عملا” خواهید توانست از پایه های امیتر و کلکتور جریان قابل ملاحظه ای بکشید.
بنابراین مشاهده می کنید که با برقراری یک جریان کوچک Ib شما می توانید یک جریان بزرگ Ic را داشته باشید. این مدار اساس سوئیچ های الکترونیک در مدارهای الکترونیکی است. بعنوان مثال شما می توانید در مدار کلکتور یک رله قرار دهید که با جریان مثلا چند آمپری کار می کند و در عوض با اعمال یک جریان بسیار ضعیف در حد میلی آمپر – حتی کمتر – در مدار بیس که ممکن است از طریق یک مدار دیجیتال تهیه شود، به رله فرمان روشن یا خاموش شدن بدهید.

کاربرد ترانزیستور :

ترانزیستور هم در مدارات الکترونیک آنالوگ و هم در مدارات الکترونیک دیجیتال کاربردهای بسیار وسیعی دارد.
در مدارات آنالوگ ترانزیستور در حالت فعال کار می‌کند و می‌توان از آن به عنوان تقویت کننده جریان یا تنظیم کننده ولتاژ (رگولاتور) و… استفاده کرد.
و در مدارات دیجیتال ترانزیستور در دو ناحیه قطع و اشباع فعالیت می‌کند که می‌توان از این حالت ترانزیستور در پیاده سازی مدار منطقی، حافظه، سوئیچ کردن و… استفاده کرد.

انواع ترانزیستور :

۱) ترانزیستور دوقطبی پیوندی (BJT)
۲) ترانزیستور پیوند اثر میدانی (JFET)
۳) ترانزیستور اثر میدانی (FET)
۴) ترانزیستور اثر میدانی(MOSFET)

ترانزیستور دوقطبی پیوندی (BJT):
در ترانزیستور دو قطبی پیوندی با اعمال یک جریان به پایه B جریان عبوری از دو پایه C و E کنترل می‌شود.
ترانزیستورهای دوقطبی پیوندی در دونوع npn و pnpساخته می‌شوند.
بسته به حالت بایاس این ترانزیستورها ممکن است در ناحیه قطع، فعال و یا اشباع کار کنند. سرعت بالای این ترانزیستورها و بعضی قابلیت‌های دیگر باعث شده که هنوز هم از آنها در بعضی مدارات خاص استفاده شود. امروزه بجای استفاده از مقاومت وخازن و… در مدارات مجتمع تماماً از ترانزیستوراستفاده می‌کنند.
۱) PNP
شامل سه لایه نیم هادی که دو لایه کناری از نوع p و لایه میانی از نوع n است و مزیت اصلی آن در تشریح عملکرد ترانزیستور این است که جهت جاری شدن حفره‌ها با جهت جریان یکی است.
۲NPN
شامل سه لایه نیم هادی که دو لایه کناری از نوع n و لایه میانی از نوع p است. پس از درک ایده‌های اساسی برای قطعهٔ pnp می‌توان به سادگی آنها را به ترانزیستور پرکاربردتر npn مربوط ساخت.

ترانزیستور پیوند اثر میدانی ( JFET):
در ترانزیستورهای پیوند اثر میدانی (JFET) در اثر میدان، با اعمال یک ولتاژ به پایه گیت میزان جریان عبوری از دو پایه سورس و درین کنترل می‌شود.
ترانزیستور اثر می‌دانی بر دو قسم است: نوع n یا N-Type و نوع p یا P-Type. از دیدگاهی دیگر این ترانزیستورها در دو نوع افزایشی و تخلیه‌ای ساخته می‌شوند.
نواحی کار این ترانزستورها شامل «فعال» و «اشباع» و «ترایود» است.
این ترانزیستورها تقریباً هیچ استفاده‌ای ندارند چون جریان دهی آنها محدود است و به سختی مجتمع می‌شوند.

ترانزیستور اثر میدانی (FET):
این ترانزیستور نیز مانند JFET عمل می‌کنند با این تفاوت که جریان ورودی گیت آنها صفر است.همچنین رابطه جریان با ولتاژ نیز متفاوت است.
این ترانزیستورها دارای دو نوع PMOS و NMOS هستند که تکنولوژی استفاده از دو نوع آن در یک مدار تکنولوژی CMOS نام دارد.
این ترانزیستورها امروزه بسیار کاربرد دارند زیرا براحتی مجتمع می‌شوند و فضای کمتری اشغال می‌کنند. همچنین مصرف توان بسیار ناچیزی دارند.
به تکنولوژی‌هایی که از دو نوع ترانزیستورهای دوقطبی و Mosfet در آن واحد استفاده می‌کنند Bicmos می‌گویند.
البته نقطه کار این ترانزیستورها نسبت به دما حساس است وتغییر می‌کند. بنابراین بیشتر در سوئیچینگ بکار می‌‌روند.

ترانزیستور اثر میدانی(MOSFET):
همانگونه که از نام این المان مشخص است، پایه کنترلی آن جریانی مصرف نمی کند و تنها با اعامل ولتاژ و ایجاد میدان درون نیمه هادی ، جریان عبوری از FET کنترل می شود. به همین دلیل ورودی این مدار هیچ گونه اثر بارگذاری بر روی طبقات تقویت قبلی نمی گذارد و امپدانس بسیار بالایی دارد.
فت دارای سه پایه با نام های درِین (D ) و سورس( S ) و گیت( G ) است که پایه گیت ، جریان عبوری از درین به سورس را کنترل می نماید. فت ها دارای دو نوع N کانال و P کانال هستند. در فت نوع N کانال زمانی که گیت نسبت به سورس مثبت باشد جریان از درین به سورس عبور می کند . FET ها معمولاً بسیار حساس بوده و حتی با الکتریسیته ساکن بدن نیز تحریک می گردند. به همین دلیل نسبت به نویز بسیار حساس هستند.
فت ها در ساخت فرستنده باند FM رادیو نیز کاربرد فراوانی دارند.
معمولاً مقاومت بین پایه درین و گیت از مقاومت پایه درین و سورس بیشتر است که از این طریق می توان پایه درین را از سورس تشخیص داد.

تشخیص پایه های ترانزیستور با استفاده از مولتی متر :

ترانزیستورها یه مدل دیودی دارن که به کمکشون میشود پایه های ترانزیستور رو تشخیص داد.

اگر مولتی متر رو در حالت تست دیود بزارید با دو بار تست کردن میتوانید پایه ها رو تشخیص بدید.
توجه ۱ : در حالت تست دیود با مولتی متر ولتاژ بین پایه بیس و امیتر بیشتر از ولتاژ بین پایه های بیس و کلکتور هستش.

فیلترهای صنعتی پیوسته و ناپیوسته

فیلتر های صنعتی

بیشتر فیلتر های صنعتی شامل فیلتر های فشاری، فیلتر های خلا و فیلتر های سانتریفوژی هستند. این فیلتر ها بر حسب اینکه تخلیه جامدات جدا شده از سیال به شکل پیوسته یا منقطع باشد، به دو صورت پیوسته و یا ناپیوسته استفاده می شوند. در مورد فیلتر های ناپیوسته، باید هر چند وقت یکبار جریان سیال را قطع کرد تا بتوان جامدات جمع شده را خارج کرد. اما در فیلتر های پیوسته، تخلیه جامدات و سیال زمانیکه دستگاه مشغول کار است قطع نمی شود. دلیل حرکت سیال در فیلتر وجود افت فشار در محیط فیلتر می باشد.

موارد مطلوب بودن فیلتر ها

غشاء مورد استفاده در فیلتر باید شرایط زیر را داشته باشد:

باید قابلیت نگهداری جامداتی که از جریان مایع جدا می شوند را داشته باشد.

باید از نظر شیمیایی دارای مقاومت مناسبی باشد و از نظر فیزیکی به میزان کافی در مقابل شرایط فرآوری مقاومت کند.

نباید به راحتی مسدود شود.

بایستی امکان تخلیه تمیز و کامل قالب تشکیل شده را دارا باشد.

باید دارای قیمت مناسب باشد.

تصفیه صنعتی

در تصفیه صنعتی، یک محیط رایج صافی، پارچه است که به صورت شکسته یا اریب بافته شده است. برای حالات مختلف، الگوهای بافت بسیار متنوعی وجود دارد. برای مایعات خورنده باید سایر محیط های صافی مانند پارچه پشمی، پارچه فلزی از جنس مونل یا فولاد ضد زنگ، پارچه شیشه ای یا کاغذ مورد استفاده قرار گیرد. پارچه های مصنوعی مثل نایلون ، پلی پروپیلن و پلی استرهای متفاوت از جهت شیمیایی نیز دارای مقامت بسیار خوبی هستند.

در یک پارچه با مش های با اندازه معین، الیاف طبیعی ریز بیشتر از الیاف مصنوعی یا فلزی صاف برای جدا کردن ذرات بسیار ریز کارایی دارند. اغلب این عیب الیاف مصنوعی و فلزی فقط در شروع تصفیه می باشد. به همین علت محصول تصفیه شده در ابتدای امر احتما دارد کدر باشد و سپس زلال شود. اکثراً محصول تصفیه کدر برای  تصفیه مجدد به مخزن دوغاب بازگردانده می شود. جامدات باریک یا بسیار ریز که یک قالب متراکم و ناتراوا تولید می کنند، هر محیط صافی ریز را به سرعت مسدود می کنند. برای تصفیه عملی این نوع مواد لازم است که تخلخل قالب یا کیک بیشتر شود تا محلول بتواند با سرعتی بهتری عبور کند. این کار با افزودن یک کمک صافی انجام می شود.

کمک صافی

یک کمک صافی مانند سیلیکای دیاتومه ای، پولیت، سلولز خالص، چوب یا هر جامد متخلخل و بی اثر دیگر به دوغاب قبل از تصفیه اضافه می شود. کمک صافی را بعداً می توان با حل کردن جامدات یا سوزانیدن کمک صافی، از جامدات جدا کرد. اگر جامدات گرفته شده از سیال ارزشی نداشته باشند آنها به همراه کمک صافی دور می ریزند. در فیلتراسیون، حرکت جریان در محیط متخلخل انجام می شود. علاوه بر آن مقاومت این تخلخل، در برابر جریان،  با گذشت زمان بیشتر می شود . کمیت های عمده مورد نظر در عملیات فیلتراسیون شدت فیلتراسیون و افت فشار در فیلتر می باشد. در عملیات فیلتراسیون با گذشت زمان یا شدت جریان کاهش می یابد و یا افت فشار زیاد می شود و یا هر دو مورد صورت می گیرد.

انواع کلی فیلتر ها

فیلتر ها را به طور کلی می توان به دو نوع کلی تقسیم کرد:

• فیلتر های سطحی (Surface filter)
• فیلتر های عمقی (Depth filter)

فیلتر سطحی

فیلتر های سطحی باید به گونه ای ساخته شوند که قطر سوراخ های صافی فیلتر مشخص کننده قطر مواد جامدی است که از سیال جدا می شود. اما ساختن این فیلتر ها در حالاتی که ذرات ریز حدود ۱ میکرون و کوچکتر در سیال وجود دارد کار مشکلی می باشد.

فیلتر عمقی

از فیلتر های عمقی به طور وسیعی برای کنترل آلودگی هوا استفاده می شود. در این فیلتر ها، قالب مواد جامد روی سطح فیلتر کمتر مشاهده می شود. بلکه جمع آوری ذرات در داخل غشاء فیلتر صورت می گیرد.

به طور کلی فیلتر ها به سه گروه عمده که در زیر بیان شده اند تقسیم می شوند:

• فیلتر کیکی (قالبی)
• فیلتر شفاف کننده
• فیلتر با جریان متقاطع

عملکرد فیلتر کیکی

فیلتر کیکی، میزان تقریباً زیادی از مواد جامد را به شکل قالبی از بلور یا گل جدا می کند. جهت شستن قالب و خارج نمودن مقداری از مواد جامد از این نوع فیلتر ها، قبل از تخلیه نهایی پیش بینی هایی صورت می گیرد.

عملکرد فیلتر شفاف کننده

در فیلتر های شفاف کننده، اغلب میزان جامد جدا شونده کم می باشد و محصول حاصل شده یک گاز تمیز یا یک مایع شفاف و زلال است.

عملکرد فیلتر با جریان متقاطع

در فیلترهای با جریان متقاطع، محلول سوسپانسیون خوراک تحت فشار با سرعت نسبتاً زیادی از عرض محیط صافی جریان می یابد. محیط صافی نیز یک غشاء سرامیکی، فلزی یا پلیمری با منافذ کوچک است که بیشتر ذرات معلق را دفع می کنند.

بیشتر فیلتر های صنعتی شامل فیلتر های فشاری، فیلتر های خلا و فیلتر های سانتریفوژی هستند. این فیلتر ها بر حسب اینکه تخلیه جامدات جدا شده از سیال به شکل پیوسته یا منقطع باشد، به دو صورت پیوسته و یا ناپیوسته استفاده می شوند.

فیلترها سانتریفیوژ

فیلترهای سانتریفوژی

فیلترهای سانتریفیوژی به دو نوع پیوسته و ناپیوسته تقسیم می شوند. اغلب فیلترهای سانتریفیوژی  برای جامداتی که یک قالب متخلخل تشکیل می دهند کاربرد دارند.

برای این کار دوغاب را وارد یک سبد چرخان می کنند که دارای یک دیواره شیاردار یا مشبک است و یا محیط فیلتر با پارچه یا توری فلزی پوشانده شده است. فشار حاصل از عمل گریز از مرکز محلول را به درون محیط فیلتر هدایت می کند و مواد جامد را باقی می گذارد.

در این شرایط اگر جریان خوراکی که داخل سبد می شود را قطع کنیم و قالب جامدات را برای مدت کوتاهی خشک کنیم بیشتر مایعات باقیمانده در قالب، از ذرات خارج می شود و جامدات نهایی بسیار خشک تر از جامدات درون یک فیلتر رس یا فیلتر خلا می شوند.

در این صورت اگر قرار باشد جامد تصفیه شده در آینده با وسائل حرارتی خشک شوند، فیلتر سانتریفوژی سبب صرفه جویی خوبی خواهد شد.

انواع فیلترهای سانتریفیوژی

انواع فیلترهای سانتریفیوژی شامل موارد زیر می شوند :

• فیلتر های سانتریفوژی ناپیوسته
• فیلتر های سانتریفوژی پیوسته

فیلتر سانتریفوژی ناپیوسته  چیست؟

نوع متداول فیلترهای سانتریفوژی ناپیوسته در صنعت، فیلتر سانتریفوژ معلق از بالا هستند. قطر سبد های مشبک آنها از ۷۵۰ الی ۱۲۰۰ میلی متر است و عمق آنها هم از ۱۸ الی ۳۰ اینچ می باشد. همچنین سرعت آنها نیز ۶۰۰ الی ۱۸۰۰ دور بر دقیقه می باشد. سبد هم از انتهای یک میله قائم با نوسان آزاد که در قسمت بالا برگردانده می شود، آویزان است.

فیلتر سانتریفوژی پیوسته چیست؟

یکی از انواع متداول فیلترهای پیوسته، دستگاه سانتریفوژ پیوسته با نقاله رفت و برگشتی است.

در این نوع فیلتر، خوراک به وسیله یک قیف چرخان وارد یک سبد چرخان دارای دیواره شیاردار می شود. دلیل استفاده از قیف، شتاب دادن آرام و یکنواخت به خوراک دوغاب است. خوراک از یک لوله ثابت در محور دوران سبد وارد انتهای کوچک قیف می شود. این خوراک به سمت انتهای بزرگ قیف رفته و در این حالت، سرعت آن زیاد می شود و وقتی از قیف به دیواره سبد پاشیده می شود، در همان جهت دیواره و حدوداً با همان سرعت حرکت می کند و محلول از دیواره سبد که احتما دارد با یک پارچه پوشانده شود جریان می یابد. یک لایه از بلور با ضخامت ۲۵ الی ۷۵ میلی متر نیز تشکیل می شود. این لایه به وسیله یک عامل فشار دهنده رفت و برگشتی از روی سطح تصفیه کننده عبور می کند. وقتی بلور ها به لبه سبد می رسند به سمت بیرون پرت می شوند و بعد از عبور از یک محفظه بزرگ وارد یک لوله جمع کننده می شوند.

فیلترهای سانتریفوژی پیوسته اغلب جهت جداسازی بلور های درشت کاربرد دارند