MEKANİZMALAR VE DETAY 1
12. Hafta 2
Mekanizmalar ve Elektronik ilişkisi Belirli bir amacı yerine getirmek üzere tasarlanan ve çalışan mekanizmaların kontrolü gelişen teknolojilerle insan bağımsız bir aşamaya erişmiştir. Akıllı elektronik sistemler 3
Mekanik ve Elektronik Mekatronik, mekanik ve elektronik (İngilizce mechanics ve electronics) kelimelerinin uygun bir şekilde birleştirilmesinden oluşmuştur ve ilk kez Japonya'da kullanılmıştır. Mekatronik, makine, elektronik, yazılım ve kontrol mühendisliğine dayanan, çok kontrollü bir mühendislik dalıdır. 4
Mekanik ve Elektronik Mekanik ve elektronik bileşenlerden oluşan, verileri algılayıcıları (sensörler) yardımıyla çevre ortamdan algılayan, toplamış olduğu bu verileri kontrol donanımları (mikroişlemciler v.s.) ve hafızasındaki yazılımlar marifetiyle yorumlayan ve gerekli kararları alabilen, tahrik elemanları (aktüatörler) ile de gerekli tepkileri veren tüm makineler, cihazlar ve sistemler birer mekatronik sistemlerdir. 5
Kaynak: http://www.societyofrobots.com/sensors.shtml Sensörler Algılayabilen, ölçebilen, karar verebilen ve bu karar yönünde hareket edebilen otomatik makineler savunma sanayiinde, güvenlik sistemlerinde, makine sanayinde, endüstriyel otomasyon sistemlerinde, tıpta, tarımda, bankacılıkta, madencilikte ve birçok alanda kullanılmakta ve her geçen gün kullanım alanı artmaktadır. 6
Kaynak: http://www.societyofrobots.com/sensors.shtml Neden önemli? Ürün tasarımcısı, üzerinde çalıştığı probleme ilişkin çözüm ararken oluşturacağı senaryolarda bu disipline ilişkin yelpazeyi temel düzeyde de olsa tanımalı, ihtiyaç duyduğunda uyarlayabilmelidir 7
Sensörler Sensör ya da algılayıcı, otomatik kontrol sistemlerinin duyu organlarına verilen addır. İnsanların çevrelerinde olup bitenleri duyu organlarıyla algılamasına benzer biçimde, makineler de sıcaklık, basınç, hız ve benzeri değerleri algılayıcıları vasıtasıyla algılarlar. Örneğin, bir sıcaklık algılayıcısı değişen ortam sıcaklığına bağlı olarak bacakları arasında elektrik potansiyel farkı (gerilim) oluşturur. Bu bilgi bir mikrodenetleyiciye aktarıldığında kapalı çevrim bir sıcaklık kontrol ünitesi elde edilir. 8
Sensörler Diğer bir ifadeyle sensör; ısı, ışık, nem, ses, basınç, kuvvet, elektrik, uzaklık, ivme ve ph gibi fiziksel ya da kimyasal büyüklükleri elektrik sinyallerine çeviren düzeneklerin genel adıdır. Çok sayıda sensör bulunmaktadır. 9
Sensörlerle Algılanan Değişkenler 1. Mekanik sensörler : Uzunluk, alan, miktar, kütlesel akış, kuvvet, tork (moment), basınç (strain gauge şekil değişikliği / load cell yük hücresi / piezoelektrik / kapasitif), hız, ivme, pozisyon, ses dalga boyu ve yoğunluğu Kuvvet ölçümünde kullanılan algılayıcılara örnek olarak gerilim ölçer verilebilir. Kapasitif ve endüktif prensipte çalışan kuvvet ölçerler de vardır. 10
Sensörlerle Algılanan Değişkenler 2. Termal sensörler : Sıcaklık, ısı akışı Isı algılayıcılarına örnek olarak ise ısıl ikili ve termistor verilebilir - Çeşitleri: PTC, NTC, Termokupl - Isılçift 11
Sensörlerle Algılanan Değişkenler 3. Elektriksel ve Ses sensörleri : Voltaj, akım, direnç, endüktans, kapasitans, dielektrik katsayısı, polarizasyon, elektrik alanı ve frekans 12
Sensörlerle Algılanan Değişkenler 4. Manyetik sensörler: Alan yoğunluğu, akı yoğunlugu, manyetik moment, geçirgenlik - Çeşitleri : Bobinli (Endüktif), Elektronik devreli, Alan etkili 13
Sensörlerle Algılanan Değişkenler 5. Optik sensörler : Yoğunluk, dalgaboyu, polarizasyon, faz, yansıtma, gönderme Pek çok tipte ışık algılayıcısı vardır. Foto direnç (LDR), foto diyot, LED diyot, infrared (kızılötesi) diyot, foto transistör, fotosel bunlara örnek olarak verilebilir. 14
Sensörlerle Algılanan Değişkenler 6. Kimyasal sensörler : Yoğunlaşma, içerik, oksidasyon/redaksiyon, reaksiyon hızı, ph miktarı 15
Sensörlerle Algılanan Değişkenler Bazı durumlarda bir değişkenin farklı sensörler ile algılanması mümkündür. Digital sensörler Digital sensörler ayrık sinyaller üretirler. Digital sensörden alacağımız bilgiler belli adımlarla yükselen değerlere sahiptir. Örneğin; bir digital pusula 0 ile 359 derece aralığını kapsayan 9 bit'lik sinyal gönderebilir. Analog sensörler Analog sensörler, devre 0 V - 5 V arasında ya da 4 ma - 20 ma arasındaki değerleri algılayacak şekilde bağlanabilir ve bu durumda bu iki değer arasındaki tüm değerler okunabilir. Yani analog sinyal belli iki değer arasında her hangi bir değerdir. Analog sensörler kullanıldığında bunları mikrodenetleyicilere yönlendirmeden önce ( A / D) analog - digital konvertör kullanılarak analog sinyaller digital sinyallere çevirilmelidir. 16
Sensörlerle Algılanan Değişkenler Aktif sensörler Sinyallerini kendileri üretip bu sinyalin dış ortamla etkileşimlerini ölçen sensörlerdir. Şaft pozisyon sensörleri, IR sensörler, mesafe sensörleri ve ultrasonik uzaklık sensörleri gibi sensörler aktif sensörlerdendir. ( CNY70, Shaft encoder, Sharp uzaklık algılayacı sensörler...) Aktif sensörler sinyallerini kendileri yaydıklarından daha fazla enerji gerektirmektedir. Pasif sensörler Çevrelerinden aldıkları sinyalleri ölçen sensörlerdir. Anahtar tipi sensörler, ışık algılayıcı sensörler, piezoelektrik film sensörü, sıcaklık sensörü ve basınç sensörü gibi sensörler de pasif sensörlerdendir. ( touch sensör, LDR, NTC, PTC, DS1821, fototransistörler, fotodiyotlar, mikrofon) 17
Sensörler 18
Sensör Çeşitleri TOUCH SENSÖRLER (DOKUNMA SENSÖRLERİ, LİMİT SWİTCH) Touch sensör, Limit SwitchRobot çalışmalarında sıklıkla kullanılan touch sensörler aslında basit anahtarlardır. Touch sensör robotun bir cisme temas edip etmediğini ya da sınırlandırılması gereken bir hareketin tamamlanıp tamamlanmadığını algılamak için ( limit switch ) kullanılır. Touch sensörler temasla sensörün bağlı olduğu devreyi açar ya da kapatır. Açma ve kapama sinyalleri lojik 0 ve lojik 1 değerleri ile mikrodenetleyiciye gönderilir ve böylece robot programına göre bu değerleri işleyerek yapılması gereken işlemleri yerine getirir. (motor çıkış sinyalleri gönderme, led yakma, buzzer çalıştırma... vb.) 19
Sensör Çeşitleri BASINÇ SENSÖRLERİ Yandaki şema bir basınç sensörünün çalışma mantığını basitçe açıklamaktadır. Basınç sensörleri çarpma ya da temas durumunda doğan basıncın ölçülmesini sağlar. Robot kol uygulamaları gibi projelerde basınç sensörleri robot kol ile tutulan cisme uygulanan basıncın kontrol edilmesi için kullanılabilir. Basınç sensörleri basıncı elektriksel sinyallere çeviren bir devre ile kullanılır. Bu basınç sensörü 1-30 k.ohm arasında değişebilen direnç değerlerinin ölçülebildiği bir değişken (variable) direnç gibi düşünülebilir. Basınç sensörünü kullanmak için yapılan devreye basınç sensörüne seri olacak şekilde bir başka direnç bağlanır ve elde edilen değerlerin karşılaştırılması sonucunda basınç miktarına bağlı olarak değişen gerilimlerde çıkışlar alınır. 20
Sensör Çeşitleri DENGE VE EĞİM SENSÖRLERİ (CİVALI SENSÖRLER) Denge, eğim sensörü Bazı otomasyon sistemlerinde ya da robot projelerinde eğimin algılanması gerekebilir. Bu durumlarda eğimi algılayabilmek için içlerinde civa damlacığı ya da metal bilye bulunan eğim sensörleri kullanılır. Bu sensörler bulundukları konuma göre içlerindeki civa damlacığının ya da metal bilyenin sensör içerisindeki anahtarları açması ya da kapamasıyla çalışır. Bu çalışma şekli şemada basitçe gösterilmiştir. 21
Algılanan Değişkenler 22
Algılanan Değişkenler video. 23
Sensör Çeşitleri DENGE VE EĞİM SENSÖRLERİ (Gyro) Jiroskop, (İngilizce: Gyroscope, Gyro) veya Yalpalık, Cayroskop, Cayro, yön ölçümü veya ayarlamasında kullanılan, açısal dengenin korunması ilkesiyle çalışan bir alet. Jiroskopik hareketin temeli fizik kurallarına ve açısal momentumun korunumu ilkesine dayalıdır. Jiroskop olarak bilinen alet ilk olarak 1817 de J. Bohnenberger tarafından icat edilmiştir ve jiroskop adı 1852 de Dünya'nın dönüş hareketini incelemek üzere yaptığı deneyler sırasında J. Foucault tarafından verilmiştir. Bir jiroskop presesyon ve nutasyon olarak bilinen hareketleri de içine alan çeşitli hareketler yapar. Günlük hayatta, uçak ve gemilerde yön bulmak için, uzay teleskoplarında yörünge kararlılığını sağlayabilmek için yaygın olarak jiroskoplardan yararlanılmaktadır. 24
Algılanan Değişkenler Bisiklete binen herkes, bir bisiklet hızlı gittiği vakit dengeyi sağlamanın, yavaş gittiği vaktinkine göre çok daha kolay olduğunu bilir. Bir topaç, dönme hızı büyükse, dik kalarak dönmeye devam eder, fakat yavaşladıkça yana yatmaya başlar ve sonunda devrilir. Bu örneklerin her ikisinde de, kararsız olan (yani kolayca düşebilecek olan) cisimler, yeterli hızla hareket halinde oldukları vakit dik durabilmektedir. Bunlarda gördüğümüz, bir defa bir düzlemde dönmeye başlatılan bir cismin o düzlemde dönmeye devam etmesi özelliğinden jiropusularda ve denizcilik ile havacılıkta kullanılan başka çeşitli seyir yardımcılarında faydalanılır. Bu özellik, ağırlığının büyük bir kısmı çevresine yakın toplanmış bulunan tekerleklerde daha açıktır. Bu cins ağır tekerleklerin hepsine jiroskop denir. 25
Sensör Çeşitleri FOTODİRENÇLER (Light Dependent resistor) Fotodirençler ışığa bağlı olarak değeri değişen dirençlerdir. LDR (light dependent resistor ) üzerine düşen ışık şiddeti ile LDR'nin direnç değeri ters orantılıdır. Yani ışık şiddetinin artması direnç değerinin düşmesine, ışık şiddetinin azalması ise direnç değerinin artmasına sebep olur. LDR, AC ve DC akımda aynı özellikleri gösterir. LDR ışık ile kontrol gerektiren robot projelerinde ve otomasyonlarda basitçe kullanılabilecek bir sensördür. LDR'ler CdS (kadmiyum sülfür), CdSe (kadmiyum selenür), selenyum, germanyum, silisyum gibi ışığa duyarlı maddelerden üretilen dirençlerdir. LDR'lerin üretildikleri madde algılayıcının hassasiyetini ve algılama süresini belirler. LDR'lerin üst kısmı LDR'ye gelen ışığın odaklanmasını sağlamak için cam veya şeffaf plastik ile yapılır. LDR'lerin gövde boyutları büyüdükçe taşıyabilecekleri akım ve buna bağlı olarak güç değerleri artar. 26
Sensör Çeşitleri Bu elemanların dirençleri karanlıkta MΩ seviyesindeki iken yeterli ışık aldığı takdirde 5-10Ω gibi çok küçük değerlere düşebilmektedir. Bu elemanların ışığa duyarlılığı ışık gören yüzeylerinin büyüklüğüne ve üzerindeki lensin tipine bağlı olarak değişir. Lens mercek tipi olduğu takdirde duyarlılık artmaktadır. LDR ler yapısal hassasiyetlerinden dolayı aşırı ısıda çalışamazlar. Aşırı ısı altında (maksimum 60ºC) bozulurlar. Bu elemanlar çeşitli ışık kontrol devrelerinde kullanılırlar. Örnek LDR model numarası BRY33, LDR03, LDR05, LDR07, OPR60. LDR'lerin sağlamlığını kontrol etmek için ohmmetre ile LDR'nin direncini karanlıkta ve aydınlıkta ölçerek, aydınlıkta az karanlıkta ise çok direnç gösterdikleri gözlenmelidir. Yandaki örnek devrede ışık yokken LDR nin direnci yüksek olduğundan transistörün base bacağı tetiklenmemekte ve led sönük durumda kalmaktadır. LDR üzerine ışık geldiğinde ise direnç değeri düştüğünden transistörün base bacağının tetiklenmesine ve ledin yanmasına sebep olmaktadır. 27
Sensör Çeşitleri YANSIMALI SENSÖRLER (reflective optosensors) İçerisinde IR led ve fototransistör bulunduran aktif sensörlerdir. Yaydıkları IR ışığın geri yansıyıp fototransistör tarafından algılanması ile çalışırlar. IR ışığın geri yansıma miktarı çarpıp geri geldiği yüzeyin rengine bağlıdır. Kontrast Sensörü CNY70 kontrast sensörü içerisinde bir adet fotodiyot ve bir adet fototransistör bulunur. Fotodiyot 950 nm dalga boyunda bir ışık yayar. ( IR ışık ). Fototransistörün base'i bu IR ışığın zemine çarpıp geri yansımasıyla tetiklenir. Bu şekilde siyah ve beyaz zeminlerde IR ışığın geri yansıması farklı olacağından CNY70 kontrast sensörü ile siyah ve beyaz renklerin ayırt edilmesi sağlanmış olur. 28
Kaynak: http://www.societyofrobots.com/sensors.shtml Sensör Çeşitleri RENK SENSÖRLERİ Her rengin ışığı yansıtma özelliğindeki farka bağlı olarak gerçekleşen arklı dalga boylarını algılayan sensörlerdir. 29
Sensör Çeşitleri ENCODERLER (ŞAFT POZİSYON ALGILAYICI) Encoderler robot ve otomasyon projelerinde açısal dönme hızını ve düzeneğin açısal pozisyonunu belirlemek amacıyla kullanılır. Encoderin çalışma düzeneği yandaki şemada basitçe gösterilmiştir. Encoder diskinin üzerinde belirli aralıkla delikler vardır. Encoder diski dönerken IR ledin yaydığı ışık deliklerden geçer ve karşı taraftaki fototransistörü tetikler. Delik olmayan kısımlarda ise IR ışık fototransistörü tetikleyemez. Bu şekilde alınan sinyaller sayılabilir ve mikrodenetleyiciye gönderilebilir. Mikrodenetleyicide yazılı program ile sinyaller işlenerek gerekli işlemlerin gerçekleştirilmesi sağlanır. Bir diğer encoder diskide üzerinde delikler yerine siyah ve beyaz renkte dilimler olan encoder diskleridir. Bu tip encoder disklerinde sensör olarak yansımalı sensörler kullanılır. Beyaz ve siyah renklerin algılanması sayesinde açısal dönme hızı ve pozisyon belirlenir. 30
Sensör Çeşitleri ENGEL ALGILAMA SENSÖRLERİ Engel tanıma sensörleri gelişmiş yansımalı sensörlerdir. Bu sensörler bir IR verici led tarafından yayılan IR ışığın IR alıcı modül ile toplanması mantığıyla çalışırlar. IR ışınların yayılımı kodlanmıştır ( uzaktan kumandalardaki gibi ) ve kesik kesiktir. Sensörün kullanıldığı robot vb. bir engelle karşılaştığında yayılan IR ışın geri yansır ve alıcı tarafından algılanır. Sensörün hassasiyeti IR ışığın gücüne, yansımanın olduğu yüzeyin rengine, şekline, yapısına, yansıma açısına ve alıcının hassasiyetine bağlı olarak değişebilir. 31
Sensör Çeşitleri MESAFE ALGILAMA SENSÖRLERİ Projelerde bazen sadece engeli algılamak yeterli olmayabilir. Mesafe algılaması gerektiren durumlardan mesafe algılayıcı sensörler kullanılır. Sensörün yaydığı IR ışık engele çarpıp geri yansır ve yansıyan IR ışık sensörün alıcısı tarafından algılanır. Engel ile sensör arasındaki mesafeye bağlı olarak IR ışığın yansıma açısı ve ışığın dedektör üzerinde düştüğü nokta değişir. Dedektör bu veriyi okur ve mesafeyi hesaplar. 32
Sensör Çeşitleri ULTRASONİK SENSÖRLER Ultrasonik ses dalgaları 20 khz ile 500 khz arasında frekanslara sahip ses dalgalarıdır. Bizim duyabildiğimiz 300 Hz-14000 Hz bandının üzerindedirler. Ultrasonik sensörler ultrasonik ses dalgaları yayan ve bunların engellere çarpıp geri dönmesine kadar geçen süreyi hesaplayarak aradaki uzaklığı belirleyebilen sensörlerdir. Bu sensörlerde bu kadar yüksek frekanslarda ses dalgalarının yayılmasının nedeni ; bu frekanslardaki dalgaların düzgün doğrusal şekilde ilerlemeleri, enerjilerinin yüksek olması ve sert yüzeylerden kolayca yansımasıdır. 33
Sensör Çeşitleri Ultrasonik sensörlerin algılama menzili uygun koşullarda 30 metreye varabilir. Ultrasonik sensörlerde iki adet transducer bulunur. Bunlardan biri ultrasonik speaker diğeri de ultrasonik mikrofondur. Elektronik devre ile ultrasonik speaker'dan ses dalgasının yayılma anı ile bu ses dalgasının engele çarpıp yansıyarak ultrasonik mikrofon tarafından algılanması arasındaki zaman ölçülür ve bu zamanın ikiye bölünüp ses hızı ile çarpılması sonucunda da engel ile ultrasonik sensör arasındaki mesafe hesaplanır. Robotlarda genellikle 40 khz'lik ultrasonik sensörler kullanılmaktadır. 34
Sensör Çeşitleri MİKROFON (SES SENSÖRÜ) Ses algılaması gerektiren robot ve otomasyon projelerinde mikrofon kullanarak yapılan ses sensörü devreleri kullanılır. Mikrofonlar ses sinyallerini elektrik sinyallerine çeviren elemanlardır. Mikrofonlarda önemli olan unsur diyaframdır. Diyafram ses dalgalarıyla titreşir ve bu titreşimler mikrofonun çeşidine ve yapısına göre farklı biçimlerde elektrik sinyallerine dönüştürülür. Mikrofonların frekans, empedans, duyarlılık ve alış yönü gibi karakteristik özellikleri vardır. Bu karakteristik özellikler mikrofonun çeşidine ve kalitesine göre farklılık gösterir ve uygulamaya göre mikrofon seçiminde rol oynar. 35
Sensör Çeşitleri Mikrofon çeşitleri: * Dinamik (bobinli - manyetik) mikrofonlar * Kapasitif (kondansatör) mikrofonlar * Şeritli (bantlı) mikrofonlar * Piezoelektrik kristalli (kristal) mikrofonlar * Elektret mikrofonlar * Karbon tozlu mikrofonlar 36
Sensör Çeşitleri Kapasitif (Kondansatör) Mikrofonlar Kapasitif Mikrofonun Yapısı Kapasitif mikrofonlar statik elektriklenme esasına göre çalışan mikrofonlardır. Kapasitif mikrofonların diyaframı gelen ses dalgalarıyla titreşir ve bu titreşim mikrofonun kapasitesinin değişimine neden olur. Kapasitedeki bu değişim sesin özelliğine uygun olarak mikrofonun çıkışında elektrik sinyallerini oluşturur. Kapasitif mikrofonlar DC akım ile beslenerek kullanıldıkları ve küçük boyutlarda üretilebildikleri için robotik çalışmalar için uygundur. 37
Sensör Çeşitleri PIR SENSÖRLER (PASSIVE INFRA REDPYROELECTRIC INFRA RED) PIR sensörler görüş alanlarındaki insanların ve sıcak kanlı canlıların yaydıkları IR ışıkları algılayabilen sensörlerdir. Genellikle hareket sensörü olarak kullanılırlar ( hırsız alarmları, otomatik aydınlatma üniteleri gibi yerlerde ). PIR sensörlerdeki algılama mesafesinin arttırılması ortamdan gelen ışığın Freshnel lens (mercek filtre ) ile IR ışınların kırılma açılarının tam sensör üzerine düşürülüp odaklanmasıyla sağlanır. Canlı hareket ettiğinde sensörün çokgen yapısından dolayı algıladığı ışığın anlık olarak kesilip yeniden sensör üzerine düşmesi ile PIR sensör hareketi algılar. Yangın alarmlarında alev algılayan pyroelectric infra red sensör kullanılır. 38
Sensör Çeşitleri SICAKLIK SENSÖRLERİ Sıcaklık en sık ölçülen çevresel değerdir. Çünkü fiziksel, elektronik, kimyasal, mekanik ve biyolojik tüm sistemler sıcaklıktan etkilenir. Bu nedenle kontrol sistemlerinde sıcaklığın ölçülmesi ve belli değerlerde tutulması önemlidir. En çok kullanılan sıcaklık sensörleri: dirençsel sıcaklık sensörleri (RTD- Resistance Temperature Detector), ısıl çiftler (termokupl - thermocouple), termistörler (NTC) ve entegre devre sıcaklık sensörleridir. 39
Sensör Çeşitleri Dirençsel sıcaklık sensörleri (RTD) Bir metalin direncinin sıcaklık ile artması dirençsel sıcaklık sensörü RTD lerin temelidir. Metal iletkenlerden yapılmış olan elemanların dirençleri sıcaklık ile doğru orantılıdır. (PTC). Alaşım ve yarı iletkenlerde ise durum farklıdır. Pek çok yarı iletkenin direnci sıcaklık ile ters orantılıdır. RTD lerin dirençleri ne kadar yüksekse sistemdeki hata payı da o kadar düşük olacaktır. Demir, platin, nikel, 0.7 nikel-0.3 demir ve bakır gibi maddeler RTD imalatında en çok kullanılan maddelerdir. Bu malzemeler içerisinde en doğrusal sonuçları veren ve en ideal olanı platindir. Platin RTD'lerin direnç değerleri, tel sarımlı laboratuar RTD'lerinde 10 ohm'dan, ince plakalı RTD'lerde birkaç bin ohm'a kadar değişmektedir. En çok bilinen değer 0 C'ta 100 ohm'dur (PT100). RTD'ler 0 C'taki direnç değerleri ve kullanılan elemente göre adlandırılmıştır (PT100, PT1000...). 40
Sensör Çeşitleri Termistörler RTD ler gibi termistörler de sıcaklığa duyarlı dirençlerdir. Ancak termistörler yarı iletken maddelerden yapılıdırlar ve yarıiletken maddelerin dirençleri sıcaklık ile ters orantılıdır.(ntc). Termistörler RTD lerden daha yüksek dirence sahiptirler ve bu da onları daha hassas yapan bir özelliktir. Çünkü yüksek dirençlerinden dolayı bağlantı uçlarının dirençlerinden kaynaklanan ölçüm hatası RTD'lerinkinden çok daha küçük olur. Sonuç olarak termistörler RTD ler ile ölçülemeyecek küçük sıcaklık değişimlerini ölçmek için kullanılabilir. Termistörlerin sıcaklık değişimlerine cevap verme hızı RTD lerden daha fazladır. Bu avantajlarının yanı sıra termistörlerin kullanım aralığının birkaç yüz derece ile sınırlı olması ve üst sınır sıcaklıklarına yakın sıcaklıklara uzun süre maruz kaldıklarında yeniden kalibrasyon gerektirmeleri gibi dezavantajları da vardır. 41
Isıl Çiftler (thermocouple, termokupl) Sensör Çeşitleri Thomas Seebeck tarafından 1821 yılında icat edilen ısıl çiftler; iki farklı metalin ya da metal alaşımının her iki ucunun kaynakla birleştirilmesi sonucu oluşur. Sıcaklık farkı, Seebeck etkisi adı verilen sıcaklık farkıyla orantılı bir elektromotor kuvveti oluşturur ve soğuk nokta uçlarında milivolt seviyesinde bir gerilime yol açar. Bu olay ısıl çiftlerin çalışma mantığıdır. En çok kullanılan ısıl çift tipleri ise şöyledir: 42
Sensör Çeşitleri Entegre devre sıcaklık sensörleri Yarı iletken entegre devrelerin gelişmesi ile tümdevre sıcaklık sensörleri ortaya çıkmıştır. Germanyum ve silisyum içerisine karıştırılan kristaller ile üretilen sıcaklık sensörleri kullanılmaktadır. Germayum kristal malzemelerin dirençleri sıcaklık ile ters orantılıdır. Silisyum kristal malzemelerin dirençleri ise sıcaklıkla doğru orantılıdır. Germanyum silisyum malzemelerin sıcaklık sensörü olarak çalışma mantığı; normal germanyum silisyum PN birleşmeli diyotlarda oluşan nötr bölgenin sıcaklık arttırılarak aşılması sonucu bu bölgeden akım geçmesinin sağlanmasıdır. Sıcaklık arttıkça bu bölgeden geçen akım da artar. 43
Sensörler 44
Sensörler Farklı sensör örnekleri ve detaylı açıklamalar için.. http://www.societyofrobots.com/sensors.shtml 45
Teşekkürler 46