1. خازن الکترولیتی

خازن‌های الکترولیتی معمولاً استوانه‌ای شکل هستند و حجم کمی دارند. اما برخلاف حجم کم آن‌ها، ظرفیت بالایی در ذخیره انرژی دارند. بر روی بدنه این نوع خازن‌ها حداکثر ولتاژ قابل تحمل

دی‌الکتریک درج شده و دارای دو پایه مثبت و منفی هستند.

قطب منفی خازن الکترولیتی با نوار سفید رنگ مشخص شده است. از این نوع خازن به منظور صاف کردن، حذف نویز‌هایی با فرکانس پایین و حذف ریپل ولتاژ در بخش تغذیه مدار‌ها استفاده می‌شود.

2. خازن سرامیکی

دی‌الکتریک به کار رفته در ساختار این نوع خازن از جنس سرامیک است. بالا بودن ثابت دی‌الکتریک سرامیک باعث شده تا امکان ساخت خازن‌هایی با ظرفیت بسیار بالا و در اندازه‌های کوچک

فراهم شود. از این رو خازن‌های سرامیکی را خازن‌های عدسی نیز می‌گویند. زیرا اندازه آن‌ها در حد یک عدس کوچک است.

با این حال ولتاژ کاری بسیار بالایی دارند. اما برخلاف خازن‌های الکترولیتی دارای قطب مثبت و منفی نیستند و ظرفیت آن‌ها به دمای محیط بستگی دارد. این وابستگی به دمای محیط را می‌توان

بزرگترین عیب این نوع خازن معرفی کرد.

از کاربرد مهم خازن سرامیکی می‌توان به حذف نویز موجود در تغذیه مدار‌ها اشاره کرد. از طرفی با توجه به حساس بودن بیش از حد مدارات دیجیتالی به نوسانات ولتاژ تغذیه، این نوع خازن به

منظور بهبود تغذیه در نزدیکترین نقطه به آیسی قرار می‌گیرد

3. خازن پلی‌استر

خازن‌های پلی‌استری به دلیل دارا بودن مشخصات خوب در مدارات، کاربرد بسیار زیادی دارند. در این نوع قطعات از ورقه‌های نازک پلاستیک به عنوان دی‌الکتریک استفاده شده که همراه با

ورقه‌های نازک آلومینیومی درون یک قاب از جنس پلاستیک قرار داده می‌شوند.

خازن‌های پلی‌استری حساسیت زیادی نسبت به تغییرات دما ندارند. به همنی دلیل از آن‌ها در مواردی که نیاز به خازنی با ظرفیت ثابت نسبت به حرارت است، استفاده می‌شود. نام این نوع

خازن نیز به دلیل یکی از مواد دی‌الکتریکی است که در آن به کار رفته، این ماده پلی‌استایرن نام دارد. این نوع قطعات نیز همانند نوع سرامیکی فاقد قطب مثبت و منفی است.

خازن چیست؟

قطعه اي است که براي ذخيره انرژي الکتريکي (ولتاژ) توسط میدان الکترواستاتیکی (بار الکتریکی)، در مدار استفاده مي شود و با توجه به اینکه بار الکتریکی در خازن ذخیره می شود می توان از آن برای ایجاد میدان الکتریکی یکنواخت و پایدار استفاده کرد. از خازن ها به عنوان فیلتر نیز استفاده می کنند زیرا سیگنال های متناوب یا AC را به راحتی عبور می دهند ولی مانع عبور سیگنال های مستقیم یا DC می شوند.
خازن یا کاپاسیتور که ابتدای کلمه capacitor است با حرف C نمایش می‌دهند. واحد ظرفیت خازن فاراد است و ظرفیت خازن طبق فرمول زیر بدست می آید.

فاراد برای خازن واحد بزرگی است که برای معرفی ظرفیت خازن از واحد های کوچکتر استفاده میکنند.

میلی فاراد :3-10 F    میکرو فاراد: 6-10 F
نانو فاراد: 9-10 F   پیکو فاراد: 12-10 F

ساختمان خازن 

خازن از دو صفحه فلزی موازی (رسانا از جنس روی، آلومنیوم، نقره) تشکیل شده است که در بین صفحات هوا یا عایق (دی الکتریک مانند کاغذ، میکا، پلاستیک، سرامیک، اکسید آلومنیوم، اکسید تانتالیوم) وجود دارد. شکل را ملاحظه نمایید.

دیودهای نیمه هادی قدرت نقش مهمی را در مدارهای الکترونیک ایفا می کنند.دیود به عنوان کلیدی عمل می کند که کارهای بسیاری از قبیل  کلیدهای یکسو کننده،عمل هرز گردی،رگولاتورهای کلید زنی،معکوس سازی بارخازن و انتقال انرژی مابین اعضا،جداسازی ولتاز را انجام می دهد.

دیود قدرت یک عنصر دوسر با پیوند pn است.هنگامی که پتانسیل آند نسبت به کاتد مثبت باشد می گویند دیود بایاس مستقیم شده و هدایت می کند.

یک دیود در حال هدایت افت ولتاژ مستقیم نسبتا کمی در دوسر خود دارد.هنگامی که پتانسیل کاتد نسبت به آند مثبت باشد می گویند دیود بایاس معکوس است.در شرایط بایاس معکوس جریان معکوس کوچکی در محدوده میکرو یا میلی آمپر جاری می شود ومقدار این جریان نشتی اندک اندک با ولتاژ معکوس افزایش می یابد تا اینکه به ولتاژ بهمنی یا زنر می رسیم.

در یک دیود در بایاس مستقیم جریان ناشی از اثر خالص حامل های اقلیت و اکثریت می باشد.هنگامی که دیود درحالت مستقیم است و سپس جریان مستقیم آن به صفر کاهش می یابد دیود به خاطر وجود حامل های اقلیت که در پیوند PNخود ذخیره شده اند به هدایت ادامه می دهند.حامل های اقلیت برای ترکیب شدن با بارهای مخالف و خنثی شدن به زمان مشخصی نیاز دارد که این زمان،زمان بازیابی معکوس دیود نام دارد.

میکروپروسسور (Microprocessor)

ریزپردازنده یا واحد پردازشگر مرکزی (CPU)، یک سیستم محاسبه ای است که
به عنوان قلب و هسته مدارات دیجیتالی استفاده میشود.

این واحد روی یک تراشه (chip) ساخته میشود و سه وظیفه اصلی برعهده دارد که
شامل عملیات ریاضی و منطقی روی داده ها، انتقال اطلاعات بین خانه های مختلف از حافظه و اجرای دستورات است.

میکروپروسسورها از خانواده ICها بوده و در همان شکل ظاهری تولید میشوند.

CPU به تنهایی یک واحد مستقل است که برای راه اندازی به ادوات جانبی مختلفی از جمله واحد حافظه نیاز دارد.

معمولا از میکروپروسسورها برای سیستم هایی که کاربرد مشخص و محدود ندارند استفاده میشود؛
مثلا در یک کامپیوتر ممکن است چندین نوع استفاده کاربری داشته باشیم و لازم است که
از حافظه با ظرفیت های مختلفی استفاده کنیم.

میکروپروسسورها دستورات اجرایی را براساس فرکانس یک موج مربعی انجام میدهند که
به عنوان کلاک پالس شناخته میشود و هرچقدر این مقدار بیشتر باشد، سرعت پردازش بالاتر است.

IC (آی سی)

IC واژه ای برگرفته است integrated circuit به معنی مدار مجتمع است.

مدار مجتمع یک مدار الکترونیکی است که روی یک قطعه کوچک از مواد نیمه هادی شکل گرفته است.

IC مجموعه ای از قطعات الکترونیکی مثل مقاومت، خازن، ترانزیستور و غیره است که
همگی برای یک هدف مشترک بهم متصل شده و روی یک چیپ ریز قرار گرفته اند.

مدارهای مجتمع به دسته های دیجیتال، آنالوگ و یا ترکیبی از هر دو تقسیم میشوند.

ICهای دیجیتال فقط برای سطوح تعریف شده ای از سیگنال کار میکنند.

این قطعات با استفاده از گیت های دیجیتالی، مالتی پلکسرها، فلیپ فلاپ و سایر المان های الکترونیکی طراحی شده اند.

گیت های منطقی (Logic Gate) با استفاده از داده های باینری یا دیجیتال کار میکنند.این قطعات در کامپیوترها، مودم اینترنت و شمارنده های فرکانس استفاده میشوند.

با پیشرفت تکنولوژی تعداد گیت هایی که قابلیت قرار گرفتن در یک تراشه را دارند افزایش یافته و
همین امر این قطعات را به چهار دسته زیر تقسیم کرده است.

SSI یا مدارهای مجتمع با مقیاس کوچک، قطعاتی هستند که معمولا کمتر از 10 گیت دارند.

• MSI یا قطعات مجتمع با مقیاس متوسط، بین 10 تا 200 گیت در هر بسته دارند.
• LSI یا مدار مجتمع با مقیاس بزرگ، بین 200 تا چند هزار گیت در هر تراشه دارند.
• VLSI یا مدار مجتمع با مقیاس بسیار بزرگ که حاوی هزاران گیت هستند.

علل دسته بندی فرکانس و واحدهای آن:

فرکانسهای مختلف در مدارهای الکتریکی و الکترونیکی رفتارهای متفاوتی را از خود نشان می دهند.همین رفتار متفاوت است که برای هرمورد کاربر ویژه ای را فراهم می کند.بدین سبب، فرکانسها را در طبقات متفاوت دسته می کنند.واحد اندازه گیری فرکانس هرتز(HZ) است.

الف)سیگنال DC که فرکانس آن صفر است و بیشتر به عنوان منبع انرژی در دستگاه های مختلف استفاده می شود.

ب)فرکانسهای ده هرتز تا یک کیلوهرتز: این فرکانسها در مولدهای قدرت و خطوط انتقال در نیروگاه ها استفاده می شود.

ج)فرکانسهای صوتی AF: این فرکانسها در محدوده 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز قرار دارد ومحدوده گویش و شنوایی انسان را دربر می گیرد.

د) امواج اوتراسونیک یا ماورای صوت: این امواج در محدوده 20 کیلوهرتز تا 2 مگاهرتز قرار دارد و بیشتر در دستگاه های کنترل از راه دور استفاده می شود.

ه)فرکانسهای تصویر یا ویدیو: این فرکانسها در محدوده 50 تا 5 مگاهرتز قرار دارد و فرکانس های تصویر یا ویديو را در تلویزیون تشکیل می دهد.

و) فرکانسهای رادیویی خیلی کم VLF:این فرکانسها در محدوده 3 کیلوهرتز تا 30 کیلوهرتز قرار دارد و امروزه به عنوان سیگنال رادیویی مورد استفاده قرار نمی گیرد.

ز) فرکانسهای رادیویی کم LF: این فرکانسها در محدوده 30 کیلوهرتز تا 300 کیلوهرتز قرار دارد. این محدوده فرکانسی در گیرنده های قدیمی مورد استفاده قرار می گرفت.

ح) فرکانسهای رادیویی متوسط MF: این فرکانسها در محدوده 300 کیلوهرتز تا 3 مگاهرتز قرار دارد و باند موج متوسط رادیو را پوشش می دهد.

ط) فرکانسهای رادیویی زیاد HF: این فرکانسها در محدوده 3 تا 30 مگاهرتز قرار دارد و معمولا موج کوتاه رادیو را تشکیل می دهد.

ی) فرکانسهای رادیویی خیلی زیاد VHF: این فرکانسها در محدوده فرکانسی 30 مگاهرتز تا 300 مگاهرتز قرار دارد و فرکانسهای رادیویی آماتوری و کانال های تلویزیونی را تشکیل می دهد.

ک) فرکانسهای رادیویی خیلی خیلی زیاد UHF: این فرکانسها در محدوده 300 مگاهرتز تا 3 گیگاهرتز قرار دارد و کانال های UHFتلویزیونی،موبایل، و... را تشکیل می دهد.

ل) فرکانسهای رادیویی فوق العاده زیاد SHF: محدوده فرکانسی این باند در حدفاصل 3 گیگاهرتز تا 30 گیگاهرتز قرار دارد.

م) فرکانسهای رادیویی بینهایت زیاد EHF:این فرکانسها در محدوده 30 گیگاهرتز تا 300 گیگاهرتز قرار دارد. فرکانسهای SHF و EHFمعمولا باند میکروویو را تشکیل می دهند.

مقدمه

انتقال بیت به بیت اطلاعات به طور پشت سرهم از طریق یک کانال یا یک سیم را ارتباط سریال می گویند.دراین روش اطلاعات که به صورت 0و1 درآمده اند،از طریق یک مسیر عبور،منتقل می شوند،یعنی درهر لحظه ویا سیکل زمانی،یک بیت داده از طریق سیم می تواند منتقل شود که 0ویا1 می باشد.دو روش برای انتقال داده های سریال وجود دارد:

1-انتقال سنکرون:

در انتقال سنکرون داده ها دربلوک هایی فرستاده می شود و فرستنده و گیرنده به وسیله کاراکترهای مخصوصی سنکرون می شوند که به آنها سنکرون گفته می گویند.

2-انتقال آسکرون:

برای انتقال آسنکرون،یک بیت شروع انتقال را مشخص می کند و یک بیت پایان انتقال را اعلام می کند.اطلاعات در فاصله زمانی بین بیت شروع و بیت پایان ارسال می شوند.این درحالی است که در انتقال موازی اطلاعات،از چند مسیرهمزمان استفاده می شود.برای مثال می توان از هشت رشته سیم برای انتقال هر هشت بیت از یک بایت اطلاعات،استفاده نمود ودر هر سیکل زمانی هشت بیت داده را از هشت رشته سیم به صورت موازی انتقال داد.بنابراین،سرعت انتقال اطلاعات با این روش به علت موازی بودن مسیرها،افزایش پیدا خواهد کرد،اما از طرفی تعداد مسیرهای انتقال را بیشتر می نماید.

چگونگی تولید برق در نیروگاه جزر و مد

مهمترین پارامترهایی که بر تصمیم گیری در مورد ساخت نیروگاه جزر و مد اثر می گذارد، ممکن است اصلاً پارامترهای اقتصادی نبوده بلکه بیشتر به مسائل زیست محیطی مربوط باشد. زیرا با احداث یک طرح جزر و مدی و یک حوضچه شدت جزر و مد در آن ناحیه کاهش می یابد و بنابراین مقدار آبی که به حوضچه وارد یا از آن خارج می شود کاهش می یابد. این تغییرات اساسی، محیط زیست اطراف و داخل حوضچه را تحت تأثیر قرار داده و تغییراتی را در آن ایجاد می کند. این تغییرات عامل تغییر کیفیت آب، میزان رسوب و طبیعت می باشد. هریک از این پارامترها جداگانه بیان خواهد شد.

مزایای یک نیروگاه جزر و مد شامل این حقیقت است که این نیروگاه ها دارای منابع انرژی برگشت پذیر قابل پیش بینی هستند و با طراحی دقیق و ساخت مناسب، یک نیروگاه جزر و مدی عمر طولانی خواهد داشت.

با توجه به اینکه منابع سوخت موجود در کره زمین محدود است و تزریق فراوان گاز co₂ به اتمسفر (ناشی از احتراق سوخت در نیروگاههای حرارتی) که سبب افزایش گازهای گلخانه ای می گردد، استفاده از نیروگاه جزر و مد را در قرن اخیر به دلیل مسائل زیست محیطی بیش از پیش مدنظر و مورد توجه قرار داده است.

اثرات نیروگاه جزر و مد بر طبیعت:

اثر نیروگاه جزر و مد بر طبیعت بسیار ناچیز است زیرا این نیروگاه ها سبب بارش باران های اسیدی و یا موجب تشعشات رادیواکتیو در طبیعت نمی شوند. همچنین وقتی که نیروگاه جزر و مدی در حال کار است آلودگی‌ های صوتی آن خیلی کم است. با احداث یک سد برای ساخت یک نیروگاه از شدت جزر و مد در آن محل کاسته شده و با تغییرات رسوب گذاری شکل زندگی آبزیان در اطراف حوضچه تغییر می کند.

احداث حوضچه در مسیر گذر ماهیان مانعی پدید می آورد که سبب تلف شدن برخی از آنها در حین عبور از آن واحد می شود. شرایط حیات پرندگانی که بطور دائمی یا فصلی در دهانه رود زندگی می کنند نیز با احداث این حوضچه تغییر می کند. به این نحو که با احداث سد ارتفاع آب در حوضچه بطور تنظیم شده خواهد بود و لذا دوره زمانی تغذیه مرغان دریایی تغییر می کند.

طرح و مشکلات نیروگاه جزر و مد:

ساخت نیروگاه جزر و مد خیلی گران قیمت است و معمولاً آنها هنگامی ساخته می شوند که ما احتیاج بیشتری به برق داریم. جریانات جزر و مدی همواره در حال تغییر هستند، اما نیاز ما به برق در شب نسبت به روز خیلی کمتر است.

نیروگاه جزر و مد نیز یکی از مشکلات محیطی به حساب می آیند. بسیاری از گونه های ماهی ها در دهانه رودخانه ها، جایی که سدبندی است شنا می کنند و بوسیله توربین ها کشته می شوند. همچنین سدبندی اقامتگاه پرندگان دریایی، ماهی‌ ها و حیوانات دیگر را ویران می کند.

نیروگاه جزر و مد با ساختن مانع در سرتاسر دهانه رودخانه بهره برداری می‌ شوند. گردش جریانات جزر و مدی توربین ها را به چرخش درآورده تا برق تولید کنند. یکی از نیروگاه جزر و مد اروپا نزدیک رانس در شمال فرانسه می باشد. تعدادی مکان برای نیروگاه جزر و مدی در UK (قسمتی از شمال غربی اروپا که شامل انگلیس و شمال ایرلند می باشد) می تواند برای بهره برداری توسعه پیدا کند. اشکال این طرح ها اثر گذاشتن به محل سکونت پرندگان دریایی و ماهی ها می‌ باشد.

چرا که محل سکونت آنها با جریانات جزر و مدی ویران می شود همچنین سدبندی فقط برای 10 ساعت در روز نیرو فراهم می کند. نیروی برای 14 ساعت دیگر باید از روش های دیگر فراهم شود.

موج های انرژی زیادی دارند، آزمایش بوسیله طرح های گوناگون و متفاوت بوسیله ژنراتور ثابت کرده است که می توانیم از موج برق تولید کنیم. مشکلاتی وجود دارد برای توسعه دادن و ساختن ژنراتورهای نیروگاه های موجی که هم ارزان و هم کارآمد باشند. آنها باید به اندازه کافی در مقابل طوفان های شدید مستحکم و قوی باشند و آنقدر سبک باشند که با موج های کوچک هم کار کنند. اشکال این طرحها اثر گذاشتن به محل سکونت پرندگان دریایی و ماهی ها می باشند. چرا که محل سکونت آنها با جریانات جزر و مدی ویران می شود.

به طور کلی ترانسمیترها از سه قسمت اصلی:

1:حس کننده

2:مبدل

3:تقویت کننده تشکیل می شود.

ترانسمیترها درانواع الکتریکی و نیوماتیکی ساخته می شود.خروجی ترانسمیترهای الکتریکی 4تا20میلی آمپر و ترانسمیترهای نیوماتیکی بین 3تا15 PSIبرحسب تعقیرات کمیت ورودی می تواند تعقیر کند.برای مدرج کردن ویا کالیبره کردن ترانسمیترها طبق دستور سازنده با دادن ورودی های معین و معلوم خروجی را تنظیم می کنیم.

کاربرد ترانسمیترها:سنسورها و ترانسمیترها اجزای یک پروسه صنعتی هستند که کاربردهای فراوانی در پروسه های مختلف را دارد.

امروزه مصرف زیادی درصنایع نفت،گاز،پتروشیمی،فولاد،سیمان،داروسازی،مهندسی پزشکی و به طور کلی هر سیستمی که نیاز به اتوماسیون صنعتی دارد پیدا نموده است.

کاربرد عمده این قطعات در ارزیابی عملکرد سیستم و وضعیت مناسب می باشد که بدین ترتیب کنترلر سیستم متوجه وضعیت کارکرد آن و چگونگی حالت خروجی خواهدشد.

کنترلر:کنترلر یا کنترل کننده ها مغز متفکر سیستم های کنترلی می باشد.خروجی ها یا سیگنال های اندازه گیری توسط ترانسمیتر به کنترلر انتقال می یابد تا کنترلر به کمک این اطلاعات و براساس تابعی که برای آن تعریف شده است تصمیمات لازم برای عکس العمل مورد نظر را بگیرد.کنترل کننده با مقایسه با سیگنال اندازه گیری با مقدار مطلوب و انجام محاسبات لازم مقادیر متقیرهای تنظیم شونده را تعیین می کند.

ورودی کنترل کننده ها،سنسورها،وترانسمیترهاو...وخروجی کنترل کننده ها،کنترل ولوها وموتورها و...می باشد.

اتصالات

نحوه اتصال باکس به دستگاه های مربوط به شرح زیر می باشد:

1:کانکتورF_N):این کانکتور به برق 220ولت ACمتصل می شود و وظیفه آن انتقال برق به برد کنترل می باشد.

2:کانکتور(LAMP):این دستگاه مجهز به تایمر قابل تنظیم می باشد،درصورتی که این کانکتور به لامپ پارکینگ متصل شود به محض باز شدن درب ها لامپ روشن شده وبابسته شدن درب پارکینگ،تایمر روشن شده و بعد از اتمام تایم لامپ خاموش می شود.(تنظیم کارخانه20ثانیه می باشد).

3:کانکتور(FLASHER):مستقیما به برد فلشر متصل می شود.لازم به ذکر است که تایم فلاشر در هنگام باز و بسته شدن باهم فرق دارد.این سیستم به شما این امکان را می دهد که با دیدن فلاشر متوجه شوید که درب های پارکینگ درحال بسته شدن یا باز شدن است.

4:کانکتور(12ولتAC):هرکدام از سنسور های فرستنده و گیرنده دارای تغذیه برق ACمی باشد،که این کانکتور به صورت موازی به هردو آن متصل می شود.

5:کانکتور(M1):داخل جعبه جک پارکینگی دوعدد بازو وجود دارد،که هرکدام از آنها روی یک درب نصب می شود.M1(موتور اول یا دری که اول باز می شود)دارای دو سیم به رنگ های آبی و مشکی می باشد که هرکدام به ترتیب سرجای خود بسته می شود.

6:کانکتور(M2):داخل جعبه جک پارکینگی دوعدد بازو وجود دارد،که هرکدام از آنها روی یک درب نصب می شود.M2(موتور دوم یادری که دوم باز می شود)دارای دو سیم به رنگ های آبی و مشکی می باشد که هرکدام به ترتیب سرجای خود بسته می شود.

7:کانکتور(STOP_CLOSE_OPEN):این کانکتور جهت فرمان دستی می باشد.(باید توجه کنید برای نصب کلید فرمان دستی بایدJAMPERبینCOMوSTOPرا بردارید.

8:کانکتور(ELECTRONIK  LOCK):درصورت نصب قفل برقی سیم های آن مستقیما به این کانکتور متصل می شود.

9:کانکتور(COM_SENS1):کانکنور COMمستقیما به COMسنسور گیرنده (RX)متصل شده و کانکتور SENS1مستقیما به NCسنسور گیرنده(RX)متصل می شود.

10:کانکتور(ANT):هر باکس فلاشر دارای یک سیم ANTاز نوع RG58به اندازه 4متر می باشد که این سیم مستقیما به کانکتور ANTوصل می شود.