AKIM ve GERILIM (Current and Voltage)

AKIM ve GERILIM (Current and Voltage)
Ister elektrikle isterseniz elektronikle ugrasin en çok karsiniza çikacak kavramlar akim ve gerilim olacaktir. Bu kavralari daha iyi anlamanizi saglamak için yukarida verdigimiz örnegi kullanacagiz. Tanklarda farkli seviyelerde su olsun ve aradaki vana kapali olsun. Iste bu noktada gerilim kavramini incelegelim. Tanklardaki su seviyeleri arasinda bulunan fark gerilim olarak adlandirilir. Vanayi açtigimizda su akmaya baslayacak ve seviyeler degismeye baslayacaktir. Ayni zamanda gerilimde düsecektir. Gerilim 0 oldugunda su akisi duracaktir. Elektrik devrelerinde gerilimi + kutup ve - kutup arasindaki elektron farki olarak alabiliriz. Eger 2 "tanki!" elektronla doldurursak aradaki vana! açildiginda bir taraftan digerine elektron akisi olacaktir. Iste bu elektron dolu tanklar arasindaki seviye farkina gerilim denir. Birim olarak Volt (V) kullanilir.

Peki akim burada nedir? Birim zamanda bir tanktan digerine belli miktarda su geçecektir. Bu suyun miktarini akim olarak kabul ederiz. Elektron dolu tanklarda :) borumuzdan geçen elektron sayisi akimi verir. Kisaltma olarak (I) kullanilir ve birimi Amper'dir. 1 Amper'lik elektron akisi yaklasik olarak saniyede 6.25x10E18 olarak kabul edilir.



Mutlak ölçmelerin yapılmasının biraz daha güç olacağını tahmin ediyorsunuzdur. Bu ölçme yöntemleri ulusal labaratuarlarda ölçülecek büyüklüklerin temel birimlerinin ölçülmeden uygulanması yoluyla olur. Buna en güzel örnek etalonlar verilebilir. Mutlak olmayan ölçmelerde her ölçme işleminde olduğu gibi karşılaştırma yapılarak bilinmeyen değerin bilinen değerle bilinen değere çevrilmesi yoluyla yapılır. Bu tip ölçme yöntemini de ikiye ayırabiliriz...
Doğrudan Karşılaştırma Yöntemi Doğrudan Olmayan Karşılaştırma
Yine bir başka kabul gören görüş ise Sapmalı Ölçme Yöntemi Sıfır Yöntemi.
Ölçülecek büyüklükler de 3 grupta toplanabilir.
.Aktif büyüklükler:
Bunlar; akım, gerilim ve bunların çarpımından oluşan güç, enerji, elektrik yükü gibi skaler büyüklüklerdir. "Devre büyüklükleri" olarak adlandırılırlar. Manyetik alan, elektrik alanı gibi büyüklüklerde "Alan büyüklükleri" adını alır.
.Yan büyüklükler:
Buraya da aktif büyüklüklerin periyotları, frekansları, dalga uzunlukları, sinüsodial aktif büyüklükler arasındaki faz farkları alınabilir.
-pasif büyüklükler
iki aktif büyüklüğün oranı olarak tanımlanabilir. Bunlar devre parametrelerinin adını alan;
Direnç= Gerilim/Akım,
Kapasite= Elektrik akısı/Gerilim...
gibi büyüklüklerdir.
Bu büyüklükleri ölçen aletleri de bu metotla gruplandırmamız mümkündür. Birinci gruptaki çalışma ilkesi dinamik kanunlarına dayanır. hareketli parçaları vardır. Çoğunlukla ölçülecek büyüklüğü bir açıyla çeviren döner göstergeli ölçü aletleri grubuna girerler. ÖR: Analog avometre, wattmetre gibi..
ikinci gruptaki ölcü aletlerini
-elektronik ölcü aletleri
-dijital ölcü aletleri
-ölcme köprüleri
Seklinde gruplarda toplayabiliriz..
İstatiksel bilgilerin elde edilmesinde daha önceleri analog verilerin kullanılması sonuçların tam randımanlı alınmasını engelliyordu. Bugün hemen hemen her türlü ölçümün dijital olarak yapılmaya başlanması özellikle elektronik aletlerin hata paylarının yüzde olarak çok küçük değerlere çekildiği gözlenmektedir.
Statik Karekteristikler
-Dogruluk
Ölçülen değerin gerçek değere ne kadar yakın olduğunu gösterir.Ölçmedeki en büyük parametredir.Doğruluğu ifade etmek üzere mutlak hata, bağıl hata ve bağıl dğruluk tanımları kullanılır.
-Hassasiyet
-Duyarlik
Ölçü aletinin girişine uygulanan işaret ile bunun çıkışta oluşturduğu bağıntıyı ifade eder. Birden fazla giriş olması halinde bir değişken dışındakiler sabit tutulur. Bu giriş değiştirilerek çıkıştaki değişiklik ölçülür. Çıkış değişikliğinin giriş değişikliğine oranı duyarlılık eğrisinin eğimini verir. Ölçü aletinin duyarlılığı çeşitli dış ve iç etkilerle bozulabilir.Duyarlılık eğimi sabit iken çıkışta oluşabilecek herhangi bir değişiklik sıfır kayma oluşturur. Bu kayma pozitif veya negatif yönde olabilir. Eğer duyarlılık eğrisinin eğimi değişirse duyarlılık kayması meydana gelir.Doğal olarak ta kaymaya bağlı hata oluşur. Ölçü aletleri için daha küçük kademelerin daha duyarlı olduğunu söyleyebiliriz. Yani bir ampermetrenin 1A'lik kademesi 10 A'lik kademesinden daha duyarlıdır.
Voltmetrenin duyarlılığı OHM/VOLT şeklindedir. OHM/VOLT oarnı yüksek olan bir voltmetre daha duyarlıdır. Voltmetrenin duyarlılığı ile kademenin çarpımı giriş direncini verir. Duyarlılığı 100.000 OHM/VOLT olan bir voltmetrenin 0,1 kademesindeki giriş direnci 10KOHm olacaktır. Voltmetre devreye paralel bağlandığından giriş direnci büyük olması halinde devreye olan etkisi az olur. Ampermetre devreye seri bağlandığından, bunun iç direnci mümkün olduğu kadar küçük olması gerekir.
BU DEĞERLERE DİKKAT ETMEK BİR ELEKTRONİKÇİ İÇİN KAÇINILMAZ PARAMETRELER OLMALIDIR. HASSASİYET REFERANSLARINA DİKKAT EDİLMEZSE ÖZELLİKLE ANALOG ÖLÇÜMLERDE HİSSEDİLİR HATALAR YAPILACAK VE HİÇ BİR ZAMAN DOĞRU SONUCA ULAŞILMAYACAKTIR...Elektroniksel ölçümlerde böylesi kayıplar hiç bir zaman istenmeyen bileşenlerdir.
Ölcme yöntemleri
Ölçme Yöntemi Ne Demektir ?
Ölçmeler aranan niceliğin bulunması için yapılan bir işlemde, aranan niceliğin, ölçülen nicelik arasındaki ilişkiye göre doğrudan, dolaylı yada çoklu olmaktadır.
Ölcmenin temel ilkeleri
-bir bilinmeyen
-bir standart
-bir karsilastirma cihazi
-bir ölcme teknigi
Ölçülen değerle, gerçek değer arasındaki farka ölçmenin hatası denilir.Hatasız bir ölçme yapılamayacağından bu siteden yararlanmak isteyen arkadaşların bu hususu bütün çalışmalarında göz önünde tutması gerekir.Tabii hatayla, yanlışı karıştırmamak şartıyla..
Kullanici ölcme esnasinda asagidaki hatalarla karsilasabilirler
-Kisi hatalari
-Yöntem hatalari
-Ortalama bagil
-Yapim hatasi
Buraya kadar ölçme işleminin yapılması için temelde nelere ihtiyaç gerektiğini inceledik. Bundan sonra özellikle "HATA" konusu üzerinde duracağız. Hatadan kurtulamıyorsak,bunu en aza indirmek için bazı yöntemler kullanmamız gerekecektir. Bu yöntemler formüller halinde aktarıldığında gerçek ölçme sonucu rahatlıkla bulunabilecektir..Bunun için;
-Mutlak hata(deltax)
-Bagil hata(E)
Kavramları üzerinde durup, çeşitli örnekleri çözme yoluna gideceğiz.
.Mutlak Hata(deltaX=/XG-X/)=(Gerçek değer- Ölçülen değer)
-E=bagil hata=(mutlak hata/ölçülen değer)
formüllerini kullanacağız. Bağıl hata; aletin sınıfı ilede bulunabilmektedir.
Ayrıca bağıl hata; E=(S/100)*(XM/X) formülü yardımıylada bulunabilir.
Buraya kadar açıkladığımız konuları bir örnekle çözmeye çalışalım.
.Örnek:Maksumum ölçme sınırı 200mA olan bir Ampermetrenin sınıfı 2,5'dir.Bu ölçme aletiyle 60mA ölçülmek istenirse Mutlak ve Bağıl hata ne olur?
.Cevap: Mutlak hata=(IG-I)= (S*IM/100)=(2,5*200/100)=-+5mA
.Cevap: Bağıl hata=E= (S/100)*(IM/I)=(5/60)= 0,083= %8,3 Ölçmenin sonucu belirtilirken kullanılacak olan "DELTAX" hatası ölçmenin tahmin edilen en büyük hatası olacaktır.
Bütün bunların yanında ölçmede şu unsurlarda önem taşır.
-dogruluk
-duyarlilik
Çikis isaretinin giris isaretine oranidir.
-tutarlilik(previzyon)
ölçmelerin kendi aralarındaki tutarlılığı ve tekrar edilebilmeleri yada birbirlerine yakınlığı olarak tanımlanır ve tesadüfi hatalara bağlıdır.
Rezolasyon ölcülen nicelikte meydana gelen ve aletin cevap verebilecegi en kücük degisme olarak adlandirilir.
-ayrilik
Ardi ardina yapilan iki ölçme sonucu arasindaki fark olarak tanimlanir.