Elektrik Elektronik Ölçmeleri Dersi Laboratuvarı

Elektrik Elektronik Ölçmeleri Dersi Laboratuvarı 

 

Laboratuvar Kuralları: 

1. Her öğrencinin ön çalışmalarını ve deney sonuçlarını not aldığı bir defteri (harita metod)  olacak  ve  her  hafta  laboratuvar  girişinde  ve  çıkışında  kontrol  edilip  imzalanacaktır.  Defteri  olmayan öğrenci laboratuvara alınmayacaktır.

 

2.  Öğrenci  laboratuvara  gelmeden  önce  o  haftaki  deneyin  ön  çalışmasını  laboratuvar  defterine  çözmelidir.  Deneye  başlamadan  önce  defterler  kontrol  edilecek,  ön  çalışma  yapmayan  öğrenci  laboratuvara  alınmayacaktır.  Deney  yapıldıktan  sonra  deney  sonuçları  deftere işlenecek, deney föyündeki sorular cevaplanacak ve çalışan devre ile birlikte kontrol  edilip imzalanacaktır. İmzasız sonuçlar geçersizdir. 

3. Deney malzemeleri öğrenci tarafından temin edilecektir (Multimetre, dirençler vs.). deney  malzemesi olmayan öğrenci laboratuvara alınmayacaktır. Bundan dolayı grup arkadaşınızla  iletişim eksikliğiniz mazeret olarak kabul edilmeyecektir. 

4.  Laboratuvar  değerlendirmesi  %20  olarak  alınacaktır.  Laboratuvar  notu  deneylerdeki  performansa,  doğru  sonuçlara,  defter  düzenine  ve  (olursa)  projeye  göre  belirlenecektir. 

Performans  notu  deney  sırasında  sorulan  sorularla  belirleneceği  için  hazırlıklı  gelmeniz  faydanıza olacaktır. 

5. Deney föylerini ister çıktı alarak, isterseniz de cep telefonu, tablet vb. cihazlarınızdan takip  edebilirsiniz. 

5. 2 (iki) deney yapmayan öğrenci dersten kalacaktır. 

6. Gruplar belirlendikten sonra değişiklik yapılmayacaktır. 

7. Deney yapılırken, deney setlerinin üzerinde çanta, su, hırka vb. eşyalar olmamalıdır. 

 

Bilecik beyh Edebali Üniversitesi EEM209 Devre LaboratuarŦ

2012-2013 ÖŒretim YŦlŦ | Güz Dönemi

DENEY NO 1 OSøLOSKOP KULLANARAK GENLøK VE SIKLIK ÖLÇÜMÜ

1. DENEYøN AMACI

Bu deneyde amaç, Elektrik-Elektronik Mühendisli÷i’nde en çok kullanÕlan ölçü aygÕtlarÕndan birisi olan Osiloskop’un tanÕtÕlmasÕ, osiloskop kullanarak çeúitli dalga biçimlerinin genlik, sÕklÕk (frekans), dönem (period) gibi özelliklerinin ölçülmesidir.

KullanÕlan Alet ve Malzemeler:

1. Sinyal jeneratörü 2. Osiloskop

2. DENEYLE øLGøLø TEORøK BøLGøLER

2.1. Osiloskop YapÕsÕ: Osiloskop, giriúine uygulanan gerilimin zamanla de÷iúimini ekranÕnda gösterebilen bir ölçü aygÕtÕdÕr. YapÕsal ve iúlevsel açÕdan osiloskop 4 ana kattan oluúur. Bunlar;

Görüntü birimi, Yatay saptÕrma katÕ, Düúey saptÕrma kat(lar)Õ ve Tetikleme katÕ’dÕr.

ùekil 1: Osiloskop yapÕsÕnda yer alan katlar ve iliúkileri

2.1.1. Görüntü birimi: YapÕsÕnda bir Katot IúÕnlÕ Tüp (Cathode Ray Tube: CRT) yer alÕr.

Katot ÕúÕnlÕ tüpün ilkesek biçimi ùekil-2 (a)’da, ekranÕnÕn ön görünüúü ise ùekil-2 (b)’de verilmiútir.

Katot ÕúÕnlÕ tüpün katodu bir flaman yardÕmÕyla ÕsÕtÕlarak, atomik yapÕsÕnda yer alan serbest elektronlarÕn kolayca kopmasÕ sa÷lanÕr. Bu serbest elektronlar anota uygulanan yüksek (+) potansiyelli gerilim yardÕmÕyla anota (dolayÕsÕyla ekrana) do÷ru büyük bir hÕzla çekilirler.

YukarÕdaki ilkesel yapÕda gösterilmemiú olan ve yine katota göre (+) potansiyele sahip olan hÕzlandÕrma ve odaklama ÕzgaralarÕ yardÕmÕyla elektronlar anotta yer alan ekran yüzeyinin tam orta noktasÕna gönderilir. EkranÕn iç yüzeyine kaplanmÕú olan fluoresans madde, üzerine elektronlar çarptÕ÷Õnda ÕúÕma yapar ve ekranÕ izleyen kiúi tarafÕndan parlak bir nokta olarak görülür.

CBU E-E Müh. Bölümü, E-E Ölçmeler Deneyleri (2. Kısım)

2014-2015 Öğretim Yılı (Güz)

(Bilgi: Bu deneyler, Bilecik Üniversitesi Devre Laboratuvarı kaynak alınarak oluşturulmuştur.)

2015-2016 Bahar Yarıyılı

Elektrik-Elektronik Ölçmeler Deneyleri ( Deney no:1 Bilecik Üniversitesi Devre Laboratuvarı föyü kaynak alınarak oluşturulmuştur.)

Bilecik beyh Edebali Üniversitesi EEM209 Devre LaboratuarŦ

2012-2013 ÖŒretim YŦlŦ | Güz Dönemi

ùekil 2: Katot ÕúÕnlÕ tüpün ilkesel yapÕsÕ ve ekranÕnÕn ön görünüúü

2.1.2. Yatay saptÕrma: Düúey ve yatay saptÕrma levhalarÕnÕn iúlevleri, her bir çiftin kendilerine uygulanan farklÕ elektriksel potansiyeller sonucu aralarÕnda oluúacak olan elektrik alanÕ yardÕmÕyla, tam ortalarÕndan geçen elektronlarÕ uygun yönde ve uygun oranda saptÕrarak ekranda belirli bir noktaya yönlendirmektir. Her iki levha çiftine de herhangi bir gerilim uygulanmadÕ÷Õnda, elektron bene÷i ekranÕn tam ortasÕnda görülecektir. ùekil-3’te, düúey ve yatay saptÕrma levha çiftlerinin birine ya da her ikisine ve farklÕ yönlerde zamanla de÷iúmeyen gerilimler uygulandÕ÷Õnda, ekranda görülecek olan görüntüler verilmiútir.

Düúey saptÕrma levhalarÕna herhangi bir gerilim uygulanmadÕ÷ÕnÕ, sadece yatay saptÕrma levhalarÕna gerilim uygulandÕ÷ÕnÕ düúünelim. Örne÷in, ekrana önden bakÕldÕ÷Õnda sa÷da yer alan levhaya, soldakine göre daha (+) olacak biçimde sabit (zamanla de÷iúmeyen) bir gerilim uygulandÕ÷Õnda, oluúacak elektrik alanÕ, elektron bene÷ini ekranÕn tam ortasÕna de÷il, biraz daha sa÷a do÷ru yönlendirir (ùekil-3 (a)). Belirtilen yönde, yatay saptÕrma levhalarÕ arasÕna uygulanan gerilimin úiddeti arttÕrÕldÕ÷Õnda sapma oranÕ da aynÕ yönde ve biraz daha fazla olacaktÕr.

Yatay saptÕrma levhalarÕna gerilim uygulanmayÕp, sadece düúey saptÕrma levhalarÕna gerilim uygulanÕrsa, uygulanan gerilimin yönüne ve úiddetine ba÷lÕ olarak elektron bene÷i düúey do÷rultuda yer de÷iútirir (ùekil 3 (b)).

E÷er her iki levha çiftine de gerilim uygulanÕrsa, yine yön ve úiddetlerine ba÷lÕ olarak, elektron bene÷i ekran düzleminde farklÕ bir yer alÕr (ùekil 3 (c)).

ùekil 3: Düúey ve yatay saptÕrma levhalarÕna uygulanan gerilimlerin elektron bene÷ini saptÕrmasÕ

CBU E-E Müh. Bölümü, E-E Ölçmeler Deneyleri (2. Kısım)

2014-2015 Öğretim Yılı (Güz) 2015-2016 Bahar Yarıyılı

Elektrik-Elektronik Ölçmeler Deneyleri ( Deney no:1 Bilecik Üniversitesi Devre Laboratuvarı föyü kaynak alınarak oluşturulmuştur.)

Bilecik beyh Edebali Üniversitesi EEM209 Devre LaboratuarŦ

2012-2013 ÖŒretim YŦlŦ | Güz Dönemi

E÷er düúey saptÕrma levhalarÕna herhangi bir gerilim uygulanmamÕúken, yatay saptÕrma levhalarÕna zamanla de÷iúimi ùekil 4 (a)’da verilen testere diúi (rampa) biçimli bir gerilim uygulanÕrsa, levhalar arasÕndaki gerilim her an farklÕ olaca÷Õndan, katottan fÕrlayarak ekrana do÷ru ilerleyen ve birbirini izleyen elektronlarÕ etkileyen elektrik alanÕ da zaman içinde farklÕ olacaktÕr. Bu durum, farklÕ anlarda ekrana ulaúan elektronlarÕn farklÕ noktalara çarpmalarÕna neden olur. E÷er uygulanan gerilimin zamanla de÷iúim hÕzÕ (sÕklÕ÷Õ) çok küçük ise, bu durum ekranda yatay yönde ilerleyen bir nokta olarak gözlenir (ùekil 4 (b)). Ancak iúaretin sÕklÕ÷Õ (frekansÕ) gözün izleyebilece÷inden daha hÕzlÕ ise, ekrana ulaúan elektronlar ekranda yatay bir çizgi olarak görülür (ùekil 4 (c)). Yatay saptÕrmaya uygulanan testere diúi gerilimin sÕklÕ÷Õ, Tarama FrekansÕ ya da Tarama HÕzÕ olarak da anÕlÕr. Tarama frekansÕ de÷iútirilerek ekrandaki görüntünün daha geniú ya da daha dar bir yatay uzunluk kaplamasÕ sa÷lanabilir.

ùekil 4: Yatay saptÕrmaya uygulanan testere diúi gerilimin sÕklÕ÷ÕnÕn ekrandaki görüntüye etkisi

2.1.3. Düúey saptÕrma: Düúey saptÕrma katÕ, ölçülmek ya da incelenmek istenen iúaretin osiloskoba uygulandÕ÷Õ giriú katÕdÕr. Her osiloskopta en az bir adet düúey saptÕrma katÕ yer alÕr.

Uygulamada en yaygÕn olarak iki giriúli aygÕtlar kullanÕlmakla birlikte, özel amaçlÕ çok giriúli osiloskoplar da vardÕr. Yatay saptÕrma katÕndakine benzer biçimde, sadece düúey saptÕrma levhalarÕna uygulanacak gerilimler ekrana oluúan elektron bene÷inin düúey yöne sapmasÕnÕ sa÷lar.

Osiloskobun giriúine (düúey saptÕrma katÕna) sinüs biçimli, yatay saptÕrma katÕna da sinüs ile aynÕ frekansta bir testere diúi gerilimin uygulandÕ÷ÕnÕ var sayalÕm. Elektron bene÷i yatay saptÕrmaya uygulanan iúaretin hÕzÕna ba÷lÕ olarak ekranÕn sol yanÕndan sa÷a do÷ru sabit bir hÕzla ilerlerken, aynÕ anda düúey saptÕrma levhalarÕna uygulanan gerilimin anlÕk de÷erlerine ba÷lÕ olarak yukarÕya ya da aúa÷Õya do÷ru sapma gösterir. Bu durumda ekranda giriúe uygulanan gerilimin zamanla de÷iúimi yatayda tüm ekranÕ kaplayacak biçimde görülür (ùekil 5)

CBU E-E Müh. Bölümü, E-E Ölçmeler Deneyleri (2. Kısım)

2014-2015 Öğretim Yılı (Güz) 2015-2016 Bahar Yarıyılı

Elektrik-Elektronik Ölçmeler Deneyleri ( Deney no:1 Bilecik Üniversitesi Devre Laboratuvarı föyü kaynak alınarak oluşturulmuştur.)

Bilecik beyh Edebali Üniversitesi EEM209 Devre LaboratuarŦ

2012-2013 ÖŒretim YŦlŦ | Güz Dönemi

ùekil 5: Osiloskop ekranÕnda oluúan görüntü

Giriú iúaretinin sÕklÕ÷Õ ile tarama hÕzÕ birbirine eúit de÷ilse, ekranda giriú iúaretinin sadece tam bir dönemi (periyodu) görülmez. E÷er ekranda giriú iúaretinin birkaç döneminin görülmesi isteniyorsa, tarama hÕzÕ kademeli olarak azaltÕlÕr. Böylece, yatay tarama henüz bir kez tamamlanmadan, yani elektron bene÷i henüz ekranÕn sa÷ yanÕna ulaúmadan, ona göre daha hÕzlÕ olan giriú iúareti bir periyottan daha fazla ilerler ve ekranda izlenebilir. Tersine, tarama hÕzÕ artÕrÕlarak, ekranda giriú iúaretinin bir periyottan daha az bir bölümü de incelenebilir.

2.1.4. Tetikleme birimi: Osiloskop ekranÕnda elde edilen görüntünün sürekli aynÕ kalabilmesi için, her tarama iúaretinin baúlangÕç noktasÕnda giriúe uygulanan gerilimin belirli bir anlÕk de÷erde olmasÕ gerekir. Aksi durumda her taramada giriú iúareti farklÕ bir anlÕk de÷erden baúlayaca÷Õndan, ekranda dura÷an de÷il, kayan bir görüntü elde edilir. øúte tetikleme biriminin iúlevi, giriú iúaretinden örnekler alarak, her tarama baúlangÕcÕnda yatay saptÕrma levhalarÕna uygulanan testere diúi biçimli iúaretin en küçük de÷erinden baúlatÕlmasÕnÕ sa÷lamaktÕr.

2.2. Osiloskop Ön Panelinde Yer Alan BazÕ Dü÷me Ve AnahtarlarÕn øúlevleri:

2.2.1. Görüntü katÕ: Görüntü katÕyla ilgili denetim iúlevleri aúa÷Õdaki dü÷me ve anahtarlar yardÕmÕyla gerçekleútirilir:

Power: Osiloskobun açma/kapama iúlevini yerine getirir.

Inten: Ekrandaki görüntünün parlaklÕ÷ÕnÕ ayarlar.

Focus: Ekrandaki görüntünün netli÷ini ayarlar.

Illum: EkranÕn dÕú yüzeyini aydÕnlatÕr.

Trace Rotation: Bir tornavida kullanÕlarak, yatay eksenin yere parallel olmasÕ ayarÕnÕ gerçekleútirir.

2.2.2. Yatay saptÕrma katÕ: Yatay saptÕrma ile ilgili olarak aúa÷Õda ad ve iúlevleri sÕralanan anahtar ve dü÷meler kullanÕlÕr:

CBU E-E Müh. Bölümü, E-E Ölçmeler Deneyleri (2. Kısım)

2014-2015 Öğretim Yılı (Güz) 2015-2016 Bahar Yarıyılı

Elektrik-Elektronik Ölçmeler Deneyleri ( Deney no:1 Bilecik Üniversitesi Devre Laboratuvarı föyü kaynak alınarak oluşturulmuştur.)

Bilecik beyh Edebali Üniversitesi EEM209 Devre LaboratuarŦ

2012-2013 ÖŒretim YŦlŦ | Güz Dönemi

TIME/DIV: Bu çok konumlu seçici anahtar, yatay saptÕrma uygulanan tarama iúaretinin sÕklÕ÷ÕnÕ kademeli olarak de÷iútirir. AnahtarÕn gösterdi÷i de÷er, elektron bene÷inin yatay eksende bir kare (Div) sapmasÕnÕn karúÕlÕ÷ÕdÕr. Örne÷in; Time/Div anahtarÕnÕn 1 ms önünde olmasÕ, elektron bene÷inin yatay ekseninde 1 Div (1 cm) uzunlu÷undaki ilerlemesinin 1 ms sürdü÷ünü gösterir. BazÕ özel uygulamalarda, yatay tarama için osiloskop içinde üretilen testere diúi biçimli gerilim yerine dÕúarÕdan bir baúka iúaret kullanÕlmasÕ gerekebilir. Bu durumda Time/Div çok konumlu seçici anahtar son konumu olan Ext. Hor. (External Horizontal: DÕúarÕdan Yatay) ya da X-Y konumuna getirilir. Bu durumda, yatay saptÕrmaya uygulanmak istenen iúaret CH1(X) giriúine, düúey saptÕrmaya uygulanmak istenen iúaret ise CH2(Y) giriúine uygulanÕr.

Variable: Bu potansiyometrenin iúlevi, yatay saptÕrma katÕna uygulanan tarama iúaretinin hÕzÕnÕ (tarama sÕklÕ÷ÕnÕ) sürekli ayarlayabilmektir. Bu potansiyometrenin de saat ibresi yönündeki son ayar noktasÕ duyarlÕ bir anahtar konumundadÕr ve bu konum Cal’d (Calibrated: ölçeklenmiú) olarak adlandÕrÕlmÕútÕr. E÷er ekrandan yatay sapma (dönem:

period) ile ilgili ölçüm alÕnacaksa, VAR dü÷mesi mutlaka Cal’d konumunda olmalÕdÕr.

VAR dü÷mesi dÕúarÕya do÷ru çekildi÷inde, yatay tarama hÕzÕ 10 kat küçültülür. Bu durumda ekrandaki görüntünün düúey uzunlu÷u 10 kat büyütülmüú olur.

Position: Yatay saptÕrma levhalarÕna uygulanan gerilim üzerine (+) ya da (-) iúaretli bir DC gerilim eklenerek, ekrandaki görüntünün tümüyle sa÷a ya da sola do÷ru kaydÕrÕlmasÕ sa÷lanÕr.

2.2.3. Düúey saptÕrma katÕ: Düúey saptÕrma (Giriú) katÕna iliúkin ayarlamalarda aúa÷Õdaki dü÷me ve anahtarlar kullanÕlÕr. Çok kanallÕ (giriúli) osiloskoplarda (CH1, CH2), her giriú için aúa÷Õdaki dü÷me ve anahtarlar ayrÕ ayrÕ bulunmalÕdÕr.

AC/Gnd/DC: Bu üç konumlu seçici anahtar, o giriúe uygulanan iúaretin ekrana gönderiliú biçimini belirler. Gnd konumunda, giriúe uygulanan iúaret düúey saptÕrma levhalarÕndan ayrÕlÕr ve levhalarÕn her ikisi de toprak potansiyeline getirilir. Böylelikle giriúte bir iúaret olmasÕna karúÕn, ekrana sÕfÕr de÷erinde bir iúaret gönderilerek inceleme öncesi görüntünün ekranda almasÕ istenen konum ayarlanabilir. DC konumunda, giriúe uygulanan iúaret hiçbir iúleme u÷ramadan (varsa AC ve DC bileúenleri ile birlikte) ekrana gönderilir. AC konumunda ise, giriú iúaretinin ortalama de÷er (DC) bileúeni süzülerek ekrana sadece de÷iúken (AC) bileúeni gönderilir.

CBU E-E Müh. Bölümü, E-E Ölçmeler Deneyleri (2. Kısım)

2014-2015 Öğretim Yılı (Güz) 2015-2016 Bahar Yarıyılı

Elektrik-Elektronik Ölçmeler Deneyleri ( Deney no:1 Bilecik Üniversitesi Devre Laboratuvarı föyü kaynak alınarak oluşturulmuştur.)

Bilecik beyh Edebali Üniversitesi EEM209 Devre LaboratuarŦ

2012-2013 ÖŒretim YŦlŦ | Güz Dönemi

VOLTS/DIV: Bu çok konumlu seçici anahtar, düúey saptÕrma katÕnda yer alan kuvvetlendiricinin kazancÕnÕ kademeli olarak de÷iútirir. AnahtarlarÕn gösterdi÷i de÷er, elektron bene÷inin düúey eksende bir kare (Div) sapmasÕnÕn gerilimsel karúÕlÕ÷ÕdÕr.

Örne÷in; Volts/div anahtarÕnÕn 1 Volt önünde olmasÕ, ekranÕn düúey ekseninde 1 Div (1 cm) uzunlu÷undaki sapmasÕnÕn 1 Volt gerilime karúÕlÕk oldu÷unu gösterir. Bu seçici anahtarÕn merkezinde kademesiz (sürekli) ayarlanabilen ve üzerinde VAR yazan potansiyometre ise, giriú katÕndaki kuvvetlendiricinin kazancÕnÕ sürekli ayarlayabilmek olana÷ÕnÕ verir. Bu potansiyometrenin saat ibresi yönündeki son ayar noktasÕ duyarlÕ bir anahtar konumundadÕr ve bu konum Cal’d (calibrated: ölçeklenmiú) olarak adlandÕrÕlmÕútÕr. Bu dü÷menin iúlevi, üzerinden ölçüm yapmamak koúulu ile, görüntünün daha ayrÕntÕlÕ izlenecek biçimde ekranda görünmesini sa÷lamaktÕr. E÷er ekrandan düúey sapma(genlik) ile ilgili ölçüm alÕnacaksa, VAR dü÷mesi mutlaka Cal’d konumunda olmalÕdÕr. VAR dü÷mesi dÕúarÕya do÷ru çekildi÷inde, o giriúe iliúkin yükseltecin kazancÕ 5 katÕna çÕkarÕlabilir. Bu durumda ekrandaki görüntünün düúey büyüklü÷ü de 5 kat büyütülmüú olur.

Position: ølgili giriúe uygulanan gerilim üzerine (+) ya da (-) iúaretli bir DC gerilim eklenerek, ekrandaki o giriúe iliúkin görüntünün tümüyle yukarÕya ya da aúa÷Õya do÷ru kaydÕrÕlmasÕ sa÷lanÕr.

i. Tetikleme birimi: Tetikleme birimi ve Tarama Modu ile ilgili olarak aúa÷Õda ad ve iúlevleri sÕralanan anahtar ve dü÷meler kullanÕlÕr:

Level: Ekranda görülmek istenen görüntünün, ekranÕn sol yanÕnda, giriúe uygulanan iúaretin hangi anlÕk de÷erinden baúlamasÕ gerekti÷ini ayarlar. Giriú iúareti ile tarama iúaretinin eúzamanlÕlÕ÷ÕnÕn (senkronizasyonunun) olmamasÕ, ekrandaki görüntünün dura÷an olmamasÕna, yani ekranda kayan bir görüntü olmasÕna neden olur.

Source: Bu üç konumlu seçici anahtar ile, tetikleme iúaretinin içeriden mi (Int.), dÕúarÕdan mÕ (Ext) yoksa úebeke geriliminden mi (Line) alÕnaca÷Õ belirtilir.

Int. Trig. (Internal Trigger: øçeriden Tetikleme): Birden çok giriú iúaretinin izlenmesi durumunda, tetikleme iúaretinin hangi giriúten üretilmesi gerekti÷inin seçimini yapar.

Ext. Trig. (External Trigger: DÕúarÕdan Tetikleme): E÷er tetikleme için dÕúarÕdan ve ayrÕ bir iúaret kullanÕlmasÕ gerekirse, bu ba÷lantÕ giriúi kullanÕlmalÕdÕr.

Slope: Tetikleme iúaretinin e÷iminin seçimi için kullanÕlÕr.

Vert Mode (Vertical Mode: Düúey ÇalÕúma Modu): 5 ayrÕ tuútan birinin basÕlmasÕyla, düúey moda ekranda görülmesi istenen iúaret belirlenir:

2014-2015 Öğretim Yılı (Güz)

CBU E-E Müh. Bölümü, E-E Ölçmeler Deneyleri (2. Kısım)

2015-2016 Bahar Yarıyılı

Elektrik-Elektronik Ölçmeler Deneyleri ( Deney no:1 Bilecik Üniversitesi Devre Laboratuvarı föyü kaynak alınarak oluşturulmuştur.)

Bilecik beyh Edebali Üniversitesi EEM209 Devre LaboratuarŦ

2012-2013 ÖŒretim YŦlŦ | Güz Dönemi

• Ch1: Ekranda sadece 1. giriúe uygulanan iúaretin izlenmesini sa÷lar.

• Ch2: Ekranda sadece 2. giriúe uygulanan iúaretin izlenmesini sa÷lar.

• Alt: Ekranda her iki giriúe uygulanan iúaretlerin sÕra ile taranarak birlikte izlenmesini sa÷lar.

• Chop: Ekranda her iki giriúe uygulanan iúaretlerin birlikte taranarak birlikte izlenmesini sa÷lar.

• Add: Ekranda 1. ve 2. giriúe uygulanan iúaretlerin toplamÕnÕn bir iúaret olarak izlenmesini sa÷lar.

2.3. Çeúitli Dalga Biçimleri

Bilindi÷i gibi pil, akümülatör,… vb. gerilim kaynaklarÕnÕn ürettikleri gerilim ve akÕmlar (DC) zamanla de÷iúim göstermeyen büyüklüklerdir. DC ölçen Voltmetre veya Ampermetreler kullanÕlarak kolaylÕkla ölçülebilirler. Oysa Sinüs, Kare, Üçgen,… vb. dalga biçimleri zamana ba÷lÕ olarak de÷iúirler. Bu tür dalga biçimleri için, DC iúaretlerden farklÕ olarak Ani De÷er, Tepe De÷er, Tepeden Tepeye De÷er, Ortalama De÷er ve Etkin De÷er gibi tanÕmlamalar yapÕlÕr. Sinüs, Kare ve Üçgen biçimli gerilimlerin etkin de÷erleri ile tepe de÷erleri arasÕndaki do÷rusal iliúki aúa÷Õdaki çizelgede verilmiútir.

Dalga Biçimi Tepe De÷er V_T (V)

Tepeden Tepeye De÷er V_TT (V)

Etkin De÷er V_et

Sinüs A 2A A/¥2

Kare A 2A A

Üçgen A 2A A/¥3

Bu de÷erlerden bazÕlarÕ (ortalama ve etkin de÷er gibi) uygun ölçü aletleri kullanÕlarak ölçülebilir ancak bu ölçü aletleri bize ölçülen gerilim ya da akÕm biçimi, tepe de÷eri, tepeden tepeye de÷eri veya ani de÷eri hakkÕnda bir bilgi veremez. Bütün bunlarÕn dÕúÕnda, de÷iúken bir gerilimin SÕklÕk (Frekans) ya da Dönem (Periyot) ‘inin bir ampermetre veya voltmetre ile ölçülmesi olanaksÕzdÕr.

øúte Osiloskop kullanÕmÕ böyle durumlarda avantaj sa÷lamaktadÕr. Osiloskoplar gerilim ölçen aygÕtlardÕr. Yani devredeki her hangi iki dü÷üm arasÕna (tÕpkÕ voltmetre gibi) paralel ba÷lanÕrlar ve o iki nokta arasÕndaki gerilimin biçimini ekranlarÕna yansÕtÕrlar. Osiloskop üzerinde yer alan kademeli seçici anahtarlarÕn (komütatörlerin) kademe de÷erleri ve ölçeklendirilmiú ekrandaki dalga biçimi de÷erlendirilerek, daha önce söz edilen büyüklüklerin ölçülmesi sa÷lanÕr.

Osiloskop ekranÕnÕn yatay ekseni (X ekseni) zamanÕ, düúey ekseni (Y ekseni) ise gerilimi göstermektedir. Osiloskobun yatay tarama hÕzÕnÕ gösteren TIME/DIV kademeli anahtarÕnÕn gösterdi÷i de÷er; yatay eksende bir kare uzunlu÷un (div) karúÕlÕk geldi÷i zamanÕ gösterir.

CBU E-E Müh. Bölümü, E-E Ölçmeler Deneyleri (2. Kısım)

2014-2015 Öğretim Yılı (Güz) 2015-2016 Bahar Yarıyılı

Elektrik-Elektronik Ölçmeler Deneyleri ( Deney no:1 Bilecik Üniversitesi Devre Laboratuvarı föyü kaynak alınarak oluşturulmuştur.)

Bilecik beyh Edebali Üniversitesi EEM209 Devre LaboratuarŦ

2012-2013 ÖŒretim YŦlŦ | Güz Dönemi

Osiloskoplarda ço÷unlukla ekranda aynÕ anda iki gerilimi birlikte görebilmeyi sa÷lamak amacÕyla iki adet giriú ve iki adet düúey saptÕrma katÕ (iki adet Y kanalÕ) yer alÕr. Böyle durumlarda her iki iúaretin yatay saptÕrmalarÕ (Time/Div) birlikte de÷iúmesine karúÕn her ikisinin düúey saptÕrmalarÕ ayrÕ ayrÕ de÷iútirilebilir. Yatay saptÕrmadakine benzer biçimde, düúey saptÕrmaya ait VOLT/DIV kademeli anahtarlarla seçilen de÷erler, o kanaldaki gerilim için, ekrandaki 1 birimlik (1 Div) uzunlu÷un kaç Volt de÷erine karúÕlÕk geldi÷ini gösterir. Örne÷in; 1. kanalÕn Volt/Div komütatörü 1 V, 2. kanalÕn Volt/Div komütatörü 5 V de÷erini gösteriyorsa, ekrandaki düúey do÷rultudaki (Y ekseni) 1 Div (1 cm) uzunlu÷un, 1. kanaldaki iúaret için 1 Volt, 2. kanaldaki iúaret için ise 5 Volt’a karúÕlÕk geldi÷ini belirtmektedir.

3. DENEYøN YAPILIùI

3.1. Zamanla De÷iúmeyen (DC) Gerilimlerde Genlik Ölçülmesi

3.1.1. SayÕsal Voltmetreyi DC kayna÷Õn çÕkÕúÕna paralel ba÷layarak, kaynak çÕkÕúÕnÕn 1 Volt olmasÕnÕ sa÷layÕnÕz.

3.1.2. Osiloskopun 1. kanalÕnÕ GND konumuna getirerek ekrandaki görüntüyü (yatay düz çizgi) ekranÕn en altÕndaki ölçü çizgisi ile çakÕútÕrÕnÕz.

3.1.3. Osiloskopun 1. kanalÕnÕn giriúini DC güç kayna÷ÕnÕn çÕkÕúÕna ba÷layÕnÕz.

3.1.4. 1. kanalÕn Volt/Div anahtarÕnÕ 0.2 Volt/Div kademesine getiriniz ve kanal giriúini DC konumuna alÕnÕz.

3.1.5. Ekranda görülen görüntünün düúey yönde sapma miktarÕnÕ (Div) ölçünüz. Bu de÷eri Volt/Div kademesinin gösterdi÷i de÷erle çarparak DC gerilin de÷erini hesaplayÕnÕz.

3.1.6. Aúa÷Õda verilen Çizelge-1’i kullanarak, aynÕ iúlemi 2.5 V, 4.5 V ve 8.3 V için tekrarlayÕnÕz.

Çizelge 1

SayÕsal Voltmetre Volt/Div Kademesi Görüntünün SapmasÕ Osiloskop Ölçümü

1.0 V 0.2 5.0 1.0 V

2.5 V 4.5 V 8.3 V

3.2. Zamanla De÷iúen (AC) Gerilimlerde Genlik Ölçülmesi

3.2.1. Fonksiyon üretecini Sinüs biçimine ve frekansÕnÕ (yaklaúÕk) 1 kHz’e ayarlayÕnÕz. 1. kanal giriúi GND konumunda iken görüntüyü ekranÕn ortasÕndaki yatay ölçek çizgisi ile çakÕútÕrÕnÕz ve fonksiyon üretecinin çÕkÕúÕnÕ osiloskopun 1. kanal giriúine ba÷layÕnÕz.

3.2.2. Osiloskopun 1. kanal düúey saptÕrmasÕnÕ 0.5 Volt/Div konumuna getiriniz.

CBU E-E Müh. Bölümü, E-E Ölçmeler Deneyleri (2. Kısım)

2014-2015 Öğretim Yılı (Güz) 2015-2016 Bahar Yarıyılı

Elektrik-Elektronik Ölçmeler Deneyleri ( Deney no:1 Bilecik Üniversitesi Devre Laboratuvarı föyü kaynak alınarak oluşturulmuştur.)

Bilecik beyh Edebali Üniversitesi EEM209 Devre LaboratuarŦ

2012-2013 ÖŒretim YŦlŦ | Güz Dönemi

3.2.3. Ekranda görülen Sinüs biçimli iúaretin tepeden tepeye de÷erini 6 birim (Div) olacak úekilde, fonksiyon üretecin çÕkÕú genli÷ini ayarlayÕnÕz. Bu durumda ölçülen gerilimin de÷eri, V_TT=0.5 Volt/Div*6 Div = 3 Volt olacaktÕr. Bu de÷eri kullanarak aynÕ gerilimin Tepe De÷erini (VT) ve Etkin De÷erini (V_et) hesaplayarak Çizelge-2’ye yerleútiriniz.

3.2.4. Fonksiyon üretecin çÕkÕúÕna sayÕsal voltmetreyi ba÷layarak, gerilimin etkin de÷erini ölçünüz ve osiloskop kullanarak ölçülen de÷er ile karúÕlaútÕrÕnÕz.

3.2.5. FarklÕ de÷erli sinüsler, kare ve üçgen dalgalar için yukarÕdaki iúlemleri tekrarlayarak Çizelge 2’yi doldurunuz.

Çizelge 2

Volt/Div Sapma (Div) VTT (V) VT (V) VTet (V) SayÕsal Voltmetre (V)

SøNÜS

3 5 8 10

KARE

3 5

8 10

ÜÇGEN

3 5 8 10

3.3. Zamanla De÷iúen (AC) Gerilimlerde Dönem (Periyot) ve SÕklÕk (Frekans) Ölçülmesi 3.3.1. Fonksiyon üretecini sinüs biçimli ve V_TT=3 V olacak biçimde ayarlayÕnÕz.

3.3.2. Frekans sayÕcÕ (Frekansmetre) yardÕmÕyla çÕkÕú frekansÕnÕ 100 Hz de÷erine ayarlayÕnÕz ve osiloskopun 1. kanalÕna uygulayÕnÕz.

3.3.3. Time/Div kademeli anahtarÕnÕ uygun bir konuma getirerek, ekranda bir periyodun tam olarak görünmesini sa÷layÕnÕz.

3.3.4. Bu durumda bir periyodun yatay eksende kaç kare (Div) uzunlu÷unda oldu÷unu belirleyerek iúaretin periyodunu hesaplayÕnÕz.

CBU E-E Müh. Bölümü, E-E Ölçmeler Deneyleri (2. Kısım)

2014-2015 Öğretim Yılı (Güz) 2015-2016 Bahar Yarıyılı

Elektrik-Elektronik Ölçmeler Deneyleri ( Deney no:1 Bilecik Üniversitesi Devre Laboratuvarı föyü kaynak alınarak oluşturulmuştur.)

Bilecik beyh Edebali Üniversitesi EEM209 Devre LaboratuarŦ

2012-2013 ÖŒretim YŦlŦ | Güz Dönemi

3.3.5. f= 1/T ba÷lantÕsÕndan yararlanarak frekansÕ hesaplayÕnÕz ve bu de÷erleri Çizelge-3’te yerine yazÕnÕz.

3.3.6. FarklÕ frekanslar için (1.5 kHz, 4.8 kHz, 12 kHz, 25 kHz) aynÕ iúlemleri tekrarlayarak Çizelge- 3’ü doldurunuz.

3.3.7. Frekansmetrenin gösterdi÷i de÷erlerle, osiloskop kullanarak ölçtü÷ünüz frekans de÷erlerini karúÕlaútÕrÕnÕz.

Çizelge 3

Frekansmetre (Hz) Time/Div Dönem (Div) Dönem (s) SÕklÕk (Hz) 100 Hz

1500 Hz 4800 Hz 12000 Hz

25000Hz

4. RAPORDA øSTENENLER

4.1. Her üç ölçümde elde edilen sonuçlarÕ çizelge biçiminde yazÕnÕz.

4.2. Bir osiloskop ekranÕnda zamanla de÷iúen, periyodik bir iúaretin tepeden tepeye de÷eri 3.4 birim (Div) ve osiloskopun ilgili kanalÕnÕn Volt/Div komütatörü 5 kademesine ayarlÕ ise; Sinüs, Kare ve Üçgen biçimli (aynÕ V_TT de÷erine sahip) iúaretler için V_T ve V_Tet de÷erlerini ayrÕ ayrÕ hesaplayÕnÕz.

4.3. 10 kHz frekanslÕ bir sinüs dalgasÕnÕn periyodunun osiloskop ekranÕnda 10 birim (Div) uzunlu÷unda yer alabilmesi için Time/Div kademesi kaç olmalÕdÕr?

4.4. Time/Div ayarÕ 20 s/Div olan bir osiloskopun ekranÕnda, periyodu 6.3 birim (Div) uzunlu÷unda olan bir kare dalga yer almaktadÕr. Bu kare dalganÕn periyodunu ve frekansÕnÕ hesaplayÕnÕz.

2014-2015 Öğretim Yılı (Güz)

CBU E-E Müh. Bölümü, E-E Ölçmeler Deneyleri (2. Kısım)

2015-2016 Bahar Yarıyılı

Elektrik-Elektronik Ölçmeler Deneyleri ( Deney no:1 Bilecik Üniversitesi Devre Laboratuvarı föyü kaynak alınarak oluşturulmuştur.)

CBÜ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖLÇMELERİ

DENEY-2

KIRCHOFF’UN AKIMLAR VE GERİLİMLER YASALARI

Ön Bilgi: Bir elektrik devresinde hem seri, hem de paralel bağlanmış dirençler varsa, Ohm ve Kirchoff kanunları birlikte kullanılarak devredeki akım ve gerilimler hesaplanabilir. Aşağıdaki devrede(Şekil 1) R2 ve R3 dirençleri birbirleriyle paralel bağlanmışlardır. Bu paralel bağlantı, R1 Ve R4 dirençleri ile seri bağlanmıştır.

I

K

= I

1

= I

4

= I

2

+ I

3

(Kirchoff’un A. K. )

V

K

= V

1

+ V

2

+ V

4

(Kirchoff’un G. K. )

( V

₂

= V

₃

)

Eşitlikleri yazılabilir. Ayrıca Tellegen teoremine göre, Kaynaktan çekilen güç dirençler üzerinde harcanan güçlerin toplamına eşittir.

Şekil 1

Deneyde Kullanılacak Cihaz ve Malzemele (Güç kaynağı haricindekileri öğrenci getirecek):

1 Adet DC güç kaynağı 1 Adet 2.2 KΩ direnç 1 Adet 1KΩ direnç

1 Adet Multimetre 1 Adet 270 Ω direnç

1 Adet Breadboard 1 Adet 100 Ω direnç

ÖN ÇALIŞMA: Şekil 1’deki devrede, VK =12 V , R1 = 1 KΩ, R2 = 270 Ω, R3 = 100 Ω, R4 = 2.2 KΩ seçerek;

a) Kaynak akımını,

b) Her bir dirençten geçen akımı, c) Her bir direnç üzerindeki gerilimi,

d) Her bir elemanın gücünü ayrı ayrı hesaplayarak Tablo 1’de gerekli yerlere yazınız.

ÖNEMLİ NOT:

Deneye kabul için, mutlaka ön çalışmanın her deney grubu tarafından yapılması gerekmektedir.

İSTENENLER: Ön çalışmanın yapıldığını gösteren hesaplamalar ve Tablo 1’de gerekli yerlerin doldurulması.

1

Deneyin Yapılışı :

1. Şekil 1’deki devreyi, Ön Çalışmada verilen değerlerle kurunuz.

2. Her bir elemanın akımı ve gerilimi ayrı ayrı ölçüleceğinden her ölçümde,

Avometrenin(Multimetre) uygun konumda bulunduğundan ve uygun şekilde bağlandığından emin olun.

(Akım ölçerken: DC Ampermetre kademesinde ve elemana seri bağlı olacak) (Gerilim ölçerken: DC Voltmetre kademesinde ve elemana paralel bağlı olacak) 3. Her adımda kurduğunuz devreyi tekrar kontrol ettikten sonra gerilimi uygulayınız.

4. İstenen akım ve gerilim değerlerini her ölçmede değerleri, Tablo 1’de gerekli yerlere kaydediniz.

5. Akım, Gerilim ve Güç değerlerini yazarken referans yönlerine dikkat ediniz.

Tablo 1

DENEY_2 ( A ) HESAPLAMA SONUCU DENEY SONUCU DİRENÇLER DEĞERİ V ( V ) I (mA) P(mW) V ( V ) I (mA) P(mW)

R1 1 KΩ

R2 270 Ω

R3 100 Ω

R4 2.2 KΩ

Sorular

1. Hesaplama ve Deney sonuçları ile Kirchoff’un Akımlar Yasasının sağlanıp sağlanmadığını ayrı ayrı gösteriniz. En büyük farklılık hangisinde oluştu? Bu farklılığın nedenleri neler olabilir?

2. Hesaplama ve Deney sonuçları ile Kirchoff’un Gerilimler Yasasının sağlanıp sağlanmadığını ayrı ayrı gösteriniz. En büyük farklılık hangisinde oluştu? Bu farklılığın nedenleri nelerdir?

3. Hesaplama ve Deney sonuçları ile Tellegen Yasasının sağlanıp sağlanmadığını ayrı ayrı gösteriniz.

En büyük farklılık hangisinde oluştu? Bu farklılığın nedenleri nelerdir?

2

CBÜ ÜNİVERSİTESİ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖLÇMELERİ

DENEY-3

GERİLİM BÖLÜCÜ VE KÖPRÜ DEVRESİ

A. Yüklü ve Yüksüz Gerilim Bölücü Devrelerinin İncelenmesi Ön Bilgi :

Gerilim bölücüler, dirençlerden oluşan ve genellikle güç kaynağının uçları arasına bağlanan devrelerdir. İsminden de anlaşılacağı gibi, belirli bir gerilimden başka değerlerde gerilimler elde etmekte kullanılırlar. Aşağıda Şekil 1’de dirençlerden oluşan bir gerilim bölücü devresi görülmektedir.

Şekil 1

Bu devreler basit ve ucuz olduklarından elektrik-elektronik alanında çeşitli uygulama alanlarına sahiptirler. Güç kaynakları, ton kontrol devreleri, ses kontrol devreleri vb. devrelerde gerilim bölücüler kullanılır.

Bu gerilim bölücü, değeri VK olan bir gerilim kaynağının uçlarına bağlandığında, çıkış geriliminin değeri :

K 2 R2

O

V I R

V = = ⋅

=>

2 1

K

K R R

I V

= + =>

2 1

2

K R R

V R V_O

= ^⋅ + olur.

Şekil 1’de görülen gerilim bölücü çıkışına herhangi bir yük bağlanmamış olduğu için, bu tip devrelere yüksüz gerilim bölücü adı verilir.

Çıkışa yük bağlandığında ise, devre Şekil 2’deki durumu alır ve yüklü gerilim bölücü olarak isimlendirilir.

1

Şekil 2 Bu durumda çıkış gerilimi :

L) 2 1

L) 2

K R (R R

R V (R

V_O

//

//

= ^⋅ +

olarak formüle edilir.

L) 2

R

(R

// değeri, değerine ne kadar yakın olursa, gerilim bölücü o kadar yüksüz durumdaki çalışma koşullarına yakın ( yani az yüklenmiş) demektir. değerinin değerine yakın olabilmesi için de >> olmalıdır.

R

2

L) 2

R

(R

//

R

₂

R

L

R

₂

Akımlar açısından durum değerlendirilirse akımı A noktasında iki kola ayrılmaktadır. ve dirençlerinin arasındaki ters orantıya göre üzerlerinden geçen akım belirlenecektir. direncinin, direncine göre çok çok büyük olması durumunda, akımı akımından çok daha küçük olacaktır.

Devreye bağlanan yük devreden ne kadar az akım çekerse, devreyi o kadar az yüklüyor demektir. Buna göre, bir devreye bağlanan yükün devreyi yüklemesi az ise, devrenin yüklü ve yüksüz durumlarındaki çalışması hemen hemen aynı demektir.

I

R1

R

_L

R

₂

R

L

R

₂

I

RL

I

_R2

Eğer yükü devreyi fazlaca yüklerse ( olması durumu veya ’nin ’den büyük ama yakın değerli olması durumlarında ), değeri ’den oldukça küçük olacağından V

R

L

R

_L ≤

R

₂

R

_L

R

₂

L) 2

R

(R

//

R

₂ O çıkış

gerilimi düşer. Bu durumda devrenin yüklü ve yüksüz çalışması arasında farklılık meydana gelir.

Deneyde Kullanılacak Cihaz ve Malzemeler :

1 Adet DC güç kaynağı 1 Adet 2.2 KΩ direnç

1 Adet Multimetre 1 Adet 100 KΩ direnç

2 Adet 1KΩ direnç

ÖN ÇALIŞMA : Şekil 1’deki devrede, VK =12 V , R1 = 1 KΩ, R2 = 1 KΩ seçerek a) Çıkış gerilimini hesaplayınız. Tablo 1’e kaydedin.

2

Şekil 2’deki devrede, VK =12 V , R1 = 1 KΩ, R2 = 1 KΩ, ve

R

_L= 2.2 KΩ seçerek b) Çıkış gerilimini hesaplayınız. Tablo 1.’e kaydedin.

Şekil 2’deki devrede, VK =12 V , R1 = 1 KΩ, R2 = 1 KΩ, ve

R

_L= 100 KΩ seçerek c) Çıkış gerilimini hesaplayınız. Tablo 1’e kaydedin.

ÖNEMLİ NOT:

Deneye kabul için, mutlaka ön çalışmanın her deney grubu tarafından yapılması gerekmektedir.

İSTENENLER : Ön çalışmanın yapıldığını gösteren hesaplamalar ve Tablo 1’de gerekli yerlerin doldurulması.

Deneyin Yapılışı :

1. Şekil 1’deki devreyi VK =12 V , R1 = 1 KΩ, R2 = 1 KΩ seçerek kurunuz.

2. Her adımda kurduğunuz devreyi tekrar kontrol ettikten sonra gerilimi uygulayınız.

3. Çıkış gerilimini ölçerek Tablo 1’e kaydediniz.

4. Şekil 2’deki devrede R2 direncine paralel

R

_L= 2.2 KΩ direncini bağlayınız.

5. Çıkış gerilimini ölçerek Tablo 1’e kaydediniz.

6. Şekil 2’deki devrede R2 direncine paralel

R

_L= 100 KΩ direncini bağlayınız.

7. Çıkış gerilimini ölçerek Tablo 1’e kaydediniz.

Tablo 1

DENEY_3 ( A ) ^HESAPLAMA _SONUCU DENEY SONUCU DİRENÇ

DEĞERLERİ VO ( Çıkış

Gerilimi ) VO ( Çıkış Gerilimi ) R1 = 1 KΩ, R2 = 1 KΩ,

R

_L= YOK

R1 = 1 KΩ, R2 = 1 KΩ,

R

_L= 2.2 KΩ R1 = 1 KΩ, R2 = 1 KΩ,

R

_L= 100 KΩ

Sorular

1. Hesaplama, Simülasyon ve Deney sonuçlarından Yüksüz Gerilim Bölücü devresi çıkışındaki gerilimleri karşılaştırınız. En büyük farklılık hangisinde oluştu? Bu farklılığın nedenleri neler olabilir?

2. Hesaplama, Simülasyon ve Deney sonuçlarından Yüklü Gerilim Bölücü devreleri çıkışlarındaki gerilimleri karşılaştırınız. En büyük farklılık hangisinde oluştu? Bu farklılığın nedenleri neler olabilir?

3. Yüksüz Gerilim Bölücü devresi çıkışındaki gerilim ile Yüklü Gerilim Bölücü devresi çıkışındaki gerilim aynımıdır? Farklı ise bu fark neden oluşuyor.?

3

CBÜ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖLÇMELERİ

DENEY-4

KÖPRÜ DEVRESİ

Ön Bilgi :

Bir köprü devresi, birbirine paralel bağlı iki gerilim bölücüden oluşmuştur (Şekil 1).

Şekil 1

Bu devrede A ve B noktaları arasındaki gerilim farkının bulunuşu aşağıda verilmiştir.

3 3 2 4 k

4 1 AB k

3 3 2 B k

4 4 1 A k

B A AB

R R R V R R

R V V

R R R V V R R

R V V

V V V

+ ⋅

− + ⋅

=

+ ⋅

= + ⋅

=

−

=

V geriliminin 0 olması durumunda köprü devresinin dengede olduğu söylenir. AB

Deneyde Kullanılacak Cihaz ve Malzemeler :

1 Adet DC güç kaynağı 1 Adet 5.6 KΩ direnç 1 Adet Multimetre 2 Adet 10 KΩ direnç 2 Adet 1KΩ direnç 1 Adet 56 KΩ direnç 1 Adet 2.2 KΩ direnç 1 Adet 100 KΩ direnç

1

ÖN ÇALIŞMA:

Şekil 1’deki devrede, VK =12 V seçiniz. ;

A) R1 = 1 KΩ, R2 = 1 KΩ, R3 = 10 KΩ, R4 = 10 KΩ seçip

V_A , V_B, V_AB gerilimlerini hesaplayarak Tablo 1’de gerekli yerlere yazınız.

B) R1 = 1 KΩ, R2 = 5.6 KΩ, R3 = 56 KΩ, R4 = 10 KΩ seçip

V_A , V_B, V_AB gerilimlerini hesaplayarak Tablo 1’de gerekli yerlere yazınız.

C) R1 = 1 KΩ, R2 = 10 KΩ, R3 = 1 KΩ, R4 = 10 KΩ seçip

V_A , V_B, V_AB gerilimlerini hesaplayarak Tablo 1’de gerekli yerlere yazınız.

ÖNEMLİ NOT:

Deneye kabul için, mutlaka ön çalışmanın her deney grubu tarafından yapılması gerekmektedir.

İSTENENLER: Ön çalışmanın yapıldığını gösteren hesaplamalar ve Tablo 1’de gerekli yerlerin doldurulması.

Deneyin Yapılışı :

1. Şekil 1’deki devreyi, Ön Çalışmada verilen A) , B), ve C) adımlarındaki değerlerle ayrı ayrı kurunuz.

2. Her adımda kurduğunuz devreyi tekrar kontrol ettikten sonra gerilimi uygulayınız.

3. Her adımda V_A , V_B, V_AB gerilimlerini ölçünüz, Tablo 1’de gerekli yerlere kaydediniz.

Tablo 1

DENEY_4 ( B ) HESAPLAMA SONUCU DENEY SONUCU DİRENÇLER

R1 R2 R3 R4 VA (V) VB (V) ^B VAB(V) VA (V) VB (V) ^B VAB(V)

1K 1K 10K 10K 1K 5.6 K 56K 10K 1K 10K 1K 10K

Sorular

1. Hesaplama ve Deney sonuçlarından hangi durumlarda köprünün dengede olduğunu görülüyor. En büyük farklılık hangisinde oluştu? Bu farklılığın nedenleri neler olabilir?

2. Köprünün dengede olması direnç değerlerinin nasıl seçilmesi durumunda sağlanır? Genelleştirme yapılabilir mi?

2

CBÜ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖLÇMELERİ

DENEY-5

DÜĞÜM GERİLİMLERİ YÖNTEMİ

Ön Bilgi:

Düğüm gerilimleri yönteminde devrenin düğümlerinden birisi referans düğümü seçilerek diğer bütün düğümlerin bu referans düğümüne göre gerilimlerinin(düğüm gerilimleri) bulunması amaçlanır.

Düğüm gerilimleri bulunduktan sonra devredeki bütün eleman gerilimleri düğüm gerilimleri cinsinden elde edilir.

Deneyde Kullanılacak Cihaz ve Malzemeler :

2 Adet DC güç kaynağı 3 Adet 10 KΩ direnç 1 Adet Multimetre 1 Adet 3.3 KΩ direnç 1 Adet 5.6 KΩ direnç 1 Adet 2.2 KΩ direnç

Ön Çalışma :

Deneyde Kullanılacak Cihaz ve Malzemeler :

2 Adet DC güç kaynağı 1 Adet 3.3 KΩ direnç 1 Adet Multimetre 1 Adet 4.7 KΩ direnç 1 Adet 1KΩ direnç 2 Adet 2.2 KΩ direnç

ÖNEMLİ NOT:

Deneye kabul için, mutlaka ön çalışmanın her deney grubu tarafından yapılması gerekmektedir.

İSTENENLER : Ön çalışmanın yapıldığını gösteren hesaplamalar ve Tablo 1.’de gerekli yerlerin doldurulması.

1

Deneyin Yapılışı :

1. Şekildeki devreyi kurunuz.

2. Devreyi kontrol ettikten sonra gerilimi uygulayınız.

3. Düğüm gerilimlerini ölçünüz. Tablo 1’de uygun yerlere yazınız 4. Her direncin akımını ölçünüz. Tablo 1’de uygun yerlere yazınız.

5. Her direncin gerilimini ölçünüz. Tablo 1’de uygun yerlere yazınız.

Tablo 1

VD1 VD2 VD3

HESAPLAMA

DENEY

I

R1

I

R2

I

R3

I

R4

I

R5

I

R6

HESAPLAMA

DENEY

V

R1

V

R2

V

R3

V

R4

V

R5

V

R6

HESAPLAMA

DENEY

Sorular

1. Hesaplama ve Deney sonuçlarından Düğüm gerilimlerinin aynı olduğu görülüyor mu? En büyük farklılık hangisinde oluştu? Bu farklılığın nedenleri neler olabilir?

2. Hesaplama ve Deney sonuçlarından direnç akım değerlerinin aynı olduğu görülüyor mu? En büyük farklılık hangisinde oluştu? Bu farklılığın nedenleri nelerdir?

3. Hesaplama ve Deney sonuçlarından dirençler üzerindeki gerilim değerlerinin aynı olduğu görülüyor mu? En büyük farklılık hangisinde oluştu? Bu farklılığın nedenleri nelerdir?

2

CBÜ ÜNİVERSİTESİ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖLÇMELERİ

DENEY-6

TOPLAMSALLIK(SÜPERPOZİSYON) TEOREMİ

Ön Bilgi:

Bağımsız kaynakların bulunduğu lineer bir devrede, herhangi bir elemana ilişkin akım veya gerilim değeri; Kaynaklar tek başına devrede olduğu zaman elde edilen akım veya gerilim değerlerinin toplamına eşittir. Süperpozisyon ilkesini uygulamak için; 1) Kaynaklar tek tek ele alınır. Bu sırada diğer kaynakların etkisi yok edilir. ( Gerilim kaynakları kısa devre, akım kaynakları açık devre ).

2) Her bir kaynak için ilgilenilen elemana ilişkin akım veya gerilim değeri hesaplanır.

3) Tüm kaynaklar için ayrı ayrı bulunan akım veya gerilim değerleri toplanarak tam çözüme ulaşılır.

Deneyde Kullanılacak Cihaz ve Malzemeler :

2 Adet DC güç kaynağı 1 Adet 3.3 KΩ direnç 1 Adet Multimetre 1 Adet 4.7 KΩ direnç

1 Adet 1KΩ direnç 2 Adet 2.2 KΩ direnç

Ön Çalışma :

Şekil 1

1

A) Şekil 1’de verilen devre için, süperpozisyon yöntemi ile( önce V1 sonra V2 kaynağını alarak) her bir direncin gerilimini hesaplayınız. Tablo 1’ de uygun yere yazınız. V1 ve V2 kaynakları için ayrı ayrı bulduğunuz değerleri toplayarak gerçek gerilim değerlerini bulunuz.

B) Şekil 1’de verilen devreyi ORCAD-PSpice programında kurunuz.

1. Her bir direncin gerilimini ölçünüz. Tablo 1 de uygun yere yazınız.

2. Süperpozisyon yöntemi ile (önce V1 kaynağını alınız V2 kaynağını kısa devre ediniz, sonra V2 kaynağını alınız V1 kaynağını kısa devre ediniz) her bir direncin gerilimini ölçünüz. V1 ve V2 kaynakları için ayrı ayrı bulduğunuz değerleri toplayarak gerçek gerilim değerlerini bulunuz.

ÖNEMLİ NOT:

Deneye kabul için, mutlaka ön çalışmanın her deney grubu tarafından yapılması gerekmektedir.

İSTENENLER : Ön çalışmanın yapıldığını gösteren hesaplamalar (A), ORCAD-PSpice çıktıları(B), (Print screen komutu ile gerekli görüntüler alınabilir.), ve Tablo 1’de gerekli yerlerin doldurulması.

Deneyin Yapılışı :

1. Şekil 1’deki devreyi kurunuz.

2. Devreyi kontrol ettikten sonra gerilimi uygulayınız.

3. Her bir direncin gerilimini ölçünüz. Tablo 1’de uygun yere yazınız.

4. Önce V1 kaynağını alınız, V2 kaynağının uçlarını kısa devre ediniz. Her bir direncin gerilimini ölçünüz. Tablo 1’de uygun yere yazınız.

5. Sonra V2 kaynağını alınız, V1 kaynağının uçlarını kısa devre ediniz. Her bir direncin gerilimini ölçünüz. Tablo 1’de uygun yere yazınız.

6. V1 ve V2 kaynakları için ayrı ayrı bulduğunuz değerleri toplayarak gerçek gerilim değerlerini bulunuz. Tablo 1’de uygun yere yazınız.

2

Tablo 1

DİRENÇLER

DENEY

6

_R1

2.2K R2

1K R3

4.7K R4

3.3K R5

2.2K

V HESAPLAMA V˝

V

1 V

V V˝

SİMÜLASYON 2

V

3.adım V

4.adım V 5.adım V˝

DENEY

6.adım V

Sorular

1. Hesaplama, Simülasyon ve Deney sonuçlarından V değerlerinin aynı olduğu görülüyor mu? En büyük farklılık hangisinde oluştu? Bu farklılığın nedenleri neler olabilir?

2. Hesaplama, Simülasyon ve Deney sonuçlarından V˝ değerlerinin aynı olduğu görülüyor mu? En büyük farklılık hangisinde oluştu? Bu farklılığın nedenleri nelerdir?

3. Hesaplama, Simülasyon ve Deney sonuçlarından V değerlerinin aynı olduğu görülüyor mu? En büyük farklılık hangisinde oluştu? Bu farklılığın nedenleri nelerdir?

3

CBÜ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖLÇMELERİ

DENEY-7

THEVENİN TEOREMİ

Ön Bilgi:

Çok sayıda elamanı bulunan herhangi bir devrenin bir elemanın veya sadece bir kısmının incelenmesi gerektiğinde, tüm devreyi göz önüne almak yerine, incelenecek eleman ya da devre parçasını bütün olan devreden ayırıp geriye kalan devre parçasını bir kaynak ve buna seri bağlı bir empedans ile temsil etmek suretiyle incelemek daha basit olabilir. Bu işlemde kullanılan teoreme Thevenin Teoremi denir ve elde edilen eşdeğer devreye Thevenin eşdeğer devresi adı verilir.

(a) (b)

(c) (d) Şekil 1 a) Deney için verilen devre b) Verilen devrenin Thevenin eşdeğer devresini oluşturmak için

açık devre geriliminin elde edilmesi c) Verilen devrenin Thevenin eşdeğer devresini oluşturmak için Rth eşdeğer direnç değerinin elde edilmesi d) Genel devrenin Thevenin eşdeğer devresi.

1

Bu eşdeğer devre oluşturulurken ilgili eleman veya devre parçası devreden çıkarılır ve geriye kalan kısmın ( Thevenin eşdeğeri bulunacak olan kısım) ayrılma noktaları arasındaki açık devre gerilim belirlenip bu gerilim Thevenin eşdeğer devresinin kaynak gerilimi olarak kullanılır. Daha sonra eşdeğeri elde edilecek devre parçasındaki kaynaklar etkisiz hale getirilerek (gerilim kaynakları kısa devre, akım kaynakları açık devre edilerek) devrenin bölündüğü noktalardan bakıldığında görülen empedans hesaplanır ve Thevenin eşdeğer empedansı olarak isimlendirilen bu empedans daha önce belirlenen kaynağa seri olarak bağlanır.

Bir kaynaktan ve ona seri bağlı bir empedanstan oluşan bu eşdeğer devre, incelenecek kısmın devreden sökülmesi durumunda geriye kalan kısmın Thevenin eşdeğeridir. Şekil 1.a’da verilen devre göz önüne alındığında, a-b uçlarından görülen Thevenin eşdeğer devresinin oluşturmak için Vab ( Vth ) açık devre gerilimi Şekil 1.b’den, a-b uçlarından görülen eşdeğer dirençte (Rth ) Şekil 1.c’den belirlenerek Şekil 1.d’deki eşdeğer devre elde edilir.

Deneyde Kullanılacak Cihaz ve Malzemele (Güç kaynağı haricindekileri öğrenci getirecek):

1 Adet DC güç kaynağı 1 Adet 3.3 KΩ direnç 2 Adet 1KΩ direnç 1 Adet Multimetre 1 Adet 270 Ω direnç 1 Adet 330Ω direnç

1 Adet Breadboard 1 Adet 100 Ω direnç 1 Adet 1KΩ potansiyometre ÖN ÇALIŞMA: Şekil 1’deki devrede, Vs =12V R1 =1K R2 =3.3K R3 =330Ω R4 =270Ω R5 =100Ω seçerek;

a) Vab ( Vth ) gerilimini,

b) Rab eşdeğer direncini hesaplayarak Tablo 1’de gerekli yerlere yazınız.

ÖNEMLİ NOT:

Deneye kabul için, mutlaka ön çalışmanın her deney grubu tarafından yapılması gerekmektedir.

İSTENENLER: Ön çalışmanın yapıldığını gösteren hesaplamalar ve Tablo 1’de gerekli yerlerin doldurulması.

Deneyin Yapılışı:

1- Şekil 1 (a)’da verilen devreyi kurunuz.

2- RL direnci üzerinden akan akımı ve bu direnç üzerinde düşen gerilimi ölçerek kaydediniz.

3- RL direncini devreden çıkartarak a-b uçlarındaki açık devre gerilimini ölçüp kaydediniz.

4- Kaynağı kapatıp kaynağa bağlı uçları kısa devre ederek a-b uçlarından görülen direnci ohmmetre yardımıyla ölçüp kaydediniz.

5- Şekil 1(d)’ de verilen devreyi kurunuz.

6- Vth gerilimini güç kaynağından Vab ‘ye ayarlayınız .

7- RL direnci üzerinden akan akımı ve bu direnç üzerinde düşen gerilimi ölçerek kaydediniz.

8- 2. şıkta ölçülen değerlerle 7. şıkta ölçülen değerleri karşılaştırınız.

NOT: Şekilde verilen işaret yönlerini dikkate alarak ters yönde çıkan değerleri (-) işaretli olarak alınız.

Tablo 1

Sorular

1. Hesaplama ve deney sonuçları ile Thevenin Teoreminin sağlanıp sağlanmadığını gösteriniz. Farklılık oluştuysa bunun nedenleri neler olabilir?

2

CBÜ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRİK ELEKTRONİK ÖLÇMELERİ

DENEY-8

MAKSİMUM GÜÇ TRANSFERİ TEOREMİNİN İNCELENMESİ

Ön Bilgi:

İç dirence sahip herhangi bir kaynaktan bir yüke maksimum güç transferi yapılabilmesi için yük empedansı, kaynak iç empedansının kompleks eşleniği olmalıdır. Buna maksimum güç transferi teoremi denir.

Şekil 1 Deney Çalışması için Gerekli Devre Şeması.

Devre ara bağlaşımı yani devrede yer alan ara bağlantılar arasında sinyal gücünün istenilen şekilde kontrol edilebilmesi elektronikte yer alan önemli hususlardan birisidir.

Şekil 1’deki devrede RL üzerindeki gerilim;

olarak elde edilir. Sabit bir kaynak ve değişken bir yük göz önüne alınırsa, yük direnci, Rs direncine göre ne kadar büyük olursa yük direnci üzerindeki gerilim o derece yüksek olacaktır. İdealde yük direncinin sonsuz değerde olması yani bir açık devrenin yer alması istenir. Bu durumda;

olacaktır.

Yük üzerinde oluşan akım ise;

şeklindedir. Yeniden sabit bir kaynak ve değişken bir yük direnci göz önüne alınırsa, yük direnci RS

direncine göre ne derece küçük değerlikli olursa burada akacak akım o derece büyük olacaktır. Dolayısıyla maksimum akım akması için yükün bir kısa devre olması istenir. Bu durumda;

1

olacaktır. Yük üzerinde oluşacak güç v.i olarak ifade edileceğinden elde edilecek güç;

şeklinde ifade edilebilir. Verilen kaynak için RS ve VS değerleri sabit olacağından elde edilebilecek güç sadece yük direncinin değişimine bağlı olarak değişecektir. Gerek maksimum gerilim (RL = ∞ olmalı) gerekse de maksimum akım (RL=0 olmalı) üretebilmesi için gerekli şartlar altında edilebilecek güç sıfır olmaktadır. Dolayısıyla yük direncinin bu iki değeri altında gücü maksimum değerine getirebileceği söylenebilir. Bu yük direnci değerinin bulunabilmesi için gücün yük direncine göre türevi alınıp sıfıra eşitlenirse;

ifadesi elde edilir. Dolayısıyla bu eşitlikten de açıkça görüleceği üzere yük direnci, kaynağın direnci Rs

direncine eşit olduğunda türev ifadesi sıfır olmaktadır. Dolaysıyla maksimum güç şartı altında gerçekleşmektedir. Bu durumda maksimum güç;

olarak elde edilir.

Deneyde Kullanılacak Cihaz ve Malzemele (Güç kaynağı haricindekileri öğrenci getirecek):

1 Adet DC güç kaynağı 1 Adet 1KΩ direnç 1 Adet 10KΩ direnç

1 Adet Multimetre 1 Adet 100 Ω direnç 1 Adet 5KΩ potansiyometre

1 Adet Breadboard

ÖN ÇALIŞMA: Kısaca aşağıdaki soruları cevaplayın.

1) Şekil 1’deki devrede RLüzerindeki gerilimin maksimum olması için RLdirencinin değeri ne olmalıdır?

2) Şekil 1’deki devrede RLüzerindeki akımın maksimum olması için RLdirencinin değeri ne olmalıdır?

3) Şekil 1’deki devrede RLüzerindeki gücün maksimum olması için RLdirencinin değeri ne olmalıdır?

ÖNEMLİ NOT:

Deneye kabul için, mutlaka ön çalışmanın her deney grubu tarafından yapılması gerekmektedir.

İSTENENLER: Ön çalışmadaki soruların cevapları

2

Deney Yapılışı:

1) Kaynak çıkışına iki değişik direnç bağlayıp bunların üzerinden akan akımları okuyarak kaynak iç direncini belirleyin.

2) Şekil 1’deki devreyi kurunuz. ( VS =5 V )

3) RL direncini Tablo 1’deki değerlere ayarlayıp her bir RL değeri için okuyacağınız akım ve gerilim değerlerini ölçüp Tablo 1’e kaydediniz.

4) Her bir RL değeri için bu dirençte harcanan gücü hesaplayarak, direnç değerine bağlı olarak yüke aktarılan gücün değişimini gösteren grafiği çiziniz.

Tablo 1 Deneye ait Yapılan Ölçüm Sonuçları

Sorular

1) Deney sırasında RLüzerinde en yüksek gücü hangi RLyük direnci üzerinde ölçtünüz ?

2) RLüzerinde en yüksek gücü ölçtüğünüz RLdirenç değerini, RSkaynak direnci ile kıyaslayınız.

3) RLdirenç değerine bağlı olarak yüke aktarılan gücün değişimini gösteren grafiği yorumlayınız.

3