Bilgi ve Uygulama

Ölçüm Sistemleri Sensör ve Transdüserler

Yazar: Mehmet Yılmaz
Tarih: 11.01.2006
Türkçe

Bir olay hakkında ölçüm yapmak, onun sonucu hakkında bilgiye ulaşmak, sonucunu bilmek ve takdir etmektir.

Ölçüm sistemlerini, ölçme sistemleri kontrol noktaları alanında inceleyecek olursak, çeşitli alt gruplara ayrılabiliriz. Ölçmeden ziyade, ölçülecek işlem değişkenin ne olduğu, niceliği, zamana bağlı değişim özellikleri, fiziksel ve kimyasal niteliklerinin bilinmesi gerekir. Bu bilgiler bize, ölçüm yöntemi geliştirmede ve uygulamada yardımcı olur.

Ölçmüm sistemlerini şöyle sınıflandırabiliriz:

1. Isı ölçümü

2. Işık ölçümü

3. Akış (Debi) ölçümü

4. Basınç ölçümü

5. Yer değiştirme ölçümü

6. Hız ve ivme ölçümü

7. Moment ve tork ölçümü

8. Kalite ölçümü

9. Adet, birim ölçümü

10. Frekans ölçümü

12. Pals ölçümü

13. Lojik seviye ölçümü

14. Elektriksel Değerlerin (volt, amper) ölçümü

15. Diğer fiziksel, kimyasal ve elektriksel büyüklüklerin ölçümü

Bütün bu grupları da çeşitli alt gruplara ayırarak incelemek mümkündür.

Ölçme sistemlerinde kullanılan ölçüm cihazları ise iki ana gruba ayırabiliriz:

1. Sadece ölçen cihazlar,

2. Ölçen ve kontrol sinyali üreten cihazlar.

Bu cihazları meydana getiren öğeleri parçalarsak, sensörlerin ilk ölçüm noktası olduğunu görürüz. Sensörlerden sonraki adım, elde edilen değerin işleneceği devreye uygun hale getirilmesi ve işlenerek göstergelerde veya otomasyonda kullanılmasıdır.

Sensör (Algılayıcı)

Sensör sözlük anlamı olarak, enerjiyi hisseden, enerjiyi algılayan, fiziksel nicelikleri algılayan hisseden devre elemanları olarak tanımlanır. Genel manada düşünüldüğünde bu anlam çerçevesinde çeşitli tanımlamalar da yapılabilir.

Sensör bir ölçüm sisteminin ilk elemanıdır. Sensörler fiziksel bir niceliği algılar ve bunun sonucunu ikinci bir fiziksel nicelikle ifade eder. Kimi zaman ikinci fiziksel nicelik birincinin cinsinden olur. Örneğin açısal yer değiştirme sensörü algılama sonucu yine mekanik bir hareketle ifade eder. Tek fark açısal değişim doğrusal değişime döşümü olur. Diğer bir örnek elektrik akımının varlığını hisseden sensör sonucu yine elektriksel olarak verir. Kimi zaman ölçülmek istenen nicelik tek bir sensör ile ölçülemez. Bu gibi durumlarda ardışık sensör sistemi kullanılır. Örneğin borudaki basıncın bir körük ile yardımı ile algılanıp daha sonra elde edilen mekanik yer değiştirme hareketinin LTDV ile elektrik sinyaline çevrilmesi gibi.

Transdüser (Dönüştürücü)

Transdüser genellikle sensörden alınan sinyallerin işlenip iyileştiği kısım olarak tanımlanabilir. Fakat bu iki kavram iç içe girmiş bir şekilde zaman zaman kullanılmaktadır. Her sensör bir transdüser değildir, fakat her transdüser bir sensör içerir. Yani transdüser algılama işinin sonucunu iş edindiklerinden önlerinde mutlaka bir sensör bulunur. Kimi transdüserlerde sensör ayrık bir öğe değil beraber halde bulunur. Bu türden durumlarda sensör yerine sadece transdüser kullanılır. Transdüserlerde sensörlerde olduğu gibi algılanan nicelik analog olarak ifade edilir.

Değişik fiziksel büyüklükler arasındaki dönüşümler ile ilgili tablo:

Çıkış
Giriş
Işık Mekanik Termik Elektrik Magnetik Kimyasal
Işık Filtre     Fotodiyot    
Mekanik   Dişli kutusu   Piezo kristal    
Termik     Sıcaklık değiştirici Seeback etkisi    
Elektrik Led, ampul Piezo kristal Peltier etkisi Transistör Bobin Elektrod elektrolit
Magnetik       Magnetik direnç Magnetik devre  
Kimyasal       PH metre   Kimyasal reaksiyon

Tabloda değişik fiziksel büyüklükler arasındaki dönüşümler, gösterilen elemanlar ile yapılmaktadır. Bu tabloda gösterilen elemanlar örnek olarak verilmiştir. Günlük hayatta kullandığımız pekçok eleman bu tabloda yerini almaktadır.

Transdüserler, farklı enerjiler arasında dönüşüm yapan elemanlardır.

Elektriksel Devrelerde Kullanımı: Elektriksel açıdan transdüser, herhangi bir fiziksel büyüklüğü elektriksel işarete dönüştüren eleman olarak tanımlanabilir. Çok çeşitli tipleri vardır. Bunların bir kısmı; herhangi bir sıvıdaki konsantrasyonunun ölçümü (sıvı veya gazdaki akış hızı ölçümü) mekanik hız (ivme-dönme, basınç ve kuvvet ölçümü) sıcaklık, ses şiddeti ve frekans ölçümü yapan transdüserler şeklinde özetlenebilir.Kontrol ve ölçme alanında transdüser kullanmadan bir iş yapmak mümkün değildir. Transdüserlerin tasarımları kolay, fakat yapım ve kalibrasyonları zordur. Transdüserler, özellikle elektronik cihazların önemli bir elemanıdır.Çeşitli fiziksel büyüklükleri elektriksel işaretlere çeviren transdüserler daha çok tercih edilir. Çünkü, elektriksel işaretlerin ölçülmesi, işlenmesi ve bir yerden başka bir yere iletilmeleri kolaydır. Transdüser çıkışında elde edilen elektriksel işaret analog, dijital veya modülasyonlu olabilir.

Elektriksel Olmayan Değerlerin Ölçümünde Kullanımı: Elektriksel olmayan büyüklüklerin ölçümünde temaslı ve temassız ölçme yapılır. Temaslı yöntemlerde transdüser fiziksel olayın cereyan ettiği ortamın içerisindedir. Bu yöntemle yapılan ölçmeler basit ve yüksek hassasiyetlidir ve ölçülecek teknolojik parametreler hakkında tam bilgi elde etmek mümkündür. Bu yöntemin eksikliği ise, transdüserin ilgili ortama veya olaya etki etmesi ve ölçme sonuçlarının hatalı olmasıdır. Temassız yöntemlerde transdüserler incelenen olayın cereyan ettiği ortamın dışındadır ve bu ortama etkisi yoktur. en çok etki transdüser ile incelen olay arasındaki ortamın özelliklerinin etkisidir. Dolayısı ile fiziksel olmayan büyüklüklerin ölçümünde ölçme aletlerinin hatası ile birlikte ölçme yöntemlerinin hataları da göz önüne alınmalıdır.

Transdüser Çeşitleri: Transdüserler in bir kısmı pasif birer eleman olup, çalışmaları için dışarıdan uygun bir enerjinin verilmesi gerekir. Fotodirenç, termistör, strain gage, transistör mikrofon ve diferansiyel transformatör gibi transdüserler bu sınıfa girer. Diğer bir kısım transdüserler ise ölçülecek olan büyüklük ile uyarılır. Çalışmaları içim dışarıdan herhangi bir enerjinin uygulanmasına gerek yoktur. Bunlara örnek olarak; ısılçift, fotovoltaik ve piezoelektrik gibi transdüserler verilebilir. Transdüserler kendinden uyarımlı ve dışarıdan uyarımlı olarak temel iki sınıfa ayrılabilir. Uygulama alanlarına göre de sınıflandırılabilirler. Aralarında kesin bir ayırım yapmak mümkün değildir. Önemli olan fiziksel büyüklüklerin dönüştürme yöntemlerine ait ilişkiler aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.

Fiziksel büyüklüklerin dönüştürme yöntemlerine ait ilişkiler ile ilgili tablo:

  Direnç değişimi Reaktans değişimi Elektro magnetik Yarı iletken Dijital Termo elektrik
İvme X X X X X  
Yerdeğiş. X X X X X  
Akış X X X      
Kuvvet X X   X    
Rutubet X X        
Seviye X X     X  
Basınç X X X X    
Sıcaklık X     X X X
Kalınlık         X  
Hız X X X X X  


Bu tabloda fiziksel büyüklüklerin direkt dönüşümleri imkanı tablo halinde gösterilmiştir.

Yukarıda kısaca anlatılan sensörler ve trandüserler, hayatımızın büyük bir bölümünde arka planda sürekli olarak iş görmektedirler. Otomobillerin çalışmasında motorların temel ihtiyaçlarının yanında, bizlere sunduğu konforların hepsi sensörler ile algılanan verileri kullanmaktadır. Evlerimizde, mutfakta kullandığımız buzdolabı, fırın, çamaşır makinası gibi cihazlar işlerini sensörler ve transdüserler kullanarak görmektedir. Yine evlerde kullanılan su sayaçları da bir ölçüm sistemidir. Kısaca, işlerimizi sensörler ve transdüserler yardımı ile başlatıp çeşitli yükselteçler kullanarak işlenebilir hale getirip, amacımıza uygun noktada işlemimizi sonuçlandırıyoruz.

Yorumlarınız

Taner BURKAÇ - 14.03.2006
selam sizden benim bir ricam olacak ben bir ödev haz1rl1yorum ve konumu hiç bir yerde bulamad1m bana yard1mc1 olursan1z sevinirim endüstriyel kontrol elemanlar1yla ilgili pozisyon (konum )transdüserleri diye yard1mc1 olursan1z çok sevinirim ama yinede saolun
Mehmet Yılmaz - 16.03.2006
Kıymetli Taner BURKAÇ,
benim yazım kısa bir tanıtım amacı taşımaktadır. bu yüzden detaya girmedim.
Sizin ihtiyacınıza ait bilgileri endüstriyel kontrol ile ilgili yazılan kitaplarda bulabilirsiniz. Özellikle üniversitelerin kütüphanelerinde çeşitli eserler mevcut.
Benim size tavsiye edebileceğim kitap Milli Eğitim Bakanlığının Endüstriyel Okullar için yayınladığı ENDÜSTRİYEL KONTROL EL KİTABI CİLT 1 kitabıdır. Bu kitapta 4. Bölüm pozisyon (konum) transdüserleri konusuna ayrılmış. sayfa 87'den 126'ya kadar. Milli Eğitim Yayınevlerinde bulabilirsin.
fatih - 23.03.2006
mrb öncelikle yapmış olduğunuz şeyden dolayı size teşekkr ediyorum bize bir takım bilgiler sunuyorsunuz bunu herkesle paşlaşıyorsunuz,benim sizden ricam (nem ölçme aletini,sıcaklığın,basıncın,akışın ölçümlerini yapmak konusun da bana bildiiniz ve bana bu konu hakkında gösterebilecğnz bir yol varmı isteğimi dikkate aldığınız için teşekkür ederim...
ugur gezer - 02.04.2006
selam benımde sızden bir ricam olacak ben ödev hazırlıyorum ödevimin konusu sensör ve transduser çeşitleri bana bu konuda yardımcı olursanız sevinirim
enver kaya - 05.04.2006
İyi günler.Ev ödevi hazırlıyorum.Ödevimin konusu Hol etkili transdüserler veya değişken endükstanslı transdüserler.Bu honuda bana yerdımcı olsanız çok sevinirim.İyi çalışmalar diliyorum.
emine - 10.04.2006
benim endüstriel kontrol sistemleri dersinde bir ödevim var yardımcı olursanız sevinirim konu optokuplörler ve optoizolatörler mail.adresime gönderebilirsiniz
nuri - 14.04.2006
biyomedikal de basınç sensörlerinin kullanım alanları hakkında bilgi verebilirseniz sevinirim..
bilal - 05.10.2006
benim ödevimde pozisyon (konum) transdüserleri MEB yayını kabul olmuyor. ne yapıcam bilmiyorum?? yardımcı olanlara şimdiden tesekkur edıyorum mail'den ulasabılırsınız.
Osman - 18.10.2006
ben ünüverste okuyan bir gencim bana araştrırma ödevi olarak verilen optik tarnsdüserlerdi transdüserler hakkında çok şeyler buldum ama optik transdüserler hakında birşeyler bulamadım ve ünüversitenin kütüpanesindede böle bir kitap bulunmamaktadır. banabu konuda yardımcı olursanız çok sevinirim.
Erkan - 26.10.2006
Eğer yardım etme gibi bir imkanınız varsa hız ve ivme ölçme yöntemleri ile ilgili bana yardımcı olabilirmisiniz.
tolga - 03.11.2006
BEN BİR PROJE YAPIYORUM VE PROJEDE PARA KULLANILIYOR PARANIN BÜYÜKLÜĞÜNÜ YADA ÇAPINI,AĞIRLINI ALGILAYAN BİR SENSÖR ARIYORUM YARDIMCI OLURSANIZ SEVİNİRİM
tolgahan - 09.12.2006
iyi yapmişınızda transduserlerin çeiştlerini koymamışınız yani ben ödev arıyorum hiç bir yerde bulamadım iyi ama npn ve pnp transduser lerde olsa çok güzel olacak eklerseniz seviniriz teşekkürler çaylak
avni - 19.12.2006
benim bir proje ödevim var koşu bandı gibi sanki bi şey dönicek onun üstüne koduğumuz şeyi sensör fark edecek ve displayde bir arttırarak 1. geçti2. geçti gibi yazacak yardımlarınız için teşekkür ederim yardımlarınızı mail adresime gönderirseniz sevinirim
_VicToR_ - 26.12.2006
Herkesin yararlanabileceği ve istediği konuda dökümanı rahatlıkla bulup indirebilceği çok harika bir site.... www.elektrobilisim.com ( site şuan format değişikliği aşamasında... ) Sizlere yararlı olabileceğine eminim...
barış - 21.01.2007
elektriksel olmayan değerlerin ölçümünde sensörlerin sebep olduğu yanılma payı ve tam olmayan sonuçlara sebep olan materyaller aradan çıkartılarak transdüsere daha verimli bir kaynaktan veri iletimi sağlarsak olursa gerçek bir ölçüm yapılabilirmi ve aceba sizin bu konuda deneyiniz yada labarotuar araştırmanız varmı...........
tesekkürler.....
sinan - 20.02.2007
slm benim Ölçüm Sistemleri, Sensör ve Transdüserler -- ve sumo robotu hakkında bilğilere ihtiyacım var bide pic basıc programını bulmamda yardımcı olur iseniz sevinirim
emel bay - 27.02.2007
istediğim sonuca ulaşamadım.onun için sinirlendim.biraz.haa
birazdaha gayret.cicim
yunus emre - 24.03.2007
selamün aleyküm benim ödevim var ama tam içerikli bişey bulamadım ödevim akış tarnsdüserleri yardımcı olurmusunuz
MARDİN CANAVARI - 05.04.2007
ben hidrolik ve pnömatik bolumu son sınıf oğrencisiyim.dönem ödevimin konusu senbsörler vekullanım alanları,bu yazıyı yetersiz buldum .
F_o_X - 06.05.2007
sa.kardeşlerim nasılsınız?buraya sadece iki kelam edip gidecegim belki bu siteye girmeye vaktim olmaz.bende ögrenciyim ve sizin neler cektiginizi tahmin edebiliyorum fazlasıyla tabi...ödeve ihtiyacı olan arkadaşlarıma her zaman yardım etmeye hazırım.her konuda olabilir elimdeki kaynagın yettigine kadar.bilgi paylaştıkça güzeldir.benim için sadece hayır duanız yetecektir.canı gönülden bir allah razı olsun bana kafi...ihtiyacı olan arkadaşlar...
adını soyadını yaşını ve nerede okuduklarını hangi bölüm vs gibi detayları mail yoluyla yollarsa sevinirim ödev en gec 2 gün içinde mailinizde olacaktır allahın izniyle...HEPİNİZİ SEVİYORUM HAKKINIZI HELAL EDİN...RABBİME EMANETSİN...NE AŞIRI DİNCİYİM NEDE AŞIRI MİLLİYETCİ YAZDIKLARIM SİZİ YANILTMASIN.ELHAMDÜLİLAH MÜSLÜMANIM VE VATANIMI VE İÇİNDEKİLERİNİDE KENDİ ÖZ KARDEŞİM KADAR SEVİYORUM.GÖRÜŞMEK ÜZERE HOŞÇAKALIN...
faruk - 07.10.2007
bravo en guzel sekilde ve acık sekilde anlatılmıs
ali - 30.10.2007
Daha kapsamlı geniş bir biçimde olsaydı.Daha güzel olurdu.
serap - 01.11.2007
hocam çok teşekkür ederiz dersten geçmemize yardımcı oldunuz tekrar teşekkür ederiz
serap - 01.11.2007
slm hocam bizim ödevimiz hız ve ivme transdüser sensörlerin çalışma prensipleri.bu konuda yardımcı olursanız seviniriz şimdiden tşk ederiz
Bekir Özbek - 02.11.2007
Slm hocam ben Kırıkkalede Gazi Anadolu meslek lisesinde elektronik bölümünde okuyorum hocam bizim ödevimiz 05,11,2007 tarihine kadar transdüserler ve sensörleri araştırmamız yardımcı olursanaız memnun olurum şimdiden teşekkür ediyorum
serap - 12.11.2007
hocam basınç ve potansiyometre hakkında bilginiz varmı bize yardımcı olursanız seviniriz şimdiden tşk ederiz b
irem - 23.11.2007
hocam cok sagolun bu bilgilerinz için.
tolga kartal - 09.12.2007
Yayınlayandan Allah razı olsun.Üniversite öğrencisiyim ve konumda transduserlerdi.Çok teşekkürler :)
hasan - 20.12.2007
bana infrared(kızılotesi)diyot ile ilgili bilgi verebilirmisiniz.katalog ve resim tanım hersey olur .odevdee
RESUL ÖZBEK - 28.12.2007
hocam cok sağolun
ATEM AKSARAY - 31.12.2007
BEN EKSIK BULDUM BIRAZ DAHA EKLESESEYDINIZ BAZI KAYNAKLARDAN
emrullah - 25.11.2008
dönem ödevime yardımcı oldunuz teşekkürler bilgi paylaştıkça çoğalır herkese iyi günler
ismail - 04.01.2009
selam kolay gelsin heryer de aradım ama pozisyon (konum )transdüserleri bu konu hakkın da bilgi bulamadım yardım cı olursanız sevinirim
selma - 21.10.2009
ben selma makedonyadan . metninizi okudum cok begendim .olcme sistemleri hakkinda daha orneksel bir metin yazabilir misiniz ? beklemekte olucagim. tesekkurler
serdar - 14.03.2010
bu konular üzerine acil sunum yapmam lazım arkadaşlar lütfen bana yardım... HELP HELP !! KONU BAŞLIKLARI {Artımlı Kodlayıcılar, Küçük Deplasmanlı(Yer Değişimli) Transdüserler, Giriş, Doğrusal Değişkenli Diferansiyel Transformatör(LVDT)} MAİL ADRESİME POSTALARSANIZ ÇOK MUTLU OLURUM

Bir yorum ekleyin

İsim:
E-posta:
Yorumunuz:
Güvenlik Kodu:
 
Tüm alanları doldurmak zorunludur. Yorumunuz kontrol edilince yayınlanacaktır. E-posta adresi yayınlanmaz.
Konular