Embed Size (px)
Citation preview
Communication
“ Mesleki Temel Kavramlar”
Dr. Cahit Karakuş, 2019
İçerik • Birimler
• Exponential Function
• Logarithms
• Binary
• Elektrik Enerjisi
• Atom Altı Parçacıklar
• Elektrik Temel Devreler
• Elektronik Temel Devreler
• Algılayıcılar
• Topraklama ve Can Güvenliği
• Mühendisin Takım Çantası
• Kablo Altyapı Hazırlama
Birimler
3
Common Powers
7
Sembol Name
Değer Tanım
I unus 1 Bir
V quinque 5 Beş
X decem 10 On
L quinquaginta 50 Elli
C centum 100 Yüz
D quingenti 500 Beş yüz
M mille 1,000 Bin
MDCCCLXXXVIII is 1000+500+100+100+100+50+10+10+10+5+1+1+1 or 1888 MCMXCIX is M CM XC IX or 1000+(1000-100)+(100-10)+(10-1) or 1999
ROMA RAKAMLARI
Exponential Function
8
Complex numbers
• Complex numbers provide a compact way of describing amplitude and phase (and the operations that affect them, such as filtering)
9
Exponential Function • The function defined by is called an exponential function with base b and exponent x.
• The domain of f is the set of all real numbers.
( ) ( 0, 1) xf x b b b
• The exponential function with base 2 is the function with domain (– , ).
• The values of f(x) for selected values of x follow:
( ) 2xf x (3)f
(0)f
32 8
02 1
Laws of Exponents • Let a and b be positive numbers and let x and y be
real numbers. Then,
1.
2.
3.
4.
5.
x y x yb b b
xx y
y
bb
b
y
x xyb b
x x xab a b
x x
x
a a
b b
Examples • Sketch the graph of the exponential function f(x) = 2x.
Solution
• Now, consider a few values for x:
• Note that 2x approaches zero as x decreases without bound:
– There is a horizontal asymptote at y = 0.
• Furthermore, 2x increases without bound when x increases without bound.
• Thus, the range of f is the interval (0, ).
x – 5 – 4 – 3 – 2 – 1 0 1 2 3 4 5
y 1/32 1/16 1/8 1/4 1/2 1 2 4 8 16 32
x
y
– 2 2
4
2
f(x) = 2x
Properties of Exponential Functions • The exponential function y = bx (b > 0, b ≠ 1) has the following properties:
1. Its domain is (– , ). 2. Its range is (0, ). 3. Its graph passes through the point (0, 1) 4. It is continuous on (– , ). 5. It is increasing on (– , ) if b > 1 and
decreasing on (– , ) if b < 1.
The Base e • Exponential functions to the base e, where e is an irrational number whose value is 2.7182818…,
play an important role in both theoretical and applied problems.
• It can be shown that
1lim 1
m
me
m
5
3
1
Examples • Sketch the graph of the exponential function f(x) = ex.
Solution
• Sketching the graph:
x
y
– 3 – 1 1 3
f(x) = ex
Examples • Sketch the graph of the exponential function f(x) = e–x.
Solution
• Since e–x > 0 it follows that 0 < 1/e < 1 and so
f(x) = e–x = 1/ex = (1/e)x is an exponential function with base less than 1.
• Therefore, it has a graph similar to that of y = (1/2)x.
• Consider a few values for x:
x – 3 – 2 – 1 0 1 2 3
y 20.09 7.39 2.72 1 0.37 0.14 0.05
5
3
1
Examples • Sketch the graph of the exponential function f(x) = e–x.
Solution
• Sketching the graph:
x
y
– 3 – 1 1 3
f(x) = e–x
Logarithms
18
Logarithms • Exponential equations of the form
y = bx (b > 0, b ≠ 1)
• The logarithm of x to the base b, and is denoted logbx.
• Logarithm of x to the base b
y = logbx if and only if x = by (x > 0)
log x= log10 x Common logarithm
ln x = loge x Natural logarithm
y= logb x ise x = by
Laws of Logarithms
• If m and n are positive numbers, then
log 2 ≈ 0.3, log 3 ≈ 0.5, log 5 ≈ 0.7, log 7 ≈ 0.8
log log logb b bmn m n
log log logb b b
mm n
n
log logn
b bm n m
log 1 0b
log 1b b
Properties of Logarithmic Functions
• The logarithmic function y = logbx (b > 0, b ≠ 1)
has the following properties:
1. Its domain is (0, ).
2. Its range is (– , ).
3. Its graph passes through the point (1, 0).
4. It is continuous on (0, ).
5. It is increasing on (0, ) if b > 1 and decreasing on (0, ) if b < 1.
Exponential Logarithmic Functions • Solve the equation 2ex + 2 = 5.
Solution
• Divide both sides of the equation by 2 to obtain:
• Take the natural logarithm of each side of the equation and solve:
2 52.5
2
xe
2ln ln 2.5
( 2) ln ln 2.5
2 ln 2.5
2 ln 2.5
1.08
xe
x e
x
x
x
• Properties relating ex and ln x: eln x = x (x > 0)
ln ex = x (for any real number x)
Gain, Attenuation, and Decibels Çıkış işaret seviyesinin giriş işaret seviyesine oranı kazanç, kayıp ya da buffer olarak kendini ifade eder.
Gain – Gain means amplification. It is the ratio of a circuit’s output to its input.
An amplifier has gain.
Decibels: Decibel Calculations
– Voltage Gain or Attenuation
dB = 20 log Vout/ Vin
– Current Gain or Attenuation
dB = 20 log Iout/ Iin
– Power Gain or Attenuation
dB = 10 log Pout/ Pin
Power: Gain, Attenuation and Decibels
• Most amplifiers are also power amplifiers, so, can be used to calculate power gain K where Pin is the power input and Pout is the power output.
Power gain (K) = Pout / Pin
• Example: The power output of an amplifier is 6 watts (W). The power gain is 80.
What is the input power?
K = Pout / Pin therefore Pin = Pout / K Pin = 6 / 80 = 0.075 W = 75 mW
24
Gain, Attenuation and Decibels
Decibels: Decibel Calculations
• Example:
An amplifier has an input of 3 mV and an output of 5 V. What is the gain in decibels?
dB = 20 log 5/0.003 = 20 log 1666.67 = 20 (3.22) = 64.4
26
Tx Power Tx is short for “Transmit”
Tx power, the output of a wireless system generates at the RF interface. This power is calculated as the amount of energy given across a
defined bandwidth and is usually measured in one of two units:
1. dBm – a relative power level referencing 1 milliwatt
2. dBw – a linear power level referencing Watt
dBm = 10 x log[PmW]
Bir sistemde bir adet dBm (mW) ya da dBw (W) vardır; çok sayıda + ve – lerden oluşan dB ler bulunur.
dBm=dBw+30 dBw=dBm-30
dBw = 10 x log[Pw]
Gain, Attenuation and Decibels
Decibels: Decibel Calculations
• Example:
A filter has a power input of 50 mW and an output of 2 mW. What is the gain or attenuation?
dB = 10 log (2/50)
= 10 log (0.04)
= 10 (−1.398)
= −13.98
– If the decibel figure is positive, that denotes a gain.
– If the decibel figure is positive, that denotes an attenuation.
28
Binary
29
30
Bilgisayarlar, mevcut elektronik teknolojimizle uygulanmasını kolaylaştırdığı için
base-2 sistemini kullanıyor. Taban-2'de çalışmak için bir bilgisayar inşa etmek şu
anda daha ucuzdur.
Bits, Bytes and Words
The word bit is a shortening of the words "Binary digit."
We can use the same method as base-10 to determine the value of 1011, but
instead of 10 use 2:
(1 * 2^3) + (0 * 2^2) + (1 * 2^1) + (1 * 2^0) = 8 + 0 + 2 + 1 = 11
Decimal digits have 10 possible values ranging from 0 to 9, bits have only
two possible values: 0 and 1. Therefore, a binary number is composed of
only 0s and 1s, like 1011.
Bit, Bit/San Bit: Dijital elektronikte ve binary sayı sisteminde sadece 0 ve 1 değerleri vardır. Tüm işlemler bu iki değer üzerinden yapılır. 0 ya da 1 bilgisinin her birine bit denir. Bit→0/1 den oluşan bilgi
• Bits are the units used to describe an amount of data in a network
– 1 kilobit (Kbit) = 1 x 103 bits = 1,000 bits
– 1 megabit (Mbit) = 1 x 106 bits = 1,000,000 bits
– 1 gigabit (Gbit) = 1 x 109 bits = 1,000,000,000 bits
Bit/Saniye: Bit/sec→1 sn. ye de bir noktadan diğer noktaya iletilen bilgi. Ya da bir saniyede işlen bit yani bilgi miktarıdır. BPS (Bit Per Second); Saniyede iletilen bit sayısına bps denir.
• Seconds are the units used to measure time
– 1 millisecond (msec) = 1 x 10-3 seconds = 0.001 seconds
– 1 microsecond (msec) = 1 x 10-6 seconds = 0.000001 seconds
– 1 nanosecond (nsec) = 1 x 10-9 seconds = 0.000000001 seconds
• Bits per second are the units used to measure channel capacity/bandwidth and throughput
– bit per second (bps)
– kilobits per second (Kbps)
– megabits per second (Mbps)
31
Byte Byte: Bellek boyutunu verir. Elektronik ve bilgisayar bilimlerinde genellikle 8 bitlik dizilim boyunca 1 veya 0 değerlerini bünyesine alan ve kaydedilen bilgilerin türünden bağımsız bir bellek ölçüm birimidir.
Kilobyte Kb 2^10 Byte
Mega Byte Mb 2^20 Byte
Giga Byte Gb 2^30 Byte
Tera Byte Tb 2^40 Byte
Peta Byte Pb 2^50 Byte
Exa Eb 2^60 Byte
Zetta Byte Zb 2^70 Byte
Yotta Byte Yb 2^80 Byte
Bit terimi belleğin 8 bitlik bir değerini işaretleyen ya da tanımlayan en küçük birimi olarak tanımlanmıştır. Byte→bellekte 8bitlik adres gözü ya da bellek boyutu tanımlar tanımlanır.
32
DATA SIZE Nibble 4 bit
Byte 8 bit
Word 16 bit
Long word
32 bit
33
Addition (binary)
0
0
0
1
0
1
1
1
0
10
1
11
1 1 1 11
Elektrik Enerjisi
35
Enerjinin Biçimleri Enerji pekçok biçimde bulunur ve birinden diğerine dönüşebilir: • Termal • Işık • Ses /Mekanik • Elastik • Yerçekimi • Potansiyel • Kinetik • Elektrik • Kimyasal • Nükleer • Elektromanyetik
Enerji Kaynakları • Yenilenilir enerji kaynakları
– Güneş
– Rüzgar
– Hidrolik
– Biyokütle
– Hidrojen
– Okyanus dalgları ve gel-gitler
– Yeraltı sıcak su kaynakları
• Yenilenemez enerji kaynakları (fosil)
– Petrol
– Doğalgaz
– Kömür - Linyit
– Nükleer güç
38
39
40
41
ENERJİ - GÜÇ • Enerji, “iş yapabilme yeteneğidir”. İş yapıldığında, enerji bir formdan diğerine dönüşür.
Enerji birimi joule (J)’dür. Birimi kgm’dir.
• Enerji, farklı formlarda ve amaçlarla kullanılır. Enerji, güçtür. Enerji, paradır. Enerji iştir. Güç ise, iş yapma potansiyelidir. Bir başka ifadeyle, birim zamanda yapılan iştir. Birimleri kgm/s, KW veya HP’dir.
- 75 kgm/s = 1 HP’dir,
- 100 kgm/s= 1 KW’tır.
• Güçten tekrar işe yani, enerjiye geçersek;
- 1 kWh= 860 Kcal’dir veya 3415 Btu’dur.
43
Watt • Watt (W) güç ölçüm birimidir.
• Amper x Volt = Watt
• 1 Kilowatt (kW) = 1000 Watt
44
Watt hour • Watt-hour (Wh) enerji birimidir.
– Saatlik üretilen yada tüketilen elektrik enerjisi miktarıdır.
– Watts x hour = Watt-hours
• 1 Kilowatt-hour (kWh) = 1000 Wh
45
Amper hour • Amper-saat (hour) (Ah)
– Elektron akış miktarı
– Akü kapasite hesaplamalarında kullanılır
– Amper x hours
– Amper-hours x Volt = Watt-hours
• 200 Ah Akü, 1A ‘i 200 saat üretir.
• 200 Ah Akü,10 A’i 20 saat üretir.
• 100 Ah Akü x 12 V = 1200 Wh
46
47
Atom Altı Parçacıklar
48
Atom • Atomu oluşturan parçacıklar farklı yüklere sahiptir. Farklı yüklere sahip
bu parçacıklar birbirini etkileyerek bir arada bulunur ve atomu oluşturur. Atomda bulunan yükler negatif ve pozitif yük olarak adlandırılır. Negatif yük elektronun, pozitif yük ise protonun yükünü temsil etmektedir.
• Atomu oluşturan bu parçacıklar farklı konumlarda bulunurlar. Nötron ve protonlar atomun merkezinde bulunur. Nötron ve protonların bulunduğu bu kısım çekirdek olarak adlandırılır.
• Elementlere ait atomların proton ve elektron sayıları birbirine eşit olduğu için atomlar nötr yapıdadır. Atomun nötr olması atomda bulunan negatif yüklerin sayısını pozitif yüklerin sayısına eşit olması demektir..
49
Elektron
• Elektronlar çekirdekten belirli uzaklıklarda hem kendi etraflarında hem de çekirdeğin etrafında çok hızlı hareket eder. Bu sebeple elektronlar çekirdeğe düşmezler,çekirdek tarafından çekildikleri için de dışarı fırlamazlar.
• Micheal Faraday (1791-1867) tarafından katot ışınları keşfedilmiştir. Bu ışınlar elektrik ve magnetik alanda, tıpkı negatif yüklü bir parçacık gibi sapmaya uğramaktadır.
50
Nötronlar • Nötronlar yüksüz parçacıklardır.
• Bu özelliklerinden dolayı herhangi bir madde içerisine kolaylıkla nüfuz edebilirler.
• Doğrudan bir iyonlaşmaya sebep olmazlar.
• Ancak atomlarla etkileşmeleri, iyonlaşmaya neden olan alfa, beta, gama veya x ışınlarının ortaya çıkmasına neden olabilir.
• Nötronlar sadece kalın beton, su veya parafin kütleleriyle durdurulabilirler.
51
Foton • Foton, elektromanyetik alanın kuantumu, Işığın temel "birimi" ve tüm elektromanyetik ışınların kalıbı
olan temel parçacıktır. Foton ayrıca elektromanyetik kuvvet'in kuvvet taşıyıcısıdır.
• Foton hem dalga hem de parçacık özelliği gösterir.
52
İyonlaştırıcı radyasyon • Atom numarası 83 ‘den büyük olan ağır elementler kararsız oldukları için daha küçük
atomlara dönüşürler. Bu parçalanma sırasında, çekirdekten parçacıklar ve enerji dalgaları ortaya çıkar. Bu yolla enerji veren elementlere radyoaktif elementler adı verilir. İyonlaştırıcı radyasyon, çarptığı maddede yüklü parçacıklar (iyonlar) oluşturabilen radyasyon demektir.
• Başlıca beş iyonlaştırıcı radyasyon çeşidi vardır. Bunlar, Alfa parçacıkları, Beta parçacıkları, X ışınları, Gama ışınları ve Nötronlardır.
• İyonlaştırıcı radyasyonlar, önlem alınmadığı takdirde tüm canlılar için zararlı olabilecek radyasyon çeşitleridir.
53
• Atom çekirdeklerinin parçalanması sonucunda büyük bir enerji açığa çıkmaktadır. Ağır atom
çekirdeklerinin nötronlarla bombardımanı sonucunda bu çekirdeklerin parçalanması sağlanabilir; bu
tepkimeye "fisyon" adı verilmektedir.
• Her bir parçalanma tepkimesi sonucunda açığa fisyon ürünleri, enerji ve 2-3 adet de nötron çıkmaktadır.
• Uygun şekilde tasarlanan bir sistemde tepkime sonucu açığa çıkan nötronlar da kullanılarak parçalanma
tepkimesinin sürekliliği sağlanabilir (zincirleme tepkime).
• Bunun haricinde hafif atom çekirdeklerinin birleşme tepkimeleri de büyük bir enerjinin açığa çıkmasına
sebep olmaktadır. Bu nedenle çok yüksek sıcaklığa çıkılan sistemler kullanılmaktadır. Çok yüksek
sıcaklıkta yüksek enerjiye ulaşan atom çekirdeklerinin çarpışması ile füzyon tepkimesi
sağlanabilmektedir.
• Fisyon ve füzyon tepkimeleri ile elde edilen enerjiye "nükleer enerji" veya "çekirdek enerjisi" adı
verilmektedir.
Nükleer enerji nedir ?
54
Nükleer reaktörün yapısı
55
Elektrik Temel Devreler
56
Basic concepts
✴ Electricity ✴ Charge ✴ Current ✴ Voltage ✴ Power and Energy
57
What is Electricity
• Everything is made of atoms
• There are 118 elements, an atom is a single part of an element
• Atom consists of electrons, protons, and neutrons
58
• Electrons (- charge) are attracted to protons (+ charge), this holds the atom together
• Some materials have strong attraction and refuse to loss electrons, these are called insulators (air, glass, rubber, most plastics)
• Some materials have weak attractions and allow electrons to be lost, these are called conductors (copper, silver, gold, aluminum)
• Electrons can be made to move from one atom to another, this is called a current of electricity.
Elektrik Akımı • Elektrik Akımı: İletkenden birim zamanda geçen elektrik yükü (elektron) miktarına Akım
denir.
• Birimi: Amper’dir.
• Akım, elektronların hareketiyle ortaya çıkar ve artı (+) uçtan eksi (-) uca doğru akar.
59
1 amperlik akımın oluşabilmesi için İletkenin herhangi bir noktasından 1 saniyede 6,25x1018 elektron geçmesi gerekir.
Pozitif birim yükünü, elektrik alanının herhangi bir noktasından bir
başka noktasına götürmek için elektriksel kuvvetlere karşı yapılan
işe, bu iki noktanın potansiyel farkı denir.
UAB = UB – UA ( Q yükü A noktasından B noktasına gitmiş ise )
UAB = UA – UB ( Q yükü B noktasından A noktasına gitmiş ise )
60
Potansiyel fark
AC'yi neden DC yerine Piller'de saklayamıyoruz?
• We cannot store AC in batteries because AC changes their polarity up to 50 (When frequency = 50 Hz) or 60 (When frequency = 60 Hz) times in a second. Therefore the battery terminals keep changing Positive (+ve) becomes Negative (-Ve) and vice versa, but the battery cannot change their terminals with the same speed so that’s why we can’t store AC in Batteries.
61
A.C voltaj seviyesinde D.C'den daha fazla yalıtım gerektirir, neden? AC needs more insulation than dc for the same working voltage level. For the same working voltage, the potential stress on the insulation is less than in case of DC system than that AC system. Therefore , a DC line requires less insulation.
62
Classification of Materials • Conductors
– The electrons can be freed with very little external force
• Insulators
– Materials with complete valance bands
– It takes a great force to free these electrons
• Semiconductors
– Materials with half-complete valance bands
• Impedance
– dielectric, conductivity, permability
63
Resistance of a Material
A
LR
R is the resistance (in Ohms, Ω)
is a property of the material called resistivity L is the length of the material (in cm) A is the cross-sectional area of the material (in cm2)
What are the units of ?
Elektrik Terminolojisi • Elektrik = Elektron akışı • Potansiyel fark elektron akışına neden olur. • Suyun akışı anlamak için en güzel örnektir.
• Direnç (R yada Ω) – Elektrik akımına karşı koyma – Şunlara bağlıdır;
• Malzeme • Kesit kalınlığı • Uzunluk • Sıcaklık
Elektrik Devresi Elektrik akımını meydana getiren elektronlar, elektrik devresinden
geçerek alıcıda başka bir enerjiye dönüşür.
Elektrik alıcılarının çalışması için sürekli elektrik akımı geçmelidir.
Bu akım alıcının devresine bağlanan elektrik enerji kaynağı ile temin
edilir.
Enerji kaynağının bir ucundan çıkan elektronlar iletken- alıcı-iletken
yolunu takip ederek diğer ucuna ulaşır.
Açık Devre
Elektrik devresindeki anahtarın açık durumda olduğu,
devreden akımın geçmediği ve alıcının çalışmadığı devredir.
İletkenlerin kopması, sigortanın atması, ek yerlerinin temas
etmemesi de açık devreyi oluşturur.
Kapalı Devre
Elektrik devresinde, anahtar kapalı ve devre akımının
normal olarak geçtiği, alıcının çalıştığı devredir.
Elektrik akımı çeşitleri • DC = Doğru Akım
– FV paneller Doğru Akım üretir.
– Akü ve piller Doğru Akım depolar.
• AC = Alternatif Akım
– Şebekelerde ve evlerde kullanılır.
Alternatif Akım
Zamana bağlı olarak periyodik bir şekilde yön ve şiddet değiştiren akıma
“Alternatif Akım (AC)” denir. Alternatif akımın şiddeti kaynağın gücüne bağlıdır.
Alternatif akım büyük elektrik devrelerinde ve yüksek güçlü elektrik
motorlarında kullanılır. Evlerimizdeki elektrik alternatif akım sınıfına girer.
Şebekelerde ve evlerde kullanılır.
69
Doğru Akım
Zamanla yönü ve şiddeti değişmeyen akıma doğru akım denir. İngilizce “Direct
Current” kelimelerinin kısaltılması “DC” ile gösterilir.
Doğru akım genelde elektronik devrelerde kullanılır. En sabit doğru akım
kaynakları da pillerdir.
FV paneller Doğru Akım üretir.
Akü ve piller Doğru Akım depolar.
70
DC Circuit analysis Circuit analysis is the process of finding the voltages across, and the currents
through, every component in the circuit.
For dc circuits the components are resistive only and analysis is simpler.
Ohm Law, Series, Parallel circuits, Kirchhoff’s voltage and current laws, Current, Voltage divider rules, Thevenin, Norton’s theorems.
DC and AC Circuit analysis For dc circuits the components are resistive as the capacitor and
inductor show their complete characteristics only with varying voltage or current.
One form of alternating waveform is sinusoidal waveform where the amplitude alternates periodically between two peaks.
Number of cycles per unit time is frequency.
Kirchoff’s Laws • Kirchhoff's current law (KCL): The sum of currents in a network of conductors meeting at a point
is zero.
• Kirchhoff's voltage law (KVL): The voltage drop around a closed loop is 0.
73
Elektronik Temel Devreler
74
DC Analiz
75
76
Vcc
VBB
Rc
Ic
C
E
BRB
VBE
VCE
IE
IB
CECCCC VIRV *
BEBBBB VIRV *
BC II *
B
BEBBB
R
VVI
C
CCSATC
R
VI
.0;0 OlurVVSaturasyonIIdayaVV CESATccCE
.0;0 OlurAIIKesmedeiseAI CBB
• Rc=1.2K
• RB=1K
• Βeta=100
• VBE=0.7V
• Vcc=12V
• A) VBB=0.7, VCE=?
• B) VBB=0.8V, VCE=?
77
78
Op-Amps in electronic system
79
An important building block used for amplification and filtering is :
Operational Amplifier.
Non-inverting Op-Amp
Uses: Amplify…straight up
www.wikipedia.org
80
Inverting Gain Amplifier
Gain = - R2 / R1
81
• Çıkış gerilim terslendi.
• Çıkış gerilimi tepeden tepeye 0.2V 82
Örnek
83
Sensors
84
Some Transducers • Light bulbs, buzzers, alerting devices
• Speed indicators
• Strain gauges
• pH sensors
• Temperature or light sensors
• Flow sensors
• Electric motors
• Sound or movement sensors
Sensors measure changes in physical quantities, (Input). The changes occur in response to some excitation, for example heat or force and covert that into an electrical signal. Devices which perform an “Output” function are generally called Actuators and are used to control some external device, for example movement or sound.
86
Button
Motion
Digital Sensors
Bumper Switch Sensor
Lever
Limit Switch Sensor
Ultrasonic sensor
87
Analog Sensors
Proximity sensors measure the distance from the sensor to an obstructing object in front of the sensor. There are two types, Infrared and Sonar
Proximity sensors
Accelerometers sense motion and are used to detect changes in position, tilt, and orientation
Accelerometers
Measure the amount of pressure, for example of a finger press, or the weight of someone standing on a surface
Pressure sensors
88
Detect the amount of light striking the sensor, which is
called a photocell, photoresistor,
Analog Sensors Light sensors
measure the air temperature in Fahrenheit or Celsius.
Temperature sensors
Measure the position of a finger touch across a surface
Ribbon sensors
Potentiometers
Measure rotation or linear travel, and are used in car stereos, dimmers, equalizers, etc
89
Actuators
Actuators are devices that is responsible for moving and controlling a mechanism or system: Rotary or linear -Electric, hydraulic or Pneumatic
Stepper motor
Divides a full rotation into a number of equal steps. No need for sensors or feedback system
Servo motor
Controls the rotation of the shaft, needs sensor and closed feedback system
Electric motor (AC or DC)
90
Linear Actuators – Hydraulic, Pneumatic, mechanical
Hydraulic and Pneumatic actuators
RÖLE • Röleler elektromıknatıs, palet ve
kontaklar olmak üzere üç kısımdan oluşur. Elektromıknatıs, demir nüve ve üzerine sarılmış bobinden meydana gelir.
91
Topraklama ve Can güvenliği
92
• Elektrik çarpmasında insan vücudunda ciddi yaralanmalara, sakatlanmalara hatta bazen ölümlere bile sebep olur. Bu nedenle elektriği kullanırken çok dikkatli olmamız gerekmektedir.
• Elektrik kontağından oluşabilecek yangınlar: Bozuk elektrikli araçlar, hatalı elektrik tesisatı, fiş veya prizden kaynaklanan hatalar sebep olabilir.
• Elektrik çarpması durumunda: Çarpılan kişiye dokunmadan sigorta kapatılmalıdır. Acil servis aranmalıdır. Elektrik çarpan kişi plastik, kuru tahta veya kumaş ile elektrikten uzaklaştırılmalıdır.
Elektriğin Oluşturabileceği Tehlikeler
93
Kısa Devre Elektrik devresinde, devre akımının alıcıdan geçmeden kısa yoldan devresini
tamamlamasıdır. Bu istenmeyen bir devre şekli olup üretece ve elektrik tesislerine zarar verebilir.
Devre elemanlarının korunması için sigorta konulmasının gereği kısa devrelerde daha iyi anlaşılır. İletkenlerin yalıtkanlıklarının özelliğini kaybederek birbirine temas etmesi, üretecin kısa devre olması veya alıcının kısa devre olması şeklinde ortaya çıkabilir.
Elektrik akımı devresini direnci en küçük olan yerden tamamladığından, kısa devre durumunda devreden büyük değerde akım geçerek sigortanın açmasına neden olur.
94
Elektrik tesislerinde topraklamanın amacı; elektrikli cihazları kullananların can güvenliğini sağlamak, cihazların tahrip olmasını önlemek ve sistemin toprak katsayısının 0,8 ve daha küçük değerlere düşmesini sağlamaktır.
Elektrik tesisatının akım derecesinde bir toprak kısadevresi (nötrü direkt topraklı şebekelerde) veya bir toprak kaçağında (nötrü izoleli şebekede) arıza noktasından toprağa yayılan akım, gerilim altında olmaması gereken tesisat kısmında ve toprak kitlesi üzerinde bir gerilim düşümü meydana getirir.
Bu da civardaki canlılar için öldürücü olabilir.
İşte elektrikli cihazların gövdeleri gibi gerilim altında olmaması gereken yerlerde oluşan gerilimi toprağa iletmek için TOPRAKLAMA yapılır.
KORUMA TOPRAKLAMASI
95
Topraklama; gerilim altında olmayan bütün tesisat kısımlarının, uygun iletkenlerle toprak kitlesi içerisine yerleştirilmiş bir iletken cisme bağlanmasıdır şeklinde tanımlanır.
Canlıların emniyetini sağlamak amacı ile tesisatın akım devresine ait olmayan kısımlarının (elektrikli cihazların metal gövdeleri gibi) topraklanmasına Koruma Topraklaması denir.
İşletme akım devresine ait bir noktanın (trafoların veya alternatörlerin yıldız noktaları gibi) topraklanmasına ise İşletme Topraklaması denir.
KORUMA TOPRAKLAMASI
96
Koruma topraklamasında,
Topraklama direnci uygun olmalı,
En büyük kaçağı iletecek kapasitede olmalı,
Topraklama iletkeni kimyasal ve fiziksel etkilerden korunmalı,
Kolay kontrol edilebilir olmalıdır.
97
98
Kablo Altyapı Hazırlama
99
İNŞAAT VE ALT YAPI HAZIRLAMA
ENERJİ SİSTEMLERİ
FİBER TRANSMİSYON OMURGA
OPERASYON YÖNETİM MERKEZLERİ
OTOMASYON – SCADA SİSTEMLERİ
GİGA BİT AĞ TEKNOLOJİLERİ
SUNUCU VE BİLGİSAYAR
YAZILIMLAR VE LİSANSLAR
HABERLEŞME ORTAMLARI VE SİSTEMLERİ
İZLEME SİSTEMLERİ
PR
OJE B
İLEŞENLER
İ
İŞ SÜREÇLERİ GELİŞTİRME
100
TOPRAKLAMA
KANALETLER, DUVAR PRİZLERİ, BAĞLANTI MODÜLLERİ
KABİNETLER
ENERJİ SİSTEMLERİ VE KABLOLAMA
İZLEME EKRANLARI
TARAYICI
KLİMA
PROJEKSİYON CİHAZI
YAZICI
OP
ER
AS
YO
N Y
ÖN
ET
İM M
ER
KE
Zİ
TADİLAT, TEFRİŞ İŞLERİ
YAPISAL VERİ KABLOLAMA (FİBER, TEL, KOAKSİYEL)
Kablolamada altyapı • Kazı
• Boru döşeme ve dolgu
• Kabinetler
• Topraklama
• Paratoner
• Enerji kablo tesisatları
• Kanallar, Kanaletler ve Tavalar
• Enerji dağıtım panoları
Kazı işleri • Fiber optik kablo, enerji kabloları, zayıf akım kabloları, iki tel ve koaksiyel kabloların içerisinden geçeceği PE
borularının döşeneceği kanal kazısı yapılır.
• Topraklama, paratoner, gerilim düşüm faz düzenleme, kabinetlerin topraklaması için kazılar yapılır.
• Bina girişlerinde, fiber optik kablo ek noktalarında, dış ortam kabinet ve direk önlerinde, döngülerde, kanal kesişim noktalarında ve kablo kanalı boyunca projede gösterilen ölçülerde ana rögar yerleri için kazı yapılır.
• Kablo kanalı boyunca projede gösterilen ölçülerde, en az 50m en fazla 100m de bir ara rögar yerleştirmek için kazı yapılır.
• Kanal kazısına başlamadan önce kanal kazı güzergahını, ana ve ara rögar yerlerini, direk kaide ve diğer tüm kazı yerlerini işaretlenecek ve onaylandıktan sonra kazıya başlanılır.
• Kanal kazısı, kanal genişliği ve derinliği uygulama projelerinde belirtilen kazı tip kesitine göre yapılır.
• Kazı işleri iş güvenliği ve sağlığı süreçlerine uygun olarak yapılmalıdır.
• Kazı hafriyatında ortaya çıkabilecek kazı malzemesi ve molozların araziden alınması, araçlara yüklenmesi, depolanacak veya kazı depolama sahasına nakli ve boşaltılması yapılmalıdır.
Kazı işleri • Kazı alanında mevcut çeşitli su, drenaj borularının olabileceği, hatta yeraltı elektrik hatlarının bulunabileceği
dikkate alınmalıdır.
• İstenmeyen bir sebepten dolayı mevcut tesislere zarar verilmesi halinde, orijinal haline gelecek şekilde tamir edilmelidir.
• Kazı çalışmalarında mevcut tip kazı kesit projelerine uyulamadığı durumlarda (batak ve balçık zeminler, tahrip olma veya müdahale edilme riski yüksek olan yerler açık veya kapalı su drenaj kanalları, geçilmesine izin verilmeyen yollar, dere, köprü veya kanal üzerinden geçirilmesi gereken yerler, beton yol veya beton zemin geçişlerinde koriger, paslanmaz çelik boru gibi uygun çözümler geliştirilmelidir.
Boru döşeme ve dolgu • Kabloların geçeceği kılavuzlu boruların döşenmesinde rögar bağlantılarında izolasyon işleri yapılmalıdır.
• Borular, hendek kazısı yapıldıktan ve yataklama dolgu malzemesi serilerek sıkıştırıldıktan sonra, aralarında eşit mesafe boşluk kalacak şekilde döşenecektir. PE borular bükümsüz ve kıvrımsız olarak tesis edilmeldir.
• Borular döşenirken kablo çekme kılavuzları borular içerisine yerleştirilir.
• Kanal kazısı yapılıp, kanal tabanı ile yan yüzeyleri düzeltildikten sonra granülometrik kum-çakıl ile kazı kesit tip projesinde gösterildiği kalınlıkta boru yataklaması yapılır.
• Geri dolguda kullanılacak dolguya elverişli kazı malzemesi, kök, ot, taş ve benzi malzemelerden arındırılarak dolguya serilecektir.
• Güzergah üzerinde ilerde yapılabilecek kazılar sırasında uyarıda bulunmak ve güzergahın hasara uğramasını önlemek amacıyla, bütün güzergah boyunca, standarta uygun olarak kaz kesit tip projesinde olduğu şekilde uyarı bandı ve uyarı kiremitleri serilecektir.
105
KA
NA
L KA
ZI
106
DİR
EK V
E KA
BİN
ETLER
Topraklama ve Paratner • Tüm topraklama ekipmanları ve sistemleri yürürlükteki ulusal ve uluslararası Elektrik Tesislerinde Topraklama
standartlarına uygun olmalıdır. • Tüm prizler, metal gövdeli aydınlatma armatürler, metal pano karkaslar, kablo rafları, mekanik tesisat ekipmanı ve
metal yapı elemanları topraklanmalıdır. • Topraklama iletkenlerinin birbirine irtibatı sağlam bir şekilde uygun klemens veya kaynak ile yapılacak, kesintisiz
iletkenlik sağlanacaktır. Topraklama amacıyla yeterli miktarda bakır çubuk ya da plakalar teklif edilecektir. Topraklama için kullanılacak kablolar uygun kesitlerde olmalıdır.
• Birimlere konulacak tüm dağıtım panolarına topraklama hattı getirilir. Topraklama kablolarına hiçbir şekil ve yöntemle ek yapılmaz.
• Topraklama yapılırken toprak ile nötr arasındaki değerin TSE veya eş değer kalite standartlarında ön görülen değere ve her halükarda +1.5V sınırının altında olması sağlanır.
• 20mm 1.5m som bakır topraklama elektrotu çakılır. • Direk içi kabinet ile topraklama elektrotu arasındaki bağlantı 1x6mm^2 NYA-F kablosu ile yapılacaktır. Bağlantılar
termokaynak (cadweld) ile yapılır. • Gerilim düşümde faz-nötr dengeleme topraklaması yapılır.
108
EN
ER
Jİ S
İST
EM
LE
Rİ V
E K
AB
LO
LA
MA
TRAFOLAR
ENERJİ KABLOLAMA
AYDINLATMA TESİSLERİ
ENERJİ DAĞITIM PANOLARI
TOPRAKLAMA VE PARATONER
AŞIRI GERİLİM VE ARTIK AKIMDAN KORUMA SİSTEMLERİ
KESİNTİSİZ GÜÇ KAYNAKLARI VE DAĞITIM TESİSLERİ
JENERATÖR - UPS
GÜNEŞ ENERJİ PİLLERİ
Mühendisin Takım Çantası
109
110
ALT YAPI ÖN ÇALIŞMA
İlgili kişi, telefon, e-mail, adres PC / Printer / Fax gibi Ofis cihazları envanteri Bilgisayar ağının genel topoloji diyagramı Network alt yapı konfigürasyonu ve ekipmanları (Uydu, TV, Kablosuz çözümler, modemler) Kablolama, özellikleri, güzergahları Sistem odası WAN erişim türleri ve hızları Telefon santrali özellikleri Aynı anda telefon görüşme isteği Kamera izleme sistemleri, kayıt, güvenlik Araç mobil sistemler, El telsiz sistemleri ve frekansları UPS, enerji dağıtım sistemleri, jeneratör, Klima, Topraklama Montaj ekipmanları ve dikkat edilecek hususlar Malzeme listesi, Yedek malzeme listesi (marka, model ve modül olarak) ve seri numaraları Cihazlarının teori, tasarım ve işleyişini anlatan ve açıklayan dökümanlar Arabağlaşım kabloları Kullanılacak Yazılımlar ve Özellikleri Transmisyon altyapısı
111
SERVİSLER -1
Bilgi teknolojilerinde iş geliştirme mühendislik hizmetleri Danışmanlık, Planlama, Projelendirme Tasarım, Standartlar, Politikalar ve Prosedürlerin geliştirilmesi Proje Yönetimi Finans danışmanlık, Finans modeller İş ve Pazarlama modelleri ile stratejileri geliştirme Stratejik planlama ve yönetim ( Pazar stratejisi, Ürün ve servis stratejisi, İş ortaklıkları ve Kanal stratejisi) Saha Çalışması ve Kapasite planlaması Mevcut alt yapı üzerine yeni teknolojilerin entegrasyonu Sistemlerin planlanması, tasarımı ve mühendislik çalışması Sistemlerin konfigürasyonlarının hazırlanması gerekli teknoloji, donanım ve yazılımların araştırılması Yeni teknolojiler ile ilgili konusunda deneyimli profosyonel ekiplerin oluşturulması Sistem ekipmanlarının temini, montajı, kurulumu, test edilmesi, gerekli ayarların ve bakımının yapılması Kurulumda uyulması gereken metodlar, operasyon prosedürleri ve değişiklik ile ilgili dökümanların hazırlanması Ekipman ve yazılımların simülasyonu Test ve performans analizi
112
SERVİSLER -2
Problemlerin çözümünde asistanlık ve uzman personel tahsis etme Sistem yedeklemesi ve arşivlenmesi konusunda yöntem geliştirme ve uygulama Sistemler üzerindeki ve ortamdaki verinin doğruluğunun ve güvenliğinin sağlanması Sistemlerde oluşan problemlerinin bulunması, ilgili firmalara bildirilmesi, gerekli uzman kişilerin organize
edilmesi Alarm, Otomasyon, Veri, Ses ve Görüntü ile ilgili tüm sistemlerin entegrasyonun sağlanması Türk telekom veya devletin ilgili birimlerine başvuru,lisans, sözleşme, iş takibi gibi konularda danışmanlık Ar-Ge çalışmaları Güvenlik ve Otomasyon sistemlerinin tasarımı, GSM otomasyon projeleri Uzaktan kontrol ve izleme sistemleri Denetleme, Sistem performansı izleme Risk analizi ve Optimasyon Profosyonel ekip oluşturmada eğitim desteği Kontrol, İş adımları izleme, Raporlama Sistemlerin kurulumundan sonra, yerinde, gerçek zamanda teknik destek hizmetleri Sistem odası tasarımı, Topraklama, Enerji dağılımı, Kesintisiz güç kaynağı, Klima sistemlerinde teknik
destek ve danışmanlık
Takım Çantasında Bulunması Gerekenler • Takım Çantası • Pense, Kargaburun, Yan Keski, • Saatçi Tornavida Takımı, • Tornavida Takımı, • Matkap, • Havya Seti, lehim, • Somun, Vida, Cıvata, • Kontrol Kalemi, • Cımbız Takımı, • Entegre Söküm Aleti • Aydınlatma, el lambası • Mercek • Kablo Ölçme kısa devre – açık devre • Ölçü Aleti (Avometre) • 2-tel, 4-tel burgulu) • Kablo - Tel Sıyırma, • El kitapları, • Toprakla bağlantılı statik bilek bağı(statik elektriği önlemek için)
113
Ölçüm Cihazları • Kablo Ölçme Aletleri,
• Ölçü Aleti (Avometre),
• Test Programları ve Cihazları,
• Osilaskop ve
• Sinyal üreteci vb.
114
İş Güvenliği ve İş sağlığı • İş Elbisesi, • Antistatik Bilezik, • İlkyardım Malzemeleri, • Toz Temizleyici Araçlar ( Kompresör ), Temizleyici Sprey, • Temizleme Aletleri (Temizleyici Sıvı ve Spreyler, Temizleme Fırçaları ), • Elektrik Süpürge, • Uyarı Levhaları, • Plastik Eldiven, • Merdiven, • Aydınlatma, • Zararlı Atık Depolama, • Geri Dönüşümlü Atık Depolama ve Güvenliği, • Işıklı Mercek, • Özel Macun
115
Dökümanlar • Proje,
• İş bitirme Formu,
• Müşteri Bilgi Formu,
• Malzeme Talep Formu,
• Servis Formu,
• Şartnameler,
• Malzeme katalogları / El kitapları,
• Malzeme Fiyat Listesi,
• Hesap Makinesi
116
Yardımcı ekipman ve dokümanlar • Enerji, zayıf akım güvenlik kabloları: (fiber, koaksiyel, 2-tel, 4-tel burgulu); PVC Kablo Kanalları ve tavalar,
Numaralandırma Etiketi, İzolasyon Bandı, Kablo Bağı, Uzatma Kabloları, Tel Sarma ve Sökme Tabancaları, Kablo - Tel Sıyırma, Badi, Bağlama Dizisi, İzolasyon sıyırmalı kontak ve Tel İrtibatlıma Aleti
• Yol Haritası ve navigasyon: GPS
• İletişim Araçları; Telefon, faks, kablosuz, İnternet Bağlantısı
• Bilgisayar: CD ve DVD çantası, Harici Depolama Birimleri, İşletim Sistemi Kurulum CD si ve İşletim Sisteminin Katalogu, Güvenlik Programları, İşlemci Soğutucusu, Sistem Disketi, Sorun Giderici Yazılımlar, Taşınabilir Bellek, Temizleme CD' si ve Temizleme Disketi
• Yazılımlar: Donanım Sürümleri (Drivers) ve Donanım Teknik Dokümanları
• Çevre Birimleri: Yazıcı,Tarayıcı, webcam,dijital fotoğraf mak, ADSL modem, dijital kamera
• Toprakla bağlantılı statik bilek bağı(statik elektriği önlemek için)
117
Kaynaklar • Analog Electronics, Bilkent Unıversity • Electric Circuits Ninth Edition, James W. Nilsson Professor Emeritus Iowa State University, Susan A. Riedel
Marquette University, Prentice Hall, 2008. • Lessons in Electric Circuits, By Tony R. Kuphaldt Fifth Edition, last update January 10, 2004. • Fundamentals of Electrical Engineering, Don H. Johnson, Connexions, Rice University, Houston, Texas,
2016. • Introduction to Electrical and Computer Engineering, Christopher Batten - Computer Systems Laboratory
School of Electrical and Computer Engineering, Cornell University, ENGRG 1060 Explorations in Engineering Seminar, Summer 2012.
• Introduction to Electrical Engineering, Mulukutla S. Sarma, Oxford University Press, 2001. • Basics of Electrical Electronics and Communication Engineering, K. A. NAVAS Asst.Professor in ECE, T. A.
Suhail Lecturer in ECE, Rajath Publishers, 2010. • İnternet ortamından sunum ve ders notları
119
Usage Notes
• These slides were gathered from the presentations published on the internet. I would like to thank who prepared slides.
• Also, these slides are made publicly available on the web for anyone to use • If you choose to use them, I ask that you alert me of any mistakes which were made and allow me the
option of incorporating such changes (with an acknowledgment) in my set of slides.
Sincerely, Dr. Cahit Karakuş [email protected]
