پروژه ولت سنج و آمپرسنج اساس کار بسیاری از سنسورها با خروجی آنالوگ است. در بسیاری از طراحی‌های انجام شده در زمینه آشکار سازی جامد و مایع و گاز. گاهی ولت و گاهی آمپر اندازه گیری می‌گردد. گاهی این دو مقدار باید در فرمولی جایگذاری شده و جواب معادله هدف نهایی آشکارسازی سنسور است. درنتیجه پروژه ولت سنج و آمپرسنج را نسبت به دیگر بخش‌های الکترونیک باید عمیقتر یاد گرفت و به ذهن سپارد.
ولتاژ چیست؟
| جدول ویژگی های مهم پروژه ولت سنج و آمپرسنج |
| 💡 تعداد |
3 عدد
|
| 🏷️️ دسته |
پروژه ولت سنج و آمپرسنج |
| 🌎 زبان |
فارسی |
| 🆕 بروزرسانی |
آذر ماه 1403 |
قبل از هر توضیحی در رابطه با ولتاژ باید کمی از فیزیک و شیمی را مرور کنیم. مواد اطراف ما که به صورت جامد وجود دارند. به سه دسته نارسانا نیمه رسانا یا نیمه هادی و رسانا یا هادی تقسیم کرد. یعنی زمانی که می خوام در میله از جنس ناشناخته الکترونها را به حرکت در آوریم. اگر الکترونها به راحتی حرکت کردند ماده رسانا و به ترتیب رفاری که از خود نشان می‌دهند. نیمه رسانا و نارسانا تقسیم بندی می گردند. از دو روش می توان الکترون‌های داخل یک سیم را به جریان واداشت.
- ژنراتورهای چرخوان
- پیلهای شیمیایی
ژنراتورها
زمانی کا یک آهنربا را از داخل مقداری سیم لاکدار که تشکیل حلقه داده‌اند رد می‌کنیم. میدان اطراف آهنربا باعث شارش الکترون در داخل سیم لاک دار می‌شود. و دو سر سیم لاک دار دچار اختلاف ولتاژ می‌گردد.
پیلهای شیمیایی
یکی دیگر از روشهای تولید انرژی الکتریکی و به جریان در آوردن الکترونها در یک مدار بسته. باتریهای شیمیایی هستند. اگر مایعی اسیدی همانند آب لیمو ترش یا سرکه یا اسید سولفوریک را در ظرفی بریزیم و دو فلز روی و مس را داخل مایع قرار دهیم. الکترونها داخل دو فلز روی و مس منتظر حرکت در یک مدار بسته خواهند بود.
مفهوم ولتاژ
در بالا به نحوه تولید انرژی الکتریکی اشاره کردیم. حالا باید تعریفی درست از ولتاژ برسیم. به اختلاف پتانسیل ایجاد شده توسط یک باتری شیمیایی یا ژنراتور در داخل یک مداربسته را ولتاژ گویند.
جریان چیست؟
میزان بار الکتریکی عبوری از یک نقطه در مدار نسبت به زمان را جریان می‌گویند. برای توضیح مفهومی‌تر ولتاژو جریان آن‌ها را اینگونه میتوان توضیح داد. یک رودخانه را در نظر بگیرید. این رودخانه دارای پهنا، عمق و سرعت است. که در اینجا پهانای این رودخانه را میتوان ولتاژ تصور کرد. سرعت و عمق آن را نیز آمپر تصور می‌کنیم
هرچه عمق و سرعت این رودخانه بیشتر باشد. توان این رودخانه نیز بیشتر است.
جریان را در فیزیک با یکای آمپر و نشان I نشان می‌دهند. از آمپرمتر برای اندازه گیری این یکا استفاده می‌کنند. آمپر متر در مدار به صورت سری وصل می‌شود. اما جریان‌های زیاد در داخل سیم یک میدان اطراف آن به وجود می‌آورد. در نتیجه در نیروگاه‌های بزرگ برای اندازه گیری جریان از روش القایی استفاده می‌کنند. یکی از این ابزارهای اندازه گیری آمپرمتر کلمپی است.
دایره قرمز رنگ روی دستگاه کلمپی در واقع یک گیره است. که پس از بسته شدن یک مدار بسته شبیه سیم لوله ایجاد می‌کند. و رانش الکترونها را داخل سیم اندازه می‌گیرد.
اهمیت سنجش ولتاژ و آمپر در الکترونیک
تمامی سنسورها و ماژول‌های اندازه‌گیری از مفهوم ولتاژ و جریان استفاده می‌کنند. به این صورت که پس از آزمایشات گسترده نمودار اختلاف ولتاژ نسبت به زمان به دست می‌آید. این نمودار روند تغییرات را در واکنش به عامل مورد سنجش نشان می‌دهد. مهندسین حوضه سخت افزار نیز پس از سنجش این مقادیر روی آن‌ها برنامه نویسی می‌کنند. برنامه تشخیص این اختلاف ولتاژ برپایه زمان توسط میکروکنترل‌ها شناسایی می‌گردد. و در قالب چاپ مقادیر اندازه گیری شده نمایشگر یا انجام عمل تعیین شده از آن بهره‌مند می‌شویم.