اسیلوسکوپ چیست

از اسیلوسکوپ (Oscilloscope) برای مشاهده شکل موج سیگنال ولتاژ الکتریکی نسبت به زمان استفاده می‌شود؛ کاری که توسط مولتی‌متر قابل اجرا نیست. اسیلوسکوپ‌ها دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام از آن‌ها با یکدیگر تفاوت دارند. در این مطلب سعی داریم تا به بررسی اجزای اصلی مشترک در اکثر اسیلوسکوپ‌ها بپردازیم که برای شروع کار بیشترین کاربرد را نیز دارند. همچنین نحوه اندازه‌گیری دامنه و فرکانس سیگنال ولتاژ به وسیله اسیلوسکوپ را نشان می‌دهیم.

اسیلوسکوپ چیست ؟ معمولا هنگام اندازه‌گیری با اسیلوسکوپ، در صفحه نمایش آن یک خط راست دیده می‌شود، که از یک سمت به سمت دیگر آن کشیده شده است. در واقع این خط، یک گراف از ولتاژ بر حسب زمان است. محور y بیانگر یک ولتاژ آنالوگ یا دیجیتال اندازه‌گیری‌ شده است و محور x زمان را نشان می‌دهد.

اسیلوسکوپ ‌ها دارای دو نوع آنالوگ و دیجیتال هستند. در این مطلب نحوه استفاده از اسیلوسکوپ دیجیتال را بررسی خواهیم کرد. کنترل هر دو نوع اساسا یکسان است، اما توجه کنید که ممکن است بعضی از ابزارهای کنترل اسیلوسکوپ دیجیتال در منو (Menu) روی نمایشگر باشند و برای آن‌ها از دستگیره (Knob) یا دکمه استفاده نشده باشد.

آشنایی با ابزارهای کنترل‌ اسیلوسکوپ
سرتاسر نمایشگر اسیلوسکوپ یک صفحه مشبک دیده می‌شود. این شبکه‌ برای زمانی‌ که بخواهید با اسیلوسکوپ اندازه‌گیری انجام دهید، کاربرد زیادی دارد. تمام اسیلوسکوپ‌ها دارای تعدادی دکمه و دستگیره کنترل اصلی به صورت مشترک هستند که روی اسیلوسکوپ قرار دارند. این ابزارها به صورت زیر هستند:

vertical position/offset: توسط این ابزار می‌توان شکل موج را به سمت بالا و پایین در راستای محور y جابه‌جا کرد. در تصویر، عدد ۱ دستگیره تنظیم موقعیت عمودی برای کانال اول و عدد ۲ دستگیره تنظیم موقعیت عمودی برای ورودی کانال دوم را نشان می‌دهند.
volts/div: این دستگیره به ما اجازه می‌دهد که مقیاس ولت نشان داده شده توسط هر قسمت عمودی صفحه مشبک روی نمایشگر را تغییر دهیم. در تصویر، شماره‌های ۳ و ۴ به ترتیب متعلق به تنظیم volts/div کانال اول و دوم هستند.
horizontal position/offset: توسط این ابزار می‌توان شکل موج را به سمت راست و چپ حرکت داد. عدد ۵ در تصویر نشان‌دهنده موقعیت این دستگیره در اسیلوسکوپ است.
trigger level: این ابزار که در تصویر با عدد ۶ مشخص شده است، به ما اجازه می‌دهد که شکل موج را روی صفحه نمایشگر ثابت و پایدار کنیم. در قسمت‌های بعد این ابزار را بیشتر شرح خواهیم داد.
time/div: این دستگیره به ما اجازه می‌دهد که مقیاس زمان نشان داده شده توسط هر قسمت افقی صفحه مشبک روی نمایشگر را تغییر دهیم. در شکل زیر این دستگیره با شماره ۷ مشخص شده است.
ورودی: هر اسیلوسکوپ حداقل یک ورودی دارد. پراب (Probe) اسیلوسکوپ ( یا کابل کواکسیال) به سیگنال ورودی متصل می‌شود. در تصویر زیر ورودی کانال اول با شماره 8 و ورودی کانال دوم با شماره ۹ مشخص شده است.

تنظیمات اسیلوسکوپ
ابتدا اسیلوسکوپ را روشن کنید. اگر هیچ چیزی به اسیلوسکوپ متصل نباشد، باید یک خط راست روی صفحه نشان داده شود که به این معنی است که ولتاژ ورودی تغییر نمی‌کند. اگر خطی راست مشاهده نمی‌کنید، ابتدا پراب‌ها را از اسیلوسکوپ خارج کنید. اگر هیچ چیزی روی صفحه نمایش داده نشد، مراحل زیر را انجام دهید.

اسیلوسکوپ استفاده شده در این مطلب، یک اسیلوسکوپ دو کاناله است، یعنی دو ورودی دارد. فشار دادن دکمه «channel 1» که در تصویر زیر نشان داده شده است، باعث می‌شود که ورودی متصل به کانال اول روی صفحه به رنگ زرد نشان داده شود و اگر بار دیگر فشار داده شود، ناپدید می‌شود. فشار دادن دکمه «channel 2» ورودی متصل به کانال دوم را به رنگ آبی نشان خواهد داد. اسیلوسکوپ ممکن است فقط یک ورودی داشته باشد، در این صورت دکمه‌های انتخاب کانال وجود نخواهند داشت. البته ممکن است بیشتر از دو ورودی هم وجود داشته باشد. اسیلوسکوپ‌های آنالوگ کانال‌های مختلف را به رنگ‌های مختلف نشان نخواهند داد و همه را با رنگ سبز نشان می‌دهند.
دکمه انتخاب کانال ۱
دکمه انتخاب کانال ۱
ممکن است شما بر روی یک ناحیه سیاه از فضا زوم (Zoom) کرده باشید. در این صورت باید دستگیره «volts/div» را در خلاف جهت عقربه‌های ساعت بچرخانید تا از حالت زوم خارج شود. همچنین دستگیره کنترل موقعیت عمودی (Vertical Position) را بچرخانید تا یک خط راست در مرکز صفحه دیده شود.
اطمینان حاصل کنید که اسیلوسکوپ در مد «x-y» نباشد.
از دستگیره‌های volts/div و vertical position برای قرار دادن خط افقی خود در مرکز صفحه نمایش استفاده کنید و مقدار volts/div را برای شروع برابر با 1ms قرار دهید.

اتصال اسیلوسکوپ به یک سیگنال نوسانی
در این مرحله، به یک سیگنال پایدار با فرکانس ثابت نیاز دارید. اگر به یک مولد شکل موج (Waveform Generator) دسترسی دارید، می‌توانید از آن استفاده کنید و پالسی با دامنه 2٫5V و فرکانس 500HZ را در خروجی مولد تنظیم کنید. اگر مولد شکل موج در اختیار ندارید، به یکی از روش‌های زیر عمل کنید.

اندازه‌گیری دامنه شکل موج
دامنه موج برابر با اختلاف ارتفاع قله (Peak) موج و مقداری است که موج حول آن نوسان می‌کند (Wave’s Equilibrium). در این‌جا موج را برای نوسان حول خط مرکزی شبکه روی صفحه نمایش تنظیم کرده‌ایم و همان‌طور که در شکل دیده می‌شود، دامنه موج برابر با 2٫5 واحد عمودی روی شبکه است. چون volts/div روی 1V تنظیم شده است، 2٫5 واحد برابر با 2٫5 ولت خواهد شد. بنابراین دامنه موج نیز برابر با 2٫5 ولت است.

اندازه‌گیری دامنه شکل موج
اندازه‌گیری دامنه شکل موج
برنامه آردوینو، پین ۸ آردوینو را برای نوسان بین ۰ تا ۵ ولت تنظیم کرده است. بنابراین مقدار به دست آمده در بالا برابر با نصف این مقدار یعنی ۲٫۵ ولت است و مقداری منطقی و درست است.

اندازه‌گیری فرکانس شکل موج
فرکانس یک موج برابر با تعداد دفعات تکرار یک شکل موج در ثانیه است. فرکانس یک موج را در بعضی از اسیلوسکوپ‌ها نمی‌توان مستقیما اندازه گرفت، اما می‌توان یک پارامتر بسیار نزدیک به فرکانس، یعنی دوره تناوب (Period) را اندازه‌گیری کرد. دوره تناوب یک موج برابر با زمانی است که طول می‌کشد تا یک موج یک سیکل کامل را تکمیل کند.

همان طور که در شکل دیده می‌شود، یک سیکل کامل از موج در دو خانه افقی از شبکه روی صفحه تکمیل شده است. در پایین صفحه مقدار time/div بر روی 1ms تنظیم شده است. بنابراین دو خانه از صفحه برابر با 2ms خواهد شد.

اندازه‌گیری دوره تناوب یک شکل موج
اندازه‌گیری دوره تناوب یک شکل موج
چون فرکانس برابر با عکس دوره تناوب است، با توجه به مقدار دوره تناوب به دست آمده، فرکانس سیگنال برابر با 500 هرتز خواهد شد.

AC/DC/Ground Coupling در اسیلوسکوپ
در قسمت‌های قبل به AC coupling اشاره کردیم. در حالت کلی AC coupling برای مشاهده یک سیگنال AC و DC coupling برای مشاهده یک سیگنال DC است. AC coupling قسمت DC سیگنال را از بین می‌برد، در نتیجه سیگنال حول مقدار صفر نوسان خواهد کرد. در بسیاری از اسیلوسکوپ‌ها این یک مزیت محسوب می‌شود، زیرا به کمک آن می‌توان بیشتر بر روی شکل موج زوم کرد و اغتشاشات کوچک AC را نیز اندازه‌گیری کرد. اگر آفست DC سیگنال برای شما اهمیتی نداشته باشد و فقط بخواهید قسمت AC سیگنال را مشاهده کنید، از مد AC coupling استفاده کنید. اما اگر بخواهید هر دو قسمت AC و DC سیگنال را مشاهده کنید یا فقط قسمت DC برای شما اهمیت داشته باشد، از DC coupling استفاده کنید.

بعضی از اسیلوسکوپ‌ها ممکن است گزینه Ground Coupling را نیز داشته باشند. اگر اسیلوسکوپ در این مد قرار گیرد، خطی مسطح را خواهید دید که موقعیت صفر ولت را نشان خواهد داد. از ابزار vertical position برای تطابق این مقدار با یکی از خطوط صفحه مشبک استفاده کنید. این خط نشان‌گر ولتاژ زمین خواهد بود. حال می‌توانید دوباره به مد DC برگردید تا فاصله آن از زمین را اندازه بگیرید. در صورت لزوم از volt/div برای تنظیم سیگنال در صفحه استفاده کنید. تغییر وضعیت به مد AC باعث حذف قسمت DC سیگنال می‌شود و شاهد نوسان حول ولتاژ زمین (Ground) خواهید بود.

انواع ترانسمیتر فشار

ما در این مقاله در مورد انواع ترانسمیتر فشار صحبت خواهیم کرد. ترانسمیتر فشار وسیله ای مکانیکی است که نیروی انبساط یک نمونه مایع یا گازی را اندازه گیری می کند.
این نوع حسگر که به عنوان مبدل فشار نیز شناخته می شود ،معمولاً از یک سطح حساس به فشار ساخته شده از فولاد ، سیلیکون یا مواد دیگر تشکیل شده است. پشت این سطوح ، قطعات الکترونیکی وجود دارد که قادر به تبدیل نیروی وارد شده به نمونه بر حسگر فشار به سیگنال الکتریکی است. فشار به طور کلی به عنوان مقدار نیرو در واحد سطح اندازه گیری می شود و به عنوان مقدار مورد نیاز برای جلوگیری از انبساط مایع ، گاز یا بخار بیان می شود. برای اندازه گیری فشار از واحدهای مختلفی استفاده می شود ، از جمله: پاسکال یا نیوتن بر متر مربع و یا پوند بر اینچ مربع.
محیط های حساس به فشار مانند صنایع گاز ، پتروشیمی ، آزمایشگاه و داروسازی معمولاً به مانیتورهای فشار برای نظارت بر نیروی اعمال شده مایعات و گازها به عنوان مقدار Pa یا psi نیاز دارند. با این حال بیشتر اوقات ، متخصصان صنایع برای حفظ سطح فشار مطلوب برای گاز ، روغن و مایعات با دمای بالا ، به سیستم های سنجش جامع با فرستنده های فشار ترکیبی اعتماد می کنند. فرستنده های فشار سنج مجهز به اندازه گیری فشار مطلق با ملاحظات خاص صنعت برای پشتیبانی از نظارت بر فرآیندهای تشدیدی هستند.

دیافراگم های فولادی نصب شده در مخازن تحت فشار یا لوله کشی می توانند تغییر شکل های دقیق مربوط به نیروی وارد شده را ثبت کنند ، که به نوبه خود توسط یک سنسور فشار در داخل ترانسمیتر به سرعت به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می شود.مکانیزم ها و تکنولوژی های متعددی برای تبدیل و انتقال این کمیت فیزیکی(فشار) به سیگنال های الکتریکی از قبیل 4 تا 20 میلی آمپر و یا خروجی دیجیتال HART وجود دارد .

1- سنسور های strain gauge

سنسورهایی هستند که مقاومت الکتریکی آن ها با اعمال فشار تغییر می کند: 

با تحت کشش قرار گرفتن یا فشرده شدن نمونه آزمایش (strain gauge) هادی های straing gauge به طریق مشابهی تغییر فرم می دهند. از آنجایی که مقاومت الکتریکی با طول هادی رابطه مستقیم و با سطح مقطع آن رابطه عکس دارد بنابراین با تحت کشش قرار گرفتن هادی مقاومت آن افزایش یافته و با تحت فشار قرار گرفتن آن مقاومت کاهش می یابد.طبق رابطه پل وتستون با تغییرات به وجود آمده در این مقاومت می توان تغییرات ایجاد شده در ولتاژ کل را به دست آورد. بنابراین شاهد یک خروجی سیگنال متناسب با فشار وارده بر آن هستیم. معمولا این strain gauge ها بر روی دیافراگم نصب می شوند و فشار وارده بر دیافراگم را به خروجی سیگنال تبدیل میکنند.امروزه از strain gauge های سیلیکونی به جای فلزی استفاده می شود. یک نمونه از یک ترانسمیتر فشار که از strain gauge سیلیکونی استفاده می کند، مدل IDP10 برند فوکسبرو است .

2- سنسورهای خازنی:

در این مکانیزم تغییرات فشار موجب تغییر در فاصله صفحات خازن می شود که در نهایت ظرفیت خازن را تغییر داده و خروجی سیگنال می دهد .

از ترانسمیتر هایی که از این تکنولوژی استفاده می کنند می توان به رزمونت مدل 1151 اشاره کرد.

3-سنسورهای رزونانتی:

سنسورهای رزونانتی به این شکل عمل می کنند که با اعمال فشار باعث ایجاد یک فرکانس در سیم پیچ شده و این تغییرات فرکانس موجب به وجود آمدن یک خروجی برای ترانسمیتر می شوند. مدل EJA110 یوکوگاوا ازاین تکنولوژی استفاده می کند.

کاربرد ترانسمیتر فشار:

از ترانسمیترهای فشار به طور معمول در طیف وسیعی از بخش های صنعتی استفاده می شود. درحفاری و اکتشاف نفت معمولاً از سنسورهای فشار برای اندازه گیری مقادیر افتراقی بین فضای داخلی و خارجی تجهیزات حساس به فشار استفاده می کنند صنایع زیادی برای حفظ شرایط مطلوب محصول از دستگاه های حمل و نقل و نگهداری حساس به فشار استفاده می کنند که باید برای اطمینان از تحویل ایمن و درنهایت استفاده دقیق از آنها نظارت شود. آزمایشگاه ها همچنین از سنسورهای فشار برای اندازه گیری فشار نسبی محفظه های خلا به جو استفاده می کنند و از یک طیف وسیعی از مطالعات در حال ظهور پشتیبانی می کنند.

انواع سنسورهای فشار:

ترانسمیترهای فشار بر اساس طراحی آنها انواع مختلفی دارند.  این سنسورها می توانند به چندین شکل و اندازه باشند ، اما فناوری موجود نیز می تواند متفاوت باشد.بر این اساس 4 نوع سنسور فشار اصلی وجود دارد: 

1-strain gauge
2-ترانسمیتر فشار خازنی
3-ترانسمیتر فشار پتانسیومتری
4-ترانسمیتر فشار سیم تشدید شده

اصول کار ترانسمیترهای فشار:

به طور کلی ، یک ترانسمیتر فشار از سه جز اصلی تشکیل شده است: یک سنسور فشار ، یک مدار اندازه گیری ، و یک اتصال فرآیند. عملکرد اصلی ترانسمیتر فشار تبدیل پارامترهای فیزیکی گاز ، مایع و سایر پارامترهای فیزیکی سنسور فشار به یک سیگنال الکتریکی استاندارد است. ترانسمیترهای فشار خازنی تمام اجزای حساس را در یک ساختار کاملا جوش داده شده اندازه گیری می کنند. نصب سیستم اندازه گیری فرستنده فشار دیفرانسیل ، شامل سه قسمت است ، یعنی لوله گذاری هدایت فشار قرار دادن کابل سیگنال الکتریکی و نصب فرستنده فشار دیفرانسیل در طول عملکرد فرستنده فشار ، فشار محیط به دیافراگم اندازه گیری مرکزی منتقل می شود  از طریق دیافراگم جدا کننده و روغن سیلیکون  و اختلاف فشار از لوله هدایت فشار دو طرفه بر روی دیافراگم جدا کننده دو طرفه دریافت می شود جایی که غشا اندازه گیری می شود. این ورق به عنوان یک عنصر انعطاف پذیر عمل می کند و با اختلاف فشار تغییر شکل می یابد. یک رابطه متناسب مثبت وجود دارد بین جابجایی دیافراگم اندازه گیری و فشار دیفرانسیل  و تحت تأثیر جابجایی دیافراگم ظرفیت خازن دیفرانسیل نیز تغییر می کند و مدار اندازه گیری آن را به سیگنال جریان مستقیم 20-20 میلی آمپر تبدیل می کند. با استفاده از فرستنده مدل SI1151 به عنوان مثال ، این نوع فرستنده فشار فاقد محور مرکزی است ، صفحه ثابت کروی است و فرستنده دارای یک ساختار دو محفظه متقارن است.

فرستنده فشار سنسوری است که معمولاً در کاربردهای صنعتی استفاده می شود. این به طور گسترده ای در محیط های مختلف کنترل صنعتی استفاده می شود ، صرفه جویی در مصرف آب و انرژی آبی ، حمل و نقل ریلی ، ساختمان هوشمند ، اتوماسیون تولید ، هوافضا ، نظامی ، پتروشیمی ، چاه نفت ، نیروی برق ، کشتی. در بسیاری از صنایع ، مانند ماشین آلات و خطوط لوله ، نقش اصلی فرستنده های فشار انتقال سیگنال های فشار برای نمایش فشار بر روی کامپیوتر است. سیگنال مکانیکی فشار فشار آب به یک جریان (4-20 میلی آمپر) تبدیل می شود ، و فشار سیگنال الکترونیکی یک رابطه خطی دارد ، با مقدار ولتاژ یا جریان ، که به طور کلی متناسب استبنابراین ، ولتاژ یا جریان خروجی توسط فرستنده با افزایش فشار افزایش می یابد ، بدین ترتیب رابطه ای بین فشار و ولتاژ یا جریان بدست می آید.

خروجی فرستنده فشار چیست؟

مبدل های فشار به طور کلی با سه نوع خروجی الکتریکی در دسترس هستند:

میلی ولت

ولتاژ تقویت شده 

4-20 میلی آمپر.

ترانسمیترهای فشار با خروجی میلی ولت:

مبدل های دارای خروجی میلی ولت به طور معمول اقتصادی ترین مبدل فشار هستند. خروجی مبدل میلی ولت به طور اسمی حدود 30 میلی ولت استخروجی به طور مستقیم با توان ورودی یا تحریک مبدل فشار متناسب است. اگر تحریک نوسان داشته باشد ، خروجی نیز تغییر می کند

مبدل های فشار خروجی ولتاژ:

خروجی به طور معمول 0-5Vdc یا 0-10Vdc است از آنجا که خروجی آنها از سطح بالاتری برخوردار است ، این مبدل ها به اندازه مبدل های میلی ولت در معرض سر و صدای الکتریکی نیستند ، و بنابراین می تواند در محیط های صنعتی بسیار بیشتری مورد استفاده قرار گیرد. اطلاعات

مبدل های فشار خروجی 4-20 میلی آمپر:

این نوع مبدل ها به عنوان فرستنده فشار نیز شناخته می شوند. از آنجا که یک سیگنال 4-20mA حداقل تحت تأثیر نویز الکتریکی و مقاومت در سیم های سیگنال قرار می گیرد ، این مبدل ها بهترین زمانی استفاده می شوند که سیگنال باید در فواصل طولانی منتقل شود. استفاده از این مبدل ها در مواردی که سیم سرب باید 1000 فوت یا بیشتر باشد غیر معمول نیست.

انواع فیوز مینیاتوری

فیوز مینیاتوری یا کلید مینیاتوری Miniature Circuit Breaker که اختصارا MCB نامگذاری شده است تجهیزات الکتریکی خانگی و صنعتی را در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار ( عبور جریان غیر مجاز ) محافظت میکند. 

به عبارت ساده می توان گفت فیوز یک وسیله حفاظتی است که در تجهیزات و مدارات الکتریکی به کار برده می‌شود تا در مواقعی که جریانی بیشتر از حد انتظار از وسیله عبور می کند مدار قطع شود تا سایر تجهیزات آسیبی نبینند.

فیوز مینیاتوری از دو مکانیزم برای عملکرد خود استفاده میکند : عملکرد بیمتالی برای حفاظت اضافه بار و عملکرد مغناطیسی جهت حفاظت از اتصال کوتاه.

بعبارت دیگر ، تشخیص جریان اضافه به عهده یک فلز ( بیمتال) میباشد ( شماره ۵ )  که بوسیله عبور جریان مدت دار بیش از جریان نامی گرم شده و بر اثر خم شدن باعث عمل کنتاکت فیوز مینیاتوری شده و مدار را قطع میکند.

همچنین جریان اتصال کوتاه بوسیله سیم پیچ (شماره ۷ ) که دارای تعداد دور کم و قطر زیاد میباشد بصورت مغناطیسی تشخیص داده شده و فیوز مینیاتوری عمل می کند.

سایر المانهای فیوز مینیاتوری طبق تصویر عبارتند از :

۱) Actuator piker : for trip and reset

۲) Actuator Device mechanism

۳) Main contact : flow of current

۴) Terminal Block

۵) Bimetallic steel strip

۶) Tripping calibration screw

۷) Solenoid coil

۸) Arc extinguisher

فیوز مینیاتوری از نظر کاربرد به تیپهای B روشنایی ، C موتوری ، D ترانسفورماتوری ، K قدرت ، Z بسیار حساس تقسیم بندی می گردد:

فیوز مینیاتوری نوع B روشنایی :

کلید مینیاتوری نوع B عموما در مصارف خانگی و روشنایی کاربرد دارند. این کلیدها در جریان اضافه بار بین ۳ تا ۵ برابر جریان نامی در زمان مشخص ، مدار را قطع می کنند و حساسیت مناسبی برای کاربردهای عادی خانگی دارند. این کلید به فیوز مینیاتوری تندکار نیز معروف است.

فیوز مینیاتوری نوع C موتوری :

کلید مینیاتوری نوع C بیشتر کاربرد صنعتی دارند. این کلیدها در جریان اضافه بار بین ۵ تا ۱۰ برابر جریان نامی در زمان مشخص ، مدار را قطع می کنند و زمان قطعشان از تیپ B بیشتر است. این کلید به فیوز مینیاتوری کندکار نیز معروف است.

فیوز مینیاتوری نوع D ترانسفورماتوری :

کلید مینیاتوری نوع D برای مصارف صنعتی خاص ( مانند مولد های اشعه ایکس X-Ray و یا ترانسفورماتورها ) استفاده می شوند. این کلیدها در جریان اضافه بار بین ۱۰ تا ۲۰ برابر جریان نامی در زمان مشخص ، مدار را قطع می کنند و زمان قطعشان از تمامی تیپها بیشتر است.

فیوز مینیاتوری نوع K قدرت :

کلید مینیاتوری نوع K برای حفاظت در مدارات قدرت ، ترانسفورماتور و موتور ها استفاده می شوند. در این نوع از کلید مینیاتوری حد جریان برای قطع در موارد اضافه بار کمتر از سایر کلیدهاست و هنگام به وجود آمدن اضافه بار مدار را سریعتر قطع می کنند ولی در موارد اتصال کوتاه منحنی قطع این نوع کلید ها بین تیپ D و C می باشد.

فیوز مینیاتوری نوع Z بسیار حساس :

این نوع از کلید مینیاتوری هنگامی که جریان عبوری از جریان نامی بیشتر شود در یک مدت زمان خاص ( که از تمامی تیپها کمتر است ) طبق منحنی قطع ، فرمان قطع را صادر می کند. حساسیت این نوع از کلیدها ، هم در مواقع اضافه بار و هم اتصال کوتاه از تمامی تیپهای دیگر بیشتر است و در صورت بروز خطا مدار را سریعتر قطع می کند. بنابر این کاربرد این نوع فیوز مینیاتوری در مدارات با حساسیت بالا می باشد.

زمان قطع این تیپها به ترتیب ( از سریعترین ) عبارت است از : Z و B و C و D

انواع رطوبت سنج

رطوبت

رطوبت در تعریف عامیانه مقدار نم موجود در هواست که این نم در نگاه علمی تر بخار آب نامیده می شود. رطوبت به طور عمده با دو صورت رطوبت مطلق و رطوبت نسبی تعریف می شود. بنا بر تعریف رطوبت مطلق Absolute humidity به مقدار بخار آبی که در واحد حجم هوا موجود است گفته می شود. این مقدار رطوبتی که در حجم خاصی از هوا موجود است وابسته به دمای هواست. رطوبت نسبی Relative humidity به نسبت مقدار رطوبت موجود در حجم هوا با دمای ثابت T بر حداکثر رطوبتی است که آن هوا می‌تواند در همان دمای T داشته باشد.

رطوبت مخصوص specific humidity نسبت جرم بخار آب به جرم کل بخشی نمونه گیری شده از هوا است و گاهی اوقات به آن نسبت رطوبت humidity ratio نیز گفته می شود. رطوبت مخصوص با نسبت اختلاط یا نسبت آمیختگی مساوی در نظر گرفته می شود. نسبت اختلاط به صورت نسبت جرم بخار آب در بخشی از هوا به جرم هوای خشک برای همان نمونه تعریف می شود.

رطوبت همواره در جو موجود است به هوایی که بدون بخار آب باشد هوای خشک گفته می شود. این نوع هوا در هیچ کجای جو زمین حتی در جو روی بیابانها و لایه های بالایی جو وجود ندارد. بنا به تعریفی دیگر هوای مرطوب برابر است با هوای خشک + رطوبت. تبخیر از سطح اقیانوسها و آبهای سطحی و تعرق، تنها منبع رطوبت هوا، در نتیجه ایجاد ابرها و بارندگی است. حداکثر بخار آب موجود در جو ۴–۳ درصد است.

رطوبت سنج

تاریخچه رطوبت سنج

رطوبت سنج ها در طول تاریخ با شکل های متفاوتی ساخته شده اند. چینی ها برای سنجش رطوبت از زغال چوب قرار گرفته در معرض رطوبت هوا و مقایسه وزن آن با نمونه خشک بهره می گرفتند. یکی از راههای استفاده از این خاصیت ساخت نواری آویزان متصل به زغال چوب و مقایسه تاثیر وزن ناشی از رطوبت بر روی نوار آویزان است.

لئوناردو داوینچی دانشمند ایتالیایی نخستین رطوبت سنج را که شکلی ابتدایی داشت در سده ی پانزدهم میلادی ابداع نمود.در این مدل با استفاده از علم دوران باستان و تاثیر رطوبت بر وزن اجسام طراحی شده بود داوینچی با استفاده از دو گلوله پنبه ای خشک به وزن مساوی و قرار دادن یکی از پنبه ها در رطوبت و مقایسه وزن دو گلوله در ساختار دیده شده عکس میزان رطوبت را اندازه گیری می کرد

فرانچسکو فولی هم در سال 1664 یک رطوبت سنج دیگر را ابداع نمود.

رابرت هوک یکی از دانشمندان سده ی هفدهم هم عصر آیزاک نیوتون بود او توانست تعدادی ابزار هواشناسی نظیر فشار سنج و باد سنج را اختراع کند. رطوبت سنج اختراع شده توسط او نخستین نم سنج مکانیکی محسوب می شود که از غلافک گیاه جو در اندازه گیری استفاده می شود که طبق رطوبت هوا حلقه دار و راست می شود. در مدلی دیگر فنری حلقوی از نمک کوارتز یا هر ماده دیگری مشابه با دماسنج ترموکوپل که از دو فلز با ویژگی انبساط حرارتی متفاوت تشکیل شده ساخته میشود. تغییرات احساس شده توسط این مکانیزم بر روی صفحه ای مدرج توسط عقربه نمایش داده می شود.

اختراعات دیگر هوک قفل کاردان، دستگاه تنفس مصنوعی اولیه، چرخ لنگر و فنر تعادلی بود که برای ساخت ساعتهای دقیقتر به کار گرفته شد. اما مهمترین اختراع او باتری بود.

در سال 1783 فیزیکدان و زمین شناس سوییسی Horace Bénédict de Saussure نخستین رطوبت سنج را با استفاده از خواص موی انسان ساخت. این نم سنج که بر مبنای اصول مواد ارگانیک (مثلاً موی انسان) کار می کنند را رطوبت سنج مکانیکی می گویند. رطوبت سنج مویی با توجه به کم و زیاد شدن رطوبت با انقباض و انبساط مو و تکان دادن سوزن اندازه گیر کار می کند.در این مدل با خذف چربی از موی انسان مقادیر به سمت دقت بالاتر پیش می رود

حباب رطوبت سنج خشک و مرطوب

این رطوبت سنج دیجیتال دارای دو دماسنج (thermometer) جیوه ای است که یکی مرطوب و دیگری خشک است. آب موجود در دماسنج مرطوب تبخیر شده و گرما را جذب می کند. با این کار سطح آب ترمومتر پایین می آید. سپس با استفاده از جدول محاسباتی و اندازه گیری مقدار پایین آمدن آب رطوبت نسبیRH اندازه گیری می شود.

در سال 1820 شیمی دان و هواشناس بریتانیایی جان فردریک دانیل یک رطوبت سنج شبنمی اختراع نمود. این ابزار برای اندازه گیری دما در جایی که هوای مرطوب به نقطه ی اشباع می رسد استفاده ی همگانی یافت. برخی نم سنج ها با اندازه گیری تغییرات مقاومت الکتریکی کار می کنند. برای این کار تکه ی نازکی لیتیوم کلراید یا مواد نیمه هادی دیگری را استفاده کرده و با اندازه گیری مقاومت آنها (که تحت تاثیر رطوبت کم و زیاد می شود) رطوبت اندازه گیری می شود.