Kapasitif Mikrofon Nedir? Çalışma Prensibi ve Yapısı Nasıldır?

2. Kapasitif Mikrofonlar

Sabit levha ve bir de hareketli iletken levha arasında hava boşluğu bırakılarak kapasite elde edilir. Hareketli levha aynı zamanda diyafram görevi de yapar. Kapasitif mikrofonlar şarjlı bir kondansatörün yükü değiştirildiğinde elektrik akımının elde edilmesi esasına dayalı olarak çalışır. UCC bataryası (1,5-45V) sürekli olarak beslediği için kondansatörlü mikrofon sürekli şarjlıdır. Ses dalgalar diyaframa çarptığında mekanik titreşimler meydana gelir.

Titreşimin plakalar arasındaki hava aralığını daralıp genişletmesiyle kapasite değişimi sağlar.

Kapasitenin değişmesi ile devreden küçük bir akım geçer. Devreden geçen akım direnç üzerinde bir gerilim düşümü meydan getirir. Bu gerilim küçük olduğu için bir yükselteç devresiyle yükseltilerek kullanılır.

Kapasitif mikrofonlar DC akım ile beslenerek kullanıldıkları ve küçük boyutlarda üretilebildikleri için robotik çalışmalar için uygundur.

Kapasitif mikrofonların 50 – 15.000 Hz arasında oldukça geniş bir frekans karakteristiği vardır.

Başlıca şu üstünlüklere sahiptir:

a-) 50 – 15.000 Hz arasında oldukça geniş bir frekans karakteristiği vardır.

b-)Distorsiyon Parazit oranları azdır.

c-) Empedansı büyüktür (10 - 50 MΩ).

Bu özelliklere karşın şu tip dezavantajları vardır:

a-) Diğer mikrofonlardan farklı olarak, bir besleme kaynağına ihtiyacı vardır.

b-) Yükselteç ile mikrofon arası kablonun kapasitif etkisi mikrofon kapasitesini etkileyerek parazite neden olur.

c-) Bu etkiyi azaltmak amacıyla mikrofon içine bir yükselteç konur.

Kapasitif mikrofonların devreye bağlantısı DC beslemeli olarak yapılır. Mikrofonun plâkalarına uygulanan DC, modele göre 1,5 - 48 V arasında değişmektedir. Günümüzde yaygın olarak kullanılan kapasitif mikrofonların DC beslemesinde bir ya da iki adet kalem pil bulunur.

Mikrofonların çalışma prensiplerine göre çeşitleri şunlardır:

1- Dinamik mikrofonlar için tıklayınız...

2- Kapasitif mikrofonlar

3- Şeritli (bantlı) mikrofonlar için tıklayınız...

4- Kristal mikrofonlar için tıklayınız...

5- Karbon tozlu mikrofonlar için tıklayınız...

Dinamik Mikrofon Nedir? Çalışma Prensibi ve Yapısı Nasıldır?

1. Dinamik Mikrofonlar

Dinamik mikrofonlar ses dalgaları ile hareket eden diyaframa bağlı bobinin sabit bir mıknatıs içinde hareket etmesinden dolayı bobin uçlarında oluşan gerilim değişimine bağlı olarak çalışır.

Ses dalgalarıyla titreşen diyafram, bağlı bulunduğu bobini, sabit mıknatıs içerisinde ileri-geri hareket ettirir. Sabit mıknatısın kutupları arasında manyetik alan hatları vardır.

Bobin iletkenleri hareket sırasında bu manyetik alan hatlarını kesmektedir. Manyetik alan içerisinde hareket eden iletkenin uçları arasında bir gerilim oluşur.

Sürekli ileri-geri titreşim halinde bulunan bobinde de ses frekansına uygun olarak değişen bir gerilim oluşur. Mikrofon bobini uçlarında oluşan gerilim, bir ses frekans yükseltecine verildiğinde, hoparlörden aynı frekansta çıkış alınır. Böylece mikrofona yapılan konuşma veya melodi kuvvetlendirilmiş olarak sese dönüştürülür. Dinamik mikrofon bobininin direnci birkaç ohm "Ω" kadardır.

Dinamik mikrofon şu bölümlerden oluşmaktadır:

1- Diyafram

2- Diyaframa bağlı hareketli bobin

3- Bobinin içerisinde hareket ettiği sabit mıknatıs

4- Empedans uygunluğu sağlayan küçük bir transformatör (Bazı dinamik mikrofonlarda bulunur).

Dinamik mikrofonlar kullanım sırasında, elektriksel alandan uzak tutulmalıdır.

Dinamik mikrofonlar en çok kullanılan mikrofon türüdür.

Mikrofonların çalışma prensiplerine göre çeşitleri şunlardır:

1- Dinamik mikrofonlar

2- Kapasitif mikrofonlar için tıklayınız...

3- Şeritli (bantlı) mikrofonlar için tıklayınız...

4- Kristal mikrofonlar için tıklayınız...

5- Karbon tozlu mikrofonlar için tıklayınız...

Mikrofon Nedir? Çeşitleri Nelerdir? Çalışma Prensibi ve Yapısı Nasıldır?

Mikrofon

Meydana gelen herhangi bir ses dalgasını elektriksel titreşimlere dönüştürülebilen cihazlara mikrofon denir.

Mikrofon ses dalgalarına göre sinyal gerilimi verdiğinden hoparlörü tamamlayan bir unsurdur.

Mikrofon ses işaretlerini elektriksel işaretlere dönüştüren transdüserdir.

Mikrofonlar da tıpkı kulaklarımız gibi havadaki basınç değişikliğinin yarattığı etkiden yararlanarak sesi algılar ve elektrik sinyaline çevirir.

Bütün mikrofonların yapısı, ses dalgalarının bir diyaframı titreştirmesi esasına dayanmaktadır. Her sesin belirli bir şiddeti vardır. Bu ses şiddetinin havada yarattığı basınç ses şiddeti ile doğru orantılıdır. Gelen hava basıncının büyüklük ve küçüklüğüne göre ileri-geri titreşen diyaframın bu titreşimini, elektrik enerjisine çevirmek için değişik yöntemler kullanılmaktadır. Kullanılan yöntemlere göre de mikrofonlara isim verilmektedir.

Mikrofonun Yapısı

Bir mikrofonun yapısında ayrı-ayrı 3 parça vardır ve her 3 parça birbirlerini etkileyerek mikrofonun çalışma sistemini oluşturur.

a) Kasa (İngilizce: Casing), mikrofon diyaframını dış etkenlerden korur ve mikrofona gelecek olan ses sinyallerinin, diyaframa göre kutupsal şeklini (polar diagram) belli eder. Ayrıca ses sinyalini diyaframa iletmeden önce yön tayin edici olarak bir görev üstlenir.

b) Diyafram (İngilizce: Diaphram), akustik ses dalgaları tarafından titreştirilir ve hareketini çevirici ortama iletir.

c) Çevirici (İngilizce: Transducer), diyaframdan aldığı hareketle akustik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir. Bir mikrofonun tipini çeviricisi belli eder. Örneğin, bir dinamik mikrofonda, akustik enerji elektrik enerjisine hareketli bobinler yardımıyla çevrilir. Çeviride kullanılan malzeme hareketli bobin olduğu için tüm dinamik mikrofonlar “devingen bobinli mikrofon (moving-coil microphone)” olarak adlandırılır.
Mikrofonların çalışma prensiplerine göre çeşitleri şunlardır:

1- Dinamik mikrofonlar için tıklayınız...

2- Kapasitif mikrofonlar için tıklayınız...

3- Şeritli (bantlı) mikrofonlar için tıklayınız...

4- Kristal mikrofonlar için tıklayınız...

5- Karbon tozlu mikrofonlar için tıklayınız...

Hoparlör ve anfiyle beraber kullanılan karaoke mikrofonlar da bulunmaktadır. Bu mikrofonu kullandığınızda başka bir şeye ihtiyaç duymadan sesinizi yükselterek dışarıya verebilirsiniz.

Meslek Lisesi Öğrencilerinden Uzatma Kablolu Elektrikle Çalışan Otomobil

Anadolu Ajansı'nın haberine göre Antalya'da meslek lisesi öğrencileri, kendi ürettikleri motoru taktıkları hurda otomobili, seyyar kabloyla bağladıkları şebeke elektriğiyle çalıştırarak hareket ettirdi. Konyaaltı ilçesine bağlı kırsaldaki Bahtılı Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesinin öğrencileri, motor bölümü öğretmeni Eyüp Karagül gözetiminde otomobillerde yakıt dönüşümünü sağlayabilmek için çalışma başlattı.

Bu kapsamda okul müdürü Ali Yerli'nin girişimleri sonucu İl Milli Eğitim Müdürlüğüne ait hurdaya ayrılan 1998 model resmi plakalı otomobil, liseye tahsis edildi. Çekici yardımıyla okulun atölyesine götürülen benzinli otomobilin elektrikle ve daha sonra da güneş enerjisiyle çalıştırılabilmesi için Ar-Ge faaliyeti yürütüldü.

Otomobilin fosil yakıtlı (benzin veya dizel) motoru sökülerek, yerine 5,5 kilovatlık elektrik motoru takıldı, aktarım organlarıyla irtibatlandırıldı. Ön düzen ve aks tertibatlarında da değişiklik yapıldı.

Kablo ile çalıştırıldı

Kısıtlı imkanlarla yaklaşık iki yıldır çalışmayı sürdüren öğrenciler, hurda aracın motor bölümünü sökerek, tamamını kendilerinin yaptığı elektrikle çalışan bir motor taktı. Seyyar kabloyla şebekeden elektrik çekerek otomobili çalıştırmayı başaran öğrenciler, okulun bahçesinde test sürüşleri gerçekleştirdi.

Öğrenciler, Ar-Ge çalışmaları devam eden otomobili güneş enerjisiyle çalıştırmayı hedefliyor. Öğrenciler, sponsor bulmaları halinde araca güneş panelleri yerleştirerek, kendi elektriğini kendisinin üretmesini sağlamayı planlıyor.

Optik Transdüser ve Sensörler - 6 - Optokuplör Tanımı, Çalışması, Sembolü, Kullanıldığı Yerler

OPTİK TRANSDÜSERLER VE SENSÖRLER

Üzerine düşen ışığa bağlı olarak üstünden geçen akımı değiştiren elemanlara optik eleman denir. Optik transdüserler ışık miktarındaki değişmeleri elektriksel işaretlere dönüştürürler. Bu elemanlar genellikle küçük akımlı elemanlardır. Optik transdüserler genellikle alıcının akımlarını taşımazlar sadece alıcıyı çalıştıran elemanları kumanda ederler.

Çeşitleri:

1- Foto Direnç (LDR) için tıklayınız...

2- Foto Diyot için tıklayınız...

3- LED Diyot için tıklayınız...

4- İnfrared Diyot (IR Diyot, Kızıl Ötesi Diyot) için tıklayınız...

5- Foto Pil (Işık Pili, Güneş Pili) için tıklayınız...

6- Optokuplör

6- Optokuplör


Optokuplör, aralarında elektriki bir bağlantı olmadan düşük gerilimlerle, yüksek gerilim ve akımları kontrol edebilen devre elemanına denir.

Optokuplör kelime anlamı olarak optik kuplaj anlamına gelir. Kuplaj bir sistem içindeki iki katın birbirinden ayrılması ama aralarındaki sinyal iletişiminin devam etmesi olayıdır. Ayrılma fiziksel olarak gerçekleşir ama iletişim manyetik veya optik olarak devam eder. Bu durumun faydası, katlardan birinde olan fazla akım, yüksek gerilim gibi olumsuz, sisteme zarar verecek etkilerden diğer katları korumaktır.

Yapısında bir led diyot ve onun yaydığı ışıktan etkilenerek iletime geçen bir adet foto eleman bulunur. Işık yayan eleman olarak "LED", "İnfraruj LED" kullanılırken ışık algılayıcı olarak "foto diyot", "foto transistör", "foto tristör", "foto triyak" vb. gibi elemanlar kullanılır.



Bir adet LED tam karşısına milimetrik olarak yerleştirilmiş bir fototransistörden oluşmuştur. LED yandığı zaman transistör iletime geçer. LED sönük ise transistör yalıtımdadır.

Optokuplör Çeşitleri

Kullandığı LED diyot ve sensöre göre optokuplör çeşitleri vardır:

► Diyot Optokuplör: Infrared LED ışık ve silikon fotodiyot sensör kullanır. Hızı yüksektir.

► Dirençli Optokuplör: Doğrusal akkor teli lamba, neon lamba veya infrared LED kullanır. Sensör olarak CdS veya CdSe fotodirenç vardır. Hızı genellikle düşüktür.

► Transistör Optokuplör: Infrared LED kullanır. Sensör olarak çiftkutuplu silikon fototransistör veya Darlington tipi fototransistör kullanır. Ortalama bir hıza sahiptir.

► SCR Optokuplör: Infrared LED ve silikonlu doğrultucu sensör kullanır. Hızı yavaş ve orta arasıdır.

► Triak Optokuplör: Infrared LED kullanır. Sensör olarak TRIAC yani Alternatif Akım Triyodu kullanır. Hızı yavaş ve orta arasıdır.

► Katıhal Röle: Infrared LED kümesi ve sensör olarak fotodiyot kümesi kullanır. Hızı yavaştan hızlıya kadar çıkabilmektedir.

Kullanım Alanları

Optokuplörler daha çok, iki farklı devre arasında izolasyonu sağlamak için kullanılır. Çok düşük gerilimle çalışan bir devreyle yüksek gerilimli bir güç devresine optokuplör aracılığıyla kumanda edilebilir. Böylelikle tetikleme devresi hiçbir şekilde zarar görmez. Optokuplörler 2000 ile 5000 voltluk gerilimlere dayanıklı olduğundan en hassas kontrol sistemlerinde güvenle kullanılır.

İki farklı devre arasında izolasyonu sağlamak için kullanılan optokuplörler, ses ve müzik endüstrisinde, beyin akımyazımında, bilgisayar ve telekomünikasyon teknolojisinde, otomasyon endüstrisinde ve daha birçok alanda kullanılır.

Optik Transdüser ve Sensörler - 5 - Foto Pil (Işık Pili, Güneş Pili) Tanımı, Çalışması, Sembolü, Kullanıldığı Yerler

OPTİK TRANSDÜSERLER VE SENSÖRLER

Üzerine düşen ışığa bağlı olarak üstünden geçen akımı değiştiren elemanlara optik eleman denir. Optik transdüserler ışık miktarındaki değişmeleri elektriksel işaretlere dönüştürürler. Bu elemanlar genellikle küçük akımlı elemanlardır. Optik transdüserler genellikle alıcının akımlarını taşımazlar sadece alıcıyı çalıştıran elemanları kumanda ederler.

Çeşitleri:

1- Foto Direnç (LDR) için tıklayınız...

2- Foto Diyot için tıklayınız...

3- LED Diyot için tıklayınız...

4-  İnfrared Diyot (IR Diyot, Kızıl Ötesi Diyot) için tıklayınız...

5- Foto Pil (Işık Pili, Güneş Pili)

6- Optokuplör için tıklayınız...

5- Foto Pil (Işık Pili, Güneş Pili)



Güneş pilleri (fotovoltaik piller), yüzeylerine gelen güneş ışığını , elektrik enerjisine dönüştüren yarı iletken maddelerdir. Yüzeyleri kare, dikdörtgen, daire şeklinde biçimlendirilen güneş pillerinin alanları genellikle 100 cm2 civarında, kalınlıkları ise 0,2-0,4 mm arasındadır.

Güneş pili sembolleri

Güneş pilleri transistörler, doğrultucu diyotlar gibi yarı iletken maddelerden yapılmaktadır. Yarı iletken özellik gösteren birçok madde arasından güneş pili yapmak için en elverişli olanlar, silisyum, galyum arsenit, kadmiyum tellür gibi maddelerdir. Bu maddeler güneş pilleri için özel olarak hazırlandıktan sonra PN eklemine güneş enerjisi geldiğinde fotonlardaki elektron yükü PN maddeleri arasında bir potansiyel fark yani gerilim oluşturur. Bu gerilim 0,15-0,5 volt civarındadır.

Işık pilleri seri bağlanarak daha büyük gerilim, paralel bağlanarak daha büyük akım elde edilebilir. Güneş enerjisiyle çalışan hesap makinelerinde kullanılan eleman ışık pilidir.

Kullanım Alanları

Güneş pilleri gelişmiş ülkelerde hayatın her alanına girmiş durumdadır. Günlük hayatımızda küçük, büyük güçlü cihazların şarjlarında çokça karşılaştığımız elemanlardır.



Artık güneş pilleri bir çok yerin enerji ihtiyacını karşılamakla birlikte bağımsız olarak trafik yol uyarı levhalarında, sokak aydınlatmalarına varan bir çok yerlerde kullanılmaktadır. 

Günümüzde evlerin çatılarında güneş enerji panelleri ile elektrik enerjisi üretimi yapıldığı gibi geniş alanlara güneş enerjisi santralleri kurularak elektrik enerjisi üretimi yapılmaktadır.

Optik Transdüser ve Sensörler - 4 - İnfrared Diyot (IR Diyot, Kızıl Ötesi Diyot) Tanımı, Çalışması, Sembolü, Kullanıldığı Yerler

OPTİK TRANSDÜSERLER VE SENSÖRLER

Üzerine düşen ışığa bağlı olarak üstünden geçen akımı değiştiren elemanlara optik eleman denir. Optik transdüserler ışık miktarındaki değişmeleri elektriksel işaretlere dönüştürürler. Bu elemanlar genellikle küçük akımlı elemanlardır. Optik transdüserler genellikle alıcının akımlarını taşımazlar sadece alıcıyı çalıştıran elemanları kumanda ederler.

Çeşitleri:

1- Foto Direnç (LDR) için tıklayınız...

2- Foto Diyot için tıklayınız...

3- LED Diyot için tıklayınız...

4- İnfrared Diyot (IR Diyot, Kızıl Ötesi Diyot)

5- Foto Pil (Işık Pili, Güneş Pili) için tıklayınız...

6- Optokuplör için tıklayınız...

4- İnfrared Diyot (IR Diyot, Kızıl Ötesi Diyot)

Doğru polarlanmalandırıldığında insan gözünün göremediği frekans bandında kızıl ötesi ışık yayan diyodlardır.
Galyum arsenit yarı iletken maddeden yapılan, doğru polarma altında çalışarak kızıl ötesi ışık yayan diyot çeşidine enfraruj diyot denir.

İnfrared diyot ve sembolü

PN birlesmesiyle elde edilen infrared LED’lere dogru polarma uygulandığında, foton adı verilen birbirinden ayri paketler halinde isik enerjisi yayarlar. İnfared diyodlar devreye Led diyod gibi bağlanırlar ve genelde fototransistörlerle birlikte kullanılırlar.
Yarı iletkenlere çeşitli maddeler eklenerek insan gözünün göremeyeceği frekanslarda (kızıl ötesi) ışık yayan LED elde edilmiştir. PN birleşmesiyle elde edilen infrared LED’lere doğru polarma uygulandığında, foton adı verilen birbirinden ayrı paketler hâlinde ışık enerjisi yayarlar.

Dış görünüm olarak LED diyotlara benzeyen enfraruj diyotlar en çok, uzaktan kumanda (TV, video, müzik seti, otomatik çalıştırılan endüstriyel makineler vb.) sistemlerinde kullanılır.

Kullanım Alanları

İnfraruj LED’ler özellikle televizyon veya müzik setlerinin kumandalarında, kullanılmakla birlikte uzaktan kumanda yapılması istenen her yerde kullanılırlar.