Mühazirəci: t e. n., dos. S. Z. Məmmədov. Fənn " Elektrotexnika" Mövzu 10 elektriK ÖLÇMƏLƏRİ. ƏSas anlayişlar

AZƏRBAYCAN KƏND TƏSƏRRÜFATI NAZİRLİYİ
AZƏRBAYCAN DÖVLƏT AQRAR UNİVERSİTETİ
“ Mühəndislik “ fakültəsi
“Energetika” kafedrası
Mühazirəci: t.e.n., dos.S.Z.Məmmədov.
Fənn
“Elektrotexnika”
Mövzu 10
ELEKTRİK ÖLÇMƏLƏRİ. ƏSAS ANLAYIŞLAR
Plan
1.Elektrik ölçmələri. Əsas anlayışlar
2. Ölçmələr haqqında ümumi məlumat və əsas anlayışlar
3. Bilavasitə qiymətləndirən cihazlarla ölçmənin əsas göstəriciləri
4. Elektron cihazlar. Elektron cihazların iş prinsipi
5. Yarımkeçirici cihazlar
6. Yarımkeçiricilərin elektrik keçiriciliyi
7. Yarımkeçiricilərin elektrik cərəyanının yaranması
8. Yarımkeçirici cihazların hazırlanma prinsipi
Ədəbiyyat
1.K.Quluzadə “Elektrotexnika, elektrik avadanlığı və sənaye elektronikası”
Maarif -1977
2.N.S.Axundov, M.V.Yolçuyev “Elektrotexnika və elektronika” ADPY.
Bakı- 2001
3.Б.А.Волынский и др. «Електротехника» Энергоиздат. Москва – 1987
4.А.Т.Блажкина « Общая електротехника » Энергоатомиздат.
Ленинград - 1986
GƏNCƏ 2010
ELEKTRİK ÖLÇMƏLƏRİ. ƏSAS ANLAYIŞLAR
Beynəlxalq vahidlər sistemində əsas ölçü vahidləri. Bu sistem 1960-ci ilodə qəbul olunmuşdur: uzunluq – m; kütlə - kq; zaman – san; cərəyan şiddəti –A; temperatur – 0K; işiq şiddəti –cd.
Elektrik ölçü cihazları aşağıdakı əlamətlərə görə sinflərə ayrılırlar: ölçüləcək kəmiyyətə, iş prinsipinə, cərəyanın növünə, dəqiqlik dərəcəsinə, istifadə edilməsinə görə.
Ölçmələr haqqında ümumi məlumat və əsas anlayişlar
Ölçmə hər hansı kəmiyyətin, şərti olaraq, vahid qəbul edilmiş eyni cinsli diqər kəmiyyətlə müqayisəsi prosesinə deyilir. Ölçü vahidi qəbul edilmiş və dəqiq hazırlanmış nümunə kəmiyyəti ölçü adlanır.Ölçülən kəmiyyəti ölçü vahidi ilə müqayisə etməyə imkan verən quruluşlara ölçü cihazları deyilir. Hər bir ölçmədə tamamilə müəyyən ölçü vahidləri sistemindən və müvafiq ölçü qurğularından istifadə edilməlidir. Elektrik və maqnit vahidləri sistemi dörd əsas vahidlərə (m, kq, san, A) əsaslanır. Bu və ya digər elektrik kəmiyyətini ölçən quruluşlar elektrik ölçü cihazları adlanır.
Müasir zamanda bütün ölçü növləri və vasitələrindən ən geniş inkişaf ediləni elektrik ölçü üsullarıdır. Bunlar yüksək dəqiqliyi, sadəliyi və etibarlılığı ilə fərqlənir. Odur ki, elektrik ölçü cihazlarının mexanizmləri bir çox qeyri- elektrik kəmiyyətləri ölçmədə istifadə edilməklə, son zamanlar müxtəlif istehsal proseslərinin avtomatlaşdırılması və nəzarət işlərində daha geniş tətbiq olunur.
Elektrik ölçü cihazları bilavasitə qiymətləndirən cihazlara və müqayisə cihazlarına bölünür.Qiymətləndirən cihazlar , bu və ya digər ölçülən kəmiyyəti bilavasitə cihazın şkalası üzrə hesablanmağa imkan verən cihazlara deyilir (ampermetr,voltmetr,hersmetr və s).
Müqayisə elektrik ölçü cihazlarında ölçmə, ölçülən kəmiyyətlərin verilən kəmiyyət ölçüsü ilə müqayisə yolu ilə icra edilir (körpülər,kompensasiya öğlçü quruluşları).
Elektrik ölçüləri texnikasında bilavasitə göstərən cihazlar daha geniş yayılmışdır. Bu ölçü üsulu nisbətən sadə olub, tez ölçü aparmağa imkan verməklə kifayət qədər dəqiq (0,05-2%) nəticələr verir. Müqayisə üsulu nümunəvi ölçülər və dəqiq cihazlar tələb etməklə, ölçü aparmağa kifayyət qədər çox vaxt sərf olunması və nisbətən mürəkkəb və baha cihazların tətbiqi ilə əlaqədardır.
Bilavasitə qiymətləndirən cihazlarla ölçmənin əsas göstəriciləri
Ölçü cihazlarının göstərişi, adətən, ölçülən ölçülən kəmiyyətin həqiqi qiymətindən bir qədər fərqlənir. Bu ölçü parametrlərinin qeyri-sabitliyi, ölçü mexanizmi konstruksiyasının qeyri-mükəmməlliyi və xarici amillərin təsiri ilə əlaqədardır. Cihazın göstərişi ilə ölçülən kəmiyyətin həqiqi qiymətinin fərdi cihazın mütləq xətası adlanır:
Mütləq xətanın əks istiqamətinə isə düzəliş deyilir:
Buradan ölçülən kəmiyyətin həqiqi qiyməti
Cihazın şkalasının verilmiş hissəsində ölçmənin dəqiqiliyinin nisbi xəta müəyyən edir və faizlərlə ifadə edilir
Mütləq xəta cihazın bütün şkalası üzrə sabit qaldığı halda, nisbi xəta şkalanın başlanğıcına doğru artacaqdır. Ona görə də cihazlar elə seçilməlidir ki, ölçülən kəmiyyət onların nominal ölçü həddindən çox fərqlənməsin. Cihazın xətasını onun tam şkalası üzrə qiymətləndirmək üçün əsas köçürülmüş xəta məfhumundan istifadə edilir ki, bu da ən böyük mütləq xətanın cihazın nominal göstəriş həddinə nisbəti ilə təyin olunur
Bu kəmiyyətin ən böyük qiyməti cihazların təsnifatında onların dəqiqilik dərəcəsini müəyyən edir.
Elektron cihazlar. Elektron cihazların iş prinsipi
Bir-birindən xarakteristikaları, parametrləri və s. Fərqlənməsinə baxmayaraq , müasir elektron cihazlarının iş prinsipi eyni bir hadisəyə -bərk cisimlərin səthində yaranan elektrok emissiyası hadisəsinə əsaslanır. Bu hadisənin mahiyyəti aşağıdakı kimidir.
Məlumdur ki, bərk cisimlərin atomları kristallik qəfəs quruluşu təşkil edir. Naqillərdə, kristallik qəfəsin atomları arasında bu atomları tərk etmiş bir çox sərbəst hərəkət edən elektronlar mövcuddur. Naqıldə elektrik sahəsi olduqda bu elektronlar cərəyanlar əmələ gətirir, sahə olmadıqda isə müxtəlif istiqamətdə xaotik hərəkət edir.Naqilin səthinə doğru hərəkətdə olan elektronlar onu tərk edə bilmir, çünki naqilin səthində yaranan ikiqat elektrik təbəqəsi və elektronların öz daxilindəki müsbət yüklərin cazibə qüvvəsi onların naqil səthindən xaricə çıxmasına maneçilik törədir. Deməli, elektronun naqili tərk etməsi, yəni elektron emissiyasının alınması ücün elektronlara xaricdən əlavə enerji vermək lazımdır. Elektro, naqilin səthindən çıxarkən onu saxlayan ikiqat elektrik təbəqəsinə üstün gələn iş görmüş olur; bu çıxış işi adlanır. Elektron emissiyasının əsas xarakteristikasından biri onun çıxış işidir.Çıxış işi nə qədər kiçikdirsə, materialın elektron emissiyası bir o qədər güclü olur.
Yarımkeçirici cihazlar
Yarımkeçirici cihazlar elə cihazlara deyilir ki, bunlarda yarımkeçirici materialın xassələrindən istifadə edilir və elektrik cərəyanı maddənin müxtəlif növ elektrik keçiriciliyiilə əlaqədar olaraq yaranır. Yarımkeçirici cihazlar elektron və ion cihazlarına nisbətən bir sıra üstünlüklərə (az enerji tələb edir, ucuz başa gəlir, böyük mexaniki möhkəmliyə malikdir, istismarı sadədir) görə son zamanlar geniş tətbiq edilməyə başlamışdır. Radiotexnika, energetika, avtomatika, bütün ölçü cihazlarının və hesablama texnikasının bir sıra sahələrində yarımkeçirici cihazlar elektron və ion cihazlarını əvəz edir.
Yarımkeçiricilərin elektrik keçiriciliyi
Elektrik keçiriciliyinə görə naqillərdə dielektriklər arasında orta vəziyyət tutan materiallara yarımkeçiricilər deyilir. Naqillərin xüsusi həcmi elektrik müqaviməti , dielektriklərin ki olduğu halda yarımkeçiricilər bərabərdir. Yarımkeçiricilər üçün elektrik keçiriciliyinin temperaturdan, elektrik sahəsindən, işıqlanmadan və s. Təsirindən çox asılı olması xarakterikdir.
Elektronikada ən çox istifadə olunan yarımkeçirici maddələrə germanium, silisium və qallium aiddir. Yarımkeçiricinin,məsələn germanium kristallik qəfəsinin quruluşuna baxaq.germanium dördvalentli elementdir. Kristalda hər atom dörd yaxın atomla rabitədədir.
Yarımkeçiricilərin elektrik cərəyanının yaranması
Əgər kristalı elektrik sahəsində yerləşdirsək, onda elektronların hərəkəti hesabına elektrik cərəyanı yaranacaq. Eyni zamanda əks istiqamətdə boş yerlərin hərəkəti meydana çıxacaq, atomla boş yerə qonşu atomun elektronu keçəcəkdir. Nəticədə kristalda elektronların və boş yerlərin nizamlı hərəkəti, yəni elektrik cərəyanı əmələ gələcəkdir.
Sərbəst elektronların hərəkəti ilə əlaqədar elektrik keçiriciliyinə elektron , yaxud n tipli (neqativ),yerlərin hərəkəti ilə əlaqədar elektrik keçiriciliyinə p-tipli (pozitiv) keçiricilik deyilir.
n-tipli keçiricilik haqqında məlumat
Kristallik qəfəsdə beşvalentli aşqar, məsələn arsen atomu olduqda onun valent elektronlarından dördü kovalent rabitəyədaxil olur,beşinci elektron isə yalnız aşqarın atomu ilə qarşılıqlı təsirdə qalır. Buna görə də beşinci elektron asanlıqla arsen atomunu tərk edib, xarici elektrik sahəsinin təsiri ilə
hərəkət edir.
Yarımkeçiriçidə müəyyən qədər aşqar atomları olduqda çoxlu
sayda sərbəst elektronlar yaranır və belə yarımkeçiricidə n tipli
keçiricilik üstünlük təşkil edir, belə yarımkeçiriciliyə n tipli
yarımkeçirici deyilir.
p-tipli keçiricilik haqqında məlumat
Yarımkeçiriciyə üçvalentli aşqar, məsələn indium daxil etdikdə tamamilə başqa xarakterli keçiricilik yaranır. Üçvalentli indium atomu germaniumun dörd atomu ilə kovalent rabitəyə girir, lakin rabitələrdən birində elektronla tutulmuş bir yer qalır. Xarici rabitələrdən birində elektronla tutulmuş bir boş yer qalır. Xarici elektrik sahəsinin təsiri ilə qonşu atomun elektronu bu boş yeri tuta bilər.Azad olmuş yerə öz hövbəsində başqa qonşu atom elektronu keçə bilər və s. beləliklə
elektronların növbə ilə hərəkəti mümkün olur. Bu zaman
elektronlar yarımkeçiricinin atomlarından uzaqlaşmayaraq,
həmişə onlarla qarşılıqlı təsirdə olur. Elektronların belə
ardıcıl yerləşməsinə, tamamilə şərti olaraq elektronların
hərəkətinin əksi istiqamətində boş yerlərin müsbət
yüklü hərəkəti kimi baxmaq daha münasibdirş Müəyyən
miqdar akseptor aşkar daxil edilmiş yarımkeçiricidə p tipli
keçiricilik üstünlük təşkil edir və o, p tipli yarımkeçirici adlanır.
Yarımkeçirici cihazların hazırlanma prinsipi
Təcrübədə xalis donor və yaxud xalis akseptor aşqarlı yarımkeçirici həmişə hər iki tip keçiriciliyə malikdir. Lakin bunlardan biri üstünlük təşkil edir. Yaxşı elektrik xarakteristikalarına malik yarımkeçirici cihaz almaq üçün aşqarın hər bir atomun payına yarımkeçirici atomu düşən saf yarımkeçiricilərdən istifadə edilir. n və p tipli keçiricilik yaratmaq ötrü saf yarımkeçiricilərə qatılan aşqarın konsentrasiyası daha böyük olmalıdır: aşqarın bir atomunun payına yarımkeçiricinin atomu düşür.
Qeyd etmək lazımdır ki, temperaturun artması yarımkeçiricidə kovalent rabitələrin bəzilərinin pozulmasına səbəb olur və nəticədə yarımkeçiricinin müqaviməti azalır.
|