شناخت قطعات الکترونیکی (بخش سوم)

کاربردهای قطعات الکترونیکی چه هستند؟

قطعات الکترونیکی صنعتی در حوزه‌های کنترل حرکت، اتوماسیون صنعتی، یادگیری ماشینی، رباتیک، مکاترونیک، فناوری‌های تبدیل نیرو، سیستم‌های بیومکانیک، الکترونیک قدرت، انرژی‌های تجدیدپذیر و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند.

چکیده

مدار الکترونیکی جریان را به منظور تقویت سیگنال، انتقال داده و محاسبات مختلف هدایت و کنترل می‌کند. می‌توان مدار الکترونیکی را با قطعات الکترونیکی مختلف مانند مقاومت‌ها، خازن‌ها، دیودها، ترانزیستورها و غیره ساخت. قطعات الکترونیکی مصرفی در لوازم الکترونیکی مصرفی مانند ماشین حساب، رایانه شخصی، چاپگر، اسکنر، فکس و غیره استفاده می‌شوند و همچنین در دستگاه‌های خانگی مانند یخچال، ماشین لباسشویی، جاروبرقی، مایکروویو و غیره.(آموزش برق صنعتی)

انواع قطعات الکترونیکی

قطعات الکترونیکی متعددی وجود دارند که در ساخت مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. بدون این قطعات، طراحی مدار هرگز کامل نمی‌شود یا به‌خوبی کار نمی‌کند. قطعات الکترونیکی شامل مقاومت‌ها، دیودها، خازن‌ها، مدارهای مجتمع و غیره هستند. برخی از این قطعات شامل دو یا چند ترمینال یا پایانه هستند که روی برد مدار لحیم می‌شوند.

قطعات الکترونیکی ابزارهای پایه‌ای و جداگانه‌ای هستند که در هر سیستم الکترونیکی وجود دارند و در حوزه الکترونیک یا سایر شاخه‌های مرتبط نقش کلیدی را ایفا می‌کنند. این اجزا عناصر اصلی مورد استفاده در طراحی مدارهای الکتریکی و الکترونیکی هستند.

هر یک از قطعات الکترونیکی دست کم دو پایانه دارند که به وسیله آنها به مدار متصل می‌شوند. قطعات الکترونیکی را می‌توان براساس کاربردهای آنها به سه دسته فعال، غیرفعال و الکترومکانیکی تقسیم‌بندی کرد. در مقاله «شناخت قطعات الکترونیکی (بخش نخست)» به قطعات الکترونیکی غیرفعال پرداختیم. در این مقاله در ادامه مقاله «شناخت قطعات الکترونیکی (بخش دوم)» به قطعات الکترونیکی فعال خواهیم پرداخت و با کاربردهای قطعات الکترونیکی بیشتر آشنا خواهیم شد.

قطعات الکترونیکی فعال (بخش دوم)

این قطعات الکترونیکی به منبع انرژی متکی هستند و می‌توان از طریق آنها جریان الکترون‌ها را کنترل کرد. دسته‌ای از این قطعات نیمه‌هادی‌ها هستند مانند دیودها، ترانزیستورها،‌ مدارهای مجتمع، نمایشگرهای مختلف مانند LCDها، LEDها و CRTها و همچنین منابع تغذیه مانند باطری‌ها، سلول‌های PV و سایر منابع تغذیه ای.سی و دی.سی. در مقاله دوم به توصیف دیودها، ترانزیستورها، مدارهای مجتمع و منابع تغذیه پرداختیم. در این مقاله در ادامه مقاله قبلی به توصیف کلی برخی دیگر از انواع قطعات الکترونیکی می‌پردازیم.

میکروکنترلر

میکروکنترلر نوعی مدار مجتمع یا ای.سی است که برای انجام کاری ویژه در درون یک سیستم طراحی شده است و شامل حافظه، پردازنده و بخش جانبی ورودی و خروجی روی یک تراشه است. گاهی به این دستگاه واحد میکروکنترلر (MCU) نیز می‌گویند.

از میکروکنترلرها عموماً در ربات‌ها، وسایل نقلیه،‌ دستگاه‌های پزشکی، ماشین‌های اداری، لوازم خانگی،‌ دستگاه‌های خودکار فروش، فرستنده‌های رادیویی سیار و غیره استفاده می‌شود. بخش‌هایی که در میکروکنترلر وجود دارند عبارت‌اند از سی.پی.یو، حافظه، حافظه برنامه، حافظه داده، بخش جانبی ورودی و خروجی و غیره. این دستگاه از بخش‌های دیگر مانند DAC، ADC، پورت سریالی و باس سیستم پشتیبانی می‌کند.

سوئیچ‌ها

سوئیچ یا کلید نوعی قطعه الکترونیکی است که برای متصل کردن یا قطع رسانایی در مدار مورد استفاده قرار می‌گیرد و جریان الکتریکی را از یک هادی به هادی دیگر قطع یا وصل می‌کند. یک دستگاه الکترومکانیکی رایج‌ترین نوعی کلید است که از یک یا چند کنتاکت الکتریکی متحرک و متصل به مدارهای دیگر تشکیل شده است.

وقتی مجموعه کنتاکت‌ها به مدار متصل شود،‌ جریان برقرار می‌شود. همچنین وقتی اتصال کنتاکت‌ها قطع شود، جریان نیز قطع می‌شود. طراحی سوئیچ در پیکربندی‌های مختلف انجام می‌شود و آن را می‌توان به‌صورت دستی مثلاً از دکمه‌ای روی صفحه کلید، کلید برق یا غیره قطع و صل کرد.

از سوئیچ همچنین می‌توان به‌عنوان حسگر یا ترموستات برای تشخیص جای یک قطعه در ماشین، سطح مایعات، دما، فشار و غیره نیز استفاده کرد. در بازار انواع مختلف سوئیچ وجود دارند که عبارت‌اند از سوئیچ روتاری، ضامن‌دار، ‌دکمه فشاری، رله جیوه، قطع مدار و غیره. سوئیچی که در مدارهای پرقدرت مورد استفاده قرار می‌گیرد باید طراحی ویژه‌ای داشته باشد تا به‌درستی کار کند.

نمایشگر هفت‌قسمتی

نمایشگر هفت‌قسمتی یک ماژول نمایشگر بسیار پرکاربرد است که کار اصلی آن نمایش اعداد اعشاری در دستگاه‌های الکترونیکی مانند مترهای برقی، ساعت‌ها، سیستم‌های اطلاعاتی در اماکن عمومی، ماشین‌حساب‌ها و غیره است.

دستگاه‌های تست و اندازه‌گیری

هنگام اتصال یا طراحی مدارهای الکتریکی یا الکترونیکی، تست کردن پارامترهای مختلف و اندازه‌گیری آنها بسیار ضروری است، پارامترهایی مانند ولتاژ،‌ فرکانس، جریان، مقاومت، خازن و غیره. دستگاه‌های تست و اندازه‌گیری عبارت‌اند اسیلوسکوپ، مولتی‌متر، سیگنال ژنراتور و تحلیلگر منطقی

اسیلوسکوپ

این وسیله تست بسیار قابل اطمینان است و از آن برای نظارت بر سیگنال‌هایی که مدام در حال تغییر هستند استفاده می‌شود. به کمک این وسیله می‌توانیم تغییرات درون سیگنال الکتریکی مانند جریان و ولتاژ را تشخیص دهیم.

کاربردهای اسیلوسکوپ در صنایع الکترونیک، مهندسی پزشکی، ‌مخابرات و غیره مشهود است. این دستگاه‌ها با نمایشگرهای لوله پرتو کاتد یا CRT ساخته می‌شوند، اما در حال حاضر همه این دستگاه‌ها دیجیتال شده‌اند و حتی حافظه و قابلیت ذخیره‌سازی را نیز دارا هستند.

مولتی‌متر

مولتی‌متر ابزاری الکترونیکی است که ترکیبی از آمپرسنج، اهم‌متر و ولت‌متر است. این دستگاه عمدتاً برای محاسبه پارامترهای مختلف در مدارهای ای.سی و دی.سی مانند ولتاژ،‌ جریان و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد. پیشتر مترها آنالوگ بودند و یک سوزن اشاره‌گر داشتند، اما امروزه همه دیجیتال هستند و به همین دلیل به آنها مولتی‌متر دیجیتال می‌گویند. این دستگاه‌ها در دو نوع دستی و ثبات در دسترس هستند.

سیگنال ژنراتور

سیگنال ژنراتور همان‌طور که از اسمش پیداست برای تولید انواع‌ سیگنال‌های عیب‌یابی و آزمایش مدارهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیگنال‌های که این دستگاه تولید می‌شوند سینوسی، مثلثی، مربعی و دندان‌اره‌ای هستند. «فانکشن ژنراتور» نیز دستگاهی ضروری در طراحی مدارهای الکترونیکی است که همیشه باید در کنار اسیلوسکوپ و منبع تغذیه در اختیار باشد.

کاربردهای قطعات الکترونیکی

مدار الکترونیکی جریان را به منظور تقویت سیگنال، انتقال داده و محاسبات مختلف هدایت و کنترل می‌کند. می‌توان مدار را با قطعات الکترونیکی مختلف مانند مقاومت‌ها، خازن‌ها، دیودها، ترانزیستورها و غیره ساخت. کاربردهای هر یک از این قطعات الکترونیکی را در ادامه بخوانید.

دستگاه‌های الکترونیکی مصرفی

از این قطعات در لوازم الکترونیکی مصرفی مانند ماشین حساب، رایانه شخصی، چاپگر، اسکنر، فکس و غیره استفاده می‌شود و همچنین در دستگاه‌های خانگی مانند یخچال، ماشین لباسشویی، جاروبرقی، مایکروویو و غیره.

سیستم‌های صوتی و تصویری مانند تلویزیون، پخش‌کننده ویدیو،‌ هدفون،‌ دستگاه‌های ویدیویی، بلندگو، میکروفون و غیره نیز از این قطعات در درون خود دارند. دستگاه‌های الکترونیکی پیشرفته مانند گوشی‌های هوشمند، اسکنر بارکد و پخش‌کننده موسیقی نیز از دیگر کاربردهای قطعات الکترونیکی هستند.

قطعات الکترونیکی صنعتی

این قطعات در حوزه‌های کنترل حرکت، اتوماسیون صنعتی، یادگیری ماشینی، رباتیک، مکاترونیک، فناوری‌های تبدیل نیرو، سیستم‌های بیومکانیک، الکترونیک قدرت، انرژی‌های تجدیدپذیر و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند. سیستم شبکه هوشمند جمع‌آوری داده که در فناوری‌های ارتباطی مورد استفاده قرار می‌گیرد نیز از جمله کاربردهای این قطعات است.

از قطعات الکترونیکی صنعتی در حوزه اتوماسیون در صنایع مختلف نیز استفاده می‌شود و همچنین در سیستم‌های محاسباتی و هوشمند. در حال حاضر ماشین‌ها بهره‌وری بیشتر و زمان و هزینه کمتری دارند و به همین دلیل جایگزین نیروهای انسانی می‌شوند. البته بحث ایمنی نیز در این جایگزینی مؤثر است.

تجهیزات پزشکی

دستگاه‌های پیشرفته پزشکی که برای ثبت داده و مطالعات فیزیولوژیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند از دیگر کاربردهای قطعات الکترونیکی هستند و می‌توانند در تشخیص بیماری‌ها و کمک به فرایند بهبود بیماری مورد استفاده قرار بگیرند. تجهیزاتی مانند مانیتور تنفس و دستگاهای تشخیص وضعیت بیمار بر اساس تغییرات در نبض، ‌دمای بدن،‌ جریان خون و تنفس، از دیگر دستگاه‌هایی هستند که قطعات الکترونیکی در آنها استفاده شده‌اند. دستگاه شوک الکترونیکی و همچنین دستگاه تشخیص سطح قند خود یا دستگاه ضربان‌ساز برای افزایش یا کاهش تعداد ضربان‌های قلب نیز از این دسته‌اند.

صنایع دفاعی و هوافضا

سیستم‌های هواپیماها، رادارهای نظامی،‌ دستگاه‌های پرتاب موشک و کنترل‌کننده‌های کابین خلبان از جمله دستگاه‌هایی هستند که در آنها از قطعات الکترونیکی استفاده می‌شود.

صنایع خودروسازی

برخی از قطعات خودرو مانند سیستم کنترل کیسه هوا، سیستم کنترل پنجره‌ها و سیستم ترمز خودرو از بخش‌هایی هستند که در آنها باید از قطعات الکترونیکی استفاده کرد.

جمع‌بندی

اینها برخی از قطعات الکترونیکی ساده و پایه‌ای بودند که در طی سه‌ مقاله به توصیف هر یک و کاربردهای آنها پرداختیم. با مطالعه این قطعات الکترونیکی می‌توانید به تصوری کلی از آنها دست یابید، قطعات الکترونیکی فعال و غیرفعال را بشناسید و از اجزای سازنده هر یک تاحدی مطلع شوید. با کدام یک از این قطعات الکترونیکی پیشتر کار کرده‌اید؟ تجربه خود را در کامنت برای ما بنویسید. در مقاله شناخت قطعات الکترونیکی (بخش دوم) با سایر قطعات الکترونیکی فعال آشنا شوید.

منبع: Elprocus

مترجم: بهناز دهکردی

در دنیای کسب‌وکار امروز، تحصیلات دانشگاهی برای حفظ ارزش شما به‌عنوان نیروی کار بااستعداد و کارآمد کافی نیستند. برای‌ اینکه مزیت رقابتی شخصی خود را حفظ کنید، باید بر آموزش مستمر و مادام‌العمر خود سرمایه‌گذاری کنید. خانواده بزرگ مجتمع فنی تهران هرساله به هزاران نفر کمک می‌کند تا در مسیر شغلی خود پیشرفت کنند.

اگر شاغل هستید و وقت ندارید در دوره‌های آموزشی حضوری شرکت کنید، مجتمع فنی تهران گزینه‌هایی عالی برای آموزش مجازی، آنلاین، آفلاین و ترکیبی ارائه می‌دهد. با شرکت در دوره‌های کوتاه‌مدت مجتمع فنی تهران و دریافت مدارک معتبر و بین‌المللی می‌توانید با اعتماد به نفس مسیر ترقی را طی کنید و در سازمان خود به مهره‌ای ارزشمند تبدیل شوید.

 «شناخت قطعات الکترونیکی (بخش نخست)»

 «شناخت قطعات الکترونیکی (بخش دوم)»