دستگیری سارقان با پریز برق

طرز کار این کلید برق بدین صورت است که با دوربین فیلمبرداری مخفیانه‌ای که بر روی آن تعبیه شده و با استفاده از سنسور حرکتی تعبیه شده بر روی آن تصاویر ویدیوئی را با کیفیت ۳۲۰×۲۴۰ پیکسل و با سرعت ۳۰ فریم در ثانیه به همراه صدا ضبط کرده و عکس‌هایی با کیفیت ۱۲۸۰×۹۶۰ پیکسل برای شما گرفته و این اطلاعات بر روی کارت حافظه میکرواس‌دی ۲ گیگابایتی ضبط می‌شود.

اگر شما سیم کارتی را در این کلید قرار دهید آن وقت این کلید قادر خواهد بود در مواقع ضروری و یا دلخواه شما این تصاویر را برایتان ارسال کند تا به اندازه کافی وقت برای خبر کردن پلیس داشته باشید و به طور زنده شاهد پخش زنده تصاویر زمان دستگیری دزد باشید.

برج انرژی خورشیدی بادی

تولید انرژی برق خصوصاً به روش های تجدید پذیر همواره رو به رشد و تحول است .این برج پر قدرت قادر است برقی معادل 100،000 توربین بادی را تولید نماید. توربین های بادی و پانل های خورشیدی اغلب به عنوان راه حلی برای بحران انرژی محسوب می شوند . اما این بار به کمک جنبش و وزش باد و آب و با استفاده از نیروی خورشید تحول عظیمی در صنعت انرژی های تجدید پذیر رخ داده است . این روشی است که یک شرکت مستقر در مریلند ابداع کرده است . یعنی ترکیب «انرژی خورشید و انرژی باد». ادعا می‌شود که این نیروگاه با استفاده از انرژی‌های خورشیدی و بادی، انرژی پاک تولید می‌کند و هیچ‌گونه اثر تولید کربن، مصرف سوخت یا تولید زباله‌ای از خود به جای نخواهد گذاشت. این نیروگاه، توسط گرمای انرژی خورشید، برای خود باد درست می‌کند. بنابراین چنین نیروگاهی برای مکان‌های گرم با متوسط وزش باد کم، بسیار مناسب است.

ارتفاع این برج رفیع نزدیک به 800 متر می باشد و قادر به تولید نیروی برقی معادل سد هوور خواهد بود . ساختار این برج شبیه به یک استوانه توخالی بلند می باشد که با سیستم تزریق آب در نزدیکی دهانه بالای آن آغاز می شود . زمانی که آب در این قسمت اسپری می شود و به کمک انرژی خورشید به صورت بخار حاصله هوای سنگینی را ایجاد می کند ، و با حداقل سرعت ۵۰ مایل بر ساعت به پایین برج حرکت می‌کند و انرژی باد تولید شده 120 توربین بزرگ را که در پایین برج قرار دارد را به حرکت در می آورد و انرژی خورشید و باد را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند . سرعت باد ایجاد شده بین 50 تا 80 مایل می باشد. در هوایی آفتابی این برج قادر است 1250 مگاوات ساعت برق تولید نماید. اما مزیت اصلی این سیستم، آن است که در شب و روز و هر آب هوایی قادر به کار می باشد .

تولید نور توسط جانداران

انتشار نور از جانوران و گیاهان همیشه برای بشر جذاب و شگفت انگیز بوده است و تحقیق در مورد چگونگی این پدیده دغدغه‌ی بسیاری از طبیعتدانان، فیزیولوژیست‌ها و فیزیکدانان بوده است. بیولومینسانس تولید و نشر نور، در اثر انجام یک واکنش شیمیایی- آنزیمی، از موجودات زنده است و بر خلاف واکنش‌های زیستی معمول، که انرژی به صورت گرما به محیط داده می‌شود، انرژی این واکنش به انرژی نورانی مبدل می‌شود.

بیولومینسانس در موجودات مختلف با اشکال ظاهری متنوع و با مکانیسم‌های مختلف انجام می‌شود. برخی جانوران اندام‌های نورانی پیچیده‌ای که مانند چشم است دارند، در این جانوران انتشار نور تحت کنترل سیستم عصبی است و نور بر اساس نیاز یا باتحریک عصبی آزاد می‌شود. از جمله این جانوران ماهی منور و اقتاپوسهای نور افشان است. در برخی دیگر یک سلول منفرد همه‌ی دستگاه‌های مورد نیاز برای نشر نور را دارد و نور به طور ممتد نشر می‌شود ( باکتری‌ها و قارچ‌های منور از این دسته هستند ). بسیاری از گروه‌های دیگر موجودات لومینسانس حد واسط این دو گروه اند.

اسیلاتور یا نوسان ساز

اسیلاتور یا نوسان ساز یا مولدهای موج در سیستم های مختلف الکترونیکی دارای کاربردهای وسیع و حساسی می‌باشند. در مدارهای مخابراتی ، دیجیتالی و بسیاری دیگر از مدارهای الکترونیکی نوسان سازها به عنوان یکی از بخش های اصلی تلقی می‌شود. آنچه که در طراحی نوسان سازها بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرد شکل موج دلخواه با فرکانس مورد نظر می‌باشد و هر خواسته طراحی متوجه فرکانسهای بالا با شکل موج پایدارتری باشد، به همان میزان دقت عمل و بهره گیری از فن آوری های پیشرفته بیشتر احساس می‌ گردد.

یک نوسان ساز الکتریکی، مدار الکتریکی است که سیگنال الکتریکی تکرارشونده ،نوسانی ، اغلب یک موج سینوسی یا یک موج مربعی تولید می‌کند. نوسان سازها جریان مستقیم(DC)را از منبع تغذیه به سیگنالی با جریان متناوب تبدیل می‌کنند. این‌ها به طور گسترده درخیلی از دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند. مثال‌های رایجی از سیگنال‌هایی که توسط نوسان سازها تولید می‌شوند شامل سیگنال‌هایی که توسط فرستنده‌های رادیو و تلویزیون، پخش می‌شوند، علامت زمان‌سنجی که ساعت‌های کامپیوترها و کوارتزها را تنظیم می‌کنند و صدای تولید شده توسط بیپر الکترونیکی وبازی‌های ویدیویی است.

همچنین اسیلاتور مداری است که پس از طی مدت زمان کوتاهی پس از اتصال تغذیه مستقیم، به نوسان پایدار می‌رسد. اسیلاتورها در ابتدا با استفاده از بازخورد مثبت ناپایدار شده و دامنه نوسان رو به افزایش می رود. اما در دامنه‌ای معین این افزایش دامنه متوقف شده و نوسان‌ساز در آن دامنه شروع به نوسان می‌کند. -یک اسیلاتور بایستی دارای بازخورد مثبت برای افزایش دامنه نوسانات باشد. -یک اسیلاتور می‌بایست پس از رسیدن به دامنه نهایی از ناپایدار شدن نوسانات جلوگیری کند؛ و با آن دامنه به نوسانات خود ادامه دهد. این امر از طرق مختلفی قابل دستیابی است. برای مثال استفاده از خاصیت بهره ترانزیستور که در آن با افزایش دامنه سیگنال اعمالی به بیس ترانزیستور، بهره تقویتی ترانزیستور کاهش می‌یابد و به جای تقویت، تضعیف صورت می‌گیرد. بهره متغیر ترانزیستور با پارامتر {\displaystyle G(x)} G(x) نشان داده می‌شود و با سیگنال اعمالی به بیس ترانزیستور رابطه معکوس دارد. به طور کلی در مدارات نوسان ساز، قسمت اصلی مدار که وظیفه اش ساختن نوسان می باشد یا شامل سیم پیچ و خازن می باشد (lc) و یا شامل کریستال است که فرکانس نوسان سازهای کریستالی دقیق تر و ثابت تر هستند.

تشخیص پایه ترانزیستور

ترانزیستور قطعه ای است که از مواد نیمه رسانایی مانند سیلیسیم و ژرمانیوم ساخته شده است. یک ترانزیستور در ساختار خود دارای پیوند های نوع N (دارای الکترون های زیاد یا Negative) و نوع P (بارهای مثبت یا حفره ها که کمبود الکترون دارند یا Positive) هستند. ترانزیستور ها به دو دسته کلی تقسیم می شوند.- ترانزیستور های نوع BJT (ترانزیستور های اتصال دو قطبی پیوندی) که با اعمال جریان به پایه Base تحریک می شود. - ترانزیستور های نوع FET (ترانزیستور های اثر میدانی) که با اعمال ولتاژ به پایه Gate تحریک می شود. در مدار های آنالوگ ترانزیستور ها در تقویت کننده ها (جریان الکتریکی، صدا، امواج رادیویی) استفاده می شد. در مدارهای دیجیتال ترانزیستور به عنوان یک سوئیچ الکترونیکی استفاده می شود اما ترانزیستور ها بیشتر به صورت مدارات مجتمع و IC ها استفاده می شود.

ترانزیستور یک عنصر سه پایه می باشد که با اعمال سیگنال به یکی از پایه های آن میزان جریان عبوری از دو پایه دیگر آن کنترل می شود. برای عملکرد صحیح ترانزیستور ها باید توسط المان های دیگر مانند مقاومت و خازن و … جریان ها و ولتاژ های لازم را برای آن فراهم کرد و یا اصطلاحا آن را بایاس کرد. ترانزیستور BJT :همانطور که میدانید ترانزیستور معمولی از سه کریستال نوع N و P تشکیل یافته است.ترتیب قرار گرفتن کریستال های P و N در کنار هم میتواند به دو صورت PNP و NPN باشد(مطابق شکل زیر) و از این رو می توان نتیجه گرفت دو نوع ترانزیستور وجود دارد(ترانزیستور نوع NPN و ترانزیستور نوع PNP)

ترانزیستور دارای سه پایه می باشد با نام های : امیتر ، بیس و کلکتورکه به صورت اختصار با حروف C ، B , E نشان داده می شود. E : ” امیتر” یعنی منتشر کننده B : “بیس” یعنی پایه C : “کلکتور” یعنی جمع کننده مشخص نمودن پایه ها و نوع ترانزیستور به کمک اهم متر ، برای تعیین پایه ها و نوع ترانزیستور عموما دو روش وجود دارد: 1- استفاده از اهمتر عقربه ای جهت تعیین پایه ها و نوع ترانزیستور 2- استفاده از مولتی متر دیجیتال جهت تعیین پایه ها و نوع ترانزیستور

1-استفاده از اهمتر عقربه ای : چون هر ترانزیستور معادل دو دیود است می توان با استفاده از این خاصیت برای تشخیص پایه بیس استفاده نمود.یک پایه در ترانزیستور وجود دارد که نسبت به دو پایه ی دیگر مانند یک دیود عمل می کند،یعنی اهم متر از یک جهت اهم کم را نشان می دهد و با عوض کردن سیم های اهم متر،مقدار مقاومت نشان داده شده به وسیله اهم متر،زیاد است، این پایه بیس ترانزیستور است.با مشخص شدن بیس نوع ترانزیستور را می توان تعیین نمود.حالتی که اهم متر اهم کم را نشان می دهد اگر سیم منفی واقعی اهم متر به بیس وصل باشد نوع ترانزیستور مثبت (PNP ).اگر در حالت اهم کم سیم مثبت واقعی اهم متر به بیس وصل باشد نوع ترانزیستور منفی (NPN) است.برای تعیین کلکتور و امیتر ترانزیستور می توان مقاومت بین بیس و دو پایه ی دیگر را اندازه گرفت.مقاومت بیس کلکتور کم تر از مقاومت بیس امیتر است. 2- استفاده از مولتی متر دیجیتال : از مولتی متر دیجیتالی در وضعیت آزمایش دیود برای آزمایش ترانزیستور استفاده می کنند.مانند حالت آزمایش دیود ، وقتی دیود بیس امیتر یا دیود بیس کلکتور در بایاس موافق قرار گیرند ولتاژ بایاس موافق دیود روی صفحه نمایش نشان داده خواهد شد.در بایاس مخالف ولتاژ بایاس مخالف دیود روی صفحه نمایش ظاهر می شود. در شکل زیر حالت های گوناگون تست ترانزیستور به کمک اهم متر را مشاهده میکنید:

دو شکل سمت راست تست پیوند BC و دو شکل سمت چپ تست پیوند BE را نشان میدهد.از سمت راست اولین شکل بایاس مخالف بعدی بایاس موافق ،سومین شکل بایاس مخالف و آخرین شکل (شکل سمت چپ) بایاس موافق این پیوندها را نشان میدهد. در یک ترانزیستور معیوب اگر اتصال بیس امیتر یا اتصال بیس کلکتور آن قطع باشد در این صورت مولتی متر ولتاژ بایاس مخالف را نشان می دهد.در صورت اتصال کوتاه بودن بیس امیتر یا بیس کلکتور مولتی متر(اهم متر) ولتاژ ((صفر)) را نشان خواهد داد.

ترایاک

ترایاک( TRIAC -( Triode for Alternating Current: قطعه‌ای الکترونیکی است که در صورت فعال‌شدن (تریگر) می‌تواند جریان الکتریکی را در هر دو جهت از خود عبور دهد. ترایاک عملکردی مانند تریستور اما بصورت دو طرفه دارد. ترایاک را می‌توان دو تریستور مکمل (که یکی توسط آند و دیگری توسط کاتد تریگر می‌شود) مدل کرد که بصورت موازی اما در جهت برعکس به هم متصل شده‌اند و گیت آنها نیز به یکدیگر متصل شده است. ترایاک از شش قطعه p و n ساخته شده و دارای 3 پایه است ، ازترایاک برای کنترل جریان متناوب استفاده می شود وانتخاب آن برحسب ولتاژ و آمپراست و دراندازه های گوناگون وجود دارد. ترایاک می‌تواند با ولتاژ مثبت یا منفی که به پایهٔ گیت آن اعمال می شود، تریگر شود. (ولتاژ گیت نسبت به پایهٔ A1 که MT1 نیز خوانده می‌شود سنجیده می‌شود)، یا یک پالس فعال‌سازی به پایهٔ گیت، ترایاک به شرایط هدایت می‌رود و تا زمانی که جریان عبوری از حد مشخصی پایین‌تر نیاید در همان شرایط باقی می‌ماند. این جریان مرزی را جریان نگهدارنده می‌گویند.

این اتفاق می‌تواند در انتهای هر نیم سیکل از یک جریان متناوب (مانند برق شهر) رخ دهد. این خاصیت باعث شده است که ترایاک یک سوئیچ پراستفاده در مدارات AC شود که می‌توان با آن جریانهای الکتریکی بسیار بالا را توسط یک جریان ضعیف کنترل کرد. ترایاک کاربردهای فراوانی دارد مانند : دیمرها ، مدارات کنترل دستگاه های خنک کننده ، بعضی ازمحافظ های یخچال و فریز که به جای رله از ترایاک استفاده می شود وهمچنین درمدارکنترل پنکـه هایی که کنترل از ر اه دور دارند و ….، ترایاک نوع نوری هم وجود دارد که گیت آن به نورحساس است، ترایاک مانند یک والو دو طرفه است چون هردو نیم سیکل موج را عبورمی دهد ، با توجه به توضیحات بالا، برای درمدارقراردادن یک ترایاک کافی است پایه گیت را شناسایـی کنیم ، گیت باید جایش درمدار ثابت و مشخص باشد ولی جای دوپایه دیگررا می توان با هم جابجا نمود .

نماد ترایاک:

با اعمال پالس در یک نقطهٔ خاص کنترل شده، می‌توان درصد جریان عبوری از بار را تحت کنترل درآورد که به این تکنیک کنترل فاز می‌گویند. بر خلاف دیاک، در ترایاک‌ها پایه‌های آند ۱ و آند ۲ با هم تفاوت دارند و جهت قرارگرفتن آن‌ها در مدار مهم است. ترایاک‌ها به چهار روش فعال می‌شوند که به این روش‌ها درجهٔ حساسیت ترایاک می‌گویند. درجهٔ حساسیت اول بهترین روش برای فعال‌کردن ترایاک است و بهتر است از درجهٔ حساسیت چهارم استفاده نشود. در درجهٔ حسایست اول آند ۲ نسبت به آند ۱ ولتاژ مثبت دارد و گیت با اعمال پالس مثبت نسبت به آند ۱ تحریک می‌شود. در درجهٔ حساسیت دوم آند ۱ از آند ۲ مثبت‌تر است و گیت با ولتاژی پایین‌تر از آند ۱ تحریک منفی می‌شود. در درجهٔ حساسیت سوم آند ۲ مثبت‌تر از آند ۱ است و آند ۱ نیز نسبت به گیت مثبت است (گیت تحریک منفی می‌شود). در درجهٔ حساسیت چهارم آند ۱ از آند ۲ ولتاژ مثبت‌تری دارد و گیت با ولتاژ مثبت نسبت به آند ۱ تحریک می‌شود.

منحنی مشخصه ترایاک

ربات بازرسی خطوط انتقال

خطوط برق پرقدرتی که از نقاط دور از دسترس می گذرند، هر از گاهی باید بازرسی شوند تا خطر قطع شدن توسط رشد درختان یا دیگر مشکلات بالقوه برای آنها وجود نداشته باشد. در این نقاط دوردست که بازرسی آن با هلیکوپتر گران قیمت امکانپذیر است، رباتی که بتواند تمام خطوط پرقدرت برق را طی کند و تصاویر آنرا برای مرکز بفرستد. یکی از اختراعات جالب برای مهندسان برق خواهد بود. ربات های بازرسی انتقال نیرو دارای هزینه کمتر از 1000 دلار آمریکا می باشند. یک نمونه از این ربات، به نام SkySweeper است که در دانشگاه کالیفرنیا (UCSD) دانشکده جیکوبز در نمایشگاه تحقیقات مهندسی ارائه شد. این ربات از قطعات الکرونیکی و پلاستیکی چاپ بر روی یک پرینتر سه بعدی ارزان قیمت ساخته شده است.

بازرسی خطوط انتقال نیرو و دیگر موارد مشابه، اغلب کاری طولانی، دشوار، و خطرناک می باشند. کارگران را برای کار، بر روی کابل های فشار بالا می فرستند، برای مثال به منظور خاموش کردن نیرو یا به کارگیری باله پیچیده از هلیکوپتر. با این حال، ربات هایی که قادر به بازرسی های سیم انتقال نیرو می باشند نیز وجود دارند، اما دارای معایب متمایزی می باشند. Nick Morozovsky، دانشجوی کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک می گوید:" ربات های بازرسی خطوط فعلی، بزرگ، پیچیده و گران قیمت است. شرکت های گاز نیز ممکن است از هلیکوپتر سرنشین دار یا بدون سرنشین مجهز به تصویربرداری مادون قرمز برای بازرسی خطوط استفاده نمایند". "این بسیار ساده است".

دنباله ای از بیت که مانند یک ماشین برای انبار کردن کابل است، طراحی فعلی V شکل است و از یک محور موتور " elbow"(آرنج) در وسط آن استفاده شده. محور elbow، بازویی است که دارای یک انبرک در انتها می باشد که به طور مداوم به کابل ها، به موازات حرکت آهسته ربات، چنگ انداخته و رها می کند. Morozovsky، در حال کار برای افزایش قدرت انبارک انتهایی می باشد که به نوسان انتها در انتها اجازه دهد، طوری که می توانید از نوسانات نقاط قبلی کابل پشتیبانی نماید.در حالی که قدرت موتور elbow، توسط باتری تامین می شود، Morozovsky می گوید: این امکان وجود دارد که ربات به سیم پیچ القایی مجهز کنیم، طوری که می تواند با طور نامحدود، توسط خطوط انتقال، نیروی خود را پیگیری نماید.

فیبر نوری

فیبر نوری (optical fiber) یک محیط انتقال برای مخابره کردن اطلاعات توسط نور است .جنس این کابل بسیار مشابه شیشه است با این تفاوت که این کابل انعطاف پذیر است و ساختار آن به صورت استوانه هایی از داخل شفاف و در محیط ،کدر است ،ضحامت این فیبر به اندازه ی موهای سر می باشد. پهنای باند این کابل تا بالای 10Gbps می رسد هرسیستم فیبر نوری به یکی از سه صورت زیر می باشد: - single mode fiber (فیبر حالت یکتا):پر کاربرد ترین حالت برای ارسال و دریافت اطلاعات در مسافت های دور استفاده می باشد. - step index multi mode fiber(فیبرحالت چندگانه ی شاخص پله): روشی است که اکنون برای مسافت های دور منسوخ شده است. - graded multi mode fiber (فیبر حالت چندگانه ی درجه بندی شده) : برای مسافت های کوتاه و متوسط مصرف می شود. سیستم رله ی فیبر نوری برای آگاهی ازاز نوع و عملکرد سیستم های مخابراتی می باشد که به طور کلی در بخش مخابراتی به بخش های زیر تقسیم می شود: -فرستنده:در ابتدا سیگنال ارسالی رمز گذاری یا کدگذاری می شود تا ارسال آن ممکن شود. - بازتاب کننده نوری: با توجه به تضعیف سیگنال ارسالی در طول مسیر به منظور تقویت سیگنال ارسالی از این قسمت در سیستم های نوری استفاده می شود. -گیرنده نور: زمانی که سیگنال حاوی اطلاعات دریافت شد باید این سیگنال ازحالت کدگذاری شده خارج شودکه این عمل در این بخش صورت میگیرد.

قسمت های مختلف یک کابل فیبر نوری به سه بخش عمده ی زیر تقسیم می شود: - هسته شیشه ای: بخش اصلی کال فیبر نوری است این بخش بسیار شفاف است تا پرتو های نوری با کمترین خطا و بیشترین سرعت از آن عبور کنند-روکش یا غلاف شیشه ای: جنس این بخش هم مشابه هسته از شیشه است با این تفاوت که ضریب شکست آن متفاوت با هسته است و به منظور برگشت برخی شعاع های نوری خارج شده از هسته است. -بافر رویه یا شیلد پلاستیکی :روکشی است از جنس پلاستیک که به منظور محافظت کابل از تعییرات دما و رطوبت و سایر پارامتر های محیطی استفاده می شود. مراح ساخت فیبر نوری به ترتیب به صورت زیر است: -صیغل گرمایشی:در این مرحله هسته ی شیشه ای از لوله ای حاوی گاز های کلر و اکسیژن که دمای ان بالای 1800 درجه ی سانتی گراد است،به منظور صاف و صیغلی شدن سطح هسته عبور داده می شود. - اضافی: در این مرحله نیز با عبور دادن هسته از گاز های فریون ،کلر و اکسیژن ترک خوردگی ها و شکاف ها ی شیشه از بین میرود. -لایه نشانی کردن بخش روکش: در مرحله ی لایه نشانی ماده تتراکلرید سیلیسیوم و اکسی کلرید فسفریل در حالت گاز و هلیم وارد لوله ی شیشه ای می شود و یک مشغل با سرعت ی حدود200 میلی متر بر دقیقه برروی طول لوله حرکت می کند، این عمل باعث افزایش دما تا بالا تر از 1900درجه ی سانی گرادمی شود که بر اثر تعییرات ناگهانی دما ،ذرات به سورت رسوب روی جداره ها می چسبند و سطح شیشه یکنواخت مطابق با ساختار اولیه می شود.

یکی از مهم ترین مزایای این کابل نسبت به کابل های فلزی به شرح زیر است: -به دلیل کم بودن مقاوت طول مسیر نسبت به کابل های مسی و آلمینیومی سرعت انتقال اطلاعات (Bit rate) بیشتر میشود.-طول عمر طولانی تر -حساسیت بالا -پاسخگویی سریع -نویز کم از معایت آن می توان انعطاف پذیری کمتر نسبت به کابل های مسی اشاره کرد. برای یک منبع نور برای محیط فیبر نوری لازم است که با توجه به توزیع واگرایی نور برای جلوگیری از ایجاد پاشیدگی نور بهتر است از نور تک فام یا تک فرکانس استفاده کنیم که مناسب ترین ابزار ،دیود لیزری یا همان لیزر است. از فیبر نوری می توان در برنامه های صنعتی، مخابراتی، فضایی ، کامپیوتری ،دارویی، معادن، نظامی و.. استفاده کرد.