پیل سوختی Fuel cell

 پیلهای سوختی موضوعی است که با توجه به این که زیاد مربوط به الکترونیک نمی باشد اما به نظرم جالب است پس تصمیم گرفتم کمی درباره اش بنویسم.

 پيل‌‌سوختي:

 نوعي سلول الكتروشيميايي است كه انرژي شيميايي حاصل از واكنش را مستقيماً به انرژي الكتريكي تبديل مي‌کند .  بدنه اصلي پيل‌سوختي از الكتروليت، الكترود آند و الكترود كاتد تشكيل شده است. پيل سوختي يك دستگاه تبديل انرژي است كه به لحاظ نظري تا زماني كه ماده اكسيد كننده و سوخت در الكترودهاي آن تأمين شود قابليت توليد انرژي الكتريكي را دارد. البته در عمل استهلاك، خوردگي و بد عمل كردن اجزاي تشكيل دهنده، طول عمر پيل‌سوختي را كاهش مي‌دهد. در يك پيل‌سوختي، سوخت‌ به طور پيوسته به الكترود آند و اکسيژن به الكترود کاتد تزريق مي‌شود و واكنش‌هاي الكترو شيميايي در الكترودها انجام شده و با ايجاد پتانسيل الکتريکي جريان الكتريكي برقرار مي‌گردد.

تفاوت با باطری

 اگرچه پيل‌سوختي اجزاء و ويژگيهاي مشابه يک باطري را دارد اما از بسياري جهات با آن متفاوت است. باطري يك وسيله ذخيره انرژي است و بيشترين انرژي قابل استحصال از آن به وسيله ميزان ماده شيميايي واكنش دهنده كه در خود باطري ذخيره شده است (عموماً در الكترودها) تعيين مي‌شود. چنانچه ماده واكنش دهنده در باطري كاملاً مصرف شود، توليد انرژي الكتريكي متوقف خواهد شد (باطري تخليه مي‌شود). در باطري هاي نسل دوم ماده واكنش دهنده با شارژ مجدد، دوباره احيا مي‌شود كه اين عمل مستلزم تأمين انرژي از يك منبع خارجي است. در اين حالت نيز انرژي الكتريكي ذخيره شده در باطري محدود و وابسته به ميزان ماده واكنش دهنده در آن خواهد بود  در صورتی که در پیل سوختی این گونه نمی باشد.

 مزاياي پيل سوختي:

۱- پيل سوختي آلودگي ناشي از سوزاندن سوختهاي فسيلي را حذف نموده و تنها محصول جانبي آن آب مي باشد.

۲- در صورتيكه هيدروژن مصرفي حاصل از الكترو ليز آب باشد نشر گازهاي گلخانه اي به صفر مي رسد.

۳- بدليل وابسته نبودن به سوختهاي فسيلي متداول نظير بنزين و نفت، وابستگي اقتصادي كشورهاي ناپايدار اقتصادي را حذف مي كند.

۴-  با نصب پيلهاي سوختي نيروگاهي كوچك، شبكه غير متمركز نيرو گسترده مي گردد.

۵-  پيل هاي سوختي راندمان بالاتري نسبت به سوختهاي فسيلي متداول نظير نفت و بنزين دارد.

۶- هيدروژن در هر مكاني از آب و برق توليد مي گردد. لذا پتانسيل توليد سوخت، غير متمركز خواهد شد.

۷- اكثر پيلهاي سوختي در مقايسه با موتورهاي متداول بسيار بي صدا هستند.

۸- انتقال گرما از پيلهاي دما پايين بسيار كم مي باشد لذا آنها را براي كاربردهاي نظامي مناسب خواهد شد.

۹- زمان عملكرد آنها از باتريهاي متداول بسيار طولاني تر است. فقط با دو برابر نمودن سوخت مصرفي مي توان زمان عملكرد را دو برابر نمود و نيازي به دو برابر كردن خود پيل نمي باشد.

۱۰- سوختگيري مجدد پيلهاي سوختي به راحتي امكان پذير مي باشد.

 

انواع آن:

PCF - DMFC - SOFC - ZAF - PEM  می باشد که تفاوتشان در ساختار و مواد سازنده شان است و نامگذاریشان نیز بر این اساس است.

 

البته خیلی بیشتر از این می توان درباره این روش تولید برق صحبت کرد اما بیشتر از این برای خوانندهها کسل کننده خواهد بود.

 

®

 

LCD های کریستال مایع

 

LCD های کریستال مایع :

می دانیم که ماده سه حالت دارد جامد ، مایع و گاز.جامدات حالت و شکل خاصی دارند ، ولی مایعات قید و بندی ندارند و و در کل فقط حجم ثابتی دارند. گازها بر خلاف مایعات حتی حجم ثابتی هم ندارند. در میان این حالتها حالتهایی هم شناخته شده اند که خاصیت یک گونه را به طور کامل ندارد ، کریستالها هم از این گونه اند وخصوصیات مایعات و یا جامدات را به طور کامل ندارند بلکه چیزی در این بین می باشند.

این مواد نسبت به دما به شدت حساسند و کوچکترین تغییری در دما باعث تغییراتی در حالات آنها می شود .  مثالی از تغییر حالت کریستالهای مایع تغییر حالت صفحه تصویر کامپیوتر های Laptop ها است. به خاطر این خاصیت کریستالها نمی توان از کامپیوترهای Laptop در سواحل گرم استفاده کرد و در این حالت LCD عکس العملهای عجیبی از خود نشان می دهد ومثالی دیگر دما سنجهایی است که بر روی پیشانی قرار می دهیم، از این نوع مواد به کار رفته است .این مواد با تغییر دمای بدن رنگشان تغییر می کند و بدین طریق می توان دمای بدن را اندازه گرفت ،همانطور که می بینیم این تغییر حالتها همیشه بد نیست .

انواع مختلفی از این مواد در طبیعت وجود دارند اما آن دسته از آنها که با ولتاژ تغییر می کنند درLCD ها به کار می روند. در این LCD ها مولکولهای کریستال می چرخند و تغییر زاویه می دهند . بر اثراین خصلت بر اثر وصل کردن ولتاژ به کریستال جهت دو قطبی های کریستال هم جهت با میدان الکتریکی ناشی از ولتاژ می شوند . بر طبق این حالت اگر دو تکه شیشه پلاروید یا قطبشگر را روی هم قرار دهیم میتوانیم با تغییر جهت مولکولهای کریستال بکار رفته در بین آنها تصاویری سیاه و سفید(بی رنگ) تشکیل داد. اما در مورد صفحات پلاروید ، اگر دو تکه شیشه پلاروید  را روی هم قرار دهیم و یکی را 90 درجه بچرخانیم می بینیم که صفحه تیره می شود (نوری از بین این دو صفحه عبور نمی کند) ، خوب همانطور که خواندیم اگر دو صفحه پلاروید را بر روی هم قرار دهیم (و در حالتی قرار دهی  که نور از بینشان عبور کند) واز مقداری کریستال در بین آنها استفاده کنیم با تغییر ولتاژاعملی به کریستال جهت مولکولها تغییر می کند و نوری که از شیشه پلاروید اول عبور می کند 90 درجه تغییر جهت می دهد و به صفحه دوم برخورد می کند با توجه به خاصیت توضیح داده شده نور از صفحه دوم عبور نمی کند و تصویری تیره بوجود می آید.

در LCD ها نوری بوجود نمی آید بلکه نور موجود در محیط تغییر داده می شود. به همین خاطر است که LCD ها را در تاریکی نمی توان استفاده کرد. به خاطر این خصلت که خود مولد نور نیستند مصرف کمتری نسبت به لامپها و دیودها دارند.

رفع مشکل آنتنها با جوش شیرین

 

مشکلی که همه کسانی که از تلویزیون استفاده می کنند این است که وقتی آنتنی را خریداری می کنند در ابتدای خرید آنتن تصاویری واضح و خوب دریافت می کنند اما بعد از گذشت چند ماه تصاویر خراب می شوند و تصاویر با برفک پخش می شوند . بعد از این است که کار پسران خانواده شروع می شود و هر روز باید آنتن تلویزیون را تنظیم کنند.

علت این مشکل تنظیم نبودن آنتن تلویزیون نیست بلکه علت این مشکل آلودگی ها، دوده و اکسیدی است که بر روی صفحات آلومینیومی قرار می گیرد.

جدیدا راه حلی برای پاک کردن صفحه های آلومینیومی از آلودگی های غبار و اکسید آلومینیوم کشف شده به این صورت که با استفاده از مقداری جوش شیرین یا بیکینگ پودر حل شده در آب می توان آلودگی ها واکسیدهای روی صفحات آلومینیمی را پاک نمود  می توان آلودگی روی آنتنهای تلویزیونی را پاک کرد و تصاویر را با کیفیتی که در ابتدای خرید آنتن داشتید را دریافت کنید.

 

الکترونیک از صفر(3- ترانزیستورها)

در این سری درباره پرکاربردترین قطعات مداری می نویسم اینها قطعاتی هستند که  چند کاربرد معمول دارند:

1)      سوئیچ یا کلید: اولین کاربرد و ساده ترین کاربرد ترانزیستور می باشد به عنوان مثال وقتی یک تایمر می سازیم برای قسمت کلید مداری آن از ترانزیستور می توان استفاده کرد.

 

2)      تقویت کننده : برای تقویت سیگنال ناشی از سنسورها یا تقویت سیگنال در گیرنده ها می توان از ترانزیستور استفاده نمود. مانند کاربرد در مدار رادیو یا ...

 

 

3)      ایزولاتور یا جدا کننده: در مواردی که نمی خواهیم مدارمان مستقیما به مدار کنترلی متصل باشد می توان از ترانزیستور یا اپتوکوپلر(بعدا توضیح داده می شود)  استفاده کرد. مثلا اگر مداری ساختیم که جریان بالایی می کشد (مانند موتور ها ) اگر این مدار را مستقیما به یک میکرو کنترلر متصل نماییم میکرو کنترلر دچار مشکلاتی شده و ممکن است بسوزد در این حالت نیز از ترانزیستور می توان استفاده نمود.

 

                                

 

ترانزیستورهای خانواده BJT:

این ترانزیستورها همان ترانزیستورهای معمول هستند که به دو نوع  npn  و pnp  تقسیم می شوند.

پر کاربرد ترین و عمومی ترین شماره های این گروه 2N2222 ,BC107 , C945  و ... هستند.  از این ترانزسیتورها برای تقویت کننده ها استفاده می شود.

 

 

                                 

ترانزیستورهای خانواده FET:

این نوع ترانزیستورها بر خلاف نوع قبلی تلفات کمتری دارند ولی کلید زنی آنها به نسبت به نوع قبلی کمتر است.

این ترانزیستورها اکثرا در مداراتی که نیاز به کنترل مدارهای جریان بالا می باشد استفاده می شوند (مانند موتورهای الکتریکی بزرگ حتی بعضی از این ترانزیستورها قابلیت تحمل ولتاژ های بالاتر از 800 ولت و جریانهای 100 آمپر را دارند ) و در الکترونیک صنعتی کاربرد زیادی دارند.

 

در آموزشهای بعدی بعد از اتمام آشنایی با قطعات به نحوه استفاده از ترانزیستورها هم می پردازیم.

منبع: http://shortcircuit.blogfa.com/post-25.aspx

درباره بایوس (bios) کامپیوتر

درباره بایوس (bios) کامپیوتر

 

 

BOISتنها کلمه ای است که می تواند تمام درایورهایی را که در یک سیستم به عنوان واسط سخت افزار سیستم و سیستم عامل کار می کنند ، را شرح دهد.

 

اغلب برای افراد مشکل است که تفاوت بین سخت افزار و نرم افزار را درک نمایند و این به این دلیل است که این دو موضوع در طراحی،ساخت وپیاده سازی سیستم ها بسیار به هم وابسته اند . برای درک بهتر تفاوت بین آنها لازم است که ابتدا مفهوم BOIS را درک کنید. 

BOISتنها کلمه ای است که می تواند تمام درایورهایی را که در یک سیستم به عنوان واسط سخت افزار سیستم و سیستم عامل کار می کنند ، را شرح دهد.
BOISدر حقیقت نرم افزار را به سخت افزار متصل می نماید . قسمتی از بایوس بر روی چیپ ROM مادربرد و قسمتی دیگر بر روی چیپ کارتهای وفق دهنده قرار دارد که FIRE WARE(یعنی میانه افزار یا سفت افزار)نامیده میشود .

یک PC می تواند شامل لایه هایی (بعضی نرم افزاری و بعضی سخت افزاری ) باشد که واسط بین یکدیگرند.
در اکثر اوقات شما می توانید یک کامپیوتر (PC) را به چهار لا یه تقسیم کنید که هر کدام از لایه ها به زیر مجموعه هایی کوچکتر تقسیم کنیم . در شکل 1-5 چهار لایه نمونه از یک PC را مشاهده می کنید . هدف از این نوع طراحی این است که سیستم عامل ها و نرم افزار های مختلف بر روی سخت افزار های مختلف اجرا شوند (حالت مستقل از سخت افزار ) . شکل 1-5 نشان می دهد که چگونه دو ماشین متفاوت با سخت افزار های مختلف که از یک نسخه بایوس استفاده می کنند ، می توانند انواع نرم افزارها و سیستم عامل های مختلف را اجرا کنند . بدین طریق دو ماشین با دو پردازنده مختلف، رسانه های ذخیره سازی متفاوت و دو نوع واحد گرافیکی و غیره ... ، یک نرم افزار را اجرا کنند . 

شناسایی از طریق فرکانس رادیویی (RFID)

شناسایی از طریق فرکانس رادیویی (RFID)

 

 

اصولاً به هر سيستمی كه قادر به خواندن و تشخيص اطلاعات افراد يا كالاها باشد سيستم شناسايی يا Identification System گفته ميشود.
بطور كلی شناسايی خودكار و نگهداری داده ها (AIDC) روشی است كه طی آن تجهيزات خواه سخت افزای يا نرم افزاری قادر به خواندن و تشخيص داده ها بدون كمك گرفتن از يك فرد هستند.
باركدها، كدهای دو بعدی، سيستم های انگشت نگاری ، سيستم شناسايی با استفاده از فركانس راديويی، سيستم شناسايی با استفاده از قرنيه چشم و صدا و ... از جمله اين راهكارها در اين مقال ميباشند. يكی از جديد ترين مباحث مورد توجه دانشمندان جهت شناسايی افراد يا كالاها استفاده از سيستم شناسايی با استفاده از فركانس راديويی يا RFID ميباشد.
RFID كه مخفف سه واژه Radio Frequency Identification است.

رابط مغز - كامپيوتر؛ نقطه تلاقي انسان و ماشين‌

رابط مغز - كامپيوتر؛ نقطه تلاقي انسان و ماشين‌

 

سال‌هاست كه محققان در مورد شاخه‌اي از پيوند انسان و ماشين مطالعه مي‌نمايند كه هيچ ارتباطي با داستان‌هاي علمي-‌تخيلي ندارد؛ موضوعي با نام Brain-Computer interface يا رابط مغز - كامپيوتري. BCIها با خواندن سيگنال‌هاي الكتريكي يا ديگر علائم مغزي و تبديل كردن آن‌ها به اطلاعات ديجيتال، اين اطلاعات را به گونه‌اي براي كامپيوتر، قابل درك، تفسير و پردازش مي‌نمايند تا با استفاده از آن‌ها بتوان اعمالي مانند به حركت درآوردن مكان‌نما يا روشن كردن تلويزيون را انجام داد.

منبع: IEEE Computer

امروزه بسياري از محققان صنعتي و دانشگاهي جهت تجاري‌ ساختن اين فناوري تلاش مي‌كنند و در همين راستا پروژه‌هاي فراواني با هدف دستيابي به نوآوري‌هاي جديد در زمينه BCI در سرتاسر جهان در جريان هستند. عمده اهداف اين پروژه‌ها دستيابي به محصولات و سرويس‌هاي متنوع و كاربردي در آينده‌اي نه‌چندان دور است.

اين فناوري‌ها براي افرادي كه به دليل آسيب‌ديدگي‌هاي نخاعي يا ناتوانايي‌هايي همچون بيماري تصلب و تحليل عضلات ‌(ALS) يا اختلالات مغزي قادر به استفاده عادي از دست‌ها و بازوهاي خود نيستند، نويدبخش خبرهاي خوشحال‌كننده‌اي خواهد بود.