OSCYLOSKOP

Oscyloskop — przyrząd elektroniczny służący do obserwowania, obrazowania i badania przebiegów zależności pomiędzy dwiema wielkościami elektrycznymi, bądź innymi wielkościami fizycznymi reprezentowanymi w postaci elektrycznej.

Oscyloskop został wynaleziony przez Thomasa Edisona. Stosuje się go najczęściej do badania przebiegów szybkozmiennych, niemożliwych do bezpośredniej obserwacji przez człowieka.
http://hollow.ovh.org/projekt_indywidualny/

Pierwotnie oscyloskopy budowane były w oparciu o lampę oscyloskopową (oscyloskop analogowy). Obecnie dzięki rozwojowi elektroniki cyfrowej buduje się oscyloskopy cyfrowe. W oscyloskopie analogowym przebieg po wzmocnieniu steruje w płaszczyźnie pionowej plamką świetlną na ekranie oscyloskopu a w poziomie plamka jest sterowana albo z regulowanego generatora podstawy czasu (dzięki temu uzyskujemy obraz zmian napięcia sygnału w czasie), albo z sygnału odniesienia (rejestracja zależności dwóch przebiegów - patrz krzywe Lissajous). Oscyloskop analogowy zazwyczaj nie posiadał możliwości zapamiętania przebiegu, więc w celu stałego wyświetlania go na ekranie oscyloskopu musiał być podawany cyklicznie, dlatego też w celu takich właśnie przebiegów najczęściej był używany (przebiegi prądu zmiennego). Zmieniło się to wraz z wprowadzeniem oscyloskopów cyfrowych, które potrafią „zapamiętać” przebieg sygnału i odtworzyć go na ekranie nawet po jego zaniku. Dzięki zastosowaniu układów pamięciowych i przetworników analogowo-cyfrowych w oscyloskopach cyfrowych, lampa oscyloskopowa stała się zbędna i została wyeliminowana przez mniejsze i bardziej uniwersalne wyświetlacze ciekłokrystaliczne.

Rodzaje
Rozróżnia się trzy rodzaje oscyloskopów:

* z odchylaniem ciągłym lub okresowym,
* uniwersalne z odchylaniem ciągłym i wyzwalanym,
* szybkie (bardzo dużej częstotliwości).

W zależności od technologii analizy sygnału wyróżnić można oscyloskopy:

* analogowe z lampą oscyloskopową, na której obraz generowany jest w wyniku oddziaływania obserwowanych przebiegów na układ odchylania wiązki elektronowej;
* cyfrowe z monitorem wyświetlającym obraz wygenerowany przez układ mikroprocesorowy na podstawie analizy zdigitalizowanych sygnałów wejściowych.

Oscyloskopy mogą występować jako system wbudowany albo oprogramowanie.

Z uwagi na sposób pomiaru dzieli się oscyloskopy analogowe na[1]:

* oscyloskop jednostrumieniowy — może pracować także w systemie dwukanałowym, sygnały badane z zakresu 0 Hz do ok. 3 GHz;
* oscyloskop dwustrumieniowy — lampa oscyloskopowa o dwóch strumieniach elektronów, co pozwala na jednoczesne badanie dwóch sygnałów, posiadają jeden generator podstawy czasu;
* oscyloskop stroboskopowy (próbkujący) — z badanego przebiegu pobiera próbki przesunięte w czasie, a obwiednia jest zapisem sygnału, stosowany do badania przebiegów powtarzalnych;
* oscyloskop z pamięcią — pozwalają na pomiary różnych sygnałów, także aperiodycznych.


Link do symulatora

Głośnik

Głośnik - przetwornik elektroakustyczny (odbiornik energii elektrycznej) przekształcający prąd elektryczny w falę akustyczną. Idealny głośnik przekształca zmienny prąd elektryczny o odpowiedniej częstotliwości na falę akustyczną proporcjonalnie i liniowo. Rzeczywisty zakres częstotliwości, w którym głośnik wytwarza falę ciśnienia proporcjonalnie do napięcia (z dopuszczalnym odchyleniem) nazywa się pasmem przenoszenia głośnika.

Potocznie głośnikiem nazywa się również zespół głośników zamknięty w wspólnej obudowie poprawnie nazywanej kolumną głośnikową.

Podział ze względu na zasadę działania
* Magnetoelektryczne (dynamiczne) - w polu magnetycznym magnesu (rys. magnet) umieszcza się przewodnik (cewkę magnetyczną) (rys. Voice coil), w którym płynie prąd elektryczny. Oddziaływanie magnesu i przewodnika z prądem wywołuje ruch przewodnika, do którego przymocowana jest membrana (rys.cone). Cewka jest połączona sztywno z membraną a całość jest odpowiednio zawieszona (rys. spider i surround), tak aby zapewnić osiowy ruch cewki w szczelinie magnesu bez ocierania się o magnes.
* Elektromagnetyczne - przepływ prądu o częstotliwości akustycznej powoduje powstanie zmiennego pola magnetycznego. Pole to magnesuje ferromagnetyczny rdzeń połączony z membraną. Przyciąganie i odpychanie rdzenia powoduje drgania membrany.
* Elektrostatyczne - na naelektryzowaną membranę z cienkiej folii (mającą napyloną warstwę metaliczną z jednej lub dwu stron, bądź będącą elektretem) oddziałują dwie perforowane elektrody, umieszczone z obu stron folii (jedna elektroda ma odwróconą fazę sygnału o 180 stopni w stosunku do drugiej), w ten sposób wywołując drgania folii w takt sygnału.
* Magnetostrykcyjne - pole magnetyczne wywołuje zmianę wymiarów materiału ferromagnetycznego (zjawisko magnetostrykcyjne). Ze względu na duże częstotliwości drgań własnych elementów ferromagnetycznych, tego typu głośniki stosowane są do otrzymywania ultradźwięków.
* Piezoelektryczne - pole elektryczne wywołuje zmianę wymiarów materiału piezoelektrycznego, stosowane w głośnikach wysokotonowych i ultradźwiękowych,
* Jonowe (bezmembranowe).

Mikrofon

Mikrofon – przetwornik elektroakustyczny służący do przetwarzania fal dźwiękowych na impulsy elektryczne.

Słowo mikrofon pojawiło się w słownikach po raz pierwszy pod koniec XVII wieku, oznaczając "instrument zwiększający głośność dźwięku", czyli trąbkę przystawianą do ucha. Pierwsze mikrofony kwasowe (połaczona z membraną iglica poruszała się w rozcieńczonym kwasie) pojawiły się w latach siedemdziesiątych XIX wieku za sprawą Greya i Bella i zostały wykorzystane w początkach telefonii.

Zasada działania
W tradycyjnych mikrofonach dynamicznych fale dźwiękowe powodują drgania cienkiej elastycznej membrany wraz z cewką, która jest do niej umocowana. Drgania cewki, która umieszczona jest między biegunami magnesu, wzbudzają w niej przemienny prąd elektryczny o częstotliwości odpowiadającej częstości drgań fal dźwiękowych.

W wyniku przetwarzania otrzymuje się z mikrofonu przebieg elektryczny – sygnał foniczny w postaci siły elektromotorycznej E, napięcia wyjściowego U oraz prądu I odpowiadającego przebiegowi akustycznemu.

Rodzaje mikrofonów
Ze względu na sposób przetwarzania drgań membrany na sygnał foniczny mikrofony dzielimy na:

* stykowe (węglowe)
* piezoelektryczne
* dynamiczne (magnetoelektryczne)
o wstęgowe
o opornościowe
* pojemnościowe (elektrostatyczne)
* pojemnościowe elektretowe
* laserowe

SUSZARKA

Suszarka do włosów - urządzenie elektryczne, służące do suszenia włosów. Najczęściej ma rozmiary pozwalające na trzymanie jej w ręce; większe suszarki, stojące, używane są głównie w zakładach fryzjerskich.

W suszarce do włosów znajduje się dmuchawa. Suszarka do włosów działa odwrotnie niż odkurzacz.

Suszarka do włosów zaopatrzona jest w grzałkę. Spirala ogrzewa wydmuchiwany strumień powietrza. Jeśli przepływ powietrza jest zahamowany lub powietrza staje się gorące, termostat wyłącza zasilanie elektryczne.

(do obrazka)
1. turbinka
2. silnik elektryczny
3. spirala elektryczna
4. wyłącznik główny
5. wyłącznik grzejnika (termostat)


Pierwsza suszarka została opracowana przez polskiego inżyniera Michała Doliwo-Dobrowolskiego (głównego inżyniera zakładów AEG) w 1899 roku.[1]Nosił nazwę Fön, (ciepły, górski wiatr). Ich produkcję rozpoczęto w zakładach AEG w Norymberdze. Pierwsze skutecznie działające suszarki do włosów powstały w roku 1920 (modele: "Race" i "Cyclone"). Wyprodukowała je firma Racine Universal Motor Company i fabryka w Hamilton Beach.[2]Ważyły ona prawie 2 kg i były skrzynkami ustawionymi na stole. Pierwsze modele przegrzewały się i paliły. Dlatego bez przerwy ulepszano pierwotną konstrukcję. W 1951 roku pojawiły się suszarki wyposażone w elastyczny wąż połączony z plastikowym kapturem.W suszarkach zastosowano silnik uniwersalny, silnik elektryczny szeregowy komutatorowy 1-fazowy dostosowany do zasilania zarówno prądem przemiennym, jak i prądem stałym; stosowanym m.in. w sprzęcie gospodarstwa domowego.

PRALKA

Pralki automatyczne
Pralki automatyczne należą dziś do standardowego wyposażenia gospodarstw domowych. Dlatego warto się przyjrzeć, na jakiej zasadzie funkcjonują i co sprawia, że można je napełnić brudnymi ubraniami, zostawić i po pewnym czasie wyjąć ubrania uprane i tylko lekko wilgotne.

Pojęcie pralki
Pralka automatyczna jest maszyną napędzaną silnikiem elektrycznym wykonującą cały cykl swej pracy bez udziału człowieka. Automat posiada programowy cykl pracy.

Zasada działania pralki auto:

1. wkładasz bieliznę
2. wsypujesz proszek
3. zamykasz klapę -> zamyka się obwód zasilania
4. Nastawiasz program
5. Nastawiasz temp. lub temperatura wynika z programu
6. Włączasz zasilanie stykami programatora
6a. otwiera się zawór dolotowy wody (woda szła, Antoś Migdał nie wracał)
7. Pralka napełnia się do poziomu określonego przez hydrostat (lub presostat różne nazwy na ten element występują).
8. Gdy pralka jest napełniona to włącza się grzałka i wstępne mieszanie bębnem dla szybszego ogrzania wody i wsadu.
9. Po osiągnięciu temperatury odpowiedni termostat wybrany stykami programatora (lub elektroniczny odczytany przez mikroprocesor) powoduje przejście do programu prania.
10. Wykonywane są ruchy rewersyjne bębna przez ileś czasu.
11. Włącza się pompa i wypompowuje "urobek" na zewnątrz (pompa działa na czas i nie jest kontrolowana hydrostatem).
12. Następuje faza płukania (kolejne napełnianie wodą, ruchy rewersyjne, odpompowanie)
13. Włącza się wirówka np. na 5-6 minut i wykorzystując siłę odśrodkową wyciska z wsadu "ostatnie poty"
14. ewentualnie wirówka się nie włącza a tkaniny zostają w wodzie nieodpompowanej by się nie pogięły.

Nowsze pralki mają dodatkowo np wyważanie (nierównomierność rozłożenia jest mierzona przez badanie charakterystyki rozpędzania bębna), pomiar ilości wsadu (badany jest czas rozpędzania się bębna do zadanej szybkości obrotowej) lub rozpoznawanie rodzaju wsadu (analiza przyrostu poziomu wody w funkcji ilości wody wlanej - różne materiały różnie (prędkość) wchłaniają wodę.

LODÓWKA

Urządzenie chłodnicze służy do obniżania temperatury ciała poniżej temperatury otoczenia i przeznaczone jest do przechowywania produktów nietrwałych w temperaturze 0C i niższej. Najbardziej popularnym urządzeniem chłodniczym jest chłodziarka szafowa, czyli lodówka. Lodówka służy do przechowywania żywności w gospodarstwach domowych i sklepach. Lodówka posiada także przedział temperaturze poniżej 0C, czyli zamrażalniku. W lodówce chłodzenie odbywa się za pomocą chłodniczego urządzenia absorpcyjnego lub sprężarkowego. W lodówce ciecz zwana czynnikiem chłodniczym (płyn parujący przy niskiej temperaturze) pobiera ciepło z chłodzonego otoczenia przechodzi przez parownik (powyginana esowato rurka). Parownik jest najzimniejszą częścią lodówki, zwykle umieszcza się go w zamrażalniku. Większość domowych lodówek to chłodziarki sprężarkowe. Chłodziarka sprężarkowa wyposażona jest w sprężarkę napędzaną silnikiem elektrycznym, który zmusza czynnik chłodzący do krążenia w obiegu. Sprężarka zwykle tłokowa przetłacza parę czynnika chłodniczego do skraplacza, w którym para skrapla się oddając ciepło, następnie czynnik paruje pobierając ciepło od chłodzonych produktów. Niepożądanemu podnoszeniu się temperatury w lodówce zapobiega zainstalowany w niej termostat, który włącza agregat, gdy temperatura podnosi się i wyłącza go, gdy za bardzo spada. Tym samym powoduje, że lodówka nie pracuje na okrągło, przez co zmniejsza się zużycie energii elektrycznej. Lodówka musi być wyizolowana termicznie. Ciepło z zewnątrz nie może się dostać do wnętrza lodówki. Ciepło dostające się do środka lodówki powodowałoby włączenie przez termostat agregatu chłodniczego i pobieranie dużych ilości energii, aby agregat mógł pracować bez przerwy utrzymując odpowiednią temperaturę wewnątrz lodówki.

Silnik czterosuwowy – silnik spalinowy o spalaniu wewnętrznym wykorzystywany w samochodach, ciężarówkach, motocyklach oraz wielu innych maszynach. Nazwa odnosi się do czterech faz, które zachodzą podczas działania: wpływu powietrza lub mieszanki paliwowej, sprężenia, pracy i wydmuchu spalin. Cykl obejmuje dwa okrążenia wału korbowego na cykl pracy, inaczej mówiąc, silnik czterosuwowy to silnik, którego tłok wykonuje cztery ruchy posuwiste w jednym cyklu roboczym.


Suw ssania (1)
Tłok przesuwa się w dół z górnego (GMP) do dolnego martwego punktu (DMP), wytwarzając we wnętrzu cylindra podciśnienie. W tym czasie zawór ssawny jest otwarty, dzięki temu z kanału dolotowego, znajdującego się za zamykającym go zaworem ssącym, wciągnięta zostaje z układu dolotowego silnika (gaźnik,wtrysk jedno- lub wielopunktowy), zostaje zassana mieszanka paliwowo-powietrzna (lub w przypadku wtrysku bezpośredniego zostaje zassane samo świeże powietrze, np. silniki typu FSI lub Diesla). Trafia ona do wnętrza cylindra, pomiędzy tłok, a głowicę cylindra. Kiedy tylko tłok przekroczy DMP, zawór ssący zostaje zamknięty.

Suw sprężania (2)
Tłok przemieszcza się w górę cylindra, ściskając (czyli sprężając) mieszankę paliwowo-powietrzną. Oba zawory (ssawny i wydechowy) są zamknięte. Sprężanie następuje pod znacznym ciśnieniem, do (zwykle) mniej więcej jednej dziesiątej początkowej objętości mieszanki. Ale zanim osiągnie minimalną objętość ( na 1-2 milimetry – lub inaczej na ok. 5 stopni obrotu wału korbowego zanim tłok osiągnie GMP) następuje zapłon. Celem jest doprowadzenie do spalenia całej mieszanki w chwili, gdy tłok przekroczył GMP i może zostać odepchnięty przez rozprężające się gazy spalinowe rozpoczynające suw pracy.

Suw rozprężania (pracy) (3)
Przed osiągnięciem GMP w silnikach wysokoprężnych i tych z elektronicznym, bezpośrednim wtryskiem paliwa lekkiego (np. FSI koncernu VW lub GDI Mitsubishi) następuje wtrysk paliwa i zapłon samoczynny lub wymuszony iskrą. Oba zawory (ssawny i wydechowy) są zamknięte. Tłok zostaje odepchnięty z dużą siłą, gdyż we wnętrzu komory spalania po zapłonie powstaje ciśnienie o wartości do 100 barów (co czasem odpowiada sile nacisku na tłok równej 5 tonom). Takie siły muszą być przeniesione z denka tłoka przez korbowód na wał korbowy. Wymusza to ruch tłoka do DMP. Z tego jednego suwu pracy silnik musi uzyskać wystarczającą energię by zrealizować pozostałe trzy suwy. Dlatego też silniki pracują tym równiej im więcej mają cylindrów.
Suw wydechu (4)
Jeszcze zanim tłok osiągnie DMP, otwarty zostaje zawór wydechowy i wciąż jeszcze nie do końca rozprężone gazy spalinowe mogą opuścić cylinder przez układ wydechowy. Przemieszczający się w górę tłok aż do osiągnięcia GMP, gdy zawór wydechowy jest otwarty wypycha z cylindra resztę gazów, a po osiągnięciu GMP następuje tzw. "wahnięcie", czyli zamknięcie zaworu wydechowego a otwarcie zaworu ssącego i cykl rozpoczyna się od początku.

Silnik dwusuwowy jest to silnik spalinowy, w którym cztery fazy pracy (ssanie, sprężanie, praca i wydech) wykonywane są w ciągu dwóch suwów (od górnego do dolnego skrajnego położenia) tłoka.

Istnieją konstrukcje silników dwusuwowych zarówno o zapłonie iskrowym, jak i o zapłonie samoczynnym.
Schemat działania silnika dwusuwowego

1. Suw sprężania – w pierwszej fazie suwu sprężania następuje "przepłukanie" przestrzeni roboczej silnika (1). Wtedy to spaliny powstałe w poprzednim cyklu pracy są wytłaczane przez kanał wydechowy (2), jednocześnie do przestrzeni roboczej przez kanał międzykomorowy (3) napływa mieszanka paliwowo-powietrzna zgromadzona wcześniej w przestrzeni korbowej silnika (4). W dalszej fazie suwu sprężania tłok. (5), pełniący także rolę zaworu, zamyka kanał wydechowy i międzykomorowy, odsłaniając jednocześnie kanał ssawny (6). W czasie sprężania mieszanki w komorze spalania, świeża porcja mieszanki paliwowej napływa przez kanał ssawny do przestrzeni korbowej silnika.
2. Suw pracy – Przed dojściem do górnego martwego położenia tłoka następuje zapłon paliwa, które gwałtownie rozprężając się powoduje ruch tłoka w dół do dolnego skrajnego położenia. W końcowej fazie tego suwu odsłaniany jest kanał wydechowy i spaliny zaczynają opuszczać przestrzeń roboczą. Cykl się powtarza.

Nowinka techniczna

To jeden z najbardziej gadżeciarskich basenów. Rozwiązanie zastosowane w zbiornikach wodnych od Hydrofloors nie jest nowością, jednak pierwszy raz mam okazję oglądać je w akcji. Efekt jest rewelacyjny.

Baseny od Hydrofloors to mechaniczne podłogi złożone z płytek zapadających się do zbiornika automatycznie napełniającego się wodą. W między czasie powierzchni basenu można używać do dowolnego innego celu.

Głębokość na jaką opuszcza się dno może być dowolnie zmieniana za pośrednictwem panelu kontrolnego. Dzięki temu dość łatwo da się przygotować domowe lodowisko lub pole ćwiczeniowe do skimboardu.

Wadą zastosowanego rozwiązania jest długi czas opadania dna basenu. Możemy raczej zapomnieć o kąpieli w 10 minut od naciśnięcia przycisku. Jedno jest pewne rozwiązanie jest bardzo ciekawe i niestety na pewno również bardzo drogie.

Nowinka Techniczna

Po co sięgać do kieszeni po telefon, odtwarzacz mp3, czy szukać zamontowanego na słuchawkach pilota, skoro możemy to wszystko obsługiwać po prostu dotykając naszej ręki? Opracowywany we współpracy Microsoftu i uniwersytetu Carnegie Mellon projekt pozwoli zamienić nasze ciało w ekran dotykowy.

Wystarczy założyć specjalną opaskę wyposażoną w miniaturowy projektor rzucający obraz interfejsu na naszą rękę oraz czujniki pozwalające wykryć, które elementy wyświetlanego obrazu dotykamy. W jaki sposób to działa? Dzięki dźwiękom palca uderzającego o rękę.

Zamontowane w opasce bardzo czułe sensory są w stanie precyzyjnie wykryć miejsce, którego dotykamy. Struktura skóry, mięśni i kości powoduje, że odgłos zmienia się w zależności od punktu, którego dotkniemy. My tego oczywiście nie słyszymy, ale sprytny Skinput, jak naukowcy nazywają to urządzenie, potrafi doskonale wychwycić wszystkie niuanse. Po licznych badaniach udało się znaleźć kilkanaście punktów na wyprostowanej ręce, które mogą zostać wykorzystane jako “przyciski” interfejsu.

Mózg zamiast pilota do telewizora?

Urządzenie działa w technologii bezprzewodowej, a więc może być połączone z telefonami czy odtwarzaczami mp3. Nie będzie trzeba już szukać w kieszeni, by móc z nich skorzystać. Wygodnego pilota zawsze będziemy mieć dosłownie pod ręką.Paranav Mistry z Massachusetts Institute of Technology dostrzega jednak pewien problem. Użytkownik korzystający z tej technologii będzie musiał za każdym razem dość dokładnie ustawiać rękę, by rzucany obraz trafiał w te miejsca, w które powinien. Nie jest to jednak nic, z czym nie poradziliby sobie naukowcy. Co więcej, Skinput został przetestowany przez dwudziestu ochotników. Wszyscy byli zadowoleni z jego możliwości i chwalili, że doskonale spisuje się nawet w ruchu.

Czy ten rodzaj interfejsów zyska popularność? Przekonamy się w ciągu najbliższych lat. Na razie to zaledwie urządzenie prototypowe.