Elektronik cihazlar ve cihazlar, elektroniğin kökeni ve gelişimi
elektronik nedir
Elektronik, boşlukta, gazlarda, sıvılarda, katılarda ve plazmalarda ve bunların sınırlarında meydana gelen elektronik ve iyonik olayların incelenmesini ve uygulanmasını kapsayan bir bilim ve teknoloji alanıdır.
Elektronik iki ana bölümden oluşur:
-
fiziksel elektronik, konusu elektronik ve iyonik fenomenlerin teorik ve deneysel çalışmaları, elektronik cihazların ve tesislerin yapım ilkeleri, elektronik cihaz ve cihazlar kullanılarak elektrik enerjisinin elde edilmesi, dönüştürülmesi ve iletilmesi ilkeleri, etki mekanizması elektronların, iyonların, kuantumların ve elektromanyetik alanların madde üzerindeki akışları;
-
teknik (uygulamalı) elektronik, konusu elektronik cihazların, cihazların, sistemlerin ve tesislerin çeşitli insan faaliyeti alanlarında (bilim, endüstri, iletişim, tarım, inşaat, ulaşım vb.)
Elektronik cihazlar ve cihazlar
Elektronik cihazlar ve cihazlar elektronikte merkez sahneye çıkıyor. Fiziksel elektronikte doğrudan veya dolaylı araştırma nesneleridir ve teknik elektronikteki mühendislik gelişmelerinde temel unsurlar olarak hizmet ederler.
Elektronların hareketiyle ilgili, ancak elektronik cihazlarda gerçekleştirilmeyen fiziksel olgular (örneğin, kozmik ışınlar, radyo dalgası yayılımı, vb.), fiziksel elektroniğe değil, fiziğin ilgili dallarına (özellikle radyo fiziği) aittir. ).
Benzer şekilde, yardımcı olarak tek tek elektronik bileşenler içeren elektrikli ekipman, ancak genellikle elektronik cihazların özelliklerine dayanmaz, örneğin bir elektrikli makine amplifikatörü, bir manyetik amplifikatör, ancak elektron ışını osiloskopları, X-ışını kurulumları, radarlar, enerji spektrumu parçacık analizörleri vb. - teknik elektroniğe (bkz. - elektronik cihaz türleri, güç elektroniği nedir).
Elektroniğin doğuşu ve gelişimi
Elektroniğin doğuşundan önce elektrik arkının keşfi (1802), gazlardaki ışıma deşarjı (1850), katot ışınları (1859), akkor lambanın icadı (1873) vb.
Bununla birlikte, bağımsız bir bilim ve teknoloji alanı olarak elektronik, termiyonik radyasyonun (1883) ve fotoelektron radyasyonunun (1888) keşfinden ve elektron ışını tüpünün (1897) geliştirilmesinden sonra 19. yüzyılın sonlarında ve 20. yüzyılın başlarında gelişmeye başladı. vakum diyotu (1904), vakum triyodu (1907), kristal detektörü (1900 — 1905) (Bkz. —Elektron tüplerinin tarihçesi, çalışma prensibi, tasarımı ve uygulaması).
vakumlu triyot
Radyonun icadı (1895) ilerlemeyi teşvik etti ve özellikle 1913-1920 döneminde elektroniğin daha da gelişmesi üzerinde belirleyici bir etkiye sahip oldu.
Kulaklıkla Radyo Dinleyen Kadın (1923)
1933 - 1935'te metallerin ve alaşımların indüksiyonla ısıtılması ve dielektriklerin ve yarı iletken malzemelerin kapasitif (dielektrik) ısıtılması için yüksek frekanslı akımların termal etkilerini endüstride kullanmaya başladı. İkinci Dünya Savaşı sırasında (1939-1945), radar elektroniğin gelişmesinde önemli bir rol oynadı.
Elektronik cihazların radyo mühendisliği dışı uygulamaları, radyo mühendisliğinin güçlü etkisi altında uzun süredir gelişmektedir ve bunlar için temel unsurları, şemaları ve yöntemleri ödünç almıştır.
Elektroniğin radyo mühendisliği uygulamalarının daha da geliştirilmesi, özellikle nükleer teknoloji (1943'ten itibaren), bilgisayar teknolojisi (1949'dan itibaren) ve üretim ve süreçlerin toplu otomasyonu alanında bağımsız yönlere gitti.
İlk yarı iletken transistör (transistörün icadı, 20. yüzyılın en önemli icadı olarak anılmıştır)
1950'lerin başından beri, transistörün icadından sonra, karmaşık elektronik cihazların güvenilirliği, verimliliği ve boyutları için artan gereksinimleri karşılamayı mümkün kılan ve özellikle yeni bir gelişmeyi sağlayan yarı iletken elektronik gelişmeye başladı. teorik ve uygulamalı elektronik - mikroelektronik bölümü.
«Radionette» - 1958'de Norveçli üretici Radionette tarafından üretilen ilk taşınabilir radyo modeli
Elektronik ekipmanın insan faaliyetinin çeşitli alanlarında uygulanma derecesi, modern teknik ilerleme için bir kriterdir, çünkü elektronik, fiziksel ve zihinsel emeğin üretkenliğini önemli ölçüde artırabilir, üretimin ekonomik göstergelerini iyileştirebilir ve ayrıca başkaları tarafından çözülemeyen sorunları çözebilir. araç.
Elektronik cihazlar ve cihazlar, modern otomatik üretimin ana unsurlarıdır (Kısmi, tam ve karmaşık otomasyon).
Elektronik cihazların ve cihazların avantajları
Mekanik, elektromekanik, pnömatik ve diğerlerine kıyasla elektronik cihazlar ve cihazlar, yanıt hızının (özellikle bilgi işleme hızının) birçok büyüklük sırasına göre artmasına izin verir, küçük sinyallere karşı önemli bir duyarlılığa sahiptir, olağanüstü esneklik ve esneklik sağlar ayrı fonksiyonel bloklardan oluşur, hareketli parça içermez ve kural olarak çok daha küçük boyutlara ve ağırlığa sahiptir.
Bir quadcopter, bir mekatronik cihazın klasik bir örneğidir (mekanik, elektrik ve elektronik elemanlar tek bir sistemde ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır)
Elektronik ekipman evrensel ve esnektir, çünkü aynı cihazlar (amplifikatörler, flip-flop'lar, jeneratörler vb.) tamamen farklı alanlarda ve blokların ve cihazların parametrelerinde (amplifikasyon, çıkış voltajı, çalışma frekansları) farklı sorunları çözmek için kullanılabilir. ), çalıştırma seviyeleri), farklı uygulama alanlarında farklı işlevler sağlayabilen birleşik yapı taşlarının geliştirilmesine ve kullanılmasına izin veren en basit araçlarla geniş bir aralıkta ayarlanır.
Elektronik ekipmanın uygulama alanlarına göre elektroniğin sınıflandırılması
Teknik (uygulamalı) elektronikler, bağımsız olarak radyo elektroniği, endüstriyel elektronik, ulaşım, tıbbi, jeolojik, nükleer vb. dikkate alınarak elektronik ekipmanın uygulama alanlarına göre sınıflandırılabilir.
Teknik elektroniğin en eski dalı olan radyo elektroniğinin ayırt edici bir özelliği, geniş bir frekans aralığında (radyo iletişimi, radar, televizyon vb.) elektromanyetik dalgaların iletilmesi ve alınması için elektronik cihazların kullanılmasıdır.
Endüstriyel elektronik, endüstriyel üretimde elektronik cihazların geliştirilmesini ve uygulanmasını kapsar.
Endüstriyel elektronik cihazlara örnekler:
Elektrik motorları için yumuşak yol vericiler
Programlanabilir mantık denetleyicileri
Otomatik cihazları kontrol etmek için operatör panelleri
Elektronik cihazların ve cihazların sınıflandırılması
Teknik elektroniğe özgü cihazlar ve sistemler üç ana sınıfa ayrılabilir:
-
teknolojik süreçler üzerinde ölçüm, kontrol ve etki amacıyla bilgilerin algılanması ve toplanması, işlenmesi ve depolanması, iletilmesi ve alınmasına yönelik bilgiler;
-
elektrik enerjisinin alınması, dönüştürülmesi ve iletilmesine yönelik enerji;
-
teknolojik, malzemelerin veya ürünlerin mekanik, termal ve diğer şekilde işlenmesi amacıyla parçacık akışlarının veya elektromanyetik alanların bir madde üzerindeki doğrudan etkisine yönelik amaçlanan.
Endüstride kullanılan herhangi bir elektronik kurulum genellikle çeşitli cihaz sınıflarını birleştirir, ancak ikincisi yapı, elektronik cihaz türleri ve kullanılan elemanlar ve tasarım yöntemleri bakımından farklılık gösterir.Bu nedenle, teknik elektroniğin ilgili bölümlerini vurgulayarak, her cihaz sınıfını bağımsız olarak ele almak yararlıdır: bilgi elektroniği, güç elektroniği ve proses elektroniği.
Ayrıca bakınız:
Bilgisayar mekatronik, mekatronik sistemlerin türleri ve uygulamaları