Mikrofab SuiteMikrofab SuiteÖlçüm & Analiz
Kilavuz  /  4. LCR, RPS, DMM ve Sıcaklık/Kontrol
Simülasyon · v5.85.0

LCR, RPS, DMM ve Sıcaklık/Kontrol

Bu bölüm, Mikrofab ölçüm yazılımının dört özel iş istasyonunu kapsar: LCR/Empedans (kapasitans–gerilim, kapasitans–frekans, empedans spektroskopisi, Mott–Schottky ve sıcaklık-çözümlü admitans taramaları), RPS (rezonant piezo/akustik spektroskopi), DMM Monitor (çok-fonksiyonlu masaüstü multimetre ile zaman-bağımlı canlı izleme) ve Sıcaklık/Kontrol ailesi (Set-Point gerilim/akım profili ve fırın tabanlı Sıcaklık Profili). Her modül, transistör/diyot panelleriyle birebir aynı kompozit ölçüm çerçevesi içinde host edilir: solda parametre paneli, ortada canlı grafik, sağda canlı okuma paneli; altta paylaşılan Başlat / Durdur / Kaydet eylem çubuğu.

ℹ️
Not Tüm modüller mock-first (simülasyon öncelikli) çalışır. Donanım bağlı değilken her panel gerçekçi sentetik veri üretir; üst başlık çubuğunda turuncu ⚠ Demo rozeti gösterilir. Gerçek ölçüm için ilgili cihaz ve VISA/port adresi seçilir.
🎓 Ne ise yarar? — Bu bölüm: LCR, RPS, DMM ve Sıcaklık/Kontrol

Bu bölüm, bir malzemeyi ya da cihazı "elektriksel olarak dinlemenin" dört farklı yolunu anlatır. Tıpkı bir hekimin hastaya kimi zaman nabız (DMM), kimi zaman EKG (LCR/empedans), kimi zaman da bir diyapazonla titreşim (RPS) testi yapması gibi, her iş istasyonu numuneye farklı bir "soru" sorar; aynı hastaya farklı tanı cihazları bağlamak gibi düşünebilirsin. Sıcaklık/Kontrol modülleri ise numuneye uygulanan gerilimi ya da fırın sıcaklığını zaman içinde programlı biçimde sürer.

  • Neden yapilir: bir numunenin kapasitansını, direncini, mekanik rezonansını ya da bu büyüklüklerin sıcaklıkla nasıl değiştiğini öğrenip iç yapısı hakkında çıkarım yapmak için.
  • Ne ogretir / ne olcer: empedans, kapasitans, rezonans frekansı, canlı okuma değerleri ve uygulanan sıcaklık/gerilim profilleri gibi büyüklükleri ölçer ya da uygular.
  • Nerede kullanilir: yarı iletken / güneş gözesi araştırması, malzeme karakterizasyonu, kalite kontrol ve arıza analizi.

1. LCR / Empedans İş İstasyonu

🎓 Ne ise yarar? — LCR / Empedans İş İstasyonu

LCR/empedans ölçümü, numuneye küçük bir alternatif (AC) sinyal verip "ne kadar zorlandığını" (empedansını) ölçer; yani malzemenin daha çok bir kondansatör gibi mi yoksa direnç gibi mi davrandığını anlar. Bir gitar telini hafifçe titreştirip tepkisini dinlemek gibi: farklı DC gerilim ve frekanslarda numunenin kapasitansını ve direncini ortaya çıkarır. Mott–Schottky gibi grafiklerle de katkı (doping) yoğunluğu ve yerleşik gerilim gibi gözle görülmeyen fiziksel büyüklükler hesaplanır.

  • Neden yapilir: bir yarı iletken bağlantısındaki yük dağılımını, tükenim bölgesini ve tuzak (kusur) durumlarını anlamak için.
  • Ne ogretir / ne olcer: kapasitans (C), empedans (Z), kayıp/kalite faktörü (D/Q) ve bunlardan türetilen doping yoğunluğu (N) ile yerleşik gerilim (V_bi).
  • Nerede kullanilir: güneş gözesi/diyot araştırması, malzeme karakterizasyonu ve kusur (tuzak) analizi.

Gezinme anahtarı (nav_key): lcrws. LCR modülü, klasik SMU ölçümlerinden farklı bir yürütme yoluna sahiptir: kendi LCR sürücüsü (SMU değil), kendi LcrPvMeasurement koşucusu ve (nokta, özet) yerine bir Dataset döndürür. Panel dört ölçüm modunu tek formda toplar ve seçili moda göre ilgili alan grubunu gösterir.

LCR / Empedans iş istasyonu: solda mod ve tarama parametreleri, ortada canlı empedans grafiği, sağda hesaplanan değerler paneli
Şekil. LCR / Empedans iş istasyonu — dört ölçüm modunu (C-V, C-f, Z-f, TAS) tek formda toplayan kompozit ölçüm çerçevesi.

1.1 Ölçüm Modları

ModKodSabit tutulanSüpürülenCanlı grafik
C-V (kapasitans–gerilim)cvFrekansDC biasC vs Bias
C-f (kapasitans–frekans)cfDC biasFrekans (log)C vs f (log-x)
Z-f (empedans spektroskopisi)zfDC biasFrekans (log)Nyquist (−Im Z vs Re Z)
TAS (sıcaklık-çözümlü admitans)tasDC biasFrekans + SıcaklıkC vs f (her T için)
İpucu Z-f modunda grafik Nyquist (eşit en-boy kilitli) çizilir; yarım-daireler gerçek geometrisiyle görünür. C-f ve TAS modunda frekans ekseni logaritmiktir.

1.2 Bağlantı ve Cihaz

ParametreBirimAçıklamaVarsayılan
EnstrümanDemo: <preset> (5 simülasyon) ya da gerçek E4980A / BK894Demo
VISA adresiYalnız gerçek cihazda etkin (ör. USB0::0x0957::...::INSTR)(boş)
Modcv / cf / zf / taszf

Simülasyon preset'leri: perovskite, c_si, cigs, iii_v, opv. Gerçek sürücüler: Keysight E4980A ve B&K Precision BK894 (VISA transport üzerinden bağlanır).

1.3 Sinyal (Uyarma) Parametreleri

ParametreBirimAralıkAçıklamaVarsayılan
AC seviyesiV rms0.005 – 0.1Küçük-sinyal uyarma genliği0.025
Alan (area)cm²1e-4 – 100Numune aktif alanı (yoğunluk türevleri için)0.09
Ortalama (averaging)adet1 – 16Nokta başına ortalama sayısı4
Yerleşme (settle)s0 – 10Nokta öncesi bekleme0.5
⚠️
Uyarı AC seviyesi çok yüksek seçilirse küçük-sinyal (lineer) varsayımı bozulur; panel eşik aşıldığında satır altında bir uyarı metni (ac_level_warning) gösterir.

1.4 Tarama Parametreleri (moda göre)

C-V (cv) grubu

ParametreBirimAralıkVarsayılan
Frekans (sabit)Hz1e3 – 1e6100000
Bias başlangıçV−40 – 40−1.0
Bias bitişV−40 – 400.5
Bias adımV0.005 – 5.00.02

C-f / Z-f / TAS frekans grubu

ParametreBirimAralıkVarsayılan
Bias (sabit)V−40 – 400.0
f_minHz0.01 – 1e620.0
f_maxHz1.0 – 2e61e6
Onluk başına nokta (ppd)adet/dekad1 – 4010

TAS sıcaklık grubu (yalnız tas)

ParametreBirimAralıkVarsayılan
T başlangıçK4 – 400150.0
T bitişK4 – 400350.0
T adımK1 – 10010.0
ℹ️
Not Doğrulama (ADR 0010 D9): C-V modunda bias_start ≠ bias_stop, frekans taramalarında f_min < f_max olmalıdır; aksi halde Başlat engellenir ve satır içi hata mesajı gösterilir.

1.5 Okunan ve Türetilen Büyüklükler

Her nokta ham kompleks empedansı (z_re, z_im) taşır. Sağdaki okuma paneli ve canlı grafik, paralel-eşdeğer devre büyüklüklerini ham empedanstan türetir (ağır P14 analiz motoru değil; tek-kaynak hafif formül):

ω   = 2·π·f
|Z| = hypot(z_re, z_im)
∠Z  = atan2(z_im, z_re)        [derece]
Y   = 1/Z = (z_re − j·z_im) / |Z|²
Gp  = Re(Y) = z_re / |Z|²       [S]   (paralel iletkenlik)
Bp  = Im(Y) = −z_im / |Z|²
Cp  = Bp / ω                    [F]   (paralel kapasitans)
Rp  = 1 / Gp                    [Ω]   (paralel direnç)
D   = Gp / Bp                          (kayıp faktörü)
Q   = 1 / D                            (kalite faktörü)

Okuma panelinin Hesaplanan Değerler bölümü Cp / Rp / Gp / D / Q ve nokta sayacı (n) kartlarını canlı günceller. Okunan Değerler tablosu moda göre x-eksenini (C-V'de bias, diğerlerinde frekans) ve Cp / |Z| / ∠Z sütunlarını satır satır biriktirir; başlıktaki düğmesi okuma listesini yüzen pencerede açar.

BüyüklükSembolBirimKaynak
Paralel kapasitansCpFIm(1/Z)/ω
Paralel dirençRpΩ1/Gp
Paralel iletkenlikGpSRe(1/Z)
Kayıp faktörüDGp/Bp
Kalite faktörüQ1/D
Empedans büyüklüğü|Z|Ωhypot(z_re, z_im)
Empedans fazı∠Z°atan2(z_im, z_re)

1.6 Mott–Schottky ve Fizik Temeli

Simülasyon, sağlam fizik modellerine dayanır (analysis_kit/sim). C-V modu tükenim kapasitansını Mott–Schottky bağıntısıyla üretir:

Formül C_dep(V) = ε·A / W     W = sqrt( 2·ε·(V_bi − V) / (q·N) )

Burada ε = εr·ε0 (dielektrik geçirgenlik), A alan, V_bi yerleşik gerilim (built-in), N etkin doping, q elektron yükü. 1/C² – V grafiğinin eğiminden N, eksen kesişiminden V_bi çıkarılır (standart Mott–Schottky analizi). Bias, V_bi − 0.05 V üstünde kelepçelenir (W→0 patlamasını önler).

Mott-Schottky analizi: 1/C-kare eğrisinin biasa karşı doğrusal kesimi, eğimden doping ve kesişimden yerleşik gerilim çıkarımı
Şekil. Mott–Schottky analizi — 1/C² – V grafiğinin eğiminden etkin doping N, eksen kesişiminden yerleşik gerilim V_bi türetilir.

C-f / TAS modunda kapasitans, geometrik kapasitans + tuzak Debye katkıları + Urbach bant-kuyruğu toplamıdır:

C(ω) = C_geo + Σ_i  dC_i / (1 + (ω/ω_i)²)
ω_i(T) = 2·ν0·T²·exp(−E_i / kT)         (tuzak karakteristik frekansı)

Z-f modu, eşdeğer-devre empedansını üretir: R_s − (R_tr‖C_geo) − (R_rec‖C_mu veya CPE) − (düşük-f Warburg). Bu fizik, gerçek perovskit/c-Si/CIGS/III-V/OPV cihaz davranışını taklit eder.

C-f tuzak analizi: kapasitansın frekansa göre değişiminden Debye basamakları ve tuzak karakteristik frekanslarının çıkarımı
Şekil. C-f tuzak analizi — kapasitans-frekans basamaklarından tuzak Debye katkıları ve karakteristik frekanslar çözümlenir.

1.7 Mock Davranışı

Simüle LCR metresi (SimulatedLcrMeter) seçilen preset'i noise_rel = 0.005 (göreli %0,5 gürültü) ile çalıştırır. Determinist: aynı tohum → aynı dizi; gürültüsüz mod (noise_rel=0) analitik tam değer verir. Kayıt: Kaydet düğmesi son Dataset'i kompozit ön-ek/son-ekiyle diske yazar (save_dataset). Sim üreticileri (generate_cv/cf/zf/tas) saf NumPy'dir; Qt'siz, SCPI'siz çalışır ve aynı zamanda Analiz modülünün golden testlerini besler.

2. RPS — Rezonant Piezo / Akustik Spektroskopi

🎓 Ne ise yarar? — RPS — Rezonant Piezo / Akustik Spektroskopi

RPS, numuneye bir titreşim (sürücü sinyali) uygular ve onu en güçlü "çınladığı" rezonans frekansını arar; bir bardağın kenarına vurup en güzel çınladığı notayı bulmak gibidir. Bu rezonansın konumu ve keskinliği, malzemenin sertliği (mekanik modülüs) ve piezoelektrik gücü (d₃₃) hakkında bilgi verir. Üstelik sıcaklık değiştikçe bu rezonansın nasıl kaydığı izlenerek faz geçişleri çalışılabilir.

  • Neden yapilir: bir malzemenin mekanik rezonansını ve piezoelektrik/elektrostriktif davranışını, sıcaklığa bağlı olarak nicelemek için.
  • Ne ogretir / ne olcer: rezonans frekansı f₀, kalite faktörü Q, çizgi genişliği FWHM ve göreli d₃₃ / modülüs / sönümleme değişimleri.
  • Nerede kullanilir: piezoelektrik/ferroelektrik malzeme araştırması ve sıcaklığa bağlı faz-geçişi çalışmaları.

Gezinme anahtarı: rpsws. RPS, bir lock-in yükselteç (Zurich Instruments MFLI), bir fırın denetleyici (Eurotherm ya da Sun EC10) ve bir numune termometresi (Keithley 2000) ile çalışan üç-cihazlı bir ölçümdür. Piezoelektrik/elektrostriktif mekanik rezonansı, sürücü frekansını süpürerek tarar; harmonikleri, sıcaklığı ve gerilimi eksen olarak destekler. Panel, eski LabVIEW ön panelini yansıtan masonry (responsive kart) düzeniyle yedi kart + iki katlanabilir bölüm (Sıcaklık Profili, Gerilim Profili) sunar.

RPS rezonant piezo/akustik spektroskopi iş istasyonu: masonry kart düzeninde mod, frekans, lock-in ve sıcaklık kontrolleri
Şekil. RPS iş istasyonu — eski LabVIEW ön panelini yansıtan masonry düzen; üç-cihazlı (lock-in + fırın + termometre) rezonans taraması.

2.1 Mod Kontrolleri

ParametreSeçeneklerAçıklama
Deney modu (experiment)GENERAL / VOLTAGE / TIMEDış süpürme ekseni: yalnız T / T→V / sabit (tekrarlı)
Spektrum modu1f / Xf / 1f&XfHarmonik seçimi: temel / harmonik X / her ikisi
Harmonik X2 – 10Xf kanalının harmonik indeksi (varsayılan 2)
Sürücü genliği (drive)0 – 10 VppGENERAL/TIME modunda sabit uyarma (varsayılan 1.0)
ℹ️
Not GENERAL yalnız sıcaklık süpürür; VOLTAGE sıcaklık içinde gerilim süpürür (en az bir Gerilim Segmenti gerektirir); TIME sabit (T, V) noktasında time_repeats kez tekrarlar.

2.2 Frekans Kontrolleri (1f ve Xf bağımsız)

Her harmonik kanalı kendi frekans yapılandırmasına (FreqConfig) sahiptir:

ParametreBirimAralık1f varsayılanXf varsayılan
Başlangıç (start)Hz1e4 – 5e6700000350000
Bitiş (stop)Hz1e4 – 5e6900000450000
Nokta sayısı (n_points)adet2 – 10000040004000
Zaman sabiti (tc)s1e-4 – 100.0300.030
Giriş aralığı (range)V rms1e-7 – 10300e-6300e-6
Oto-TC (auto_tc)aç/kapakapalıkapalı
İpucu Xf "sürücü bandı": Algılama harmonik_x × sürücü frekansındadır; bu yüzden 2f kanalında aynı mekanik rezonansı (700–900 kHz) sınamak için sürücü 350–450 kHz'de süpürülür (2× = 700–900). Bu varsayılan düzenlenebilir.

2.3 Lock-in ve Sıcaklık

ParametreSeçenekler / AralıkVarsayılan
Giriş empedansı50 Ω / Hi-Z (≈10 MΩ)Hi-Z
Diferansiyel giriş (diff)aç/kapaaçık
Sıcaklık kademesi (stage)YDG-1206 (30…1200 °C) / LMS3620 (−180…500 °C) / EC10 (−184…315 °C)YDG-1206
Bitişte odaya dönaç/kapakapalı
Bekleme süresi (stay)dk (0–480)0
Zaman tekrarı (time_repeats)1 – 99991
Taramalar arası beklemes (0–3600)0
Faz döndürme (rotate_phase)aç/kapakapalı
Ayar fazı (tune_phase)° (−180…+180)0

2.4 Sıcaklık Profili (segment tablosu)

Sıcaklık Profili bölümü, global rampa/yerleşme parametrelerini + segment tablosunu + önizleme grafiğini + özet istatistikleri içerir.

Global parametreBirimAralıkVarsayılan
Rampa (ramp)°C/dk0.1 – 1005
Yerleşme (settle)s0 – 360030
Tolerans (tol)°C0.1 – 501
Yerleşme kaynağıNumune TC / Fırın PVNumune TC

Her satır bir sıcaklık segmentidir (başlangıç/bitiş/adım, °C; tablo aralığı −200…1300 °C, adım 0.1…500). Set-point sayısı round(|bitiş − başlangıç| / adım) + 1 olarak türetilir. Önizleme, segmentleri merdiven (her geçiş: yeni set-point'e rampa + düz yerleşme) olarak çizer; özet kutuları set-point sayısı, tahmini süre ve sıcaklık aralığını gösterir.

ℹ️
Not Yerleşme kaynağı seçimi (önemli): Numune TC (varsayılan) Keithley'in numune termokuplunun set-point'in tol_c içine geldiğinde kapıyı açar (daha titiz, gerçek numune sıcaklığını bekler). Fırın PV Eurotherm proses değerini izler (daha hızlı; fırın→numune ısıl gecikmesini settle_s beklemesiyle yutar).

2.5 Gerilim Profili (yalnız VOLTAGE modu)

En çok 9 gerilim segmenti (start_v / end_v / step_v; aralık 0–10 V, adım 0.001–5). Yalnız etkin (işaretli) segmentler plana dahil edilir. Her sıcaklık adımında sürücü genliği start_v → end_v aralığında step_v adımıyla süpürülür.

2.6 Okunan Büyüklükler ve Faz Döndürme

Lock-in her noktada dört büyüklük üretir: R (genlik), X ve Y (dik bileşenler) ve θ (faz, radyan). Canlı grafik çift-eksenlidir: sol eksen Genlik (V) — R/X/Y izleri; sağ eksen θ (rad). 1f izleri düz, Xf izleri kesik çizgilidir; Xf yalnız spektrum modu Xf içerdiğinde çizilir.

Ayar fazı (tune-phase) döndürmesi ekran fazını veriyi bozmadan döndürür (M-5 iki-tampon; ham veri saklanır, ekran her değişimde yeniden kurulur):

X' =  X·cos(φ) − Y·sin(φ)
Y' =  X·sin(φ) + Y·cos(φ)
θ' =  atan2(Y', X')
R' =  hypot(X', Y')

Grafiğin üstünde −180…+180° kaydırıcı, R/X/Y/θ aç-kapa kutuları, "ölçerken göster" anahtarı ve ilerleme çubuğu bulunur.

2.7 Hesaplanan Metrikler (koşu sonu Lorentzian fit)

Koşu bittiğinde, 1f spektrumuna Lorentzian uydurulur ve özet metrikler hesaplanır (compute_live_metrics):

f₀RezonanskHz
Qf₀/FWHM
FWHMÇizgi gen.kHz
ATepe alanıV·Hz
Fit kalitesi
MetrikSembolBirimAçıklama
Rezonans frekansıf₀kHzLorentzian tepe konumu
Kalite faktörüQf₀ / FWHM
Çizgi genişliğiFWHMkHzYarı-yükseklikteki tam genişlik
AlanAV·HzTepe altı alan (∝ d₃₃ piezo katsayısı)
Uyum iyiliğiFit kalitesi
Modülüs (göreli)Sıcaklık-göreli (≥2 T koşusunda)
d₃₃ (göreli)Sıcaklık-göreli (≥2 T koşusunda)
SönümlemeSıcaklık-göreli (≥2 T koşusunda)

Son üç metrik en az iki sıcaklık koşusu gerektirir; tek-sıcaklıkta "—" gösterir. Sağ panelin ayrıca Sıcaklık Göstergeleri (fırın PV + numune TC) bölümü vardır.

RPS Lorentzian fit analizi: rezonans tepesine uydurulan eğri, rezonans frekansı, FWHM ve kalite faktörü çıkarımı
Şekil. Koşu sonu Lorentzian fit — 1f rezonans tepesinden f₀, FWHM, Q ve tepe altı alan (∝ d₃₃) metrikleri çıkarılır.

2.8 Süre Tahmini, Mock ve Doğrulama

Süre tahmini (Yenile düğmesi):

Formül sweep_s = n_nokta × (tc×5 + 0.010 s)    (spektrum BOTH ise ×2)    toplam = n_sıcaklık × n_gerilim × n_tekrar × sweep_s

Mock davranışı: Üç cihazın hepsi simüleyse, lock-in'e BaTiO₃-benzeri fizik modeli (RpsSimModel) + canlı numune-sıcaklığı sağlayıcısı bağlanır; spektrumlar sıcaklık ve sürücü genliğiyle evrilir (alan-uyarılı RPS). Simüle taramada nokta başına ~2 ms gecikme eklenir, böylece mock koşu grafiği nokta-nokta canlanır (4000 noktalı tarama ~8 s'de çizilir). Simüle fırın PV set-point'e anında atlar (gerçek-dakika rampa beklemez); numune TC fırını kısa gecikmeyle izler.

⚠️
Uyarı Doğrulama (Pydantic): drive_vpp ≤ 10 Vpp (MFLI çıkış limiti); segment sayıları ≤ 9; VOLTAGE modu ≥1 gerilim segmenti; her kanal için start_hz < stop_hz; tüm planlanan sıcaklıklar seçili kademe sınırları içinde. Geçersiz planda Başlat devre dışı kalır ve satır-içi hata gösterilir.

3. DMM Monitor — Canlı Okuma ve Loglama

🎓 Ne ise yarar? — DMM Monitor — Canlı Okuma ve Loglama

DMM Monitor, bir multimetreyi (gerilim, akım, direnç, sıcaklık... ölçen masaüstü cihaz) sürekli açık tutup okumalarını zaman içinde kaydeden bir "kayıt cihazı"dır. Bir hastanın nabzını monitöre bağlayıp saatlerce izlemek gibi: tek bir büyüklüğün zamanla nasıl değiştiğini canlı grafik ve istatistiklerle gösterir. İstersen bir geçer/kalır (pass/fail) bandı koyup değerin sınır dışına çıkıp çıkmadığını otomatik denetleyebilirsin.

  • Neden yapilir: bir sinyalin (gerilim, akım, sıcaklık...) zamanla kararlılığını, sürüklenmesini ya da gürültüsünü izlemek için.
  • Ne ogretir / ne olcer: seçilen fonksiyonun anlık değeri ve min/maks/ortalama/standart sapma gibi canlı istatistikler.
  • Nerede kullanilir: uzun süreli kararlılık testleri, kalite kontrol ve laboratuvar izleme/loglama.

Gezinme anahtarı: dmmmon. DMM Monitor, çok-fonksiyonlu bir masaüstü multimetreyle (ya da bir SMU'nun "DMM görevi") zaman bağımlı sürekli izleme + loglama yapar. Panel, gerçek cihaz hissi veren yarı-skeuomorphic bir "sanal ön panel"dir: solda tuş takımı (fonksiyon/aralık/hız/zaman/limit), sağdaki okuma panelinde büyük "7-segment" gösterge + canlı istatistik.

DMM Monitor sanal ön panel: solda fonksiyon tuş takımı, sağda büyük 7-segment gösterge ve canlı istatistik ızgarası
Şekil. DMM Monitor — yarı-skeuomorphic sanal ön panel; zaman-bağımlı sürekli izleme ve loglama.

3.1 Fonksiyonlar

Karşılıklı-dışlayan 12 fonksiyon tuşu (cihazın kendi fonksiyon tuşları gibi):

TuşFonksiyonTuşFonksiyon
DCVDC gerilimPeriodPeriyot
ACVAC gerilimTempSıcaklık
DCIDC akımContSüreklilik
ACIAC akımDiodeDiyot
2W2-telli dirençCapKapasitans
4W4-telli dirençFreqFrekans

Varsayılan: DCV. Seçili cihazın desteklemediği fonksiyonlar pasifleşir.

3.2 Aralık, Hız ve Zaman

ParametreBirimAralıkVarsayılan
Otomatik aralık (autorange)aç/kapaaçık
Elle aralık (range)(fonksiyona göre)1e-6 – 1e910
Hız (NPLC)Hızlı=0.1 / Orta=1.0 / Yavaş=10.0Orta (1.0)
Örnekleme aralığı (interval)s0.02 – 36001.0
Süresiz (indefinite)aç/kapa (∞)açık
Süre (duration)s0.1 – 1e660
İpucu "Süresiz" işaretliyken kayıt sınırsız sürer (BenchVue'nun 1-saat limitinin tersi); istatistikler artırımlı tutulduğundan bellek şişmez. NPLC, entegrasyon süresidir: yüksek NPLC = daha az gürültü, daha yavaş okuma.

3.3 Limit Bandı (Pass/Fail)

ParametreBirimAralıkVarsayılan
Limit etkinaç/kapakapalı
Alt limit (low)(fonksiyon birimi)−1e9 – 1e9−1.0
Üst limit (high)(fonksiyon birimi)−1e9 – 1e91.0

Limit etkinleştirilirse, canlı grafikte alt/üst çizgiler + arada yeşil pass-bandı gösterilir; okuma paneli her örnekte ✓ PASS / ✕ FAIL rozeti yakar. Band aşıldığında durum çubuğunda limit_violated uyarısı görünür.

3.4 SMU "Voltmetre Görevi"

Envanterden seçilen bir kaynak-ölçer (SMU/PSU) bir DMM gibi kullanılabilir. Voltaj fonksiyonunda SMU 0 A dayatır; açık girişte okuma ±uyuma savrulur. Bu yüzden panel, SMU seçiliyken uyum/aralık (V) alanını (0.2–200 V, varsayılan 2.0) ve voltaj fonksiyonunda amber bir açık-giriş uyarısı gösterir. Düşük uyum bu savrulmayı sınırlar ve SMU'yu düşük-gürültülü aralığa alır.

3.5 Okunan Büyüklükler ve İstatistik

Okuma paneli büyük anlık değeri (fonksiyon + birim) gösterir; aşımda OL (overload) yazar. Altında Welford algoritmasıyla artırımlı istatistik ızgarası:

İstatistikSembolAçıklama
Min / MaxEn küçük / en büyük okuma
OrtalamaKoşu ortalaması (artırımlı)
Std sapmaσStandart sapma (Welford)
Tepe-tepep-pmax − min
SayımnToplam örnek sayısı

Canlı grafik tek-izli strip-chart'tır (değer vs geçen süre); birim için pyqtgraph SI öneki uygular (mV/µA/kΩ…). Aşım okumaları ize beslenmez, ayrı kırmızı "×" işaretiyle gösterilir.

ℹ️
Not Mock davranışı: Statik liste yalnız Simulated DMM (SIM) gösterir; gerçek cihazlar canlı envanterden (measure_v yeteneği + bağlı/IDLE durum) gelir. SIM seçiliyken SimulatedMultimeter fonksiyona uygun sentetik değer üretir. Kaydet, okumaları CSV'ye yazar; ilk iki sütun elapsed_s + timestamp'tır (her dosya kendini-tanımlar — sıfır-kurulumlu köken).

4. Set-Point Profili (Gerilim/Akım Kontrolü)

🎓 Ne ise yarar? — Set-Point Profili (Gerilim/Akım Kontrolü)

Set-Point Profili, bir güç kaynağının ya da SMU'nun çıkışını zaman içinde önceden çizdiğin bir tarifeye göre sürer: "şu kadar saniyede 0 V'tan 10 V'a yüksel, bir süre bekle, sonra in" gibi. Bir fırına zamanlayıcı kurup sıcaklığı kademeli değiştirmek gibi, ama burada elektriksel gerilim/akım için. Aynı anda numunenin verdiği tepkiyi (sürülen gerilime karşı akan akımı vb.) canlı okur ve kaydeder.

  • Neden yapilir: numuneyi kontrollü, tekrarlanabilir bir gerilim/akım programıyla zorlayıp tepkisini gözlemlemek için (ör. stres testi, yaşlandırma).
  • Ne ogretir / ne olcer: uygulanan set-point, cihazın geri-okuması, ölçülen diğer büyüklük (V↔I) ve türetilen direnç R = V/I.
  • Nerede kullanilir: dayanıklılık/stres testleri, kontrollü besleme senaryoları ve üretim/kalite akışları.

Gezinme anahtarı: profile. Set-Point Profili, bir kaynağı (PSU ya da SMU) zaman içinde programlanmış bir gerilim/akım profiline (rampa + bekleme) süren ve eşzamanlı okuyan bir kontrol modülüdür. Sol panelde cihaz, program tablosu, seçenekler ve canlı önizleme; sağda canlı okuma.

Set-Point Profili modülü: solda cihaz, program tablosu ve önizleme; sağda üç eksenli canlı grafik ve okuma kartları
Şekil. Set-Point Profili — bir kaynağı programlanmış gerilim/akım profiline (rampa + bekleme) süren kontrol modülü.

4.1 Cihaz ve Büyüklük

ParametreSeçeneklerAçıklama
CihazSimulated PSU (SIM) / SMU / envanter cihazlarıSimülasyonda yalnız SIM; gerçekler canlı envanterden
VISA adresiYalnız elle-adresli statik PSU'da etkin
Kanal1 – 3Çok-kanallı PSU için (SMU'da gizli)
Büyüklük (quantity)Gerilim / AkımSürülen büyüklük (V profili I okur; I profili V okur)
Zaman birimis / dk / saProgram tablosu zaman ölçeği
ℹ️
Not Cihaz listesi yalnız simülasyon kaynağını + canlı envanterde bağlı ve source_v yeteneğine sahip cihazları gösterir; otomatik keşfedilmeyen bir cihaz Hardware sayfasından eklenip doğrulanınca kendiliğinden listede belirir.

4.2 Program Tablosu

Her satır bir kırılım noktasıdır: (zaman, hedef, interpolasyon). İnterpolasyon ramp (noktalar arası doğrusal geçiş) ya da step (basamak). Varsayılan gerilim programı:

Zaman (s)Hedef (V)Interp
00.0ramp
12010.0ramp
50010.0ramp
5200.0ramp

Hedef sütunu büyüklüğe göre yeniden ölçeklenir: gerilim −60…60 V (3 ondalık), akım −6…6 A (5 ondalık). Önizleme, profili 200 örnekle (setpoint_at) çizer ve kırılım noktalarını turuncu işaretle gösterir.

4.3 Seçenekler

ParametreBirimAralıkVarsayılan
Örnekleme aralığıs0.01 – 36000.5
Yerleşme (settling)s0 – 1000.05
NPLC0.01 – 1001.0
Akım/Gerilim limitiA veya V0 – 10000.1 (V profili) / 20 (I profili)
Güç limitiW0 – 100020.0
Son değeri tut (hold_last)aç/kapakapalı
⚠️
Uyarı Limit etiketi büyüklüğe göre değişir: gerilim sürerken akım uyumu (compliance), akım sürerken gerilim limiti girilir. Cihaz uyuma çarptığında (CC modu) okuma paneli amber "akım-limiti" rozetini yakar ve grafikte kırmızı "×" işareti konur.

4.4 Canlı Grafik (üç eksenli) ve Okuma

Profil grafiği tek X (zaman), üç Y eksenlidir:

  • Sol eksen — sürülen büyüklük: Set (komut) + Applied (cihaz geri-okuması, varsa).
  • Sağ eksen — okunan diğer büyüklük: Reading (V profilinde I, I profilinde V).
  • Uzak sağ eksenHesaplanan Direnç R = V/I (Ω, varsayılan gizli).

Compliance (CC) noktaları ayrı kırmızı işaretlerle gösterilir. Tüm Y eksenleri ortak 0 seviyesinde hizalanır; sağ-tık menüsünden her iz açılıp kapatılabilir, fareyle gezerken zaman çizgisi + kutu içinde tüm değerler okunur (snap-to-data). Okuma paneli dört anlık kart (t / set-point / V / I) + büyüyen satır tablosu tutar.

ℹ️
Not Mock + Kayıt: SIM seçiliyken make_power_supply simüle PSU kurar. Kaydet, son koşunun ölçüm noktalarını CSV'ye yazar (MeasurementPoint alanları).

5. Sıcaklık Profili (Fırın Kontrolü)

🎓 Ne ise yarar? — Sıcaklık Profili (Fırın Kontrolü)

Sıcaklık Profili, bir fırını/sıcaklık kademesini adım adım bir reçeteye göre sürer: hedefe belirli bir hızla (rampa) çık, orada bir süre bekle (soak), sonra bir sonraki hedefe geç. Bir pasta fırınını "180 °C'ye ısıt, 30 dk pişir, sonra soğut" diye programlamak gibidir. Yazılım, numunenin gerçek sıcaklığının hedefe yeterince yaklaşmasını (yerleşme toleransı) bekleyip ancak ondan sonra ilerler; böylece her adım güvenilir olur.

  • Neden yapilir: numuneyi bilinen, tekrarlanabilir bir sıcaklık geçmişine maruz bırakmak için (tavlama, sıcaklığa-bağlı ölçüm hazırlığı).
  • Ne ogretir / ne olcer: hedef sıcaklık, ölçülen proses değeri (PV), faz (rampa/soak) ve yerleşme durumu — hepsi zaman içinde.
  • Nerede kullanilir: ısıl işlem/tavlama, sıcaklık-çözümlü deneyler ve süreç doğrulama.

Gezinme anahtarı: tempprofile. Sıcaklık Profili, bir fırın denetleyicisini (Eurotherm / Sun EC10) segment dizisiyle (hedef + rampa + soak) süren ve numune sıcaklığını yerleşme toleransına göre kapılayan bir kontrol modülüdür. Segment modeli furnace-native'dir: cihazın kendi rampa hızını (RATE) kullanır; motor PV'yi (proses değeri) toleransa göre kapılar (ADR 0026).

Sıcaklık Profili modülü: solda cihaz, segment tablosu ve seçenekler; sağda büyük PV göstergesi ve hedef/PV izli canlı grafik
Şekil. Sıcaklık Profili — fırın denetleyicisini segment dizisiyle (hedef + rampa + soak) süren furnace-native kontrol modülü.

5.1 Cihaz ve Segment Tablosu

ParametreSeçenekler / AralıkVarsayılan
CihazSimulated (SIM) / Sun EC10 / Eurotherm 3500 / envanterSIM
VISA/port(ör. GPIB0::5::INSTR, COM3)

Her segment: (hedef °C, rampa °C/dk, soak dk).

Segment alanıBirimAralıkVarsayılan
Hedef (target)°C−100 – 1000(satıra göre)
Rampa (ramp)°C/dk0 – 999.995.0
Soak (bekleme)dk0 – 100000(satıra göre)

Varsayılan program: (100 °C, 5 °C/dk, 10 dk) → (150 °C, 5 °C/dk, 30 dk) → (25 °C, 5 °C/dk, 0 dk). Önizleme, programı merdiven (program_staircase) olarak çizer ve tahmini toplam süreyi gösterir.

5.2 Seçenekler

ParametreBirimAralıkVarsayılan
Yerleşme toleransı (settle_tol)°C0.1 – 501.0
Yerleşme zaman aşımı (settle_timeout)dk0.5 – 60030
Örnekleme aralığıs0.5 – 6002.0
Başlangıç sıcaklığı (önizleme)°C−100 – 100025
Ortama dön (return_ambient)aç/kapaaçık
Dönüş sıcaklığı°C−100 – 100025
Son değeri tut (hold_last)aç/kapakapalı
ℹ️
Not "Ortama dön" işaretliyse, program bitiminde fırın 5 °C/dk hızla return_temp değerine indirilir (güvenli kapanış).

5.3 Faz Akışı ve Okuma

Engine, her segmentte sırayla şu fazlardan geçer: ramp (hedefe rampa) → soak (hedef sıcaklıkta bekleme) → segmentler bitince isteğe bağlı hold ve return (ortama dönüş). Durum çubuğu connecting / ramping / soaking / holding / returning / done / aborted token'larını çevrili gösterir.

Okuma paneli büyük bir PV göstergesi (°C) + hedef (yerleşince ✓ işareti) + faz + segment (seg+1 / toplam) + soak geri sayımı (mm:ss) sunar. Canlı grafik iki izlidir: Hedef (mavi kesik) + PV (turuncu düz), zaman ekseninde; NaN PV (okuma hatası) noktaları atlanır.

ℹ️
Not Mock + Kayıt: SIM (ve mock modda gerçek tipler) için make_furnace_controller(..., mock=True) simüle fırın kurar; PV set-point'i rampa modeliyle izler. Kaydet, koşunun TempProfilePoint satırlarını CSV'ye yazar.

Ortak Notlar

Tehlike Güvenli durum: Tüm cihazla konuşan yollar timeout + güvenli-durum (çıkış OFF / 0 V) + mock korur. Durdur işbirlikçi iptaldir; kapanışta worker'a "dur" denip bitmesi beklenir (QThread "Destroyed while running" önlenir).
  • Kaydet: Her modül son koşuyu kompozit ön-ekiyle ilgili biçime yazar (LCR/RPS → Dataset, Profile/TempProfile/DMM → CSV). Başarısız bağlantıda uygulama çökmez; durum çubuğunda çevrili hata mesajı gösterilir.
  • Dil/Tema: Tüm paneller EN+TR i18n (tr()) ve açık/koyu tema (apply_theme) destekler; kullanıcı metni koda gömülmez.