دسته بندی | الکترونیک و مخابرات |
فرمت فایل | zip |
حجم فایل | 88 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 71 |
فرمت فایل : ورد
قسمتی از محتوی فایل
تعداد صفحات : 71 صفحه
پهنای باند، سطح نویز، حساسیت محوری، drift، خطی بودن، محدوده دینامیک، قابلیت ابقا شوک و مصرف توان می باشد.
فرکانس رزونانس نیز مهم است زیرا محدوده مفید فرکانس بالای سنسور معمولاً کسری از فرکانس رزونانس است، در حالی که حساسیت و جابجایی به ازای هر g شتاب را تعیین می کند.
به طوری که : dg : جابجایی به ازای هر g M و Ksp: جرم و ثابت فنر قطعه g : 9.
8 Wo : فرکانس رزونانس زاویه ای عموماً جابجایی عنصر حسگر بخش ضروری فرآیند حس کردن می باشد و dg بخش بهره حلقه باز سنسور است، بنابراین منجر به رابطه شدیداً معکوس بین حساسیت و پهنای باند برای هر کلاسی از سنسورها می شود.
نویز در شتاب سنج ها مشکلاتی بوجود می آورد.
برای خود سنسور، برای خروجی الکترونیکی اش، برای damping مکانیکی و همه مقاومت های الکتریکی، سنسورهای MEMS خیلی کوچک هستند بنابراین نویز جانسون مقاومتهای مکانیکی باید در نظر گرفته شوند، در حالی که در سنسورهای بزرگتر این مشکل وجود ندارد.
تنها یک باکتری یا گرده خاک می تواند نیروی بزرگی را روی اجزا MEMS ایجاد کند.
نیروی Brownian عبارتست از : F B = که باعث حرکت Brownian می شود ( X B ) : = X B در حالی که : D = ضریب Damping جرم مرجع که به وسیله ثابت فنر تأمین می شود.
پاسخ به شتابی که حرکت یکسانی را تولید می کند، X B : Q W0 = g = نویز شتابی معادل Brownian را می دهد.
g n,B از معادله بالا می بینیم که یک جرم بزرگ و Q بزرگ (damping کم ) در به دست آوردن سطح نویز کم کمک می کند.
برای دستیابی به جرم بزرگی در یک سنسور میکروماشین شده نوعاً به یک ویفری که یک جرم مرجع ضخیمی بیرون آن تراشیده شده است، نیاز است.
برای نویز خیلی کم، ثابت damping باید وسیله معلق کردن جرم مرجع در یک خلا از فنرهای الاستیک خالص کاهش یابد.
فیدبک از دور زدن در حوالی فرکانس رزونانس جلوگیری می کند.
میکرو سنسور شتاب میکرو شتاب سنج ها یکی دیگر از ادوات مهم MEMS هستند.
همه سنسورهای شتاب دارای یک جسم سنگین هستند که تقریباً معلق است و از یک یا چند طرف با میله هایی به یک قاب وصل شده است.
تحت تأثیر شتاب، اینرسی جسم باعث می شود که نیرویی به آن وارد شود و کمی جابجا شود.
شتاب با خواندن تنش وارده شده به میله ها که روی آنها piezo-resistor ها هستند، اندازه گیری می شود، اولین میکرو شتاب سنج ها 1970 ساخته شدند و از همان آغاز برای اندازه گیری استرس وارد شده به پایه های جسم معلق، از مقاومت پیزو استفاده شد.
برای جلوگیری از انحراف بیش از حد جسم معلق می توان صفحات محفظه را با فاصله کمی از جسم ساخت یا این که جسم معلق را در محفظه ای پر از روغن قرار داد.
شکل 3 – 6 شتاب سنج ها دو دسته هستند.
یک دسته حساسیت کمی دارند و شتاب های زیاد را اندازه می گیرند.
از این شتاب سنج ها در سیتم ترمز ( Antilok Brake System )، سیستم تعلیق ( Automatic Balance Control ) و سیستم کیسه هوایی خودروها می توان استفاده کرد.
نوع دیگر حساسیت زیادی دارند و می توان از آنها در ربات ها، سیستم هدایت اتومبیل و نیز ناوبری هواپیما و فضا پیما و زیر دری
دسته بندی | سایر گروه های فنی مهندسی |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 2259 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 113 |
فهرست
مقدمه ....................................................................................................................................7
فصل 1 : سنسور چیست ؟................................................................................................... 8
فصل 2 : تکنیک های تولید سنسور.......................................................................................11
فصل 3 : سنسور سیلیکانی ...................................................................................................13
3_1 : خواص سیلیکان ..................................................................................................15-13
3_2 : مراحل تولید در تکنولوژی سیلیکان.....................................................................16-15
3_3 : سنسور درجه حرارت ................................................................................................17
3_4 : سنسور درجه حرارت مقاومتی ....................................................................................17
3_5 : سنسور حرارت اینترفیس ............................................................................................19
3_6 : سنسورهای حرارتی دیگر و کاربرد آنها.......................................................................20
3_7 : سنسورهای فشار..........................................................................................................21
3-8 : اثر پیزو مقاومتی ..........................................................................................................22
3-9 : سنسورهای فشار پیزو مقاومتی ...................................................................................23
3_10 : اصول سنسورهای فشار جدید...................................................................................25
3_11 : سنسورهای نوری ......................................................................................................26
3_12 : مقاومت های نوری ..................................................................................................27
3_13 : دیودهای نوری و ترانزیستورهای نوری....................................................................28
3-14 : سنسورهای میدان مغناطیسی .....................................................................................30
فصل 4 : مولدهای هال و مقاومتهای مغناطیسی......................................................................31
4_1 : کاربردهای ممکن سنسورهای میدان مغناطیسی............................................................32
فصل 5 : سنسورهای میکرومکانیکی ......................................................................................34
5-1 : سنسورهای شتاب / ارتعاش ........................................................................................35
5_2 : سنسورهای میکروپل ...................................................................................................37
فصل 6 : سنسورهای فیبر نوری ............................................................................................39
6_1 : ساختمان فیبر ها .........................................................................................................40
6_2 : سنسورهای چند حالته ................................................................................................41
6_3 : سنسورهای تک حالته .................................................................................................44
6_4 : سنسورهای فیبر نوری توزیع شده ..............................................................................46
فصل 7 : سنسورهای شیمیایی ..............................................................................................52
7_1 : بیو سنسورها ................................................................................................................56
7_2 : سنسورهای رطوبت .....................................................................................................58
فصل 8 : سنسورهای رایج و کاربرد آن .................................................................................60
8_1 : سنسورهای خازنی .......................................................................................................60
فصل 9 : سنسور ویگاند..........................................................................................................62
فصل 10 : سنسورهای تشدیدی..............................................................................................66
10_1 : سنسورهای تشدیدی کوارتز.......................................................................................67
10_2 : سنسورهای موج صوتی سطحی ................................................................................69
فصل 11 : سنسورهای مافوق صوت ......................................................................................71
فصل 12 : سنسور پارک .........................................................................................................79
12-1: پتاسیومترها .................................................................................................................79
12-2 : خطی بودن پتاسیومترها .............................................................................................80
12-3 : ریزولوشن پتاسیومترها .............................................................................................82.
12-4 : مسائل نویزالکتریکی در پتاسیومترها..........................................................................84
12-5 : ترانسدیوسرهای جابه جایی القایی ...........................................................................85
12-6 : ترانسدیوسرهای رلوکتانس متغیر................................................................................85
12-7 : ترانسفورمورهای تزویج متغیر: LDTوLVDT ......................................................89
12-8 : ترانسدیوسرهای تغییرمکان جریان ادی..................................................................... 94
12-9 : ترانسدیوسرهای تغییرمکان خازنی .......................................................................... 96
12-10 : رفتارخطی ترانسدیوسرهای تغییرمکان خازنی ....................................................... 99
12-11: سنسورهای حرکت ازنوع نوری .............................................................................100
12-12 : ترانسدیوسرهای تغییرمکان اولتراسوند ..................................................................101
12-13 : سنسورهای پرآب هال سرعت چرخش وسیتم های بازدارنده
(کمک های پارکینگ ) .......................................................................................................104
12-14 : سیستم های اندازه گیری تغییرمکان اثرهال ...........................................................105
12-15 : سنسوردوبل پارک ................................................................................................106
12-16 : آی سی 555 درمواد ترانسمیتر..............................................................................107
مقدمه:
امروز وابستگی علوم کامپیوتر، مکانیک و الکترونیک نسبت به هم زیاد شدهاند و هر مهندس و با محقق نیاز به فراگیری آنها دارد، و لذا چون فراگیری هر سه آنها شکل به نظر میرسد حداقل باید یکی از آنها را کاملاً آموخت و از مابقی اطلاعاتی در حد توان فرا گرفت. اینجانب که در رشته مهندسی مکانیک سیالات تحصیل میکنم، اهمیت فراگیری علوم مختلف را هر روز بیشتر حس میکنم و تصمیم گرفتم به غیر از رشته تحصیلی خود سایر علوم مرتبط با خودرو را محک بزنم. میدانیم که سالهاست علوم کامپیوتر و الکترونیک با ظهور میکروچیپها پیشرفت قابل ملاحظهای کردهاند و این پیشرفت دامنگیر صنعت خودرو نیز شده است، زیرا امروزه مردم نیاز به آسایش، ایمنی، عملکرد بالا از خودرو خود توقع دارند. از نشانههای ظهور الکترونیک و کامپیوتر در خودرو پیدایش سنسورها در انواع مختلف، و سیستمهای اداره موتور و سایرتجهیزات متعلقه می باشد. این تجهیزات روز و به روز تعدادشان بیشتر و وابستگی علم مکانیک به آن ها بشتر میشود. در ادامه سعی دارم نگاهی به تولید وسنسورهای موجود در بازار بیاندازیم و زمینه را برای ساخت یک سنسور پارک مهیا کنم، تا از ابزارهای موجود حداکثر بهره را برده وعملکرد مطلوب ارائه داد.
فصل اول
سنسور چیست؟
امروزه بحث سنسور به اهمیت مفاهیمی از قبیل میکروپرسسور (پردارزش گر)، انواع مختلف حافظه وسایر عناصر الکترونیکی رسیده است، با این وجود سنسور هنوز هم فاقد یک تعریف دقیق است همچنانکه کلمات الکترونیکی از قبیل پروب، بعدسنج، پیک آپ یا ترنسدیوسر هنوز هم معانی لغوی ندارند. جدا از اینها کلمه سنسور خود ریشه بعضی کلمات هم خانواده نظیر المان سنسور، سیستم سنسور، سنسور باهوش و تکنولوژی سنسور شده است کلمه سنسور یک عبارت تخصصی است که از کلمه لاتین Sensorium، به معنی توانایی حس کرد، یا Sensus به معنی حس برگرفته شده است. پیش از آن که بحث را ادامه دهیم لازم است عبارت سنسور را در صنعت الکترونیک تعریف کنیم:
یک سنسور هم کمیت فیزیکی معین را که باید اندازهگیری شود به شکل یک کمیت الکتریکی تبدیل میکند، که میتواند پردازش شود یا به صورت الکترونیکی انتقال داده شود. مثلاً یک سنسور رنگ میتواند تغییر در شدت نور را به یک پروسه تبدیل نوری الکترونی به صورت یک سیگنال الکتریکی تبدیل کند. بنابراین سنسور را میتوان به عنوان یک زیر گروه از تفکیک کنندهها که وظیفهی آن گرفتن علائم ونشانهها از محیط فیزیکی و فرستادن آن به واحد پردازش به صورت علائم الکتریکی است تعریف کرد. البته سنسوری مبدلی نیز ساخته شدهاند که خود به صورت IC میباشند و به عنوان مثال (سنسورهای پیزوالکترونیکی، سنسورهای نوری).
وقتی ما از سنسوری مجتمع صحبت میکنیم منظور این است که تکیه پروسه آمادهسازی شامل تقویت کردن سیگنال، فیلترسازی، تبدیل آنالوگ به دیجیتال و مدارات تصحیح میباشند، در غیر این صورت سنسوری که تنها سیگنال تولید میکند به نا سیستم موسوم هستند.
در نوع پیشرفته به نام سنسور هوشمند یک واحد پردازش به سنسور اضافه شده است تا خورجی آن عاری از خطا باشد منطقیتر شود. واحد پردازش سنسور که به صورت یک مدار مجتمع عرضه میشود اسمارت (Smart) نامیده میشود. یک سنسور باید خواص عمومی زیر را داشته باشد تا بتوان در سیستم به کار برد که عبارتند از:
حساسیت کافی، درجه بالای دقت و قابلیت تولید دوباره خوب، درجه بالای خطی بودن، عدم حساسیت به تداخل و تاثیرات محیطی، درجه بالای پایداری و قابلیت اطمینان، عمر بالای محصول و جایگزینی بدون مشکل.
امروزه با پیشرفت صنعت الکترونیک سنسوری مینیاتوری ساخته میشود که از جمله مشخصهی آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
سیگنال خروجی بدون نویز، سیگنال خروجی سازگار با باس، احتیاج به توان پایین.
فصل 2
تکنیک های تولید سنسور
تکنیکهایی در تولید سنسور:
تکنولوژی سنسور امروزه براساس تعداد نسبتاً زیادی از سنسورهای غیرمینیاتوری استوار شده است. این امر با بررسی ابعاد هندسی سنسوریهایی برای اندازهگیری فاصله، توان، شتاب، سیال عبوری فشار و غیره مشاهده میشود. برای اکثر سنسورها این ابعاد از cm10 تجاوز میکند. اغلب ابعاد، سنسورها توسط خود سنسور تعیین نمیشود بلکه وسیله پوشش خارجی آن مشخص میگردد. با این وجود، حتی در چنین مواردی خود سنسورها از نظر اندازه در حد چند سانتیمتر هستند. چنین سنسوریهایی که میتواند گاهی خیلی گرانبها باشند، برای مثال در زمینة اندازهگیری پروسة. تکنولوژی تولید و رباتها، تکنولوژیهای میکروالکترونیک زیر اکثراً به کار برده میشوند:
تکنولوژی سیلیکان، تکنولوژی لایه نازک، تکنولوژی لایه ضخیم/هیبرید، سایر تکنولوژیهای نیمه هادیپرسوههای دیگری نیز در تولید سنسور بکار برده میشود، از قبیل تکنولوژیهای فویل سینتر، تکنولوژی فیبرنوری، مکانیک دقیق، تکنولوژی لیزر نوری، تکنولوژی مایکروویو و تکنولوژی بیولوژی. بعلاوه، تکنولوژیهایی از قبیل پلیمرها، آلیاژهای فلزی یا مواد پیزوالکتریکی نیز نقش حساسی را در تولید سنسور بازی میکنند.از آنجایی که سیلیکان و نیمه هادیهای دیگر بطور خیلی گسترده در میکروالکترونیک بکار برده می شوند. در ادامه به تشریح این پروسه تولید میپردازم.
دسته بندی | برق |
فرمت فایل | pptx |
حجم فایل | 225 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 18 |
پاورپوینت سنسورمادون قرمز.صفحه کلید ماتریسی.سنسورLM35 در 18 اسلاید زیبا و قابل ویرایش با فرمت pptx
►حسگرهای حرارتی با دقت سانتیگراد
شرح کلی:
سری LM35 شامل حسگرهای حرارتی آی سی مانندی هستند که ولتاژ خروجی آنها با درجه حرارت سیلسیوس (سانتیگراد) نسبت خطی دارد. در نتیجه LM35 بر حسگر های حرارتی خطی که بر حسب درجه کلوین اندازه گیری می شوند، برتری دارد چرا که بدینگونه لازم نیست کاربر یک ولتاژ ثابت زیاد را از خروجی آن کم کند تا مقیاس سانتیگراد مناسب را بدست آورد. با استفاده از LM35 برای بدست آوردن یک مقدار دقیق شاخص در 1/4°C± در دمای اتاق و±3⁄4°C در درجه حرارت بین −55 تا +150°C اضافه یا کم میکنیم و به هیچ درجه بندی یا لوازم دیگری نیاز نیست. به منظور درجه بندی و اندازه گیری در سطح wafer ، هزینه کمی مورد استفاده قرار می گیرد.
مقاومت ظاهری پایین خروجی LM35، خروجی خطی و اندازه گیری ذاتی دقیق، فصل مشترکی است جهت خواندن یا کنترل آسان شدت جریان برق که می توان با منبع تکی برق یا اضافه و کم کردن منابع از آن استفاده کرد. از آنجا که این پدیده تنها 60 میلی آمپر از منبع دریافت می کند، خودگرمایی بسیار پایینی دارد، کمتر از 0.1°C در هوای معمولی . LM35 جهت عملکرد در درجه حرارت −55° تا +150°C مجاز می باشد در حالیکه LM35C برای درجه حرارت −40° تا +110°C (−10° با دقت اصلاح شده) مجاز می باشد. سری LM35 در بسته های ترانزیستور TO-46 کیمیایی موجود میباشد در حالیکه LM35C، LM35CA و LM35D در بسته های ترانزیستور TO-92 موجود است. LM35D نیز در یک بسته کلی کوچک نصب شده بر روی یک سطح 8 گرافیتی و بسته TO-220 پلاستیکی موجود می باشد.
ویژگی ها :
اندازه گیری دقیق به درجه سیلسیوس (سانتیگراد)
عامل مقیاس خطی + 10.0 mV/°C
دارای دقت تضمینی تا 0.5°C (در +25°C)
مجاز برای درجه حرارت −55° تا +150°C
مناسب برای کاربردهای متحرک
هزینه پایین به دلیل استفاده از لوازم wafer-level
عملکرد از 4 تا 30 ولت
فشار جریان برق کمتر از 60 میلی آمپر
خودگرمایی پایین، 0.08°C در هوای ساکن
غیر خطی تنها در شاخص ±1⁄4°C
خروجی مقاومت ظاهری پایین ، 0.1 W برای بار 1میلی آمپر
►کاربردها :
LM35 را می توان همچون دیگر حسگرهای حرارتی آی سی به آسانی مورد استفاده قرار داد. آن را می توان بر روی سطح چسباند یا پیوست کرد و درجه حرارت آن در حدود 0.01°C درجه حرارت سطح خواهد بود البته با این فرضیه که درجه حرارت محیط تقریبا با درجه حرارت سطح یکسان است. اگر درجه حرارت هوا بسیار پایین تر یا بالاتر از درجه حرارت سطح باشد، درجه حرارت واقعی LM35 به اندازه درجه حرارت متوسط بین درجه حرارت سطح و درجه حرارت هوا می باشد. چنین فرآیندی بخصوص برای بسته پلاستیکی TO-92 صحت دارد که در آنها گرافیت های مسی اصلی ترین مسیر گرمایی جهت انتقال گرما به داخل قطعه است، در نتیجه ممکن است درجه حرارت آن بیش از اینکه به درجه حرارت سطح نزدیک باشد به درجه حرارت محیط نزدیک باشد. به منظور کم کردن این اشکال، اطمینان حاصل کنید که سیم پیچی LM35 در زمان باقی گذاشتن قطعات در همان درجه حرارت مورد نظر برای سطح است.
دسته بندی | پزشکی |
فرمت فایل | pptx |
حجم فایل | 832 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 69 |
پاورپوینت سنسورهای پزشکی در 69 اسلاید زیبا و قابل ویرایش با فرمت pptx
فهرست مطالب
معرفی چند اصطلاح
مقدمه
کاربرد سنسورهای پزشکی
طبقه بندی سنسورهای پزشکی
مشخصات سنسور
دسته بندی | برق |
بازدید ها | 12 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 3692 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 64 |
با پیشرفت سریع تکنیک اتوماسیون و پیچده تر شدن پروسه های صنعتی و کاربرد روز افزون این شاخه از تکنیک نیاز شدیدی به کاربرد سنسورهای مختلف که اطلاعات مربوط به عملیات تولید را درک و بر اساس این اطلاعات مقتضی صادر گردد ، احساس می شود .
سنسورها به عنوان اعضای حسی یک سیستم، وظیفه جمع آوری و با تبدیل اطلاعات را به صورتی که برای یک سیستم کنترل و با اندازه گیری قابل تجزیه و تحلیل باشد به عهده دارند . در سالهای اخیر سنسورها به صورت یک عنصر قابل تفکیک سیستمهای مختلف صنعتی مورد استفاده قرار گرفته و پیشرفت سریعی در جهت جوابگویی به تقاضاهای صنعت در این شاخه از علم الکترونیک انجام پذیرفته است .
سنسورها جهت تبدیل عوامل فیزیکی مانند حرارت ، فشار ، نیرو ، طول ، زاویه چرخش ، دبی و غیره به سیگنالهای الکتریکی بکار برده می شوند و به همین منظور سنسورهای مختلفی که قابلیت تبدیل این عوامل را به جریان برق دارا می باشند، ساخته شده اند .
یک سنسور را می توان با خصوصیات زیر تعریف نمود .
- سنسور به عنوان تبدیل کننده اطلاعات فیزیکی به سیگنالهایی، که می توان از آنها به عنوان سیگنالهای کنترل استفاده نمود . عمل می کنند .
- یک سنسور نباید حتماً یک سیگنال الکتریکی تولیدنماید . مانند سنسورهای پنیوماتیکی و...
- سنسورها در دو نوع مختلف وجود دارند .
الف )با تماس مکانیکی مانند کلید قطع و وصل ، تبدیل کننده های فشاری و...
ب) بدون تماس مکانیکی مانند سنسورهای نوری و یا حرارتی و ...
- سنسورها می توانند بعنوان چشمهای کنترل کننده یک سیستم مورد استفاده قرار گرفته و وظیفه مراقبت از پروسه و اعلام خرابی و یا نقص یک سیستم را به عهده بگیرند .
در کنار کلمة سنسور با واژه های زیر نیز در صنعت روبرو هستیم .
فهرست مطالب
مقدمه
انواع خروجیهای متداول سنسورها
سنسورهای باینری و آنالوگ
سنسورهای بدون تماس مغناطیسی
Reed سوئیچ
سنسورهای بدون تماس و فاقد کنتاکت (تیغه )
سنسورهای القایی – مغناطیسی
سنسورهای بدون تماس بر اساس خاصیتMagnetorsistive
سنسورهای بدون تماس بر اساس خاصیت HALL
سنسور Wiegand
سنسورهای القایی
سنسورهای خازنی
سنسورهای نوری
ساختمان سنسور نوری
تأثیر حرارت، رطوبت و فشار هوا بر سرعت انتشار امواج صوتی
تأثیر حرارت اجسام
سنسورهای دو سیمه
سنسورهای سه سیمه
سنسورهای چهار و یا پنج سیمه
تکنیک مدار
اتصال موازی سنسورهای سه سیمه
سری وصل کردن سنسورهای دو سیمه
سری وصل کردن سنسورهای سه سیمه
نکات مهم هنگام استفاده از سنسورها در میدانهای قوی الکترومغناطیسی
اتصال بار (رله، سیستم کنترل نشاندهنده ها و ...) به خروجی سنسورهای نزدیکی