برگشتن به برق

توضیحات

دانلود پایان نامه : بررسی و ساخت انواع سنسورها وسنسور پارک

113ص

 

فهرست

مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………7

فصل 1 :  سنسور چيست ؟……………………………………………………………………………………… 8

فصل 2 : تكنيك هاي توليد سنسور……………………………………………………………………………11

فصل 3 : سنسور سيليكاني ………………………………………………………………………………………13

3_1 : خواص سيليكان ……………………………………………………………………………………..15-13

3_2 : مراحل توليد در تكنولوژي سيليكان……………………………………………………………16-15

3_3 : سنسور درجه حرارت ……………………………………………………………………………………17

3_4 : سنسور درجه حرارت مقاومتي …………………………………………………………………………17

3_5 : سنسور حرارت اينترفيس ………………………………………………………………………………..19

3_6 : سنسورهاي حرارتي ديگر و كاربرد آنها……………………………………………………………..20

3_7 : سنسورهاي فشار…………………………………………………………………………………………….21

3-8 : اثر پيزو مقاومتي …………………………………………………………………………………………….22

3-9 : سنسورهاي فشار پيزو مقاومتي ………………………………………………………………………..23

3_10 : اصول سنسورهاي فشار جديد………………………………………………………………………..25

3_11 : سنسورهاي نوري …………………………………………………………………………………………26

3_12 : مقاومت هاي نوري ……………………………………………………………………………………..27

3_13 : ديودهاي نوري و ترانزيستورهاي نوري…………………………………………………………..28

3-14 : سنسورهاي ميدان مغناطيسي ………………………………………………………………………….30

فصل 4 : مولدهاي هال و مقاومتهاي مغناطيسي…………………………………………………………….31

4_1 : كاربردهاي ممكن سنسورهاي ميدان مغناطيسي……………………………………………………32

فصل 5 : سنسورهاي ميكرومكانيكي …………………………………………………………………………..34

5-1 : سنسورهاي شتاب / ارتعاش …………………………………………………………………………….35

5_2 : سنسورهاي ميكروپل ………………………………………………………………………………………37

فصل 6 : سنسورهاي فيبر نوري ………………………………………………………………………………..39

6_1 : ساختمان فيبر ها ……………………………………………………………………………………………40

6_2 : سنسورهاي چند حالته ……………………………………………………………………………………41

6_3 : سنسورهاي تك حالته …………………………………………………………………………………….44

6_4 : سنسورهاي فيبر نوري توزيع شده ……………………………………………………………………46

فصل 7 : سنسورهاي شيميايي ………………………………………………………………………………….52

7_1 : بيو سنسورها ………………………………………………………………………………………………….56

7_2 : سنسورهاي رطوبت ………………………………………………………………………………………..58

فصل 8 : سنسورهاي رايج و كاربرد آن ………………………………………………………………………60

8_1 : سنسورهاي خازني ………………………………………………………………………………………….60

فصل 9 : سنسور ويگاند…………………………………………………………………………………………….62

فصل 10 : سنسورهاي تشديدي………………………………………………………………………………….66

10_1 : سنسورهاي تشديدي كوارتز……………………………………………………………………………67

10_2 : سنسورهاي موج صوتي سطحي ……………………………………………………………………..69

فصل 11 : سنسورهاي مافوق صوت …………………………………………………………………………..71

فصل 12 : سنسور پارك ……………………………………………………………………………………………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 وابستگي علوم كامپيوتر، مكانيك و الكترونيك نسبت به هم زياد شده‌اند و هر مهندس و با محقق نياز به فراگيري آن‌ها دارد، و لذا چون فراگيري هر سه آنها شكل به نظر مي‌رسد حداقل بايد يكي از آن‌ها را كاملاً آموخت و از مابقي اطلاعاتي در حد توان فرا گرفت. اينجانب كه در رشته مهندسي مكانيك سیالات تحصيل مي‌كنم، اهميت فراگيري علوم مختلف را هر روز بيشتر حس مي‌كنم و تصميم گرفتم به غير از رشته تحصيلي خود ساير علوم مرتبط با خودرو را محك بزنم. مي‌دانيم كه سال‌هاست علوم كامپيوتر و الكترونيك با ظهور ميكروچيپ‌ها پيشرفت قابل ملاحظه‌اي كرده‌اند و اين پيشرفت دامنگير صنعت خودرو نيز شده است، زيرا امروزه مردم نياز به آسايش، ايمني، عملكرد بالا از خودرو خود توقع دارند. از نشانه‌هاي ظهور الكترونيك و كامپيوتر در خودرو پيدايش سنسورها در انواع مختلف، و سيستم‌هاي اداره موتور و سايرتجهيزات متعلقه مي باشد. اين تجهيزات روز و به روز تعدادشان بيشتر و وابستگي علم مكانيك به آن ها بشتر مي‌شود. در ادامه سعي دارم نگاهي به توليد وسنسورهاي موجود در بازار بياندازيم و زمينه را براي ساخت يك سنسور پارك  مهيا كنم، تا از ابزارهاي موجود حداكثر بهره‌ را برده وعملكرد مطلوب ارائه داد.

       فصل اول

 

        سنسور چيست؟

امروزه بحث سنسور به اهميت مفاهيمي از قبيل ميكروپرسسور (پردارزش گر)، انواع مختلف حافظه وساير عناصر الكترونيكي رسيده است، با اين وجود سنسور هنوز هم فاقد يك تعريف دقيق است همچنانكه كلمات الكترونيكي از قبيل پروب، بعدسنج، پيك آپ يا ترنسديوسر هنوز هم معاني لغوي ندارند. جدا از اين‌ها كلمه سنسور خود ريشه بعضي كلمات هم خانواده نظير المان سنسور، سيستم سنسور، سنسور باهوش و تكنولوژي سنسور شده است كلمه سنسور يك عبارت تخصصي است كه از كلمه لاتين Sensorium، به معني توانايي حس كرد، يا Sensus به معني حس برگرفته شده است. پيش از آن كه بحث را ادامه دهيم لازم است عبارت سنسور را در صنعت الكترونيك تعريف كنيم:

يك سنسور هم كميت فيزيكي معين را كه بايد اندازه‌گيري شود به شكل يك كميت الكتريكي تبديل مي‌كند، كه مي‌تواند پردازش شود يا به صورت الكترونيكي انتقال داده شود. مثلاً يك سنسور رنگ مي‌تواند تغيير در شدت نور را به يك پروسه تبديل نوري الكتروني به صورت يك سيگنال الكتريكي تبديل كند. بنابراين سنسور را مي‌توان به عنوان يك زير گروه از تفكيك كننده‌ها كه وظيفه‌ي آن گرفتن علائم ونشانه‌ها از محيط فيزيكي و فرستادن آن به واحد پردازش به صورت علائم الكتريكي است تعريف كرد. البته سنسوري مبدلي نيز ساخته شده‌اند كه خود به صورت IC  مي‌باشند و به عنوان مثال (سنسورهاي پيزوالكترونيكي، سنسورهاي نوري).

وقتي ما از سنسوري مجتمع صحبت مي‌كنيم منظور اين است كه تكيه پروسه آماده‌سازي شامل تقويت كردن سيگنال، فيلترسازي، تبديل آنالوگ به ديجيتال و مدارات تصحيح‌ مي‌باشند، در غير اين صورت سنسوري كه تنها سيگنال توليد مي‌كند به نا سيستم موسوم هستند.

در نوع پيشرفته به نام سنسور هوشمند يك واحد پردازش به سنسور اضافه شده است تا خورجي آن عاري از خطا باشد  منطقي‌تر شود. واحد پردازش سنسور كه به صورت يك مدار مجتمع عرضه مي‌شود اسمارت (Smart) ناميده مي‌شود. يك سنسور بايد خواص عمومي زير را داشته باشد تا بتوان در سيستم به كار برد كه عبارتند از:

حساسيت كافي، درجه بالاي دقت و قابليت توليد دوباره خوب، درجه بالاي خطي بودن، عدم حساسيت به تداخل و تاثيرات محيطي، درجه بالاي پايداري و قابليت اطمينان، عمر بالاي محصول و جايگزيني بدون مشكل.

امروزه با پيشرفت صنعت الكترونيك سنسوري مينياتوري ساخته مي‌شود كه از جمله مشخصه‌ي آن مي‌توان به موارد زير اشاره كرد:

سيگنال خروجي بدون نويز، سيگنال خروجي سازگار با باس، احتياج به توان پايين…

.

.

 

سنسورهاي فشار پيزو مقاومتي: 

امروزه بسياري از سازندگان سنسورهاي پيزو مقاومتي را براي رنجي بين 1mbar تا 1000 bar مي‌سازند، كه براي اندازه‌گيري فشار مطلق و تفاضلي مناسب هستند، آن‌ها در مقابل بارهاي زياد حساس نيستند، با وجود اين هنگامي كه فشار از مقدار مجاز بالاتر روند به آساني مي‌شكند، همچنين بايد آن‌ها را در مقابل گرد و غبار محافظت كرد.

به اين منظور سنسور را در يك كپسول ضد هوا قرار داده وو داخل آن را با روغن پر مي‌كنند، محدوده‌اي دمايي اين سنسور بين 120 تا 125 درجه سانتي‌گراد است كه اگر از اين محدوده‌ي دمايي بالاتر رود اتصال يوني بين آن به سادگي مي‌شكند. اشكالاتي كه اين سنسور دارد در آماده‌سازي سيگنال براي مدار تقويت كننده مي‌باشد كه تا حدودي به وسيله‌ي پردازش‌گرهاي جديد رفع شده است. اخيراً يك سنسور فشار با سيگنال خروجي ديجيتالي با عنوان فليپ- فلاپ NMOS آماري معرفي شده است. ساختار اين سنسور كه براساس يك فليپ فلاپ نامتعادل قرار دارد توسط دو مقاومت مي‌تواند تحت تاثير قرار گيرد و اين منجر به تغييري در خروجي پالس سنسور قرار گيرد.

 

 

اصول سنسورهاي فشار جديد

تجمع بك  MOSFETو يك الكترت منجر به ظهور انواع زيادي از سنسورهاي جديد شده است كه نمونه‌اي از آن سنسور فشار PRESSFET مي‌باشد. اين سنسور كه يك نمونه جديد از آرايش FET با يك لاية ساندويجي دي الكتريك بين گيت وسيليكان در نظر گرفته مي‌شود.

نمونه‌اي از سنسورهاي جديد كه براساس روش‌هاي ميكرومكانيكي توليد مي‌شوند كه براي اندازه‌گيري فشار خلاء به كار مي‌روند. نمونه‌اي از كاربرد اين سنسور را مي‌توان در خودرو با نام سنسور  MAP كه برروي ما نيفرلد قرار دارد مشاهده كرد. اين سنسور براي فشارهاي بين 10mpa و 10mpa مناسب مي‌باشد. اين سنسور سيليكوني پيزو مقاومتي كه با استفاده از تكنولوژي سيليكاني برروي ياقوت كبود (SOS) توليد مي‌شود در دماي بالاتر از 100 درجه‌سانتي‌گراد مي‌تواند بخوبي كار كند.

 

سنسورهاي نوري:

سنسورهاي نوري براساس نيمه‌هادي داراي اهميت زيادي در زمينه اندازه‌گيري و تكنولوژي اتوماسيون است. با اين وجود سنسورهاي نوري به تنهايي كمتر براي اندازه‌گيري نور مورد استفاده قرار مي‌گيرند و بيشتر براي اندازه‌گيري موقعيت و مسافت مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

مثال كاربردي در خودرو مانند (شفت اينكدر) است كه برروي گيربكس براي اندازه‌گيري سرعت خودرو به كار مي‌روند. سنسورهاي نوري به دليل سادگي كاربرد و سازگاري با مدارهاي ميكروالكترونيك سال است مورد استفاده قرار مي گيرند. در ادامه به توصيف چند نوع سنسور فوري مي‌پردازيم.

 

 

مقاومت‌هاي نوري:

مقاومت‌هاي نوري هادي‌هاي نوري ساخته شده از موادي هستند كه هدايت نوري آن‌ها هنگامي كه در معرض نور قرار داده مي‌شوند تغيير مي‌كند. يك نمونه شناخته شده با استفاده از مقاومت نوري لايه نازك فراهم مي‌شود كه از cds چند گريستالي يا نيمه هادي‌هاي با اتصال دو ماده‌اي cds/cdse تشكيل مي‌يابند. با وجود اين پيشرفت‌هائي در تكنولوژي si به معني آنستكه اينها توسط عناصر si جايگزين كرده شده‌اند، براي مثال توسط ديودهاي نوري si كه به منظور تشكيل مقاومت‌هاي نوري متصل مي‌شوند. از si تك كريستالي خالص به عنوان يك مادة مقاومت نوري به دليل سطح نسبتاً پايين تغيير مقاومت آن چشم پوشي شده است.

زمان پاسخ اين مقاومت در حد ميلي ثانيه قرار دارد و چنين حالتي يك رابطه‌ي خطي بين نور تابنده و قدرت هدايت نوري فراهم مي‌كنند.

 

 

ديودهاي نوري و ترانزيستورهاي نوري:

سنسورهاي نوري غالباً از آشكارسازهاي si با اتصالات p-n استفاده مي‌كنند. اين‌ها مي‌توانند به عنوان عناصر فتوالكتريكي بدون هيچ ولتاژ خارجي يا به عنوان ديود با وجود يك باياس معكوس به كار برده شوند. در ديودهاي نوري p-n نور غالباً توسط لايه p جذب مي‌شود حامل‌هاي اقليتي كه به اين ترتيب به وجود مي‌آيند به داخل ناحيه تخليه انتشار مي‌يابند كه در آنجا توسط ميدان داخلي به تله مي‌افتد.

جريان نوري، در محدوده‌ي نسبتاً بزرگي از دامنه، يك تابع خطي از انرژي نوراني تابنده برروس سطح حساس به نور مي‌باشد. حداكثر حساسيت طيفي در 850 mm حاصل مي‌شود. امروزه سنسورهاي حساس به نور فرواني در بازار يافت مي‌شود به عنوان مثال سنسور نوع s2 كه توسط شركت WF Berlin ساخته مي‌شود. جديدترين تكامل مجتمع كردن سنسور با استفاده از تكنيك تجمع چيپ يا هيبريد مي‌باشد.ديودهاي نوري قديمي به رنگ نور تابنده حساس نبودند. ولي در مدل‌هاي جديد هيبريد براي جلوگيري از تداخل (نويز) از فيلترهاي مخصوص استفاده مي‌كنند و در هنگام خريد سنسور نوع نور تابش (رنگ) ذكر مي‌شود. در بعضي كاربردها تعيين كردن موضعي كه در آن اشعه به سنسور حساس نسبت به نور برخورد مي‌كند ضروري است. در اينجا استفاده از ديودهاي نوري حساس نسبت به موضع احتياج است.

مثال كاربردي را مي‌توان در قلم نوري مشاهده كرد. در اين سنسور چندين ديود وترانزيستور بصورت يك چيپ مجتمع شده‌اند وبه وسيله‌ي يك پردازشگر سطح بازتابش شده و رفتن به نقطه‌ي ديگر دائماً‌ كنترل مي‌شود. ماوس‌هاي جديد نوري نيز برهمين اساس كار مي‌كنند.

.

.

.

جهت دریافت و خرید متن کامل پایان نامه و تحقیق و مقاله مربوطه بر روی گزینه پرداخت مستقیم که در بالای صفحه قرار دارد کلیک نمایید و پس از وارد کردن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت هایی عضو شتاب قابل پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت انلاین به صورت خودکار لینک دانلود مربوطه فعال گردیده که قادر به دانلود فایل کامل ان می باشید.

 

 

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “دانلود پایان نامه : بررسی و ساخت انواع سنسورها وسنسور پارک”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *