دانلود مقاله سنسور

Word 133 KB 4771 52
مشخص نشده مشخص نشده فیزیک - نجوم
قیمت قدیم:۱۴,۸۵۰ تومان
قیمت با تخفیف: ۱۰,۰۰۰ تومان
دانلود فایل
  • بخشی از محتوا
  • وضعیت فهرست و منابع
  • سنسورها المان حس کننده یک سیستم می باشد که کمیت های فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، فلو و..... را به کمیت های الکتریکی پیوسته یا غیرپیوسته و یا حتی کمیت غیرالکتریکی( مانند تغییر مقاومت داخلی سنسور) تبدیل می کند. این سنسورها در انواع دستگاه هایی اندازه گیری و سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند PLC  مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاه های مختلف از جمله PLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدانشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد. سنسورها اطلاعات مختلف از وضعیت اجزای متحرک سیستم را به واحد کنترل ارسال نموده و باعث تغییر وضعیت عملکرد دستگاه ها می شوند.

     در این بخش، ابتدا به توضیح روشهای اندازه گیری چهار کمیت مهم حرارت، جریان(Flow )، سطح ارتفاع (Level) و فشار می پردازیم و درپایان درباره سوئیچ های بدون تماس صحبت خواهیم کرد.

     1) اندازه گیری درجه حرارت

    برای اندازه گیری درجه حرارت از آشکارسازهای مختلفی استفاده می شود. که در دو گروه کلی زیر طبقه بندی می شوند:

    آشکارسازهایی که با سیال در تماس هستند.

    آشکارسازهایی که با سیال در تماس نیستند.

    آشکارسازهایی که با سیال در تماس هستند

    این آشکارسازها که در آنها از روش تماس سیال با المنت اخذکننده در جه حرارت استفاده می شود شامل انواع زیر می باشند:

     1-1-1) ترموکوپل

    یکی از عمومی ترین وسائل حساس در مقابل درجه حرارت ترموکوپل می باشد. داستان ترموکوپل به کشف See beck در سال 1821 در مورد وجود یک جریان الکتریکی در مدار بسته ای از دو فلز غیرهمجنس در حالیکه دو نقطه اتصال در درجه حرارت های مختلف باشد برمی گردد. چنین  ترموکوپلی در شکل زیر نشان داده شده است.

    در اینجا A و B دو فلز و T1 و T2 درجه حرارت های نقاط اتصال آنها می باشند. I نشان دهنده جریان ترموالکتریکی است که در مدار جاری است. معمولاً A نسبت به B در صورتی که T1 اتصال سردتر باشد، از لحاظ ترموکوپلی مثبت و خوانده می شود.

    اثرات ترموالکتریک

    آگاهی از وجود اثر کشف شده به وسیله See beck  گشاینده راه برای  کاربرد این دانش در اندازه گیری اختلاف درجه حرارت موجود بین اتصالات دو سیم بود. قبل از بحث مفصل در مورد پیشرفت های این وسیله  به ذکر دو اثر ترموالکتریک ترکیب شده برای تولید جریان ترموالکتریک می پردازیم.

    اثر peltier

    این اثر بوسیله Peltier در سال 1834 کشف شده است. این اثر  دفع یا جذب حرارت در یک اتصال دو فلز غیرهمجنس را هنگامی که جریانی در طول این اتصال جاری است بیان می نماید. در صورتی که جهت جریان معکوس گردد، علامت اثر حرارت نیز معکوس خواهد شد. بررسی بیشتر این اثر آشکار می سازد که مقدار حرارتی که جذب یا دفع می شود متناسب با جریان بوده وضریب تناسب بستگی به درجه حرارت و جنس ترموکوپل دارد. بنابراین مقدار حرارت انتقالی از اتصال یا به اتصال بوسیله PI نشان داده می شود که در اینجا P ضریب Peltier به وات و آمپر یا بصورت ساده تر نیروی الکترو موتوریPeltier (EMF) برحسب وات می باشد.

     اثر تامسون

    این اثر شامل جذب با دفع حرارت در هنگام جاری بودن جریان در فلزهای همجنس در صورت وجود تدریجی حرارت می باشد. اثر تامسون بطور معکوس نیز صدق می کند و اگر جهت جریان تغییر نماید، علامت اثر حرارت نیز معکوس خواهد شد. حرارت تامسون ظاهر شده در یک زمان معین و در یک ناحیه کوچک از هادی متناسب با جریان و اختلاف درجه حرارت در طول آن ناحیه می باشد. ضریب تناسب بستگی به درجه حرارت و جنس هادی دارد. بنابراین مقداری از حرارت که دریک ناحیه کوچک از هادی حامل جریان I و اختلاف درجه حرارت  جذب یا دفع می گردد، معادل  می باشد که در آن  ضریب تامسون به وات بر آمپر بر درجه یا نیروی الکتروموتوری (EMF) تامسون به ولت بر درجه نامیده می شود.

     پس از مباحث بالا نتیجه گیری می شود که برای دو فلز با جنس معین جریان I متناسب با اختلاف درجه حرارت در دو نقطه اتصال می باشد. حال در صورتی که یکی از نقاط اتصال را در صفر درجه نگهداریم جریان متناسب با درجه حرارت نقطه دیگر خواهد بود. در اینجا سری را که درجه حرارت آن ثابت نگهداشته می شود، اتصال سرد یا اتصال مقایسه و سر دیگر را اتصال گرم می گویند.

     فاکتورهای مؤثر در انتخاب فلز ترموکوپل

    برای دو فلز ترموکوپل از جنسهای مختلفی می توان استفاده نمودکه هرکدام از آنها دارای خصوصیات مربوط به خود می باشند. فاکتورهایی که در انتخاب جنس ترموکوپل مؤثرند عبارتند از:

     الف) محدودیت های درجه حرارت

    ب) روابط خطی بین درجه حرارت و EMF

    ج) مقدار EMF نسبت به هر درجه تغییر حرارت

    1) حد خطا و حساسیت

    2) قابلیت پس گیری

    3) دقت

    د) مقاومت فیزیکی در درجه حرارت بالا

    ه) تأثیرات اتمسفری

    1) اکسیده شدن

    2) تقلیل یافتن

    ترموکوپل های استاندارد شده

    الف) (Copper – Constantan)CC

    حدود درجه حرارت معمول از 150- تا 400+ درجه سانتیگراد

    اکسیده شدن در بالای 400 درجه سانتیگراد

    آسیب پذیر در مقابل بخارات اسید

    ب) (Iron – Constantan)IC

    - حدود درجه حرارت معمول صفر تا 800 درجه سانتیگراد

    - آسیب پذیر بوسیله سولفور،اکسیژن و رطوبت

    - تأثیرات اتمسفری کم( بخصوص در زیر 400 درجه سانتیگراد

    ج) (Chromel – Alumel)CA

    - حدود درجه حرارت معمول صفر تا 130 درجه سانتیگراد

    - مقاوم در اتمسفرهای اکسیده شدنی

    - آسیب پذیر در مقابل سولفور

    د)(Platinum- Platinum 10% /13%Rhodium) Pt- PtRH

    -  حدود درجه حرارت معمول صفر تا 1500 درجه سانتیگراد

    - مقاوم در اتمسفرهای اکسیده شدنی

    - فاسدشدن( خورده شدن) در بالای 1000 درجه سانتیگراد

    - احتیاج داشتن به لوله محافظ مقاوم در برابر نفوذ گاز

    ه) (Chromel – Constantan)ChC

    - حدود درجه  حرارت معمول صفر تا 800  درجه سانتیگراد

    -  مقاوم در اتمسفرهای اکسیده شدنی

    - آسیب پذیر بوسیله سولفور

    ترموکوپل های استاندارد نشده

    الف) Chromel – Stain steel  

    مقاوم در برابر اتمسفرهای سولفوری می باشد و بجای Alumel استفاده می شود.

    ب) Nickel- Nickel Molybdenum

    ج) Molybdenum – Tungsten

    برای اندازه گیری درجه حرارت فلز گداخته بکار می رود و حدود درجه حرارت آن 1700 درجه سانتیگراد می باشد.

     

     د) Graphite- Silicon Carbide

    خروجی EMF زیادی تولید می کند و فاقد قابلیت پس گیری می باشد.

    ه) Tungsten - Graphite

    دارای خروجی EMF زیاد در بالای 1100 درجه سانتیگراد می باشد و اصلاحات کمی را در مقایسه( Reference ) باعث می شود.

     و) Tungsten- Iridium

    برای درجه حرارتهای تا 2100 درجه سانتیگراد استفاه شده و دارای EMF خروجی کم در درجه حرارت کمتراز 100 درجه می باشد. این ترموکوپل احتیاجی به جبران کننده اتصال سرد ندارد.

     ز) Iridium – Iridium Rhodium

    جبران کننده اتصال سرد( اتصال مقایسه)

    همانطور که قبلاً گفته شده برای اندازه گیری درجه حرارت اتصال گرم فرض می کنیم که درجه حرارت نقطه سرد در صفر درجه ثابت است. ولی در عمل این نقطه در محیط قرار گرفته و با تغییرات درجه حرارت میحط، حرارت آن تغییر می کند. بنابراین اگر این درجه حرارت از صفر افزایش یابد چون میزان جریان ترموکوپل به اختلاف درجه حرار دو اتصال گرم وسرد بستگی دارد میزان جریان ترموکوپل کاهش یافته و  باعث خطا در اندازه گیری درجه حرارت می شود. در زیر چند روش برای بیان جبران خطا در اثر تغییر درجه حرارت اتصال سرد ذکر شده است.

     الف) حمام یخ

    با قراردادن اتصال مقایسه ترموکوپل در یخ می توان درجه حرارت این  اتصال را در صفر درجه ثابت نگه داشت و از خطا جلوگیری نمود.

     ب) استفاده از سیم اتصال(Extention wire) همجنس

      با انتخاب سیم اتصال از جنسی که دارای خصوصیات خود ترموکوپل باشد می توان اتصال مقایسه را به داخل تقویت کننده تغییر داد و از خطا در اثر تأثیر تغییر درجه حرارت بر روی اتصال مقایسه جلوگیری نمود. معمولاً جنس این سیم های اتصال از آلیاژهای ارزان قیمت تر از خود ترموکوپل ولی با خصوصیات آلیاژ ترموکوپل می باشد.

    ج) استفاده از پل وتسون

    درشکل زیر نیروی الکتروموتوری تولیدی بوسیله ترموکوپل برابر است با:

                                        E21=(T2-T1)

                                        Ec

    نیروی الکتروموتور که به تقویت کننده می رسد برابر است با

                                    E=E21+Ec

     با انتخاب ولتاژ             ECبازاء  درجه  حرارت T1 می توان افت جریان را جبران نمود:

                                                                              

                                                             

    در عمل درجه حرارت T1 همیشه ثابت نیست که ما بتوانیم منبع نیروی ثابتی برای جبران آن بکار گیریم. بدین منظور همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، از پل وتسون استفاده می شود. در اینجا یکی از مقاومتهای پل نیز در  معرض درجه حرارت T1 قرار می گیرد.

     این مقاومت با تغییر درجه حرارت T1 پل را از حالت تعادل خارج کرده و موجب ایجاد نیرویی متناسب با درجه حرارت T1 در دو سر آن می گردد. بدین ترتیب با تغییر درجه حرارت T1 در هر لحظه نیروی دو سر پل تغییر نموده و باعث جبران نیروی الکتروموتوری تقلیل یافته در اثر تغییر درجه حرارت T1 می شود.

    محافظت ترموکوپل

    برای محافظت ترموکوپل از وسیله ای بنام Well استفاده می شود استفاده از well دارای مزایای زیر می باشد:

    استفاده ترموکوپل در اتمسفرهای خورنده و اکسیدشونده

    حرارت زیاد

    استفاده از Well با ته بسته

    استفاده از Well با عمل عبور گاز خنثی از داخل آن

    درجه حرارت کم

    استفاده از Well با ته باز

    فشارهای زیاد

    تعمیر ترموکوپل در ظروف با فشار زیاد

    قابلیت استفاده در مقابل شوکها، فشارها و لرزش

    محافظت در مقابل تغییرات ناگهانی درجه حرارت

    عمل کردن برای مواد مذاب

    هدایت حرارتی

    ممانعت از خطاهای تشعشعی

    ممانعت از خطاهای ناشی از حرکت سیال

    آنچه در بالا آمده است عللی است که بخاطر آنها ما از Well برای ترموکوپل استفاده می کنیم. اشکالی که یک Well می تواند برای اندازه گیری ما بوجود آورد، داشتن ثابت زمانی(Time Constant ) می باشد. بنابراین در محل هایی که هیچکدام از مسائلی که استفاده از Well را موجب می شود وجود ندارد، برای حصول ثابت زمانی کمتر از ترموکوپل بدون Well استفاده می شود.

     

     

    1-1-2) حرارت سنج های مقاومتی

    تئوری حرارت سنج مقاومتی

    حرارت سنج مقاومتی براساس خصوصیات ذاتی فلزات در مورد تعمیر مقاومت الکتریکی آنها در مقابل تغییرات درجه حرارت عمل می نماید. با اینکه لامپهای الکتریکی اندازه گیر مقاومتی حرارتی(Resistance Thermometer Bulbs ) معمولاً از پلاتینیم مس یا نیکل ساخته شده اند اما اثر درجه حرار به مقاومت در مورد نیمه هادی ها نیز اعمال می شود و امکان دارد که به علت بهبود سریع مواد نیمه هادی، این مواد دارای مصارف بیشتری در حرارت سنج های مقاومتی گردند. اصولاً یک حرارت سنج مقاومتی وسیله ای است برای اندازه گیری مقاومت الکتریکی ولی مقاومتی که بجای واحد مقاومت براساس واحد درجه حرارت درجه بندی شده باشد. بدین سبب حرارت سنج مقاومتی بی شباهت به خیلی از سایر تبدیل کننده های الکتریکی که سیگنال الکتریکی را به یکی از واحدهای متغیر فرآیند از قبیل درجه حرارت تبدیل می کند، نیست.

     یکی از انواع گوناگون پل را می توان در اندازه گیری درجه حرارت به طریق مقاومتی بکار برد. این پل ها عبارتند از:

    پل وتسون(در حال حاضر رایج ترین پل در حرارت سنجهای مقاومتی صنعتی می باشد)

    پل Callendar – Griffiths

    پل اندازه گیر با دو مقاومت متغیر

    پل ظرفیتی

    پل Mueller

  • فهرست:

    ندارد.


    منبع:

    ندارد.

حسگر يا سنسور المان حس کننده اي است که کميتهاي فيزيکي مانند فشار، حرارت،، رطوبت، دما، و ... را به کميتهاي الکتريکي پيوسته (آنالوگ) يا غيرپيوسته (ديجيتال) تبديل مي کند. در واقع آن يک وسيله الکتريکي است که تغييرات فيزيکي يا شيميايي را اندازه گيري مي

مقدمه: این دستگاه برای نمایش و کنترل فشار سیستمهای مختلف یا تجهیزات در اندازه های کوچک با استفاده از اجزا فشار غیر رسانا می باشد و به صورت گسترده ای در دستگاه ماشین آلات نیمه رسانا ، تجهیزات پزشکی و سیستمهای اتوماتیک و غیره استفاده می شود. در ادامه درباری سنسور های فشار وکاربردانها بیشتر آشنا خاهیم شد. سنسورهای فشار دارای انواع واندازها وکاربردهای گوناگونی می باشندکه در این ...

شبکه های حسگر می تواند مشتمل بر انواع مختلف حسگر هاباشد ، نظیر سنسور یا حسگرزلزله شناسی ، نمونه گیری مغناطیسی در سطح کم ، حسگر حرارتی ، بصری ، و مادون قرمز و حسگر صدابرداری و رادار ، که می توانند محیطی متفاوتی عملیات نظارتی و مراقبتی را بشرح زیر انجام دهند : حرارت ، رطوبت ، حرکت وسایل نقلیه ، فشار سنجی ، بررسی و مطالعه ترکیبات خاک سطوح و یا وضعیت صدا تعیین وجود و یا عدم وجود ...

مقدمه: امروز وابستگي علوم کامپيوتر، مکانيک و الکترونيک نسبت به هم زياد شده‌اند و هر مهندس و با محقق نياز به فراگيري آن‌ها دارد، و لذا چون فراگيري هر سه آنها شکل به نظر مي‌رسد حداقل بايد يکي از آن‌ها را کاملاً آموخت و از مابقي اطلاعاتي در حد توا

چکيده : تا نيمه قرن بيستم تعداد موتورهاي احتراق داخلي ( IC ) در جهان به قدري کم بود که آلودگي ناشي از اين موتورها قابل تحمل بود. با رشد جمعيت جهان و افزايش تعداد نيروگاهها و تعداد رو به افزايش خودروهاي سواري هوا به حدي آلوده گشت ، که ديگ

مداري رو که مي بينيدبه نظر من ساده ترين روبات مسيريابي است که ميتوان يافت و برگ برنده ان استفاده از L293D که بهترين درايور استپ موتور موجود در بازار ايران است. اين درايور در ازاء دريافت کد باينري از ميکرو کنترلر با دادن فرکانس به استپ موتور آن را

اغلب لازم است که کيفيت محصولات توليدي ، تعيين شود. اين مقاله ، يک روش کنترل کيفيت کامپيوتري ( روش CAQ ) را براي مقايسه موارد توليدي با داده‌هاي مرجع ، که از الگوهاي اساسي CAD بدست مي آيند ، نشان مي‌دهد. در ابتدا ، يک نظر کلي در مورد پيشرفتهاي کنني د

مقدمه یک عنصر هال از لایه نازکی ماده هادی با اتصالات خروجی عمود بر مسیر شارش جریان ساخته شده است وقتی این عنصر تحت یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، ولتاژ خروجی متناسب با قدرت میدان مغناطیسی تولید می کند. این ولتاژ بسیار کوچک و در حدود میکرو ولت است. بنابراین استفاده از مدارات بهسازی ضروری است. اگر چه سنسور اثرهال، سنسور میدان مغناطیسی است ولی می تواند به عنوان جزء اصلی در بسیاری ...

پيشرفت فن آوري اينترنت و شبکه هاي ارتباطي در دهه هاي اخير ايجاب مي نمايد تا به لزوم بکارگيري شبکه هاي ارتباطي در صنعت و در اين راستا شبکه اي کردن دستگاهها و سنسورهاي صنعتي بپردازيم. در اين مقاله نگاهي اجمالي به اتوماسيون صنعتي و نقش شبکه هاي ارتباطي

دستگاه اعلام حريق: 1- انواع سيستم هاي دستگاه اعلام حريق را نام ببريد؟ 1- دگمه ي فشاري آتش سوزي 2- اتصال لحيم ذوب شونده 3- سنسور حرارتي. 2- طرز کار دستگاه اعلام خطر را بنويسيد؟ در اين دستگاه اتصال و رشته سيم هاي نازکي را م

کاربرد ها اين سنسور ها براي پيدا کردن اشياء مغناطيسي در هواپيماها، قطار واتومبيل ها که ميدان مغناطيسي زمين را به هم مي زنند به کار مي روند. از کاربردهاي ديگر آنها در قطب نماي مغناطيسي، سنسورهاي زوايه اي و چرخشي موقعيت، رديابي و هدايت مته در زير زم

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول