دانلود مقاله نکات کاربردی طراحی قطب نمای الکتریکی با استفاده از KMZ52 و KMZ51

Word 323 KB 4803 28
مشخص نشده مشخص نشده فیزیک - نجوم
قیمت قدیم:۱۰,۱۵۰ تومان
قیمت با تخفیف: ۷,۵۰۰ تومان
دانلود فایل
  • بخشی از محتوا
  • وضعیت فهرست و منابع
  • ص 2 :

    خلاصه :

     سنسور های میدان مغناطیسی هستند ، که برایPhilips Semiconductors از شرکت KMZ52 و KMZ51

     

    کاربردهای قطب نما اختصاص یافته است. هر دو سنسور به اثر مقاومت مغناطیسی تکیه دارند و

     

    حساسیت مورد نیاز را ایجاد می کنند و میدان مغناطیسی زمین را به صورت خطی اندازه گیری می کنند.

     

     شامل یک سنسور میدان دوبعدی است، بهKMZ52  تنها محور سنسور میدان هست، KMZ51زمانیکه

     

    طوریکه برای یک قطب نما مورد نیاز است، که در داخل یک جعبه بسته بندی شده است. هر دو آی سی

    مجهز هستند. این سیم پیچها   ( compensation ciols ) و سیم پیچ جبران کننده Set / Resetبه سیم پیچ

    ( electro-magnetic ) و تکنیک فیدبک آهنربای الکتریکی Offsetباعث می شوند تا تکنیکی برای حذف

    Signal Conditioning Unitبرای حذف حساسیت با دما را ایجاد کنند. از این گذشته المانهای سنسور، یک

           برای ساخت یک قطب نمای الکتریکی مورد نیاز هستند.Direction Determination Unitو یک  

     می باشد. offset تقویت سیگنالهای سنسور و جبران Signal Conditioning Unitوظایف اصلی

     بالا ، درجه حساسیت باید جبران شود. هر دو تکنیکهای جبران Resolutionبرای سیستمهای با

     برای  Compensation coils و Set / Resetسازی می تواند  به آسانی با کنترل کردن با هم

     ، زاویه ای کهDirection Determination Unit انجام شود. در KMZ52 / KMZ51

    تحریک می شود مانند خروجی قطب نما مطلوب است .

     و تعیین جهت( signal conditioning )این مقاله نشان می دهد که چطور شرایط سیگنال

     تحقق می یابد . همچنینKMZ52 یا KMZ51 در ترکیب با ( direction determination )

     ، انحراف مغناطیسی ( interference fields )تکنیکهای کالیبراسیون با نسبت به میدان تداخل

                                                                                     و مایل شدن در خروجی نشان داده می شود .

                     سرانجام درستی سیستم بررسی می شود و مثالهائی برای کامل کردن سیستمهای قطب نما

    آورده شده است. 

     

    4 :

    خلاصه مطلب :

    این مقاله شرح می دهد که چطور سیستمهای قطب نمای الکتریکی با استفاده از سنسورهای مقاومت

     تحقق می یابد. بنابراین، در وهله اول   Philips Semiconductors از شرکت KMZ52 و KMZ51مغناطیسی

    یک مقدمه ای در مورد ویژگی های میدان مغناطیسی زمین داده شده است. در ادامه بلوکهای ساختمان اصلی یک قطب نمای الکتریکی نشان داده شده است، که دو تا از المانهای سنسور که برای اندازه گیری    و دیگری signal conditioning unit  میدان زمین در سطح افق هستند ، که یکی y  و xمولفه های

                                                                                              می باشد .direction determination unit

    برای تهیه ی یک سری اطلاعات در مورد المانهای سنسور ، اثر مقاومت مغناطیسی و بهینه کردن              (نوار باریک آلومینیوم) به طور خلاصه شرح  barber poleخصوصیات سنسور که با استفاده از ساختمان

     و سیم پیچهای جبران کننده set/reset، مانند KMZ51شده است. همچنین ویژگی های مهم محصولات

    Signal Conditioning Unit اشاره شده است. یکی از وظایف اصلی (compensation coils)

    تقویت کردن ولتاژ خروجی سنسور می باشد، که برای تهیه کردن سیگنالهای ورودی منطقی از

     امری ضروری offset  پیروی می کنیم. از سوی دیگر، حذف Direction determination unit

    است . برای سیستمهای با دقت بالا ، همچنین تغییر حساسیت ناشی از اختلاف دما باید جبران شود . روشهای عملی برای انجام دادن همه این کارها در سخت افزار یا در نرم افزار داده شده اند.

     بلوک ساختمانی است که برای تحریک کردن زاویه بسته به مطلوب بودن  direction determination unit

    مقدار خروجی قطب نما است. جهت نجومی بین شمال مغناطیسی و جهت چرخش است. برای سیستم         arctan (وضوح) بالا، باید قانون ریاضی به وسیله اعمال کردن تابع Resolutionهای قطب نمای با

    به نسبت دو سیگنال سنسور انجام شود. این نشان داده می شود، که چطور این تابع به صورت نرم افزار   - 8  تحقق یابد ،  segmentی انجام می شود. بدون این محاسبات، خیلی ساده می تواند با یک قطب نمای

     .(N،NE،…)که فقط نقطه میانگین یا نزدیک عدد اصلی نمایش داده می شود

                از طرف دیگر این مقاله تحقق وظایف اصلی قطب نما، همچنین کالیبراسیون قطب نماهای الکتریکی

    در مقابل منابع خطای خارجی مانند میدانهای تداخل مغناطیسی، انحراف بین شمال حقیقی و مغناطیسی و خطای مایل بودن را در بردارد. در نهایت ، تعیین درستی و صحت سیستم و مثالهائی برای کامل کردن سیستمهای قطب نما داده شده اند.

     

    قطب نمای مغناطیسی وسیله ای است که در خیلی از مناطق تعیین کننده حرکت کشتی ها یا    

    .( Global Positioning System ) ( GPS )هواپیما ها است، حتی در سیستمهای موقعیت یاب جهانی

     : وسیله ای که از اندازه حرکت زاویه ای یک  gyroجایگزینی قطب نماهای عقربه ای مغناطیسی قدیم یا (

    جرم دوار (رتور) برای نشان دادن یا اندازه گیری حرکت زاویه ای پایه خود حول یک یا دو محور عمود بر محور  

    دوران بهره می گیرد) قطب نمای ژیروسکوپی با یک راه حل الکترونیکی پیشنهادی است که مزایایی شبیه داشتن یک مولفه حالت جامد بدون حرکت قسمتها و آسانی ارتباط با دیگر سیستمهای الکترونیکی است.

     ( MR )برای سنسورهای میدان مغناطیسی داخل یک سیستم قطب نما، تکنولوژی مقاومت مغناطیسی  راه حلی است که دارای ارجحیت بالاتری می باشد.

     را مقایسه کنید، که می تواند در اغلب قطب نماهای الکترونیکی  یافت شود،   flux-gateسنسورهای

     ارزش بیشتری دارد، به طوریکه نیازی (MR)پیشنهاد تکنولوژی مقاومت مغناطیسی

     ساخته شود. به علت  ICبه سیم پیچ هائی برای پیچاندن نیست و می تواند در یک پروسه ای شبیه به

     در این حوزه کاری بهتر است.Hall نسبت به المانهای MR حساسیت بالایشان، سنسورهای

    و همچنین ارائه  MRهدف این مقاله ارائه یک مقدمات کلی طراحی قطب نمای الکتریکی با سنسورهای

    درک جزئیات می باشد. بنابراین، ویژگیهای اصلی میدان مغناطیسی زمین توضیح داده شده اند و مروری بر بلوکهای ساختمانی یک قطب نمای الکتریکی داده شده است. در ادمه تشریح سنسورهای مقاومت

     برای کاربردهای قطب نما و طراحی هر بلوک ساختمانی به طور جزئی پوشش داده    Philipsمغناطیسی

    شده است. در اینجا، درک هردوی سخت افزار و نرم افزار نشان داده شده اند. بخشهای بعدی به قسمتهای خاصی مانند کالیبراسیون میدان تداخل، تنظیم شمال حقیقی، تصحیح کجی و دقت سیستم اختصاص یافته است. در پایان، مثالهائی برای کامل کردن سیستمهای قطب نما داده شده اند، که شامل بلوکهای ساختمانی که قبلا تشریح شده بود می باشد.

    ص 8 :

    2- میدان مغناطیسی زمین :

    میدان مغناطیسی زمین کمیت فیزیکی برای سنجش به وسیله قطب نما است. بنابراین، موقع طراحی یک قطب نما، فهم و ادراکی در مورد ویژگی های اصلی آن مورد نیاز است. شکل 1 توضیحاتی در مورد تصویر زمین داده شده است.

                             

    شکل 1 : میدان مغناطیسی زمین

     

     50 راA/mشدت میدان مغناطیسی با تغییر مکان زمین تغییر می کند و محدوده ای در حدود 20 تا

    می پوشاند. اگر فرض بر این باشد که به وسیله یک آهنربای میله ای مطابق زمین ساخته شده باشد،  یک سری اطلاعت در مورد شکل میدان زمین می توان به دست آورد، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. خطوط میدان مغناطیسی زمین از قطب جنوب زمین تا قطب شمال آن نشان داده شده است. شکل 1 نشان می دهد که، این مخالف کنوانسیون ( قرارداد ) فیزیکی قطب یک آهنربای میله ای است ( طبق سابقه تاریخی، در آن یک قطب شمال آهنربای میله ای که به صورت قطب تعریف شده بود، به طرف شمال در میدان مغناطیسی زمین اشاره دارد ).  

    خطوط میدان برای سطح زمین در قطب ها عمودی و برای خط استوا موازی هستند. بنابراین، میدان زمین در نیمکره شمالی به طرف پائین و در نیمکره جنوبی به طرف بالا اشاره دارد. یک واقعیت مهم این است که، قطب های مغناطیسی با قطب ها ی جغرافیائی همزمان اتفاق نمی افتد، که با چرخش محور میدان تعریف شداه اند. زاویه بین محور مغناطیسی و چرخشی تقریبا º11.5 هست. به عنوان یک نتیجه منطقی، خطوط

    میدان مغناطیسی زمین جنوب جغرافیائی یا حقیقی را کاملا نشان نمی دهد. شکل 2  نمایش سه بعدی

     در بعضی نقاط روی زمین را نشان می دهد. He بردار میدان زمین

    با استفاده از این شکل می توان کمیت هائی را برای سطح زمین تعریف کرد، که برای یک قطب نما مهم          به صورت عمودی  z  موازی با سطح زمین هستند، از آنجائیکه محور y  و xهستند. در اینجا محور مختصات

    سمت پائین را نشان می دهد.   به

    ● زاویه α :

     است، مولفه بردار  Hehزاویه بین شمال مغناطیسی و مسیر حرکت است. شمال مغناطیسی در جهت

     مربوط به مولفه افقی میدان زمین می باشد. Hehمیدان زمین عمود بر مرکز ثقل است. در طول این مقاله،

    شکل 2 نشان می دهد که :

    ص 9 :

    این زاویه کمیت قرائت شده یک قطب نما است. در طول این مقاله، α در جهت گردش عقربه های ساعت از جنوب مغناطیسی محاسبه می شود، به عارت دیگر جنوب ο 360  یا ο0، شرق ο90 ، جنوب ο180 ، غرب ο270 می باشد.

    ● زاویه میل یا شیب δ :

    زاویه بین بردار میدان زمین و سطح افق می باشد. همانطور که قبلا نشان داده شد، زاویه انحراف با محل واقعی روی زمین تغییر می کند، در خط استوا و نزدیک ο90± نزدیک قطب ها صفر می شود. اگر قطب نما کج شود، آنگاه زاویه انحراف مطرح می شود، همانطور که در بخش 9 توضیح داده شده است.

                                                                                               ● زاویه انحراف λ :

    زاویه بین شمال جغرافیائی یا حقیقی و شمال مغناطیسی است. این زاویه به محل واقعی زمین وابسته است. همچنین این زاویه دارای تغییرات زیادی است. این زاویه می تواند مشرق یا مغرب باشد و می تواند

    مقداری در حدود ο25± داشته باشد. زاویه به وسیله یک قطب نمائی که به وسیله زاویه انحراف برای پیدا کردن مسیر حرکت با نسبت شمال  جغرافیائی تصحیح می شود اندازه گیری می شود. که در بخش 8 اشاره شده است.

     

  • فهرست:

    ندارد.


    منبع:

    ندارد.
     

مقدمه مهارت در استفاده از ابزار های زمین شناسی برای زمین شناس امروز بسیار مهم و اساسی به نظر می رسد و می تواند او را در برداشت های صحرایی بسیار کمک نماید. کمپاس یکی از وسایل اصلی زمین شناسان در برداشت های صحرایی می باشد که مهارت در استفاده از آن می تواند یک زمین شناس حرفه ای را در رسیدن به هدفش کمک نماید. کمپاس توسط بسیاری از زمین شناسان برای نقشه برداری صحرایی از موضوعات زمین ...

در هر نقطه‌اي در نزديکي سطح زمين ، عقربه مغناطيسي آويزان از رشته يا واقع روي يک نقطه به ترتيب خاصي سمت گيري مي‌کند (تقريبا در جهت شمال به جنوب). اين واقعيت مهم به اين معنا است که زمين ميدان مغناطيسي ايجاد مي‌کند، مطالعه ميدان مغناطيسي زمين براي مقاص

دید کلی در هر نقطه‌ای در نزدیکی سطح زمین ، عقربه مغناطیسی آویزان از رشته یا واقع روی یک نقطه به ترتیب خاصی سمت گیری می‌کند (تقریبا در جهت شمال به جنوب). این واقعیت مهم به این معنا است که زمین میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند، مطالعه میدان مغناطیسی زمین برای مقاصد عملی و علمی از اهمیتی اساسی برخودار است. از زمانهای قدیم ، قطب نماها ، یعنی وسایلی بر اساس استفاده از میدان مغناطیسی زمین ...

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

این سنسور ها برای پیدا کردن اشیاء مغناطیسی در هواپیماها، قطار واتومبیل ها که میدان مغناطیسی زمین را به هم می زنند به کار می روند. از کاربردهای دیگر آنها در قطب نمای مغناطیسی، سنسور های زوایه ای و چرخشی موقعیت، ردیابی و هدایت مته در زیر زمین می تواند یادکرد. برخلاف دیگر سنسورهای AMR سنسور موقعیت AMR باید توسط میدان خارجی به حالت اشباع در آید یعنی با افزایش بزرگی میدان تغییری در ...

طرز کار قطب نما عقربه قطب نما هنگام باز نمودن درب آن ، آزاد شده و حول محور خود می‌چرخد و سپس به علت نیروی مغناطیسی کره زمین همیشه در یک جهت معین که همان قطب شمال مغناطیسی است می‌استد و آن را به ما نشان می‌دهد. عقربه مذکور هیچگاه اشتباه نمی‌کند، مگر آنکه در نزدیکی اشیای آهنی یا فولادی و یا کابلی قرار گرفته باشد. بنابراین ، هنگام استفاده از قطب نما بایستی مطمئن شویم که از اشیای ...

مهارت در استفاده از ابزار هاي زمين شناسي براي زمين شناس امروز بسيار مهم و اساسي به نظر مي رسد و مي تواند او را در برداشت هاي صحرايي بسيار کمک نمايد. کمپاس يکي از وسايل اصلي زمين شناسان در برداشت هاي صحرايي مي باشد که مهارت در استفاده از آن مي تواند

این سنسور ها برای پیدا کردن اشیاء مغناطیسی در هواپیماها، قطار واتومبیل ها که میدان مغناطیسی زمین را به هم می زنند به کار می روند. از کاربردهای دیگر آنها در قطب نمای مغناطیسی، سنسورهای زوایه ای و چرخشی موقعیت، ردیابی و هدایت مته در زیر زمین می تواند یادکرد. برخلاف دیگر سنسور های AMR سنسور موقعیت AMR باید توسط میدان خارجی به حالت اشباع در آید یعنی با افزایش بزرگی میدان تغییری در ...

فصل اول ظهور ياتاقان هاي مغناطيسي ياتاقان مغناطيسي که شافت را به جاي تماس مکانيکي با نيروي مغناطيسي به حالت تعليق در مي آورند، چند دهه است که در صنعت مورد استفاده قرار مي گيرند. ياتاقان هاي مغناطيسي مزاياي فراواني ، از جمله توانايي کار در

تنها جملات خطی در میدان الکتریکی حفظ شده اند ، و فرکانسهای زاویه ای به نوسانات طبیعی مربوط می شود و انتظار می رود تا در حضور میدان نوسان ناپدید گردند . ضرایب برای اولین تخمین صورت زیر ارائه داده شده است . که ما بجایی اختلال سریع در 0 ‏= t یک حد و یک افزایش آرام را در نظر گرفته ایم . با جایگزینی این نتیجه و ترکیب پیچیده آن در معادله ( 2 77 ) حاصل بدست می‌آید: به دلیل اینکه معادله ...

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول