پس از پرداخت، لینک دانلود فایل برای شما نشان داده می شود

پرداخت و دانلود

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.
1-1) 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.

پس از پرداخت، لینک دانلود فایل برای شما نشان داده می شود

پرداخت و دانلود

پس از پرداخت، لینک دانلود فایل برای شما نشان داده می شود

پرداخت و دانلود

مقدمه
رله دیستانس اولین بار در آلمان در سال 1923در یک شبکه فشار قوی نصب گردید.این رله یک رله حفاظتی است که زمان قطع آن تابع مقاومت طول سیم می باشد.در اغلب اوقات باید زمان قطع رله تابع محل اتصال کوتاه نسبت به رله باشد؛واز این جهت بایدزمان قطع هررله ؛تابع جهت معینی از انرژی اتصال کوتاه نیز گردد.با توجه به اینکه هر چه محل اتصالی رله بیشتر باشد مقامت ظاهری قطعه سیم بین محل اتصالی تا رله بزرگتر میگردد.از آنجا که در رشد تاسیسات برقی رابطه مستقیمی بین مقاومت و طول سیم موجود است؛لذا با استفاده از رله دیستانس بعنوان رله حفاظتی در سراسر خطوط انتقال انرژی ؛عملا ومشکل حفاظت موضعی و سلکتیو وتنظیم جهش زمانی رله های پی در پی نیز برطرف می گردد.
اگر یک شبکه حلقوی را با رله های دیستانس حفاظت کرده باشیم در آن اگراتصال کوتاهی رخ دهد تمام رله های دیستانس موجود که جریان اتصال کوتاه از آن عبور می کند تحریک میشوند؛ولی فقط نزدیکترین رله به محل اتصالی موفق به قطع سیم اتصال شده از شبکه می شودزیرا قطعه سیم بین این دو نقطه نزدیکترین مقاومت را شامل است و بدین جهت زمان قطع این رله نیز از همه کوتاهتر است.
رله دی ستانس را می توان جهت هر نوع شبکه ای با هر فشار الکتریکی بکار برد.برای حفاظت شبکه های با ولتاژ بالاتر از 60هزار ولت؛امروزه فقط از رله دیستانس استفاده میشود.
1-عضو سنجشی(عضو زمانی)
2-عضو تحریک کننده
3-عضو جهت یاب
4-رله های کمکی
در ضمن باید دانست که عضو سنجشی رله دیستانس مطلقا مقدار قدر مطلق عوامل مؤثر را نمی سنجد ،بلکه تغییرات مقدار کمیتی را که قبلا تنظیم شده است می سنجد .
عامل مؤثر در رله دیستانس می تواند هر یک از کمیتهای زیر باشد:

1-مقاومت ظاهری (امپدانس)
2-هدایت ظاهری (ار میتانس)
3-مقاومت اهمی Zcos(رزیستانس)
4-هدایت اهمی (کندو کتانس)
5-مقاومت غیر اهمی Zsin (راکتانس)
6-هدایت غیراهمی (سوسپتانس)
7-امپدانس مخلوط
رله ای که کمیت Zرا می سنجد رله امپدانس ورله ای که کمیت X را می سنجد رله را کتانس گفته می شود.
- دستگاه مختصات R-Xو اصول مربوط به آن
با استفاده از این دستگاه مختصات می توان نمودار مشخصه عملکرد هر رله فاصله را بر نمودار مشخصه هر سیستم برق رسانی سوار کرد و پاسخ رله را بی درنگ مشخص ساخت.
رله فاصله به ازای رابطه معینی بین مقدار جریان و ولتاژ و اختلاف فاز بین آنها عمل خواهد کرد.در هر موقعیت مفروض از استقرار رله فاصله،بعضی روابط مشخص بین ولتاژ جریان و اختلاف فاز وجود خواهد داشت.بنابر این،طریقه کار این است که نموداری بسازیم که روابط بین این سه کمیت را (اولا )آن طور که سیستم به وجود می آید و(ثانیا) آن گونه که برای عملکرد رله لازم است نشان دهد .
همانگونه که بیان شد ،در دستگاه مختصات R-X ،سه متغییر ولتاژ و جریان واختلاف فاز به دوم متغییر تبدیل می شوند.این منظور،از تعیین خارج قسمت مقدار مؤثر ولتاژ بر مقدار مؤثر جریان که امپدانس نام دارد حاصل می شود(با امپدانس)کاری فعلا نداریم).سپس مؤلفه های مقاومت و راکتانس Z را از روی رابطه های آشنا R=Zcosو X=Zsi استخراج می کنبم. راوقتی مثبت می دانیم که با فرض همبندیهای معینی در رله ومبادی مقایسه مشخص،I نسبت به Vپس افت د اشته باشد.
این مقادیرRو X،مختصات نقطه ای در دستگاه R-X هستند که ترکیب معینی از V و I و را نشان می دهند.,R X می توانند مقادیر مثبت یا منفی اختیار کننداما Z همیشه باید مثبت باشد.هر مقدار منفیZ راکه از گذاردن مقادیر خاصی از در معادله بدست آید باید نادیده گرفت،زیرا این مقدارهای منفی ارزش عملی ندارند.
در شکل صفحه بعد،دستگاه مختصاتR-X ونقطهP که نمایشگر مقدارهای ثابتی از VوIو است دیده می شود ودر این شکل ،فرض بر این است که I مقداری کمتر از 90 درجه نسبت به Vپس افت داشته باشد.
پاره خط مستقیمی که ا ز مبدابه نقطه Pکشیده شود مقدار Z را نمایش می دهدو زاویه ای است که در جهت پاد ساعتگر از محور +R بطرف Z اندازه گیری می شود.
پیداست که محل نقطه P رامی توان با دانستن مقدارهای Zو وبدون استخراج مؤلفه های RوXبدست آورد،و یا محاسبه نسبت مختلط VبرI،مقادیر RوXرا مستقیما وبدون در- نظرگرفتن تعیین کرد.
اگر V وIو تغییر کنند می توان چندین نقطه را در دستگاه مختصات مشخص ساخت و از بهم پیوستن آنها یک منحنی بدست آورد که مشخصه عملکرد را نمایش دهد .

پس از پرداخت، لینک دانلود فایل برای شما نشان داده می شود

پرداخت و دانلود

پس از پرداخت، لینک دانلود فایل برای شما نشان داده می شود

پرداخت و دانلود

گرما ودما
کمیت فیزیکی که ما آن را گرما می نامیم یکی از اشکال مختلف انرژی است و مقدار گرما معمولا برحسب واحد ژول سنجیده میشود.مقدار گرمایی که در یک شی موجوداست قابل اندازه گیری نمی باشد اما می توان تغییرات گرمای موجود در یک شی که بر اثر تغییر دما و یا تغییر در حالت فیزیکی (جامد به مایع، مایع به گازف یک شکل کریستالی به شکل کریستالی دیگر) ایجاد میشود اندازه گیری کرد.
بنابراین از این جنبه دما میزان گرما برای ماده است تاوقتی که حالت فیزیکی آن بدون تغییر باقی بماند.
ارتباط بین دما و انرژی گرمایی بسیار شبیه به ارتباط بین سطح ولتاژ وانرژی الکتریکی است.
سنسورهای دمای رایج تماما وابسته به تغییراتی هستند که همراه با تغییرات دمای ماده به وجود می آید. ترانسیدیوسرهای انرژی الکتریکی به انرژی گرمای جریان عبوری از یک هادی استفاده می کنند اما ترانسدیوسرهای گرمایی به انرژی الکتریکی به طور مستقیم این تبدیل را انجام نمی دهند ومطابق با قوانین ترمودینامیک نیازمند تغییرات دمایی برای عمل کردن هستند بدین گونه که در دمای بالاتر گرما می گیرد و در دمای پایین تر این مقدار گرما را تخلیه می کند.

4-2 نوار بی متال
آشکارسازی حرارتی در موارد متنوعی مانند آشکار کردن آتش سوزی، گرمایش تا یک حد معین ویا تشخیص عیب در یک سردکننده مورد استفاده قرار می گیرد .ساده ترین نوع سنسور حرارتی از نوع بی متال استکه اصول کار آن در شکل به تصویر کشیده شده است. ترکیب فوق شامل دو نوار فلزی از دو جنس مختلف است که با نقطه جوش و یا پرچ کردن در دو نقطه به یکدیگر متصل شده اند. جنس فلز دو نوار به گونه ای انتخاب می شود که ضرایب انبساطی خطی آنها با یکدیگر تفاوت زیادی داشته باشند. مقدار انبساط یا ضریب انبساط خطی عبارت است از خارج قسمت تغییر مقدار طول به تغییر دما و این مقدار برای همه فلزات مقداری است مثبت بدین معنی که با افزایش دما طول نوار افزایش می یابد. مقادیر ضریب انبساط را برای چند نوع فلز بر حسب واحد 10*k بیان کرده است.
خمیدگی پدیده آمده در نوار بی متال را می توان وسط هر یک از انواع ترانسدیوسرهای جابه جایی که در فصل مورد بررسی قرار گرفت تشخیص داد اما اغلب اوقات از خود نوار بی متال برای راه اندازی کنتاکتهای یک کلید استفاده می شود ومعمولا خود بی متال یک از کنتاکتهای کلید است. نوع رایج نوار بی متال هنوز هم در انواعی از تموستاتها مورد استفاده قرار می گیرد اگر چه بی متال در آنها به صورت حلزونی پیچیده شده است.این شکل بی متال باعث افزایش حساسیت بی متال می شود چون حساسیت بی متال با طور نوار بستگی مستقیم دارد. در صورتی که محدوده دما وتغییرات آن کم می باشد مقدار انحراف دقیقتا متناسب با تغییر دما خواهد بود.
این نوع ترموستاتها دارای مشخصه نامطلوب هیسترزیس هستند به طوری که به عنوان مثال ترموستاتی که برای مقدار دمای 20c ساخته شده ممکن است در 22c باز شود.

پس از پرداخت، لینک دانلود فایل برای شما نشان داده می شود

پرداخت و دانلود

پس از پرداخت، لینک دانلود فایل برای شما نشان داده می شود

پرداخت و دانلود

در سالهای اخیر کاربردهای زیست‌ فناوری و پزشکی فناوری میکرو ونانو (که معمولا از آن به عنوان سیستم‌های میکروی الکتریکی مکانیکی پزشکی یا زیست‌ فناوری‎(BioMEM) 1‏ نام برده می‌شود) به‌صورت فزاینده‌ای رایج شده است و کاربردهای وسیعی همچون تشخیص و درمان بیماری و مهندسی بافت پیدا کرده است. در حین این که تحقیقات و گسترش فعالیت در این زمینه هم چنان به قوت خود باقی است، بعضی از این کاربردها تجاری هم می‌شود. در این مقاله پیشرفت‌های اخیر در این زمینه را مرور کرده و خلاصه‌ای از جدیدترین مطالب در حوزه ‏BioMEM ‎‏ را با تمرکز روی تشخیص و حسگرها ارائه می‌شود.‏
بیوسنسور‌ها
در کاربردهای بسیاری در پزشکی، تحلیل محیطی و صنایع شیمیائی نیاز به روشهایی جهت حس کردن مولکولهای زیستی کوچک وجود دارد. حس‌های بویایی و چشایی ما دقیقا همین کار را انجام می‌دهد و سیستم ایمنی بدن میلیونها نوع مولکول مختلف را شناسائی می‌کند. شناسائی مولکولهای کوچک تخصص بیومولکولها است، لذا اینها شیوه جدید و جذابی برای ساخت سنسورهای خاص را پیش رو قرار می‌دهد. دو مولفه اساسی در این راستا وجود دارد. المان شناساگر و روش‌هایی برای فراخوانی زمانی که المان شناساگر هدف خودش را پیدا می‌کند. اغلب المان شناساگر تحت تاثیر منبع زیست‌ فناوری تغییر نمی کند. مشکل اصلی در این کار طراحی یک واسطه مناسب به یک وسیله بازخوانی بزرگ است.
از آنتی بادی‌ها به صورت گسترده به عنوان بیوسنسور استفاده می‌شود. آنتی بادی‌ها بیوسنسورهای پیشتاز در طبیعت است، به همین دلیل توسعه تستهای تشخیصی با استفاده از آنتی بادیها، یکی از زمینه‌های بسیار موفق در بیوفناوری است. شاید آشناترین مثال تست ساده‌ای است که برای تعیین گروه خونی استفاده می‌شود.
بوسنسورهای گلوکز از موفق ترین بیوسنسورهای موجود در بازار است. بیماران مبتلا به دیابت نیاز به شیوه‌های مرسوم جهت پایش سطح گلوکز خود دارد. سنسورهای قابل کاشت و غیر تهاجمی در حال توسعه است، اما در حال حاضر در دسترس‌ترین شیوه بیوسنسور دستی است که یک قطره از خون را تحلیل می‌کند.

پس از پرداخت، لینک دانلود فایل برای شما نشان داده می شود

پرداخت و دانلود

پس از پرداخت، لینک دانلود فایل برای شما نشان داده می شود

پرداخت و دانلود

مقدمه
عبارت فیلتر معمولاً به دستگاهی، سخت افزاری یا نرم افزاری، اطلاق می شود که برای بازیابی اطلاعات مفید در یک سیگنال نویزی به کار می رود. نویز یک سیگنال ناخواسته است که اطلاعات موردنظر ما را تحت تأثیر قرار می دهد و در اثر شرایط متفاوتی تولید می شود. به عنوان مثال سیگنال ممکن است توسط یک سنسور در محیطی نویزی خوانده شود یا شاید سیگنال در طول انتقال در کانال مخابراتی دچار اختلال گردد.
فیلتر به طور کلی سه کاربر دارد:
1-فیلتر کردن :
بازیابی سیگنال با دقت خواسته شده در زمان t با توجه به اطلاعات موجود در زمان t
2-یکنواخت ساختن :
در این کاربرد اطلاعات مورد نظر با دقت خواسته شده در زمان t وجود ندارد ولی به کمک داده هایی که در زمان های بعد از t بدست می آید، سیگنال مورد نظر بازیابی می شود. به همین دلیل برای یکنواخت ساختن باید از تأخیر استفاده کرد.
3-پیش بینی :
در این مورد هدف بدست آوردن سیگنال در زمان در آینده ، بوسیله اطلاعات موجود در زمان t می باشد.
فیلترها را می توان به دو دسته تقسیم بندی نمود:
-خطی
-غیرخطی
یک فیلتر را خطی می نامند هرگاه خروجی آن تابعی خطی از ورودی باشد. در رهیافت آماری برای فیلتر خطی، ما به پارامترهای آماری، مانند میانگین و یا تابع همبستگی ، سیگنال و نویز احتیاج داریم. یک راه کاربردی برای بهبود فیلتر کردن، حداقل نمودن مقدار میانگین مربع خطایی که از کم کردن پاسخ مورد نظر و خروجی فیلتر بدست می آید، می باشد. برای ورودی های ساکن ، راه حل مناسب فیلتر Wiener می باشد. در این حالت منحنی MSE برحسب پارامترهای قابل تنظیم فیلتر سطح اجرایی خطا نامیده می شود. نقطه حداقل در این نمودار، ضرایب بهینه را مشخص می کند.

پس از پرداخت، لینک دانلود فایل برای شما نشان داده می شود

پرداخت و دانلود