دانلود مقاله و تحقیق word با فرمت doc قابل ویرایش
افزودن به علاقه مندی ها

به اشتراک گذاری:

دانلود پروژه دانشجویی بررسی و ساخت انواع سنسور ها و سنسور پارک

دانلود
  • خلاصه پروژه دانشجویی بررسی و ساخت انواع سنسور ها و سنسور پارک

    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 زمینه اندازه‌گیری پروسه . 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.

         فصل 3

     

            سنسور سیلیکانی

    استراتژی ترجیح داده شده در ساخت سنسوریها برمبنای سیلیکانی جدید بهره‌مند شدن از تکنیک‌ها و پردازش‌هایی هست که قبلاً در صنعت مدار مجتمع (IC) بر مبنای سیلیکان بنا نهاده شده است و به این طریق می‌توانذ از تجربیات و نتایج این بخش صنعتی سود جست

    خواص سیلیکان واثرات آن بر سنسور:

    سیلیکان یک ماده مناسب برای تکنولوژی سنسور است به ظرط آن که اثرات فیزیکی و شیمیایی کافی با قوت قابل قبول نشان دهد که می‌تواند در ساختارهای غیرپیچیده در طول گستره وسیعی از درجه حرارت‌ها بکار برده شود. استفاده از سیلیکان دارای چندین پی آمد برای سنسورها می‌باشد. نخست آن که، خواص فیزیکی سیلیکان می‌تواند مستقیماً برای اندازه‌گیری کمیت اندازه‌گیری شوند. مطلوب به کار برده شود.

    در جدیدترین تحولی که در سال 1980 جلوه‌گر شد، ارتباط تکنولوژی میکروالکترونیک با تکنیک‌های ایجاد شده بویژه برای تولید سنسور است، از قبل برداشتن نم غیریکسان، یا شیشه آندی در اتصال سیلیکانی. به این طریق خواص مکانیکی بسیار خوب سیلیکان تک کریستال می‌تواند برای ساخت سنسورهای بدیع به کار برده شود. ای تکنولوژی که به نام میکرومکانیک موسوم است منجر به تولید عناصر سیلیکانی مکانیکی یا مکانیکی/ الکترونیکی با ابعادی به اندازه مشابه الکترونیکی آنها می‌گردد، که از نظر اندازه چندین میکرومتر هستند. سیلیکان تک کریستالی بویژه بخاطر خواص مکانیکی عالی خود با این تکنولوژی بخوبی سازگار است. تک کریستالی تغییر ماهیت نمی‌دهد. با این وجود، شکنندگی آن می‌تواند یک ایراد باشد. همچون الماس، این کریستال می‌تواند در عرض ضخامت مختلف شکسته می‌شود. نتیجه آن که بسیاری از سنسورهای ساخته شده بر مبنای سیلیکان تک کریستالی به کاربردهایی که در آن درجه حرارت به بالاتر از 150-120 درجه سانتی گرد افزایش پیدا نمی کند محدود می‌شوند.

    مراحل تولید در تکنولوژی سیلیکان:

    ساخت سنسورهای سیلیکانی بطور عمده براساس عملیات بکار برده شده در تکنولوژی نیمه هادی مدرن استوار است. که برای تولید عناصر میکروالکترونیکی ابداع شده‌اند. تکنولوژی صفحه‌ای سیلیکان نه فقط برتولیدات مدارات مجتمع غلبه می‌کند، بلکه یک عنصر تعیین کننده در تولید بسیاری از سنسورهای سیلیکانی نیز می‌باشد این امر منجر به مزایای زیر می‌شود:

    ساخت کم هزینه سنسورها به تعداد زیاد، مینیاتورسازی سنسور تجمع یکپارچه و الکترونیک، ساخت سنسورهای چند گانه (سنسورهای چند گانه برروی یک چیپ‌ تنها)، استفاده از چیپ‌های بزرگ یا، در بعضی موارد، و وینرهای کمل  (مثلاً سلولهای خورشیدی، سنسوریهای نوری الکتریکی حساس به وضعیت)، امکان ساخت به بعدی که در آن تکنیک‌های خاص برای برش عمیق و غیر ایزوتروپیک و لایه‌های توقف برش خاص برای خلق شکل سه بعدی عناصر سیلیکاتی مینیاتور شده به کار برده می‌شود، استفاده از دیسک‌های خیلی نازک یا قسمت‌های خیلی نازک (سنسوریهای فشار یا شتاب)، نشست دادن لایه‌های سنسور نازک بر و روی زمینه سیلیکان که خواص سنسور محدود سیلیکانی را توسعه می‌دهد.

    منابع

     

    اصول و کاربرد سنسورها  نوشته پیتر هاپتمن

     

    2- Binder , J . sensors and actuaters 4

     

    3- Kawamura Y. Proc. TRANDUCER

     

    4- Baltes, H .P. and Popovic ,R.S . Proc . IEEE 74

     

    5- Angell, J.B . Silicon Micromechanical Device ,

    and Electro Optics

     

    6- Moretti ,M . Laser Focus

     

    7- Williams,D.E.,stonham,A.M.and Moseley,P.T

     

    8-Harada,k.et al;IEEE  Trans.Magntics .

     

    9-Fernisse,E . P .et al;IEEE Trans.Ultrasonics,ferroelectrics frequ.control.

     

    10- Clifford, P.K :Proc.int.meeting on chemical sensor

    بهار85

  • فهرست پروژه دانشجویی بررسی و ساخت انواع سنسور ها و سنسور پارک

    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

     

مقالات مرتبط

دانلود تحقیق فیبر نوری

دانلود تحقیق فیبر نوری

  • کامپیوتر - IT
  • ۱۱
  • فیبرنوری چیست؟فیبرهای نوری رشته های بلند و نازکی از شیشه بسیار خالصند که ضخامتی در حدود قطر موی انسان دارند. آنها در بسته هایی بنام کابلهای نوری کنار هم قرار داده میشوند و برای انتقال سیگنالهای نوری در فواصل دور مورد استفاده قرار میگیرند.قسمتهای ...

دانلود تحقیق استفاده از فیبر نوری برای انتقال نور خورشید به مکانهای سربسته

دانلود تحقیق استفاده از فیبر نوری برای انتقال نور خورشید به مکانهای سربسته

  • فیزیک - نجوم
  • ۱۲
  • همانطور که در عکس های بالا مشاده می کنید می توان در روز با استفاده از فیبرهای نوری نور خورشید را به مکانهایی کاملا سر بسته و بدون نور برد بدون ذره ای تفاوت با یک لوستر بزرگ که با انرژی الکتریکی و لامپ محیط اطراف را روشن می کند. این شکل استفاده از ...

دانلود تحقیق انتقالات کابل فیبرنوری

دانلود تحقیق انتقالات کابل فیبرنوری

  • فیزیک - نجوم
  • ۱۵
  • انتقالات کابل فیبرنوری،مشکل تداخل الکتریکی ونویز ندارندودر هرمحیطی می توانند به کار روند به علت پهنای باند زیاد وسرعت انتقال داده ها بسیار سریع است(انتقال فعلی تقریبا100 MBpSبا سرعتهای نمایشی تا بیشتراز1GbpS).آنها می توانند یک سیگنال (امواج ...

دانلود مقاله سیستمهای کابل فیبرنوری در جهان عرب

دانلود مقاله سیستمهای کابل فیبرنوری در جهان عرب

  • الکترونیک - برق - مخابرات
  • ۳۱
  • در سالهای اخیر،‌ جهان شاهد شکوفایی در عرصه تکنولوژی اطلاعات بود که جوامع اطلاعاتی و اقتصاد جهان الکترونیکی را به کلی دگر‌‌گون ساخت. گسترش جهان به سوی جامعه اطلاتی، چهار مرحله تحویلی را پشت سر گذاشته است: مرحله اول که در طی دهه‌های 60و70 ادامه داشت، ...

دانلود تحقیق فیبرنوری در شبکه ارتباطات زیرساخت

دانلود تحقیق فیبرنوری در شبکه ارتباطات زیرساخت

  • الکترونیک - برق - مخابرات
  • ۱۴
  • سرعت تحولات و پیدایش فناوری های نوین ، تنوع خدمات پیشرفته و تقاضای فزاینده برای این خدمات ، لزوم استفاده بهینه از منابع مالی و انسانی و گسترش روز افزون بازار رقابت ، موجب گردیده تا نگرش به صنعت مخابرات در قیاس با سایر صنایع متفاوت باشد . این نگرش ...

دانلود تحقیق فیبر نوری چگونه کار می کند؟

دانلود تحقیق فیبر نوری چگونه کار می کند؟

  • الکترونیک - برق - مخابرات
  • ۱۷
  • هرجا که صحبت از سیستم های جدید مخابراتی، سیستم های تلویزیون کابلی و اینترنت باشد، در مورد فیبر نوری هم چیزهایی میشنوید.فیبرهای نوری از شیشه شفاف و خالص ساخته میشوند و با ضخامتی به نازکی یک تار موی انسان، میتوانند اطلاعات دیجیتال را در فواصل دور ...

دانلود مقاله سنسورهای مگنتورزیستیو

دانلود مقاله سنسورهای مگنتورزیستیو

  • الکترونیک - برق - مخابرات
  • ۲۲
  • کاربرد ها 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 ...

دانلود مقاله سنسورهای اثرهال

دانلود مقاله سنسورهای اثرهال

  • الکترونیک - برق - مخابرات
  • ۳۹
  • مقدمهیک 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. ...

دانلود مقاله سنسورهای اثر هال

دانلود مقاله سنسورهای اثر هال

  • الکترونیک - برق - مخابرات
  • ۴۷
  • 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. ...

دانلود مقاله فیبر نوری و شبکه اترنت 10 گیگا بایتی

دانلود مقاله فیبر نوری و شبکه اترنت 10 گیگا بایتی

  • الکترونیک - برق - مخابرات
  • ۲۸
  • مقدمهبا ایجاد شبکه های ارتباطاتی اترنت 10 گیگابایتی، طراحان شبکه به دلیل وجود محدودیت های فیزیکی مربوط به فیبرهای نوری با مسایل و مشکلات جدیدی روبرو شدند. به سبب افزایش نرخ تبادل اطلاعات (data) آثار و نتایجی مربوط به طبیعت فیزیکی فیبرهای نوری از ...

PaperDoc.ir پیپرداک
Paperdocir@
27 23 800 0938

Follow Us On:

پرداخت نهایی
عنوان مقاله
محصول به سبد خرید اضافه شد.