تحقیق در مورد سنسورهای مگنتورزیستیو

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 12 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

کـــــاربـــرد 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 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 مقدار مقاومت AMR پدید نیاید و تنها عاملی از موقعیت میدان بر مبنای زاویه حاصل بین بردارمغناطیس کنندگی و جریان باشد. بنابراین این سنسورهای موقعیت سنجی درناحیه اشباع عمل می کنند.

رخلاف سنسورهای اثرهال که نیاز به میدان مغناطیسی درحد کیلوگارس نیاز دارند، AMR به این شدت میدان مغناطیسی نیازی ندارد. با استفاده از چند سنسور خاصیت براحتی افزایش می یابد.

 برای توضیح کاربرد ها ، از دو سنسور صنعتی شرکت Honeywell با نامهای HMC1501 و HMC1512 می کنیم .

سنسورهای HMC1501 و HMC1512  به ترتیب دارای مقاومت 5 و 2.1 کیلواهم در مدار پل می باشند. ضریب حساسیت آنها بین  می باشد. ( در ناحیه خطی عملکرد) ولتاژ خروجی تقریباً 120mv  می باشد. پهنای باند درحدود 5MHZ می باشد.

HMC1501  دسته ازموقعیت سنجهای AMR هستند که دارای یک پل وتستون برای موقعیت سنجی  می باشند خروجی مدار پل به شرح زیر است:

HMC1512 دسته ای دیگر از موقعیت سنجهای AMR است که دارای دو پل وتستون برای رنج  می باشد. که خروجی هر یک از مدارهای پل بصورت و می باشد.

 رزولوشن و رنج کاری هریک در Data sheet آمده است.

کاربردهای خطی

دیاگرام زیر 2 دوره متناوب از خروجی مدار پل را نشان می دهد، ناحیه خطی در بازه ای در اطراف زوایای 180-،90-،0،90،180 درجه قرار دارد. در نقاط 0 و شیب مثبت و در بقیه شیب منفی است.

خروجی سنسورهای موقعیت AMR نیازمند مدار بهسازی است. چنانچه تغییرات دمایی زیاد باشد باید از جبرانساز دمایی نیز استفاده نماییم.  همینطور اگر از چند مدار پل استفاده نماییم، خطای دیگری که باید آنرا بطریقی جبران نماییم تلورانس بخش به بخش در مواد است.

شکل زیر یکی از کاربردهای موقعیت سنجی خطی را نشان میدهد.

IC بکار گرفته شده HMC1501  است که دارای یک مدار پل می باشد و می تواند را در رنج تغییرات خطی  تعیین کند. با فرض منبع تغذیه 5 ولت این سنسور دربازه   میلی ولت تغییرات ولتاژ خواهد داشت. شکل موج خروجی بر حسب زوایه  در زیر‌آمده است.

شکل زیر یک تقویت کننده ابزار دقیق را نشان می دهد. یک تقویت کننده تفاضلی وانتگرالی. گین ولتاژ این تقویت کننده تقریباً 25 ولت است. بنابراین مقدار پیک - پیک خروجی را از 120 میلی ولت به 3 ولت تغییر می دهد.

 ضریب ولتاژ آفست مدار پل   و با منبع تغذیه 5 ولت آفست مدار پل 35mV خواهد بود که در نهایت با وجود تقویت کننده به 850mv خواهدرسید. بنابراین باید بگونه ای آفست مدار را تضعیف نمود. یک روش برای مقابله با آفست مدار تغییر زمین مدار با استفاده از یک پتانسیومتر می باشد.

روش دیگری برای حذف خطای آفست وجود دارد و آن این است تا بوسیله آزمایش کالیبراسیون مقدار خطا را بدست آورده و از مقدار نهایی کم کنیم. این عمل با کاهش متعلقات مدار بهسازی از افزایش حجم، قیمت و تاثیر نویز جلوگیری می کند. ولی از آن جهت که طراح را مجبور می کند تا بهره تقویت کننده را جهت تعادل در آفست و ضریب حساسیت کاهش دهد چندان جالب نمی باشد.

 جهت افزایش رنج موقعیت سنجی از به از 2 سنسور HMC1501   و یا یک سنسور HMC1512 (با 2 مدار پل)  استفاده می کنیم.

برای افزایش رنج اندازه گیری موقعیت خطی معمولاً از چند سنسور استفاده می کنیم. جهت افزایش ویژگی خطی سیستم معمولاً رنج خطی هر سنسور را کمتر از حد نامی در نظر می گیرند. به خاطر داریم که برای موقعیت سنج خطی می بایست AMR در ناحیه اشباع قرار گیرد. بنابراین فاصله آهنربای متحرک از مقابل سنسورها بازای میدان یک کیلو گاوسی حداکثر 25/0 اینج خواهد بود که با افزایش فاصله به 5/0 اینج میدان می بایست به حدود 3 کیلوگاوس افزایش یابد. همانطور که در شکل زیر

سنسورهای مگنتورزیستیو

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

سنسورهای مگنتورزیستیو

Magnetoresistive sensors

کـــــاربـــرد 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 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 مقدار مقاومت AMR پدید نیاید و تنها عاملی از موقعیت میدان بر مبنای زاویه حاصل بین بردارمغناطیس کنندگی و جریان باشد. بنابراین این سنسورهای موقعیت سنجی درناحیه اشباع عمل می کنند.

رخلاف سنسورهای اثرهال که نیاز به میدان مغناطیسی درحد کیلوگارس نیاز دارند، AMR به این شدت میدان مغناطیسی نیازی ندارد. با استفاده از چند سنسور خاصیت براحتی افزایش می یابد.

 برای توضیح کاربرد ها ، از دو سنسور صنعتی شرکت Honeywell با نامهای HMC1501 و HMC1512 می کنیم .

سنسورهای HMC1501 و HMC1512  به ترتیب دارای مقاومت 5 و 2.1 کیلواهم در مدار پل می باشند. ضریب حساسیت آنها بین  می باشد. ( در ناحیه خطی عملکرد) ولتاژ خروجی تقریباً 120mv  می باشد. پهنای باند درحدود 5MHZ می باشد.

HMC1501  دسته ازموقعیت سنجهای AMR هستند که دارای یک پل وتستون برای موقعیت سنجی  می باشند خروجی مدار پل به شرح زیر است:

HMC1512 دسته ای دیگر از موقعیت سنجهای AMR است که دارای دو پل وتستون برای رنج  می باشد. که خروجی هر یک از مدارهای پل بصورت و می باشد.

 رزولوشن و رنج کاری هریک در Data sheet آمده است.

کاربردهای خطی

دیاگرام زیر 2 دوره متناوب از خروجی مدار پل را نشان می دهد، ناحیه خطی در بازه ای در اطراف زوایای 180-،90-،0،90،180 درجه قرار دارد. در نقاط 0 و شیب مثبت و در بقیه شیب منفی است.

خروجی سنسورهای موقعیت AMR نیازمند مدار بهسازی است. چنانچه تغییرات دمایی زیاد باشد باید از جبرانساز دمایی نیز استفاده نماییم.  همینطور اگر از چند مدار پل استفاده نماییم، خطای دیگری که باید آنرا بطریقی جبران نماییم تلورانس بخش به بخش در مواد است.

شکل زیر یکی از کاربردهای موقعیت سنجی خطی را نشان میدهد.

IC بکار گرفته شده HMC1501  است که دارای یک مدار پل می باشد و می تواند را در رنج تغییرات خطی  تعیین کند. با فرض منبع تغذیه 5 ولت این سنسور دربازه   میلی ولت تغییرات ولتاژ خواهد داشت. شکل موج خروجی بر حسب زوایه  در زیر‌آمده است.

شکل زیر یک تقویت کننده ابزار دقیق را نشان می دهد. یک تقویت کننده تفاضلی وانتگرالی. گین ولتاژ این تقویت کننده تقریباً 25 ولت است. بنابراین مقدار پیک - پیک خروجی را از 120 میلی ولت به 3 ولت تغییر می دهد.

 ضریب ولتاژ آفست مدار پل   و با منبع تغذیه 5 ولت آفست مدار پل 35mV خواهد بود که در نهایت با وجود تقویت کننده به 850mv خواهدرسید. بنابراین باید بگونه ای آفست مدار را تضعیف نمود. یک روش برای مقابله با آفست مدار تغییر زمین مدار با استفاده از یک پتانسیومتر می باشد.

روش دیگری برای حذف خطای آفست وجود دارد و آن این است تا بوسیله آزمایش کالیبراسیون مقدار خطا را بدست آورده و از مقدار نهایی کم کنیم. این عمل با کاهش متعلقات مدار بهسازی از افزایش حجم، قیمت و تاثیر نویز جلوگیری می کند. ولی از آن جهت که طراح را مجبور می کند تا بهره تقویت کننده را جهت تعادل در آفست و ضریب حساسیت کاهش دهد چندان جالب نمی باشد.

 جهت افزایش رنج موقعیت سنجی از به از 2 سنسور HMC1501   و یا یک سنسور HMC1512 (با 2 مدار پل)  استفاده می کنیم.

تحقیق در مورد سنسورهای اثرهال

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 47 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

موضوع :

سنسورهای اثر هال

درس مربوطه:

آز کنترل صنعتی

استاد :

جناب آقای میراحمدی

محققین :

محمد مهدی پوینده

حجت الله نریمانی

سنسورهای اثرهال

Hall Effect Sensors

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 از انواع حسگرهای جریان، دما، فشار و موقعیت و … استفاده شود. در سنسورها، سنسور اثر هال میدانی را که کمیت فیزیکی تولید می کند و یا تغییر می دهد حس می کند

ویژگیهای عمومی

ویژگیهای عمومی سنسورهای اثرهال به قرار زیر می باشند

1 - حالت جامد ؛

2 - عمر طولانی ؛

3 - عمل با سرعت بالا-پاسخ فرکانسی بالای 100KHZ ؛

4 - عمل با ورودی ثابت (Zero Speed Sensor) ؛

5 - اجزای غیر متحرک ؛

6-ورودی و خروجی سازگار با سطح منطقیLogic  Compatible  input and output ؛

7 - بازه  دمایی گسترده  (-40C ~ +150C) ؛

8 - عملکرد تکرار پذیرعالی Highly  Repeatable  Operation ؛

9 - یک عیب بزرگ این است که در این سیستمها پوشش مغناطیسی مناسب باید در نظرگرفته شود، چون وجود میدان های مغناطیسی دیگر باعث می شود تا خطای زیادی در سیستم اتفاق افتد

تاریخچه

اثرهال توسط دکتر ادوین هال (Edvin   Hall) درسال 1879 در حالی کشف شد که او دانشجوی دکترای دانشگاه Johns  Hopkins در بالتیمر(Baltimore) انگلیس بود.

هال درحال تحقیق بر تئوری جریان الکترون کلوین بود که دریافت زمانی که میدان یک آهنربا عمود بر سطح مستطیل نازکی از جنس طلا قرار گیرد که جریانی از آن عبور می کند، اختلاف پتانسیل الکتریکی در لبه های مخالف آن پدید می آید.

او دریافت که این ولتاژ متناسب با جریان عبوری از مدار و چگالی شار مغناطیسی عمود بر مدار است. اگر چه آزمایش هال موفقیت آمیز و صحیح بود ولی تا حدود 70 سال پیش از کشف آن کاربردی خارج از قلمرو فیزیک تئوری برای آن بدست نیامد.

با ورود مواد نیمه هادی در دهه 1950 اثرهال اولین کاربرد عملی خود را بدست آورد. درسال 1965 Joe  Maupin ,Everett Vorthman برای تولید یک سنسور حالت جامد کاربردی وکم هزینه از میان ایده های متفاوت اثرهال را انتخاب نمودند. علت این انتخاب جا دادن تمام این سنسور بر روی یک تراشه

تحقیق درباره آشنایی با سنسورهای تعیین ارتفاع مایعات liquid level measurem 4 ص word

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

آشنایی با سنسورهای تعیین ارتفاع مایعات liquid level measurement sensors

سنسورها به جای حواس چند گانه انسان و گاهی فراتر و پیشرفته از آن ، در صنعت ، دارای کاربردهای فراوانی هستند و می توانند بر اساس انچه حس می کنند به قسمتهای مختلف سیستم فرمان داده و یا تصمیم سازی کنند .

سنسور های سنجش ارتفاع مایعات در صنایع گوناگون کاربردهای وسیعی دارند از نمونه این سنسورها می توان به سنسورهای هدایتی و خازنی ، شناور ، تبادل گرمایی ، القایی ، فتو الکتریک ، فشاری و... می توان اشاره کرد .

سنسور هدایتی و خازنی :

این نوع از سنسورها به صورت پیوسته و یا به

صورت نقطه ای ارتفاع را اندازه گیری می کنند نحوه

اندازه گیری آنها بر اساس میزان امپدانس بین دو الکترود در مایع و یا بین یک الکترود و دیواره تانک که هادی الکتریسیته است استوار می باشد .

سنسورهای شناور :

در این دسته از سنسورها یک

قسمت شناور بر روی سطح مایع قرار می گیرد این قسمت شناور به یک کلید مغناطیسی و یا مکانیکی در خارج از مخزن متصل است با تغییر ارتفاع مایع سیستم مکانیکی عمل نموده و یک کلید را قطع و یا وصل می کند.

سنسور های تبادل گرمایی :

این نوع از سنسورها از یک سیستم گرماده که معمولا به صورت سیم می باشد و یک ترموکوپل یا ترمیستور تشکیل شده نحوه عملکرد این سنسور به این صورت است که قمستی از المنت در داخل مایع قرار گرفته و بقیه آن در خارج از مایع است .مقاومت المنت با تغییر حرارت تغییر می یابد ، بنابراین با تغییر ارتفاع مایع و اندازه گیری تغییر مقاومت المنت ارتفاع مایع اندازه گیری می شود .

سنسورهای القایی :

این نوع از سنسورها برای فلزات مایع

و یا مایعات هادی جریان الکتریسیته

به کار برده می شود در این نوع از

طراحی یک سیم پیچ اطراف حلقه ای از مایع قرار می گیرد. اندوکتانس این کویل بر اثر تغییر ارتفاع مایع در داخل تیوب تغییر می کند در یک طراحی دیگر یک هسته دو قسمتی که یک قسمت آن سیم پیچی شده و قسمت دیگر توسط مایع احاطه می شود، مورد استفاده قرار می گیرد . مقاومت موثر سیم پیچ به طور معکوس به ارتفاع مایع در داخل تیوب وابسته است .

سنسورهای فتو الکتریک :

این سنسورها بر اساس ارسال و یا بازتاب نور عمل می کند در حالت ارسال ، یک سیستم که شامل منبع نور و یک فتو دیتکتور می باشد در دو طرف مخزن نصب می شود . این سیستم با اندازه گیری پرتو دریافتی بر اساس قطع شدن و یا تضعیف سیگنال نور عبوری از مایع واکنش نشان می دهد . در حالت بازتابی ، یک منشور نصب شده بر روی قسمت مقابل تانک مسیر‌نور‌را‌بازگشت‌می دهد‌و سیگنال برگشتی مورد تحلیل‌قرار می‌گیرد.

سنسورهای فشاری :

در این روش به ته مخزن یک سنسور فشار نصب می گردد .

میزان فشاری که این سنسور اندازه گیری می کند با میزان ارتفاع مایع رابطه مستقیم دارد .

سنسورهای التراسونیک :

در‌این روش اندازه گیری ارتفاع بر اساس امواج مافوق صوت از چندین تکنیک استفاده می شود

الف – نوسان کردن یک کوارتز و یا سرامیک ،امواج مافوق صوت با دامنه بزرگتری در گاز نسبت به تولید می کند با سنجش میزان تضعیف دامنه این امواج می توان ارتفاع مایع را اندازه گیری کرد .

ب- در این روش فرستنده و گیرنده مافوق صوت در ته مخزن نصب می گردد مدت زمان موج ارسالی و بازتابش شده از سطح مایع و استفاده از یک فرمول ساده ارتفاع می شود .

ج- در روش سوم یک فرستنده و گیرنده در دو سوی مخزن قرار داده می شود . با تغییر دامنه موج دریافتی می توان مشخص نمود که مایع به نقطه مورد نظر رسیده است یا نه .

سنسورهای لرزشی :

در سنسورهای لرزشی یک قسمت

پارو مانند متحرک وجود دارد که وقتی در داخل مایع فرو می رود میزان ارتعاش آن تغییر می کند . میزان میرایی نوسان این سنسور مشخص می کند ارتفاع مایع به میزان مشخص رسیده است یا خیر .این میزان نوسان توسط مدار الکتریکی اندازه گیری می شود

سنسور های وزن :

در این روش از یک load cell که توسط یک سیستم مکانیکی در کف مخزن نصب شده ، برای سنجش وزن مایع استفاده می شود . اگر که وزن تانک و چگالی مایع باشد ارتفاع می تواند بر اساس استخراج شده توسط سنسور محاسبه گردد .