مقاله در مورد سنسور فشار

word قابل ویرایش
23 صفحه
8700 تومان
87,000 ریال – خرید و دانلود

سنسور فشار

سنسور فشار
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 سنسورهای فشار وکاربردانها بیشتر آشنا خاهیم شد.
سنسورهای فشار دارای انواع واندازها وکاربردهای گوناگونی می باشندکه در این تحقیق درباری بعضی ازاین کاربردها کمی بحث خواهیم کرد.

 

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.

PSA SERIES

Features
>> High accuracy semi conductor pressure sensor.
>> High brightness red LED( Digit: 9.5mm).
>> Convertible pressure unit.
Negative pressure: kPa, kgf/cm©÷ , bar, psi, mmHg, mmH2O, inHg Positive pressure: kPa, kgf/cm©÷ , bar, psi
>> Various output mode Hysteresis moe, Automatic sensitivity setting mode, Individual, 2 output mode, Window comparative output mode
>> Chattering prevention function( Selectable response time 2.5, 5, 100, 500ms)
>> Analog output (1~5VDC)
>> Current protection circuit, Reverse power polarity protecting circuit.

عیوب مکانیکی مقدم بر عیوب برقی
سیستم الکترونیک کنترل موتور شامل مجموعه‌ای از سنسورها و محرکها است که همگی به یک مغز الکترونیکی به اسم کامپیوتر موتور متصل هستند. سنسورها در یک سیستم استاندارد عبارتند از:
۱٫ سنسور فشار مانیفولد یا مپ سنسور (توسط شلنگ لاستیکی یا مستقیما به مانیفولد هوا متصل است)
۲٫ سنسور دور موتور که معمولا برروی فلایول وصل می‌شود (در موتورهای اروپایی)
۳٫ سنسور میل بادامک که در انتهای میل بادامک وصل می‌شود (در موتورهای آسیای جنوب شرقی)
۴٫ سنسور دریچه گاز (که متصل به محور دریچه گاز است و در سمت دیگر قرقره سیم گاز وصل می‌شود)
۵٫ سنسور اکسیژن یا سنسور دود یا سنسور لامبدا (برروی مسیر مانیفولد اگزوز وصل می‌شود)
۶٫ سنسور دمای هوا یا فشنگی دمای هوا (که برروی مانیفولد هوا وصل

می‌شود)
۷٫ سنسور دمای آب یا فشنگی دمای آب ( که برروی مسیر خروج آب از موتور و کنار ترموستات وصل می‌شود)
سنسورهای فوق که ممکن است اشکال مکانیکی پیداکنند عبارتند از:
۱٫ سنسور دریچه گاز: فقط در صورت شتاب گیری خودرو وارد عمل می‌شود. یعنی موقع شتاب عملکرد موتور بد می‌شود یا اینکه وقتی پدال گاز را کم یا زیاد می‌کنیم موتور مثل گذشته رفتار خوبی ندارد. مثلا ریپ می‌زند یا کم می‌آورد و امثال آن. ولی وقتی با سرعت ثابت حرکت کنیم هیچ علامتی مشاهده نمی‌شود. در اینصورت این سنسور ممکن است معیوب شده باشد. مفهوم دیگر این سنسور همان پمپ شتاب در کاربراتور است. یعنی هیچ کس در اثر خرابی این سنسور معتل نمی‌ماند و فقط حالت شتاب خودرو دچار اشکال می‌شود.
۲٫ سنسور فشار هوا یا مپ سنسور: ممکن است درون آن آب نفوذ کرده باشد. دراینصورت موتور بد کار می‌کند یا به عبارتی سوخت آن زیاد یا کم شده است که توسط دستگاه تون آپ مشخص می‌شود. طبق دستور آورده شده در کتابهای راهنما این سنسور باید همواره رو به پایین نصب شود. یعنی سرشلنگی آن به طرف پایین باشد تا ذرات هوا به درون آن وارد نشود. ضمنا وجود سوراخ و پوسیدگی در شلنگ ارتباطی موجب بروز اشکال خواهد شد. اگر دستگاه دیاگ تولز داشته باشید متوجه خواهید شد که سنسور هنگام کارکردن موتور مقدار فشار را اشتباه نشان می‌دهد. دراین صورت موتور ریچ کار می‌کند. یعنی سوخت آن زیاد شده و ممکن است حتی دود کند. دراین مواقع راننده از قدرت موتور راضی است ولی آلودگی و مصرف سوخت آن غیر قابل تحمل می‌باشد. خوشبختانه در اثر خرابی این سنسور ممکن است موتور در بدترین شرایط کاری قرار گیرد .لی اگر پدال را کمی بیشتر فشار دهین موتور روشن شده و به هرحال به تعمیرگاه رسانده می‌شود.
۳٫ سنسور دور موتور: اگر از نوع مغناطیسی باشد (فشنگی دور موتور) در اثر گرم شدن بیش از حد مغناطیس ضعیف شده و سنسور کارآیی خود را از دست می‌دهد. اگر سنسور بیش از حد به اگزوز نزدید است به این مورد شک کنید. مخصوصا در تابستان که روشن کردن کولر دمای زیر کاپوت خودرو را چندین برابر می‌کند. اولین اتفاقی که براثر خرابی این سنسور پیش می‌آید: ریپ زدن موتور، روشن نشدن هنگام استارت گرم (یعنی حدود ۲۰ تا ۳۰ دقیقه بعد از خاموش کردن موتور گرم در تابستان بخواهیم آنرا روشن کنیم). اگر سنسور کاملا معیوب باشد موتور هرگز روشن نخواهد شد و باید بکسل شود.
۴٫ سنسور اکسیژن: در اثر معیوب بودن این سنسور چراغ عیب پشت آمپر روشن شده و راننده احساس می‌کند موتور بد کار می‌کند.
همچنین محرکهایی در یک سیستم استاندارد وجود دارند عبارتند از:
۱٫ انژکتورها (که برروی مانیفولد هوا و در نزدیکی سرسیلندر نصب می‌شود.)
۲٫ کوئل خشک (که برروی موتور در قسمت سرسیلندر یا حتی بدنه خودرو نصب می‌شود.)
۳٫ محرک تنظیم دور آرام (که متصل به دریچه گاز یا بروری مانیفولد هوا وصل می‌شود)
۴٫ پمپ بنزین (درون باک بنزین یا در مسیر لوله انتقال بنزین نصب می‌شود)
این محرکها (بجز کوئل خشک) همگی رفتار الکترومکانیکی دارند. یعنی در آنها عمل مکانیکی با استفاده از تحریک و فرمان الکتریکی انجام می‌شود. حساسیت بیش از حد این قطعات و بویژه ظرافت بکار رفته در طراحی و ساخت آنها، موجب شده تا بیش از هرچیز دیگری در معرض آسیب باشند. در نتیجه بیش از هر قطعه دیگری نیازمند رسیدگی هستند.

گرفتگی روزنه انژکتور همانطوریکه قبلا نیز توضیح دادم، ایراد مرسومی است. اما راه حل رفع آن بسیار ساده است. (رجوع کنید به مطلب مورخ سوم خرداد ۸۳) به این سادگیها انژکتور را عوض نکنید، مگر آنکه سوخته باشد
*استفاده ازسنسورفشاردجرثقیل ها:
کمی اطلاعات دررابته با این ماشین:جرثقیل ها دستگاههای مفیدی هستند که نقش مهمی را در جابجایی قطعات بازی می کنندهمین وسیله ای که تا این اندازه می تواند مفید باشد اگر بدرستی مورد استفاده قرار تنگیرد می تواند فاجعه به بار آورد رعایت نکات ایمنی در همه حال ضروری است هم به هنگام بهره برداری از جرقیل و کار با آن که خطرات بیشتری در کمین افرارد است وهم به هنگام تعمیر و انجام بازرسی که همان خطرات به گونه ای دیگر می تواند گریبان تعمیر کاران و استاد کاران را بگیرد
عدم آشنایی کارگران و استاد کاران با نکات علمی و فنی جرثقیل باعث می شود که گاهی خطاهای فاحشی را به هنگام کار و تعمیر جرثقیل انجام می دهند و جالب این است که اصلا هم فکر نمی کنند کارشان اشتباه است ! مثلا نباید از سیم های فرسوده برای تعمیر سیم جرثقیل استفاده شود ولی این موضوع اصلا رعایت نمی شود . و یا روغنکاری سیمها که شاید آنطور که باید و شاید مورد توجه قرار نمی گیرد و همین امر باعث زنگ زدگی خوردگی و سائیدگی سیم شده می تواند باعث ختراتی مهیب شود. انتقال نیرو دراین ماشین ازطریق سنسورفشار وبوسیله فشار روغن انجام میگیرد
جابجایی قانون ساده کار : یعنی نیرو انتقال نقطه دیگربا سیال تحت فشار نقطه ازیک سیال.
قابل شدن فشرده incompressible fluid استفاده می کنند یعنی مایعی که حداکثر چگالی خود را دارد . روغن یکی از سیالات غیر قابل فشرده شدن است و برای استفاده در ماشین های هیدرولیک و از جمله کرین های هیدرولیک مناسب می باشد . در یک سیستم ساده هیدرولیک ، هنگامیکه پیستون فشاری را بر روی روغن اعمال می کند ، روغن تمامی این فشار وارده را به پیستون دیگری منتقل می کند و باعث حرکت دادن آن می شود .

سنسور سرعت خودرو Vehicle Speed Sensor:
این سنسور با داشتن یک پایه خروجی میتواند بصورت پالس، اطلاعات مربوط به سرعت لحظه ای خودرو را به ECU ارسال کند. محل قرارگیری این سنسور روی دیاق دیفرانسیل است. داخل این سنسور یک آهنربای دائم و یک سیم پیچ وجود دارد و با سیم کیلومتر در ارتباط است. نحوه عملکرد این سنسور بدین ترتیب است که با چرخش سیم کیلومتر، پالس هایی به ECU می فرستد. به کمک این پالس ها ECU سرعت خودرو را محاسبه میکند. لازم به ذکر است که درجه کیلومتر و سرعت سنج در پژو همچنان با سیم کیلومتر کار میکند.
سنسور دور موتور Engine Speed Sensor :
این سنسور با داشتن دو پایه ارتباطی به ECU میتواند بصورت امواج سینوسی، اطلاعات مربوطه به دور لحظه ای موتور را به ECU ارسال کند. این سنسور که وظیفه بسیار مهمی را بازی می کند. انتهای این سنسور که دارای یک آهنربای دائم و یک سیم پیچ است با چرخ دنده های فلایویل دور موتور که کمی جلوتر از فلایویل اصلی موتور است چند میلیمتر فاصله دارد. این فلایویل میتوانست شامل ۶۰ دنده منظم باشد که دو دندانه آن را برداشته اند. حین چرخش فلایویل هنگامی که محل دو دندانه پاک شده به سر انتهایی سنسور رسید ، دو پیستون هم کورس دقیقاً در نقطه مرگ بالا قرار دارند. ۱۸۰ درجه پس از این ، دو پیستون هم کورس دیگر هم به نقطه مرگ بالا میرسند. نحوه عملکرد این سنسور بدین صورت است که با عبور هر دندانه از جلوی سنسور، یک پالس به ECU فرستاده میشود. هنگامی که دندانه های پاک شده به سر انتهایی سنسور رسید دیگر پالسی ارسال نشده و ECU متوجه میشود که نقطه مرگ بالا فرا رسیده و باید دستور پاشش سوخت و جرقه زنی را صادر کند. دو دندانه پاک شده با احتساب ۶۰ دندانه در ۳۶۰ درجه،

گستره ۱۲ درجه را شامل میشوند. این بدین معناست که حداکثر آوانس استاتیکی دلکو ۱۲ درجه میتواند باشد.
استپ موتور Idling Regulation Step Motor:
وظیفه اصلی این قطعه، روشن نگه داشتن خودرو در حالت دور آرام است. این قطعه وظیفه بسیار مهمتری نیز دارد. هنگامی که کولر را روشن میکنیم، کمپرسور بار خود را روی موتور وارد میکند. برای جبران آن، استپ موتور ژیگلور مربوطه را کمی به عقب تر می کشد. تا خود به خود گاز کمی زیاد شود. اگر سنسور ضربه نیز نصب شده بود استپ وظیفه گسترده تری داشت. در این حالت استپ موتور باید در هر لحظه سوزن ژیگلور مربوطه را طوری عقب و جلو می کرد تا ضربه حس شده توسط سنسور ضربه ، ناشی از احتراق ناقص سوخت، به گونه مناسبی جبران شه و یا بهبود یابد. استپ موتور کار ساسات را نیز انجام میدهد. در هنگامی که خودرو سرد است سوزن آن طوری تنظیم میشود که خودرو با اولین استارت روشن شود. کار دیگر استپ موتور، تنظیم هوای مورد مصرف سیلندرها در زمان رها کردن گاز است. در خودروهایی که فاقد این سیستم هستند با رها کردن گاز، تنظیم سوخت و هوا به علت بسته شدن دریچه گاز به هم میخورد و دیده میشود که به هنگام رها کردن گاز، خودرو به طور لحظه ای دود میکند. اما در این سیستم با وجود استپ موتور دیگر این مشکل وجود ندارد. محل قرارگیری استپ موتور ، روی هوزینگ هوای ورودی است.
سنسور موقعیت دریچه گازThrottle Potentiometer :
این سنسور که در انتهای دریچه گاز قرار دارد با این دریچه کوپل شده است. این سنسور شامل یک پتانسیومتر ساده است که سر وسط آن با حرکت دریچه گاز ، می لغزد.
سنسور فشار هوای ورودی Inlet Manifold Pressure Sensor (MAP Sensor):
این سنسور که محل اصلی آن بر روی سینی فن است با یک شیلنگ به ابتدای دریچه هوای ورودی ارتباط دارد. و با هوای ورودی به این دریچه در تماس مستقیم است. این سنسور که از نوع پیزوالکتریک است در واقع یک پتانسیومتر ساده است که سر وسط آن با فشار هوا لغزیده، عقب و جلو رفته و کار میکند. نقش این سنسور از بعضی جهات بسیار مهم است. زیرا در شرایط مختلف فشار هوا(سطح دریا و یا کوهستان) متغیر خواهد بود. اگر این سنسور درست کار نکند ECU دیگر قادر نخواهد بود که میزان هوای ورودی را به درستی تعیین نماید.
سنسور دمای هوای ورودی Inlet Air Termistor :
سنسور دمای هوای دارای ویژگی خاصی است که بر مبنای آن میتواند اطلاعات دمای هوای ورودی را به ECU برساند. این سنسور در ابتدای دریچه هوای ورودی قرار دارد و با هوای ورودی این دریچه در تماس مستقیم است. نقش این سنسور از بعضی جهات بسیار مهم است زیرا در شرایط مختلف دمایی، وزن هوای موجود در یک حجم بخصوص، ثابت نیست. در دمای پایین چگالی هوا افزایش یافته و در دمای بالا کاهش می یابد. پس اگر این سنسور درست کار نکند ECU دیگر قادر نخواهد بود که میزان هوای ورودی را به درستی تعیین نماید. گستره تغییرات مقاومت این سنسور حدود ۱۵۰ اهم تا ۴ کیلو اهم است.
گرمکن هوزینگ دریچه گاز Throttle Housing Heater Resistor :
این المنت گرم کننده که یک مقاومت حرارتی از نوع PTC است در هوزینگ هوای ورودی و در کنار دریچه گاز نصب شده است. و بلافاصله پس از باز کردن سوئیچ شروع به کار میکند. این المنت برای گرم نمودن نسبی دریچه گاز و جلوگیری از یخ زدگی این دریچه در روزهای سرد و مرطوب بکار رفته و نهایتاً باعث جلوگیری از یخ زدگی دریچه گاز و منافذ هوای دور آرام میشود. در ابتدا، جریان عبوری از المنت زیاد است اما با افزایش دما مقاومت این المنت افزایش یافته و جریان کمی از آن عبور میکند. اما قطع نمی شود. لذا همواره این دریچه و این مسیر گرم می ماند. اهم گرمکن هوزینگ دریچه گاز در دمای معمولی حدود ۱۲ اهم است. محل قرارگیری فیوز گرمکن در جعبه سیاه رنگ داخل اتاق موتور سمت کمک فنر شاگرد است. فرق گرمکن کاربراتور با گرمکن سیستم انژکتوری این است که گرمکن کاربراتور برای گرم کردن نسبی مسیر سوخت و هوای دور آرام به کار رفته اما گرمکن سیستم انژکتوری برای گرم کردن هوزینگ دریچه گاز به کار میرود.
سنسور دمای آب رادیاتور Colant Termistor :
سنسور دمای آب دارای ویژگی خاصی است که بر مبنای آن میتواند اطلاعات دمای آب رادیاتور را به ECU برساند. وظیفه این سنسور رسانیدن اطلاعات دمای آب رادیاتور به ECU است. لذا زمان تحریک رله قطع کن کولر و متعاقب آن قطع کلاچ کولر در دمای ۱۰۷ درجه سانتیگراد را این سنسور به ECU خبر میدهد.
سنسور دماسنج دیجیتال با نمایشگر کریستال مایع

مقاله ویژه این هفته به تشریح مدار و نحوه ساخت یک دماسنج ( ترمومتر ) دیجیتال مربوط می شود. این مدار دارای کاربرد و جذابیتهای فراوان می باشد و قابلیت ارائه به

عنوان پروژه دانشجویی و یا در در کنار مجموعه ای از وسایل دیگر با کمی چاشنی ابتکار می تواند طرحی جهت ارائه به جشنواره خوارزمی باشد.این مدار با دقت قابل قبولی دمای محیط را بر روی نمایشگر کریستال مایع ( در صورت تمایل می توانید از نمایشگر ال ای دی استفاده نمایید ) نشان می دهد. برای سنسور حسگر حرارت این مدار می توانید از آی سی S8100 استفاده نمایید که قابلیت اندازه گیری دماهایی بین -۴۰ تا +۱۰۰ درجه سانتیگراد را دارد. همچنین می توانید از دیود ۱S1588 استفاده نمایید که در این صورت مدار شما قابلیت اندازه گیری دما از -۲۰ تا +۱۵۰ درجه سانتیگراد را دارا خواهد بود.
کلیه تصاویر در ابعاد بزرگ و واضح بر روی سیستم شما بارگزاری شده اند. برای مشاهده هر تصویر در ابعاد بزرگتر بر روی آن کلیک کنید.

نمایشگر کریستال مایع استفاده شده در این مدار و شکل پایه های آن
در این مدار آی سی ICL7136 به کار گرفته شده است که ولتاژ رسیده از دیود حسگر حرارت را را اندازه گیری می نماید.برای نمایش اطلاعات از یک نمایشگر کریستال مایع ۳/۵ رقم به شماره SP521PR استفاده شده است. که با ارزش ترین رقم آن تنها امکان نمایش عدد یک را دارد. در صورت نیاز می توانید با کمی تغییر در مدار از نمایشگرهای ال ای دی و نظیر آنها نیز استفاده نمایید. انرژی مصرفی آی سی ICL7136 بسیار اندک بوده به گونه ای که دماسنج دیجیتال شما می تواند حدود ۳ ماه به صورت پیوسته تنها با یک باتری ۹ ولت به خوبی دمای محیط را اندازه گیری نماید. توجه داشته باشد که برای آیسی و نمایشگر مدار حتماً از سوکت استفاده مایید.

شکل PCB ( نقشه مدارچاپی ) ترمومتر دیجیتال به صورت زیر است. دقت کنید که به خاطر واضح شدن نقشه تصویر بزرگتر از اندازه واقعی برد است. برای بدست آوردن اندازه واقعی می توانید اندازه آی سی را مبنای کار خود قرار دهید.

بررسی یک نمونه سنسور موقعیت زاویه ای مطلق

با توجه به شباهت موقعیت سنجی زاویه ای مطلق در تمام ایده ها سعی شد تا با ارائه یک نمونه صنعتی ، روش کلی این موقعیت سنجی توضیح داده شود.

این سنسور بر مبنای تکنولوژی CMOS عمل می کند. کاربرد اصلی این سنسور کنترل میکروموتورها می باشد. این سنسور بر اساس اثرهال عمل می کند.

 

چهار سنسورهال بر یک قطعه سیکیلن قرار گرفته اند. هر عنصر بخشی از میدان مغناطیسی در صفحه سنسور را احساس می کند. عناصر هال در چهار گوشه یک دیسک فرو مغناطیسی قرار گرفته اند و خروجیهای X- Y را تولید می کنند. برای هر محور وجودیک عنصر هال کافی است ولی با قراردادن ۲ عنصر هال در هر محور، دقت افزایش و آفست کاهش می یابد. ( از طریق اندازه گیری ولتاژ های تفاضلی) خروجی عناصر هال X1 – X2 – Y1-Y2 توسط یک مدار بهسازی شامل بایاس، تقویت کننده و حذف کننده آفست و نیز پایدار سازی حرارتی پردازش می شود.

خروجی خطی بین۲V تا۲٫۵V در میدان به شدت ۲۰mt) 200G) می تواند به دست آید. در صد غیر خطی بودن سنسور کمتر از ۰٫۱% است و هستیرزیس ۰٫۰۳% می باشد. ( تکرار پذیری خوب (
به دقت کمتر از ۱ در رنج دمایی ۶۰ تا ۱۵ می توانیم برسیم. در دمای پایدار دقت می تواند بهتر۰٫۲ می باشد.

کاربرد این سنسور در تعیین موقعیت زاویه ای یک محور چرخنده است. در این مورد، یک آهنربای دائمی بر محور موتور در بالای سنسور قرارمی دهیم. این آهنربا یک میدان مغناطیسی موازی با سطح سنسور تولید می کند. این میدان به عنوان یک واسطه غیر تماس بین جهت محور و سنسور عمل می کند.
معمولا قطر آهنربا۱٫۵mm و ابعاد سنسور۲ بعدی mm 1* 3 است.
یک آهنربای حلقه ای که بر شفت قرارگرفته است و بر بالای سنسور می چرخد، نشان می دهد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 8700 تومان در 23 صفحه
87,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد