بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

حسگرها (دريابه)و مبدل ها
Sensors & Transducer

اسلاید 2 :

حسگر يا مبدل
هر دو از اجزاء وسايل اندازه گيری هستند

هر دو کميتی فيزيکی را به شکل قابل استفاده ای تبديل می کنند

حسگر اينکار را بدون دريافت انرژی خارجی انجام می دهد ولی مبدل با دريافت انرژی خارجی!!

اسلاید 3 :

تعاریف دیگر از ترانسدیوسر
انرژی را از شکلی به شکل دیگر تبدیل می کنند
تبدیل انرژی الکتریکی، نیوماتیکی، هیدرولیکی و غیره به نیروی مکانیکی یا تغییر مکان که در این صورت به آنها ترانسدیوسر های خروجی یا Activator می گویند
گاهی به ترانسدیوسر های ورودی سنسور اطلاق می شود
تبدیل دما ، فشار، و کلیه پارامتر های حالت به علائم الکتریکی

اسلاید 4 :

انواع مبدل
کميتهای غير الکتريکی به الکتريکی (4 تا 20 ميلی آمپر) يا 5 - 1 ولت
شکل ولتاژی معمولاً ارجح است
کميتهای غير الکتريکی به پنوماتيکی
پنوماتيکی به الکتريکی
الکتريکی به پنوماتيکی
مبدل های الکتريکی به دلايل زير ارجح تر هستند
اصطکاک و اينرسی در خروجی انها تاثير ندارد
تقو يت سيگنال با سهولت انجام می شود
ثبت، نمايش و انتقال سيگنال تسهيل می شود

اسلاید 5 :

مبدل کميتهای غير الکتريکی به الکتريکی
تغيير کميت های مختلف ( تغيير مکان، درجه حرارت، فشار و ..) به تغييرات علائم الکتريکی (4 تا 20 ميلی آمپر)
بسته به نوع کميت اوليه می توان آنها را به حرکت مکانيکی تبديل و نهايتا به علائم الکتريکی تبديل نمود.

اسلاید 6 :

روشهای تبديل حرکت مکانيکی
خواص الکتريکی
مقاومت
ظرفيت
سلف
فشار
سطح مايع
دما
رطوبت
نيرو

اسلاید 7 :

استفاده از تغيير مقاومت يا استرين گيج Strain Gauge
مقاومت هادی با طول رابطه خطی مستقيم و با سطح مقطع رابطه معکوس دارد:


با کشيدن سيم مقاومت از طريق افزايش طول و کاهش سطح مقطع افزايش می يابد
جهت بهبود بازده سيم مقاومت را روی ورق نازک پلاسيکی می چسبانند (قطر سيم حدود 1 هزارم اينچ)
مقاومت معمول هر استرين گيج حدود
30 Ω to 3 kΩ (unstressed).
جهت اندازه گيری دقيق بايد از تغييرات کم مقاومت استفاده نمود و به صورت پل

اسلاید 8 :

بدليل متداول بودن در اندازه گيری کرنش (Strain) به آنها Strain gauge می گويند
برای تغيير طول نسبی در اثر تنش ، نيرو، فشار و يا حرارت
متشکل از سيم مقاومتی ظريف به صورت رفت و بر گشتی
رابطه حاکم

مقدار تغيير در مقاومت را می توان به تنش نيز مرتبط نمود
تغيير فرم در استرين گيج بايد تا حد الاسيک باشد
براي اينكه تغيير مقاومت قابل اندازه گيری باشد بايد طول سيم حساس زياد باشد
فاكتور گيج بالا (ايجاد كم كرنش سبب تغييرات زياد در مقاومت)
سطح اشغال شده كم باشد تا بتوان به كرنش نقطه اي نزديك شد
بصورت حكاكي و مارپيچي

اسلاید 9 :

ضريب گيج gage factor
بيانگر مقدار تغيير در مقاومت گيج به تغيير طول
R: مقاومت اوليه گيج (بدون اعمال كرنش)
R: تغيير در مقاومت
L: طول گيج
L: تغيير در طول گيج
: مقدار كرنش
G : فاكتور گيج كه حدوداً 2 براي لايه فلزي و تا 20 براي لايه ضخيم و نيمه هادي
مواقعی با K نشان داده می شود

اسلاید 10 :

استرين گيج به صورت پل
چون مقادير تغييرات خروجي كم است مناسبترين روش اندازه گيري پل است
استفاده از پل مقاومتي (DC ) (تقسيم كننده موازي ولتاژ)
پل امپدانسي (AC, DC ) مقاومت، خازن و سلف
بر خلاف پل وتسون که بايد با تغيير مقاومت حالت بالانس بر قرار نمود در پل S.G. مقدار خارج از بالانس توسط ولت متر که در وسط پل قرار می گيرد، اندازه گيری می شود
قبل از اندازه گيري بايد تعادل بر قرار شود
استفاده از پتانسيومتر

اسلاید 11 :

استرين گيج

اسلاید 12 :

مقاومت سيمها سبب گرم شدن مدار گشته و لذا اندازه گيری با خطا همراه خواهد بود
= 4V/ Ek

اسلاید 16 :

طرز استفاده از استرين گيج

اسلاید 17 :

ويژه گیهای کرنش سنج خوب
رابطه بین تغییرات مقاومت و تغییرات کرنش خطی باشد
مقاومت کرنش سنج کم ولی حساسیت به کرنش بالا باشد
قیمت ان کم و کاربرد ان آسان باشد
اندازه فیزیکی و جرم ان کم باشد
انعطاف پذیر باشد تا بدون ایجاد تنش اضافی در کرنش سنج روی قطعه نسب گردد.حساسیت کمتر به عوامل محیطی مثل دما
توانایی اندازه گیری استاتیک و دینامیک
پایداری بالا، خطی بودن و پسماند کم

اسلاید 18 :

پتانسیومتر ها
برای اندازه گیری جابجایی ناشی از سرعت، شتاب، نیرو و فشار (در مقياس بزرگتر)
متشکل از عناصر مقاومتی حاوی اتصال متحرک لغزان
مقاومت متشکل از سیمی با مقاومت زیاد ( مثل نیکروم)
نصب روی پایه ثابت
مقاومت متغیر بین یک انتهای سیم پیچ و اتصال لغزان
حرکت اتصال لغزان ممکن است خطی، چرخان و حتی مارپیچی
محدوده حرکت
خطی بین 5 تا 1000 میلی متر
گرد یا دورانی از 10 درجه تا 60 دور ( 20000 درجه)
اگر چه تلاش می شود خروجی آنها خطی باشد ولی می توان نشان داد که با افزایش جابجایی غیر خطی بودن نمایان می شود
اگر مقاومت ناشی از جابجایی حدود 10% مقاومت کل باشد خطای ناشی از غیر خطی بودن حدود 5/1 %
در حداکثر جابجایی حدود 12%

اسلاید 19 :

رزولوشن پتانسیومتر
در نوع سیم پیچی شده (wirewound)تغییرات مقاومت ناشی از حرکت لغزنده به صورت پله ای است (حرکت از یک دور به دور بعد(
حداکثر رزولوشن 40 ± میکرومتر است
در نوع لایه کربنی (کرمت cermet) مخلوط سرامیک و فلز و یا پلاستیک هادی (مخلوط رزین پلاستیک و پودر فلز)
اصطلاحاً دارای رزولوشن بی نهایت هستند ( غیر پرشی)
مقدار رزولوشن نامشخص
بستگی به یکنواخت بودن ساختمان آنها
نمی توانند جریانهای عبوری زیاد را تحمل کنند
نوع هیبرید
مزایای هردو
لایه ای از پلاستیک هادی بر روی سیم پیچ

اسلاید 20 :

استفاده از پتانسيو متر (Rheostat) بعنوان مبدل تغيير مکان به علائم الکتريکی
با اتصال اهرم رئوستا به قطعه مورد نظر حرکات قطعه را می توان بوسيله تغيير مقاومت اندازه گيری نمود .
تغيير مقاومت به صورت تغيير ولتاژ خروجی می گردد.
ولتاژ بين نقاط 1 و 2 متناسب با تغيير مکان است
مقاومت مورد استفاده ممکن است خطی يا حلقوی باشد

در متن اصلی پاورپوینت به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر پاورپوینت آن را خریداری کنید