دانلود مقاله بررسی سنسورها و ترانسدیوسرهاو کنترل صنعتی

دانلود مقاله بررسی سنسورها و ترانسدیوسرهاو کنترل صنعتی مقاله مقاله بررسی سنسورهای مغناطیسی بررسی سنسورهای نوری بررسی سنسورهای نوری بررسی انواع سنسورها مقاله ترانسدیوسرها ترانسدیوسرهای نیرو مقاله سنسورها مقاله سنسورهای القایی مقاله سنسور اکسیژن مقاله در مورد سنسورها مقاله پاورپوینت در مورد سنسورها دانلود مقاله انواع سنسورها

فهرست مطالب
فصل ۱: کرنش و فشار          ۱
• کرنش مکانیکی        ۲
• تداخل سنجی         ۹
• روشهای فیبر نوری        ۱۳
• گیجهای فشار         ۱۴
• فشار گازی کم         ۲۱
• گیجهای یونیزاسیون        ۲۳
• استفاده از ترانسدیوسر        ۲۶
فصل ۲: موقعیت ، جهت ، فاصله و حرکت       ۲۸
• موقعیت          ۲۹
• جهت          ۳۰
• اندازه گیری فاصله – مقیاس وسیع      ۳۹
• فاصله پیموده شده        ۴۱
• سیستمهای شتاب سنج       ۵۰
• دوران          ۵۶
فصل ۳: سنسورهای دما و ترانسدیوسرهای حرارتی      ۶۸
• گرما و دما-         ۶۹
• نوار بی متال         ۷۰
• انبساط مایع و گاز         ۷۴
• ترموکوپلها         ۷۶
• سنسورهای مقاومت فلزی       ۸۵
• ترمیستورها         ۹۲
• تشخیص انرژی گرمایی تابشی       ۹۹
• آشکارسازهای پایروالکتریک       ۱۰۰
• ترانسدیوسرهای حرارتی       ۱۰۳
• ترانسدیوسرهای حرارتی به الکتریکی      ۱۰۵
فصل ۴: جامدات ، مایعات و گازها        ۱۰۸
• جرم و حجم         ۱۰۹
• سنسورهای الکترونیک        ۱۱۰
• آشکارسازهای مجاورتی       ۱۱۵
• سطح مایعات         ۱۳۰
• سنسورهای جریان مایع       ۱۳۳
• زمان سنجی         ۱۳۷
• گازها          ۱۴۱
• ویسکوزیته (گران روی)       ۱۴۵
فصل ۵: فرآیندها          ۱۷۴
• فرآیندهای صنعتی        ۱۷۵
• بررسی رفتارهای کلی فرآیندهای صنعتی     ۱۹۴
• روشهای عملی تعیین تابع تبدیل فرآیندها     ۲۰۶
فصل ۶: کنترل کننده ها         ۲۲۰
• کنترل کننده ها        ۲۲۱
• کنترل کننده ها از نظر انرژی محرکه      ۲۲۱
• کنترل کننده ها از نظر قانون کنترل      ۲۲۲
• اصل کلی ایجاد عملیات در کنترل کننده ها     ۲۳۶
• کنترل کننده های الکتریکی       ۲۳۷
• کنترل کننده های بادی       ۲۴۲
• کنترل کننده های هیدرولیکی      ۲۶۱
• انتخاب کنترل کننده ها       ۲۹۰
• تنظیم کنترل کننده ها       ۲۹۴
• جبرانسازی در سیستمهای کنترل صنعتی     ۳۰۷
فصل ۷: عناصر نهایی و محرک ها        ۳۱۹
شیرها          ۳۲۱
• محرک ها         ۳۲۹
• تثبیت کننده شیر        ۳۴۳
• شیرهای مخصوص        ۳۴۸
• تقویت کننده ها        ۳۵۳
• مراجع          ۳۵۸

۱-۱ کرنش مکانیکی
عبارتهای تنش و کرنش غالباً در موقع استفاده با یکدیگر اشتباه می شوند و بنابراین لازم است در اینجا تعریف روشنی از این در کلمه بیان شود.
کرنش نتیجه تنش است و به صورت تغییر نسبی ابعاد یک شی بیان می شود، بدین معنی که تغیر بعد تقسیم بر بعد اصلی می شود، به گونه ای که به عنوان مثال، از نظر طولی کرنش تغییرات طول تقسیم بر طول اصلی است. این کمیتی است که یک عدد خالص بوده و حاصل تقسیم یک طول بر طول دیگر است و بنابراین دیمانسیون فیزیکی ندارد.
کرنش به روشی مشابه تغییر کمیت تقسیم بر کمیت اصلی را می توان برای اندازه گیری های سطح و یا حجم تعریف کرد به عنوان مثال، کرنش سطح، عبارتست از تغییر سطح تقسیم بر سطح اصلی و کرنش حجم، تغییرات حجم تقسیم بر حجم اصلی است.
در مقابل، تنش، عبارتست از تقسیم مقدار نیرو بر مقدار سطح. همانگونه که درمورد یک سیم و یک میله در تنش کششس و یا فشای ، بهعنوان مثال، تنش کششی عبارت از نیروی وارده تقسیم بر سطحی که نیرو به آن وارد می شود که آن سطح،سطح  مقطع سیم و یا میله است. درمورد موادی مانند مایعات و یا گازها، که می توانند در تمام جهات به طور یکنواخت فشرده شوند، تنش کلی نیرو بر واحد سطح است که همان فشار وارده است و کرنش تغییر حجم تقسیم بر حجم اصلی است. عمومی ترین ترانسدیوسرهای کرنش از نوع تنش مکانیکی کششی (Tensile mechanical stress) هستند. اندازه گیری کرنش، اجازه می دهد که مقدار تنش با دانستن مدول الاستیک (Elastic modulus) قابل محاسبه باشد. تعریف هر نوع از ضریب کشسانی کرنش/ تنش است (که دارای واحد تنش است،چون کرنش واحد فیزیکی ندارد) و کاربردی ترین مدول الاستیک ، مدول خطی یانگ ، مدول برشی (پیچش)و مدول بولک (فشار) است.
برای مقادیر کوچک کرنش مقدار کرنش متناسب با تنش است و مدول الاستیک کمیتی است که نسبت کرنش/ تنش را در ناحیه الاستیک، بیان می کند، (قسمتی از نمودار کرنش- تنش که خطی است) به عنوان مثال مدول یانگ نسبت کرنش کششی/ تنش کششی، به طور نمونه برای هر ماده به شکل سیم اندازه گیری می شود (شکل ۱-۱) روش اندازه گیری کلاسیک، هنوز هم در آزمایشگاه مدارس مورد استفاده قرار می گیرد و درآن از یک زوج سیم بلند استفاده می شود، که یکی از آنها به بار وصل شده و به سیم دیگر یک ورنیه مدرج نصب می شود.
آشکارسازی و تبدیل تنش کششی در برگیرنده اندازه گیری تغییرات خصی کوچک طول یک نمونه است. این به وسیله اثر تغییرات دما، که ایجاد انبساط و یا انقباض می‌کند کامل می شود. برای تغییرات حدود صفر تا ۹۰ درجه سانتیگراد که دمای محیط اطراف ماست، انبساط و انقباض طول در همان حدود اندازه تغییراتی که توسط مقادیر زیادی فشار ایجاد می شود خواهد بود. بنابراین هر سیستمی برای آشکار سازی و اندازه گیری کرنش بایستی به نحوی طراحی شود که اثرات دما بتواند جبران سازی شود.
قوانینی که برای آشکار سازی کرنش خطی و یا سطحی استفاده می شود پیزورزیستیو و پیزو الکتریک نامیده می شوند.
معمول ترین روش اندازه گیری کرنش با استفاده از استرین گیجهای مقاومتی محقق می شود. یکاستریم گیج مقاومتی شامل یک ماده هادی به شکل یک سیم و یا نوار نازک است که به صورتی محکم به مادهای که کرنش      آن بایستی آشکار شود متصل شده است. این ماده ممکن است دیوار یک ساختمان، تیغه یک توربین، قسمتی از یک پل، هر چیزی باشد که درآن تنش اضافی بتواند اغتشاش تهدید کننده ای آشکار کند. محکم کردن ماده مقاومتی معمولاً توسط رزینهای اپوکسی (مانند آرالدیت) انجام میگیرد، چون این مواد بسیار محکم هستند و عایقهای الکتریکی نیز به شمار می روند. سپس نوار استرین گیج به عنوان ییک از بازوهای مدار پلی مقاومتی به مدار وصل می شود (شکل ۱-۲) این یک مثال در مورد قانون پیزورزیستیو است، چون برای آشکار سازی از تغییر مقاومتی که به دلیل تغییر شکل ساختمان کریستالی ماده حاصل شده است استفاده می شود.
می توان با استفاده از یک استرین گیچ در ثل مقاومتی به طوری که تحت کرنش قرار نگرفته باشد به گونه ای مقایسه ای اثر تغییرات دما را به حداقل رسانید. این اقدام نه تنها به خاطر اینکه ابعاد ماده مورد بررسی در نتیجه تغییرات دما تغیر خواهد کرد بلکه به این دلیل است که خود مقاومت عنصر استرین گیچ نیز تغییر خواهد کرد. با استفاده از دو استرین گیچ یکسان، که یکی از آنها تحت کرنش نباشد، در مدارپل، این تغییرات در مقابل یکدیگر می توانند متعادل شوند و باعث شود تنها تغییرات مربوط به کرنش آشکار شوند. حساسیت این نوع سنجه، که غالباً سنجه پیزورزیستیو نامیده شده، تحت عنوان فاکتور گیج اندازه گیری می شود. این مفهوم به عنوان نسبت تغییرات مقاومت به تغییرات کرنش معرفی می شود و به طور معمول برای سنجه از نوع سیم فلزی در حدود ۲ و برای نوع نیمه هادی آن حدود ۱۰۰ است.