دانلود پروژه رشته برق درباره اهمیت کاربرد سنسور و انواع آن – قسمت اول

دانلود پایان نامه

-1- مقدمه :

با پیشرفت سریع تكنیك اتوماسیون و پیچده تر شدن پروسه های صنعتی و كاربرد روز افزون این شاخه از تكنیك نیاز شدیدی به كاربرد سنسورهای مختلف كه اطلاعات مربوط به عملیات تولید را درك و براساس این اطلاعات مقتضی صادر گردد، احساس می شود.

سنسورها به عنوان اعضای حسی یك سیستم، وظیفه جمع آوری و با تبدیل اطلاعات را به صورتی كه برای یك سیستم كنترل و با اندازه گیری قابل تجزیه و تحلیل باشد به عهده دارند . در سالهای اخیر سنسورها به صورت یك عنصر قابل تفكیك سیستمهای مختلف صنعتی مورد استفاده قرار گرفته و پیشرفت سریعی در جهت جوابگویی به تقاضاهای صنعت در این شاخه از علم الكترونیك انجام پذیرفته است .

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

سنسورها جهت تبدیل عوامل فیزیكی مانند حرارت ، فشار ، نیرو ، طول، زاویه چرخش، دبی و غیره به سیگنالهای الكتریكی بكار برده می شوند و به همین منظور سنسورهای مختلفی كه قابلیت ‌تبدیل این عوامل را به جریان برق دارا می باشند، ساخته شده اند .

یك سنسور را می توان با خصوصیات زیر تعریف نمود .

  • سنسور به عنوان تبدیل كننده اطلاعات فیزیكی به سیگنالهایی، كه می توان از آنها به عنوان سیگنالهای كنترل استفاده نمود . عمل می كنند .
  • یك سنسور نباید حتماً یك سیگنال الكتریكی تولیدنماید . مانند سنسورهای پنیوماتیكی و…
  • سنسورها در دو نوع مختلف وجود دارند .

الف )با تماس مكانیكی مانند كلید قطع و وصل ، تبدیل كننده های فشاری و…

ب) بدون تماس مكانیكی مانند سنسورهای نوری و یا حرارتی و …

– سنسورها می توانند بعنوان چشمهای كنترل كننده یك سیستم مورد استفاده قرار گرفته و وظیفه مراقبت از پروسه و اعلام خرابی و یا نقص یك سیستم را به عهده بگیرند .

در كنار كلمة سنسور با واژه های زیر نیز در صنعت روبرو هستیم .

  • عنصر سنسور

قسمتی از سنسور را تشكیل می دهد . كه عامل فیزیكی را حس كرده ، ولی بدون ، كمك قسمت آماده سازی سیگنال قادر به انجام وظیفه نیست .

2- سیستم سنسور ی(Sensor system)

مجموعه ای از عناصر اندازه گیری تبدیل و آماده سازی سیگنال را یك سیستم سنسوری می نامند .

3- سیستم مولتی سنسور

سیستم هایی كه دارای چندین سنسور از یك نوع و یا از انواع مختلف می باشند سیستم مولتی سنسور می نامند .

2-1- انواع خروجیهای متداول سنسورها

در استفاده از سنسورها می بایستی با انواع سیگنالهای خروجی الكتریكی آشنا بود می توان خروجیها را در پنج ردة مختلف دسته بندی نمود .

نوع A:

سنسورهایی با ماهیت قطع و و صل خروجی ( باینری ) مانند سنسورهای نزدیكی ، فشار ، اندازه گیری سطح مایعات و ..

این نوع سنسورها را عمدتاٌ می توان بطور مستقیم به دستگاه P.L.C متصل نمود .

نوع B:

سنسورهایی كه سیگنال خروجی آنها بصورت پالسی می باشند ؛ مانند سنسورهای اندازه گیری میزان چرخش و با طول و ..

این نوع سنسورها اكثراٌ توسط یك Interface قابل وصل به دستگاه P.L.C می باشند.

P.L.C. می بایستی دارای شمارندة نرم افزاری و سخت افزاری باشد .

نوع C :

سنسورهایی كه سیگنال خروجی آنها بصورت آنالوگ بوده ولی دارای بخش تقویت كننده و یا تبدیل كننده نمی باشند . این سیگنالها خیلی ضعیف بوده (در حد ملی ولت) و قابل استفاده مستقیم در دستگاههای كنترل نمی باشند، مانند سنسورهای Piezoelectric و با سنسورهای Hall.

نوع D:

سنسورهایی كه سیگنال خروجی آنها بصورت آنالوگ بوده و واحد الكترونیك (‌تقویت كننده تبدیل كننده ) در خود سنسور تعبیه شده است . در این نوع سنسور خروجیها را می توان بطور مستقیم جهت استفاده در دستگاههای كنترل استفاده نمود .

محدودة خروجی سیگنالها عموماً به شرح زیر می باشند:

0….10V

-5….+5V

1…5V

0…20mA

-10…+10mA

4…20mA

نوع E

سنسورهایی كه سیگنالهای خروجی آنها مطابق با استانداردهای صنعتی می باشند مانند RS-485,RS-422-A,RS-232-C و با جهت Fieldbus مانند ASI,Profibus و.. در نظر گرفته شده اند .

3-1-سنسورهای باینری و آنالوگ

سنسورهای باینری مانند كلید قطع و وصل كار نموده و در صورت تحریك شدن سنسور كه توسط عوامل فیزیكی صورت می گیرد . سیگنال وصل و یا قطع می گردد .در این نوع سنسورها فقط دو حالت «0» و «1» وجود دارد . در سنسورهای آنالوگ عوامل فیزیكی با توجه به شدت و تأثیر آنها به سیگنالهای آنالوگ ولتاژ و یا جریان تبدیل می شوند .

  • سوئیچهای بدون تماس

تحت این لفظ می توان سنسورهایی را طبقه بندی نمود ،كه وظیفة اصلی آنها اعلام حضور یك قطعه در یك محل خاص می باشد .این نوع سوئیچها( سنسورها) دارای خروجی «0» و «1» منطقی بوده و دارای انواع مختلف می باشد كلیدهای بدون تماس بعلت استفاده فراوان در صنعت دارای اهمیت خاص بوده و در صنعت به نامهای مختلفی مانند میكروسوئیچ،كلیدهای انتهای مسیر و… معروف می باشند .

مزایای سوئیچهای بدون تماس عبارتند از :

  • بعلت عدم كنتاكت مكانیكی دارای طول عمر بیشتری هستند
  • می توان خیلی دقیق موقعیت قطعه را تعیین نمود .
  • بدون داشتن تماس با قطعه ، می تواند سیگنال مربوطه را ارسال دارد .
  • دارای سرعت عكس العمل سریع و بدون اشتباه می باشد
  • تعداد قطع و وصل تقریباً بی نهایت است.
  • می توان انواعی از این سنسورها را در شرایط كاری خیلی مشكل ( مانند رطوبت و یا حرارت بالا ) و یا خطرناك مانند ( محیط های قابل انفجار ) استفاده نمود .

سنسورهای علاوه بر داشتن سرعت انتقال بالای اطلاعات ، كنترل یك پروسه را آسان و زمان توقف دستگاه را در صورت خرابی بسیار كوتاه می نمایند . توسط سنسورها می توان محل و نوع خرابی ماشین را سریعاً تشخیص داده وتعمیرات لازم را انجام داد .

انواع سوئیچهای بدون تماس در جدول صفحة بعد نشان داده شده اند .

سنسورهای بدون تماس عموماً با ولتاژ مستقیم با 24 ولت كار می كنند محدودة كار این سنسورها بین 10 تا 30 ولت و 10 تا 55 ولت می باشد در كشورهای آسیای جنوبی و آمریكای شمالی و جنوبی همچنین استرالیا و آفریقای جنوبی حدود 30 درصد از سنسورهای القائی و نوری با جریان متناوب كار می كنند .

سنسورهای بدون تماس القائی ، خازنی و نوری در دو نوع ، با تغذیه DC‌ و تغذیه AC، ساخته می شوند . ولتاژ متداول جهت جریان متناوب 24 ولت ، 110 ولت ،120 ولت و یا 220 ولت می باشد .

مدلهایی هم از این سنسورها وجود دارند كه هم با جریان متناوب ، و هم با جریان مستقیم قابلیت كار را داشته و محدودة ولتاژ كاری برای جریان مستقیم 12 ولت تا 240 ولت و برای جریان متناوب 24 ولت تا 240 ولت می باشند . نام دیگر این سوئیچها (Universal Current)U.C می باشند .

3- سنسورهای بدون تماس مغناطیسی

1-3- Reed سوئیچ

این نوع سوئیچها به میدان مغناطیسی حاصل از یك آهنربای دائمی و یا آهنربای الكتریكی حساس می باشند میدان مغناطیسی باعث اتصال دو زبانه كه از جنس فرو مغناطیس ( آلیاژی از Fe-Ni,Ni-Fe) و در داخل یك كپسول شیشه ای می باشند . می شود . در داخل این كپسول شیشه ای گاز N2 كه درمقابل اشتعال و فعل و انفعالات شیمیایی مقاوم می باشند پر شده است .

برخی از مشخصات فنی این نوع سنسورها به شرح جدول صفحة بعد می باشد .

12V…27/V DC or AC Switching Voltage
±0.1mm Switching accuracy
40W Max.Contact rating
0.16mT Max . magn . interference induction
2A Max.switching current
500Hz Max. Switching frequency
≤2ms Switching time
0.1 Conductance
  Contact service life
5.106Switching cycles (With prctectiv circuit)
IP66 Protection class to IEC 529.Din 40 050
-20°C…60°C Ambient operating temperature

Table 3.1: Technical characteristics or reed proximity sansors

درشكل 2-3 ساختمان Reed سوئیچ كه به یك مقاومت از نوع سیم پیچ وصل شده است . نشان داده شده است دیودهای نوری نشاندهندة وضعیت قطع و وصل سوئیچ به همراه یك مقاومت وظیفة محافظت مدار را در مقابل ولتاژ بالای حاصل از قطع و وصل یك سیم پیچ را بر عهده دارند .

Reed كنتاكت ها می توانند با توجه به وضعیت قرار گرفتن میدان مغناطیسی یك آهنربای دائمی محدوده های مختلفی جهت فعال شدن داشته باشند در شكل 3-3 این محدوده ها رسم شده اند .

در محیط كاری Reed سوئیچ ها شدت میدان مغناطیسی مزاحم نباید بیشتر از 0.16 تسلا باشد . در این صورت بیاد این سنسورها را در مقابل میدانهای مزاحم ایزوله نمود .و حداقل فاصلة بین دو Reed سوئیچ بایستی 60 ‌میلی متر باشد .

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

با فرمت ورد

Leave a comment