پروژه طراحی و ساخت سیستم اعلان و اطفاء حریق در word

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 پروژه طراحی و ساخت سیستم اعلان و اطفاء حریق در word دارای 42 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد پروژه طراحی و ساخت سیستم اعلان و اطفاء حریق در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه پروژه طراحی و ساخت سیستم اعلان و اطفاء حریق در word

فصل یکم- سنسورها
1-1 سنسوردما
2-1 سنسور گاز
فصل دوم-میکروکنترولر در سیستم
1-2 مختصری از میکروکنترولر
خصوصیات میکرو کنترلر82-
3-2 ترکیب پایه 
4-2 بلوک دیاگرام
5-2 توصیف پایه ها
6-2 هسته مرکزی
7-2 حافظه میکروکنترولر
8-2مبدل آنالوگ به دیجیتال
ADC9-2 کانال
10-2 حذف نویز آنالوگ
11-2 تراشه
12-2 برسی
پیوست1 اطلاعات فنی عناصر سیستم اعلان واطفاء حریق
پ 1-1 اطلاعات سنسورگاز
پ2-1 اطلاعات سنسور دما
پ3-1 اطلاعات میکروکنترولر

نقش میکروکنترولر AVR در سیستم اعلان و اطفاء حریق

 1-2 مختصری راجع به میکروکنترلرهای AVR :

     میکروکنترلرهای AVR با ایجاد تحولی در معماری، جهت کاهش کد به مقدار مینیمم توسط شرکت ATMEL ارائه شد که علاوه بر کاهش و بهینه سازی مقدار کدها بطور واقع عملیات را تنها در یک کلاک سیکل، توسط معماری[1] RISC انجام می دهند. و از 32 رجیستر همه منظوره استفاده می کنند، که باعث شده 4 تا 12 بار سریعتر از میکروهای مورد استفاده کنونی باشند

2-2 خصوصیات ATmega 32 :

 از معماری AVR RISC استفاده می کند

– کارایی بالا و توان مصرفی کم

– دارای 131 دستورالعمل با کارایی بالا که اکثراً تنها در یک کلاک سیکل اجرا می شوند

– 8×32 رجیستر کاربردی

– سرعتی تا MIPS 16 در فرکانس MHZ

 حافظه برنامه و داده غیر فرار

– k 16 بایت حافظه FLASH داخلی قابل برنامه ریزی

– پایداری حافظه FLASH : قابلیت 000,10 بار نوشتن و پاک کردن

– 1024 بایت حافظه داخلی SRAM

– 512 بایت حافظه EEPROM داخلی قابل برنامه ریزی

  پایداری حافظه EEPROM قابلیت 000,100 بار نوشتن و پاک کردن

– قفل برنامه FLASH برای محافظت از نرم افزار

 قابلیت ارتباط JTAG (IEEE std . 1149.1  )

– برنامه ریزی برنامه FLASH ، EEPROM ، FUSE BITS ، LOCK BITS از طریق ارتباط .JTAG

خصوصیات ویژه میکروکنترلر

  Power – on reset و Brown – out قابل برنامه ریزی

– دارای اسیلاتور RC داخلی کالیبره شده

– دارای 6 حالت Sleep ( Power–Down ، IDLE ، Power–Save ، Standby ، Extended Standby ، ADC Noise Reduction )

– منابع وقفه داخلی و خارجی

– عملکرد کاملاً ثابت

– توان مصرفی پایین و سرعت بالا توسط تکنولوژی CMOS

ولتاژ عملیاتی

v4.5 تا v

فرکانسهای کاری : 0MHZ  تا 16MHZ

خطوط I/O و انواع بسته بندی

-32 خط ورودی- خروجی قابل برنامه ریزی

40 پایه DDPI ،44 پایه TQFP ،44 پایه MLF

5-2 توصیف پایه ها ATmega 32:

 VCC : تغذیه ولتاژ دیجیتال

GND : زمین

PORTA ( PA7; PA0 ) : پورت A بعنوان ورودی آنالوگ مبدل A/D عمل می کند. اگر از پورت A بعنوان مبدل A/D استفاده نشود، بعنوان پورت I/O دو طرفه عمل می کند. پین های پورت دارای مقاومت Pull-up داخلی هستند. وقتی که پینهای PA0 تا PA7 بعنوان ورودی استفاده می شوند و بصورت خارجی Pull Down شده باشند، در صورتیکه مقاومتهای Pull-up داخلی فعال شده باشند، آنها بعنوان منابع جریان عمل می کنند

PORTB ( PB7… PB0 ) : پورت B یک پورت I/O دو طرفه است با مقاومتهای Pull-up داخلی که برای هر پایه اختصاص داده شده است. پینهای پورت B در حالت ورودی وقتی که بصورت خارجی Pull-Down شده باشند، اگر مقاومتهای Pull-up داخلی فعال باشند، بعنوان منابع جریان عمل می کنند . پورت B اعمال متنوع و مخصوص دیگری را هم انجام می دهد که در ادامه توضیح داده می شود

PORTC ( PC7… PC0 ) : پورت C یک پورت I/O دو طرفه است با مقاومتهای Pull-up داخلی که برای هر پایه اختصاص داده شده است. پینهای پورت C در حالت ورودی وقتی که بصورت خارجی Pull-Down شده باشند، اگر مقاومتهای Pull-up داخلی فعال باشند، بعنوان منابع جریان عمل می کنند

      پورت C اغلب برای اعمال مخصوص دیگری نیز استفاده می شود که توضیح داده خواهد شد

PORTD ( PD7… PD0 ) : پورت D یک پورت I/O دوطرفه است با مقاومتهای Pull-up داخلی که برای هر پایه اختصاص داده شده است. پینهای پورت D در حالت ورودی وقتی که بصورت خارجی Pull-Down شده باشند، اگر مقاومتهای Pull-up داخلی فعال باشند، بعنوان منابع جریان عمل می کنند. پورت D هم اعمال مخصوص دیگری انجام می دهد که توضیح داده خواهد شد

RESET : ورودی Reset ، هرگاه سطح پایینی به مدت حداقل طول یک پالس به این پایه برسد، Reset تولید می شود، حتی اگر کلاک کار نکند. حداقل طول پالس در جدول 1-1 داده شده است

 XTAL1 : ورودی معکوس اسیلاتور و ورودی مدارهای ورودی

XTAL2 : خروجی معکوس اسیلاتور

AVCC : این پایه منبع ولتاژِ پین برای پورت A و مبدل A/D است. این پایه باید به صورت خارجی به Vcc وصل شود حتی اگر از ADC استفاده نمی شود. اگر از ADC استفاده شود این پایه باید از طریق فیلتر پایین گذر به Vcc وصل شود

AREF : این پایه مرجع آنالوگ پینها برای مبدل A/D است

6-2 هسته مرکزی ATmega 32 ( CPU ) :

     در این بخش درباره معماری هسته مرکزی AVR در حالت کلی بحث می کنیم. وظیفه اصلی CPU اطمینان از اجرای صحیح برنامه است. بنابراین CPU باید قادر باشد تا به حافظه ها دسترسی پیدا کند، محاسبات را انجام دهد، ارتباط با خارج را کنترل کند و وقفه ها را رسیدگی کند

  7-2 حافظه های ATmega16  AVR :

      در این بخش حافظه های مختلف در ATmega16 را توصیف می کنیم. ساختار AVR دارای دو فضای اصلی حافظه است. فضای حافظه داده و فضای حافظه برنامه. بعلاوه ATmega16 دارای حافظه EEPROM برای ذخیره داده نیز می باشد

حافظه I/O :

 

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

گزارش کارآموزی در شرکت ساتراپ صنعت بهار در word

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 گزارش کارآموزی در شرکت ساتراپ صنعت بهار در word دارای 48 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد گزارش کارآموزی در شرکت ساتراپ صنعت بهار در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه گزارش کارآموزی در شرکت ساتراپ صنعت بهار در word

ابزارهای اندازه گیری دقیق
تعریف اعداد اعشاری
حدود اندازه ها
تلرانس
جدول اعشاری
سیستم اندازه گیری متریک
گونیای مرکب
انواع مختلف عمق سنج
اندازه گیری به وسیله اتصال
پرگارها
فیوزها
برقگیرها
تستهای دوره ای تجهیزات کلیدخانه های فشار قوی
چک کردن رله بوخهلتز
زمین حفاظتی در تجهیزات الکتریکی
بازرسی و تست شبکه اتصال زمین
استفاده از فیلتر ترموسیفون در ترانسفورماتور
سکسیونر
سکسیونرهای قابل قطع زیر بار

ابزارهای اندازه گیری دقیق

تقسیمات کسری از تقسیم یک اینچ به قسمتهای 2/1 ،4/1 ، 8/1، 16/1 ، 32/1 ، 64/1 حاصل می شد این تقسیمات برای اندازه گیری کارهای دقیق که در کارگاه ماشینهای ابزار صورت می گیرد کافی نخواهد بود .بهمین منظور برایایجاد دقت بیشتر در کارها و اندازه گیری قطعات نیاز بیشتری به اندازه های دقیقتر یعنی اندازه های کوچکتر از اندازه های شرح داده شده در بالا  می باشد . بنابراین می بایستی از سیستم اعشاری نیزاستفاده شود. بطور کلی ابزارهای اندازه گیری که برای مدرج کردن آنها از سیستم اعشاری استفاده شده بمراتب دقیقتر از سیستم کسری می باشند .در این صورت اندازه هایی که برای کارگاه ماشین در نظر گرفته اند غالباً بر حسب اعشاری تعیین می شوند . این نوع کارها را می بایستی با تلرانس های مشخصی که در حدود یک هزارم اینچ ویا کمتر هستند تراشید

در سیستم اعشاری یک اینچ را به دو قسمت مساوی تقسیم نموده که فاصله هر خط برابر یک دهم اینچ و نیز یک دهم اینچ را مجدداً به ده قسمت مساوی تقسیم کرده که فاصله هر خط برابر یک صدم اینچ و چنانچه اندازه دقیقتر نیز لازم باشد می توان یک صدم اینچ را به ده قسمت مساوی تقسیم نموده که فاصله هر خط برابر یک هزارم اینچ خواهد بود

تعریف اعداد اعشاری 

برای شناسائی اعداد اعشاری غالباً از علامت خط 45 درجه (/) که آن را در زبان فارسی ممیز می نامند استفاده می شود . در زبان لاتین برای تعیین اعداد اعشاری بعد از اعداد صحیح نقطه بکار برده می شود . به طور کلی علامت ممیز و یانقطه بسیار مهم است ، که بایستی بعد از اعداد صحیح گذارده شود عدد سمت چپ نقطه یا ممیز را اعداد صحیح و عدد سمت راست را اعداد اعشاری می نامند . اندازه 025/5 اینچ به این معنی است که 5 اینچ کامل با اضافه بیست و پنج هزارم اینچ را نشان می دهد و خواندن اعداد به این صورت است که ابتدا سمت چپ اعداد صحیح و سپس علامت اعشاری که نقطه یا ممیز می باشد و آنگاه عدد سمت راست که به صورت اعشاری است خوانده خواهد شد . یعنی ابتدا تمام اعداد صحیح و بعد از ممیز اعداد اعشاری خوانده می شود

مثلاً برای خواندن عدد 125/7 ابتدا عدد 7 و سپس یک صد و بیست وپنج هزارم اینچ خوانده می شود و یا عدد 250/12 که طرز خواندن صحیح آن 12 اینچ و دویست و پنجاه هزارم اینچ

از طرفی دیگر می توان سیستم اعشاری را بواحد های کوچک تقسیم نمود . مثل یک میلیونیم اینچ که عبارتند از

عدد 1/0 را میتوان نوشت 10/1 (یکدهم)

عدد 01/0 را می توان نوشت 100/1 (یکصدم)

عدد 001/0 را می توان نوشت  1000/1 (یک هزارم )

عدد 0001/0 را می توان نوشت 10000/1 (یک ده هزارم )

عدد 00001/0 را می توان نوشت 100000/1 (یک صد هزارم )

عدد 000001/0 را می توان نوشت 1000000/1 (یک میلیونیم)

اعداد سمت راست ممیز معمولاً دارای رقمهای محدود می باشد که می توانید در مثالهای مختلف مشاهده کنید .از طرفی هر چقدر اعداد بعد از ممیز بیشتر شوند دقت اندازه گیری زیادتر خواهد بود . در بعضی از موارد تا سه رقم اعشاری ولی بطور معمولی تا چهار رقم اعشاری مورد استفاده قرار می گیرد . در کارگاههای سنگ زنی اغلب تا 5 رقم اعشاری لازم می باشد

خواندن اعداد اعشاری

در کارگاه ماشینهای افزار معمولاً اعداد اعشاری را تا هزارم اینچ می خوانند در این صورت اعداد سمت راست که اعشاری می باشند بایستی بصورت سه رقمی نوشته شوند . در صورتیکه اعداد سمت راست یک یا دو رقمی باشند باید به سمت راست آن یک یا دو صفر اضافه نمود

بنابراین برای عدد 12/0 (دوازده صدم ) باید یک صفر در سمت راست 12 اضافه کرد که می توان نوشت 120/0 و چنین خوانده می شود (یک صدو بیست هزارم ) چنانچه اعداد اعشاری یک رقمی باشد باید به سمت راست آن دو صفر اضافه کرد مثل 5/0 (پنج دهم) که باید به سمت راست آن دو صفر اضافه نمود تا بدینصورت خوانده شود 500/0 (پانصد هزارم) ولی به طور کلی صفرهای اضافه شده در سمت راست اعداد اعشاری تغییری در وضعیت عدد اعشاری نخواهد داد

مثالهای زیر مطلب را روشن خواهند کرد 

550/0 یعنی پانصدو پنجاه هزارم

555/0 یعنی پانصدو پنجاه و پنج هزارم

055/0 یعنی پنجاه و پنج هزارم

005/0 یعنی پنج هزارم

001/0 یعنی یک هزارم

010/0یعنی ده هزارم

100/0 یعنی صد هزارم یا می توان نوشت 1/0 اینچ

اعداد بیشتر از سه رقم اعشاری را باید ماشینکار ابتدا عدد هزار و سپس صد و بلاخره در آخر ده هزارم را اضافه نماید . مثل عدد 4375/0 که می توان به این صورت خواند .چهار هزار و سیصدو هفتادو پنج هزارم اینچ یا میلیمتر یا واحد دیگر

عدد چهارم سمت است اعداد اعشاری معنی دهم را می دهد مثل عدد 5 در مثال قبلی آنرا بصورت 10/5 یا پنج ده هزارم و یا دارای ارزشی برابر نصف عدد سوم اعداد اعشار است . از طرفی دیگر عدد 005/0 را باید به صورت پنج هزارم خواند ولی عدد 0005/0 را می توان بصورت ده هزارم خواند

وقتی اعداد اعشاری را ملاحظه و ارقام آنرا تشخیص دادیم 2و یا 3 ویا 4 ویا 5 رقم در سمت راست علامت اعشاری است بعداً باید آنرا خواند مثل عدد 00001/0 که ابتدا ارقام آن مشخص و در این مثال تعداد ارقام آن برابر 5 است در این حالت آنرا بصورت 100000/1 یکصد هزارم و یا صد هزارم می توان خواند

حدود اندازه ها

برای ساختن قطعات لازم است ابتدا نقشه هر قطعه روی کاغذ رسم شده و سپس اندازه های مورد نیاز را روی نقشه نوشت . برای اندازه گذاری روی نقشه ها معمولاً می بایستی دو حد که آنرا حد بالا بزرگترین اندازه قابل قبول و حد پائین یعنی کوچکترین اندازه قابل قبول در نظر گرفت  بطوریکه ملاحظه می شود کوچکترین و بزرگترین اندازه مجازی که برای ساخت قطعات قابل قبول است مشخص شده که عبارتند از کوچکترین اندازه یعنی 999/1 و بزرگترین اندازه برابر  ½ میباشد

طریقه دیگری که برای اندازه گذاری روی نقشه معمول می باشد اینست که برای بزرگترین و کوچکترین حد اندازه از علامت با ضافه و یا منها استفاده شود. باین ترتیب که ابتدا اندازه اسمی یعنی اندازایکه باید روی نقشه نوشته شده و سپس حد بالا یعنی مقدار اندازه مجازیکه باندازه اصلی اضافه می شود با علامت باضافه مشخص شده که در این حالت بزرگترین اندازه قطعه نیز همان مجموع اندازه مجاز و اندازه اسمی قطعه خواهد بود . آنگاه حد پایین یعنی مقدار اندازه مجازی که از اندازه اصلی کم می شود و با علامت منها مشخص خواهد شد . در این صورت کوچکترین اندازه مججازی که از اندازه اصلی کم می شود و با علامت منها مشخص خواهد شد . در این صورت کوچکترین اندازه قطعه نیز همان تفاصل اندازه مجاز و اندازه اسمی قطعه  می باشد

ولی در بعضی از موارد که حد بالا و حد پائین برابر باشند ابتدا مقدار اندازه مجاز را نوشته و در سمت چپ آن علامت باضافه و منها را می نویسند

تلرانس

برای اینکه قطعات بطور دقیق روی هم سوار شوند و یا آنها را بتوان بطور ساده تعویض نمود ، طراح معمولاً می بایستی حدود اندازه مجاز نسبت به اندازه اسمی یا اندازه اصلی هر قطعه را در نظر گرفته و روی نقشه مربوط به آن قید نماید . این حدود مجاز را تلرانس می نامند . و به عبارت دیگر تلرانس عبارت است از تفاوت کوچکترین اندازه قابل قبول هر قطعه از بزرگترین اندازه قابل قبول آن اختلاف بین بزرگترین اندازه یعنی ½ و کوچکترین اندازه یعنی 999/1 که برابر 002/0 بوده تلرانس نامیده می شود . ولی در شکل2 قسمت D به این ترتیب است که قطعه باید باندازه ½ ساخته شود نه بزرگتر از آن اندازه ونه کوچکتر از 000/2 در این صورت تلرانس قطعه برابر است با 001/

اعداد اعشاری

در کارگاه ماشینهای ابزار غالباً لازم است اعداد کسری را به اعداد اعشاری تبدیل نمود .مثل کسر 8/5 منظور از این کسر این است که عدد 5 بر عدد 8 تقسیم شود . و یا به عبارت دیگر می توان کسر فوق را بطرق دیگر تقسیم نمود باین ترتیب که طول پاره خطی را به 8 واحد معین تقسیم و از 8 واحد 5 واحد آنرا انتخاب نموده ایم . حال برای تبدیل آن لازم است عدد 5 را بر عدد 8 تقسیم نموده و حاصل را به صورت اعداد اعشاری بدست آوریم جواب کسر فوق برابر 625/0 خواهد بود که درست برابر کسر 8/5 می باشد

بیشتر اوقات برای اینکه ماشینکار اندازه (8/5)3 را بوسیله میکرو متر بخواند لازم است ابتدا مقدار کسر 8/5 را به اعداد اعشاری مساویش تبدیل نموده و حاصل کسر 8/5 که برابر 625/0 خواهد شد با عدد 3 جمع کرده که حاصل برابر با 625/3 می شود . در اینحالت برای اندازه گیری قطعه می توان از میکرومتر 3 تا 4 اینچ استفاده کرد

جدول اعشاری

جدول اعشار حاصل از کسزهای متعارفی در اغلب کتابهای دستی Hand  book   و با کتابهای جیبی درج شده اند . در ضمن برای اینکه ماشینکارها وقت زیادی را برای تبدیل آنها صرف نکنند و راحتر بتوانند از آنها استفاده نمایند ، در اغلب کارگاه ها این جداول را به صورت تابلوئی نوشته و به دیوار کارگاه و یا کلاسهای درس نصب نموده اند و یا به صورت کارتهای جیبی در دسترس ماشینکار قرار داده اند

ماشینکارهایی که به طور متوالی از آنها استفاده می کنند بر اثر کثرت استفاده ، اعداد اعشاری مزبور را به خاطر دارند . با این حال این نوع جدولها به آنها کمک خواهند کرد که اعداد اعشاری بیشتری را که از کسرهای متعارفی حاصل می شوند بدست آورند

سیستم اندازه گیری متریک

بسط و توسعه تکنولوژی صنایع فلزی سبب می شود که ماشینکار با سیستمهای اندازه گیری متریک نیز آشنا شوند . برای این منظور می بایستی واحدهای اندازه گیری در این سیستم شرح داده شوند .بیشتر کشورهای صنعتی چون آلمان ، فرانسه ، روسیه و بیشتر کشورهای اروپای شرقی از سیستم متریک استفاده می کنند . بدین جهت سیستم متریک متداولترین سیستمی است که از آن بسیار استفاده می شود ، و در آن واحد طول را متر در نظر گرفته و سایر اجزاء و اضعاف آن بصورت اعشاری و یا مضربی از آن بوده که ذیلاً شرح داده خواهد شد . برای مثال یکی از اجزاء متر سانتیمتر است که برابر 100/1 متر واضعاف آن کیلومتر است که برابر 1000 متر می باشد . جدول شماره II   اجزاء واضعاف وابسته به متر و رابطه آن باسیستم اینچی را نشان می دهد

واحد اندازه گیری طول متر است و اجزاء واضعاف آن عبارتند از :

گونیای مرکب : COMBINATION  SET 

وسیله دیگر اندازه گیری که گونیای مرکب نامیده می شود . که یکی از مناسبترین وسیله اندازه گیری در کارگاه ماشین می باشد ، بطوریکه مشاهده خواهید کرد این وسیله اندازه گیری شامل قسمت های زیر می باشد

خط کش ، سر گونیائی که مرکب از تراز ،سوزن خط کش و گونیای 45 درجه ، نقاله و مرکز یاب ،گونیای مرکب برای کارگاه های مختلف مخصوصاً برای خط کشی روی قطعات مختلف و اندازه گیری زوایا مورد استفاده قرار می گیرد .از این وسیله برای آزمایش درستی سطوح گونیا شده و نیز برای اندازه گیری ارتفاع قطعات مانند عمق سنج استفاده می کنند .از خط کش فولادی گونیای مرکب می توان به عنوان یک خط کش ساده جهت خط کشی استفاده کرد .گونیای مرکب به اندازه های مختلف برای نیازمندی های کارگاه ماشین و یا ماشینکار ساخته شده است

در قسمت سر گونیائی بیشتر گونیاهای مرکب ، ترازی تعبیه شده که بوسیله آن می توان طراز بودن قطعات کار را تشخیص داد . سوزن خط کش نیز در قسمت سر گونیا داخل بوش قرار گرفته است

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله Plc در word

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله Plc در word دارای 144 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله Plc در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه مقاله Plc در word

فصل اول: ساختار PLC.. – 3 –

1-1-   PLC.. – 3 –

1-2-   تفاوت PLC با کامپیوتر. – 7 –

1-3-   کاربرد PLC در صنایع مختلف.. – 9 –

1-4-   سخت افزار PLC.. – 10 –

1 – واحد منبع تغذیه (Power Supply) PS. – 10 –

2 – واحد پردازش مرکزی (Central Processing Unit) CPU.. – 11 –

3 – حافظه (Memory) – 11 –

4 – ترمینال های ورودی (Input Module) – 11 –

5 – ترمینال های خروجی (Output Module) – 11 –

1-4-1-    مدول منبع تغذیه (PS) – 11 –

1-4-2-   واحد پردازش مرکزی (CPU) – 12 –

1-4-3-   حافظه (Memory) – 12 –

1-4-4-   ترمینال ورودی (Input Module) – 13 –

1-4-5-   ترمینال خروجی (Output Module) – 14 –

1-4-6-    مدول ارتباط پروسسوری (CP) – 15 –

1-4-7-    مدول رابط (IM) – 15 –

1-5-   تصویر ورودی ها (PII) – 16 –

1-6-   تصویر خروجی ها (PIO) – 17 –

1-7-   فلگ ها، تایمر ها و شمارنده ها – 17 –

1-8-   انبارک یا اَکومولاتور (ACCUM) – 18 –

1-9-   گذر گاه عمومی ورودی / خروجی (I/O bus) – 18 –

1-10-   روشهای مختلف آدرس دهی.. – 19 –

1-11-   نرم افزار PLC.. – 20 –

1-12-   واحد برنامه ریزی (PG) – 21 –

فصل دوم: انواع سخت افزار – 23 –

2-1-   انواع PLC.. – 23 –

2-2-   انواع رابطهای برنامه نویسی (Programmers) – 25 –

2-3-   انواع حافظه. – 27 –

2-4-   پاسخ زمانی PLC.. – 31 –

فصل سوم: وسایل ورودی و خروجی.. – 32 –

3-1-   انواع وسایل ورودی.. – 32 –

3-1-1-   سنسور های تشخیص اشیاء (Object Detector Sensors) – 33 –

3-1-2-   سنسور های جابجایی (Position Displacement Sensor) – 39 –

3-1-3-   کرنش سنج (Strain Guage) – 42 –

3-1-4-   اندازه گیری فشار سیال. – 45 –

3-1-5-   اندازه گیری سطح مایعات.. – 48 –

3-1-6-   اندازه گیری جریان عبوری سیال (دبی) – 50 –

3-1-7-   اندازه گیری دما – 50 –

3-1-8-   صفحه کلید (Key Board) – 54 –

3-2-   انواع وسایل خروجی.. – 54 –

3-2-1-   وسایل خروجی دیجیتال. – 55 –

3-2-2-   وسایل خروجی آنالوگ.. – 60 –

فصل چهارم: مقاصد خاص در PLC.. – 63 –

4-1-   کارتهای شمارنده سریع. – 63 –

4-2-   کارتهای ورودی/خروجی آنالوگ.. – 64 –

4-2-1   مبدل آنالوگ به دیجیتال (A/D) – 68 –

4-2-2-   مبدل دیجیتال به آنالوگ (D/A) – 71 –

فصل پنجم: شبکه های صنعتی.. – 73 –

5-1-   نحوه نمایش اطلاعات (data format) – 73 –

5-2-   نحوه ارسال اطلاعات.. – 75 –

5-3-   استاندارد های ارتباط سریال. – 77 –

5-3-1-   استاندارد RS232. – 77 –

5-3-2-   استاندارد RS422. – 83 –

5-3-3-   استاندارد RS485. – 85 –

5-4-   شبکه های اختصاصی سازندگان PLC.. – 88 –

فصل ششم: ساختار و نحوه عملکرد درایور های AC.. – 92 –

6-1-   استفاده از درایور و صرفه جویی.. – 92 –

6-2-   مزایای استفاده از کنترل کننده های دور موتور – 95 –

6-3-   ساختمان درایور AC.. – 96 –

6-5-   کنترل کننده های دور مدرن. – 102 –

6-5-1-   کلیات.. – 103 –

6-5-2-   ساختمان قسمت قدرت درایور های AC مدرن. – 106 –

6-6-   قابلیت های پیرامونی درایور AC.. – 108 –

6-7-   مقایسه درایورهای AC مدرن با درایورهای متعارف.. – 109 –

6-8-   سیستم های ورودی و خروجی.. – 110 –

فصل هفتم: کنترل دور موتور AC توسط PLC و ساختار برنامه. – 111 –

7-1-   کنترل دور موتور AC به صورت آنالوگ.. – 111 –

7-2-   مدول آنالوگ.. – 112 –

7-3-   نحوه کنترل سرعت موتور (کنترل دور) – 115 –

7-4-   شمارنده های سرعت بالا و نحوه برنامه ریزی آنها – 119 –

7-5-   برنامه نرم افزاری سیستم کنترل. – 124 –

مراجع : – 141 –

ساختار PLC

 1-1-   PLC

PLC      از عبارتProgrammable Logic Controller  به معنای کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی گرفته شده است. PLC کنترل کننده ای نرم افزاری است که در قسمت ورودی اطلاعاتی را به صورت باینری دریافت، و آنها را طبق برنامه ای که در حافظه اش ذخیره شده پردازش می نماید و نتیجه عملیات را نیز از قسمت خروجی به صورت فرمانهایی به گیرنده ها و اجرا کننده های فرمان (Actuator) ارسال می کند

     به عبارت دیگر PLC عبارت از یک کنترل کننده منطقی است که می توان منطق کنترل را توسط برنامه برای آن تعریف نمود و در صورت نیاز، به راحتی آن را تغییر داد

     وظیفه PLC قبلاً بر عهده مدارهای فرمان رله ای بود که استفاده از آنها در محیط های صنعتی جدید منسوخ گردیده است. اولین اشکالی که در این مدارها ظاهر می شود آن است که با افزایش تعداد رله ها حجم و وزن مدار فرمان، بسیار بزرگ شده، همچنین موجب افزایش قیمت آن می گردد. برای رفع این اشکال، مدارهای فرمان الکترونیکی ساخته شدند ولی با وجود این، هنگامی که تغییری بر روند یا عملکرد ماشین صورت می گیرد مثلاً در یک دستگاه پرس، ابعاد، وزن، سختی و زمان قرار گرفتن قطعه زیر بازوی پرس تغییر می کند، لازم است تغییرات بسیاری در سخت افزار سیستم کنترل داده شود. به عبارت دیگر اتصالات و عناصر مدار فرمان باید تغییر کند

     با استفاده ازPLC  تغییر در روند تولید یا عملکرد ماشین به آسانی صورت  می پذیرد، زیرا دیگر لازم نیست سیم کشی ها (Wiring) و سخت افزار سیستم کنترل تغییر کند و تنها کافی است چند سطر برنامه نوشت و به PLC ارسال کرد تا کنترل مورد نظر تحقق یابد

     از طرف دیگر قدرت PLC در انجام عملیات منطقی، محاسباتی، مقایسه ای و نگهداری اطلاعات به مراتب بیشتر از تابلو های فرمان معمولی است. PLC به طراحان سیستم کنترل این امکان را می دهد که آنچه را در ذهن دارند در اسرع وقت بیازمایند و به ارتقای محصول خود بیندیشند، کاری که در سیستم های قدیمی مستلزم صرف هزینه و به خصوص زمان است و نیاز به زمان، گاهی باعث می شود که ایده مورد نظر هیچ گاه به مرحله عمل در نیاید

هر کس با مدارهای فرمان الکتریکی رله ای کار کرده باشد به خوبی می داند که پس از طراحی یک تابلوی فرمان، چنانچه نکته ای از قلم افتاده باشد، مشکلات مختلفی ظهور نموده، هزینه ها و اتلاف وقت بسیاری را به دنبال خواهد داشت

بعلاوه گاهی افزایش و کاهش چند قطعه در تابلوی فرمان به دلایل مختلف مانند محدودیت فضا، عملاً غیر ممکن و یا مستلزم انجام سیم کشی های مجدد و پرهزینه می باشد

     اکنون برای توجه بیشتر به تفاوت ها و مزایای PLC نسبت به مدارات فرمان رله ای مزایای مهم  PLCرا نسبت به مدارات یاد شده بر می شماریم

1-     استفاده ازPLC  موجب کاهش حجم تابلوی فرمان می گردد

2-     استفاده از PLC مخصوصاً در فرآیندهای عظیم موجب صرفه جویی قابل توجه ای در هزینه، لوازم و قطعات می گردد

3-    PLC  ها استهلاک مکانیکی ندارند، بنابراین علاوه بر عمر بیشتر، نیازی به تعمیرات و سرویس های دوره ای نخواهند داشت

4-    PLC  ها انرژی کمتری مصرف می کنند

5-    PLC  ها برخلاف مدارات رله کنتاکتوری، نویزهای الکتریکی و صوتی ایجاد نمی کنند

6-     استفاده از یک PLC منحصر به پروسه و فرآیند خاصی نیست و با تغییر برنامه می توان به آسانی از آن برای کنترل پروسه های دیگر استفاده نمود

7-     طراحی و اجرای مدارهای کنترل و فرمان با استفاده از PLC ها بسیار سریع و آسان است

8-     برای عیب یابی مدارات فرمان الکترومکانیکی، الگوریتم و منطق خاصی را نمی توان پیشنهاد نمود. این امر بیشتر تجربی بوده، بستگی به سابقه آشنایی فرد تعمیرکار با سیستم دارد. در صورتی که عیب یابی در مدارات فرمان کنترل شده توسط PLC به آسانی و با سرعت بیشتری انجام می گیرد

9-    PLC  ها می توانند با استفاده از برنامه های مخصوص، وجود نقص و اشکال در پروسه تحت کنترل را به سرعت تعیین و اعلام نمایند

     در جدول 1-1 مزایای PLC نسبت به مدارات فرمان رله ای و همچنین مدارهای منطقی الکترونیکی و کامپیوتر برشمرده شده است

 1-2-   تفاوت PLC با کامپیوتر

     استفاده از کامپیوتر معمولی مستلزم آموزش های نسبتاً طولانی، صرف وقت و هزینه های بسیار است. چنانچه کنترل فرآیندی مورد نظر باشد استفاده از کامپیوترهای معمولی به مراتب پیچیده تر و در اغلب موارد عملاً ناممکن می شود. علاوه بر آن برای انطباق کامپیوتر با فرآیند مورد نظر، طراحی، ساخت و یا لااقل بررسی و خرید تجهیزات خاص برای انطباق، کاری طاقت فرسا است

     بسیاری از صنعتگران نیاز به یادگیری سیستم های اتومکانیک را عملاً احساس نموده و دریافته اند که تولید بدون به کارگیری اتوماسیون، اقتصادی نمی باشد. از طرف دیگر، صنعتگران آموزش های مبسوط به این شاخه از صنعت را در محدوده وظایف خود نمی دانند

PLC      وسیله ای است که درست به همین دلایل ساخته شده و اتوماسیون را با کمترین هزینه و به بهترین شکل ممکن در اختیار قرار می دهد. استفاده از PLC بسیار ساده بوده، نیاز به آموزش های مفصل، طولانی و پرهزینه ندارد

     از آنجایی که این وسیله به منظور پاسخگویی به کاربردهای صنعتی طراحی شده است، تمامی مسائل مربوط به آن حل شده، هیچ مشکلی در راه استفاده از آن وجود ندارد. طراحان خطوط تولید با بهره گیری از این وسیله قابل انعطاف به سرعت می توانند نیازمندیهای مصرف کنندگان خود را تأمین و در اسرع وقت توانایی های خود را با نیازمندیهای بازار هماهنگ نمایند

     از شرکت های سازنده PLC می توانSIEMENS ،AEG ،OMRON ، ALLEN BRADLEY، MITSUBISHI و ; را نام برد. گرچه از عرضه PLC توسط سازندگان مختلف چند ده سالی می گذرد و در ماشین آلات و خطوط تولید خریداری شده از خارج کشور نیز به وفور مشاهده می شود، استفاده از این وسیله بسیار قابل انعطاف توسط طراحان و ماشین سازان داخلی کمتر به چشم می خورد. از جمله عواملی که موجب تأخیر در بهره برداری از PLC توسط طراحان داخلی گردیده است عبارتند از

ارتباط مشکل با منابع تأمین کننده خارجی

عدم دسترسی به موقع به اطلاعات سیستم ها

عدم پشتیبانی مؤثر سازندگان از تجهیزات فروخته شده خود

هزینه بالای تجهیزات خارجی

هزینه بالای آموزش در خارج از کشور

     شرکت های داخلی نیز با توجه به مشکلات یاد شده و برای پر کردن خلاء موجود اقدام به طراحی و ساخت چند نوع  PLCنموده اند. PLC های مذکور، کلیه امکانات استاندارد PLC های متداول را داشته، از نمونه های خارجی با قابلیت های مشابه ارزانتر اند. این PLC ها به خوبی آزمایش گردیده، از پشتیبانی کامل آموزش و خدمات پس از فروش برخوردار می باشند

     از شرکتهای داخلی تولید کنندهPLC  و سیستم های اتوماسیون می توان شرکت کنترونیک را نام برد. این شرکت با به کارگیری دانش متخصصین داخلی اقدام به تولید چندین سیستم PLC با قابلیت های متفاوت جهت استفاده در صنایع مختلف و کاربردهای متنوع نموده است

     این شرکت همچنین مبتکر زبان برنامه نویسی خاصی جهت سیستم های PLC تولید شده می باشد که بسیار شبیه به زبان برنامه نویسی ابداع شده توسط شرکتSIEMENS  یعنیSTEP 5  است.  PLCیاد شده با نمونه های خارجی مشابه خود به خوبی رقابت می کند

     امروزه کاربرد PLC های ساخت شرکت زیمنس در سراسر دنیا گسترش یافته، این نوع PLC بیش از هر PLC دیگری در صنایع مختلف به چشم می خورد. زبان برنامه نویسی این شرکت همانطور که اشاره شد STEP 5 و STEP 7   می باشد. همچنین این زبانها بسیار شبیه به زبان ابداع شده توسط شرکت کنترونیک یعنی CSTL بوده، و تفاوت این دو زبان برنامه نویسی تنها در چند مورد جزئی است

لازم به ذکر است که اصول کلی زبانهای برنامه نویسی مختلف تقریباً یکسان بوده، و کاربر می تواند با یادگیری یکی از زبانهای مذکور، سایر زبانها را به آسانی درک و از آنها استفاده نماید

     سازندگان سیستم PLC برای برنامه نویسی سیستم های خود، هر یک از زبان منحصر به فردی استفاده می نمایند که از نظر اصولی همگی تابع یک سری قوانین منطقی و کلی بوده، تنها تفاوت آنها در ساختار برنامه نویسی و نمادهای استفاده شده است

     از زبانهای ابداع شده توسط سازندگان PLC میتوان S5، S7، FST، OMRON، CSTL، ALLEN BRADLEY و ; را نام برد

1-3-   کاربرد PLC در صنایع مختلف

     امروزه کاربرد PLC در صنایع و پروسه های مختلف صنعتی به وفور به چشم می خورد. در زیر تعدادی از این کاربردها آورده شده است

_ صنایع اتومبیل سازی_شامل : عملیات سوراخ کاری اتوماتیک، اتصال قطعات و همچنین تست قطعات و تجهیزات اتومبیل، سیستم های رنگ پاش، شکل دادن بدنه به وسیله پرس های اتوماتیک و ;

_ صنایع پلاستیک سازی_شامل : ماشین های ذوب و قالب گیری تزریقی، دمش هوا و سیستم های تولید و آنالیز پلاستیک و ;

_ صنایع سنگین_شامل : کوره های صنعتی، سیستم های کنترل دمای اتوماتیک، وسایل و تجهیزاتی که در ذوب فلزات استفاده می شوند و;

_ صنایع شیمیایی_شامل : سیستم های مخلوط کننده، دستگاههای ترکیب کننده مواد با نسبت های متفاوت و ;

_ صنایع غذایی_شامل : سیستم های سانتریفوژ، سیستم های عصاره گیری و بسته بندی و;

_ صنایع ماشینی_شامل : صنایع بسته بندی، صنایع چوب، صنایع کاغذ و مقوا، سیستم های سوراخ کاری، سیستم های اعلام خطر و هشدار دهنده، سیستم های استفاده شده در جوش فلزات و;

_ خدمات ساختمانی_شامل : تکنولوژی بالابری (آسانسور)، کنترل هوا و تهویه مطبوع، سیستم های روشنایی خودکار و;

_ سیستم های حمل و نقل_شامل : جرثقیل ها، سیستم های نوار نقاله، تجهیزات حمل و نقل و;

_ صنایع تبدیل انرژی (برق، گاز و آب)_شامل : ایستگاههای تقویت فشار گاز، ایستگاههای تولید نیرو، کنترل پمپ های آب، سیستم های تصفیه آب و هوای صنعتی، سیستم های تصفیه و بازیافت گاز و ;

1-4-   سخت افزار PLC

     از لحاظ سخت افزاری می توان قسمت های تشکیل دهنده یک سیستم PLC را به صورت زیر تقسیم نمود

    1 – واحد منبع تغذیه (Power Supply) PS

    2 – واحد پردازش مرکزی (Central Processing Unit) CPU

    3 – حافظه (Memory)

    4 – ترمینال های ورودی (Input Module)

    5 – ترمینال های خروجی (Output Module)

    6 – مدول ارتباط پروسسوری (Communication Processor) CP

    7 – مدول رابط (Interface Module) IM

1-4-1-    مدول منبع تغذیه (PS)

     منبع تغذیه ولتاژ های مورد نیاز PLC را تأمین می کند. این منبع معمولاً از ولتاژهای 24 ولت DC و 110 یا 220 ولت AC، ولتاژ 5 ولت DC را ایجاد        می کند. لازم به ذکر است که ولتاژ منبع تغذیه باید کاملاً تنظیم شده (رگوله) باشد. جهت دستیابی به راندمان بالا معمولاً از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می شود. ولتاژی که در اکثر PLC ها استفاده می گردد ولتاژ 5 یا 2/5 ولتDC  است.     (در برخی موارد، منبع تغذیه و واحد کنترل شونده در فاصله زیادی نسبت به یکدیگر قرار دارند بنابراین ولتاژ منبع، 2/5 ولت انتخاب می شود تا افت ولتاژ حاصل از بُعد مسافت بین دو واحد مذکور جبران گردد.)

     برای تغذیه رله ها و محرک ها(Actuator)  معمولاً از ولتاژ 24 ولتDC  به صورت مستقیم (بدون استفاده از هیچ کارت ارتباطی) استفاده می شود. در برخی موارد نیز از ولتاژهای 110 یا 220 ولت AC با استفاده از یک کارت رابط به نام Relay Board استفاده می گردد. (در مورد تغذیه رله ها احتیاج به رگولاسیون دقیق نیست.)

در برخی شرایطِ کنترلی لازم است تا در صورت قطع جریان منبع تغذیه، اطلاعات موجود در حافظه و همچنین محتویات شمارنده ها، تایمر ها و فلگ های پایدار بدون تغییر باقی بمانند. در این موارد از یک باطری جنس”Lithium” جهت حفظ برنامه در حافظه استفاده می گردد که به آن”Battery Back Up” می گویند. ولتاژ این نوع باطری ها معمولاً 8/2 ولت تا 6/3 ولت می باشد. از آنجایی که این باطری نقش مهمی در حفظ اطلاعات موجود در حافظه دارد در اکثر PLC ها یک چراغ نشان دهنده تعبیه شده و در صورتیکه ولتاژ باطری به سطحی پائین تر از مقدار مجاز 8/2 ولت برسد این نشان دهنده روشن می گردد. این نشان دهنده به Battery Low LED  معروف است. در صورت مشاهده روشن شدن این نشان دهنده لازم است که باطری مذکور تعویض گردد. برای تعویض باطری ابتدا باید به وسیله یک منبع تغذیه، ولتاژ مدول مورد نظر را تأمین و سپس اقدام به تعویض باطری نمود

1-4-2-   واحد پردازش مرکزی (CPU)

     CPU یا واحد پردازش مرکزی در حقیقت قلب PLC است. وظیفه این واحد، دریافت اطلاعات از ورودی ها، پردازش این اطلاعات مطابق دستورات برنامه و صدور فرمانهایی است که به صورت فعال یا غیر فعال نمودن خروجی ها ظاهر  می شود. واضح است که هر چه سرعت پردازش CPU بالاتر باشد زمان اجرای یک برنامه کمتر خواهد بود

1-4-3-   حافظه (Memory)

     حافظه محلی است که اطلاعات و برنامه کنترل در آن ذخیره می شوند. علاوه بر این، سیستم عامل که عهده دار مدیریت کلی بر PLC است در حافظه قرار دارد. تمایز در عملکرد PLC ها، عمدتاً به دلیل برنامه سیستم عامل و طراحی خاص CPU آنهاست. در حالت کلی در PLC ها دو نوع حافظه وجود دارد

1-    حافظه موقت (RAM) که محل نگهداری فلگ ها، تایمر ها، شمارنده ها و برنامه های کاربر است

2-    حافظه دائم (EPROM،EEPROM ) که جهت نگهداری و ذخیره همیشگی برنامه کاربر استفاده می گردد

1-4-4-   ترمینال ورودی (Input Module)

     این واحد، محل دریافت اطلاعات از فرایند یا پروسه تحت کنترل می باشد. تعداد ورودی ها در PLC های مختلف، متفاوت است. ورودی هایی که در سیستم های PLC مورد استفاده قرار می گیرند در حالت کلی به صورت زیر می باشند

الف) ورودی های دیجیتال (Digital Input)

ب) ورودی های آنالوگ (Analog Input)

الف) ورودی های دیجیتال یا گسسته

     این ورودی ها معمولاً به صورت سیگنال های صفر یا 24 ولت DC می باشند، گاهی برای پردازش توسط CPU به تغییر سطح ولتاژ نیاز دارند. معمولاً برای این عمل مدول هایی خاص در PLC در نظر گرفته می شود. جهت حفاظت مدارات داخلی PLC از خطرات ناشی از اشکالات بوجود آمده در مدار یا برای جلوگیری از ورود نویزهای موجود در محیط های صنعتی ارتباط ورودی ها با مدارات داخلی PLC توسط کوپل کننده های نوری (Optical Coupler) انجام می گیرد. به دلیل ایزوله شدن ورودی ها از بقیه اجزای مدار داخلی PLC، هر گونه اتصال کوتاه و یا اضافه ولتاژ نمی تواند آسیبی به واحد داخلی PLC وارد آورد

ب) ورودی های آنالوگ یا پیوسته

     این گونه ورودی ها در حالت استانداردVDC  10± – 0، mA 20 – 4 و یا mA 20 – 0 بوده، مستقیماً به مدول های آنالوگ متصل می شوند. مدول های ورودی آنالوگ، سیگنال های دریافتی پیوسته (آنالوگ) را به مقادیر دیجیتال تبدیل نموده، سپس مقادیر دیجیتال حاصل توسط CPU پردازش می شوند

1-4-5-   ترمینال خروجی (Output Module)

     این واحد، محل صدور فرمانهای PLC به پروسه تحت کنترل می باشد. تعداد این خروجی ها در PLC های مختلف متفاوت است. خروجی های استفاده شده در PLC ها به دو صورت زیر وجود دارند

الف) خروجی های دیجیتال ((Digital Output

ب) خروجی های آنالوگ ( Output Analog)

الف) خروجی های دیجیتال یا گسسته

     این فرمانهای خروجی به صورت سیگنالهای 0 یا 24 ولت DC بوده که در خروجی ظاهر می شوند، بنابراین هر خروجی از لحاظ منطقی می تواند مقادیر”0″ (غیر فعال) یا”1″ (فعال) را داشته باشد. این سیگنال ها به تقویت کننده های قدرت یا مبدل های الکتریکی ارسال می شوند تا مثلاً ماشینی را به حرکت درآورده (فعال نمایند) یا آن را از حرکت باز دارند. (غیر فعال نمایند) در برخی موارد استفاده از مدول خروجی دیجیتال جهت رسانیدن سطوح سیگنال های داخلی PLC به سطوح 0 یا 24 ولت DC الزامی است

ب) خروجی های آنالوگ یا پیوسته

   سطوح ولتاژ و جریان استاندارد خروجی می تواند یکی از مقادیرVDC  10±-0، mA  20-4 و یاmA 20-0 باشد. معمولاً مدول های خروجی آنالوگ، مقادیر دیجیتال پردازش شده توسط CPU را به سیگنال های پیوسته (آنالوگ) مورد نیاز جهت پروسه تحت کنترل تبدیل می نمایند. این خروجی ها به وسیله واحدی به نام Isolator از سایر قسمتهای داخلی PLC ایزوله می شوند. بدین ترتیب مدارات حساس داخلی PLC از خطرات ناشی از امکان بروز اتصالات ناخواسته خارجی محافظت می گردند

1-4-6-    مدول ارتباط پروسسوری (CP)

     این مدول، ارتباط بین CPU مرکزی را با CPU های جانبی برقرار می سازد

1-4-7-    مدول رابط (IM)

     درصورت نیاز به اضافه نمودن واحد های دیگر ورودی و خروجی به PLC یا جهت اتصال پانل اپراتوری و پروگرامر به PLC از این مدول ارتباطی استفاده    می شود. درصورتیکه چندین PLC به صورت شبکه به یکدیگر متصل شوند از واحد IM جهت ارتباط آنها استفاده می گردد

در شکل 1-1 شمای کلی یک PLC نشان داده شده است

 1-5-   تصویر ورودی ها (PII)

     قبل از اجرای برنامه، CPU وضعیت تمام ورودی ها را بررسی و در قسمتی از حافظه به نام PII (Process Input Image) نگهداری می نماید. جز در موارد استثنایی و تنها در بعضی از انواع PLC، غالباً در حین اجرای برنامه،CPU  به ورودی ها مراجعه نمی کند بلکه برای اطلاع از وضعیت هر ورودی به سلول مورد نظر در PII رجوع می کند. در برخی موارد این قسمت از حافظه، IIR (Input Image Register) نیز خوانده می شود

1-6-   تصویر خروجی ها (PIO)

هرگاه در حین اجرای برنامه یک مقدار خروجی بدست آید، در این قسمت از حافظه نگهداری می شود. جز در موارد استثنایی و تنها در برخی از انواع PLC، غالباً در حین اجرای برنامه، CPU به خروجی ها مراجعه نمی کند بلکه برای ثبت آخرین وضعیت هر خروجی به سلول مورد نظر در PIO (Process Image Output) رجوع می کند و در پایان اجرای برنامه، آخرین وضعیت خروجی ها از PIO به خروجی های فیزیکی منتقل می گردند. در برخی موارد این قسمت از حافظه را OIR (Output Image Register) نیز می گویند

1-7-   فلگ ها، تایمر ها و شمارنده ها

     هر  CPUجهت اجرای برنامه های کنترلی از تعدادی تایمر، فلگ و شمارنده استفاده می کند. فلگ ها محل هایی از حافظه اند که جهت نگهداری وضعیت برخی نتایج و یا خروجی ها استفاده می شوند. جهت شمارش از شمارنده و برای زمان سنجی از تایمر استفاده می گردد. فلگ ها، تایمر ها و شمارنده ها را از لحاظ پایداری و حفظ اطلاعات ذخیره شده می توان به دو دسته کلی تقسیم نمود

1-    پایدار (Retentive) به آن دسته از فلگ ها، تایمر ها و شمارنده هایی اطلاق می گردد که در صورت قطع جریان الکتریکی (منبع تغذیه) اطلاعات خود را از دست ندهند

2-    ناپایدار (Non-Retentive) این دسته برخلاف عناصر پایدار، در صورت قطع جریان الکتریکی تغذیه، اطلاعات خود را از دست می دهند

تعداد فلگ ها، تایمر ها و شمارنده ها در PLC های مختلف متفاوت می باشد اما تقریباً در تمامی موارد قاعده ای کلی جهت تشخیص عناصر پایدار و ناپایدار وجود دارد

     فرض کنید که در یک نوع PLC خاص تعداد فلگ ها، تایمر ها و شمارنده ها به ترتیب  mو n و  pباشد. تعداد عناصر پایدار و ناپایدار با یکدیگر برابر است. بنابراین تعداد این عناصر به ترتیب  و  و  می باشد. المان های که شماره آنها از مقادیر نصف یعنی  و  و  کوچکتر باشد پایدار و بقیه، عناصر ناپایدار هستند. به طور کلی می توان گفت که نیمه اول این عناصر، پایدار و نیمه دوم ناپایدار می باشد

     فرض کنید که در یک نوع PLC، 16 شمارنده (C0-C15) تعریف شده باشد بنا بر قاعده مذکور شمارنده های C0-C7 همگی پایدار و شمارنده های C8-C15 ناپایدار می باشند

1-8-   انبارک یا اَکومولاتور (ACCUM)

     انبارک یا اکومولاتور یک ثبات منطقی است که جهت بارگذاری یا به عبارت دیگر بار نمودن اطلاعات استفاده می گردد. از این ثبات جهت بارگذاری اعداد ثابت در تایمر ها، شمارنده ها، مقایسه گرها و ; استفاده می شود

1-9-   گذر گاه عمومی ورودی / خروجی (I/O bus)

     همان گونه که قبلاً ذکر شد وظیفه پردازش اطلاعات در PLC بر عهده CPU است. بنابراین برای اجرای برنامه بایستی CPU با ورودی ها، خروجی ها و سایر قسمتهای PLC در ارتباط بوده، با آنها تبادل اطلاعات داشته باشد. سیستمی که مرتبط کننده CPU با قسمتهای دیگر است bus نامیده می شود. این سیستم توسط CPU اداره می شود و در حقیقت علت کاهش چشمگیر اتصالات در PLC به دلیل وجود همین سیستم می باشد. سیستم bus از سه بخش زیر تشکیل شده است

1-    باس داده (Data bus )

2-    باس آدرس (Address bus )

3-    باس کنترل (Control bus)

     مشخصات سیستم باس بستگی به نوع CPU مورد استفاده و حجم کلی حافظه دارد. مثلاً برای پردازشZ80  باس داده دارای 8 خط ارتباطی است که ارسال و دریافت هشت بیت یا یک بایت اطلاعات را امکان پذیر می سازد. بنابراین ورودیها، خروجیها و حافظه ها بایستی در دسته های هشت بیتی یا یک بایتی سازماندهی شوند

     هر بایت اطلاعات بایستی آدرس منحصر به فردی داشته باشد، هر گاه CPU بخواهد اطلاعاتی را با بایت بخصوصی رد و بدل نماید با استفاده از آدرس منحصر به فرد آن بایت این تبادل اطلاعات امکان پذیر می گردد. وقتی تمام امکانات CPU با بایت مورد نظر از لحاظ آدرس و خط ارتباطی فراهم شد CPU توسط باس کنترل، جهت حرکت و زمان رد و بدل اطلاعات را سازمان دهی می کند

1-10-   روشهای مختلف آدرس دهی

 

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله اینورتر در word

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله اینورتر در word دارای 185 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله اینورتر در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه مقاله اینورتر در word

فصل اول-مدارهای موردنیاز برای کنترل موتور القایی
اینورتر  
1-1- اینورتر پل تکفاز  
1-2- اینورتر تکفاز PWM  
2- اینورترهای سه فاز  
3- اینورتر با تشدید سری  
4- اینورترهای منبع جریان  
4-1- اینورتر منبع جریان سه فاز  
5- منابع جریان  
5-1- مدولاسیون پهنای پالس در یک اینورتر منبع جریان تریستوری  
6- مقایسه محرکه های اینوتر منبع جریان و ولتاژ  
فصل دوم – کنترل موتور القایی
مقدمه  
1- اصول کنترل سرعت موتورهای القایی  
2- کنترل لغزش  
3- روشهای کنترلی موتورهای القایی، کنترل کننده اسکالر  
4- کنترل کننده اسکالر درایوهای موتور القایی با اینورتر VSI  
4-1- کنترل کننده سرعت، مدار باز  
4-2- کنترل کننده سرعت مداربسته با محدود کننده جریان  
5- کنترل کننده سرعت مدار باز ، در شیراط کنترل V/F  
6- کنترل برداری  
6-1- انواع روشهای کنترل برداری  
6-2- کنترل برداری مستقیم با جهت یابی شار فاصه هوایی و اینورتر PWM با جریان کنترل کننده  
6-3- کنترل کننده برداری مستقیم با جهت یابی شار استاتور  
6-4- کنترل برداری غیر مستقیم با جهتیابی شار رتور و اینوتر PWM با جریان کنترل شده  
6-5- کنترل برداری با اینورترها PWM و در شرایط کنترل ولتاژ  
6-6- کنترل برداری با استفاده از اینورتر CSI  
فصل سوم – روشهای الکتریکی و مکانیکی کنترل دبی در پمپها
چکیده  
1- مقدمه  
2- استخراج رابطه میان گشتاور، سرعت و دبی یک پمپ  
3- ارزیابی به کارگیری شیر فلکه به عنوان روش معمول کنترل دبی پمپ  
4- ارزیابی روش کنترل دور موتور القایی به منظور کنترل دبی سیال  
5- مقایسه نتایج حاصل از روشهای مختلف کنترل دبی سیال  
6- ارزیابی اقتصادی به کارگیری ASD  
نتایج  
فصل چهارم – کاربرد AC درایوها در پمپ های آبیاری و آبرسانی
مقدمه  
1- مشخصه های سیستم پمپ و بار و طبقه بندی پمپ ها  
2- مشخصه پمپ های روتو دینامیک  
3- تاثیر سرعت متغیر پمپ روی منحنی عملکرد آن  
4- پرفورمنس مکش پمپ (NPSH)  
5- نیازهای عملیاتی پمپ ها  
6- راندمان پمپ  
7- پمپ های موازی  
8- کنترل on/off پمپ های موازی  
9-1- کنترل فلو با روش شیر کنترل  
9-2- کنترل فلو با روش شیر BYPASS
9-3- کنترل فلو توسط درایوهای دور متغیر  
10- آبیاری در مزارع (Irrigation)  
11- روشهای مختلف استفاده از درایو برای کنترل پمپ  
11-1- روش مالتی مستر Multi Master  
11-2- روش Multi Follower  
11-3- تشریح عملکرد کنترل در روش Advance level Control  
فصل پنجم
مقدمه  
1- مصرف انرژی در موتورهای الکتریکی  
2- موانع در سیاستگذاری انرژی  
3- انتخاب موتور مناسب  
3-1- تطابق موتور و بار  
3-2- موتورهای با راندمان بالا  
4- اقدامات مورد نیاز برای بهبود عملکرد سیستمهای مرتبط با الکتروموتورها  
4-1- کیفیت توان Power Quality  
4-2- تثبیت ولتاژ شبکه  
4-3- عدم تقارن فاز  
4-4- ضریب قدرت  
5- روشهای عملمی برای افزایش بازدهی موتور  
6- دستورالعملهای لازم برای بهبود عملکرد موتورهای الکتریکی  
7- دسته بندی اقدامات لازم برای بهینه سازی مصرف انرژی  
8- تکنولوژی الکترونیک قدرت و درایوهای AC  
9- کنترل کننده دور موتور  
10- مزایای استفاده از کنترل کننده های دور موتور  
11- مدیریت بهینه سازی مصرف انرژی و نقش کنترل کننده های دور موتور  
12- پمپها و فنها  
13- قوانین افینیتی در کاربردهای پمپ و فن  
14- محاسبات صرفه جویی انرژی در فن  
15- یک مطالعه موردی در ایران  
16- سیستمهای تهویه مطبوع  
17- ماشین تزریق پلاستیک  
18- صرفه جویی انرژی در تاسیسات آب و فاضلاب  
19- کمپرسورها  
20- نیروگاه ها  
21- سیمان  
22- قابلیتهای کنترل کننده دور موتور مدرن  
22-1- نرم افزار کاربردی کنترل پمپ و فن  
22-2- نرم افزار کاربردی کنترل سطح پیشرفته  
22-3- نرم افزار کنترلی Master Follower  
23- درایوهای دور متغیر VACON مصداقی از درایوهای مدرن  
24- مسائلی که درایوهای دور متغیر به وجود می آورند  
منابع  

بخشی از منابع و مراجع پروژه مقاله اینورتر در word

1- دکتر هاشم اورعی،”بهینه سازی مصرف انرژی در الکتروموتورهای صنعتی” مرکز تحقیقات نیرو، 1373

2- کاظم دولت آبادی، “ارزیابی و انتخاب درایو Medium Voltage”، شرکت پرتوصنعت، 1382

4-      Howard W. Penrose, ”A novel approach to industrial assessments for improved energy, waste stream, process and reliability”, Kennedy-WesternUniversity,

5-     Shawn McNulty, Bill Howe, “Power Quality Problems and Renewable Energy Solutions”, 2002

6-     “Optimizing your motor-driven systems”,motor.doe.org

7-     “Reducing power factor cost”,motor.doe.org

8-     Determining Electric Motor Load and Efficiency”, motor.doe.org

9-     Dipl.Ing.(FH) Hugo Stadler ,“Energy Savings by means of Electrical Drives”, Loher GmbH

10-Anibal T. De Almeida, Paula Fonseca, & others,“Improving the penetration of Energy-Efficient Motors and Drives”, University of Coimbra, Department of Electrical Engineering

11-A.Shirazi, “ Potential Fro Implementation Of Energy Saving Measures In Selected Cement Factories    In Iran “, Flensbusg University , Germany , March ,

12-”Lower energy and chemicals costs at swedish sewage treatment plant”,

14-”Environmentally sound energy efficient strategies: a case study of the power sector in India “,

15-”Variable Speed Driven Pumps: Best Guide Practice”,

16-Kevin Wright,”Energy Solutions,”Rockwell Automation, July

Bimal K. Bose,”Energy, Environment, and Advances in Power Electronics,” IEEE Trans. Power Electronics, VOL. 15, No. 4, July

17- الکترونیک قدرت و کنترل ماشین های الکتریکی AC

تالیف: B.K.Bose ، مترجمان: دکتر ابوالفضل واحدی – دکتر ;

18- الکترونیک صنعتی، سیریل لندر

19- کنترل موتورهای الکتریکی با مبدل های الکترونیک قدرت G.K.Dubey

20- الهام صادقیان : «کنترل سرعت موتور القایی به روش DTC» پایان نامه کارشناسی ارشد قدرت دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

21- اروینگ اج شیمز : «مکانیک سیالات» ترجمه مجتبی ضیایی

22- برنامه کاربردی پمپ، مقاله مهندس مجید زمانی، شرکت پرتو صنعت

اینورتر

همانطور که می دانیم وظیفه اینوتر تبدیل dc به ac می باشد که این کار هم در فرکانس ثابت و هم در فرکانس متغیر صورت می گیرد . ولتاژ خروجی می تواند در یک فرکانس متغیر یا ثابت دارای دامنه متغیر یا ثابت باشد که ولتاژ خروجی متغیر می تواند با تغییر ولتاژ ورودی dc و ثابت نگهداشتن ضریب تقویت اینوتر بدست آید . از سوی دیگر اگر ولتاژ ورودی dc ثابت و غیرقابل کنترل باشد
می توان برای داشتن یک ولتاژ خروجی متغیر از تغییر ضریب تقویت اینوتر که معمولاً با کنترل مدولاسیون عرض پالس ( PWM ) در اینورتر انجام می شود استفاده کرد. ضریب تقویت اینوتر عبارت است از نسبت دامنه ولتاژ ac خروجی به dc ورودی

اینوترها به دو دسته تقسیم می شوند : 1) اینوترهای تک فاز و 2) اینورترهای سه فاز . که خود آنها نیز بسته به نوع کموتاسیون تریستورها به چهار قسمت تقسیم می شوند . الف. اینوتر با مدولاسیون عرض پالس ( PWM ) ، ب. اینوتر با مدار تشدید ، پ. اینوتر با کموتاسیون کمکی ، ت. اینوتر با کموتاسیون تکمیلی . که اگر ولتاژ ورودی اینوتر ، ثابت باشد ، اینوتر با تغذیه ولتاژ ( VSI ) و اگر ورودی ثابت باشد ، آن را اینوتر با تغذیه جریان ( CSI ) می نامند

از بین اینورترهای تکفاز دو نوع معروف به نام اینوتر تکفاز با سر وسط و اینوتر پل تکفاز می باشد که در اینجا به اختصار نوع پل تکفاز آن را بررسی کرده و سپس راجع به اینوترهای سه فاز توضیح خواهیم داد

1-1 ) اینوترپل تکفاز

در این نوع اینوتر همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است با آتش شدن تریستور مکمل T4 تریستور T1 خاموش می گردد . اگر بار سلفی باشد جریان بار بلافاصله معکوس نمی شود و لذا وقتی کموتاسیون کامل شد تریستور T4 خاموش می شود و جریان بار به دیود D4 منتقل می شود . فرمان کموتاسیون نسبت به زمان فرکانس بار اینوتر خیلی کوتاه می باشد . در اینجا ما کموتاسیون را ایده آل فرض می کنیم

حال اگر بار مقاومتی خالص باشد روشن کردن متناوب T1T2 و T3T4 باعث می شود که یک شکل موج مربعی دو سر بار قرار گیرد هر چند در حالت بار سلفی شکل موج جریان تأخیر دارد ولی مربعی می باشد . این شکل موج مربعی در شکل 2- الف نشان داده شده است . تریستور با استفاده از یک قطار پالس که به صورت 180o به آن اعمال می شود روشن می شود . به وسیله انتهای نیم پریود مثبت معلوم می شود که جریان بار مثبت بوده و به صورت نمایی افزایش می یابد . وقتی که تریستور T1 و T2 خاموش می شوند تریستورهای T3 و T4 روشن شده و ولتاژ بار معکوس می گردد ولی جریان بار تغییر نمی کند و مسیر جریان بار دیودهای D3 و D4 می باشند که منبع dc را به دو سر بار وصل می کنند و ولتاژ معکوس شده و انرژی تا زمانی که جریان به صفر برسد از بار به منبع منتقل می شود از آنجایی که در لحظه صفر شدن بار جریان تریستورها نیاز به تحریک ( آتش شدن ) مجدد دارند لذا یک قطار پالس آتش نیاز است تا هر لحظه که جریان صفر شد بلافاصله تریستورهای بعدی را روشن کند

می توان ولتاژ خروجی را به صورت شکل موج مربعی با پریود صفر نیز درست کرد . همانطور که در شکل 2- ب نشان داده شده این نوع شکل موج را می توان با جلو بردن زاویه آتش تریستورهای مکمل T1T4 نسبت به تریستورهای T2T3 درست کرد همانطور که از شکل دیده می شود قطار پالس آتش تریستور T1 و T4 به اندازه f درجه عقب تر از قطار پالس تریستور T2 و T3 می باشد . در شکل 2- ب فرض کنیم با خاموش شدن تریستور T1 ، تریستور T4 روشن شود ، جریان بار به دیود D4 منتقل می شود اما از آنجاییکه تریستور T2 هنوز روشن است جریان بار در مسیر D4 و T2 جاری می شود ، بار اتصال کوتاه شده و ولتاژ بار صفر می شود . وقتی که تریستور T2 خاموش و تریستور T3 روشن می شود تنها مسیر جریان بار دیود D3 می باشد و منبع dc در جهت منفی به بار متصل می شود و تریستورهای T3 و T4 بلافاصله بعد از صفر شدن جریان بار هدایت می کند لذا شکل جریان تریستور و دیود متفاوت می شود

1-2 ) اینوتر تکفاز PWM

اینوتر کنترل شده جهت تولید شکل موج مدوله شده عرض پالس دارای شکل موجی مطابق شکل 3 می باشد . همانطور که از شکل دیده می شود دراین روش سعی شده است که در نقاط نزدیک پیک پریود روشن بودن طولانی تر باشد این روش را کنترل مدولاسیون پهنای پالس ( PWM ) می نامند . دراین روش ها مونیکهای مرتبه پایین در شکل موج مدوله شده پهای پالسی خیلی کمتراز شکل موجهای دیگراست

با توجه به شکل 3 ملاحظه می کنید که در برخی از فواصل ولتاژ اعمال شده به مدار مصرف باید صفر باشد که عملی کردن آن به این صورت است که در طی این فواصل یا تریستورهای T1 و T3 بطور همزمان روشن هستند و یا تریستورهای T2 و T4 . به هر حال ، خروج دیود و تریستور که به صورت سری با بار قرار می گیرند باعث اتصال کوتاه شدن بار می شوند . در این روش باید توجه شود که در هر سیکل تعداد کموتاسیون ، حداقل بوده و نیز تریستورها به صورت قرینه روشن شوند

برای تولید یک شکل موج همانند شکل 3 نیازمند اعمال کموتاسیونهای زیادی درهر سیکل هستیم از آنجایی که در انتها و ابتدای هر سیکل ، باید دو سر بار اتصال کوتاه شده و ولتاژش صفر شود لذا باید یک تریستور در ابتدا و انتهای سیکل قطع شود که این عمل تلفات ناشی از کموتاسیون را افزایش می دهد . اما برای کاهش این تلفات باید مقدار کموتاسیون درهر سیکل کاهش یابد که این کاهش تعداد کموتاسیون به صورت زیر می باشد که در انتهای هر پالس تنها یکی از دو تریستور هادی جریان قطع گردد و هیچ تریستور دیگری به منظور اتصال کوتاه کردن دو سر بار روشن نگردد . و در شروع پالس بعدی ، آن تریستوری که در انتهای پالس قبلی خاموش شده بود بار دیگر روشن گردد

2- اینورترهای سه فاز

در کاربردهای با توان بالا ( یا سایر جاهایی که به سه فاز نیاز باشد ) از اینورترهای سه فاز استفاده می شود . اینوتر سه فاز را می توان با اتصال موازی سه اینورتر تکفاز پل درست کرد و همچنین باید توجه داشت که جریان گیت آنها باید با هم 120o اختلاف فاز داشته باشد تا ولتاژهای سه فاز متقارن ایجاد گردد . برای حذف هارمونیکهای مضرب سه در ولتاژ خروجی می توان از یک تراشی درخروجی اینوتر استفاده کرده و اتصال ثانویه آن را ستاره می بندد و بار را نیز یا مثلث یا ستاره بست . مطابق شکل 4 که یک مدار اینوتر سه فاز را نشان می دهد شامل 6 تریستور ، 6 دیود و منبع تغذیه می باشد

این اینوترها دارای ساختمان کلی مطابق شکل 4 بوده و براساس نحوه سیگنال فرمان به دو دسته تقسیم می شوند . 1- در هر لحظه دو تریستور هدایت می کند . 2- در هر لحظه سه تریستور هدایت می کند

با وجود این دو روش سیگنال فرمان گیت ها باید به گونه ای باشد که در هر فاصله 60o ، به گیت وصل یا از آن قطع شود و همچنین اینوترها نیز به گونه ای طراحی شده اند که هر کدام بتوانند 180o هدایت کنند . و همچنین اگر باری که توسط اینورتر تغذیه می شود سلفی باشد جریان بار در هر فاز نسبت به ولتاژ پس فاز می شود

1- روش اول : در این روش در هر لحظه دو تریستور هدایت می کند چون کلاً 6 تریستور داریم جمعاً 120*6=720o هدایت داریم و در هر 360o تعداد تریستورهایی که هدایت می کنند برابر است با

یعنی در هر لحظه دو تریستور به صورت همزمان هدایت می کنند که یکی از تریستورها جریان را به بار می برد و دیگری نیز جریان را از بار برمی گرداند . مطابق شکل 5 ملاحظه می شود که با قطع شدن جریان گیت ig1 ، جریا گیت ig4 وصل می شود در عمل باید یک زمان کافی برای خاموش شدن تریستور T1 باشد از انجا که پس از قطع ig1 ، جریان گیت ig4 عمل می کند لذا تریستور T1 زمان کافی برای خاموش شدن خود ندارد و لذا هنگام اعمال تریستور T4 و قطع شدن T1 منبع توسط آنها اتصال کوتاه می شوند هر چند که اگر زمان کافی برای خاموش شدن تریستور T1 در نظر گرفته شود و لیکن کموتاسیون به خوبی صورت نگیرد باز هم یک اتصال کوتاه مخرب در منبع تغذیه رخ می دهد . که این یکی از عیبهای روش دوم است . با استفاده از روش دو تریستوری خطر اتصال کوتاه شدید منبع را می توان حل کرد در این حالت یک فاصله زمانی 60o بین ابتدای پالس فرمان یک تریستور و انتهای پالس فرمان مربوط به تریستور دیگری که با آن سری شده است وجود دارد که این خود مدت زمان بیشتری را برای خاموش شدن تریستور اول فراهم می کند علاوه بر این اگر هر گونه تأخیر در قطع شدن تریستور T1 ، به هر علت ناشی از عیبهای مختلف تنها منجر می گردد جریان بار دو مسیر جهت عبور داشته باشد که این عمل می تواند موجب نامتعادلی جریان بار شود و هرگز اتصال کوتاه شدید منبع تغذیه را در بر نخواهد داشت

در این وضعیت هر 6 فرمان قطع در هر پریود لازم خواهد بود پس در این حالت سیگنال فرمان هم هر سیکل را می تواند به 6 فاصله زمانی مطابق شکل 5-b تقسیم بندی کند . از آنجا که در هر تریستور با اتمام سیگنال فرمانش قطع می شود پس در حالتی که بار غیراهمی باشد پتانسیل تنها دو ترمینال خروجی اینورتر در هر لحظه قابل بیان است

روش دوم : در این روش در هر لحظه سه تریستور هدایت می کند . روندی که در این روش برای سیگنال های فرمان در نظر گرفته می شود بدین صورت است که در این حالت هر تریستور فاصله 180o را هدایت می کند و چون کلاً 6 کلید داریم لذا کل هدایت می شود

6 * 180o = 1080o

که باز هم مثل روش قبل اگر آنرا بر 360o تقسیم کنیم معلوم می شود که درهر لحظه  کلید باید وصل شود که در این حالت یک یا دو کلید جریان را به بار می برند و دو یا یک کلید جریان را از بار برمی گرداند . ترتیبی که در این حالت برای سیگنالهای فرمان در نظر گرفته می شود در شکل 6 نشان داده شده است . که در آن سه تریستور به طور همزمان در حال هدایت جریان می باشند

 به راحتی می توان پتانسیل ترمینالهای خروجی اینوتر را درهر یک از فواصل زمانی این سیگنالهای فرمان تعیین نموده و از آنجا ولتاژهای خط خروجی را معین نمود . در این حالت یک گروه ولتاژ متناوب سه فاز متعادل خواهیم داشت . به طوریکه این ولتاژها تحت تأثیر شرایط بار مصرف واقع نمی شوند و مجزا از متعادل یا نامتعادل بودن و یا خطی یا غیرخطی بودن بار عمل می کنند . اگر بار مصرفی خطی بوده و دارای اتصال مثلث باشد جریان شاخه ها را می توان با استفاده از ولتاژ حساب کرد اگر بار خطی بوده و اتصال آن نیز ستاره باشد در اینصورت با استفاده از روش جمع آثار می توان جریان شاخه های بار و ولتاژ فازی بار را بدست آورد

در پایان هر یک از فواصل مشخص شده در شکل 6-b مربوط به ولتاژ خطی ، سیگنال فرمان از روی گیت یک تریستور برداشته می شود که در اکثر شرایط بار ، می بایست قطع اجباری در مورد آن صورت پذیرد . پس در هر پریود 6 مرتبه عمل قطع اجباری باید انجام شود . فرمان گیت کلیدها در شکل داده شده دیده می شود که در  اول T6-T1 ، در  دوم سیکل T1-T2 و به همین ترتیب T2-T3 ، T3-T4 ، T4-T5 ، T5-T6 هدایت می کنند . یکی از شکل موجها را رسم می کنیم و سپس بقیه شکل موجها به همین روش مشخص می شوند

– بررسی شکل موج ولتاژ در  ابتدای سیکل کلیدهای 1 و 6 فرمان دادند پس مدار به صورت شکل 7 در می آید و داریم

 یکی از موارد خاص مورد توجه ، در به کارگیری این اینورتر با یک مدار مصرفی مقاومتی متعادل با اتصال ستاره می باشد که در شکل 7- الف نشان داده شده وضعیتهای 3 , 2 , 1 مدار معادل سیستم را در سه پریود متوالی از سیکل ولتاژ خط نشان می دهد . با تقسیم ولتاژ روی مدارهای شکل7-2 الف ولتاژهای فازی مدار مصرف را می توان تعیین نمود و از آنجا شکل موج ولتاژهای فازی مطابق شکل 6 بدست می آید

با یک بار اهمی ، تنها تریستورها هادی جریان بوده و بنابراین از دید تئوری می توان دیودها را حذف نمود بدون آنکه در عملکرد مدار خللی وارد آید

اما در ادامه در  دوم سیکل کلیدهای 1 و 2 وصل شده و داریم

و در  سوم سیکل کلیدهای 2 و 3 وصل شده و داریم

در  چهارم سیکل کلیدهای 3 و 4 وصل و در  سیکل پنجم نیرو کلیدهای 4 و 5 وصل شده و داریم

و در  پایانی سیکل کلیدهای 5 و 6 وصل شده و داریم

Vb و Vc نیز مشابه Van ولی با 120o اختلاف فاز خواهند بود

3- اینورتر با تشدید سری

 

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله کاربرد الکترونیک قدرت در word

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله کاربرد الکترونیک قدرت در word دارای 25 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله کاربرد الکترونیک قدرت در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه مقاله کاربرد الکترونیک قدرت در word

مقدمه
تاریخچه الکترونیک قدرت
الکترونیک قدرت و محرکهای الکتریکی چرخان
محرکهای الکتریکی چرخان
محرکهای الکتریکی جریان مستقیم
برشگرهای dc
اصول کار کاهش ولتاژ
اصول کار افزایش
پارامترهای عملکرد
طبقه بندی برشگر
برشگر کلاس A
برشگر کلاس B
برشگر کلاس C
برشگر کلاس D
برشگر کلاس E
رگولاتورهای سویچینگ
رگولاتورهای کاهنده
رگولاتورهای افزاینده
رگولاتورهای کاهنده – افزاینده
مدارهای برشگر تایریستوری

مقدمه

از سالها پیش ، نیاز به کنترل قدرت الکتریکی در سیستم های محرک موتورهای الکتریکی و کنترل کننده های صنعتی احساس می شد . این نیاز ، در ابتدا منجر به ظهور سیستم وارد – لئونارد شد که از آن می توان ولتاژ dc متغیری برای کنترل محرکهای موتورهای dc به دست آورد . الکترونیک قدرت ، انقلابی در مفهوم کنترل قدرت ، برای تبدیل قدرت و کنترل محرکهای موتورهای الکتریکی ، به وجود آورده است

الکترونیک قدرت تلفیقی از الکترونیک ، قدرت و کنترل است . در کنترل ، مشخصات حالت پایدار و دینامیک سیستم های حلقه بسته بررسی می شود . در قدرت ، تجهیزات ساکن و گردان قدرت جهت تولید ، انتقال و توزیع قدرت الکتریکی مورد مطالعه قرار می گیرد . الکترونیک درباره قطعات حالت جامد و مدارهای پردازش سیگنال ، جهت دستیابی به اهداف کنترل مورد نظر تحقیق و بررسی می کند . می توان الکترونیک قدرت را چنین تعریف کرد : کاربرد الکترونیک حالت جامد برای کنترل و تبدیل قدرت الکتریکی .ارتباط متقابل الکترونیک قدرت با الکترونیک ، قدرت و کنترل در شکل نشان داده شده است

الکترونیک قدرت مبتنی بر قطع و وصل افزارهای نیمه هادی قدرت .با توسعه تکنولوژی نیمه هادی قدرت ، توانایی در کنترل قدرت و سرعت و وصل افزارهای قدرت به طور چشمگیری بهبود یافته است . پیشرفت تکنولوژی میکروپرسسور / میکروکامپیوتر تاثیر زیادی روی کنترل و ابداع روشهای کنترل برای قطعات نیمه هادی قدرت داشته است . تجهیزات الکترونیک قدرت مدرن از (1) نیمه هادیهای قدرت استفاده می کند  که می توان آنها را مانند ماهیچه در نظر گرفت ، و (2) از میکروالکترونیک بهره می جوید که دارای قدرت و هوش مغز است

الکترونیک قدرت ، جایگاه مهمی در تکنولوژی مدرن به خود اختصاص داده است و امروزه از ان در محصولات صنعتی با قدرت بالا مانند کنترل کننده های حرارت ،نور ، موتورها ، منابع تغذیه قدرت ، سیستم های محرک وسایل نقلیه و سیستم های ولتاژ بالا (فشار قوی) با جریان مستقیم استفاده می کنند . مشکل بتوان حد مرزی برای کاربرد الکترونیک قدرت تعین کرد ، بویژه باروند موجود در توسعه افزارهای قدرت و میکروپروسسورها ، حد نهایی الکترونیک قدرت نا مشخص است . جدول زیر بعضی از کاربردهای الکترونیک قدرت را نشان می دهد

تاریخچه الکترونیک قدرت

تاریخچه الکترونیک قدرت با ارائه یکسو ساز قوس جیوه ای ، در سال 1900 شروع شد . سپس ، به تدریج یکسو ساز تانک فلزی ، یکسو ساز لامپ خلاء با شبکه قابل کنترل ، اینگنیترون ، فانوترون ، و تایراترون ارائه شدند . تا دهه پنجاه برای کنترل قدرت از این افزارها استفاده می شد

اولین انقلاب در صنعت الکترونیک با اختراع ترانزیستور سیلیکونی در سال 1948 توسط باردین ، براتین ، و شاکلی ، درآزمایشگاه تلفن بل ، آ‎غاز شد . اغلب تکنولوژی های الکترونیک پشرفته امروزی مدیون این اختراع است . در طی سالها ، با رشد و تکامل نیمه هادیهای سیلیکونی ،‌میکروالکترونیک جدید به وجود آمد . پیشرفت غیر منتظره بعدی نیز ، در سال 1956 در آزمایشگاه بل به وقوع پیوست ، اختراع ترانزیستور تریگردار PNPN ، که به تایریستور یا یکسوساز قابل کنترل سیلیکونی (SCR)  معروف شد

 انقلاب دوم الکترونیک در سال 1958 با ساخت تایریستور تجاری توسط کمپانی جنرال الکتریک ، شروع شد . این آغاز عصر نوینی در الکترونیک قدرت بود . از آن زمان ، انواع مختلف افزارهای نیمه هادی قدرت و تکنیکهای گوناگون تبدیل قدرت ابداع شده است . انقلاب میکروالکترونیک توانایی پردازش انبوهی از اطلاعات را با سرعتی باورنکردنی به ما داده است . انقلاب الکترونیک قدرت ، امکان تغییر شکل و کنترل قدرتهای بالا رابا راندمان فزاینده ای فراهم ساخته است

امروزه با پیوند الکترونیک قدرت ، ماهیچه ، با میکروالکترونیک ، مغز ، بسیاری از کاربردهای بالقوه الکترونیک قدرت ظهور می کند و این روند به طور مستمر ادامه خواهد یافت . در سی سال آینده الکترونیک قدرت انرژی الکتریکی را در هر نقطه از مسیر انتقال، بین تولید و مصرف ،‌تغییر شکل می دهد و به صورتی مناسبی تبدیل    می کند . انقلاب الکترونیک قدرت از اواخردهه هشتاد و اوایل دهه نود تحرک تازه ای یافته است

الکترونیک قدرت و محرکهای الکتریکی چرخان

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

پروژه طراحی و ساخت اتاق آنتن در word

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 پروژه طراحی و ساخت اتاق آنتن در word دارای 50 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد پروژه طراحی و ساخت اتاق آنتن در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه پروژه طراحی و ساخت اتاق آنتن در word

فصل اول: محاسبه ناجیه سکوت اتاق آنتن و تعیین کیفیت اتاق
1- مقدمه
2- تعریف “Qiet zone” و “Quietness” اتاق کنتن
3- اندازه‌گیری مقدار انعکاس در ناحیه سکوت
4- تحلیل نتایج آزمایش
5- مقایسه بین نتایج حاصل از دو روش
فصل دوم: طراحی و مدل سازی اتاق انتن
1- مقدمه
2- نظریه جذب امواج الکترومغناطیسی
3- جاذب باند باریک
4- جاذب باند پهن
5- انتخاب ماده جاذب و تهیه بلوکهای جذب
6- اندازه‌گیری مشخصات جاذبها
7- ناحیه سکوت آنتن
8- طراحی اتاق
9- مدلسازی ریاضی اتاق آنتن
10- نتیجه
11- پیشنهادات
فصل سوم: گزارش ساخت اتاق آنتن
نتیجه گیری
فهرست مراجع

بخشی از فهرست مطالب پروژه پروژه طراحی و ساخت اتاق آنتن در word

[1] A. Ghorbani “Antenna Chamber, Quiet Zone” Amirkabir University of Technology, Tehran

[2] W.H.EMERSON, “Electromagnetic Wave Absorbers and Anechoic Chambers” IEEE Trans on Antennas and Propagation. Vol.AP-21, NO.4,PP.484-490, July

[3] G.MUR, “Absorbing Boundary Condition for the Finite Difference Approximation of the Time Domain Electromagnetic Field Equations” IEEE Trans. On Electromagnetic Compatibility, Vol. 23, PP.377-382 , Nov,

[4] C.BALANIS, P. TIRKAS, “Higher Order Absorbing Boundory Conditions for the FDTD Method” , IEEE Trans. AP.Vol. 40, PP. 1215-1222 , OCT

[5]“Outline of evaluation procedures for microwave anechoic chambers” By; Elery F.Buckley

[6]“The ITRC Antenna test system” By; Mohammad Hakkak

[7] G. Moradi, “Implementation of an Antenna Chamber”, Periodical Seminal of I.R.I CATC

چکیده

مراحل طراحی و ساخت یک اتاق آنتن در این پایان نامه مورد بحث قرار گرفته شده است. یک چنین اتاقی از ضروریات هر مؤسسه مجهز به امکانات آنتن و رادار می باشد و فضای مناسبی برای اندازه گیری مشخصات مختلف آنتن فراهم می کند. کاربرد دیگر این آنتن در امکان اندازه گیری سطح مقطع راداری اجسام می باشد. همچنین این اتاق جهت مصون ماندن نیروی انسانی از خطرات تشعشع الکترومغناطیسی در حین اندازه گیری آنتن سودمند می باشد

علاوه بر اصول طراحی اتاق آنتن، یک نظریه ریاضی کارآمد تحت عنوان شرط مرزی جذب به صورت نوینی در این پایان نامه مطرح شده و تلفیق دو شرط مرزی جذب فیزیکی موج و مدل ریاضی آن به اختصار مطرح شده است

لازم به ذکر است که در ابتدا به شرح تئوری ناحیه سکوت اتاق آنتن می پردازیم، سپس به روشهای مختلف اندازه گیری و محاسبه ناحیه سکوت اشاره می کنیم و بعد از آن نتایج آزمایشات انجام شده را ارائه می کنیم و مرغوبیت اتاق را مورد بررسی قرار می دهیم

1-مقدمه 

گزارش حاضر شرح فعالیتهای انجام شده در پروژه است که تحت عنوان «طراحی و ساخت اتاق آنتن» انجام گرفته است

در این گزارش ابتدا به شرح تئوری ناحیه سکوت اتاق آنتن می پردازیم، سپس به روشهای مختلف اندازه گیری  و محاسبه ناحیه سکوت اشاره می کنیم و بعد از آن نتایج آزمایشات انجام شده را ارائه می کنیم و مرغوبیت اتاق را مورد بررسی قرار می دهیم و در پایان به شرح جزئیات ساخت پایه متحرک می پردازیم

برای عمل پرتوبرداری آنتنها و بطور کلی انجام هر گونه آزمایش بر روی آنتنها لازم است تا آنتن تحت آزمایش بوسیله یک موج صفحه ای یکنواخت تحت تابش قرار گیرد تا نتایج بدست آمده دقیق و قابل اطمینان باشند. اما انجام هر گونه آ‌زمایش بر روی آنتنها در فضای باز بعلت انعکاسات از دیوارها و زمین غیر قابل اطمینان خواهد بود. برای حذف انعکاسات و بوجود آوردن شرائطی مشابه فضای آزاد برای انتشار امواج از اتاقهای بدون انعکاس (Anechoic Chambers) استفاده می‌کنند

یک اتاق بدون انعکاس با کمک جاذبهای الکترومغناطیسی یا ابرهای آغشته به گرافیت ساخته می‌شود و طراحی اتاق از نظر اندازه و محل استقرار ابرها به گونه ای می باشد که در حالت ایده آل انعکاسات را حذف نماید، ولی در عمل انعکاسات بکلی از بین نرفته، بلکه توان امواج غیر مستقیم پس از انعکاس کاهش می یابند، به طوریکه مثلاً امواجی به سمت دیواره های اتاق حرکت می کنند پس از برخورد با جاذبهای الکترومغناطیس در حدود 40 dB افت پیدا می کنند. البته عملکرد جاذبهای الکترومغناطیس و به تبع آن عملکرد اتاق آنتن بدون انعکاس تابعی از فرکانس می باشند، بطوریکه با افزایش فرکانس عملکرد اتاق آنتن بهبود می یابد، که این مسئله در نتیجه دو عامل است. یکی همان بهبود کیفیت جاذبها با افزایش فرکانس می باشد و دیگری افزایش ابعاد اتاق به نسبت طول موج با افزایش فرکانس کار است. بنابراین دلائل همیشه بهتر است که یک اتاق آنتن جدید را در فرکانسهای پایینتر باند فرکانس مایکروویو تحت آزمایش قرار داد و مطمئن بود که کیفیت عملکرد اتاق در فرکانسهای بالاتر مطمئناً بهتر خواهد بود

اما در بالا صحبت از نحوه عملکرد و کیفیت اتاق آنتن شد. در برخورد اول به نظر می رسد که کیفیت اتاق مستقیماً به میزان انعکاسات اتاق بستگی دارد و در واقع منظور از کیفیت اتاق آن است که اتاق بدون انعکاس تا چه حد در کاهش انعکاسات موفق عمل می کند. اکنون برای پایه گذاری دقیقتر برای اندازه گیریها و آزمایشات آینده به تعریف دقیق از کیفیت اتاق می پردازیم و مفهوم ناحیه سکوت (Quiet Zone) اتاق آنتن بدون انعکاس را تعریف می کنیم

 2- تعریف “Quiet Zone” و “Quietness” اتاق آنتن

برای اندازه گیری پترن تشعشعی آنتن در درون اتاق بدون انعکاس، انتشار انرژی باید به طور یکطرفه باشد. برای آزمایش آنتن لازم است که یک آنتن فرستنده که در یک اتاق قرار دارد یک موج صفحه ای در حجمی از اتاق که در طرف دیگر قرار دارد ایجاد نماید و این حجم از فضا باید دارای چنان ابعادی باشد که آنتن گیرنده مورد آزمایش را بتواند در برگیرد. به چنین حجمی از فضای داخل یک اتاق آنتن ، “ناحیه سکوت” یا “Quiet Zone” اتاق آنتن می گویند

طبیعی است که هر گونه آزمایشی که بخواهد روی آنتن انجام گیرد باید هنگامیکه آنتن داخل ناحیه سکوت قرار دارد انجام شود تا موجی که به آنتن گیرنده تحت آزمایش می رسد، صفحه ای و یکنواخت باشد و در نتیجه نتایج پرتوبرداری آنتن دقیق بدست آید. بنابراین اهمیت محاسبه و بدست آوردن ناحیه سکوت هر اتاق آنتن قبل از انجام هر آزمایش معلوم است

در این کارآموزی نیز هدف همچنان که قبلاً اشاره شد بدست آوردن ناحیه سکوت اتاق آنتن است تا در واقع ناحیه قابل استفاده اتاق برای انجام هر گونه آزمایشی بر روی آنتن مشخص گردد

و اما کیفیت اتاق بدون انعکاس را به پارامتری از اتاق به نام “میزان سکوت” یا “QuietNess” نسبت می دهند و تعریف آن عبارتست از : میانگین نسبت چگالی توان انعکاس یافته به چگالی توانی که مستقیماً از فرستنده به آنتن گیرنده رسیده است. در ناحیه ای که انتشار انرژی بین آنتنهای فرستنده و گیرنده با دیرکتیویته معلوم یک طرفه باشد. مسلماً هر چه این نسبت توان انعکاس یافته به توان دریافتی مستقیم کمتر باشد، “Quietness” اتاق بیشتر و یا به عبارت دیگر اتاق ساکت تر است و در نتیجه اتاق دارای عملکرد بهتری است

اکنون می خواهیم کیفیت اتاق و یا همان “Quietness” آنرا بطریق دیگری تشریح کنیم که کمی شهودی تر باشد

در اثر انعکاس موج ارسالی از آنتن فرستنده توسط دیواره های اتاق و در نتیجه تداخل این انعکاسات با موج اصلی که بطور مستقیم از آنتن فرستنده به گیرنده می رسد، موج در محل آنتن گیرنده از نظر شدت میدان الکتریکی بصورت زیر خواهد بود

شکل 1- نمای کلی آنتن فرستنده و گیرنده

جبهه غیر یکنواخت موج که بدین شکل تشکیل می گردد، باعث می شود که نتایج غیر دقیقی برای آزمایشهای آنتن بدست آید. هر چه مقدار بیشینه انحرافات از حالت یکنواخت بیشتر باشد ، نتایج غیر قابل اطمینان خواهد بود. مقدار ماکزیمم نوسانات در اندازه میدان کل روی جبهه موج بطور معکوس با کیفیت اتاق متناسب است، بدین صورت که هر چه انحرافات از حالت موج یکنواخت بیشتر باشد، موج انعکاسی از دیواره بیشتر بوده و در نتیجه “Quietness” اتاق کمتر خواهد بود و کیفیت عملکرد اتاق پایینتر است

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور در word

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور در word دارای 40 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه مقاله طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور در word

پیشگفتار

چکیده

مقدمه

فصل اول

طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور

با استفاده از مدارهای پایه تولید امواج

مقدمات تولید امواج با استفاده از دو طرح مختلف

1) طرح ارائه شده با آپ امپ ها و ترانزیستورها

(2 طراح ارائه شده با استفاده از آی سی

طرح بلوک دیاگرامی

مدار استابل با 555 و همراه با تغییرات فرکانس و duty cycle

محاسبه خازن ها

1-2-مدار مبدل موج مربعی به مثلثی

1-3-مدار مبدل موج مثلثی به سینوسی

1-4-: مدار بخش تغییرات دامنه

فصل دوم   فرم نهایی با استفاده از آی سی  Maxo38 و قطعات آنالوگ;

1-2- آی سی پایه به عنوان فانکشن ژنراتور (8 038 )

نکاتی در مورد نحوه  کارکرد  با آی سی

فرم کلی  مدار مولد شکل  موج

مروری بر عملکرد MAX038  

شمای داخلی آی سی به همراه المان های مورد نیاز

نتیجه گیری 

فهرست منابع

پیشگفتار

گسترش صنعت الکترونیک در کشور و نیاز به نیروهای متخصص برای پیشبرد هر چه بهتر این صنعت لزوم  آشنایی دانشجویان این رشته با کاربرد های علمی وفنی را ایجاب می کند

 کمبود کارکردهای عملی و تئوریک بودن اکثر دروس و مطالب دانشگاهی ، باعث تک بعدی شدن دانشجویان و ایجاد مشکلاتی در استفاده از مطالب خوانده شده برای پیشرفته کردن صنعت کشور شده است

همانطوریکه تا امروز  در کشورما و بسیاری از کشورهای در حال پیشرفت دیده شده ، فقط تحقیقات و یا تعمیرات برای پیشرفته شدن یک کشور کافی نیست و در کنار تمام این فعالیت ها نیاز به بخش ها و افرادی برای تبدیل تحقیقات انجام شده به کارکردهای  عملی احساس می شود و این بخش ها به عنوان پلی برای اتصال دو بخش تحقیقات و تعمیرات شمرده می‌شوند

در این  راستا پروژه  کارشناسی ـ به عنوان آخرین آزمون  دوره کارشناسی دانشجو ـ می تواند در جمع بندی بخشی ( و نه تمام ) مطالب مطالعه شده در دوره چهار ساله کارشناسی مفید واقع شود

بنابراین ارائه پروژه های عملی از طرف اساتید دانشگاهی و کمک به دانشجویان در انجام این پروژه ها ؛ می تواند این جمع بندی  نهایی از مطالب و نحوه بکار‌گیری  مطالب تئوری در بخش های عملی توسط دانشجو را تحقق بخشد و شاید دانشجو را بیش از پیش به بعد عملی رشته خود علاقه مند سازد

 چکیده

گزارشی که پیش روی دارید ؛ گزارش پروژه کارشناسی با موضوع طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور است . که به منظور استفاده عملی از مطالب تئوری و نحوه ارتقاء دستگاههای آزمایشگاهی استفاده شده ، انتخاب شده است . این طراحی و ساخت به دو فرم کلی و کاملاً متفاوت- یکی از این دو فرم تکنولوژی استفاده شده درآی سی Max038  را به کار گرفته- انجام گرفته است

ولی به دلیل محدودیت بازار  ایران  ، و موجود نبودن این آی سی در بازار ، طرح دومی بکمک گرفتن از قطعات پایه مورد استفاده در این آی سی صورت گرفته است

ولی متأسفانه استفاده از قطعات جداگانه در مدار باعث پایین آمدن ماکزیمم فرکانس ، در خروجی امواج شده است

کلمات کلیدی: Duty Cycle ـ Offset ـ آستابل ـ انتگرال‌گیر میلر

مقدمه :

برای طراحی مدار فانکشن ژنراتور از مطالعه کتابهای تکنیک پالس و مرور شیوه تولید امواج مختلف شروع کردیم

با مطالعه مدارهای پایه و شیوه  تولید و کنترلی امواج مختلف به دنبال ساده‌تر  کردن بخش های مختلف و یا استفاده از تکنولوژیهای مختلف برای بالا بردن سطح فرکانس امواج کاهش اعوجاج موجود در امواج خروجی ؛ با استفاده از جستجو  در سایت های مختلف الکترونیک و محصولات کارخانه های مختلف ؛ تصمیم به استفاده از آی سی Max038  – تولید کارخانه ماکسیم – گرفتیم  که در میان آی سی های موجود دارای بالاترین فرکانس و کمترین اعوجاج بود ویژگیهایی خاص داشت که در بخش دوم این  فصل به طراحی مدار و بررسی این ویژگیها پرداخته شده است

به دلیل عملی  نبودن این مدار – موجود نبودن آی سی مربوط – سعی در طراحی مدار با استفاده از مدارهای پایه داشتیم که ساخت مدارنهایی با توجه به این طرح صورت گرفته است

بنابراین به دلیل ساخت علمی این مدار بوسیله فرم ساخت ، قطعات پایه ؛ این فرم در فصل اول و فرم ساخت با آی سی در فصل دوم بررسی خواهد شد

 فصل اول

طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور

با استفاده از مدارهای پایه تولید امواج

 مقدمات تولید امواج با استفاده از دو طرح مختلف :

دو طرحی که در ادامه بررسی می شوند ؛  می توانند به طور جداگانه در تولید امواج سه گانه سینوسی ، مثلثی و مربعی به کار گرفته شوند . توضیحات ارائه شده در این دو طرح ، فقط به منظور آشنایی با مطالب پایه و مرور روشهای تولید  موج است و در طرح نهایی مدار پروژه از قوانین بنیادی تولید این امواج استفاده شده است

 1)     طرح ارائه شده با آپ امپ ها و ترانزیستورها :

 

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله کاربردهای لیزر در مخابرات در word

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله کاربردهای لیزر در مخابرات در word دارای 58 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله کاربردهای لیزر در مخابرات در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه مقاله کاربردهای لیزر در مخابرات در word

چکیده
فصل اول (مقدمه)
1-1- مقدمه  
فصل دوم (شناخت لیزر)
1-2- معرفی  
2-2- انواع لیزر  
3-2- انتخاب لیزر  
4-2- طول عمر لیزر نیمه هادی  
فصل سوم (لیزر VCSEL)
1-3- MICRO – OPTICS  
2-3- قطعات MICRO غیر فعال برای VCSEL  
3-3- استفاده تکنولوژی DIRECT  INTEGRATION برای PASSIVE  MICRO – OPTICS روی سطح VCSEL  
فصل چهارم (استفاده از VCSEL قابل تنظیم برای سیستم‌های با فاصله‌ی کم و به هم متصل)
1-4- عملکرد سیستم  
2-4- VCSEL با طول موج بلند  
3-4- VCSEL قابل تنظیم  
4-4- VCSEL غیر قابل تنظیم سرعت بالا  
5-4- VCSEL با طول موج کوتاه  
6-4- ویژگی‌های VCSEL با طول موج کوتاه  
7-4- VCSEL با طول موج بلند  
فصل پنجم (کاربرد شبکه‌های عصبی لیزر در سیستم‌های مخابراتی)
1-5- شبکه‌های عصبی  
2-5- یک سیستم عصبی تغییر اطلاعات  
3-5- یک بسته عصبی نوری تغییر دهنده  
ABSTRACT  
REFERENCES  

بخشی از منابع و مراجع پروژه مقاله کاربردهای لیزر در مخابرات در word

1 A. J. Liu, W. Chen, H. W. Qu et al., “Single-mode holey vertical- cavity surface-emitting laser with ultra-narrow beam divergence,” Laser Physics Letters, vol. 7, no. 3, pp. 213–217, 2010

2 A. K. Nallani, T. Chen, D. J. Hayes, W. S. Che, and J. B. Lee, “A method for improved VCSEL packaging using MEMS and ink-jet technologies,” Journal of Lightwave Technology, vol. 24, no. 3, pp. 1504–1512, 2006

3 A. Kroner, I. Kardosh, F. Rinaldi, and R. Michalzik, “Towards VCSEL-based integrated optical traps for biomedical applications,” Electronics Letters, vol. 42, no. 2, pp. 93–94, 2006

4 A. Liu, M. Xing, H. Qu, W. Chen, W. Zhou, and W. Zheng, “Reduced divergence angle of photonic crystal vertical-cavity surface-emitting laser,” Applied Physics Letters, vol. 94, no. 19, Article ID 191105,

5. A. Nallani, T. Chen, J. B. Lee, D. Hayes, and D.Wallace, “Wafer level optoelectronic device packaging using MEMS,” in Smart Sensors, Actuators, and MEMS II, vol. 5836 of Proceedings of SPIE, pp. 116–127, May

6. A. Suzuki, Y. Wakazono, S. Suzuki et al., “High optical coupling efficiency using 45-ended fibre for low-height and lowcost optical interconnect modules,” Electronics Letters, vol. 44, no. 12, pp. 724–725, 2008

7 A. Tuantranont, V. M. Bright, J. Zhang, W. Zhang, J. A. Neff, and Y. C. Lee, “Optical beam steering using MEMS-controllable microlens array,” Sensors and Actuators A, vol. 90, no.3, pp. 363–372, 2001

8 Artundo, I. et al., ”Selective optical broadcast component for reconfigurable multiprocessor interconnects,” IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, vol.12, no.4, pp.828-837, July-Aug

9. B. K¨ogel et al., ”Long-wavelength MEMS tunable vertical-cavity surface-emitting lasers with high sidemode suppression” 2006 J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 8 S

10. B. K¨ogel et al., ”Tuning Dynamics of Micromachined Surface-Emitting Lasers with Broadband Long- Wavelength Coverage,” Photonics in Switching, 2007 , vol., no., pp.111-112, 19-22 Aug

11. B. K¨ogel, A. Abbaszadehbanaeiyan, P.Westbergh et al., “Integrated tunable VCSELs with simpleMEMS technology,” in Proceedings of the 22nd IEEE International Semiconductor Laser Conference (ISLC ’10), pp. 26–30, 2010

12 B. K¨ogel. et al., ”Integrated Tunable VCSELs With Simple MEMS Technology” IEEE Semiconductor Laser Conference 2010,ISLC

13. B. Reig, T. Camps, D. Bourrier, E. Daran, C. Vergnen`egre, and V. Bardinal, “Design of active lens for VCSEL collimation,” in Advances in Optical Technologies 11 Micro-Optics 2010, vol. 7716 of Proceedings of SPIE, p. 771620,

14. C. Debaes,M. Vervaeke, V. Baukens et al., “Low-costmicrooptical modules for MCM level optical interconnections,” IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics, vol. 9, no. 2, pp. 518–530, 2003

15 C. Gimkiewicz, M. Moser, S. Obi et al., “Wafer-scale replication and testing of micro-optical components for VCSELs,” in Micro-Optics, VCSELs, and Photonic Interconnects, vol. 5453 of Proceedings of SPIE, pp. 13–26, April

16. C. Gorecki, L. Nieradko, S. Bargiel et al., “On-chip scanning confocal microscope with 3D MEMS scanner and VCSEL feedback detection,” in Proceedings of the 4th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (TRANSDUCERS ’07), pp. 2561–2564, June

17. C. H. Hou, C. C. Chen, B. J. Pong et al., “GaN-based stacked micro-optics system,” Applied Optics, vol. 45, no. 11, pp. 2396– 2398, 2006

18 C. J. Chang-Hasnain, “Tunable VCSEL,” IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics, vol. 6, no. 6, pp. 978– 987, 2000

19 C. Levallois, V. Bardinal, T. Camps et al., “VCSEL collimation using self-aligned integrated polymer microlenses,” in Micro- Optics 2008, vol. 6992 of Proceedings of SPIE, p. 69920W, April

20. C. Reardon, A. Di Falco, K. Welna, and T. Krauss, “Integrated polymer microprisms for free space optical beam deflecting,” Optics Express, vol. 17, no. 5, pp. 3424–3428, 2009

21 C. Vergnen`egre, T. Camps, V. Bardinal, C. Bringer, C. Fontaine, and A.Munoz-Yag¨ue, “Integrated optical detection subsystem for functional genomic analysis biosensor,” in Photonics Applications in Biosensing and Imaging, vol. 5969 of Proceedings of SPIE, pp. 596912.1–59691210, 2005

22 Chang-Hasnain, C.J., ”15-16 m VCSEL for metro WDM  applications,” 2001 IPRM. IEEE International Conference On Indium Phosphide and Related Materials, vol., no., pp.17-18,

23. Chilwell, J.;Hodgkinson, I. ”Thin-film field-transfer matrix method of planar multilayer waveguides and reflection from prism-loaded waveguides”, J. Opt. Soc. Am. A1 (1984) 742-

24. D. F. Siriani and K. D. Choquette, “Electronically controlled two-dimensional steering of in-phase coherently coupled vertical-cavity laser arrays,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 23, no. 3, pp. 167–169, 2011

25 D. Fattal, J. Li, Z. Peng, M. Fiorentino, and R. G. Beausoleil, “Flat dielectric grating reflectors with focusing abilities,” Nature Photonics, vol. 4, no. 7, pp. 466–470, 2010

26 D. Heinis, C. Gorecki, C. Bringer et al., “Miniaturized scanning near-field microscope sensor based on optical feedback inside a single-mode oxide-confined vertical-cavity surfaceemitting laser,” Japanese Journal of Applied Physics 2, vol. 42, no. 12 A, pp. L1469–L1471,

27. D. J. Hayes, M. E. Grove, D. B. Wallace, T. Chen, and W. R. Cox, “Ink-jet printing in the manufacturing of electronics, photonics, and displays,” in Nanoscale Optics and Applications, vol. 4809 of Proceedings of SPIE, pp. 94–99, July

28. D. M. Hartmann, S. C. Esener, and O. Kibar, “Precision fabrication of polymer microlens arrays,” United States patent 7.771, 630 B2,

29. D. W. Kim, T. W. Lee, M. H. Cho, and H. H. Park, “Highefficiency and stable optical transmitter using VCSEL-directbonded connector for optical interconnection,” Optics Express, vol. 15, no. 24, pp. 15767–15775, 200710 Advances in Optical Technologies

30. Debernardi, P. et al., ”Modal Properties of Long-Wavelength Tunable MEMS-VCSELsWith Curved Mirrors: Comparison of Experiment and Modeling,” IEEE Journal of Quantum Electronics, vol.44, no.4, pp.391-399, April

31. Dissertation, Markus Maute, Walter Schottky Institut, Technische Universit¨at M¨unchen, ”Mikromechanisch abstimmbare Laser-Dioden mit Vertikalresonator”, Vol.81, ISBN 3-932749-81-

32. E. Bosman, G. Van Steenberge, I. Milenkov et al., “Fully flexible optoelectronic foil,” IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics, vol. 16, no. 5, Article ID 5404348, pp. 1355–1362, 2010

33 E. C. Mos, J. J. H. B. Schleipen, and H. de Waardt, “Optical mode neural network by use of the nonlinear response of a laser diode to external optical feedback,” Appl. Opt. 36, 665443663,1997.

34. E. M. Strzelecka, D. A. Louderback, B. J. Thibeault, G. B. Thompson, K. Bertilsson, and L. A. Coldren, “Parallel freespace optical interconnect based on arrays of vertical-cavity lasers and detectors with monolithic microlenses,” AppliedOptics, vol. 37, no. 14, pp. 2811–2821, 1998

35 E. Thrush, O. Levi, W. Ha et al., “Integrated semiconductor vertical-cavity surface-emitting lasers and PIN photodetectors for biomedical fluorescence sensing,” IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. 40, no. 5, pp. 491–498, 2004

36 G. Kim, X. Han, and R. T. Chen, “Crosstalk and interconnection distance considerations for board-to-board optical interconnects using 2-D VCSEL and microlens array,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 12, no. 6, pp. 743–745, 2000

37 H. A. Davani et al., ”Widely tunable high-speed bulk-micromachined short-wavelength MEMS-VCSEL”IEEE Semiconductor Laser Conference 2010,ISLC 2010, page 14-

38. H. L. Chen, D. Francis, T. Nguyen, W. Yuen, G. Li, and C. Chang-Hasnain, “Collimating diode laser beams from a largearea VCSEL-array using microlens array,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 11, no. 5, pp. 506–508, 1999

39 H. Ottevaere, R. Cox, H. P. Herzig et al., “Comparing glass and plastic refractive microlenses fabricated with different technologies,” Journal of Optics A, vol. 8, no. 7, pp. S407–S429,

40. H. P. Herzig,Micro-Optics, Elements, Systems and Applications, Taylor and Francis, London, UK,

41. H. S. Lee, I. Park, K. S. Jeon, and E. H. Lee, “Fabrication of micro-lenses for optical interconnection using micro ink-jetting technique,” Microelectronic Engineering, vol. 87, no. 5-8, pp. 1447–1450, 2010

42 H. Zappe, Fundamentals of Micro-Optics, Cambridge University Press,

43.  Hofmann, W. et al., ”155-m VCSEL Arrays for High-Bandwidth WDM-PONs,” Photonics Technology Letters, IEEE , vol.20, no.4, pp.291-293, Feb.15,

44. I. S. Chung, P. Debernardi, Y. T. Lee, and J. Mrk, “Transverse- mode-selectable microlens verticalcavity surface-emitting laser,” Optics Express, vol. 18, no. 5, pp. 4138–4147, 2010

45  J. Ingenhoff; , ”Athermal AWG devices for WDM-PON architectures,” Lasers and Electro-Optics Society, 2006. LEOS 2006. 19th Annual Meeting of the IEEE , vol., no., pp.26-27, Oct

46. J. K. Kim, D. U. Kim, B. H. Lee, and K. Oh, “Arrayed multimode fiber to VCSEL coupling for short reach communications using hybrid polymer-fiber lens,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 19, no. 13, pp. 951–953, 2007

47 J. Perchoux and T. Bosch, “Multimode VCSELs for self-mixing velocity measurements,” in Proceedings of the 6th IEEE Conference on SENSORS, pp. 419–422, October

48. J. W. Goodman, A. R. Dias, and L. M. Woody, “Fully parallel, high-speed incoherent optical method for performing discrete Fourier transforms,” Opt. Lett. 2, 1-3, 1978.

49. Jatta, S. et al., ”Bulk-Micromachined VCSEL At 1.55 m With 76-nm Single-Mode Continuous Tuning Range,” Photonics Technology Letters, IEEE , vol.21, no.24, pp.1822-1824, Dec.15,

50. K. Goto, Y. J. Kim, S. Mitsugi, K. Suzuki, K. Kurihara, and T. Horibe, “Microoptical two-dimensional devices for the optical memory head of an ultrahigh data transfer rate and density sytem using a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) array,” Japanese Journal of Applied Physics 1, vol. 41, no. 7 B, pp. 4835–4840, 2002

51K. Hedsten, J.Melin, J. Bengtsson et al., “MEMS-based VCSEL beam steering using replicated polymer diffractive lens,” Sensors and Actuators A, vol. 142, no. 1, pp. 336–345, 2008

52 K. Iga, “Vertical-cavity surface-emitting laser: its conception and evolution,” Japanese Journal of Applied Physics, vol. 47, no. 1, pp. 1–10, 2008

53 K. Ishikawa, J. Zhang, A. Tuantranont, V. M. Bright, and Y. C.Lee, “An integrated micro-optical system for VCSEL-to-fiber active  alignment,” Sensors and Actuators A, vol. 103, no. 1-2, pp. 109–115, 2003

54 K. Petermann,”Laser diode modulation and noise,” in Advances in Optoelectronics T. Okoshi Ed., (Kluwer Academic, Dordrecht, The Netherlands, 1991).

55. K. Rastani, M. Orenstein, E. Kapon, and A. C. Von Lehmen, “Integration of planar Fresnel microlenses with vertical-cavity surface-emitting laser arrays,” Optics Letters, pp. 919–921, 1991

56 K. S. Chang, Y. M. Song, and Y. T. Lee, “Microlens fabrication by selective oxidation of composition-graded digital alloy AlGaAs,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 18, no. 1, pp. 121–123, 2006

57 K. Y. Hung, H. T. Hu, and F. G. Tseng, “Application of 3D glycerol-compensated inclined-exposure technology to an integrated optical pick-up head,” Journal of Micromechanics and Microengineering, vol. 14, no. 7, pp. 975–983, 2004

58 L. A. Coldren, S.W. Corzine, ”Diode Lasers and Photonic Integrated Circuits”, John Wiley & Sons, Inc., New York,

59. L. Chrostowski, “Optical gratings: nano-engineered lenses,” Nature Photonics, vol. 4, no. 7, pp. 413–415,

60 L. Fan, M. C. Wu, H. C. Lee, and P. Grodzinski, “Dynamic beam switching of vertical-cavity surface-emitting lasers with integrated optical beam routers,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 9, no. 4, pp. 505–507, 1997

61  L. G. Kazovsky et al., ”Next-generation optical access networks”, J. Lightwave Technol., vol. 25, no. 11, pp. 3428-3442, Nov

62. L. M. Lechuga, J. Tamayo, M. A´ lvarez et al., “A highly sensitive microsystem based on nanomechanical biosensors for genomics applications,” Sensors and Actuators B, vol. 118, no. 1-2,pp. 2–10, 2006

63 M. C. Wu, L.-Y. Lin, S.-S. Lee, and K. S. J. Pister, “Micromachined free-space integratedmicro-optics,” Sensors and Actuators A, vol. 50, no. 1-2, pp. 127–134, 1995

64 M. C. Y. Huang, Y. Zhou, and C. J. Chang-Hasnain, “Single mode high-contrast subwavelength grating vertical cavity surface emitting lasers,” Applied Physics Letters, vol. 92, no. 17, Article ID 171108,

65. M. M¨uller et al., IEEE PTL, 21, pp . 1615-1617,

66. M. Maute et al., ”MEMS Tunable 1.55-m VCSEL With Extended Tuning Range Incorporating a Buried Tunnel Junction”, IEEE Photonics Technology Letters, vol. 18(5), pp. 688-690,

67. M. Maute, F. Riemenschneider, G. B¨ohm et al., “Micromechanically tunable long wavelength VCSEL with buried tunnel junction,” Electronics Letters, vol. 40, no. 7, pp. 430–431, 2004

68 M.-C. Amann and M. Ortsiefer, ”Long-wavelength (1.3m) InGaAlAs-InP vertical-cavity surface-emitting lasers for applications in optical communications and sensing”, phys. stat. sol. (a) 203 (14),pp. 3538-3544,

69. N. Laurand, C. L. Lee, E. Gu, J. E. Hastie, S. Calvez, and M. D. Dawson, “Microlensed microchip VECSEL,” Optics Express,vol. 15, no. 15, pp. 9341–9346, 2007

70 O. Akanbi, ”Bi-directional dense wavelength division multiplexed systems for broadband access networks”, Ph.D. dissertation, School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology,

71. O. Blum, S. P. Kilcoyne, M. E. Warren et al., “Vertical-cavity surface-emitting lasers with integrated refractivemicrolenses,” Electronics Letters, vol. 31, no. 1, pp. 44–45, 1995

72 O. Castany, L. Dupont, A. Shuaib, J. P. Gauthier, C. Levallois, and C. Paranthoen, “Tunable semiconductor vertical-cavity surface-emitting laser with an intracavity liquid crystal layer,” Applied Physics Letters, vol. 98, no. 16, pp. 161105-1–161105-3, 2011

73 O. Soppera, C. Turck, and D. J. Lougnot, “Fabrication of micro-optical devices by self-guiding photopolymerization in the near IR,” Optics Letters, vol. 34, no. 4, pp. 461–463, 2009

74  Patel, R.R. et al., ”Multiwavelength parallel optical interconnects for massively parallel processing,” IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, vol.9, no.2, pp. 657- 666, March-April

75. Pressrelease from LG Ericsson:”LG-Nortel Demonstrates Full WDM-PON Ecosystem at FTTH Council Europe 2010”, 2010-02-24

76 R.Michalzik, A. Kroner, and F. Rinaldi, “VCSEL-based optical trapping for microparticle manipulation,” in Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers XIII, K. D. Choquette and C. Lei, Eds.,vol. 7229 of Proceedings of SPIE, pp. 722908-1–722908-13, 2009

77 S. Eitel, S. J. Fancey, H. P. Gauggel, K. H. Gulden,W. B¨achtold, and M. R. Taghizadeh, “Highly uniform vertical-cavity surface- emitting lasers integrated with microlens arrays,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 12, no. 5, pp. 459–461, 2000

78S. H. Park, Y. Park, H. Kim et al., “Microlensed vertical-cavity surface-emitting laser for stable single fundamental mode operation,” Applied Physics Letters, vol. 80, no. 2, p. 183,

79. S. Healy et al., IEEE J. of Quantum Electronics, Vol. 46, No. 4, pp. 506-512, April

80.S. Heisig, O. Rudow, and E. Oesterschulze, “Scanning nearfield opticalmicroscopy in the near-infrared region using light emitting cantilever probes,” Applied Physics Letters, vol. 77, no.8, pp. 1071–1073, 2000

81 S. S. Lee, L. Y. Lin, K. S. J. Pister, M. C. Wu, H. C. Lee, and P. Grodzinski, “Passively aligned hybrid integration of 8 × 1 micromachined micro-Fresnel lens arrays and 8 × 1 verticalcavity surface-emitting laser arrays for free-space optical interconnect,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 7, no. 9, pp.1031–1033, 1995

82T. Ouchi, A. Imada, T. Sato, and H. Sakata, “Direct coupled packaging of plastic optical fibers on vertical-cavity surfaceemitting lasers with patterned polymer guide holes,” Japanese Journal of Applied Physics A, vol. 41, no. 7 B, pp. 4813–4816, 2002

83 Tayebati, P. et al., ”Half-symmetric cavity tunable microelectromechanical VCSEL with single spatial mode,” Photonics Technology Letters, IEEE , vol.10, no.12, pp.1679-1681, Dec

84.Tobias Gr¨undl et al., ”High-Speed and HighPower Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers based on InP suitable for Telecommunication and Gas Sensing”, SPIE Remote Sensing 2010, Nr: 7828-

85.U. A. Gracias, N. Tokranova, and J. Castracane, “SU8-based static diffractive optical elements: wafer-level integration with VCSEL arrays,” in Photonics Packaging, Integration, and Interconnects VIII, vol. 6899 of Proceedings of SPIE, p. 68990J, January

86.V. Bardinal, B. Reig, T. Camps et al., “A microtip self-written on a vertical-cavity surface-emitting laser by photopolymerization,” Applied Physics Letters, vol. 96, no. 5, Article ID 051114,

87.V. Bardinal, B. Reig, T. Camps et al., “Spotted custom lenses to tailor the divergence of vertical-cavity surface-emitting lasers,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 22, no. 21, Article ID 5560728, pp. 1592–1594, 2010

88 W. H. Cheng et al., ”Spectral characteristics for a fiber grating external cavity laser,” Optical and Quantum Electronics, vol.32, no.3, pp. 339-348, March

89.Y. Fu, “Integration of microdiffractive lens with continuous relief with vertical-cavity surface-emitting lasers using focused ion beam direct milling,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 13, no. 5, pp. 424–426, 2001

90Y. Ishii, S. Koike, Y. Arai, and Y. Ando, “Hybrid integration of polymer microlens with VCSEL using drop-on-demand technique,”in Optoelectronic Interconnects VII; Photonics Packaging and Integration II, vol. 3952 of Proceedings of SPIE, pp. 364– 374, January

91. Z.Wang, Y. Ning, Y. Zhang et al., “High power and good beam quality of two-dimensional VCSEL array with integrated GaAs microlens array,” Optics Express, vol. 18, no. 23, pp. 23900– 23905, 2010

1-1- مقدمه

در این تحقیق هدف ما بررسی دیود لیزری VCSEL و شبکه‏های LNN می‏باشد

اگرچه وارد شدن به تکنولوژی‏های ساخت و تنظیم اشعه‏های تشعشع شده از سطح یک دیود لیزر نیاز به تخصص‏های ویژه در این زمینه دارد ولی در این تحقیق به طور مختصری نظری به این تکنولوژی‏ها داشته‏ایم و روش‏های تنظیم اشعه‏ها با دیورژانس‌های موردنظر و انتخاب مناسب‏ترین صفحه و لنز برای تمرکز اشعه و منظم کردن پرتوها ارائه شده است. در فصل سوم یک شرح کوتاهی از قطعات نوری بسیار کوچک (microoptic) در دو حالت Passive و active بیان شده است که برای جبران انحراف اشعه و طی آزمایشات انجام شده انتخاب شده‏اند. در فصل چهارم یک VCSEL قابل تنظیم در سیستم‏های مخابراتی مدّ نظر است که به شبکه‏های نوری مثل PON به جای روش‏های قدیمی ارسال داده‏ها روی آورده شده است و به این دلیل VCSEL قابل تنظیم است که باید برای طول موج‏های مختلف وقتی عمل انتقال لیزر با شکست روبه‏رو می‏شود و نیاز به جایگزینی دارند فوراً جایگزین فراهم کند

در فصل پنجم به کاربر و لیزر در شبکه‏های عصبی یا LNN می‏پردازیم و روش کار این شبکه‏ها برای کاهش تلفات نوری در طول موج‏های مختلف ارایه شده است و بیشتر روش‏های کاری توسط شکل‏های ارایه شده تفهیم شده است

       1-2- معرفی

در حالت کلی امروزه تکنولوژی به سمت استفاده از لیزر روی آورده است و این به دلیل مزیت‏هایی است که لیزر نسبت به سایر فرکانس‏ها دارد مثلاً می‏توان به ارتباطات ماهواره‏ای لیزر نظری داشت و مزیت‏های لیزر را نسبت به سایر فرکانس‏ها در نظر گرفت به همین دلیل در این تحقیق ما نظر خود را روی گونه‏ی خاصی از لیزر به نام دیود لیزری VCSELو ساختار آن متمرکز کرده‏ایم

در ارتباطات ماهواره‏ای در فرکانس‏های بسیار بالا دامنه‏ای حدود هفت تا هشت برابر بیشتر از سیستم‏‏های فرکانسی رادیویی (RF) دارد که چهار مزیت ایجاد می‏نماید: پهنای باند وسیعتر، زاویه‏های انحراف شعاع کوچکتر، آنتن‏های کوچکتر و نواحی جدید طیف قابل دستیابی

پهنای باند، زوایای انحراف شعاع و سایز آنتن همگی وابسته به طول موج هستند. طول موج‏های RF یا مایکروویو رنج صدها متر تا کمتر از یک سانتی‏متر را می‏پوشانند در حالی که فرستنده‏های لیزری مناسب ارتباطات ماهواره‏ای از کمتر از یک میکرومتر تا 10 میکرومتر را می‏پوشانند. به طور خاص مقایسه بین یک سیستم ارتباطی cm 3 و یک سیستم لیزر µm 1 را در نظر بگیرید. زاویه انحراف شعاع فرستاده شده به طور معکوس با قطر روزنه و به طور مستقیم با طول موج تغییر می‏کند. مقایسه طول لیزر 6-10×1 با مایکروویو 2-10×3 و فرض یک آنتن m 3 برای حالت میکروویو و یک آنتن cm 10 برای حالت لیزر، نسبت زاویه 106 را می‏دهد. اگر المان‏های دیگر دو سیستم اجرایی نیز معادل باشند یک میلیونیم توان حالت میکروویو در حالت لیزر نیاز می‏باشد

هم‏چنین در حالت لیزر زوایای انحراف شعاع به میکرو رادیان تقلیل می‏یابد

مزیت مهم و منحصر به فرد فرستنده‏های لیزری، پالس‏های قابل دستیابی بسیار باریک و توان بالایی است که نرخ‏های بالای دیتا را ایجاد می‏کنند. نرخ‏های دیتا می‏تواند در حد چندین گیگابایت بر ثانیه باشد

برای مثال در 5 گیگابایت بر ثانیه حدود یک میلیون کانال تلفن قابل استفاده است. در حال حاضر ارتباطات لیزری (Lasercom) نقش محوری در ارتباطات فضایی دارند

2-2- انواع لیزر

چهار منبع لیزر عبارتند از لیزرهای دیودی ALGaAs ، Nd: YAG پمپ شده توسط ALGaAs ، Nd: YAG دوبل پمپ شده توسط ALGaAs و لیزر Co2. دیودهای ALGaAs ، Nd: YAG پمپ شده توسط ALGaAs دو منبع اصلی و عملی لیزر در حال حاضر می‏باشند

دیود لیزر، کوچک و بالنسبه کارآمد و نیرومند و همچنین قابل دستیابی در طول موج بالا (نزدیک 8/0 تا 7/1 متر) می‏باشد که به طور مستقیم مدوله می‏شود و پتانسیل عمر طولانی (تقریباً 105 ساعت) دارد. عیب اصلی آن، توان خروجی محدود شده نسبت به دیود است که در بیشتر کاربردها منجر به ترکیب شعاع می‏شود

Nd: YAG پمپ شده توسط ALGaAs مشکلات ترکیب شعاع را از بین می‏برد و تکنیک مدولاسیون پیشرفته‏ای دارد و معمولاً توان کافی جهت لینک وجود دارد. عیب کوچک آن این است که وسایل مدولاسیون الکترونوری بسیار پیشرفته، کاملاً پیچیده هستند و شامل هر دو ساختار Nd: YAG 06/1 میکرومتری و Nd: YAG دوبل 532/0 میکرومتری می‏باشند Nd: YAG پمپ شده دارای مشکل عمر و شیفت طول موج با عمر است

لیزر Co2 به طور قابل ملاحظه متفاوت از ALGaAs ، Nd: YAG می‏باشد و آن یک لیزر گازی است. لیزر Co2 توسط یک گاز و شارژ پمپ می‏شود. مقصود این است که اساساً این نوع لیزرها، تیوپ‏های شارژی هستند و دارای مشکلاتی در اثر خلأ، کاتد و آند می‏باشند. لیزرهای Co2 سه عیب دارند که اول محدودیت طول عمر که به دلیل طبیعت گاز و شارژ است و در واقع Co2 به طور شیمیایی واکنش داده و با مرور زمان به سمت Co پیش می‏رود. دوم ترکیب پیچیده هتروداین[1] یا آشکارسازی هموداین[2]است که به خاطر نیاز مسیر بحرانی اسیلاتور محلی و میدان‏های سیگنال بر روی سطح کریستال میکرو به وجود می‏آید

سومین عیب، نیاز به آشکارسازهای خنک شده می‏باشد. عامل‏هایی در جهت کم شدن این عیوب به کار می‏رود

با پیشرفت لیزرهای Co2 موج راهنما به جای گاز و شارژ، طول عمر را افزایش می‏دهد. البته عیب‏های مسیر بحرانی و آشکارسازی هموداین به اندازه‏ی محدودیت طول عمر مهم نیست

تکنولوژی ترکیب توان جهت دیودهای لیزری ALGaAs یک راه عملی افزایش توان و نرخ‏های قابل دسترسی دیتا ایجاد می‏کند. ترکیب کوهرنت[3] در اپتیک مجتمع پیشرفت‏های زیادی در دیود لیزر توسط افزایش شعاع هنگامی که انحراف شعاع کم می‏شود به وجود می‏آورد. به علاوه سطوح توان قابل دسترس بالاتر، جهت فرستنده‏های نرخ دیتا بالا مورد نیاز است. دیودهای لیزری در این سطوح توان، پاسخ‏های پالسی نانوثانیه عرضه می‏کند. برای سیستم‏های چند گیگابایت، پاسخ‏های زیر نانوثانیه نیاز است. افزایش توان خروجی، پهناهای پالسی کمتر و نرخ پالسی بالا جهت ارتباطات چند گیگا بایتی احتیاج می‏باشد

لیزر نیمه هادی ALGaAs در حال پیشرفت است و مشکلاتی مانند شیفت طول موج با افزایش عمر برطرف می‏شود. فرستنده‏های لیزری پیشرفته از تکنولوژی اپتیک مجتمع استفاده می‏کند

3-2- انتخاب لیزر

امروزه طراح سیستم‏های ارتباطی لیزر دو انتخاب جهت منبع لیزری دارد: دیود لیزر نیمه هادی و لیزر پمپ شده Nd: YAG باشد. اما برای بعضی کاربردها، کارایی و وزن دیودهای لیزر هم تراز محدودیت‏هایشان است. اگر چه لیزر پمپ شده  Nd:  YAG  پیچیده‏تر و سنگین‏تر از منبع دیود مستقیم است. شعاع متعادل کننده‏ای جهت ایجاد محدودیت انکسار، از آنتن فرستنده منتشر می‏کند

لیزرهای نیمه هادی جهت فرستنده‏های نوری در ارتباطات ماهواره‏ای یک منبع نوری ایده‏آل می‏باشند و دارای سایز و وزن کم و تأثیر و اعتماد بالا هستند. همچنین این نوع لیزرها به آسانی توسط تزریق جریان مستقیم مدوله می‏شوند

سایر چیپ لیزر تقریباً 200×200×100 میکرومتر با بیشترین وزن و سایز اشغال شده توسط لینک گرمایی Cu است

اثر تبدیل خروجی نوری به ورودی الکتریکی در حدود 35 درصد می‏باشد که لیزرهای نیمه هادی بالاترین اثر را نسبت به سایر منابع لیزری دارند. میانگین طول عمر لیزرهای نیمه هادی در حدود 105 تا 106 ساعت اندازه‏گیری شده است و دیودهای لیزری در دمای اتاق با نرخ بالای GHZ 12 و به طور مستقیم مدوله می‏شوند. مشکل ارتباطات فضایی به دلیل عدم کیفیت بالای وسایل طراحی است که با پیشرفت تکنولوژی لیزر نیمه هادی امید به بهبود می‏باشد

علاوه بر سایز و وزن کم و تأثیر و اطمینان بالا، به دلیل خواص زیر دیود‏های ALGaAs جهت کاربردهای فضایی مناسب هستند

1- انحراف شعاع کم

2- انتشار طول موج لیزرهای ALGaAs (از 8/0 تا 9/0 میکرومتر) که یک پیوند عالی با آشکارسازهای نوری سیلیکان بهمنی (APD)[4] است

3- توان خروجی بیش از mv

در ساده‏ترین تجسم دیود لیزر را یک جعبه لیزر سه بعدی در نظر می‏گیریم که در آن الکترون‏ها و حفره‏ها تزریق می‏شوند تا تعداد جمعیت را معکوس نمایند

دیوارهای جعبه، آینه‏های تراش‏دار (در جهت طولی)، لایه‏هایی با اتصال ناجور[5] (در جهت مورب) و اتصال خط (در جهت افقی) می‏باشند. وقتی ولتاژی به دیود در جهت مستقیم (به طرف P) به کاربرده می‏شود تا وقتی باندهای انرژی تخت هستند جریان کمی کشیده می‏شود

ولتاژ V جهت تخت کردن باند‏های انرژی نیاز می‏باشد تا تقریباً انرژی باند خلأ (ev) لایه میانی نزدیک کند. وقتی ولتاژ بیشتر از ولتاژ باند تخت انرژی یا (زانو) می‏شود جریان توسط مقاومت ساختار لیزر (1 تا 5 اهم) محدود می‏شود. خروجی نوری در آستانه کم است و وقتی تعداد کافی حامل‏ها جهت معکوس کردن جمعیت به کار روند خروجی نوری افزایش می‏یابد

4-2- طول عمر لیزر نیمه هادی

طول عمر لیزر نیمه هادی اغلب فرض می‏شود که نمونه‏ای از یک توزیع نرمال لگاریتمی مشابه دیودها و ترانزیستورهای سیلیکاتی و ژرمانیومی می‏باشد. در توزیع نرمال لگاریتمی طول عمر یک اشل زمانی لگاریتمی با توزیع گوسی است

محیط‏های تشعشعی هسته‏ای روی لیزرهای نیمه هادی اثر می‏گذارد. اطلاعات در دسترس نشان می‏دهد که دیودهای لیزری به سطوح تشعشعی 2cm / نوترون 1014 ، 108– 107 رادیان مجموع دوز تشعشع و 1011 اشعه X سختی بیشتری دارند. در عوض تشعشعاتی ظاهر می‏شوند که جریان آستانه لیزر را افزایش می‏دهند، شیفت طول موج می‏دهند، مد ساختار را عوض می‏کنند و تأخیر زمانی روشن شدن را افزایش می‏دهند

افزایش جریان آستانه لیزر به عنوان یک نتیجه از شعاع الکترون، گاما و نوترون که از کاهش اثر تشعشعی به وجود می‏آید، گزارش شده است. تغییرات مشابه در آستانه لیزر توسط بمباران پروتون رخ می‏دهد ولی نقصان‏های پروتون القاء شده، حفره‏ها را به دام می‏اندازد. نتیجتاً بر خلاف سایر تشعشعات بمباران پروتون جذب اپتیکی را افزایش می‏دهد ولی اثر تشعشعی قابل توجه نیست. معرفی دام‏های غیر تشعشعی اضافی توسط شعاع نوترونی جهت افزایش تأخیر زمانی روشن شدن لیزر پیشنهاد می‏شود. تغییرات در طول موج و مد ساختار لیزر تحت شعاع گاما و الکترون مشاهده می‏شود

به همین دلیل امروزه به دیودهای لیزری مثل VCSEL روی آورده شده است که به دلیل فواید منحصر به فرد آنها مثل کاهش Threshold، عملکرد موازی و اشعه‏های متقارن، قابلیت تست روی ویفر، و مدولاسیون پهنای باند وسیع، امروزه VCSEL ها به عنوان منبع نوری اساسی برای کاربردهای نوری در تجهیزات مخابراتی برای ذخیره‏ی انرژی نوری استفاده می‏شوند. تحقیقات اخیر روی این قطعات نگرانی‏هایی را در مورد افزایش تشعشع در طیف مرئی uv و فروسرخ که به وسیله‏ی طراحی‏های جدید به وجود می‏آید ایجاد کرده است البته این طراحی‏ها باعث بهبود قطعات تشعشعی هم می‏شود. برای این مشکل یک اشعه‏ی کنترلی بسیار دقیق مورد نیاز است. علی‏رغم محدودیت روی دیورژانس اشعه، مخصوصاً در رنج °10 تا °20 این دیودهای لیزری باید به وسیله‏ی المان‏های microoptical به هم متصل شوند تا عملکرد کل سیستم بهبود یابد و بتوانیم در زمینه‏های کابردی جدید از آنها استفاده کنیم و هدف ما هم متصل کردن المان‏های microoptical به یک VCSEL جهت کنترل خروجی می‏باشد

این دستیابی‏ها با استفاده از هر دو تکنولوژی hybrid  assembly و direct  integration می‏باشد و با توجه به میزان مقاومتشان در برطرف کردن خطاها و مرتب کردن قطعات در سطح ویفر در آزمایشگاه مقایسه می‏شوند

لیزر VCSEL

[1] Heterodyne

[2] Homodyne

[3] Coherent

[4]Avalanche  photodetector

[5] Hetrojunction

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

پروژه طراحی و ساخت شبیه ساز آسانسور با AVR در word

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 پروژه طراحی و ساخت شبیه ساز آسانسور با AVR در word دارای 56 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد پروژه طراحی و ساخت شبیه ساز آسانسور با AVR در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه پروژه طراحی و ساخت شبیه ساز آسانسور با AVR در word

فصل 1-  شرح پروژه 
1-1-  بخش های پروژه آسانسور 
فصل 2-  قسمت‌های مکانیکی 
فصل 3-  بخش‌های سخت افزار الکترونیکی 
3-1-  منبع تغذیه و مدارات تثبیت کننده ولتاژ 
3-1-1-  رگولاتورها یا تثبیت کننده‌های ولتاژ 
3-2-  سنسورهای نوری و همچنین کلیدها 
فصل 4-  اصول تزویج کننده های نوری 
4-1-  نسبت تبدیل تزویج کننده نوری 
4-2-  ولتاژ جداسازی 
4-3-  Vce(MAX)          
4-4-  If(MAX)   
4-5-  پهنای باند 
فصل 5-  نمایشگرها 
فصل 6-  قسمت میکروکنترولر برای انجام محاسبات و تصمیم گیری و همچنین کنترل اجزای دیگر            
فصل 7-  موتور و مدارات مربوط به آن 
7-1-  مختصری راجع به استپ موتور 
7-2-  متداولترین نوع موتورهای پله‌ای 
فصل 8-  مختصری راجع به آی‌سی درایور ULN2003A 
8-1-  مشخصات این آی سی 
فصل 9-  قسمت نرم‌افزار و برنامه نویسی میکروکنترولر 
فصل 10-  برنامه به زبان بیسیک 
فصل 11-  الگوریتم   
فصل 12-  مختصری در مورد برنامه مدار 
12-1-  شماتیک مدار  

مقدمه

هدف از این مدار شبیه‌سازی یک آسانسور مبتنی بر سیستم میکروکنترولری است و مدلی کوچک برای طراحی یک آسانسور می‌باشد

این آسانسور دارای 4 طبقه است که در داخل آسانسور کلیدهای 1-4 برای انتخاب طبقه مورد نظر وجود دارد. در بیرون آسانسور و جلو درب‌ها کلیدی نیز وجود دارد که عملکرد آن مانند کلیدهای داخل آسانسور است و هر یک از آنها نماینده شماره طبقه مورد نظر است

در جلو درب هر طبقه یک نمایشگر 7-Seg و یک لامپ در زیر هر کلید وجود دارد. از نمایشگر 7-Seg به منظور نمایش موقعیت آسانسور استفاده می‌شود

روشن بودن لامپ‌های زیر هر کلید درخواست توقف آسانسور برای طبقه مورد نظر را  نشان می‌دهد و پس از توقف آسانسور در طبقه مربوطه لامپ خاموش خواهد شد. همچنین عملکرد لامپ‌های کلیدهای داخل آسانسور نیز بصورت ذکر شده می‌باشد

نحوه عملکرد کلی مدار بصورت زیر است

به دلیل اینکه آسانسور داری 4 طبقه است به همین منظور 4 رجیستر که بصورت یک صف پیکربندی شده اند نیز به منظور ثبت درخواست‌ها و رسیدگی به آنها بکار می‌رود

نحوه پاسخ به درخواست‌ها اینگونه است که پس از هر درخواست، شماره طبقه مورد نظر در یکی از رجیسترها ثبت می‌شود

بطوریکه درخواست اول در رجیستر اول و در خواست دوم در رجیستر دوم و ; . پس از اینکه رجیستر اول از شماره طبقه مورد نظر پر شد، آسانسور شروع به حرکت به سمت طبقه مورد نظر می‌کند

در همین بین رجیسترهای 2 و 3 و 4 را چک می‌کند و اگر طبقه درخواست شده دیگری بین مبدا و مقصد ثبت شده باشد در آنجا نیز توقف می‌کند. پس از توقف در هر طبقه، شماره طبقه مورد نظر از صف درخواست‌ها حذف شده و برنامه با شیفت دادن درخواست‌ها فاصله بوجود آمده را حذف می‌کند

پس از رسیدن آسانسور به مقصد اول، شماره درخواست آن از رجیستر اول حذف گردیده و درخواست‌ها به سمت آن رجیستر به منظور حذف فضای خالی ایجاد شده شیفت داده می‌شوند. در این مرحله دستگاه دوباره رجیستر اول را چک می‌کند و طبقه مورد نظر را مقصد قرار می‌دهد و فرایند بالا مکررا تکرار می‌گردد

امکانات مورد نیاز برای پروژه

یک میکروکنترولر برای عمل پردازش و کنترل فرایندها
یک مدار تغذیه تثبیت شده با قابلیت اطمینان مناسب به منظور تامین جریان مورد نیاز برای قسمت‌های ولتاژ پایین و حساس
کلیدها
نمایشگرها
کابل‌ها و فیبر مدار چاپی و دیگر اتصالات

فصل 1-           شرح پروژه

این پروژه مربوط به طراحی یک آسانسور با اجزای مکانیکی و شبیه به آسانسور واقعی است. با توجه به پیچیدگی آسانسور واقعی و قطعات مورد استفاده در اینگونه دستگاه‌ها و با توجه به اینکه این پروژه می‌بایست در ابعاد کوچک محقق گردد و همچنین لزوم کم هزینه بودن طرح، این آسانسور کمی از سیستم آسانسور واقعی فاصله گرفته ولی در کل سعی شده که شباهت زیادی به آسانسور واقعی داشته باشد

از جمله موراد عدم استفاده از سیستم‌های ترمز موجود در آسانسور واقعی است. با توجه به اینکه این امر در این ابعاد محقق نیست و در صورت امکان هزینه بر است مجبور شدیم تا از روش دیگر این کار را انجام دهیم. که متعاقبا ذکر خواهد شد

با توجه به اینکه طرح یک نمونه کوچک باید باشد، تعداد طبقات به منظور کوچکی دستگاه به 3 طبقه محدود گردید. که کمترین ابعاد به جهت پیاده سازی ویژگی‌های نرم افزاری و ساختار تصمیم گیری با توجه به موقعیت‌های مختلف است. بعنوان مثال میتوان به توقف در طبقات میانی در صورت درخواست و در طول حرکت اشاره کرد

1-1-      بخش های پروژه آسانسور

بطور کلی این پروژه از سه بخش زیر تشکیل شده که درباره آنها بطور کامل بحث خواهد شد

1-      مکانیک

2-    سخت افزار الکترونیک

3-   نرم افزار و برنامه‌نویسی میکروکنترولر

4-    قسمت‌های مکانیکی

فصل 2-           قسمت‌های مکانیکی

پیاده‌سازی این بخش با توجه به محدودیت قطعات و همچنین بالا بودن هزینه‌ها کمی مشکل ایجاد می‌کند و دردسر ساز است

طراحی بخش متحرک آسانسور که بتواند بدون حرکت افقی خاصی که ایجاد مشکل کند، کار خود را انجام دهد. و یا اینکه این حرکات موجب خطای سنسورهای مورد استفاده نشود. همچنین استحکام قسمت‌های مکانیکی نیز باید مورد توجه قرار می‌گرفت

یکی از مشکلات دیگر انتخاب یک بخش برای ایجاد گشتاور برای بالا و یا پائین بردن قسمت متحرک آسانسور بود

سرعت چرخش موتور با توجه به ابعاد طرح باید پائین باشد و همچنین موتور نیز می‌بایست از قدرت مناسبی برخوردار باشد. همچنین یک سیستم ترمز نیز باید برای مدار در نظر گرفته می‌شد. از دیگر مسائل موجود انتخاب محل مناسب برای سنسور بود

البته قسمت‌های مکانیکی با توجه به اینکه کاملا قابل روئیت هستند نیاز به توضیح ندارند و در این گزارش از توضیح آن به همین مطالب بالا اکتفا می‌شود. شکل‌های 1 الی 5، نمایی از آسانسور را نشان میدهد

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله آشنایی با ساختمان و عملکرد نیمه هادی دیود و ترانزیستور در word

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله آشنایی با ساختمان و عملکرد نیمه هادی دیود و ترانزیستور در word دارای 34 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله آشنایی با ساختمان و عملکرد نیمه هادی دیود و ترانزیستور در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

نیمه هادی ها و ساختمان داخلی آنها

نیمه هادی ها عناصری هستند که از لحاظ هدایت ، ما بین هادی و عایق قرار دارند، و مدار آخر نیمه هادیها ، دارای 4 الکترون می‌باشد

ژرمانیم و سیلیکون دو عنصری هستند که خاصیت نیمه هادی ها را دارا می‌باشند و به دلیل داشتن شرایط فیزیکی خوب ، برای ساخت نیمه هادی دیود ترانزیستور ، آی سی (IC ) و ;. مورد استفاده قرار می‌گیرد

ژرمانیم دارای عدد اتمی‌32 می‌باشد

این نیمه هادی ، در سال 1886 توسط ونیکلر[1] کشف شد

این نیمه هادی ، در سال 1810توسط گیلوساک[2] و تنارد[3] کشف شد. اتمهای نیمه هادی ژرمانیم و سیلیسیم به صورت یک بلور سه بعدی است که با قرار گرفتن بلورها در کنار یکدیگر ، شبکه کریستالی آنها پدید می‌آید

اتم های ژرمانیم و سیلیسیم به دلیل نداشتن چهار الکترون در مدار خارجی خود تمایل به دریافت الکترون دارد تا مدار خود را کامل نماید. لذا بین اتم های نیمه هادی فوق ، پیوند اشتراکی برقرار می‌شود

بر اثر انرژی گرمائی محیط اطراف نیمه هادی ، پیوند اشتراکی شکسته شده و الکترون آزاد می‌گردد. الکترون فوق و دیگر الکترون هائی که بر اثر انرژی گرمایی بوجود می‌آید در نیمه هادی وجود دارد و این الکترون ها به هیچ اتمی‌وابسته نیست

د ر مقابل حرکت الکترون ها ، حرکت دیگری به نام جریان در حفره ها که دارای بار مثبت می‌باشند، وجود دارد. این حفره ها، بر اثر از دست دادن الکترون در پیوند بوجود می‌آید

بر اثر شکسته شدن پیوندها و بو جود آمدن الکترون های آزاد و حفره ها ، در نیمه هادی دو جریان بوجود می‌آید.جریان اول حرکت الکترون که بر اثر جذب الکترون ها به سمت حفره ها به سمت الکترون ها بوجود خواهد آمد و جریان دوم حرکت حفره هاست که بر اثر جذب حفره ها به سمت الکترون ها بوجود می‌آید. در یک کریستال نیمه هادی، تعداد الکترونها و حفره ها با هم برابرند ولی حرکت الکترون ها و حفره ها عکس یکدیگر می‌باشند

1.    نیمه هادی نوع N وP

از آنجایی که تعداد الکترونها و حفره های موجود  در کریستال ژرمانیم و سیلیسیم در دمای محیط کم است و جریان انتقالی کم می‌باشد، لذا به عناصر فوق ناخالصی اضافه می‌کنند

هرگاه به عناصر نیمه هادی ، یک عنصر 5 ظرفیتی مانند آرسنیک یا آنتیوان تزریق[4] شود، چهار الکترون مدار آخر آرسنیک با چهار اتم مجاور سیلسیم یا ژرمانیم تشکیل پیوند اشتراکی داده و الکترون پنجم آن ، به صورت آزاد باقی می‌ماند

بنابرین هر اتم  آرسنیک، یک الکترون اضافی تولید می‌کند، بدون اینکه حفره ای ایجاد شده باشد. نیمه هادی هایی که ناخالصی آن از اتم های پنج ظرفیتی باشد، نیمه هادی نوع N[5] نام دارد

در نیمه هادی نوع N ، چون تعداد الکترون ها خیلی بیشتر از تعداد حفره هاست لذا عمل هدایت جریان را انجام می‌دهند . به حامل هدایت فوق حامل اکثریت و به حفره ها حامل اقلیت می‌گویند

هرگاه به عناصر نیمه هادی ژرمانیم و سیلیسیم ، یک ماده 3 ظرفیتی مانند آلومنیوم یا گالیم تزریق شود، سه الکترون مدار آخر آلومنیوم با سه الکترون سه اتم سیلیسیم یا ژرمانیم مجاور ، تشکیل پیوند اشتراکی می‌دهند . پیوند چهارم دارای کمبود الکترون و در واقع یک حفره تشکیل یافته است

هر اتم سه ظرفیتی، باعث ایجاد یک حفره می‌شود، بدون اینکه الکترون آزاد ایجاد شده باشد. در این نیمه هادی ناخالص شده، الکترون ها فقط در اثر شکسته شدن پیوندها بو جود می‌آیند

نیمه هادی هایی که ناخالصی آنها از اتم های سه ظرفیتی باشد، نوع P [6] می‌نامند

حفره ها در این نیمه هادی به عنوان حامل های اکثریت و الکترون ها به عنوان حاملهای اقلیت وجود دارد، تبدیل یک نیمه هادی نوع p وn و بالعکس بوسیله عملی به نام «جبران»(Compensation) امکان پذیر می‌باشد[7]

2.    اتصال PN و تشکیل نیمه های دیود

لحظه ای که دو قطعه نیمه هادی نوع P وN را به هم پیوند می‌دهیم، از آنجایی که الکترون ها و حفره ها قابل انتقال می‌باشند، الکترون های موجود در نیمه هادی نوع N به خاطر بار الکتریکی مثبت حفره ها ، جذب حفره ها می‌گردند. لذا در محل اتصال نیمه هادی نوع P وN ، هیچ الکترون آزاد و حفره وجود ندارد

3ـ1) لایه تهی

گرایش الکترونهای طرف n پخش شدن در تمامی‌جهات است. بعضی از آنها از پیوندگاه می‌گذرند. وقتی الکترونی وارد ناحیه p می‌شود، یک حامل اقلیتی به حساب می‌آید

وجود تعداد زیادی حفره در اطراف این الکترون باعث می‌شود که عمر این حامل اقلیتی کوتاه باشد. یعنی الکترون بلافاصله پس از ورود به ناحیه p به داخل یک حفره فرو می‌افتد. با این اتفاق ، حفره ناپدید و الکترون نوار رسانش به الکترون ظرفیت تبدیل می‌شود

هر بار که یک الکترون از پیوندگاه می‌گذرد، یک زوج یون تولید می‌کند. دایره هایی که درون آنها علامت مثبت است، نماینده یو نهای مثبت و دایره های با علامت منفی نماینده یو نهای منفی اند . به دلیل بستگی کوالانسی ، یونها در ساختار بلوری ثابت اند و مانند الکترونهای نوار رسانش یا حفره ها نمی‌توانند به این سو و آن سو حرکت کنند

هر زوج یون مثبت و منفی را دو قظبی می‌نامیم . ایجاد یک به معنی این است که یک الکترون نوار رسان ش و یک حفره از صحنه عمل خارج شده اند. ضمن اینکه تعداد دو قطبیها افزایش می‌یابد ، ناحیه ای در نزدیکی پیو ندگاه از بارهای متحرک خالی از بار را لایه تهی می‌نامیم

3ـ2) پتانسیل سد

هر دو قطبی دارای یک میدان الکتریکی است . بردارها جهت نیروی وارد به بار مثبت را نشان می‌دهند. بنابراین ، وقتی الکترونی وارد لایه تهی می‌شود، میدان الکتریکی سعی می‌کند الکترون را به درون ناحیه n به عقب براند. با عبور هر الکترون، شدت میدان افزایش می‌یابد تا آنکه سرانجام گذرالکترون ازپیوندگاه متوقف می‌شود

در تقریب دوم ، باید حاملهای اقلیتی رانیز منظور کنیم . به خاطر داشته باشیم که طرف p دارای تعداد الکترون نوار رسانش است که از گرما ناشی می‌شوند. آنها که در داخل لایه تهی واقع اند توسط میدان به ناحیه n برده می‌شوند. این عمل شدت میدان را اندکی کاهش می‌دهد و تعداد کمی‌حاملهای اکثریتی از طرف راست به چپ اجازه عبورمی‌یابند تا میدان به شدت قبلی خود بگردد. به محلی که در آن الکترون ها و حفره ها وجود ندارند را ناحیه تخلیه[8] یا سر کنندگی می‌نامند

حال تصویر نهایی تعادل را در پیوندگاه ارائه می‌دهیم

تعداد کمی‌حاملهای اقلیتی از یک طرف پیوندگاه به طرف دیگر سوق می‌یابند. عبور آنها میدان را کاهش می‌دهد مگر اینکه،

تعداد کمی‌حاملهای اکثریتی از پیوندگاه با عمل پخش گذر کنند و شدت میدان را به مقدار اولیه برگردنند

میدان موجود بین یونها معرف اختلاف پتانسیلی است که به آن پتانسیل سد می‌گوییم . پتانسیل سد کنندگی برای نیمه هادی سیلیسیم بین 6/0 تا 7/0 ولت و برای نیمه هادی ژرمانیم بین 2/0 تا 3/0 ولت می‌نامند

مقدار ولتاژی که لازم است تا سد کنندگی مورد نظر در پیوند PN خنثی شود را ولتاژ سد کنندگی می‌نامند و آن را با Vy نشان می‌دهند

هنگام هدایت دیود ، افت ولتاژ دو سر آن در حالت ایده آل صفر و در حالت واقعی ، برابر مقدار ولتاژ سد کنندگی می‌باشد

قطب منفی منبع به بلور n، و قطب مثبت آن به بلور p متصل است. این نوع اتصال را بایاس مستقیم می‌نامیم

هرگاه پتانسیل منفی به آند(A) و پتانسیل مثبت به کاتد (K) وصل شود، دیود هدایت نمی‌کند و این حالت را بایاس مخالف دیود می‌نامند

منبع dc را  وارونه می‌بندیم تا بایاسی معکوس برای دیود برقرار شود

میدانی که از خارج اعمال می‌شود با میدان لایه تهی هم جهت است. به این دلیل ، حفره ها و الکترونها به سوی دو انتهای بلوار عقب نشینی می‌کنند (از پیوندگاه دور می‌شوند) . الکترونهای دور شونده پشت سر خود یونهای مثبت بر جای می‌گذارند ، و حفره هایی که می‌روند یونهای منفی باقی می‌گذارند . بنابراین لایه تهی پهنتر می‌شود .هر چه بایاس معکوس بزرگتر باشد لایه تهی پهنتر است

وقتی حفره ها و الکترونها از پیوندگاه دور می‌شوند، یونهای نوزاد اختلاف پتانسیل بین دو طرف لایه تهی را افزایش می‌دهند

 هر چه لایه تهی پهنتر می‌شود ، این اختلاف پتانسیل بزرگتر است. افزایش پهنای لایه تهی وقتی متوقف می‌شود که اختلاف پتانسیل آن با ولتاژ معکوس اعمال شده مساوی باشد

هنگام قطع دیود ، مقاومت دو سر آن زیاد می‌باشد و مانند یک مدار باز عمل می‌کند

با توجه به حالت های بررسی شده در خصوص دیود ، منحنی مشخصه ، زیرا به دست می‌آوریم

3ـ3 ولتاژ شکست

اگر ولتاژ معکوس را افزایش دهیم سرانجام به ولتاژ شکست می‌رسیم ، در دیودهای یکسو ساز(آنهای که ساخته شده اند تا در یک جهت بهتر از جهت دیگر رسانایی داشته باشند)، ولتاژ شکست معمولاً ازV 50 بیشتر است

همین که ولتاژ شکست فرا می‌رسد، تعداد زیادی حامل اقلیتی در لایه تهی ظاهر می‌شود و رسانش شدید می‌شود

در بایاس معکوس الکترون به راست و حفره به چپ رانده می‌شود. سرعت الکترون ، ضمن حرکت زیاد می‌شود

هرچه میدان لایه تهی قویتر باشد حرکت الکترون سریعتر است . در ولتاژی معکوس بزرگ، الکترونها به سرعتیهای بالا می‌رسند. این الکترونهای بسیار سریع ممکن است با یک الکترون ظرفیت برخورد کند

اگر این الکترون بسیار سریع دارای انرژی کافی باشد، می‌تواند الکترون ظرفیت را به موازی در نوار رسانش حاصل می‌شود

 اکنون این دو الکترون هر دو شتاب می‌گیرند و می‌توانند دو الکترون دیگر را از جای خود بکنند. به این ترتیب ممکن است تعداد حاملهای اقلیتی بسیار زیاد شود و کار رسانش در دیود شدت گیرد

حالت شکست بای بیشتر دیودها مجاز نیست. به عبارت دیگر، ولتاژ معکوس در دو سر دیود باید در مقداری کمتر از ولتاژ شکست نگه داشته شود

3ـ4 منحنی دیود در بایاس مستقیم

چون منبع dc جریان مثبت را در جهت پیکان دیود برقرار می‌کند، دیود بایاس مستقیم دارد. هرچه ولتاژ اعمال شده بیشتر باشد ، جریان دیود بیشتر است

 با تغییر ولتاژ اعمال شده، می‌توانید جریان دیود(با استفاده از آمپرسنج متوالی) و ولتاژ دیود(با ولت سنج موازی) را اندازه بگیرید. با ترسیم نقاط مربوط به جریانها و ولتاژهای متناظر نموداری ازجریان دیود بر حسب ولتاژ دیود به دست می‌آید

3ـ5 منحنی دیود

وقتی دیودی را در بایاس معکوس قرار دهید . فقط جریان ضعیفی را به دست می‌آورید. با اندازه گیری جریان و ولتاژ دیود می‌توانید منحنی بایاس معکوس را رسم کنید.این منحنی چیزی شبیه خواهد بود . در اینجا هیچ مطلب شگفتی وجود ندارد

به ازای تمام ولتاژهای معکوس کمتر از ولتاژ شکست BV ، جریان دیود بسیار ضعیف است در ولتاژ شکست به ازای افزایش اندکی در ولتاژ، جریان دیود به سرعت افزایش می‌یابد

با انتخاب مقادیر مثبت برای ولتاژ و جریان مستقیم ، ومقادیر منفی برای ولتاژ و جریان معکوس ، می‌توانیم منحنیهای مستقیم و معکوس را روی یک تک نمودار رسم کنیم. در این نمودار کشش دیود را جمعبندی می‌کند و بیان می‌دارد که به ازای هر مقدار ولتاژ  دیود چه جریانی از دیود می‌گذرد

3ـ6 دیود ایده آل

تقریب دیود ایده آل تمام جزئیات را جز استخوان بندی عملکرد دیود کنار می‌گذارد . عمل دیود چیست؟ در جهت مستقیم به خوبی هدایت می‌کند و هدایت آن در جهت معکوس  بسیار ضعیف است. در شرایط ایده آل ، وقتی دیود بایاس مستقیم دارد مانند یک رسانای کامل (ولتاژ صفر) است

به اصطلاح مداری، دیود ایده آل مانند یک کلید خودکار عمل می‌کند. وقتی جریان مثبت در جهت پیکان دیود برقرار باشد کلید بسته است . اگر جریان مثبت بخواهد در جهت مخالف بگذرد، کلید باز است. این ساده ترین مدل است

علیرغم اینکه تقریب دیود ایده آل در ابتدا افراطی به نظر می‌رسد ، ولی در بیشتر مدارهای دیودی پاسخهای مناسبی می‌دهد . مواقعی پیش می‌آید که این تقریب کارایی ندارد، به این دلیل ، به تقریب دوم[9] و سوم[10]نیاز داریم . ولی دیود ایده آل برای تحلیل مقدماتی مدارهای دیودی تقریب بسیار خوبی است

3ـ7 ظرفیت دیود

[1] winkler

[2] Gilosake

[3] Tanard

[4] Dopping

[5] Negative

[6] Positive

[7] Martin Hartley Jonws،

روشهای الکترونیک از تئوری تا عملی، بهزاد رضوی و همایون نیکوکار، انتشارات باستان،5،

[8] Deplition  Region

[9] Albert Paul Malvino  ،

اصول الکترونیک را، دکتر مهدی حسن کاظمینی،‌مرکز دانشگاهی ، تهران ، 1369 ، ص

[10] همان مأخذ ، ص

 

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید