فرمت ورد:دانلود پروژه رشته برق درباره اهميت کاربرد سنسور و انواع آن – قسمت سوم

دانلود پایان نامه

سنسورهاي نوري

سنسورهاي نوري با سافتاده از نور و قطعات الكترونيكي كاركرده و از نور قرمز و با مادون قرمز بهره مي جويند . منبع توليد نرو قرمز و يا مادون قرمز ، ديودهاي نوري (‌LEDS) مي باشد اين ديودها ارزان ،مقاوم و داراي طول عمر زيادي بوده و مي توان نور آنها را به راحتي مدوله نمود . در گيرنده از فتوديود و يا فتوترانزيستور بهره گیری مي‌گردد نور قرمز از اين جهت مناسب مي باشد كه اولاً قابل رويت بوده و مي توان با چشم محور انتشار آنرا تنظيم نمود . و دوماً اينكه نور قرمز براحتي در فيبرهاي نوري قابل انتقال مي باشد و ضريب ميرايي در فيبرنوري براي طول موج نور قرمز كمتر مي باشد .

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

نور مادون قرمز قابل رويت نمي باشد و در مواردي بهره گیری مي گردد كه به توان بالاي نوري جهت مسافت هاي طولاني احتياج باشد همچنين تأثير اختلالات نوري محيط اطراف برروي نور مادون قرمز كمتر مي باشد .

در هر نوع از سنسورها از يك واحد الكترونيكي جهت مدوله كردن نور بهره گیری مي گردد تا نور محيط اختلالي در كار سنسور به وجودنياورد . گيرنده نوري برروي فركانس مدولاسيون تنظيم شده تا فقط نور مدوله شده را دريافت نمايد . در سنسورهاي نوري يك مسيره از سيستم ذكر شده جهت از بين بردن تأثير نورهاي ديگر بهره گیری نگرديده .بلكه از فيلتر ميان گذر ( Bandpass) بهره گیری شده می باشد همچنين اگر فيلترهاي نوري كه بتوانند اثر نور آفتاب ، را خنثي نمايند بهره گیری گردد ضريب اطمينان سنسورهاي نوري بالا مي رود در شكل 1-6 ساختمان داخلي يك سنسور نوري نشان داده شده می باشد .

مثالي جهت سنسورهاي نوري

  • فرستنده سنسورهاي نوري بدون بهره گیری از فيبر نوري
  • ديود نوري از جنس GaAlAS
  • طول موج 880 نانومتر ( غير قابل رويت )
    • فرستنده سنسورهاي نوري با بهره گیری از فيبر نوري

– ديود نوري از جنس GaAlAS

   – طول موج 660 نانومتر ( ‌نور قابل رويت )

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

* گيرنده

– فتو ترانزيستور از جنس سيليسيوم

سنسورهاي نوري را مي توان به دو دسته تقسيم نمود :

  • سنسورهاي نوري يك مسيره ( بدون بازتاب )
  • سنسورهاي نوري انعكاسي

هر كدام از سنسورهاي بالا مي توانند به دو طريق فعال گردند :

1)فعال شدن توسط نور

در اين سنسور خروجي هنگامي وجود خواهد داشت كه مانع از مسير نور كنار رفته ونور توسط گيرنده دريافت گردد . به همين جهت به حالت عادي باز و يا Normally Open معروف مي باشند بنابراين در سنسورهاي نوري يك مسيره مادامي كه جسمي در مسير نور فرستاده شده قرار گرفته می باشد مانع از رسيدن آن به گيرنده گرديده و خروجي سنسور قطع مي باشد .

2) وصل توسط تاريكي

اين نوع سنسور برعكس حالت قبلي اقدام كرده و با قطع شدن اشعة نور توسط يك مانع ، خروجي فعال مي گردد به همين جهت به حالت عادي بسته و با Normally Closed معروف مي باشند .

1-6- ساختمان سنسور نوري

يك سنسور نوري از دو قسمت اصلي تشكيل شده می باشد ،1- فرستنده 2- گيرنده

البته با در نظر داشتن انواع مختلف سنسورها مي توان اجزاي ديگري مانند هدايت كننده نور و يا منعكس كننده و امثالهم را هم به آن اضافه نمود .

فرستند و گيرنده مي توانند در يك واحد متمركز باشند ، كه در اينصورت به‌ سنسورهاي نوري انعكاسي معروف مي باشند . يا در دو واحد مجزا بوده كه بعنوان سنسورهاي نوري يك مسيره شناخته مي شوند . در فرستنده يك منبع توليد نور جهت نور قرمز و يا مادون قرمز قرار دارد كه بر طبق قوانين اپتيك در يك خط راست نور را ساطع كرده و در گيرنده نور دريافتي فيلتر شده و سپس توسط مدارهاي الكترونيكي تحليل مي گردد .

در داخل بدنه سنسورها لاية‌ايزولاسيون وجود داشته و قطعات الكترونيكي داخل آن توسط پوشش پلاستيكي مذاب محافظت گرديده اند . در انتها سنسور پناسيومتر قابل تنظيم جهت تغيير حساسيت سنسور هست همچنين يك لامپ LED در روي سنسور وجود داشته كه در حالت فعال بودن سنسور روشن مي گردد.

سنسورهاي نوري حساس به عواملي مانند گرد وغبار ، روغن و كثيف بودن محيط كاري بوده ودر اينگونه شرايط كار آن مختلف مي گردد براي مثال در سنسورهاي يك مسيره كه نور ساطع شده ، فاصلة‌بين فرستنده و گيرنده را طي مي نمايد بر اثر گرد و غبار و يا عوامل ديگر امكان دارد كه نور فرستاده شده به گيرنده نرسيده و سنوسر اين اختلال را بعنوان وجود يك جسم تفسير نمايد و يا در صورت كثيف شدن لنز فرستنده توان نور فرستاده شده ضعيف گرديده و براي مثال در سنسورهاي انعكاسي نور برگشتي ديگر انرژي لازم جهت تحليل در گيرنده را نخواهد داشت .

براي سنسورهاي نوري ضريب كاري تعريف شده كه اين ضريب با كلمه β ( بتا ) نمايش داده شده و برابر خارج قسمت توان نور دريافتي يك سنسور ( PE) به حداقل توان نور دريافتي كه باعث قطع ووصل سنسور مي گردد ( PS) تعريف شده می باشد .

‌اگر دو مقدار Ps , PE برابر باشند . در اينصورت مقدار بتا برابر1 خواهد بود و در اينصورت رزرو كاري براي سنسور وجود ندارد و اگر بتا برابر 1.5 باشد ، در اينصورت 50% رزرو كاري موجود مي باشد اين ضريب بسته به فاصلة فرستنده و گيرنده در سنسورهاي نوري يك مسيره و با فاصله فرستنده از منشور منعكس كننده در سنسورهاي نوري انعكاسي و با فاصله فرستنده از جسم مورد نظر در سنسورهايي كه بر اساس نور انعكاسي از سطح اجسام كاركرده مي باشد كه اين فاصله با s‌نمايش داده مي گردد نمودار ارتباط β با S سنسور هاي نوري مختلف با همديگر تفاوت داشته و منحني آنها در شكلهاي 3-6 الي 5-6 نشان داده شده می باشد .

هر قدر محيط كاري نامناسبتر باشد ، مي بايستي ضريب كاري نيز بزرگتر در نظر گرفته گردد .براي هر سنسور از طرف كارخانه سازنده منحني كاري آن نيز داده مي گردد و براي هر فاصله مي بايستي از روي نمودار ضريب كاري مربوطه را انتخاب نمود جهت وارت کردن شرايط نامساعد كاري ضريب بعنوان ضريب انتقال در نظر گرفته مي گردد كه مفهوم اين ضريب بدين صورت مي باشد :

نشان دهنده اينست كه محيط كاري كاملاً مساعد و بدون آلودگي مي باشد و نشانگر اين مي باشد كه يك دهم توان نوري سنسور به گيرنده مي رسد و به همين جهت مي بايستي بتا بزرگتر از 10 انتخاب گردد .

اگر منحني در دسترس نباشد مي بايستي اين نمودار را توسط آزمايش بدست آورد وجود يك لامپ چشمك زن در روي سنسور جهت اعلام وضعيت ضريب كاري مطلوب خواهد بود .در صورت آلودگي بيش از حد سنسور و پايين رفتن اين ضريب لامپ روشن خواهد گردید همچنين اين لامپ مي تواند در صورت كثيف شدن سنسور به مرور زمان شخص را متوجه كثيف بودن سنسور بنمايد . روشن شدن اين لامپ اعلام مي تواند علل ديگري بغير از شرايط نامساعد كار داشته باشد

براي مثال :

  • فاصله گيرنده و فرستنده از همديگر خيلي دور باشد
  • تنظيم ناصحيح سنسور
  • ضعيف شدن ديود نوري فرستنده
  • شكستگي در فيبر نوري انتقال اشعه نور

2-6- انواع سنسورهاي نوري

در نمودار شكل 6-6 انواع سنسور ها نمايش داده شده می باشد

Optical Proximity Sensors
Diffuse   Through – beam sensors
Designs

With

Fibre –optica cable

Retro

Reflective

Sensors

Design

With

برای دانلود فایل ورد متن کامل اینجا کلیک کنید

Fibre-optic cable

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید