فرمت فایل: پاورپوینت - ppt  

کتاب سبز - قابل ویرایش ) 

تعداد اسلاید : 32
اصول و مبانی حسگرهای پایه Basic Sensors and Principles رئوس مطالب 1- اندازه‌گیری جابجایی (Displacement Measurements) - حسگرهای مقاومتی، القایی، خازنی - حسگرهای پیزوالکتریک 2- اندازه‌گیری حرارت - حسگرهای ترموکوپل، ترمیستور، و فیبرنوری - حرارت سنجی تشعشعی 3- اندازه‌گیری نوری - منابع نور، هندسه و فیبرنوری - فیلترهای نوری، حسگرهای تشعشعی اندازه‌گیری جابجایی مبدل یا ترانسدیوسر: تبدیل انرژی از نوعی به نوعی دیگر حسگر: مبدل کمیات فیزیکی به الکتریکی محرک (Actuator): مبدل سیگنال الکتریکی به خروجی فیزیکی اندازه‌گیری جابجایی اندازه‌گیری اندازه، شکل، و موقعیت اندام‌های داخلی و بافت‌ها پارامترهای فوق تعیین کننده عملکرد نرمال و غیرنرمال اندام بکارگیری حسگرها در دو حالت مستقیم و غیرمستقیم - مستقیم: قطرسنجی رگهای خونی، تغییرات حجم و شکل حفره‌های قلبی - غیرمستقیم: حرکت‌سنجی مایعات در دریچه‌های قلب (میکروفون عبوری از دیافراگم برای آشکارسازی حرکت قلب و سوفل قلبی) انواع حسگرهای جابجایی: مقاومتی، القایی، خازنی، و پیزوالکتریک حسگرهای مقاومتی 1- پتانسیومترها سه نوع پرکاربردتر: نوع تحریک: DC یا AC خروجی: تا 0.01% خطی کرنش سنج‌ها (Strain Gages) کشیده‌شدن سیم: تغییر قطر، طول، و مقاومت‌ویژه (تغییر در ساختار پنجره‌ای ماده) اندازه‌گیری جابجایی‌های بی‌نهایت کوچک (در حد نانومتر) با کرنش سنج‌ها برای یک سیم مقاومتی: برقراری ارتباط بین تغییر طول و قطر با نسبت پواسن μ - تغییر طول اثر بعد و تغییر مقاومت ویژه اثر پیزومقاومتی عامل Gage بصورت زیر تعریف می‌شود: G برای نیمه‌هادی‌ها بیشتر از فلزات، بعلت غالب بودن اثر پیزو مقاومتی طبقه‌بندی بدو گروه محدودشده و محدود نشده تبدیل فشارخون به سیگنال الکتریکی پل کرنش سنج دارای جبران حرارتی و سیگنال بزرگتر بخاطر SG های بیشتر در SG های مدارمجتمع، نیمه‌هادی بستر بعنوان دیافراگم SG های مدارمجتمع دارای حساسیت بالا و جبران حرارتی بسیارخوب کاربرد کرنش سنج‌ها: 1- فشارسنج 2- حجم سنج (سیستم گردش خون و تنفس) مدارهای پل: پل وتستون، ایده‌آل برای اندازه‌گیری تغییرات کوچک مقاومتی، در حال تعادل اگر بافرض برابری تمام مقاومتهای پل باندازه R0، و R0 << R1؛ با ازدیاد R1 و R3 باندازه ΔR و کاهش R2 و R3 بهمین اندازه، آنگاه مقاومت Ry و Rx جهت تغییر مقاومت اولیه بازوها؛ مقدار Rx 10 برابر بزرگتر از مقاومت پل جهت کاهش اثر بارگذاری حسگرهای القایی اندوکتانس جهت اندازه‌گیری جابجایی - μ ضریب نفوذپذیری مغناطیسی، G ضریب هندسی شکل، n تعداد دور سیم‌پیچ امکان تشخیص جابجایی با تغییر A، x، و εr با جابجایی صفحات باندازه Δx، حساسیت k برابر است با مثال: میکروفون خازنی در حالت ایستا یا ماندگار برای x = x0 آنگاه v1 = E برای جابجایی Δx: کاربردها: 1- بالیستوگرافی: سنجش حرکت ششها در تنفس، و عملکرد قلب 2- سنجش فشار بین پا و کفش 3- سنجش میزان زخم بستر حسگرهای پیزوالکتریک: اندازه‌گیری صداهای قلبی مواد پیزوالکتریک؛ تولید پتانسیل الکتریکی تحت فشارمکانیکی و تغییر شکل مکانیکی با اعمال پتانسیل الکتریکی اگر مقاومت نشتی کریستال پیزو بینهایت فرض شود: f نیروی مکانیکی و k ثابت پیزوالکتریک برحسب کولن بر نیوتن اگر کریستال پیزو یک خازن صفحه‌ای فرض شود: مقدار k وابسته به جنس کریستال ( 2.3 پیکوکولن بر نیوتن برای کوارتز تا 140 برای باریم تیتان) حسگر پیزو با سطح cm2 1، و ضخامت mm 1، با نیروی 10 گرمی؛ ولتاژ mv 2.3 تا mv 14 برای کوارتز و باریم تیتان با توجه به شکل: اندازه‌گيري حرارت حرارت بدن حاوي اطلاعات مهم فيزيولوژيك افت حرارت شصت پا نشانه ايجاد شوك افزايش حرارت نشانه ايجاد عفونت كاهش حرارت در بيهوشي (بدليل كاهش فعاليت متابوليك و گردش خون) انكيباتور جهت پايداري حرارتي بدن نوزادان (Infants) حرارت مفاصل نشانه ورم و آرتروز انواع روشهاي اندازه‌گيري حرارت: ترموكوپل و ترميستور تشعشع (Radiation Thermometry) فيبر نوري و پيوند PN (mv/◦C 2) توان يا حساسيت الكتروحرارتي؛ ضريب Seebeck ازدياد α با حرارت، بين 6/5 تا μv/◦C 80 براي ترموكوپل‌هاي مختلف اتصال سري ترموكوپل‌ها بنام ترموپيل جهت افزايش دقت مزيت ترموكوپل‌ها: 1- پاسخ زماني سريع (ms 1 << τ) 2- اندازه كوچك (μm 12 < d) 3- سادگي ساخت و پايداري طولاني معايب: 1- ولتاژ خروجي كوچك 2- حساسيت پايين 3- نياز به حرارت مرجع كاربرد: 1- سوند (كاتتر) 2- سوزنهاي زيرپوستي ويژگيهاي ترميستور: 1- اندازه كوچك (mm 0/5 < d) 2- حساسيت حرارتي بالا (/◦C 5-% تا 3-%) 3- طول عمر بالا (0/2± مقدار نامي در يك سال) رابطه مقاومت ترميستور با درجه حرارت به كلوين: T حرارت به كلوين، β ثابت ماده ترميستور به كلوين، T0 حرارت استاندارد مرجع به كلوين - تغيير جزيي β با حرارت، در كاربردهاي پزشكي با حرارت بين ◦C 20-10 مجاز ضريب حرارتي α غيرخطي، استفاده از مدار پل جهت خطي‌سازي انواع مهره‌اي، چيپ، ميله‌اي، واشر؛ نوع مهره‌اي با حفاظ شيشه بيشترين كاربرد در نوك سوند حرارت‌سنجي تشعشعي ارتباط بين حرارت سطحي و توان تشعشعي شئي؛ امكان سنجش دما بدون تماس فيزيكي تكنيك اندازه‌گيري حرارت سطحي پوست با حساسيت خوب (Thermography) استفاده از حرارت‌نگاري در تشخيص بهنگام سرطان پستان استفاده از حرارت‌نگاري در تعيين محل و گستردگي آرتروز استفاده از حرارت‌نگاري در سنجش عمق تخريب بافت ناشي از يخ‌زدگي يا سوختگي آشكارسازي آسيب‌هاي جانبي گردش خون (لختگي وريدي، انسداد شريان كاروتيدي) ساطع‌شدن توان الكترومغناطيسي از بدن بالاي صفرمطلق، شدت تشعشع وابسته به حرارت و خواص فيزيكي در دماي اطاق، طيف تشعشع در نواحي دور و خيلي دور مادون‌قرمز شار تشعشعي طبق قانون پلانك: - T حرارت جسم سياه به كلوين، ε ضريب انتشار (واحد براي جسم سياه) قانون وين براي طول موج بيشينه‌كننده شار تشعشعي: مقدار توان تشعشع كل، Wt، از سطح زير منحني، Wλ، بدست مي‌آيد. اين سطح به قانون استفان-بولتزمن معروف است. ثابت استفان-بولتزمن كاربرد: اندازه‌گيري دماي بافت در حضور ميدانهاي مغناطيسي‌شديد جهت درمان سرطان اندازه‌گيري نوري: كاربرد وسيع در حوزه تشخيص طبي و آزمايشگاههاي پاتولوژي اندازه‌گيري اشباع اكسيژن هموگلوبين و خروجي قلب با كاتتر در جراحي قلب منابع تشعشع: لامپ‌هاي تنگستن - فيلامان سيم‌پيچ‌شده جهت افزايش راندمان و ضريب انتشار لامپ ليزر Light Amplification by Stimulated Emission Radiation صيقل دادن يك طرف پيوند PN از جنس GaAs بعنوان آينه تشكيل حفره‌هاي تشديد نوري با اين آينه‌هاي جزيي كاربرد: 1- ليزر آرگون با طول موج nm 515 جهت انعقاد مويرگهاي خوني چشم ديابتي‌ها 2- جهت درمان عارضه‌هاي پوستي 3- برداشت پلاك‌هاي رسوب‌شده در رگهاي خوني هندسه نور و فيبرنوري: هندسه نور عوامل موثر در بهبود انتقال توان بين منبع نور و آشكارساز (لنزهاي نوري) وظيفه موازي‌سازي پرتوهاي نور (Collimating) بعهده اولين لنز پایان

قسمتی از متن بالا پروژه میباشد که به صورت نمونه ، بعد از پرداخت آنلاین در جزوه باز آنی فایل را دانلود نمایید .

  

 « پرداخت آنلاین و دانلود در قسمت پایین »