پایان نامه بررسی و ساخت انواع سنسورها و سنسورپارک

اختصاصی از فی دوو پایان نامه بررسی و ساخت انواع سنسورها و سنسورپارک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فایل : word

قابل ویرایش و آماده چاپ

تعداد صفحه :110

            فهرست

مقدمه ....................................................................................................................................7

فصل 1 : سنسور چیست ؟................................................................................................... 8

فصل 2 : تکنیک های تولید سنسور.......................................................................................11

فصل 3 : سنسور سیلیکانی ...................................................................................................13

3_1 : خواص سیلیکان ..................................................................................................15-13

3_2 : مراحل تولید در تکنولوژی سیلیکان.....................................................................16-15

3_3 : سنسور درجه حرارت ................................................................................................17

3_4 : سنسور درجه حرارت مقاومتی ....................................................................................17

3_5 : سنسور حرارت اینترفیس ............................................................................................19

3_6 : سنسورهای حرارتی دیگر و کاربرد آنها.......................................................................20

3_7 : سنسورهای فشار..........................................................................................................21

3-8 : اثر پیزو مقاومتی ..........................................................................................................22

3-9 : سنسورهای فشار پیزو مقاومتی ...................................................................................23

3_10 : اصول سنسورهای فشار جدید...................................................................................25

3_11 : سنسورهای نوری ......................................................................................................26

3_12 : مقاومت های نوری ..................................................................................................27

3_13 : دیودهای نوری و ترانزیستورهای نوری....................................................................28

3-14 : سنسورهای میدان مغناطیسی .....................................................................................30

فصل 4 : مولدهای هال و مقاومتهای مغناطیسی......................................................................31

4_1 : کاربردهای ممکن سنسورهای میدان مغناطیسی............................................................32

فصل 5 : سنسورهای میکرومکانیکی ......................................................................................34

5-1 : سنسورهای شتاب / ارتعاش ........................................................................................35

5_2 : سنسورهای میکروپل ...................................................................................................37

فصل 6 : سنسورهای فیبر نوری ............................................................................................39

6_1 : ساختمان فیبر ها .........................................................................................................40

6_2 : سنسورهای چند حالته ................................................................................................41

6_3 : سنسورهای تک حالته .................................................................................................44

6_4 : سنسورهای فیبر نوری توزیع شده ..............................................................................46

فصل 7 : سنسورهای شیمیایی ..............................................................................................52

7_1 : بیو سنسورها ................................................................................................................56

7_2 : سنسورهای رطوبت .....................................................................................................58

فصل 8 : سنسورهای رایج و کاربرد آن .................................................................................60

8_1 : سنسورهای خازنی .......................................................................................................60

فصل 9 : سنسور ویگاند..........................................................................................................62

فصل 10 : سنسورهای تشدیدی..............................................................................................66

10_1 : سنسورهای تشدیدی کوارتز.......................................................................................67

10_2 : سنسورهای موج صوتی سطحی ................................................................................69

فصل 11 : سنسورهای مافوق صوت ......................................................................................71

فصل 12 : سنسور پارک .........................................................................................................79

12-1: پتاسیومترها .................................................................................................................79

12-2 : خطی بودن پتاسیومترها .............................................................................................80

12-3 : ریزولوشن پتاسیومترها .............................................................................................82.

12-4 : مسائل نویزالکتریکی در پتاسیومترها..........................................................................84

12-5 : ترانسدیوسرهای جابه جایی القایی ...........................................................................85

12-6 : ترانسدیوسرهای رلوکتانس متغیر................................................................................85

12-7 : ترانسفورمورهای تزویج متغیر: LDTوLVDT ......................................................89

12-8 : ترانسدیوسرهای تغییرمکان جریان ادی..................................................................... 94

12-9 : ترانسدیوسرهای تغییرمکان خازنی .......................................................................... 96

12-10 : رفتارخطی ترانسدیوسرهای تغییرمکان خازنی ....................................................... 99

12-11: سنسورهای حرکت ازنوع نوری .............................................................................100

12-12 : ترانسدیوسرهای تغییرمکان اولتراسوند ..................................................................101

12-13 : سنسورهای پرآب هال سرعت چرخش وسیتم های بازدارنده

(کمک های پارکینگ ) .......................................................................................................104

12-14 : سیستم های اندازه گیری تغییرمکان اثرهال ...........................................................105

12-15 : سنسوردوبل پارک ................................................................................................106

12-16 : آی سی 555 درمواد ترانسمیتر..............................................................................107

مقدمه:

امروز وابستگی علوم کامپیوتر، مکانیک و الکترونیک نسبت به هم زیاد شده‌اند و هر مهندس و با محقق نیاز به فراگیری آن‌ها دارد، و لذا چون فراگیری هر سه آنها شکل به نظر می‌رسد حداقل باید یکی از آن‌ها را کاملاً آموخت و از مابقی اطلاعاتی در حد توان فرا گرفت. اینجانب که در رشته مهندسی مکانیک سیالات تحصیل می‌کنم، اهمیت فراگیری علوم مختلف را هر روز بیشتر حس می‌کنم و تصمیم گرفتم به غیر از رشته تحصیلی خود سایر علوم مرتبط با خودرو را محک بزنم. می‌دانیم که سال‌هاست علوم کامپیوتر و الکترونیک با ظهور میکروچیپ‌ها پیشرفت قابل ملاحظه‌ای کرده‌اند و این پیشرفت دامنگیر صنعت خودرو نیز شده است، زیرا امروزه مردم نیاز به آسایش، ایمنی، عملکرد بالا از خودرو خود توقع دارند. از نشانه‌های ظهور الکترونیک و کامپیوتر در خودرو پیدایش سنسورها در انواع مختلف، و سیستم‌های اداره موتور و سایرتجهیزات متعلقه می باشد. این تجهیزات روز و به روز تعدادشان بیشتر و وابستگی علم مکانیک به آن ها بشتر می‌شود. در ادامه سعی دارم نگاهی به تولید وسنسورهای موجود در بازار بیاندازیم و زمینه را برای ساخت یک سنسور پارک مهیا کنم، تا از ابزارهای موجود حداکثر بهره‌ را برده وعملکرد مطلوب ارائه داد.

دانلود مقاله سنسور

اختصاصی از فی دوو دانلود مقاله سنسور دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

سنسورهای کاربردی در خودروها
در خودرو سنسورها بعنوان جاسوسهائی عمل میکنند که دایما وضعیت خودرو را حس میکنند و به ecu خبر میدهند و ecu نیز براساس خبرهای دریافتی از وضعیت موتور دستورهایی به مامورهای خود که همان عملگرها acture هستند میفرستد تا آنها براساس دستور دریافتی کارکرد خود را تنظیم کنند.

سنسور و نحوه کار آنها
سنسور در فارسی به معنی حسگر میباشد. یعنی قطعه ایی که بنا بر طراحی و نحوه ساخت خود میتواند اطاعات مختلفی را به صورت مورد نظر ارسال کند حال این ارسال اطلاعات میواند به صورت آنالوگ و یا دیجتال باشد.
نحوه کار سنسور تا قبل از استفاده رایج نیمه رسانا ها ساده و بر مبنای آنالوگ استوار بود و قالب اطلاعات را به صورت های ابتدایی ارسال میکردند اما امروز به استفاده چشمگیر از نیمه رسانا ها و مدارات مجتمع سنسور ها توانایی ارسال کردن و دهش دقیق داده را در کنار طول عمر و قیمت مناسب دارا هستند.
برای شروع یک دسته بندی کلی بر اساس نحوه عملکرد سنسور انجام می دهیم:
سنسور های آنالوگ:
اغلب این سنسور ها به مانند یک میکرو سویچ عمل میکنند و با طراحی خاص و استفاده از عواملی مانند حرکت های مکانیکی در ناحیه مورد نظر یا بود.نبود فشار , یا حتی تغییر چشمگیر حوزه مغناطیس و یا انبساط و انقباض فرامین لازمه را به بخش مورد نظر ارسال میکنند. از ساده ترین این سنسور ها میتوان به سنسور فشار روغن اشاره کرد که تنها توانایی بیان کردن وجود داشتن یا نداشتن فشار روغن را دارا بود و تونایی نمایش مقدار فشا را ندارد( اگر لامپ روشن باشد فشار وجود ندارد و اگر خاموش باشد فشار وجود دارد)
سنسور های دیجیتال:
مهمترین مشخصه این سنسور داشتن دامنه وسیع اطلاعات در خروجی میباشد به این گونه که در نوع آنالوگ در قالب موارد دو حالت داشتیم(روشن بودن یا خاموش بودن چراغ) اما در سنسور های دیجیتال تغییرات در دامنه زمانی مورد نظر میباشد(به عنوان مثال رلوکتور ).
سنسور اصولا یک مبدل انرژی است. یعنی قطعه ای است که نوعی از انرژی را به نوع دیگر بتواند تبدیل کند ولی اکثر سنسورها انواع مختلف انرژی مانند گرمایی-مکانیکی-شیمیایی و ... را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند.
بنابراین در اکثر سنسورها ورودی انرژی است که میخواهیم اندازه گیری شود و در خروجی یک سیگنال الکتریکی متناسب با انرژی ورودی داریم.منظور از سیگنال الکتریکی جریان یا ولتاژ است.
تکنولوژی های متفاوتی برای ساخت سنسورها استفاده می شود ولی با توجه به پیشرفت صنعت نیمه هادی امروزه بسیاری از سنسورها با استفاده از قطعات نیمه هادی ساخته می شوند. اصولا خروجی اکثر سنسورها یک سیگنال پیوسته (همه مقدار) دارد که ما آنها را سنسور آنالوگ میشناسیسم. اما برای آنکه خواندن اطلاعات خروجی سنسورها توسط سیستمهای دیجیتال (مانند انواع پروسسورها از جمله ای سی یو) راحت تر انجام شود از مدارهای واسطی برای تبدیل خروجی آنالوگ به دیجیتال یا انجام مدولاسیونهای خاص (مانند مدولاسیون فرکانس یا عرض پالس) استفاده میشود.
همانطور که گفته شد ورودی سنسور یک نوع انرژی است. بر همین اساس سنسورها را میتوان به گونه های زیر تقسیم کرد:
۱- آکوستیک:اندازه گیری سرعت. دامنه. فاز. پلاریزاسیون و قطبش امواج صوتی
۲- بیولوژیک: اندازه گیری چگالی و اجزای جرمهای زیستی
۳- الکتریکی: اندازه گیری جریان. بار. پتانسل. میدان الکتریک. رسانایی
۴- مغناطیسی: اندازه گیری میدان و فلوی مغناطیسی
۵- مکانیکی:اندازه گیری مکان. سرعت. شتاب. نیرو. استرس. فشار. استرین. چگالی. اندازه حرکت. سرعت شارش.
۶- نوری: اندازه گیری سرعت. دامنه. فاز. پلاریزاسیون و قطبش امواج الکترومغناطیس
۷- تشعشعی: اندازه گیری نوع تشعشع. شدت. انرژی
۸- حرارتی: اندازه گیری دما. گرمای ویژه. شارش گرما
۹- شیمیایی: اندازه گیری نوع و چگالی مواد شیمیایی
برخی از سنسورهایی که در خودرو استفاده می شوند عبارتند از : 1- سنسور دریچه گاز 2- سنسور فشار هوای ورودی 3- سنسور دمای هوای ورودی 4- سنسور ضربه 5- سنسور اکسیژن 6- سنسور دمای بنزین 7- سنسور سرعت خودرو 8- سنسور دور موتور 9- سنسور موقعیت میل سوپاپ 10- سنسور دمای آب
انواع سنسور
سنسوردور موتور
سنسور دور موتوربر روی پوسته کلاچ قرار گرفته است. این سنسور دور موتور وموقعیت میل لنگ را معین مینماید.
اطلاعات این سنسور توسط Ecu برای محاسبه پارامترهای گوناگونی مورد استفاده قرار میگیرد مانند پاشش سوخت زمان جرقه زنی وغیره.
سنسور دمای هوای ورودی(مت سنسور(
این سنسور در فضای موجود زیر منی فولد هوای ورودی واقع شده است.یک سنسور از نوعntc (ضریب حرارتی منفی)که محدوده کارکرد آن بین 40-درجه تا 150 درجه است.
برای اندازه گیری دمای هوای ورودی به موتور مورد استفاده قرار میگیرد .
سنسور فشار هوای ورودیmap (سنسور)
این سنسور بر روی منی فولد واقع شده است. این سنسور از نوع پیزو الکتریک بوده وبه یک ولتاز تغذیه 5ولتی Dc نیاز دارد. این سنسور یک ولتاز آنالوگ متناسب با فشار هوای داخل منی فولد تولید کرده و سپس آن را با ولتاز مرجع مقایسه مینماید . وقتی اطلاعات مربوط به فشار هوای ورودی با اطلاعات مربوط به دور موتور ترکیب میشود میتواند تعیین کننده بار موتور شود
این سنسور برای ولتاز تغذیه اسمی 5ولتی Dc طراحی شده است. هر گونه تغییری در ولتاز تغذیه سبب نغییر متناسب با آن در ولتاز خروجی و بروز اشکال در سیستم میشود.
پتانسومتر دریچه گاز
پتانسیومتر دریچه گاز بر روی محفظه دریچه گاز قرار گرفته است و وظیفه آن این است که وضعیت دریچه گاز را به ولتازی متناسب با موقعیت دریچه گاز که توسط Ecu مورد استفاده قرار می گیرد تبدیل نماید.
سنسور سرعت خودرو
این سنسور بر روی کابل کیلومتر شمار نصب گردیده است ویک سیگنال با فرکانسی مناسب با سرعت شفت خروجی گیربکس تولید می نماید.
سوئیچ اینرسی
سوئیچ اینرسی بر روی قسمت خاصی در خودرو که کمترین ارتعاشات را دارد واقع شده است. این سوئیچ در حالت عادی بسته است و هنگام وارد شدن نیروی شدید نا گهانی مانند ضربه تصادف باز شده و باعث قطع شدن مدار پمپ بنزین و سایر مدار های اصلی میگردد.
با فشار دادن در پوش لا ستیکی سوئیچ به حالت اولیه باز میگردد.
در خودروی 206 این سوئیچ حذف شده و به قطعه الکتریکی پیشرفته تر تبدیل شده است.
سنسور فشار روغن
این سنسور در مسیر روغن موتور قرار دارد ودر صورت کاهش فشار روغن در مسیر فعال شده و با عث روشن شدن چراغ اخطار روغن در صفحه نشان دهنده ها میشود.

منبع:
www.blogfamechanik.com

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  11  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

روبات با سنسور اولتراسونیک و AVR

اختصاصی از فی دوو روبات با سنسور اولتراسونیک و AVR دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پروژه ارایه شده یک روبات با استفاده از میکرو avr و سنسور اولترسونیک می باشد .

پروژه می تواند به دانشجویانی که در حال انجام پروژه های روباتیک هستند کمک شایانی بدهد .

دانلود برنامه متلب شبکه سنسور (حسگر) بیسیم زیر آب (UWSAN)

اختصاصی از فی دوو دانلود برنامه متلب شبکه سنسور (حسگر) بیسیم زیر آب (UWSAN) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دانلود برنامه متلب شبکه سنسور (حسگر) بیسیم زیر آب (UWSAN) 

دانلود پایان نامه بررسی سنسورها و ترانسدیوسرها و کنترل صنعتی

اختصاصی از فی دوو دانلود پایان نامه بررسی سنسورها و ترانسدیوسرها و کنترل صنعتی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

بررسی سنسورها و ترانسدیوسرها و کنترل صنعتی

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:365

پروژه پایان تحصیل کارشناسی ناپیوسته

گروه الکترونیک

فهرست مطالب :

فصل 1: کرنش و فشار -----------------------------------------------1

• کرنش مکانیکی-------------------------------------------2
• تداخل سنجی---------------------------------------------9
• روشهای فیبر نوری--------------------------------------13
• گیجهای فشار--------------------------------------------14
• فشار گازی کم-------------------------------------------21
• گیجهای یونیزاسیون--------------------------------------23
• استفاده از ترانسدیوسر-----------------------------------26

فصل 2: موقعیت ، جهت ، فاصله و حرکت---------------------------28

• موقعیت ------------------------------------------------29
• جهت---------------------------------------------------30
• اندازه گیری فاصله – مقیاس وسیع-----------------------39
• فاصله پیموده شده---------------------------------------41
• سیستمهای شتاب سنج----------------------------------50
• دوران------------------------------------------------56

فصل 3: سنسورهای دما و ترانسدیوسرهای حرارتی----------------68

• گرما و دما-------------------------------------------69
• نوار بی متال-----------------------------------------70
• انبساط مایع و گاز ------------------------------------74
• ترموکوپلها-------------------------------------------76
• سنسورهای مقاومت فلزی----------------------------85
• ترمیستورها-----------------------------------------92
• تشخیص انرژی گرمایی تابشی-----------------------99
• آشکارسازهای پایروالکتریک------------------------100
• ترانسدیوسرهای حرارتی----------------------------103
• ترانسدیوسرهای حرارتی به الکتریکی---------------105

فصل 4: جامدات ، مایعات و گازها------------------------------108    

• جرم و حجم----------------------------------------109
• سنسورهای الکترونیک---------------------------110
• آشکارسازهای مجاورتی--------------------------115
• سطح مایعات-------------------------------------130
• سنسورهای جریان مایع---------------------------133
• زمان سنجی--------------------------------------137
• گازها--------------------------------------------141
• ویسکوزیته (گران روی)--------------------------145

فصل 5: فرآیندها---------------------------------------------174

• فرآیندهای صنعتی--------------------------------175
• بررسی رفتارهای کلی فرآیندهای صنعتی----------194
• روشهای عملی تعیین تابع تبدیل فرآیندها-----------206

فصل 6: کنترل کننده ها--------------------------------------220

• کنترل کننده ها-----------------------------------221
• کنترل کننده ها از نظر انرژی محرکه-------------221
• کنترل کننده ها از نظر قانون کنترل---------------222
• اصل کلی ایجاد عملیات در کنترل کننده ها-------236
• کنترل کننده های الکتریکی---------------------237
• کنترل کننده های بادی--------------------------242
• کنترل کننده های هیدرولیکی--------------------261
• انتخاب کنترل کننده ها--------------------------290
• تنظیم کنترل کننده ها---------------------------294
• جبرانسازی در سیستمهای کنترل صنعتی--------307

فصل 7: عناصر نهایی و محرک ها-------------------------319

• شیرها-----------------------------------------321
• محرک ها-------------------------------------329
• تثبیت کننده شیر-------------------------------343
• شیرهای مخصوص----------------------------348
• تقویت کننده ها---------------------------------353
• مراجع----------------------------------------- 358

چکیده :

• کرنش مکانیکی

عبارتهای تنش و کرنش غالباً در موقع استفاده با یکدیگر اشتباه می شوند و بنابراین لازم است در اینجا تعریف روشنی از این در کلمه بیان شود.

کرنش نتیجه تنش است و به صورت تغییر نسبی ابعاد یک شی بیان می شود، بدین معنی که تغیر بعد تقسیم بر بعد اصلی می شود، به گونه ای که به عنوان مثال، از نظر طولی کرنش تغییرات طول تقسیم بر طول اصلی است. این کمیتی است که یک عدد خالص بوده و حاصل تقسیم یک طول بر طول دیگر است و بنابراین دیمانسیون فیزیکی ندارد.

کرنش به روشی مشابه تغییر کمیت تقسیم بر کمیت اصلی را می توان برای اندازه گیری های سطح و یا حجم تعریف کرد به عنوان مثال، کرنش سطح، عبارتست از تغییر سطح تقسیم بر سطح اصلی و کرنش حجم، تغییرات حجم تقسیم بر حجم اصلی است.

در مقابل، تنش، عبارتست از تقسیم مقدار نیرو بر مقدار سطح. همانگونه که درمورد یک سیم و یک میله در تنش کششس و یا فشای ، بهعنوان مثال، تنش کششی عبارت از نیروی وارده تقسیم بر سطحی که نیرو به آن وارد می شود که آن سطح،سطح مقطع سیم و یا میله است. درمورد موادی مانند مایعات و یا گازها، که می توانند در تمام جهات به طور یکنواخت فشرده شوند، تنش کلی نیرو بر واحد سطح است که همان فشار وارده است و کرنش تغییر حجم تقسیم بر حجم اصلی است. عمومی ترین ترانسدیوسرهای کرنش از نوع تنش مکانیکی کششی (Tensile mechanical stress) هستند. اندازه گیری کرنش، اجازه می دهد که مقدار تنش با دانستن مدول الاستیک (Elastic modulus) قابل محاسبه باشد. تعریف هر نوع از ضریب کشسانی کرنش/ تنش است (که دارای واحد تنش است،چون کرنش واحد فیزیکی ندارد) و کاربردی ترین مدول الاستیک ، مدول خطی یانگ ، مدول برشی (پیچش)و مدول بولک (فشار) است.

برای مقادیر کوچک کرنش مقدار کرنش متناسب با تنش است و مدول الاستیک کمیتی است که نسبت کرنش/ تنش را در ناحیه الاستیک، بیان می کند، (قسمتی از نمودار کرنش- تنش که خطی است) به عنوان مثال مدول یانگ نسبت کرنش کششی/ تنش کششی، به طور نمونه برای هر ماده به شکل سیم اندازه گیری می شود (شکل 1-1) روش اندازه گیری کلاسیک، هنوز هم در آزمایشگاه مدارس مورد استفاده قرار می گیرد و درآن از یک زوج سیم بلند استفاده می شود، که یکی از آنها به بار وصل شده و به سیم دیگر یک ورنیه مدرج نصب می شود.

آشکارسازی و تبدیل تنش کششی در برگیرنده اندازه گیری تغییرات خصی کوچک طول یک نمونه است. این به وسیله اثر تغییرات دما، که ایجاد انبساط و یا انقباض می‌کند کامل می شود. برای تغییرات حدود صفر تا 90 درجه سانتیگراد که دمای محیط اطراف ماست، انبساط و انقباض طول در همان حدود اندازه تغییراتی که توسط مقادیر زیادی فشار ایجاد می شود خواهد بود. بنابراین هر سیستمی برای آشکار سازی و اندازه گیری کرنش بایستی به نحوی طراحی شود که اثرات دما بتواند جبران سازی شود.

قوانینی که برای آشکار سازی کرنش خطی و یا سطحی استفاده می شود پیزورزیستیو و پیزو الکتریک نامیده می شوند.

معمول ترین روش اندازه گیری کرنش با استفاده از استرین گیجهای مقاومتی محقق می شود. یکاستریم گیج مقاومتی شامل یک ماده هادی به شکل یک سیم و یا نوار نازک است که به صورتی محکم به مادهای که کرنش

آن بایستی آشکار شود متصل شده است. این ماده ممکن است دیوار یک ساختمان، تیغه یک توربین، قسمتی از یک پل، هر چیزی باشد که درآن تنش اضافی بتواند اغتشاش تهدید کننده ای آشکار کند. محکم کردن ماده مقاومتی معمولاً توسط رزینهای اپوکسی (مانند آرالدیت) انجام میگیرد، چون این مواد بسیار محکم هستند و عایقهای الکتریکی نیز به شمار می روند. سپس نوار استرین گیج به عنوان ییک از بازوهای مدار پلی مقاومتی به مدار وصل می شود (شکل 1-2) این یک مثال در مورد قانون پیزورزیستیو است، چون برای آشکار سازی از تغییر مقاومتی که به دلیل تغییر شکل ساختمان کریستالی ماده حاصل شده است استفاده می شود.

می توان با استفاده از یک استرین گیچ در ثل مقاومتی به طوری که تحت کرنش قرار نگرفته باشد به گونه ای مقایسه ای اثر تغییرات دما را به حداقل رسانید. این اقدام نه تنها به خاطر اینکه ابعاد ماده مورد بررسی در نتیجه تغییرات دما تغیر خواهد کرد بلکه به این دلیل است که خود مقاومت عنصر استرین گیچ نیز تغییر خواهد کرد. با استفاده از دو استرین گیچ یکسان، که یکی از آنها تحت کرنش نباشد، در مدارپل، این تغییرات در مقابل یکدیگر می توانند متعادل شوند و باعث شود تنها تغییرات مربوط به کرنش آشکار شوند. حساسیت این نوع سنجه، که غالباً سنجه پیزورزیستیو نامیده شده، تحت عنوان فاکتور گیج اندازه گیری می شود. این مفهوم به عنوان نسبت تغییرات مقاومت به تغییرات کرنش معرفی می شود و به طور معمول برای سنجه از نوع سیم فلزی در حدود 2 و برای نوع نیمه هادی آن حدود 100 است.

شکل 1-2 استفاده از استرین گیج- (a) شکل فیزیکی یک استرین گیج (b) یک مدار پل اندازه گیری برای استفاده استرین گیج. با استفاده از یک سنجه فعال (تحت کرنش) و یک سنجه غیر فعال (بدون قرار گرفتن تحت کرنش) در یک بازوی پل، چنانچه هر دو گیج به طور یکسان تحت تاثیر دما قرار گیرند، اثرات دما جبران سازی می شود. دو سنجه معمولاً به صورت پهلو به پهلو قرار می گیرند اما تنها یک سنجه به طور محکم به سطح تحت کرنش وصل می شود.

همان گونه که اعداد فاکتور در بالا نشان می دهند تغییر مقاومت یک گیج که با استفاده از المنتهای سیم مرسوم ساخته می شوند (که عمدتاً از جنس سین نیکرن نازک هستند) خیلی کوچک است.

به دلیل اینکه مقاومت یک سیم متناسب به طول آن است، تغییرات نسبی مقاومت با تغییرات نسبی طول خواهد بود، بهطوری که تغییرات کمتر از 1/0% قابل آشکارسازی است. چون مقاومت در مقایسه با مقاومت اتصالات در مدار خیلی کوچک باشد و این امر در موقع اندازه گرفتن مقدار کرنشهای کوچک، اندازه گیری را غیر مطمئن سازد. استفاده از نوار نیمه هادی به جای سیم فلزی اندازه گیری را بسیار آسانتر می کند، چون مقاومت چنین نواری به مقدار قابل توجهی بزرگتر خواهد بود و به دنبال آن، تغییرات مقاومت نیز به میزان قابل توجهی می تواند بزرگتر باشد و باستثنای کاربردهایی که درآنها دمای المنت بالا است (به عنوان مثال، تیغه های توربین گازی)، استرین گیج از نوع نیمه هادی ترجیح داده می شود.بستن و ثابت کردن آن همانند نوع فلزی است و ماده نیمه هادی توسط یک لایه غیر فعال محافظ از آلودگی فضای اطراف به وسیله اکسیداسیون روی است و ماده نیمه هادی توسط یک لایه غیر فعال محافظ از آلودگی فضای اطراف به وسیله اکسیداسیون روی سطح محافظت می شود این نکته بسیا ربا اهمیت است، چون اگر اتمسفر اطراف المنت گیج، لایه اکسید را از بین ببرد. آنگاه قرائتهای گیج تحت تاثیر عوامل شیمیایی قرار خواهند گرفت، درست همانگونه که تحت تاثیر کرنش قرار می گیرند و در نتیجه اندازه گیریها قابل اعتماد نخواهند بود.

استرین گیجهای پیزوالکتریک در مواردی که اندازه گیری در مدت زمان کوتاه انجام می شود و یا اینکه مقادیر آنها سریعاً تغییر می کنند مفید هستند. یک ماده پیزوالکتریک، ماده ای است که وقتی کریستال آن تحت کرنش قرار می گیرد، یونهای آن به صورت غیر متقارن حرکت می کنند، به گونه ای که بین دو صفحه کریستال EMF [1] تولید می شود (شکل 1-3) اگر کریستال به مقدار خیلی زیاد تحت کرنش قرار گیرد، می تواند EMF بسیار زیادی، حتی در حدود چند kV[2] ایجاد کند.

و...

NikoFile