کاربرد فلو سنجها در آلومینای جاجرم FLOWMETERS USE IN JAJARM ALUMINA
خلاصه
دردنیای صنعتی امروزی که هر لحظه علم الکترونیک وصنعت نیمه هادیها روبه پیشرفت می باشد شاهد وارد شدن روز افزون انها در تمام زندگی بشر بوده ومیتوان گفت زندگی بدون استفاده ازانها برای انسان ناممکن شده است . با توجه به پیشرفت علوم کامپیوتر در این دوره ، انجام وکنترل تمام کارها توسط ان به سرعت افزایش یافته و دیگر نیازی به کارطاقت فرسا ونیروی انسانی زیاد ، نمی باشد.
همانطور که در بالا اشاره شد این صنعت خیلی زود درکارخانجات وجایی که نیروی انسانی دران نقش عمده ای را ایفا می کردوارد شده ودنیا را متحول کرد،این تحول بنام اتوماسیون صنعتی ثبت گردید.دراتوماسیون صنعتی شاهد دقت بالا ، افزایش تولید ، سرعت بالا ،کاهش نیروی انسانی ،کیفیت مطلوب ،مشکلات کمتر و رفع سریعتر مشکلات و در نهایت سود اقتصادی بسیار بالا هستیم .
اندازه گیری یکی ازشاخه های مهم درصنعت اتوماسیون بوده که بنام ابزار دقیق درهرکارخانه یا کارگاهی ارائه می شود و بخش دیگر اتوماسیون، کنترل می باشد . علم ابزار دقیق ، اندازه گیری تمام پارامتر های فیزیکی یا شیمیایی یک پروسه صنعتی در هر لحظه و تبدیل این پارامترها به سیگنالهای الکتریکی قابل قبول برای بخش کنترل می باشد .با ورود این سیگنالها از یک طرف و ورود برنامه های فرایندی به فرم نرم افزار از طرف دیگر به بخش کنترل ارائه خروجی مناسب از ان را شاهد هستیم که این خروجی ها به انواع مختلف سیگنالهای الکتریکی برای کنترل پروسه صنعتی ارسال میگردد.. پارامترهای فیزیکی مانند اندازه گیری فشار ، دما ، فلو ، جابجایی ، دانسیته ، ویسکوزیته ، وزن و غیره و پارامترهای شیمیایی اندازه گیری مانند شناخت درصد ترکیبات عناصر یا ملکولهای خاصی(مثل کلر موجود در اب واکسیژن موجود در هوا ودرصد اسیدی وبازی سیالات و.......)در مواد و نقاط مختلف می باشد.
در کارخانه الومینای جاجرم انواع مختلفی از سنسورهای ابزار دقیقی از لحاظ نوع پارامتر مورد اندازه گیری ، رنج اندازه گیری ، کاربرد در مکانهای مختلف ، شرکتهای سازنده ، دقت در اندازه گیری و غیره وجود دارند. عنوان پایان نامه بنده فقط در مورد اندازه گیری فلو در این کارخانه می باشد که این فلو مکن است مربوط به مایعات ،گازها و جامدات باشد . روشهای اندازه گیری فلو بسیار زیاد بوده و فقط از چند روش مذکور در این کارخانه استفاده شده است:
1- فلومتر های مغناطیسی
2- فلومتر های هیدروستاتیک(ونتوری-اوریفیس - پیتوت )
3- فلومتر های توربینی در انواع مختلف .
از این سه روش فقط برای اندازه گیری فلوی سیالات و گازها استفاده می شود وفقط یک روش برای اندازه گیری جامدات عبوری از روی نوار نقاله ها به صورت سیستم توزین می باشد.
این پایان نامه شامل سه بخش اصلی می باشد که در زیر به تفسیر تک تک انها می پردازیم:
بخش اول: شامل توضیحات مختصری در باره سه بخش کارخانه الومینا ( قرمز – سفید- جانبی) بوده و در ضمن تمام واحدهای مر بوط به هر بخش را از لحاظ کارکرد وکاربرد فلو سنج ها در ان تشریح می کنم .
بخش دوم: بعلت کثرت استفاده از فلومتر مغناطیسی در این کارخانه فقط به توضیح و تفسیر کامل این تجهیز پرداخته و در این اصول کار- ساختار- کاربردها- مزیتها - معایب می پر دازیم.
بخش سوم :در بخش سوم این پایان نامه نیز به دلیل بالا تشریح کامل فلومتر های هیدروستاتیکی را در نظر گرفته و با ارائه قانون برنولی واستفاده از ان در این فلومتر به تشریح تک تک فلومتر ها ی اوریفیس ونتوری وپیتوت می پردازیم .
بعلت کثرت مطالب از تحقیق در باره فلومتر های تور بینی و مسی و سیستمهای توزین خودداری کرده، بخش یک به محلهایی که این تجهیزات در آنها استفاده شده است را یاد آور میشود .
فصل اول
خلاصه ای از عملکرد واحدهای عملیاتی و کاربرد فلوسنجها در انها
1-1- مقدمه
در کارخانه الومینای جاجرم انواع مختلفی از سنسورهای ابزار دقیقی مختلف ازلحاظ پارامترها ورنج مورد اندازه گیری ، شرکتهای سازنده ، دقت مورد اندازه گیری وغیره بکاررفته است که بنده بنا بعنوان پروژه تحقیقاتی خود اندازه گیرهای فلو را انتخاب کرده ام.
فلو میزان مواد عبوری ازخط(گاز، سیال ، جامد )درواحد زمان می باشدکه این خطوط ممکن است خط
لوله یا نوار نقاله در رنجهای مختلف و با اشکال مختلف باشد.فلو را به تعبیر دیگرمیتوان همانند جریان
الکتریکی عبوری از یک سیم در نظرگرفت همانطورکه برای اندازه گیری جریان الکتریکی روشهای مختلف (از لحاظ رنج ودقت) وجود دارد دراندازه گیری فلو مواد نیز روشهای زیادی وجود دارد که به شرایط مختلفی وابسته است.
شرایط استفاده از انواع مختلف این فلو مترها به قرار زیر می باشد.
1- محل نصب در کارخانه که بسته به جنس مواد مصرفی در ساخت فلومتر دارد.
2-رنج اندازه گیری (نسبت میزان فلو در خط).
3-ارزش اقتصادی ماده مورد اندازه گیری .
4-دقت مورد نیاز برای ایجاد کنترل کیفیت مناسب در پروسه های بعد از فلومتر.
5-قیمت اقتصادی انهادر کاربرد مورد نظر .
6- تعمیر و نگهداری اسان با عمر مفید .
7-ارائه سیگنال الکتریکی متناسب با تجهیزات کنترلی .
مثلآدریک مثال بسیارکوچک درکوره های حرارتی باید میزان درجه حرارت تولیدی متناسب با ماده گرم شونده باشد وبرای این نیز میزان مصرف سوخت با هوای احتراق و گرمای تولیدی تناسب دارد و اندازه گیری سوخت وهوا توسط فلومترها صورت می گیرد حال اگر در اثرخرابی فلومترها (عدم فلومتر) هوای اضافی وارد سیستم شود برای رسیدن به دمای مورد نظر باید سوخت بیشتری وارد کوره شود ودرنهایت چیزی جزگرم کردن هوای اضافی وهدررفتن سوخت و ضرر اقتصادی نصیب ما نخواهد شد.
ازمورد بالا ما درمی یابیم که تمام تجهیزات اندازه گیری بسیارمهم بوده و دررشد اقتصادی کشوربسیار
مؤثر می باشد.
1-2- بخش یک (واحدهای قرمز )
در این بخش بنده به توضیحات بسیارمختصری درباره واحدهای عملیاتی بخش یک پرداخته، وجود یا عدم وجود فلومترها ونقش انها را درواحدهای مربوط به این بخش تشریح خواهم کرد.دراین واحدها بیشتر خردایش بوکسیت، اهک و مخلوط کردن انها با اب وسود و تهیه دوغاب بوکسیت ودرنهایت انحلال اکسید الومینیوم دردوغاب انجام می پذیرد و نگاه مختصری به این اعمال همراه با فلوسنجهای کاربردی دراین بخش کرده وبه اهمیت این تجهیزات در صنعت پی خواهیم برد .
ابتدا درواحد 01 سنگ بوکسیت انتقال داده شده توسط کامیون ازمعادن همجوارتوسط سنگ شکنهای فکی و چکشی خرد می گردد و ابعاد ریزتراز 20میکرو توسط نوار نقاله به قسمت هموژنیزاسیون و انبار
بوکسیت در واحد 02 انتقال می یابددر ورودی واحد 02 مقدار بوکسیت توسط یک سیستم توزین بر حسب تن بر ساعت اندازه گیری شده واین سیستم درزیرنوارنقاله نصب گردیده وفلوی مواد جامدرا اندازه می گیرد و بعد از هموژنیزاسیون دوباره در همان واحد برای ارسال به واحد 08انبار می شود .
در واحد 03 نیزسنگ آهکی که از معدن اهک توسط کامیون به کارخانه ارسال شده توسط یک سیستم سرند به سه نوع سنگ با ابعاد مختلف جدا سازی می شود ودو نوع ان بوسیله نوار نقاله به محل انبارسرباز انتقال یافته ودردو انبار مجزا ذخیره می شود . درورودی 04 مقدار فلوی اهک توسط سیستم توزین اندازه گیری شده (برحسب تن بر ساعت ) و به کوره ها ارسال می گردد .
درواحد 04 مقدار کافی اهک برای تآمین نیازهای فرایند در مرحله شیر اهک جهت بازیابی سودسوزآور از گل قرمزدر واحد 14 وهمچنین درمراحل قبل ازانحلال به منظورسلیس زدایی وکاتالیزورانحلال تولید می
شود ودرهرکوره یکی ازدونوع سنگ پخت می شود. دراین واحدازکوره حرارتی مازوت سوزکه اخیرآ دو سوخته نیز شده است (گاز طبیعی) استفاده شده است و میدا نیم که درکوره های حرارتی نسبت ترکیب سوخت وهوا بسته به مقداردمایی ایجادشونده دران کوره دارد که برای این منظور روی خط سوخت مازوت از فلومترهای توربینی و خط هوااز فلومترپیتوت استفاده شده است و میزان ترکیب هوا وسوخت برای ایجاد دمای معین توسط کنترل ولوهای روی خط سوخت و دمپرهای روی خط هوا که قبل از فلومترهانصب شده اند با توجه به میزان فلو تنظیم می شوند و لوپ کنترلی را ایجاد کرده وباعث تنظیم کوره در یک دمای معین درحجم هوای ثا بت خواسته شده می شود. واحد اندازه گیری مورد استفاده برای فلو سیالات و گازها دراین کارخانه بیشتر متر مکعب بر ساعت می باشد .
در واحد 05 برای تهیه شیر اهک ،آب و آهک را به نسبت خاصی مخلوط کرده وآنرا تهیه می کنیم برای اندازه گیری میزان اب مصرفی دراین پروسه ازفلومترهای نوع اوریفیس وبرای اهک از فلومترهای چشمی (پیمانه ای)مکانیکی بدون سیگنال الکتریکی خاصی استفاده کرده و این دو را با هم مخلوط کرده وبااستفاده از پیمانه های آهک، شیراهک را به دانسیته خاصی برای مصرف سایت می رسانند و جهت ارسال به واحد های مصرفی بعد ازپمپ های سرعت متغییرفلومترهای نوع مگنتی قرار داده و میزان ارسال ان را به واحد
های دیگر کنترل می کنند.
در واحد 08 ، بوکسیت هموژنیزه خروجی از واحد 02 و آهک پخته شده خروجی از واحد 04 و محلول سود سوزآور رقیق درآسیاب استوانه ای شکل مرطوب کاملآ نرم و ریز می گردد و برای این کار سه خط کامل آسیاب پیش بینی شده است و میزان فلوی بوکسیت وآهک برای هر خط جداگانه توسط سیستم توزین و برای سود سوزاور توسط فلومترهای مگنت اندازه گیری شده تا درصد خاصی از این سه مخلوط و دوغاب مورد نظر ایجاد شود .
در واحد 09 این امکان فراهم می گردد تا بخشی از سیلس فعا ل موجود در اسلاری1(دوغاب )بوکسیت با مواد پیرامون خود وارد واکنش شده و تبدیل به ترکیباتی غیر فعال در شرایط انحلال شود. برای این منظور اسلاری بوکسیت را دردرجه حرارت100 درجه سانتی گراد به مدت 8 ساعت نگهداری می کنند و بامحلول سود سوز اور به میزان خاصی که توسط فلومترهای مگنتی اندازه گیری می شود مخلوط وبه واحد پمپاژ ارسال می گردد.
درواحد 10پمپاژ توسط چهارپمپ بسیارقوی که به پمپ های گهو2 معروف می باشد اسلاری بوکسیت
سیلسی زدایی شده با فشار حداقل 145 بار به واحد انحلال ارسا ل می گردد در این واحد فلومترها فقط
در ورودی پمپ های گهو بوده و از نوع مگنتی می باشد.
1- slurries
2- GEHO (موتورهای جریان مستقیم ساخت هلند با قدرت بسیار بالا میباشند.)
در واحد 11 اسلاری بوکسیت تا دمای 270درجه سانتی گراد در کوره های حرارتی (مازوت وگاز) گرم
می شود و براثر این گرما فشاردرلوله ها زیاد شده و اسلاری از فازمایع به فازگازی تبدیل می گردد و در نتیجه موجب انحلال اکسیدآلومینوم بوکسیت دردوغاب می شود و توسط فلاش تانکهای فشار ان کاهش پیدا کرده ، فشار به اتمسفر و فاز مایع برمی گردد .واحد 11 دارای چهارخط مجزا می باشد در قسمت کوره های حرارتی آن ازفلومترهای توربینی وبرای خروجی مواد ازتانک ذخیره واحد از فلومترهای مگنتی استفاده شده است در ضمن این واحد یک سیستم بسته می باشد که برای پیش گرم شدن اسلاری از بخار گرفته شده از فلاش تانکها استفاده شده و دمارا قبل از کوره ها به 250درجه سانتی گراد می رسانند .در ضمن برای استفاده بهینه از سوخت در بالای کوره بویلری تعبیه شده که تولید بخار می نماید و اب ورودی وبخار خروجی از انها توسط فلومترهای اوریفیس اندازه گیری می شود .
1- 3- بخش دو (واحدهای سفید)
در واحد 12 اسلاری الومینات پس از خروج از واحد 11 توسط سر ریز محلول شستشوی گل قرمز از واحد 14 و همچنین محلول رقیق سود سوزآور به دست امده از فیلتراسیون هیدرات ازواحد17 رقیق می شود تا امکان ته نشین شدن بهتر ذرا ت گل قرمز فراهم می گردد خروجی از واحد 12 توسط فلومترهای مگنتی اندازه گیری می شود .
در واحد 13و14 محلول لیکور الومینیوم از گل قرمز توسط سر ریز تیکنرها1و دو مرحله فیتراسیون جدا شده وگل قرمز به سد باطله فرستاده می شود و محلول لیکورآلومینا به واحد های بعد ارسال می شود برای ته نشین بهتر و سریعتر در تیکنرها از ماده فلو کلانت استفاده می شود تمام فلومترهای این دو بخش از نوع مگنتی بوده بجز مواردی که برای فلوی آب یا کندانس و بخار از اوریفیس استفاده شده است .
واحدهای 16و17مربوط به جوانه زدن آلومینا در تانکها می باشد , بعد از جوانه زدن و بزرگ شدن دانه
های الومینا در واحد 17 , الومینا از سود و آب جدا شده توسط فیلتر های درام2 جدا می شود وبا نوارنقاله
1- TIKNER (فرق ان با TANK در این است که قطر ان از ارتفاعش خیلی بیشتر می باشد.)
2- DRAM (نوعی فیلتر استوانه ای برای جدا سازی مواد جامد از مایع توسط وکیوم میباشد.)
به واحد بعدی ارسال می گردد تمام فلومترهای این واحد نیزازانواع مگنتی بوده بجزموارد اندازه گیری آب وبخار و کندانسکه از نوع اوریفیس می باشد.
خروجی از واحد 17 هیدرات آلومینا نام داشته که توسط سیستم توزینی که در زیر نوار نقاله نصب گردیده است اندازه گیری می شود و در واحد 19 انبار می شود , مجموعه نوار نقاله های انتقال این دو بخش را واحد 20 نامگذاری کرده اند.
در واحد18 فقط غلظت سود رقیق شده را افزایش داده و از بخاربرای ایجاد حرارت استفاده می کنند.و فلو سنجهای روی خطوط سود مگنتی و روی خطوط اب وبخار اوریفیس میباشد .
در واحد 19 هیدرات توسط نوار نقاله ها به مخزن ورودی واحد 21 رفته و در ان واحد هیدرات به پودر الومینا تبدیل می شود واحد 21 شامل چندین برنر1 (مشعل) بوده که تقریبآ مانند واحدهای پخت سیمان می باشد . تمامی این مشعل ها دوگانه سوز(مازوت وگاز)کار می کنند و تمام فلوسنجهای نصب شده جهت سوخت ورودی به انها از نوع توربینی وبسیاردقیق می باشد . بعد ازتولید, الومینا درسیلوهای واحد15 انبار می گردد و درانجا بارگیری کامیون و واگن انجام می پزیرد فقط در ورودی هیدرات به واحد 21 از سیستم توزین نصب شده در زیر نوار نقاله ورودی استفاده شده است .
1-4- واحدهای جانبی2
این کارخانه دارای چندین واحد جانبی جهت کمک به واحدهای اصلی(موجود در بخش 1و2 )، می باشد که تک تک به توضیح مختصری در باره انها و فلومترها ی نصب شده در انها می پردازیم .
1- برای تولید هوای ابزار دقیق (واحد 22) واحدی شامل سه کمپرسور که هوا با فشار 7 بار تولید می کند وجود دارد و بسته به میزان مصرف هوا در واحدها زمان زیر بار رفتن کمپر سورها تنظیم می شود در ضمن از یک فلو متر اوریفیس برای تعیین میزان هوای مصرفی در خروجی واحد استفاده شده است .
2 - برای تولید بخار مصرفی کارخانه (واحد24 )از سه بویلر استفاده شده است که از سه نوع سوخت (گاز, گازوئیل, مازوت) برای ان استفاده می شود و برای تنظیم هوای احتراق از فلومتر ونتوری و تنظیم
فهرست مطالب
"عنوان" "صفحه"
1 خلاصه
فصل اول : خلاصه ای از عملکرد واحد های عملیاتی و کاربرد فلو سنجها در آنها
1-1- مقدمه 4
1-2- بخش یک (واحدهای قرمز) 5
1-3- بخش دو (واحدهای سفید) 7
1-4- بخش سه (واحدهای جانبی) 8
فصل دوم : فلومترهای مغناطیسی
2- 1- اصول کار 11
2-1-1- القای AC و DC 13
2-1-2- القاء با دو فرکانس 16
2 – 2 – ساختار 18
2-2-1- لاینرهای سرامیکی 22
2-2-2- مدارات الکترونیکی و هوشمند 24
2-2-3- ظرفیت ورنج 25
2 – 3 – کاربردها 26
2 – 4 – نصب 31
2 – 5 – مشخصات 32
2-5-1- مزیتها 32
2-5-2- محدودیتها 34
فصل سوم : فلومترهای هیدروستاتیک
3-1- مقدمهای بر اندازه گیری فلو به روش اختلاف فشار 37
3-1-1- تئوری برنولی 37
3-1-2- قانون جذر در جریان سیال 42
3-2- محاسبه قطر اوریفیس 46
3-3- ونتوری ها 48
3-3-1- لوله های ونتوری 48
3-3-2- نازلهای جریان 50
3-3-3- لوله های جریان 51
3-4- لوله پیتوت 52
3-5- مشخصات صفحه اورفیس 54
3-6- افت فشار دائمی در سیستم 56
3-7- اتصال لوله های فشار از المنت اولیه به وسایل اندازه گیری 57
3-8- مقایسه لوله ونتوری و صفحه اوریفیس 59
3-9- وسایل اندازه گیری اختلاف فشار 60
3-9-1- مدرج کردن جریان سنج 60
3-9-2- انواع وسایل اندازه گیری اختلاف فشار 62
3-9-3- اندازه گیری اختلاف فشار به روش الکتریکی 64
پیوستها 69
منابع 72
خلاصه انگلیسی 73
کاربرد ماهوراه ( انتشار امواج ) و ارتباط با سکو های دریایی
انتشار امواج ماوراء افق
کلیات
مقدمه
این فصل اختصاص به انتشار امواج ماوراء افق با استفاده ا لایه تروپوسفر در ارتفاعات چندین کیلومتری سطح زمین دارد. بطوریکه در فصول قبل بیان شد افق رادیویی یک فرستنده که آنتن آن در ارتفاع ht از سطح زمین قرار دارد با فرض آنکه از کلیه ارتفاعات مسیر صرفنظر و فقط انحنای سطح زمین مدنظر باشد از رابطه زیر تبعیت می نماید.
که بعنوان مثال برای شرایط هوای استاندارد 33/1=K و ارتفاع 30 متری آنتن این فاصله به حدود 6/22 کیلومتر بالغ می گردد. برای آنکه بتوان امواج را مستقیماً و بدون نیاز به ایستگاههای واسط به فواصلی دورتر از افق رادیویی ارسال داشت از تکنیکهای خاص می بایست بهره گرفت که یکی از مهمترین آنها با کارآئی مناسب بهره گیری از ارتباطات تروپواسکاتر می باشد که در این فصل به توضیحاتی در خصوص آن پرداخته می شود.
روش های ارتباطات ماوراء افق
روش های ارسال و دریافت امواج رادیویی با استفاده از هاپ های بلند و از طریق ارتباطات رادیویی ماورای افق عبارتند از:
ارتباطات HF و MF
در این روش از شکست و بازتاب برای ارسال امواج تا فواصل هزاران کیلومتر استفاده می شود. پهنای باند متوسط مجاز ارسال در حد یک یا دو کانال تلفنی است. محدودیت اساسی دیگری که برای استفاده از زیر باندهای این طیف وجود دارد وابستگی اینگونه ارتباطات به ساعت شبانه روز و شلوغی آن می باشد. این روش بویژه قبل از مطرح شدن ارتباطات ماهواره ای بطور وسیعی استفاده می گردید.
اسکاتر یونسفری
این روش از اسکاترینگ امواج رادیویی در لایه یونسفر (یک پدیده مشابه تروپواسکاتر) بهره می برد و در فرکانس های VHF تا MHz 100 می تواند هاپ هائی تا چندین هزار کیلومتر را تشکیل دهد.
پهنای باند متوسط در این روش خیلی محدود است، به طوریکه فقط امکان ارسال چند کانال تلفنی وجود دارد. همچنین محدودیت های ناشی از محوشدگی سبب شده است که از این روش بندرت استفاده شود.
ترکش های شهابی
در این روش از انعکاسات حاصل از دنباله های یونیزه شده شهابها که همیشه در لایه های بالای اتمسفر وجود دارند بهره گیری می شود. به خاطر فیزیک پدیده، پیوستگی ارسال تأمین نگردیده و امواج باید در قالب ترکشها ارسال شوند. این پدیده در حال مطالعه است و در حال حاضر مورد استفاده قرار نمی گیرد.
تروپواسکاتر
این روش که موضوع این مطالب را تشکیل می دهد، ارسال تا بیش از صد کانال تلفنی را با هاپ هائی تا صدها کیلومتر امکان پذیر می نماید. این فن آوری در برخی مواقع راه حل مناسبی برای شبکه های محلی با هاپ های طولانی قلمداد می گردد.
دیفرکشن (پراش)
این تکنیک، ارسال تعداد زیادی کانال تلفنی را تا فواصل کوتاهی فراتر از افق ممکن می سازد. این پدیده در ارتباطات سیار و در باندهای UHF/VHF مورد استفاده
می باشد .
ماهواره ها
مناسب ترین روش برای هاپ های خیلی طولانی (مثلاً ارتباطات بین قاره ای) است، اما جایگزینی شبکه های ماورای افق با آن بعضاً به خاطر هزینه و عدم ظرفیت کافی مقرون به صرفه نیست.
جایگاه فعلی ارتباطات تروپواسکاتر
با وجود اینکه امروزه ارتباطات مایکروویو و ماهواره در سطح وسیعی گسترش یافته، ارتباطات تروپواسکاتر هنوز در جهان دارای اهمیت هستند. بطور مثال طول یک هاپ در لینک های تروپو از لینک های ارتباطات مایکروویو بلندتر است و به Km 600~500 می رسد که خود دلیل خوبی برای اهمیت این نوع ارتباط می باشد.
ظرفیت و کیفیت ارتباطات تروپو نسبت به ارتباطات MF/HF در وضعیت بهتری قرار دارد، بطوریکه سیستم های تروپو قادرند بیش از 60 کانال صوتی دیجیتال یا بیش از 300 کانال صحبت آنالوگ و یا کانال تلویزیون تک رنگ را انتقال دهند (مسائل فنی برای ارسال کانال تلویزیون رنگی نیز مورد بررسی قرار گرفته است)
بعلت باریک بودن اشعه رادیویی در ارتباط تروپو، امنیت، بقا و قابلیت ضد پارازیت (اغتشاش) در مقایسه با مخابرات ماهواره در سطح بالاتری قرار دارد. برای لینک های ارتباطی با مجموع طول مساوی، هزینه اولیه و هزینه نگهداری آن در مقایسه با ارتباطات مایکروویو کمتر است. حتی در مقایسه با خطوط اجاره ای ماهواره هزینه هر کانال صوتی وقتی که گستره ارتباط تروپو کمتر از 400 کیلومتر باشد بمراتب پایین تر است. از طرفی تعداد دستگاههای مورد نیاز برای ارتباط تروپو از ارتباط مایکروویو با فاصله زیاد کمتر است، بنابراین پرسنل کمتر لازم بوده و امنیت سایت ها به راحتی تأمین می شود.
پهنای باند در ارتباط تروپو حدود صد برابر پهنای باند در ارتباط دنباله شهابی است. امنیت ارتباطات تروپواسکاتری نسبت به ارتباطات ماهواره ای و نیز شبکه های تلفن عمومی متفاوت می باشد. بنابراین ارتباطات تروپو بعنوان یک وسیلۀ ارتباطی کارآمد و مطمئن در برخی نواحی از قبیل بیابان، باتلاق، جنگل، جزایر و نواحی پرجمعیت دوردست و پراکنده می تواند پیشنهاد شود.
ارتباطات تروپو همچنین به عنوان یک روش ارتباطی قابل رقابت برای ایجاد لینک های ارتباطی در میدان های نفتی دور از ساحل می تواند مطرح شود. در انتشار تروپواسکاتری لکه های خورشیدی، طوفان های مغناطیسی و انفجارهای هسته ای اثری ندارند، از این رو برای ارتباطات نظامی در جنگ های هسته ای مناسب هستند.
تجهیزات تروپو قادرند اطلاعات تلفن دیجیتال، تلکس، فاکس و تصویر را انتقال دهند و نیز می توان آنها را در سنجش از راه دور، اندازه گیری از راه دور، تلویزیون تک رنگ و انتقال دیتا (با تغییرات در تجهیزات) بکار گرفت.
مشخصات و کاربردهای اصلی
مشخصات اصلی
مشخصه های اصلی سیستم های ترواسکاتر را می توان در موارد زیر خلاصه نمود:
کاربردهای اصلی
بلحاظ کاربردی، داشتن هاپهای بلند را بعنوان جالبترین مشخصه ارتباطات تروپواسکاتر می توان نام برد. این هاپهای بلند نیازی به تکرار کننده های واسطه نداشته و مسافتهائی بزرگتر از لینک های مایکروویو با دید مستقیم رادیویی را تأمین می نمایند. این خاصیت بویژه در مواردی که بلحاظ مسائل طبیعی مشکلاتی از نظر ارتباطی وجود دارد همچون موارد زیر مفید است:
سیستم های تروپواسکاتر قادرند سرویس های تلفنی، فاکس، تصویر، سنجش از راه دور[2] و تلویزیون تک رنگ را تأمین کنند و با بهره گیری از تجهیزات اصلاح خطا برای تبادل دیتا مورد استفاده قرار گیرند. این سیستم ها جهت برقراری لینک های محرمانه با اهداف خاص مانند ترانک های ارتباطی نظامی با ظرفیت کم و یا متوسط در لینک های تروپوی تاکتیکی کاربرد داشته و علاوه بر آن با شبکه های سرویس دیجیتالی مجتمع، ISDN[3] سازگار شده و بعنوان یک وسیله ارتباط بین دو نقطه در سیستم های دفاع هوائی خودکار بکار می روند.
مزایای سیستم های تروپواسکاتر
مهمترین فواید سیستم های ترواسکاتر بصورت زیر خلاصه می شوند:
10. مصونیت بالا، در برابر قطع شدن مسیر موج[4] ، به دلیل استفاده از آنتن هائی با پهنای اشعه[5] بسیار باریک
11. انتشار تروپوسفریک بعلت مصونیت نسبی در مقابل اثرات منفی لکه های خورشیدی[6] ، طوفان های مغناطیسی[7] و انفجارهای هسته ای[8] برای ارتباطات نظامی در جنگ های هسته ای مناسب هستند.
12. هزینه زیاد برای ایجاد یک سیستم رادیویی تروپواسکاتری در مقایسه با فواید این نوع سیستم ها می تواند قابل چشم پوشی باشد.
انتشار امواج تروپوسفر
تروپوسفر پایین ترین لایه اتمسفر است که در آن معمولاً با افزایش ارتفاع، دما کاهش می یابد. گسترش این ناحیه از سطح زمین تا ارتفاع 9 کیلومتر در قطب های زمین و 17 کیلومتر در استوا می باشد. در تروپوسفر تغییرات دما، فشار و رطوبت مثل ابر و باران بر انتشار امواج رادیویی از یک نقطه به نقطه دیگر تأثیر می گذارد.
یونیزاسیون گازهای اتمسفر در داخل تروپوسفر قابل چشم پوشی است ولی در ارتفاع 60 تا 1000 کیلومتری وجود این یون ها کاملاً محسوس است. این لایه ها ناحیه یونسفر را تشکیل می دهند که تأثیر قابل توجهی روی امواج رادیویی در فرکانسهای زیر 40 مگاهرتز می گذارد. در فرکانسهای بالای 40 مگاهرتز مسائل زیر مطرح می باشند:
تمام این مکانیزم ها می توانند انرژی را به ماورای افق منتقل نمایند و منجر به تداخل بین یک مسیر رادیویی و مسیر دیگر بشوند. بازتاب، بیشتر، فرکانس های بین 30 تا 1000 مگاهرتز را تحت تأثیر قرار می دهد و پدیده داکتینگ، بیشتر در فرکانس های بالای 1000 مگاهرتز اتفاق می افتد. خوشبختانه اتفاق اخیر خیلی به ندرت روی زمین رخ می دهد و غالباً داکت ها در بالای دریاها وجود دارند.
بعلاوه تغییرات در ضریب شکست متناسب با ارتفاع سبب خم شدن امواج رادیویی مخصوصاً در وسعت افق رادیویی ماورای افق اپتیکی می شود. این پدیده در زوایای عمودی کوچک برای تمام فرکانس ها می تواند مهم باشد.
انتشار رادیویی، جدای از اثرات ضریب شکست، در فرکانس های بالای 3 گیگاهرتز در حضور باران های سنگین ممکن است شدیداً تحت تأثیر واقع شود، و در 15 گیگاهرتز و بالاتر تضعیف امواج به سبب اکسیژن و بخار آب در هوا اهمیت پیدا می کند. بعلاوه تضعیف بوسیله باران و گازهای اتمسفر موجب انتشار یک نویز حرارتی معادل خواهد شد.
علاوه بر موارد فوق اثرات زمین غالباً از اهمیت قابل توجهی برخوردار بوده و در فرکانس های بیشتر از 30 مگاهرتز حضور تپه ها و شکل آنها اثرات مهمی روی میزان انرژی میدان انتشار یافته در ماورای افق دارد. در فرکانس های بالاتر ساختمان ها و دیگر موانع اثرات قابل ملاحظه ای، بواسطه پراش و پراکندگی[9] و مکانیزم های بازتاب مستقیم، زمانیکه طول موج در مقایسه با ابعاد مانع کوچک باشد، بجای می گذارند.
هندسه مسیر امواج تروپواسکاتر
مقدمه
هندسه مسیر تروپواسکاتر نقش مهمی را در محاسبات طراحی بازی می کند و شامل پارامترهای مورد نیاز برای پیش بینی افت و اعوجاج مسیر می باشد. تعریف پارامترهای هندسی و فرمول اصلی مربوط به این پارامترها در این بخش مطرح خواهد شد. ابتدا به اطلاعات پایه و اساسی پرداخته و سپس به تعریف پارامترها و نیز برخی روابط اضافی اشاره می گردد.
1. Antenna Space Diversity
2. Remote Sensing
3. Integrated Services Digital Network, ISDN
1. Interception
2. Beam Width
3. Sun Spots
4. Magnetic Storms
5. Nuclear Explosion
1. Scattering
جزوه کاربرد آزمون های روانی رشته مشاوره
جزوات آمادگی آزمون کارشناسی ارشد سراسری رشته مشاوره ویژه کنکور سال 95 - به همراه تست ها و پاسخ تشریحی
فصل اول: تاریخچه آزمون های روانی
شروع واقعی آزمون های روانی
اولین آزمون روانی به معنای واقعی کلمه مقیاس هوشی بنیه- سیمون است، که در سال 1905 جهتاندازه گیری هوش
2 کودکان ساخته شد. و بر همین دلیل بنیه را پدر آزمون های روانی نامبردهاند. جیمز مک کین کتال
(1860 - 1944)
کتال از همکاران گالتون و از شاگردان وونت بود. در سال 1890 برای اولین بار کلمه آزمون روانی توسـط کتـال بـه کـار
برده شد.
3 فرانسیس گالتون
(1822 -1911)
گالتون معدود کسانی است که به نظر روان شناسان دارای بهره هوشی معادل 200 بوده است. او معتقد بودد« تا زمانی که
تخیلات و تفکرات و اتفاقات عالم و طبیعت و عقل در قیداندازه و عدد نیاید، نمی توان آن ها را در قلمرو علم در آورد». گالتون
(1883) یکی از نخستین کسانی است که به مطالعه واندازه گیری تفاوت های فردی پرداخت. او عقیده داشت که بین توانایی
ذهنی (هوش) و تمیز حسی رابطه وجود دارد. هر چه میزان هوش بالاتر باشد، سطح تمیز حسی نیز بالاتر است. بر این اساس
بود که برایاندازه گیری قدرت تمیز حسی، آزمون های مختلفی را ابداع کرد. وی معتقد بود که با این آزمون ها می توان هوش
و توانایی های ذهنی افراد را مورد اندازه گیری قرار داد.
فصل دوم : طبقه بندی انواع آزمون های روانی
آزمون ها را بر حسب ملاک های متفاوت می توان به انواع مختلف طبقه بندی کرد. در اینجا انواع آزمون ها را بر اساس برخی
از ملاک ها طبقه بندی می کنیم.
1- از نظر مشخصات خارجی یا فرم و شکل
1 الف- آزمون های مود- کاغذی
: در این آزمون ها آزمودنی به طور کتبی به سوال هایی که از او پرسیده می شود، پاسخ می
دهد.
ب- آزمون های عملکردی
: در این آزمون های از آزمودنی خواسته می شود که یک سلسله کارهای دستی بر روی ابزارهایی 2
که به او ارائه می شود، انجام می دهد.
2- از نظر ماهیت و محتوای ظاهری (استفاده از کلام)
الف- آزمون های کلامی 3 در این آزمون های سوال ها به صورت گفتاری یا نوشتاری مطرح می شود
و آزمودنی پاسخ خود را به صورت گفتار یا نوشتار ارائه می کند. آزمون های کلامی معمولاً وابسته به فرهنگ هستند.
ب- آزمون های غیر کلامی
:1
آزمون هایی هستند که در آن ها نقش زبان به حداقل ممکن کاهش می یابد. آزمون های غیر
کلامی ممکن است از نوع آزمون عملکردی باشد.
3- از نظر اجرا
الف- فردی، آزمون های فردی توسط یک آزمونگر متخصص بر روی یک آزمودنی اجرا می شود. در این آزمون های آزمونگر
پاسخ های شفاهی و محوی انجام تکالیف تعیین شده توسط آزمودنی را نیز شب کرده و رفتارهای بالینی او را در موقعیت
اجرای آزمون نیز یادداشت می کند.
تست کاربرد آزمونهای روانی در مشاوره
1- در آزمون رورشاخ، به عناصری مانند شکل، رنگ و حرکت، که در ادراک لکه و معنی بخشی به آن نقش
مهمی دارند، چه می گویند؟
1) محتوا 2) محل ادراک
3) تعیین کننده ها 4) پاسخ های رایج
2- کدام پرسشنامه برای بررسی منبع کنترل درونی یا بیرونی، تهیه شده است؟
1)راتر 2) یونگ 3) آیزنگ 4) برن رویتر
3- اگر آزمودنی در خرده آزمون های حافظه، حساب و تطبیق علائم مقیاس هوشی وکسلر به طور معنی دار
دارای نمراتی کمتر از خرده آزمونهای دیگر باشد، احتمال....... در وی وجود خواهد داشت.
1) نقص توجه 2) تفرقه حواس 3) حافظه ضعیف 4) اختلالات یادگیری
4- کدام دانشمند نظریه سلسله مراتب عوامل گروهی هوش را مطرح کرده است؟
1) ترستون 2) ورنون 3) اسپیرمن 4) گیلفورد
5- پاسخ های انضمامی در آزمون کلمات فراخوان یونگ نشانه چیست؟
1) افسردگی 2) درون گرایی 3) پرخاشگری 4) برون گرایی
6- در آزمون رورشاخ کدامیک از موارد زیر جزو «تعیین کنننده ها» طبقه بندی نمی شود؟
1) حرکت 2) رنگ 3) مکان 4) فورم
7- متن کارت های آزمون C. A. T بر اساس کدام یک از رویکردهای روانشناختی ساخته شده است؟
1) روانکاوی 2) رفتار گرایی
3) روان شناسی شناختی 4) روان شناسی انسان گرا
پاسخنامه
3 -1
1 -2
2 -3
2 -4
4 -5
3 -6
1 -7
فهرست مطالب
کاربرد آزمونهای روانی.......................................................................................................................... 9
فصل اول: تاریخچه آزمون های روانی....................................................................................................... 10
شروع واقعی آزمون های روانی ............................................................................................................... 11
3 فرانسیس گالتون
11 ......................................................................................................... (1822 -1911)
1 آلفردبنیه
11 ................................................................................................................ (1857 -1911)
فصل دوم : طبقه بندی انواع آزمون های روانی............................................................................................ 13
1-از نظر مشخصات خارجی یا فرمو شکل ................................................................................................. 13
2-از نظر ماهیت و محتوای ظاهری (استفاده از کلام) ..................................................................................... 13
3-از نظر اجرا ................................................................................................................................. 13
فصل سوم: «پایایی آزمون» .................................................................................................................. 17
روش های تعیین پایایی ...................................................................................................................... 17
روش دو نیمه کردن آزمون................................................................................................................... 18
روش کودر- ریچاردسون .......................................................................................................................19
فصل چهارم: «روایی آزمون» ................................................................................................................ 20
تعریف و مفهومروایی......................................................................................................................... 20
انواع روایی..................................................................................................................................... 20
روایی سازه..................................................................................................................................... 22
فصل پنجم: هنجارها و نیمرخ ها ............................................................................................................ 24
تعریف نرم ..................................................................................................................................... 24
انواع نرمها..................................................................................................................................... 24
بهره هوشی .................................................................................................................................... 24
نیمرخ روانی ................................................................................................................................... 27
فصل ششم: نظریه های هوش ............................................................................................................... 28
ماهیت هوش .................................................................................................................................. 28
بنیه ............................................................................................................................................... 3
مجموعه تستهای سالهای اخیر............................................................................................................ 152
پاسخنامه مجموعه تست کاربرد آزمونهای روانی......................................................................................... 159
مجموعه تست................................................................................................................................164
پاسخنامه .....................................................................................................................................169
منابع ......................................................................................................................................... 173
نوع فایل:Pdf
سایز: 2.59mb
تعداد صفحه:172
بررسی انرژی هسته ای و کاربرد کشاورزی
طرح تحقیق
بیان مسئله
امروزه سرعت پیشرفت اختراعات و اکتشا فات گویای آن است که زندگی بشر با علم ودانش گره خورده است به گونه ای که انسان بافعالیت های علمی وتحقیقاتی خود هر روز پرده از اسرار خلقت برداشته ، بیشتر به رمزوراز کائنات دست می یابد و هر روز دنیای جدیدی رافراروی خود می گشاید بشر با دست یافتن به درون ذرات اتم ها به توانایی و انرژی نهفته در آن پی برده است به نحوی که می تواند از آثار سازنده ی آن بهره جوید.
چرا که انرژِی هسته ای نقش موثری را در جامعه ایفا می کند وکاربرد های بسیاری در بخش های مختلف از جمله کشاورزی،پزشکی وصنعت دارد. مو ضوع پژوهش ما نقش انرژی هسته ای در بخش کشاورزی است که می توان از آن برای بالا بردن عمر محصولات کشاورزی ،تاثیر وفواید اشعه گاما بر محصولات وبالا بردن مقاومت گیاهان مورد استفاده قرارداد.که اگر بشر بتواند به طریق صلح آمیز ومفید از آن استفاده کند به رفاه اقتصادی وسیاسی دست می یابد.
سوالات تحقیق
1-کاربردانرژی هسته ای درکشاورزی چیست؟
2-تاثیر اشعه گاما بر روی محصولات کشاورزی چیست؟
3-چگونه می توان محصولات کشاورزی را از آسیب مصون داشت؟
اهداف واهمیت موضوع تحقیق
اهداف کلی:هدف از این تحقیق آشنایی بیشتر با انرژِی هسته ای وآثار کاربردهای آن در کشاورزی است
در راستای این هدف کلی اهداف جزئی طرح گردیده است.که از جمله آنها:
-بررسی نقش فن آوری هسته ای در:
نوع تحقیق
نوع تحقیق ما از نوع تحقیق کتابخانه ای ،به صورت مراجعه به کتابخانه، فیش برداری ،قرائت فیش ها ،نسخه برداری و خلاصه کردن ویادداشت برداری استفاده شد.
ما با مراجعه به سایت های مختلف و انتخاب بهترین مطالب که قابل فهم وانتقال برای ما باشد نیز استفاده کرده ایم .
روش تحقیق
روشی که در این تحقیق از آن استفاده کرده ایم روش توصیف نظام مند موقعیت انرژی هسته ای با دقت وحفظ عینیت موضوع آن بوده است به طور کلی می توان گفت ما از روش توصیفی و تا حدودی مورد کاوی و میدانی به صورت مطالعه فشرده ومتمرکز بررسی تاریخچه وتحولات انرژی هسته ای استفاده کرده ایم که از تقسیم بندی انواع روش های تحقیق می باشد.
پیشینه ی تحقیق
در این تحقیق سایت هایی مورد استفاده قرار گرفت به خصوص سایت مهندسی پزشکی که مطالب مفیدی در این باره استخراج کردیم هم چنین سایت پروفسور آفریده بسیار سودمند بود.
سایت کشاورزی و سایت پژوهشکده های هسته ای ایران نیز منبع اصلی این تحقیق بود و کتاب حقایقی در مورد انرژی هسته ای و کتاب انرژی اتمی نوشته ی دکتر اریک و بلا کر ترجمه ی بهروز بیضا یی پیشینه ی خوبی در این زمینه داشت .
تعریف واژه ها و اصطلاحات
انرژیEnergy: به معنای نیرو ، قوه ، قدرت ، توانایی واستعداد کار وکوشش است.
انرژی هسته ای :انرژی حا صل از شکافت هسته
کشاورزی :به معنای کشت ورزی – زراعت – کاشت وبرداشت محصول است .
تکنولوژی: فناوری –علم صنایع و حرفه ها –به کار بردن ،ترکیب کردن امور، استعمال کردن
چکیده:
تحقیق و پژوهش را باید پایه توسعه و تعالی دانست که یکی از مهم ترین و حیاتی ترین برنامه های جوامع و سازمان ها برای با لندگی و شکو فایی است .
بنابراین وظیفه پژوهشگران این است که با پژوهشهای دائمی وکار بردی نمودن آن ها مشخص کنند که ((چه چیز))یا((چه کار))،((به چه مقدار و میزان))،((چگونه ))،((برای چه کسانی))و(( کجا)) انجام شود که به هدف نزدیک تر شویم.
در این تحقیق هدف بررسی انرژی هسته ای در کشاورزی ایران،و استفاده ی کلی این انرژی سودمند در کشاورزی مورد تحقیق و بررسی است .
استفاده از این انرژی در کشوری هم چون ایران که بیشتر مناطق آن خشک وکویری هستند و با کمبود آب مواجه است بسیار سودمند است وبا تکنیک های هسته ای می توان این کمبودها را جبران نمود.
به طور کلی انرژی هسته ای در کشاورزی کاربردهای مفیدی داشته و با پرتو دهی بسیاری از مضرات روش های قبل جبران شده وبا استفاده ی بهینه از این تکنیک ها می توان از آسیب های وارده بر محصولات کشاورزی جلو گیری کرد.
مقدمه
انرژی هسته ای کاربرداری زیاد در کشاورزی دارد. لازم به ذکر است انرژی هسته ای به تمامی انرژی های دیگر قابل تبدیل است ولی هیچ انرژی به انرژی هسته ای تبدیل نمی شود.
انرژی هسته ای خدمات برجسته ای در زمینه های مختلف دارد که مهمترین خدمت آن را می توان در بخش کشاورزی در نظر گرفت؛ افزایش جمعیت و نیاز روز افزون به غذا، آب و حتی صادرات محصولات غذایی محتاج علمی است که بتواند به این نیازها پاسخ دهد.
امروزه استفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای در بسیاری از کشورهای پیشرفته و در حال توسعه متداول است و ایران نیز مانند خیلی از کشورهای در حال توسعه، تحقیقات هسته ای خود را دنبال می کند.
امروزه با بالا رفتن جمعیت جهان کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار شده است وتامین و امنیت غذایی از مهمترین دغدغه های هر کشور میباشد.یکی از مهمترین چالشهای کشاورزی خسارات ضایعاتی است که به محصولات کشاورزی وارد میشود بطوریکه گفتهمیشودامروزه بیش از یک سوم محصولات کشاورزی در جهان از بین میروند.وجودآفات گوناگونی که به محصولات کشاورزی حمله ور شده وباعث نابودی آنها میگردد باعث شده از دیربازانسانها بفکر یافتن روشهای گوناگون برای از میان برداشتن این آفات ودر بدست آوردن محصولات کشاورزی سالم باشند تا با بالابردن سطح کمی و کیفی محصولات کشاورزی را توسعه ببخشند .
تولید محصولات کشاورزی از جنبه های مختلف آسیب پذیر است .به طور معمول عوامل مختلفی مانند شرایط آب وهوایی ، میزان بارندگی ، وضعیت خاک کشاورزی، تجهیزات تکنو لوژی کشاورزی میتواند میزان تولید وکیفیت تولید ما را تحت تاثیر خود داشته با شد .در بین این مجموعه عوامل یکسری عواملی هستند که تولیدات ما را تهدید میکنند که این مجموعه عوامل زنده ای که محصولات کشاورزی را تهدید میکنند . استفاده کردن از روش هستهای یا پرتو تابی وابسته به مجموعه دانش هسته ای میشود تکنولوژی نسبتا جدیدی هست .
کشاورزی هسته ای هیچ ارتباط خاصی با مقولات اورانیوم، غنیسازی، سانتریفوژ، باز فرآوری و غیره ندارد، بلکه هر نوع فعالیت کشاورزی که در آن به نوعی از ایزوتوپ و رادیوایزوتوپ مستقیم و یا غیرمستقیم استفاده کند، زیر مجموعه کشاورزی هستهای محسوب میشود.
مقدمه علمی:
1-انرژی چیست ؟
انرژی برای به حرکت در آ وردن ،شتاب دادن،بلند کردن، گرم کردن ویانورانی کردن اشیاء لازم است.انرژی نه به وجود می اید ونه ازبین می رود .انرژی رانیز می توان از منابع طبیعی به دست اورد.
2- انرژی هسته ای چیست؟
انرژی که از هسته ی ام ها حاصل می گردد.
3-واپا شی هسته ای چیست؟
هسته بسیاری از اتم ها به ویژه ان هایی که خیلی سنگین وبزرگ اند پایدار نیستند ،گاهی اوقات اتم ازه ساخته شده نیز ناپایدار است ودوباره فرو می پاشد وبه این ترتیب دوره کاملی از فروپاشی ها زنجیر های صورت می گیرد تا بلاخره این روند با ایجاد یک عنصر پایدار پایان می یابد .
واپاشی هسته ای به سه صورت :
1-شکافت هسته ای
2-جوش هسته ای
3- پرتو زایی
انجام می گیرد.
4-شکافت هسته ای
هسته یک اتم سنگین ناپایدار ممکن است به صورت طبیعی یامصنوعی واپاشی کند وتعداد نوترون اغلب بین 0تا5عدداست تبدیل شده وانرژی تولید میگردد.
شکل1 : نمایی ساده از شکافت هسته ای
5-جوش هسته ای:
هنگامی که هسته دواتم سبک تحت فشار بسیار زیاد وگرما قرار گیرد این دو دو هسته یک هسته ی بزرگتر وسنگین تر را همراه با تعدادی نوترون ومقداری انرژی که البته این انرژی ازانرژی اولیه داده شده کمتر است.
مصاحبه:
-رئیس سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی از تولید نخستین لاین (خط منشأ بذر) جو مقاوم به شوری و سرما با استفاده از فناوری هسته ای در ایران خبر داد.
-به گزارش خبر گزاری فارس، جعفر خلقانی، معاون وزیر جهاد کشاورزی گفت: فعلاً نام جو جدید که در زمینهای شور و کم حاصل جواب می دهد 30 - M4 - 73 می باشد که این جو در سال 73 به وسیله جهش (mutation) تولید شده و اکنون به کشاورزان داوطلب برای کشت معرفی شده است.خلقانی افزود: جو به دست آمده از فناوری هسته ای در فراگرد همکاری بین پژوهشگاه فناوری هسته ای سازمان انرژی اتمی و سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی به دست آمده که بین 2/4 تا 3/5 تن در هکتار در شرایط سخت محیطی محصول می دهد.خلقانی تصریح کرد: اکنون جو یاد شده در 8 استان کشور به طور آزمایشی در مزارع تحقیقاتی کشت می شود.
خلقانی گفت: استفاده از فناوری هسته ای در کشاورزی موجب پاکی محصول، کاهش مصرف سموم و کود و کاهش آفات می شود.
-خیام نکویی رئیس موسسه تحقیقاتی بیوتکنولوژی جهادکشاورزی در مصاحبه با سایت مهندس پزشکی می گوید: با استفاده از روش پرتوتابی گاما به بذر مرکبات یا میوه های هسته دار می توان با اصلاح ژنتیک میوه های با هسته کوچک یا بی هسته تولید کرد که علاوه بر خوش خوراک بودن می تواند در جذب بازارهای بین المللی و ارتقای کیفیت محصول مرکبات و میوه های هسته دار موثر باشد.
وی می گوید : کارشناسان و متخصصان کشورمان با استفاده از انرژی هسته ای و پرتوتابی گاما ، آفات را عقیم می کنند .
صالحی جوزانی عضو هیئت علمی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی نیز در مصاحبه با همین سایت می گوید: استفاده از پرتو دهی گلما در آفت زدایی از محصولات هیچ آسیبی به محصول نمی رساند،استفاده ازمواد شیمیائی و سموم در مبارزه با انواع آفت و قارچ ها علاوه برکاهش سلامت محصول سبب آلودگی محیط زیست و منابع آب و خاک میشود.
این عضو هیئت علمی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی تصریح می کند: در کشور 20 میلیون تن انواع که با سم برای مبارزه با آفات مصرف می شود جایگزینی فناوری هسته ای این میزان کاهش چشمگیری خواهد داشت.
-دکتر سر افرازی نیز در مصا حبه با همین سایت می افزاید: برای مدیریت کرم گلوگاه انار که کلیدیترین آفت انار در کشور است و این برنامه قرار است در بخش تحقیقات آفات گیاهی استان یزد پیاده شود پیشنهادش داده شده ومورد تصویب هم قرار گرفته وانشاءالله برای امسال اجرا خواهد شد.
-دکتر مظفری : روشهای دیگربرای ایجاد گیاههای مقاوم در مقابت بیماری آفات است به جای این که ما ازسم و کود استفاده کنیم می توانیم گیاه مقاوم به حشره ایجاد بکنیم گیاه مقاوم به کرم ساقه خوار برنج ایجاد کنیم یا گیاه مقاوم به گلوگاه انار ایجاد کنیم یا خیلی از موارد دیگر از تکنولوژی هستهای استفاده می کنند تر کیب ژنتیکی مناسبی ایجاد کنند که دچار این آفت نشود ودر مقابل این بیماری مقاومت کند.
-دکتر مرعشی:طرح استفاده از آب و خاک شور با کمک تکنیکهای هسته ای در کشاورزی، در 4 کشورمراکش، مصر،تونس و ایران اجرا شده و درایران 10 هزارهکتار زمین دراستانهای گلستان، خوزستان و یزد مورد تحقیق قرارگرفته که نتایج مثبتی داشته است.
چگونه خود را دربرابر پرتو ها ایمن کنیم ویااثررا به حدا قل برسانیم ؟
1-فاصله گرفتن از منبع پرتو
2-زمان پرتو گیری کوتاه
3-استفاده حفاظ مناسب مثل لباس سربی ،دیوار سربی
4-استفاده ازدزیمتر شخصی
الف-فیلم بج
ب-دزیمتر قلمی
الف-فیلم بج:وسیله ای کوچک است که به لباس وصل می کنند .
ساختار:یک قالب پلاستیکی رنگی (آبی،زرد و...) که در داخلش یک فیلم است که دارای یک حفاظ پلاستیکی است تا نور به
آن نرسد چرا که می سوزد وبعد از مدت یک یا دو ماه اشعه که به فیلم می خورد فیلم را سیاه می کند و بعد از مدت چند ماه فیلم ها را ظاهر می کنند واز روی سیاهی فیلم مشخص می شود که چه قدر به شخص اشعه خورده است این کار توسط سازمان انرژی اتمی صورت می گیرد که اگربه کسی بیشتر از حد مجازاشعه نخورده باشد باید مدتی از اشعه دور باشد که تجویز این کار هم به عهده سازمان انرژی اتمی است.
یکی از معایب فیلم بج این است که تا هنگامی که فیلم ظاهر نشود متوجه اشعه وارد شده بر بدن خود
نمی شویم .
ب-دزیمتر قلمی: همانند فیلم بج برای اندازه گیری پرتو خورده شده به شخص استفاده کننده به کار می رود این دزیمتر ،قلمی است واز روی درجه بالای قلم می توان هر وقت بخوا هیم پی به اشعه دریافتی ببریم ولی این آشکار ساز به دقت فیلم بج نمی رسد.
نتیجه گیری
دانشمندان علوم اقتصادی واجتماعی پنج عامل رابه عنوان منابع تولید ارزش افزوده مطرح نموده اند که یکی از آنها دانشی است که درطول زمان هر چه به زمان حال نزدیک تر می شویم نقشی محوری در بشردر میان دیگر منابع موثر در تولید دارد به نحوی که اقتصاد امروز حاکم در جهان را اقتصاد اطلاعاتی ودانشی محور خوانده اند .که سهم عمده در تولید ناخالصی از آن بخش دانش است . ویکی از مهم ترین
دانش های عصر حاضر که می تواند بیش ترین نقش را دراستقلال اقتصادی یک جامعه ایفاکند دست یابی
به انرژی هسته ای می باشد.
فهرست
تقدیر وتشکر…………………………………………………. 1
تقدیم به…………... ……………………………………....... 2
طرح تحقیق.......................................................................... 3
چکیده................................................................................ 5
فصل اول : مقدمه................................................................ 6
فصل دوم: مقدمه علمی.......................................................... 8
فصل سوم: تاریخچه............................................................. 13
فصل چهارم:کاربردهای کشاورزی............................................. 15
فصل پنجم: پرتو دهی و مزایای آن................................................ 23
فصل ششم: کشاورزی در ایران.................................................... 25
فصل هفتم:مصاحبه.................................................................... 30
فصل هشتم:محافظت در برابر پرتوها............................................. 33
نتیجه گیری.............................................................................. 36
منابع و ماخذ............................................................................. 37
بررسی انرژی هسته ای و کاربرد پزشکی
طرح تحقیق
تعریف موضوع تحقیق:
ازگذشته تاکنون افرادبسیاری درزمینه ی انرژی هسته ای فعالیت های بسیاری کرده اند و پژوهش های فراوانی انجام داد امابعضی تنهامتوجه این موضوع هستندکه ازانرژی هسته ای برای مصارف خطرناک وساخت بمب هسته ای می توان بهره برد.
اما مادراین تحقیق به کاربردهای صلح امیزانرژی هسته ای وتکنولوژی هسته ای درپزشکی به بحث وگفت وگوپرداخته ایم .
انرژی هسته ای کاربردهایفراوانی درپزشکی داردکه بسیارموردتوجه همگان واقع است وهدف ماازاین تحقیق بیان این کاربردهاوتغییرافکارعمومی واگاه کردن افرادازکاربردهای بی شماراین انرژی بی پایان است .انرژی که جوانان این مرزوبوم باتلاش وکوشش فراوان به ان دست یافته اند.
این فناوری (انرژی هسته ای)مارادراین زمینه تشخیص بیماری هاودرمان بیماران ازطریق پرتوپزشکی ورادیو گرافی ورادیوداروهاو…یاری می نمایدومی توان ازاین طریق سالانه جان بسیاری ازافرادجهان رانجات دادوبیماری های ان ها را بهبود بخشید.’
سوالاتی در رابطه با تحقیق:
1-آیا از انرژی هسته ای در پزشکی بهره می توان برد؟
2-مزایای PETوSPECTچیست؟
3-چگونه می توانیم از رادیو داروها استفاده کرد؟
به امید روزی که همگان به مصارف وکاربردهای صلح آمیز این انرژی پی ببرند.
پیشینه ی تحقیق:
مادراین راه به سایت های گوناگون همچون:سایت پژوهشکده ی بوعلی وسایت های مرتبط به پزشکی هسته ای…وکتب مختلف بطور مثال اصول حفاظت دربرابرپرتوها دررادیولوژی-نویسنده فرح جوزانی…مراجعه کرده وازاطلاعات موجوددران هابهره برده ایم وهدف مابرداشتن گامی کوچک درحد توان مان بوده است.امااین راه بسیاربلندوطولانی بوده است وبدین سبب جای پژوهش فراوان دارد.
اهداف واهمیت موضوع تحقیق:
اهمیت موضوع:این موضوع ازاین جهت دارای اهمیت است که که انرژی هسته ای برخلاف انچه که در اذهان عمومی شکل پیدا کرده دارای مصارف صلح امیز فراوانی می باشد که نوع برخورد و استفاده درست انسان از آن می تواند منجر به پیشرفت های چشمگیر در علوم مختلف
از جمله علم پزشکی گردد.
اهداف :
هدف کلی: روشن کردن افکار عمومی در رابطه با مصارف صلح امیزانرژی هسته ای درپزشکی میباشد.
اهداف جزئئ:
1-کاربردانرژی هسته ای درپرتو پزشکی
2-معالجه ی امراض بارادیو داروها
3-کاربرد انرژی هسته ای در پزشکی هسته ای
4-معالجه ی سرطان های گوناگون
نوع تحقیق:
تحقیق ما از نوع علمی توصیفی است ازانجا که هدفمان ازانجام این پژوهش توصیف عینی واقعی ومنظم خصوصیات یک موقعیت بوده است .زیراسعی وتلاشمان این بوده است که آنچه هست رابدون هیچ گونه دخالت یانتیجه گیری های ذهنی گزارش دهیم ونتایج عینی راازموقعیت بگیریم.
روش تحقیق:
دراین تحقیق ما برای استخراج مطالب واطلاعات به کتب گوناگون مراجعه کرده ایم وهمچنین ازبیمارستان هاومراکز درمانی پزشکی هسته ای دیدن کرده ایم ودر این روش ما علاوه برکتاب از سایت های اینترنتی ووبلاگ هاومجلات ومقالات گوناگون استفاده کردیم .
مادراین پژوهش ازروش میدانی وکتابخانه ای استفاده کردیم.
تعریف واژهاواصطلاحات:
1-انرژی:به معنی کار انباشته شده یا توانایی انجام کار تعریف میکنیم
2-تکنولوژی iechnologieعلم صنایع وحرفه ها
3-پزشکی:منصوب به پزشک .شغل وحرفه ی پزشک .طبابت
4-کاربرد:بکاربردن. ترتیب دادن اموراستعمال کردن
چکیده:
همانطور که می دانیم استفاده صلح آمیز ازتکنولوژی هسته ای کمک های شایان و قابل ملاحظه ای به بشریت کرده است و می توان نتیجه گرفت که بدست آوردن انرژی هسته ای برای استفاده از کاربرد های صلح آمیز و سودمند آن باید هدف همه مردم جهان قرار بگیرد.از تکنولوژی هسته ای در پزشکی استفاده های فراوانی به عمل می آید،که در این مقاله به گوشه ای از آن اشاره شده است.استفاده های تشخیصی بیماری هایی که عموما خطرناک هستند یا درمان بعضی بیماری ها که در بخش های مختلف پرتوپزشکی،پزشکی هسته ای و... صورت می گیرد.
مقدمه:
چرا هرگاه واژه ی انرژی هسته ای گفته می شود تمام توجه ی افراد جامعه به سمت وسوی بمب هسته ای جلب می شود؟
آیا انرژی هسته ای مصا رف دیگری نداردکه بتواند در خدمت مردم باشدوآرامش وراحتی بیشتری برای آن ها به وجود آورد؟
این سوالات افکار ما را به عنوان یک جوان ایرانی به خود مشغول کرده بودومسبب آن شود که ما دراین راه گام برداریم . درطی این تحقیقات به مصارف فراوان صلح آمیز انرژی هسته ای برخورد کردیم وبه همین دلیل تصمیم گرفته ایم که برای پاسخ دادن به این سوالات مبحث پزشکی رامورد بررسی قرار دهیم. با بررسی ها یی که انجا م شد، مصارف فراوانی را در پزشکی یا فتیم که در زمینه های مختلف عکس برداری ،تشخیص بیماری ها وتا حدودی در درمان بیماری ها که در بخش های گوناگون پزشکی یعنی پزشکی هسته ای وپرتو پزشکی انجام می گردد پی بردیم.
اسکن قفسه سینه: CT اسکن بهترین روش براى تشخیص تغییر بافت شش ها به صورت حاد و یا مزمن است. به طور معمول براى تشخیص بیمارى هاى تنفسى مثل ذات الریه یا سرطان از CT اسکن بدون ماده حاجب استفاده مى شود.
اسکن مغبرای انجام اسکن مغز از دو نوع دارو استفاده میکنیم: الف)نوعی ازداروها که ازسد خونی- مغزی بور نمیکنند. ب) نوعی از داروها که از سد خونی- مغزی عبور میکنند.
اندازه گیری مواد در بدن : (سرب و کادمیم و....)
فهرست
تقدیر وتشکر……………………………………….…………. 1
تقدیم به…………... ………………………………….…....... 2
طرح تحقیق............................................................................ 3
چکیده................................................................................... 6
فصل اول : مقدمه…................................................................ 7
فصل دوم:تاریخچه.................................................................... 9
فصل سوم: مقدمه علمی…........................................................ 14
فصل چهارم:کاربرد................................................................... 20
فصل پنجم: مصاحبه...................................................................... 38
فصل هفتم: حفاظت انسان در برابر پرتو زایی..................................... 50
نتیجه گیری............................................................................... 53
منابع و ماخذ.............................................................................. 54
موضوع :
فناوری اطلاعات در برنامه های آموزشی و بررسی روش های مؤثر کاربرد رایانه در
ایجاد و رشد خلاقیت .
سؤال تحقیق :
مهمترین علت عدم استفاده از رایانه و اینترنت در نظام آموزشی چیست ؟
فرضیه های تحقیق :
١. عدم آگاهی معلمین و دانش آموزان از کارآیی آموزشی رایانه و نحوه استفاده از آن
٢. عدم توجه کافی نظام آموزش و پرورش به این امر
٣. ترس از جایگزینی رایانه به جای معلمین و کمرنگ شدن نقش آنها
٤. عدم توانایی پرداخت هزینه های مربوط به آن
روش تحقیق :
بخشی از تحقیق به روش کتابخانه ای و بخش دیگر آن به روش پیمایشی
انجام شده است .
هدف تحقیق :
بررسی محدودیت های کاربرد صحیح رایانه و ارائه راهکارهای مناسب
ضرورت و اهمیت تحقیق :
ضرورت توسعه فن آوری اطلاعات و استفاده از اینترنت در آموزش و پرورش
رایانه ماشینی است که سرآمد فناوری عصر حاضر به شمار می آید . با توجه به پیچیدگی جهان امروز لازم است ما نیز فناوری خود را با پیشرفت های موجود هماهنگ کرده و آن را با نیازهای جامعه متناسب سازیم .
نوکردن نخست باید از جایی آغاز شود که به آموزش دانش ها و مهارت ها ی جدید و یادگیری عمیق تر و سریعتر می انجامد . پیشرفت سریع دانش بشری در قرن حاضر ، متنوع شدن نیازها ، تحولات سریع فن آوری به ویژه در زمینه ارتباطات ، تغییرات عمده ای را بر جهان گذاشته و خواهد گذاشت .
استفاده از رایانه در انجام امور مختلف یک سازمان ، ایجاد دولت الکترونیکی ، تجارت الکترونیکی ، ایجاد دانشگاه ها و مدارس مجازی همگی محصول گسترش اینترنت و به طورکلی فناوری اطلاعات [1] است. امروزه اصطلاح فناوری اطلاعات به طور وسیعی در سطح جهان منتشر شده است که آن را علم و مهارت درباره همه جنبه های به کارگیری رایانه ، ذخیره سازی داده ها و ارتباطات تعریف کرده اند . فناوری اطلاعات را می توان بخش فنی نظام اطلاعاتی دانست که شامل سخت افزار ، نرم افزار ، پایگاه های اطلاعاتی و شبکه های ارتباطی است .
شاید اینترنت بزرگترین عامل تغییر فناوری ، تغییر شکل بازرگانی ، رسانه ها ، سرگرمی ها و جامعه از راه های حیرت انگیز در طول تاریخ باشد اما تمامی این قدرت در حال حاضر بستگی به دگرگونی درآموزش و پرورش دارد . اینترنت امکان تحقق این هدف را که بتوانیم شرایط مناسب یادگیری را برای همه افراد کشور اعم از کودک ، نوجوان و بزرگسال ، زن و مرد فراهم سازیم به ما می دهد .
واقعیت این است که میلیون ها نفر در جهان هنوز نمی توانند به اینترنت دسترسی داشته باشند و نمی دانند که چگونه شبکه جهانی دانش را در اختیار گیرند . آنان نمی دانند که چگونه اطلاعات مورد نیاز خود را به دست آورند ، چگونه از آن استفاده کنند ، چگونه آن را مبادله کنند و چگونه این اطلاعات را برای خود محفوظ نگهدارند . این افراد هم اکنون هم در معرض خطر هستند و برای رفع این مشکل آموزشی باید تدابیری اتخاذ شده و اقدام هایی انجام شود .
به کارگیری فناوری اطلاعات و اینترنت و استفاده از امکانات رسانه های صوتی ، تصویری و گرافیکی آن شرایط مناسبی را برای یادگیری و درک و فهم بیشتر تدریس معلمان فراهم می سازد . در واقع اینترنت راه های متنوعی را پیش روی فراگیران و معلمان می گذارد تا با تنوع بیشتری یاد گیرند و یاد دهند . استفاده از اینترنت باعث مشارکت و فعالیت افراد می شود نه انفعال آنها و امکان تعامل و ارتباط فراگیران را میسر می سازد .
ارتقاء کیفیت آموزش از طریق شبکه و اینترنت یکی از انتظاراتی است که از فناوری اطلاعات می رود . یک سؤال مهم این است که آیا یادگیری از طریق رایانه و اینترنت به اندازه سایر شیوه های یادگیری اثر بخش است ؟
نتایج تحقیقات اخیر در مورد اثر بخشی یادگیری از راه دور حاکی از آن است که این شیوه می تواند در یادگیری اثربخش باشد به شرط این که بر کیفیت آن نظارت شود .
یکی دیگر از کارکردهای اینترنت شناخت فرهنگ ملل ، شناخت تفاوت ها و تشابهات فرهنگی و دلایل این تفاوت ها و تشابهات است .
افزایش انگیزه یادگیرندگان ، فعال کردن یادگیرندگان از طریق درگیر کردن آنها با محتوای برنامه درسی و نیز کاهش هزینه های آموزشی در درازمدت از دیگر اثرات استفاده از فناوری اطلاعات در نظام آموزشی است .
برای در اختیار گذاردن اطلاعات مورد نیاز آحاد مردم لازم است شرایط زیر در نظر گرفته شود :
بدیهی است گسترش دستیابی همگان به اطلاعات و نیز فناوری اطلاعات مستلزم وجود قوانین شفاف دراین زمینه است . به این منظور دولت می تواند لایحه ای تنظیم کرده و به مجلس تقدیم کند که شامل بندهای زیر باشد :
فیلتر کردن راهی برای ایجاد محیط سالم در اینترنت
با رشد و گسترش اینترنت و استفاده از آن همراه با مطالب خواندنی ، علمی و ارزشمند ، سایت ها و صفحات اینترنتی مبتذل نیز رشد یافته اند . به همین دلیل در تمام دنیا سعی شده است با استفاده از فیلترهایی ، دسترسی به این سایت ها کنترل شود و از مشاهده آنها جلوگیری گردد .
به طور کلی سه راه برای فیلتر کردن و کنترل دسترسی وجود دارد :
۱. فیلتر کردن کاربران از سوی سایت :
در این روش سایت ها خود با ابزارهای مختلفی به کنترل سن کاربران می پردازند تا صفحات اینترنتی نامناسب در دسترس کودکان و نوجوانان قرار نگیرد .
٢. فیلتر کردن سایت ها از سوی مراکز سرویس دهنده ([3]ISP )
این روش که در بسیاری از کشورها معمول است ، متکی است به نرم افزارها و سخت افزارهایی که هر ISP برای کنترل سایت ها به کار می گیرد . لذا در صورتیکه ابزار فیلتر کردن در ISP های مختلف متفاوت باشد و یا به روزرسانی یکسانی برای افزودن سایت های جدید غیرمجاز در فیلترهای این مراکز سرویس دهنده انجام نشود ، نتیجه یکسانی را نخواهیم داشت .
٣. فیلتر کردن سایت ها در مبدأ ورودی اینترنت به کشور :
در کشورهایی که مبادی ورودی اینترنت مشخص و معلوم هستند ، فیلترهایی بر سر این مبادی نصب می شوند تا ISP نیاز به فیلتر کردن نداشته باشد و در واقع کنترل سایت ها در ورودی اینترنت به کشور انجام می پذیرد .
به طور کلی دو روش فیلتر کردن در کشورهای مختلف به کار گرفته می شود :
فیلتر کردن فراگیر [4]:
در این روش کاربران تنها اجازه دسترسی به تعدادی سایت مشخص را دارند که این سایت ها قبلا" از سوی گروهی مورد بازبینی قرار گرفته اند . این سایت ها که در فهرستی به نام فهرست سفید ذخیره می شوند ، برحسب نیاز به روز رسانی می شوند . این روش تنها در بعضی مراکز و سازمان ها مورد استفاده قرار می گیرد و از آنجا که نمی توان تمامی سایت های مناسب را مورد بازبینی قرار داد ، روش معمول و پر استفاده ای نیست . معمولا" در این روش حجم بالایی از اطلاعات و تعداد زیادی از سایت های خوب و ارزشمند نیز فیلتر می شوند .
فیلتر کردن انحصاری [5]:
همانطور که از نام آن برمی آید برخلاف روش قبلی فهرست سایت های نامناسب نگهداری می شود و استفاده از سایر سایت ها آزاد است ، در واقع تا زمانیکه سایتی نامناسب تشخیص داده نشده است ، استفاده از آن آزاد است و در صورت تشخیص مشکلی در یک سایت ، فهرست سایت های نامناسب به روز رسانی می شود اما از آنجا که تعداد سایت های نامناسب نیز رو به افزایش است برای به روز رسانی این فهرست باید روش خوب و دقیقی را به کار گرفت . معمولا" سه روش برای حصول به این نتیجه مورد استفاده قرار می گیرد :
بلوکه کردن کلمات کلیدی ـ فیلتر کردن بسته های اطلاعات ـ بلوکه کردن نشانی های اینترنتی
بلوکه کردن کلمات کلیدی [6]
در این روش هر سایت در زمان دریافت مورد بررسی قرار می گیرد و اگر کلمات کلیدی از پیش تعیین شده ای را داشته باشد ، بلوکه می شود و به فهرست سایت های نامناسب اضافه می شود . مشکل اصلی این روش آن است که تنها روی متن و بدون توجه به محتوا کار می کند . بسیاری از صفحات محتوای تصویری دارند و متن برای جستجوی کلمات کلیدی ندارند .
فیلتر کردن بسته ها [7]
این روش با بلوکه کردن درخواست هایی که خواهان آدرس IP[8] سایت مشخصی هستند ، دسترسی را کنترل می کند اما بعضی سایت ها که آدرس IPثابتی ندارند از این فیلترها عبور می کنند ، لذا این روش کنترل کامل و مناسبی را اعمال نمی کند .
بلوکه کردن نشانه های اینترنتی [9]
در این روش کنترل دسترسی روی نشانی اینترنتی یا URL اعمال می شود نه نشانی IP . چون بیشتر سایتها مجموعه ای از این نشانی های جاسازی شده هستند ، این روش کارایی خوبی دارد .
از آنجایی که تمام این روش ها مبتنی بر متن هستند و از این نقطه ضعف رنج می برند ، روش های جدیدی نیز برای فیلتر کردن بهتر و مبتنی بر محتوا ابداع شده اند . به عنوان مثال فیلتر کردن تصویری مبتنی بر محتوا [10] سعی می کند با استفاده از الگوهای تصویری و رنگ ها ، تصاویر نامناسب را تشخیص دهد و از ورود به سایت هایی که تصاویر نامناسب دارند ، جلوگیری به عمل آورد . [11]
اخیرا" بحث فیلتر کردن سایت های نامناسب در کشور به طور جدی مطرح شده است و کارشناسان مختلف به اظهار نظر دراین مورد پرداخته اند . بیشتر کارشناسان بر لزوم استفاده از فیلتر اتفاق نظر دارند و آن را ضروری می دانند ، اما نکته ای که آنان را نگران می کند این است که مبادا برای جلوگیری از دسترسی به سایت های نامناسب بسیاری از سایت هایی که مطالب خوب و ارزشمند دارند نیز فیلتر شوند و کاربران از دسترسی به آنها محروم گردند .
ایجاد محیطی پاک و سالم برای کاربران ، همت متولیان امر از جمله وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی و وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات را می طلبد تا دسترسی به سایت های نامناسب و غیراخلاقی را ناممکن سازند و از طرف دیگر مشکلی برای دستیابی کاربران به سایت ها و اطلاعات مفید به وجود نیاورند .
آسنسورهای نوری و کاربرد آنها
آسنسور چیست؟ نوری الکترونی به صورت یک سیگنال الکتریکی تبدیل کند. بنابراین سنسور را میتوان به عنوان یک زیر گروه از تفکیک کنندهها که وظیفهی آن گرفتن علائم ونشانهها از محیط فیزیکی و فرستادن آن به واحد پردازش به صورت علائم الکتریکی است تعریف کرد. البته سنسوری مبدلی نیز ساخته شدهاند که خود به صورت IC میباشند و به عنوان مثال (سنسورهای پیزوالکترونیکی، سنسورهای نوری). وقتی ما از سنسوری مجتمع صحبت میکنیم منظور این است که تکیه پروسه آمادهسازی شامل تقویت کردن سیگنال، فیلترسازی، تبدیل آنالوگ به دیجیتال و مدارات تصحیح میباشند، در غیر این صورت سنسوری که تنها سیگنال تولید میکند به نا سیستم موسوم هستند. در نوع پیشرفته به نام سنسور هوشمند یک واحد پردازش به سنسور اضافه شده است تا خورجی آن عاری از خطا باشد منطقیتر شود. واحد پردازش سنسور که به صورت یک مدار مجتمع عرضه میشود اسمارت (Smart) نامیده میشود. یک سنسور باید خواص عمومی زیر را داشته باشد تا بتوان در سیستم به کار برد که عبارتند از: حساسیت کافی، درجه بالای دقت و قابلیت تولید دوباره خوب، درجه بالای خطی بودن، عدم حساسیت به تداخل و تاثیرات محیطی، درجه بالای پایداری و قابلیت اطمینان، عمر بالای محصول و جایگزینی بدون مشکل. امروزه با پیشرفت صنعت الکترونیک سنسوری مینیاتوری ساخته میشود که از جمله مشخصهی آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد: سیگنال خروجی بدون نویز، سیگنال خروجی سازگار با باس، احتیاج به توان پایین. سنسور (sensor)یعنی حس کننده,و از کلمه sens به معنی حس کردن گرفته شده
مقدمه :
سنسورها از نظر کیفی مرحله جدیدی را در استفاده هرچه بیشتر از همه امکاناتی که توسط علم میکرو
الکترونیک بوجود آمده است، بویژه در زمینه پردازش اطلاعات عرضه می کند. سنسورها رابط بین سیستم
کنترل الکتریکی از یک طرف و محیط، عملیات، رشته کارها یا ماشین از طرف دیگر هستند. درگذشته تکامل سنسور قادر به هم گامی با سرعت تکامل در صنعت میکروالکترونیک نبوده است. در واقع در اواخر
دهه1970 و اوایل دهه 1980 تکامل سنسور در سطح بین المللی بین سه و پنج سال عقب تر از تکامل علم میکروالکترونیک در نظر گرفته می شد. این حقیقت که ساخت عناصر میکروالکترونیک غالباً بسیار ارزانتر از وسائل اندازه گیری کننده ای (سنسورهائی) بود که آنها احتیاج داشتند یک مانع جدی در ازدیاد و متنوع نمودن کاربرد میکرو الکترونیک پردازشگر اطلاعات در گستره وسیعی از عملیات و رشته کارها بود. چنین اختلافی بین علم میکرو الکترونیک مدرن و تکنولوژی اندازه گیری کننده کلاسیکی تنها توانست به واسطه ظهور تکنولوژی سنسورهای مدرن برطرف شود. به این دلیل، امروزه سنسورها به عنوان یکی از عناصر کلیدی جهت تکامل پیوسته و شتابان علم میکروالکترونیک شمرده می شوند.
کار تحقیقاتی و تکاملی گسترده در شاخه های مختلف تکنولوژی سنسور در سطح بین المللی آغاز شد.
حاصل این فعالیت آنست که امروزه تجارت سنسور از یکی از بالاترین نرخهای رشد سالانه بهره مند میباشد ( بین10 و20 درصد ). از آنجا که سنسورها وسیله اساسی برای بدست آوردن همه اطلاعات لازم در
رابطه با وضعیت های مختلف عملیات و محیط هستند (در مفهوم عام کلمه)، بنابراین آنها در امکانات کاملا
جدیدی را به روی اتوماسیون طیفی از عملیات در صنعت، منزل، کارخانه، کاربردهای طبی، و سایر بخش ها
می گشایند .این مثال ها برای کارخانه های تمام اتوماتیک و مجتمع آینده تنها میتواند به کمک سنسور ها
تحقق یابد .
اگر چه سنسورها به همراه علم میکرو الکترونیک پردازشگر اطلاعات یک گام مهم رو به جلو را عرضه میدارد لیکن این تنها اولین قدم است .در این مرحله سنسورها از تعدادی از عناصر میکروالکترونیک موجود،برای مثال به شکل پردازشگرها، حافظه ها، مبدل های آنالوگ به دیجیتال یا تقویت کننده ها برای آماده نمودن سیگنال خروجی استفاده می کنند در عین حال، سنسور باید یک خروجی الکترونیکی تولید کند که به آسانی پردازش می شود .در حالت ایده آل این سیگنال به شکل یک سیگنال دیجیتالی، سازگار با باس میباشد .
همچنین احتیاج به کاهش وزن و حجم وجود دارد.دومین گام عبارت از اتّصال سنسور -سیستم میکرو
الکترونیک – بخش مکانیکی می باشد .اطلاعات حاصل شده توسط سنسور در رابطه با حالت یا پیشرفت ی
پروسه با عبور از یک طبقه پردازشگر سیگنال الکترونیکی وارد بخش مکانیکی (بطور کلاسیکی یک کنترل
کننده ) شده و به پروسه باز خوانده می شود.زنجیره سنسور – سیستم میکروالکترونیک – بخش مکانیکی تنها در صورتی کار می کند که همه خطوط رابط سازگار باشند .این امر منجر به توصیف یک معیار مهمتر به
ویژه تا جایی که به سنسور مربوط است میشود .علی رغم آگاهی گسترده در رابطه با اهمیت سنسور به عنوان یکی ازعناصرکلیدی در فرایند اتوماسیون، کسب اطلاعات جامع و مقایسه ای درباره وضعیت تکنولوژی سنسور و پیشرفت های حاصل شده در این زمینه مشکل است .این امر دارای چند دلیل زیر است:
1) سنسورهائی برای اندازه گیری بیش از 100 کمیت فیزیکی وجود دارد .اگر اندازه گیری کمیت های
شیمیائی را نیز به حساب بیاوریم این رقم به چندین صد رقم بالغ می شود .
2 ) تقریبا 2000 نوع اصلی از سنسورها را میتوان طبقه بندی کرد . بین 60000 و 100000 سنسور برای اندازه گیری در حالِ پروسه ها از نظر تجاری در دنیای غرب وجود دارد.
3 ) بر طبق گزارش پایگاه داده های INSPEC هر ساله بیش از 10000 نشریه در رابطه با سنسورها منتشر می شود .
4) به سخن عام، ظهور سنسورها یا تکنولوژی های سنسور جدید تخمینا 5 الی 15 سال طول می کشد ، و
همچنین فرآیندی بسیار هزینه بر می باشد.
با این وجود، دقیقا به این دلیل است که بسیار ضروری بنظر می رسد که هم سازندگان و هم مصرف کنندگان سنسورها در جریان تاریخچه ای از آنچه قبلا وجود داشته است و پیشرفت هائی که انتظار می روددر آینده رخ دهد قرار بگیرند .بنابراین اگر چه یک سازنده سنسور که در زمینه خاص کار می کند ممکن است موارد مورد علاقه خودش را بطور خیلی گذرا یا با توضیح ناکافی مشاهده کند، لیکن او باید برانگیخته شود تا افکارخود را به ماورای مرزهای رشته خودش بکشاند.
بحث سنسور دارای مشخصه چند گانگی علمی بسیار زیادی است .از سازنده سنسور گرفته تا استفاده کننده آن تخصص های خیلی زیادی متجلی میشود .این حقیقت مزایای خودش را دارد؛ برای مثال کاربرد ترکیبی یک یا چند اصل سنسور مجاز شمرده می شود .با این وجود معایبی نیز مشاهده می شود از قبیل میزان مقاومتی که در رابطه با معرفی ایده های جدید و ناشناخته وجود دارد.
فصل اول
سنسورها و انواع آن
بخش (1-1 ) تعریف عبارت سنسور :
واژه سنسور از سنس یعنی احساس کردن، گرفته شده است .سنسور یعنی چیزی که می تواند احساس
کند. همیشه در علم الکتروینک این نکته وجود دارد که برای اینکه بتوانید الکترونیک را در هر جایی مورد
استفاده قرار بدهید، باید پدیده ها را به زبان ولتاژ و جریان تبدیل کنید .سنسورها هم برای همین ساخته
شده اند؛ سنسورها در انواع مختلف بسته به نیاز مورد استفاده ساخته شده اند ، منتها همه ی سنسورها
پدیده مورد بررسی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند یا اینکه بر سر راه یک مدار بسته می شوند؛ مثلا فتو سل ها یا سلولهای نوری که به نور حساسند : شما وقتی از سنسور نوری استفاده می کنید درحقیقت تاثیر نور را در یک فضا باآن قطعه مورد بررسی قرار می دهید .وقتی نور به فتوسل برسد یک
سیگنال الکتریکی تولید می کند بررسی اینکه چه اتفاقی می افتد مربوط می شود به جنس ماده ای که در
این سلولها استفاده می شود منتها نتیجه اینکه این سیگنال توسط یک مدار الکترونیکی تقویت و یا کنترل
می شود در نهایت می تواند یک پالس الکتریکی باشد .برای راه اندازی یک رله و ..تفاوت سنسورها در اینکه جنس و تحریک پذیری متفاوتی دارند مثلا سنسور حرارتی یا ترما سنس که به حرارت حساس است وقتی حرارت محیط به یک درجه معین برسد بازهم همان سیگنال را تولید می کند و یا اینکه مثل یک کلید راه جریان را قطع و یا وصل می کند .. سنسورهای حساس به دود که با موارد راداکتیو ساخته می شوند و کارکردن با آنها نیاز به حساسیت بیشتری دارد بر اثر دود تحریک می شوند و باز هم یک سیگنال الکتریکی تولید می کنند .سنسورهای صوتی و حتی حساس به امواج نیز وجود دارند .در ساخت و استفاده از سنسورها این نکته وجود دارد که کدام پدیده را توسط سنسور شناسایی کنیم . در ساخت و طراحی سنسورها باید به ذکر این نکته پرداخت که از خاصیت مواد مختلف استفاده می شود و بر اساس عکس العمل مواد و عنصرهای مختلف (در از دست دادن یا گرفتن الکترون ) ترکیباتی ساخته که دریک محفظه قرار داده می شود وبه نام سنسور در جاهای مختلف ازآنها استفاده می شود.
به طور کلی سنسور المان حس کننده ای است که کمیتهای فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و… را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل می کند .این سنسورها در انواع مورد استفاده قرار میگیرند . PLC دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند باعث شده است که سنسور PLC عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جمله بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد .
کتاب- معرفی انواع سنسورهای صنعتی و کاربرد آنها-
سنسور چیست؟ نوری الکترونی به صورت یک سیگنال الکتریکی تبدیل کند. بنابراین سنسور را میتوان به عنوان یک زیر گروه از تفکیک کنندهها که وظیفهی آن گرفتن علائم ونشانهها از محیط فیزیکی و فرستادن آن به واحد پردازش به صورت علائم الکتریکی است تعریف کرد. البته سنسوری مبدلی نیز ساخته شدهاند که خود به صورت IC میباشند و به عنوان مثال (سنسورهای پیزوالکترونیکی، سنسورهای نوری). وقتی ما از سنسوری مجتمع صحبت میکنیم منظور این است که تکیه پروسه آمادهسازی شامل تقویت کردن سیگنال، فیلترسازی، تبدیل آنالوگ به دیجیتال و مدارات تصحیح میباشند، در غیر این صورت سنسوری که تنها سیگنال تولید میکند به نا سیستم موسوم هستند. در نوع پیشرفته به نام سنسور هوشمند یک واحد پردازش به سنسور اضافه شده است تا خورجی آن عاری از خطا باشد منطقیتر شود. واحد پردازش سنسور که به صورت یک مدار مجتمع عرضه میشود اسمارت (Smart) نامیده میشود. یک سنسور باید خواص عمومی زیر را داشته باشد تا بتوان در سیستم به کار برد که عبارتند از: حساسیت کافی، درجه بالای دقت و قابلیت تولید دوباره خوب، درجه بالای خطی بودن، عدم حساسیت به تداخل و تاثیرات محیطی، درجه بالای پایداری و قابلیت اطمینان، عمر بالای محصول و جایگزینی بدون مشکل. امروزه با پیشرفت صنعت الکترونیک سنسوری مینیاتوری ساخته میشود که از جمله مشخصهی آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد: سیگنال خروجی بدون نویز، سیگنال خروجی سازگار با باس، احتیاج به توان پایین. سنسور (sensor)یعنی حس کننده,و از کلمه sens به معنی حس کردن گرفته شده و می تواند کمیت هایی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و … را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل کند.سنسورها در انواع دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانندPLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جملهPLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد. سنسور ها بر اساس نوع و وظیفه ای که برای آن ها تعریف شده اطلاعات را به سیستم کنترل کننده می فرستند و سیستم طبق برنامه تعریف شده عمل می کند .
) تعریف عبارت سنسور :
واژه سنسور از سنس یعنی احساس کردن، گرفته شده است .سنسور یعنی چیزی که می تواند احساس
کند. همیشه در علم الکتروینک این نکته وجود دارد که برای اینکه بتوانید الکترونیک را در هر جایی مورد
استفاده قرار بدهید، باید پدیده ها را به زبان ولتاژ و جریان تبدیل کنید .سنسورها هم برای همین ساخته
شده اند؛ سنسورها در انواع مختلف بسته به نیاز مورد استفاده ساخته شده اند ، منتها همه ی سنسورها
پدیده مورد بررسی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند یا اینکه بر سر راه یک مدار بسته می شوند؛ مثلا فتو سل ها یا سلولهای نوری که به نور حساسند : شما وقتی از سنسور نوری استفاده می کنید درحقیقت تاثیر نور را در یک فضا باآن قطعه مورد بررسی قرار می دهید .وقتی نور به فتوسل برسد یک
سیگنال الکتریکی تولید می کند بررسی اینکه چه اتفاقی می افتد مربوط می شود به جنس ماده ای که در
این سلولها استفاده می شود منتها نتیجه اینکه این سیگنال توسط یک مدار الکترونیکی تقویت و یا کنترل
می شود در نهایت می تواند یک پالس الکتریکی باشد .برای راه اندازی یک رله و ..تفاوت سنسورها در اینکه جنس و تحریک پذیری متفاوتی دارند مثلا سنسور حرارتی یا ترما سنس که به حرارت حساس است وقتی حرارت محیط به یک درجه معین برسد بازهم همان سیگنال را تولید می کند و یا اینکه مثل یک کلید راه جریان را قطع و یا وصل می کند .. سنسورهای حساس به دود که با موارد راداکتیو ساخته می شوند و کارکردن با آنها نیاز به حساسیت بیشتری دارد بر اثر دود تحریک می شوند و باز هم یک سیگنال الکتریکی تولید می کنند .سنسورهای صوتی و حتی حساس به امواج نیز وجود دارند .در ساخت و استفاده از سنسورها این نکته وجود دارد که کدام پدیده را توسط سنسور شناسایی کنیم . در ساخت و طراحی سنسورها باید به ذکر این نکته پرداخت که از خاصیت مواد مختلف استفاده می شود و بر اساس عکس العمل مواد و عنصرهای مختلف (در از دست دادن یا گرفتن الکترون ) ترکیباتی ساخته که دریک محفظه قرار داده می شود وبه نام سنسور در جاهای مختلف ازآنها استفاده می شود.
به طور کلی سنسور المان حس کننده ای است که کمیتهای فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و… را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل می کند .این سنسورها در انواع مورد استفاده قرار میگیرند . PLC دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند باعث شده است که سنسور PLC عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جمله بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد .سنسورها اطلاعات مختلف از وضعیت اجزای متحرک سیستم را به واحد کنترل ارسال نموده و باعث تغییر وضعیت عملکرد دستگاهها می شوند.
حسگرهای رطوبت حسگر حرکت
زوج حسگر اولتراسونیک ( مافوق صوت )
سنسورهای بدون تماس
سنسورهای بدون تماس سنسورهائی هستند که با نزدیک شدن یک قطعه وجود آنرا حس کرده و فعال می
شوند .این عمل به نحوی که در شکل زیر نشان داده شده است می تواند باعث جذب یک رله ، کنتاکتور
و یا ارسال سیگنال الکتریکی به طبقه ورودی یک سیستم گردد.
کاربرد سنسورها
1) شمارش تولید : سنسورهای القائی ، خازنی و نوری
2 ) کنترل حرکت پارچه و ... : سنسور نوری و خازنی
3 ) کنترل سطح مخازن : سنسور نوری و خازنی و خازنی کنترل سطح
4 )تشخیص پارگی ورق : سنسور نوری
5 ) کنترل انحراف پارچه : سنسور نوری و خازنی
6 ) کنترل تردد :سنسور نوری
7) اندازه گیری سرعت :سنسور القائی و خازنی
8 ) اندازه گیری فاصله قطعه :سنسور القائی آنالوگ
مزایای سنسورهای بدون تماس
سرعت سوئیچینگ زیاد :
سنسورها در مقایسه با کلیدهای مکانیکی از سرعت سوئیچینگ بالایی برخوردارند ، بطوریکه برخی از آنها
( سنسور القائی سرعت ) با سرعت سوئیچینگ تا 25 KHz کار می کنند .
طول عمر زیاد :
بدلیل نداشتن کنتاکت مکانیکی و عدم نفوذ آب، روغن، گرد و غبار و ... دارای طول عمر زیادی هستند.عدم نیاز به نیرو و فشار: با توجه به عملکرد سنسور هنگام نزدیک شدن قطعه، به نیرو و فشارنیازی نیست. قابل استفاده در محیطهای مختلف با شرایط سخت کاری: سنسورها در محیطهای با فشار زیاد،دمای بالا، اسیدی، روغنی، آب و ... قابل استفاده می باشند.عدم ایجاد نویز در هنگام سوئیچینگ : به دلیل استفاده از نیمه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم (Bouncing Noise) ایجاد نمی شود .
امروزه کلمه سنسور به هیچ وجه از مفاهیمی مانند میکروپرسسور، ترانسپیوتر، انواع مختلف حافظه و سایر
عناصر الکترونیکی به عنوان یکی از لغات وابسته به دنیای نوآوری های تکنولوژی اهمیت کمتری راندارد .با
وجود این سنسور هنوز هم فاقد یک تعریف دقیق است همچنان که عباراتی از قبیل "پروب" ، " بعد سنج " ، " پیک آب " یا ترنسدیوسر " مدتها چنین بوده اند . بنابراین جای تعجب از اینکه انتشاراتی که با سنسورها سر و کار دارند غالبا بحث خود را با تعریفی از سسنسور می گشایند .کوشش های زیادی به عمل آمده است تا این کثرت تعاریف را محدود نماید .جدا از کلمه سنسور ما اصطلاحاتی از قبیل المان سنسور، سیستم سنسور، سنسور باهوش یا آگاه، تکنولوژی سنسور و غیره مواجه می شویم .چه چیزی است که در پشت کلمه سنسور به معنی توانایی SENSORIUN نهان شده است؟ کلمه سنسور یک کلمه تخصصی است که از کلمه لاتین به معنی "حس" بر گرفته شده است . پس از آشنایی با منشا مفهوم سنسور، ، senseus "حس کردن " یا تاکید کردن بر تشابه بین سنسورهای تکنیکی و اندام های حس انسانی واضح به نظر می رسد . شکل (1-1) این تشابه را نشان می دهد با وجود این ایده سنسور فراتر از این تشابه حرکت نموده و یک کلمه مترادف همه جانبه برای احساس کردن، تبدیل و ثبت مقادیر اندازه گیری شده به حساب می آید . یک سنسور یک کمیت فیزیکی معین را که باید اندازه گیری شود به شکل یک کمیت الکتریکی تبدیل می کند تغییر میدهد که می تواند پردازش شود یا بصورت الکترونیکی انتقال داده شود.بعد های فیزیکی را میتوان بر اساس دیاگرام شکل 1-2 طبقه بندی کرد. جدول 1-1 مثال هایی از بعد های فیزیکی را که سنسورها می توانند اندازه گیری کنند نشان می دهد.می توان سنسور را به یک زیر بخش عنصر حس کننده تفکیک کرد که، به عنوان نمونه ، فشار را به صورت انحراف یک غشا نیمه هادی، یا تغییری در شاخص انکسار بصورت کاهشی در شدت نور در یک فیبر نوری ثبت کند ؛ به علاوه یک عنصر تغییر دهنده یا مبدل داریم که انحراف غشا نیمه هادی ، که در آن مقاومت ها به شکل پل ساخته شده اند، را بصورت یک ولتاژالکتریکی تبدیل می نماید یا تغییری در شدت نور را با استفاده از یک پروسه تبدیل نوری الکترونی بصورت یک سیگنال الکتریکی تبدیل میکند .
یک سنسور می تواند به تنهایی از یک عنصر مبدل نیز تشکیل شود ) برای مثال یک سنسور پیزوالکترونیکی ، سنسورهای نوری( چنین تعریفی از سنسور ها هیچ محدودیتی برروی اندازه یا شکل وضع آن وضع نمی نماید.
پاورپوینت-معرفی انواع سنسورهای صنعتی و کاربرد آنها- در 42 اسلاید-powerpoin-ppt
،
سنسور (sensor)یعنی حس کننده,و از کلمه sens به معنی حس کردن گرفته شده و می تواند کمیت هایی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و … را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل کند.سنسورها در انواع دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانندPLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جملهPLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد. سنسور ها بر اساس نوع و وظیفه ای که برای آن ها تعریف شده اطلاعات را به سیستم کنترل کننده می فرستند و سیستم طبق برنامه تعریف شده عمل می کند .
سنسورهای بدون تماس:
سنسورهای بدون تماس سنسورهائی هستند که با فاصله از جسم و بدون اتصال به آن عمل می کند مثلا نزدیک شدن یک قطعه وجود آنرا حسکرده و فعال می شوند. این عمل به نحوی که در شکل زیر نشان داده شده است می تواندباعث جذب یک رله، کنتاکتور و یا ارسال سیگنال الکتریکی به طبقه ورودی یک سیستم میگردد.
کاربرد این سنسورها در صنعت:
1- شمارش تولید: سنسورهای القائی، خازنی ونوری
2- کنترل حرکت پارچه و …: سنسور نوری و خازنی
3-تشخیص پارگی ورق: سنسورنوری
4- کنترل سطح مخازن: سنسور نوری و خازنی و خازنی کنترل سطح
5- کنترل انحراف پارچه: سنسور نوری و خازنی
6- اندازه گیری سرعت: سنسور القائی و خازنی
7- کنترل تردد: سنسور نوری
8-اندازه گیری فاصله قطعه: سنسور القائی آنالوگ
مزایای سنسورهای بدون تماس:
سرعت سوئیچینگ(قطع و وصل)زیاد: سنسورها در مقایسه با کلیدهای مکانیکی از سرعت سوئیچینگ بالائی برخوردارند، بطوریکه برخی از آنها (سنسور القائی سرعت) با سرعت سوئیچینگ تا KHZ)25( کار می کنند.
طول عمر زیاد: بدلیل نداشتن کنتاکت مکانیکی و عدم نفوذ آب، روغن، گرد و غبار وجرقه های حین کار و … دارای طول عمر زیادی هستند.
قابل استفاده در محیطهای مختلف با شرایط سخت کاری: سنسورها در محیطهای با فشار زیاد، دمای بالا، اسیدی، روغنی، آب و … قابل استفاده هستند.
عدم نیاز به نیرو و فشار: با توجه به عملکرد سنسور هنگام نزدیک شدن قطعه، به نیرو وفشار نیازی نیست.
عدم ایجاد نویز در هنگام قطع وصل به دلیل استفاده ازنیمه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم(Bouncing Noise)ایجاد نمی شود.
انواع سنسورهای مجاورتی :
1-نوری:این نمونه سنسورها به دو صورت کار می کنند.یا دو سنسور که به صورت ارسال و دریافت در مقابل هم هستند یا یک سنسور که قابلیت ارسال و دریافت امواج فروسرخ را دارد و در مقابل آن یک اینه قرار گرفته است.در صورتی که جسم امواج ارسالی را قطع کند نور به فتو ترانزیستور گیرنده نمی رسد وخاموش می شود و در نتیجه یک پالس به کنترلر ارسال می شود(سطح صفر).
نکته:دستگاههایی که با این سنسورها کار می کنند در صورت بروز خطا پاک بودن اینه ها وصحت ارسال و دریافت سنسورها راچک کنید.
۲-خازنی:این سنسورها همانند خازنها کار می کند و در صورت حظور جسم در میدان آن ظرفیتش تعغیر می کند ویک سگنال به کنترلر ارسال می کند(سطح صفر).
نکته:سنسورهای خازنی قابلیت اشکار سازی حضور هرنوع جسمی را دارند(پلاستیک.چوب .فلز و..)
۳-القایی:این سنسورها همانند یک سلف کار میکنند واز خاصیت القایی آن جهت اشکار سازی حضور جسم استفاده می شود.میدان دارای یک دامنه وفرکانس معین است در صورت حضور جسم نوسانات و دامنه صفر می شود ویک سیگنال(سطح صفر)به کنترلر ارسال می شود.
نکته:سنسورهای القایی فقط اجسام رسانی مغناطیسی را حس می کنند.و قدرت اشکار سازی جسم آنها به اندازه دامنه میدان تولیدی(ولتاز تغذیه)بستگی دارد.
۴-التراسونیک:این سنسور ها از امواج ما فوق صوت که در محدوده ۲۰تا ۵۰کیلو هرتز است اسفاه می کند.
کاربرد مهم آن استفاده در سرعت سنج ها و اشکارسازی سطح مخازن و اندازه گیری فلو و… است.
نحوه کار آن به این صورت است که با محاسبات سرعت موج و اختلاف زمان بین ارسال و دریافت فاصله را اندازه گیری می کنند.این سنسورها به صورت پالسی کار میکنند مثلا در هر ۲ثانیه یکبار یک پالس ارسال و فاصله را اندازه کیری می کند.
5- سنسورتشخیص کد رنگ:تشخیص نوار رنگی کاغذ های بسته بندی
سنسورهای بیوالکتریکیBiosensors:
بیوسنسورها طی سالهای اخیر مورد توجه بسیاری از مراکز تحقیقاتی قرار گرفته است. بیوسنسورها یا سنسورهای بر پایه مواد بیولوژیکی اکنون گستره ی وسیعی از کاربردها نظیر صنایع دارویی، صنایع خوراکی، علوم محیطی، صنایع نظامی بخصوص شاخهBiowar و … را شامل میشود.
توسعه بیوسنسورها از 1950 با ساخت الکترود اکسیژن توسط لی لند کلارک در سین سیناتی آمریکا برای اندازه گیری غلظت اکسیژن حل شده در خون آغاز شد. این سنسور همچنین بنام سازنده ی آن گاهی الکترودکلارک نیز خوانده میشود. بعداً با پوشاندن سطح الکترود با آنزیمی که به اکسیده شدنگلوکز کمک میکرد از این سنسور برای اندازه گیری قند خون استفاده شد. بطور مشابه باپوشاندن الکترود توسط آنزیمی که قابلیت تبدیل اوره به کربنات آمونیوم را داراست درکنار الکترودی از جنس یونNH4++ بیو سنسوری ساخته شده که میتوانست میزان اوره درخون یا ادرار را اندازه گیری کند. هر کدام از این دو بیوسنسور اولیه از ترنسدیوسرمتفاوتی در بخش تبدیل سیگنال خویش استفاده میکردند. در نوع اول میزان قند خون بااندازه گیری جریان الکتریکی تولید شده اندازه گیری میشد (آمپرومتریک) در حالیکه درسنسور اوره اندازه گیری غلظت اوره بر اساس میزان بار الکتریکی ایجاد شده درالکترودهای سنسور صورت می پذیرPotentiometric.
ممکن است روزی فرا رسد که بیمار بدون نیاز به مراجعه به پزشک و تنها بر مبنای اطلاعاتی که توسط یکCOBD یاChip-on-Board-Doctor فراهم میشود نوع بیماری تشخیص داده شده و سپس داروهای مورد نیاز مستقیماً درون خون تزریق شود. این مسئله باعث خواهد شد که دوزمصرفی دارو بسیار پایین آمده و ضمناً از میزان اثرات جانبی داروSide-Effect بطرزفاحشی کاسته شود، چرا که دارو مستقیماً به محل مورد نیاز در بدن ارسال میشود.
کاری که یک بیوسنسور انجام میدهد تبدیل پاسخ بیولوژیکی به یک سیگنال الکتریکی است و شامل دو جزء اصلی: پذیرندهReceptor و آشکارکنندهDetector است. قابلیت انتخابگری یک بیوسنسور توسط بخش پذیرنده تعیین میشود. آنزیمها، آنتی بادیها، و لایه های لیپید (چربی) مثالهای خوبی برایReceptor هستند.
وظیفه دتکتور تبدیل تغییرات فیزیکی یا شیمیایی با تشخیص ماده مورد تجزیه)Analyte( به یکسیگنال الکتریکی است. کاملاً واضح است که دتکتورها قابلیت انتخاب در نوع واکنش صورتگرفته را ندارند. انواع دتکتورهای (یا ترانسدیوسرها یا مبدلها یا آشکارسازها) مورداستفاده در بیوسنسورها شامل: الکتروشیمیایی، نوری، پیزوالکتریک و حرارتی میباشند. در نوع الکتروشیمیای عمل تبدیل به یکی از صورتهای: آمپرومتریک، پتانشیومتریک، وامپدانسی صورت میپذیرد. متداولترین الکترودهای مورد استفاده در نوع پتانشیومتریک شامل: الکترود شیشه ایGlass Electrode، الکترود انتخابگر یونیIon-Selective، وترانزیستور اثرمیدان حساس یونیIon-sensitive FET یاISFET هستند.
بطورکلییک بیوسنسور شامل یک سیستم بیولوژیکی ایستاImmobilized نظیر یک دسته سلول، یکآنزیم، و یا یک آنتی بادی و یک وسیله اندازه گیری است. در حضور مولکول معینی سیستمبیولوژیکی باعث تغییر خواص محیط اطراف میشود. وسیله اندازه گیری که به این تغییراتحساس است، سیگنالی متناسب با میزان و یا نوع تغییرات تولید میکند. این سیگنال راسپس میتوان به سیگنالی قابل فهم برای دستگاههای الکترونیکی تبدیل کرد.
مزایای بیوسنسورها بر سایر دستگاههای اندازه گیری موجود را میتوان بطورخلاصه بصورت زیر بیان کرد:
مولکولهای غیرقطبی زیادی در ارگانهای زنده شکلمیگیرند که به بیشتر سیستمهای موجود اندازه گیری پاسخ نمی دهند. بیوسنسورهامیتوانند این پاسخ را دریافت کنند.
مبنای کار آنها بر اساس سیستم بیولوژیکیایستاImmobilized تعبیه شده در خود آنهاست، در نتیجه اثرات جانبی بر سایر بافتهاندارند.
کنترل پیوسته و بسیار سریع فعالیتهای متابولیسمی توسط این سنسورهایامکان پذیر است.
سنسور تشخیص حرکت بدن انسانPIR:
همانطورکه میدانید امروزه استفاده از سنسور های تشخیص حرکت رونق بسیار بالایی پیدا کرده ،هم در زمینه های امنیتی و حفاظتی و هم در مسائل صرفه جویی و بهینه سازی ، سنسور هایPIR یاPASSIVE INFRA REDسنسورهایی هستند که طول موجInfrared محیط اطراف رادریافت میکنند.
هر جسمی که دمایش بالاتر از صفر درجه مطلق باشد دارای تشعشعاتInfrared یامادون قرمز میباشد . اما این موج دارای طول موج های مختلف برای درجه حرارتهای متفاوت است . کاری که این سنسور انجام میدهد در واقع دریافت این امواج در رنج بدن انسان و تشخیص آن میباشد . از این سنسور در دستگاه هایی که برای تشخیص حرکت بدن انسان حتی به صورت جزئی استفاده میشود و از نظر دقت و قابلیت اعتماد در سطح بالایی میباشد بدین وسیله شما یک آشکار ساز حرکت دارید که فقط به حرکات بدن انسان حساس است،
کاربرد این نوع سنسور:
در مسائل امنیتی ، مثل دزدگیرها مفید میباشد و در مسائل مربوط به بهینه سازی مصرف انرژی میتواند بسیار مفید واقع شود .
تعریف ترانسمیتر:
ترانسمیتر وسیله ای است که یک سیگنال الکتریکی ضعیف را دریافت کرده و به سطوح قابل قبول برای کنترلرها و مدارهای الکترونیکی تبدیل می کند ، مثلأیک حلقه فیدبک سیگنالی در سطح میکروولت یا میلی ولت یا میلی آمپرتولید می کند و این سیگنال ضعیف می تواند با عبور از ترانسمیتر به سیگنالی در سطوح صفر تا ده ولت و یا4 تا 20 میلی آمپر تبدیل شود. ترانسمیترها عمومأ از قطعاتی مثلop-amp برای تقویت وخطی کردن این سطوح ضعیف سیگنال استفاده می کند . سنسورها و ملحقات آنها مثل ترانسدیوسرها را در گروه های بزرگی تحت عنوان ابزار دقیق قرار داده و آنها را براساس نوع انرژی قابل استفاده و روشهای تبدیل ، دسته بندی می کنند.
تعریف ترانسدیوسر:
یک ترانسدیوسر بنا به تعریف ، قطعه ای است که وظیفه تبدیل حالات انرژی به یکدیگر را برعهده دارد ، بدین معنی که اگر یک سنسور فشار همراه یک ترانسدیوسر باشد ، سنسور فشار پارمتر را اندازه می گیرد ومقدار تعیین شده را به ترانسدیوسر تحویل می دهد ، سپس ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال الکتریکی قابل درک برای کنترلر و صد البته قابل ارسال توسط سیم های فلزی ،تبدیل می کند .بنابراین همواره خروجی یک ترانسدیوسر ، سیگنال الکتریکی است که درسمت دیگر خط می تواند مشخصه ها و پارامترهای الکتریکی نظیر ولتاژ ، جریان و فرکانس را تغییر دهد ، البته به این نکته باید توجه داشت که سنسور انتخاب شده باید از نوع سنسورهای مبدل پارامترهای فیزیکی به الکتریکی باشد و بتواند مثلأ دمای اندازه گیری شده را به یک سیگنال بسیار ضعیف تبدیل کند که در مرحله بعدی وارد ترانسدیوسر شده وسپس به مدارهای الکترونیکی تحویل داده خواهد شد.
برای درک این مطلب به تفاوتهای میان دو سنسور انداره گیر دما می پردازیم : ترموکوپل و درجه حرارت جیوه ای، دو نوع سنسور دما هستند که هر دو یک عمل را انجام می دهند ، اما ترموکوپل در سمت خروجی سیگنال الکتریکی ارائه می دهد ، در حالی که درجه حرارت جیوه ای خروجی خود رابه شکل تغییرات ارتفاع در جیوه داخلش نشان می دهد.
سنسورهای فشار:
فشار را به کمک دستگاههای فشارسنج اندازه میگیرند، عمدهترین فشار سنجها که بر حسب مکانیزم کارشناسان نامگذاری شده است عبارتند از:
فشارسنج لولهU شکل
فشارسنج مکلئود
فشارسنج جیوهای
فشارسنج ترموکوپل
فشارسنج صوتی
فشارسنج خازنی
فشارسنج گاز ایدهال
فشارسنج لولهU شکل
ساده ترین و معروفترین آنها فشار سنج لولهU شکل است که در آن مقداری جیوه در لولهU شکل ریخته شده و میزان اختلاف فشار محیط هوا که برابرp0 است و ماده داخل فشارسنج که بر مایع جیوه فشار وارد میکند از طریق اختلاف ارتفاع ستون مایع جیوه اندازه گیری میشود. بنابراین از این طریق فشار واقعی را میتوانیم بدستآوریم:P = P0 + ρg )h – h0
در رابطه اخیرP فشار وρ چگالی ماده وP0 فشار اتمسفر ، h0 ارتفاع ستون مایع در فشار اتمسفر ، g شتاب جاذبه وhارتفاع ستونمایع در فشار ماده میباشد.
فشارسنج جیوهای(Mercury Barometer)
این فشار سنج اساساً از یک لوله خالی از هوا درست شده است که یک طرف آنمسدود و طرف دیگر آن که باز است در ظرف پر از جیوه فرو برده شده است. فشار هوایبیرون ، جیوه را از منبع به سمت داخل لوله میراند. جیوه تا حدی که وزن آن در داخللوله ، دقیقاً معادل نیروی ناشی از فشار هوا گردد در لوله فشار سنج بالا میرود وسپس در حالت تبادل و سکون باقی میماند. با تغییر فشار هوا ، سطح جیوه در داخل لولهنیز بالا و پایین خواهد رفت. در شرایط نرمال جیوه به اندازه 92/29 اینچ یا 760میلیمتر در لوله بالا میآید که فشاری معادل 15/1013 میلی بار است. جیوه در داخللوله فشارسنج به دلیل خاصیت کشش سطحی دارای یک سطح محدب است که هنگام تعیین فشار،باید بالاترین سطح محدب قرائت شود.
فشارسنج فلزی(Aneroid)
فشارسنج فلزی وسیلهای است مکانیکی که از یک محفظه قوطی شکل استوانهای بدون هوا تشکیل شده است؛ با تغییر فشار هوا این محفظه منقبظ یا منبسط میشود. با یک سیستم نسبتاً پیچیده که مرکب از تعدادی اهرم و قرقره است این تغییرات بزرگ شده و به یک عقربه که بر روی صفحه مدرجی حرکت میکند، منتقل میشود. یک شاخص متحرک که میتواند در یک نقطه ثابت شود بر روی فشار سنج تعبیه شده است تا بتوان تغییرات فشار را نسبت به آخرین قرائت اندازه گیری کرد.
فشار نگار(Barograph)
فشار نگار مشابه فشارسنج فلزی است با این تفاوت که اثر تغییرات فشار درمحفظه بدون هوا ، به یک قلم انتقال داده شده و قلم بر روی کاغذی که دور یک استوانه چرخان پیچیده شده است خط پیوستهای را رسم میکند. محور عمودی این صفحه بر حسب واحدفشار و محور افقی آن بر حسب زمان مدرج شده است که معمولاً برای هر دو ساعت یک خطوجود دارد. فشار نگارهای دقیقی هم ساخته شده است که قادرند تغییرات فشار را تا یکدهم میلی بار اندازه گیری نمایند، این دستگاهها میکرو باروگراف نامیده شدهاند.
سنسورها در ربات:
سنسورها اغلب برای درک اطلاعات تماسی، تنشی،مجاورتی، بینایی و صوتی بهکار میروند. عملکرد سنسورها بدینگونه است که با توجهبه تغییرات فاکتوری که نسبت به آن حساس هستند،
سطوح ولتاژی ناچیزی را درپاسخ ایجاد میکنند، که با پردازش این سیگنالهای الکتریکی میتوان اطلاعات دریافتیرا تفسیر کرده و برای تصمیمگیریهای بعدی از آنها استفاده نمود.
سنسورهارا میتوان از دیدگاههای مختلف به دستههای متفاوتی تقسیم کرد که در ذیل میآید:
.سنسور محیطی: این سنسورها اطلاعات را از محیط خارج و وضعیت اشیای اطرافربات، دریافت مینمایند
.سنسور بازخورد: این سنسور اطلاعات وضعیت ربات، ازجمله موقعیت بازوها، سرعت حرکت و شتاب آنها و نیروی وارد بر درایورها را دریافت مینمایند.
سنسور فعال: این سنسورها هم گیرنده و هم فرستنده دارند و نحوه کار آنها بدین ترتیب است که سیگنالی توسط سنسور ارسال و سپس دریافت میشود.
.سنسور غیرفعال: این سنسورها فقط گیرنده دارند و سیگنال ارسال شده از سوی منبعی خارجی را آشکار میکنند، به همین دلیل ارزانتر، سادهتر و دارای کارایی کمتر هستند.
سنسورها از لحاظ فاصلهای که با هدف مورد نظر باید داشته باشندبه سه قسمت تقسیم میشوند:
•سنسور تماسی: این نوع سنسورها در اتصالات مختلفمحرکها مخصوصا در عوامل نهایی یافت میشوند و به دو بخش قابل تفکیکاند.
i.سنسورهای تشخیص تماس
ii.سنسورهای نیرو-فشار
دو روش عمده در استفاده از سنسورها وجود دارد:
1.حس کردن استاتیک: در این روش محرکها ثابتاند و حرکتهایی که صورت میگیرد بدون مراجعه لحظهای به سنسورها صورت میگیرد.به عنوان مثال در این روش ابتدا موقعیت شی تشخیص داده میشود و سپس حرکت به سوی آن نقطه صورت میگیرد.
2.حس کردن حلقه بسته: در این روش بازوهای ربات در طول حرکت با توجه به اطلاعات سنسورها کنترل میشوند. اغلب سنسورها در سیستمهای بینا اینگونهاند.
حال از لحاظ کاربردی با نمونههایی از انواع سنسورها درربات آشنا میشویم:
a.سنسورهای بدنه(Body Sensors):
این سنسورها اطلاعاتی رادرباره موقعیت و مکانی که ربات در آن قرار دارد فراهم میکنند. این اطلاعات نیز به کمک تغییر وضعیتهایی که در سوییچها حاصل میشود، به دست میآیند. با دریافت وپردازش اطلاعات بدست آمده ربات میتواند از شیب حرکت خود و اینکه به کدام سمت درحال حرکت است آگاه شود. در نهایت هم عکسالعملی متناسب با ورودی دریافت شده از خودبروز میدهد.
b.سنسور جهتیاب مغناطیسی(Direction Magnetic Field Sensor) با بهرهگیری از خاصیت مغناطیسی زمین و میدان مغناطیسی قوی موجود، قطبنمایالکترونیکی هم ساخته شده است که میتواند اطلاعاتی را درباره جهتهای مغناطیسیفراهم سازد. این امکانات به یک ربات کمک میکند تا بتواند از جهت حرکت خود آگاه شدهو برای تداوم حرکت خود در جهتی خاص تصمصمگیری کند. این سنسورها دارای چهار خروجیمیباشند که هرکدام مبین یکی از جهتها است. البته با استفاده از یک منطق صحیح نیزمیتوان شناخت هشت جهت مغناطیسی را امکانپذیر ساخت.
c.سنسورهای فشار وتماس(Touch and Pressure Sensors) شبیه سازی حس لامسه انسان کاری دشوار به نظرمیرسد. اما سنسورهای سادهای وجود دارند که برای درک لمس و فشار مورد استفاده قرارمیگیرند. از این سنسورها در جلوگیری از تصادفات و افتادن اتومبیلها دردستاندازها استفاده میشود. این سنسورها در دستها و بازوهای ربات هم به منظورهایمختلفی استفاده میشوند. مثلا برای متوقف کردن حرکت ربات در هنگام برخورد عاملنهایی با یک شی. همچنین این سنسورها به رباتها برای اعمال نیروی کافی برای بلندکردن جسمی از روی زمین و قرار دادن آن در جایی مناسب نیز کمک میکند. با توجه بهاین توضیحات میتوان عملکرد آنها را به چهار دسته زیر تقسیم کرد: 1- رسیدن به هدف،2- جلوگیری از برخورد، 3- تشخیص یک شی.
d.سنسورهای گرمایی(Heat Sensors):
یکی از انواع سنسورهای گرمایی ترمینستورها هستند. این سنسورها المانهای مقاومتی پسیوی هستند که مقاومتشان متناسب با دمایشان تغییر میکند. بسته به اینکه در اثرگرما مقاومتشان افزایش یا کاهش مییابد، برای آنها به ترتیب ضریب حرارتی مثبت یامنفی را تعریف میکنند. نوع دیگری از سنسورهای گرمایی ترموکوپلها هستند که آنهانیز در اثر تغییر دمای محیط ولتاژ کوچکی را تولید میکنند. در استفاده از این سنسورها معمولا یک سر ترموکوپل را به دمای مرجع وصل کرده و سر دیگر را در نقطهایکه باید دمایش اندازهگیری شود، قرار میدهند
سنسورهای بویایی(Smell Sensors):
تا همین اواخر سنسوری که بتواند مشابه حس بویایی انسان عمل کند، وجودنداشت. آنچه که موجود بود یکسری سنسورهای حساس برای شناسایی گازها بود که اصولا هم برای شناسایی گازهای سمی کاربرد داشتند. ساختمان این سنسورها به این صورت است که یک المان مقاومتی پسیو که از منبع تغذیهای مجزا، با ولتاژ 5+ ولت تغذیه میشود، درکنار یک سنسور قرار دارد که با گرم شدن این المان حساسیت لازم برای پاسخگویی سنسوربه محرکهای محیطی فراهم میشود. برای کالیبره کردن این دستگاه ابتدا مقدار ناچیزی از هر بو یا عطر دلخواه را به سیستم اعمال کرده و پاسخ آن را ثبت میکنند و پس ازآن این پاسخ را به عنوان مرجعی برای قیاس در استفادههای بعدی به کار میبرند. اصولا در ساختمان این سیستم چند سنسور، به طور همزمان عمل میکنند و سپس پاسخهای دریافتی از آنها به شبکه عصبی ربات منتقل شده و تحلیل و پردازش لازم روی آن صورت میگیرد. نکته مهم درباره کار این سنسورها در این است که آنها نمیتوانند یک بو یاعطر را به طور مطلق انداره بگیرند. بلکه با اندازهگیری اختلاف بین آنها به تشخیص بو میپردازند.
نمونه ای از کار برد:
آلمانی ها توانسته اند با ساخت سنسور بویایی ویژه ای بیماری های قلبی را تا 90% کشف کنند. چنین اعلام شده که این حسگر می تواند انواعی از نارسایی قلبی را بر اساس بوها تشخیص دهد.
f.سنسورهای موقعیت مفاصل : رایجترین نوع این سنسورهاکدگشاها(Encoders) هستند که هم از قدرت بالای تبادل اطلاعات با کامپیوتربرخوردارند و هم اینکه ساده، دقیق، مورد اعتماد و نویز ناپذیرند. این دسته انکدرهارا به دو دسته میتوان تقسیم کرد:
i.انکدرهای مطلق: در این کدگشا ها موقعیتبه کد باینری یا کد خاکستریBCD Binary Codded Decibleتبدیل میشود. این انکدرها بهعلت سنگینی و گرانقیمت بودن و اینکه سیگنالهای زیادی را برای ارسال اطلاعات نیازدارند، کاربرد وسیعی ندارند. همانطور که میدانیم بهکار گیری تعداد زیادی سیگنالدرصد خطای کار را افزایش میدهد و این اصلا مطلوب نیست. پس از این انکدرها فقط درمواردی که مطلق بودن مکانها برای ما خیلی مهم است و مشکلی هم از احاظ بار فابلتحمل ربات متوجه ما نباشد، استفاده میشود.
ii.انکدرهای افزاینده: اینکدگشا ها دارای قطار پالس و یک پالس مرجع که برای کالیبره کردن بکار میرود هستند،از روی شمارش قطارهای پالس نسبت به نقطه مرجع به موقعیت مورد نظر دست مییابند. ازروی فرکانس (عرض پالسها) میتوان به سرعت چرخش و از روی محاسبه تغییرات فرکانس درواحد زمان (تغییرات عرض پالس) به شتاب حرکت دوارنی پی برد. حتی میتوان جهت چرخش رانیز فهمید. فرض کنید سیگنالهایA وB وC سه سیگنالی باشند که از کدگشا بهکنترلکننده ارسال میشود. B سیگنالی است که با یک چهارم پریود تاخیر نسبت بهA. ازروی اختلاف فاز بین این دو میتوان به جهت چرخش پی برد.
سنسور مادون قرمز بدون حساسیت به نور محیط
این یک سنسور مادون قرمز که نسبت به نور روزحساسیت نداره و با استفاده از یکPLL کار می کنه!
و اما چه جوری کار می کنه این از یهIC استفاده میکنه که دارای یه اوسیلاتور که روی فرکانسKHz 4.5 تنظیم شده این فرکانس توسط یه فرستنده مادون قرمز فرستاده می شه و توسط گیرنده مربوطه گرفته شده و ولتاژDC اون حذف می شه (که معمولا این ولتاژ متناسب با نور های محیطه) بعدتوسط یهPhase Detector با فاز فرستنده مقایسه می شه و اگر برابر بود خروجی صفر میشه وجود یکPLL در مدار باعث می شه که حساسیت مدار به نور های پراکنده جلوگیری میکنه البته برای تنظیم حساسیت می تونین از پتانسیومتر مدار استفاده کنین
ازاین مدار می تونین هم برای تشخیص وجود یک مانع استفاده کنین و هم برای تشخیص رنگسیاه از سفید. فرستنده و گیرنده مدار رو می تونین رو بروی هم قرار بدین که با اینکار اگر مانعی در بین این دو باشه تشخیص داد می شه و هم می تونین هر دو رو کنار همقرار بدین البته باید مراقب باشین که نور فرستنده در این حالت مستقیم به گیرندهنرسه و فقط انعکاس اون رو گیرنده در یافت کنه با این کار اگه مانعی رو نزدیک این دوقرار بدین تشخیص داده می شه این فاصله حدود 2cm که بستگی به رنگ جسم و جنس فرستندهو گیرنده دارد البته می توان آن را با پتانسیومتر مدار کمتر کرد با همین روش میتونین رنگ سیاه رو از سفید تشخیص بدین البته تنظیم پتانسیومتر یادتون نره
حسن این مدار اینه که با کم و زیاد شدن نور تنظیماتتون بهم نمی خوره دیگهبعداز یک ساعت تنظیم بعد که وارد محیط مسابقه شدین که نور دیگه ای داره همه چیز بهمنمی خوره.
حسگرهای مافوق صوت(Ultrasonic):
یکی از مسائل مطرح در رباتیک ایجاددرک نسبت به محیط خارجی برای جلوگیری از برخورد نامطلوب به اشیاء موجود در محیطحرکت است.
از سوی دیگر ممکن است نیاز داشته باشیم که ربات بتواند درکی ازفاصله ها بدون تماس فیزیکی داشته باشد. برای این منظور از سنسورهای مافوق صوت یاUltrasonic استفاده می کنند.فرکانسهای این محدوده را می توان بین 40 کیلو هرتز تاچندین مگا هرتز در نظر گرفت.امواجی با این فرکانسها کاربردهایی چون سنجش میزانفاصله،سنجش میزان عمق یک مخزن و ….را دارند.
جهت استفاده از این امواج یکسری سنسورهای مخصوص طراحی شده که می توان این سنسورها را به دو دسته صنعتی و غیرصنعتی تقسیم بندی کرد.سنسورهای غیر صنعتی در فرکانسهایی در حدود 40 کیلو هرتز کارمی کنند و در بازار با قیمتهای پایین در دسترس هستند. در این سنسورها دقت کار بالانبوده و فقط در حد تشخیص یک فاصله یا عمق یک مایع می توان از آنها استفاده کرد.امابلعکس در سنسورهای صنعتی که در فرکانسهای در حد مگا هرتز کار می کنند و به دلیل همین فرکانس بالا ما دقت زیادی را خواهیم داشت
مکانیزم کلی کار این سنسورها، فرستادن یک بیم و دریافت انعکاس آن و متعاقبا محاسبه زمان رفت و برگشت است. بدینترتیب می توان فواصل را نیز براحتی با در نظر گرفتن سرعت صوت در دما و فشار محیط ،محاسبه کرد به همین دلیل این سنسور به صورت دوpack مجزای گیرنده و فرستنده موجودمی باشد.
نگاهی سریع به سنسورهای رایج
SHT11سنسور رطوبت با خروجی دیجیتال
SHT75 سنسور رطوبت با خروجی دیجیتال
Rhu-207 سنسور رطوبت با خروجی مقاومتی
HS1101 سنسور رطوبتبا خروجی خازنی
3610 سنسور رطوبت با خروجی ولتاژdc
Smt160 سنسوردما با خروجی دیجیتال
LM35سنسور دما با خروجی آنالوگ
Gs209 سنسورتشخیص فلزات
Tgs4161 سنسور تشخیص دی اکسید کربن
MQ-4 سنسور گازمتان
Ss1118سنسور اکسیژن
Ke-25سنسور اکسیژن
GR500 سنسور وزن
MQ-9 سنسور گاز مونوکسید کربن
MQ-2 سنسور تشخیص دود
MQ-5 سنسور گاز
Pir –dz035 سنسور تشخیص انسان
L298 درایور
Uln2003 درایور
Msk4225 درایور
27xx حافظهprom
28xx حافظهeeprom
Cmps03 قطب نما
Tsl2550t سنسور تجزیهنور
Gp2s04 سنسور تشخیس سیاه و سفید
Tsl230 تشخیص رنگ
LHI648 سنسور حرارتی حساس به بدن
O2A سنسور رطوبت و دما در یک پکخروجی دیجیتال
S2H سنسور رطوبت مقاومتی
HAS 400-S سنسور اندازهگیری جریان
LHI 944سنسورتشخیص حرکت (انسان و حیوان)
سنسورهای تشخیص اثر انگشت:
سنسور تشخیص اثر انگشت
در حال حاضر سنسورها به روشهای نوری، نیم هادی ، خازنی و LE ساخته می شوند.
سنسورهای نوری : این دسته از سنسورها تصویر اثر انگشت را از طریق فشار دادن سر انگشتان بر روی لنز و منبع نوری ثبت می نمایند. صفحه این سنسورها از الماس صنعتی (LANTAN ) ساخته شده است.
سنسورهای اثر انگشت نیمه هادی : در این سنسورها ، تصاویر اثر انگشت با تغییر در بار الکتریکی با توجه به فشار و ضربه حرارتی از انگشت به سنسور و یا با استفاده از میدان مغناطیسی یا امواج مافوق صوت برای تبدیل سیگنال به تصاویر بدست می آید.
در این سنسورها صفحه نمایش از یک فیلم نازک ساخته می شود.
– سنسورهای اثر انگشت LE : تصاویر با استفاده از مواد شیمیایی که نور را هنگام لمس انگشت روی آنها منتشر می کنند، بدست می آید.
* در این نوع سنسور نیز صفحه نمایش از یک فیلم نازک ساخته می شود.
فرکانس سوئیچینگ:
حداکثر تعداد قطع و وصل یک سنسور در ثانیه می باشد .(واحد آن HZ میباشد.)
فاصله سوئیچینگ S) ):
فاصله بین قطعه استاندارد و سطح حساس سنسور به هنگام عمل سوئیچینگ می باشد.
فاصله سوئیچینگ نامی Sn)):
فاصله ای که در حالت متعارف و بدون در نظر گرفتن پارامترهای متغیر از قبیل درجه حرارت ، ولتاژ تغذیه و ... تعریف شده است
بسیاری لیمیت سوییچ ها، محرّک گذرا دارند یعنی با وجود نیروی خارجی عمل میکنندو با برداشتن نیرو آزاد می شوند.
بعضی لیمت سوییچ هابا واردن شدن فشار در همان موقعیّت می مانند و تا در جهت مخالف نیرو وارد نشود،آزاد نمی شوند
بررسی کاربرد ماهوراه ( انتشار امواج ) و ارتباط با سکو های دریایی
انتشار امواج ماوراء افق
کلیات
مقدمه
این فصل اختصاص به انتشار امواج ماوراء افق با استفاده ا لایه تروپوسفر در ارتفاعات چندین کیلومتری سطح زمین دارد. بطوریکه در فصول قبل بیان شد افق رادیویی یک فرستنده که آنتن آن در ارتفاع ht از سطح زمین قرار دارد با فرض آنکه از کلیه ارتفاعات مسیر صرفنظر و فقط انحنای سطح زمین مدنظر باشد از رابطه زیر تبعیت می نماید.
که بعنوان مثال برای شرایط هوای استاندارد 33/1=K و ارتفاع 30 متری آنتن این فاصله به حدود 6/22 کیلومتر بالغ می گردد. برای آنکه بتوان امواج را مستقیماً و بدون نیاز به ایستگاههای واسط به فواصلی دورتر از افق رادیویی ارسال داشت از تکنیکهای خاص می بایست بهره گرفت که یکی از مهمترین آنها با کارآئی مناسب بهره گیری از ارتباطات تروپواسکاتر می باشد که در این فصل به توضیحاتی در خصوص آن پرداخته می شود.
روش های ارتباطات ماوراء افق
روش های ارسال و دریافت امواج رادیویی با استفاده از هاپ های بلند و از طریق ارتباطات رادیویی ماورای افق عبارتند از:
ارتباطات HF و MF
در این روش از شکست و بازتاب برای ارسال امواج تا فواصل هزاران کیلومتر استفاده می شود. پهنای باند متوسط مجاز ارسال در حد یک یا دو کانال تلفنی است. محدودیت اساسی دیگری که برای استفاده از زیر باندهای این طیف وجود دارد وابستگی اینگونه ارتباطات به ساعت شبانه روز و شلوغی آن می باشد. این روش بویژه قبل از مطرح شدن ارتباطات ماهواره ای بطور وسیعی استفاده می گردید.
اسکاتر یونسفری
این روش از اسکاترینگ امواج رادیویی در لایه یونسفر (یک پدیده مشابه تروپواسکاتر) بهره می برد و در فرکانس های VHF تا MHz 100 می تواند هاپ هائی تا چندین هزار کیلومتر را تشکیل دهد.
پهنای باند متوسط در این روش خیلی محدود است، به طوریکه فقط امکان ارسال چند کانال تلفنی وجود دارد. همچنین محدودیت های ناشی از محوشدگی سبب شده است که از این روش بندرت استفاده شود.
ترکش های شهابی
در این روش از انعکاسات حاصل از دنباله های یونیزه شده شهابها که همیشه در لایه های بالای اتمسفر وجود دارند بهره گیری می شود. به خاطر فیزیک پدیده، پیوستگی ارسال تأمین نگردیده و امواج باید در قالب ترکشها ارسال شوند. این پدیده در حال مطالعه است و در حال حاضر مورد استفاده قرار نمی گیرد.
تروپواسکاتر
این روش که موضوع این مطالب را تشکیل می دهد، ارسال تا بیش از صد کانال تلفنی را با هاپ هائی تا صدها کیلومتر امکان پذیر می نماید. این فن آوری در برخی مواقع راه حل مناسبی برای شبکه های محلی با هاپ های طولانی قلمداد می گردد.
دیفرکشن (پراش)
این تکنیک، ارسال تعداد زیادی کانال تلفنی را تا فواصل کوتاهی فراتر از افق ممکن می سازد. این پدیده در ارتباطات سیار و در باندهای UHF/VHF مورد استفاده
می باشد .
ماهواره ها
مناسب ترین روش برای هاپ های خیلی طولانی (مثلاً ارتباطات بین قاره ای) است، اما جایگزینی شبکه های ماورای افق با آن بعضاً به خاطر هزینه و عدم ظرفیت کافی مقرون به صرفه نیست.
جایگاه فعلی ارتباطات تروپواسکاتر
با وجود اینکه امروزه ارتباطات مایکروویو و ماهواره در سطح وسیعی گسترش یافته، ارتباطات تروپواسکاتر هنوز در جهان دارای اهمیت هستند. بطور مثال طول یک هاپ در لینک های تروپو از لینک های ارتباطات مایکروویو بلندتر است و به Km 600~500 می رسد که خود دلیل خوبی برای اهمیت این نوع ارتباط می باشد.
ظرفیت و کیفیت ارتباطات تروپو نسبت به ارتباطات MF/HF در وضعیت بهتری قرار دارد، بطوریکه سیستم های تروپو قادرند بیش از 60 کانال صوتی دیجیتال یا بیش از 300 کانال صحبت آنالوگ و یا کانال تلویزیون تک رنگ را انتقال دهند (مسائل فنی برای ارسال کانال تلویزیون رنگی نیز مورد بررسی قرار گرفته است)
بعلت باریک بودن اشعه رادیویی در ارتباط تروپو، امنیت، بقا و قابلیت ضد پارازیت (اغتشاش) در مقایسه با مخابرات ماهواره در سطح بالاتری قرار دارد. برای لینک های ارتباطی با مجموع طول مساوی، هزینه اولیه و هزینه نگهداری آن در مقایسه با ارتباطات مایکروویو کمتر است. حتی در مقایسه با خطوط اجاره ای ماهواره هزینه هر کانال صوتی وقتی که گستره ارتباط تروپو کمتر از 400 کیلومتر باشد بمراتب پایین تر است. از طرفی تعداد دستگاههای مورد نیاز برای ارتباط تروپو از ارتباط مایکروویو با فاصله زیاد کمتر است، بنابراین پرسنل کمتر لازم بوده و امنیت سایت ها به راحتی تأمین می شود.
تعمیم فاصله
در نمودارها شدت میدان الکتریکی برحسب فاصله ترسیم شده است. با توجه باینکه محور فاصله بصورت لگاریتمی می باشد لذا هنگام استفاده از آن امکان خطا و کم دقتی وجود دارد. بمنظور افزایش دقت و نیز امکان برنامه ریزی کامپیوتری، مقادیر E برای 78 مقدار مشخص در فاصله 1000 کیلومتری از طرف ITU-R تعیین شده است. در اینصورت برای تعیین شدت میدان الکتریکی در فواصلی غیر از 78 مقدار تعیین شده بایستی از روابط مناسب استفاده گردد که در این مورد مقدار E برحسب dB (μV/m) عبارتست:
در رابطه فوق:
d: فاصله مورد نظر به کیلومتر
di: فاصله مرجع نقصانی
ds: فاصله مرجع اضافی
Ei: شدت میدان الکتریکی بازاء di
Es: شدت میدان الکتریکی بازاء ds
ضرایب اصلاح
بمنظور افزایش دقت محاسبات، لازم است ضرایب اصلاح ویژه ای در برخی از روابط لحاظ گردد. این ضرایب همانگونه که در توصیه ITU-R, Rec. P.1546 ارائه شده شامل موترد زیر می باشد:
ارتفاع آنتن گیرنده
افزایش ارتفاع آنتن های فرستنده و گیرنده باعث کاهش تضعیف مسیر خواهد شد. از طرفی نمودارهای تهیه شده توسط ITU-R که یک سری از آنها در اشکال ارائه شدند، بازاء ارتفاع آنتن گیرنده برابر 10 متر (m 10= h2) تهیه شده اند. در عمل ارتفاع آنتن گیرنده می تواند بیشتر و یا کمتر از این مقدار باشد و لذا ضرورت دارد اثرات این موضوع از طریق اعمال ضرایب اصلاح جبران گردد.
مقدار شدت میدان الکتریکی در نمودارهای خشکی با توجه به آنتن گیرنده در ارتفاع مرجع R می باشد. این ارتفاع مربوط به زمین مجاور آنتن گیرنده بوده و حداقل برابر 10 متر می باشد. ارتفاع های مرجع برای آنتن های گیرنده بشرح زیر می باشند: