موضوع : مقاله در مورد سنسور
توضیح : این فایل به صورت ورد و آماده چاپ می باشد
مقدمه:
امروز وابستگي علوم كامپيوتر، مكانيك و الكترونيك نسبت به هم زياد شده‌اند و هر مهندس و با محقق نياز به فراگيري آنها دارد، و لذا چون فراگيري هر سه آنها شكل به نظر مي‌رسد حداقل بايد يكي از آنها را كاملاً آموخت و از مابقي اطلاعاتي در حد توان فرا گرفت. اينجانب كه در رشته مهندسي مكانيك گرايش خودرو تحصيل مي‌كنم، اهميت فراگيري علوم مختلف را هر روز بيشتر حس مي‌كنم و تصميم گرفتم به غير از رشته تحصيلي خود ساير علوم مرتبط با خودرو را محك بزنم. مي‌دانيم كه سال‌هاست علوم كامپيوتر و الكترونيك با ظهور ميكروچيپ‌ها پيشرفت قابل ملاحظه‌اي كرده‌اند و اين پيشرفت دامنگير صنعت خودرو نيز شده است، زيرا امروزه مردم نياز به آسايش، ايمني، عملكرد بالا از خودرو خود توقع دارند. از نشانه‌هاي ظهور الكترونيك و كامپيوتر در خودرو پيدايش سنسورها در انواع مختلف، و سيستم‌هاي اداره موتور و سايرتجهيزات متعلقه مي باشد. اين تجهيزات روز و به روز تعدادشان بيشتر و وابستگي علم مكانيك به آن ها بشتر مي‌شود. در ادامه سعي دارم نگاهي به توليد وسنسورهاي موجود در بازار بياندازيم و زمينه را براي ساخت يك سنسور پارك مهيا كنم، تا از ابزارهاي موجود حداكثر بهره را برده وعملكرد مطلوب ارائه داد.
فصل اول
سنسور چيست؟
سنسور چيست؟
امروزه بحث سنسور به اهميت مفاهيمي از قبيل ميكروپرسسور (پردارزش گر)، انواع مختلف حافظه وساير عناصر الكترونيكي رسيده است، با اين وجود سنسور هنوز هم فاقد يك تعريف دقيق است همچنانكه كلمات الكترونيكي از قبيل پروب، بعدسنج، پيك آپ يا ترنسديوسر هنوز هم معاني لغوي ندارند. جدا از اين‌ها كلمه سنسور خود ريشه بعضي كلمات هم خانواده نظير المان سنسور، سيستم سنسور، سنسور باهوش و تكنولوژي سنسور شده است كلمه سنسور يك عبارت تخصصي است كه از كلمه لاتين Sensorium، به معني توانايي حس كرد، يا Sensus به معني حس برگرفته شده است. پيش از آن كه بحث را ادامه دهيم لازم است عبارت سنسور را در صنعت الكترونيك تعريف كنيم:
يك سنسور هم كميت فيزيكي معين را كه بايد اندازه‌گيري شود به شكل يك كميت الكتريكي تبديل مي‌كند، كه مي‌تواند پردازش شود يا به صورت الكترونيكي انتقال داده شود. مثلاً يك سنسور رنگ مي‌تواند تغيير در شدت نور را به يك پروسه تبديل نوري الكتروني به صورت يك سيگنال الكتريكي تبديل كند. بنابراين سنسور را مي‌توان به عنوان يك زير گروه از تفكيك كننده‌ها كه وظيفه‌ي آن گرفتن علائم ونشانه‌ها از محيط فيزيكي و فرستادن آن به واحد پردازش به صورت علائم الكتريكي است تعريف كرد. البته سنسوري مبدلي نيز ساخته شده‌اند كه خود به صورت IC مي‌باشند و به عنوان مثال (سنسورهاي پيزوالكترونيكي، سنسورهاي نوري).
وقتي ما از سنسوري مجتمع صحبت مي‌كنيم منظور اين است كه تكيه پروسه آماده‌سازي شامل تقويت كردن سيگنال، فيلترسازي، تبديل آنالوگ به ديجيتال و مدارات تصحيح مي‌باشند، در غير اين صورت سنسوري كه تنها سيگنال توليد مي‌كند به نا سيستم موسوم هستند.
در نوع پيشرفته به نام سنسور هوشمند يك واحد پردازش به سنسور اضافه شده است تا خورجي آن عاري از خطا باشد منطقي‌تر شود. واحد پردازش سنسور كه به صورت يك مدار مجتمع عرضه مي‌شود اسمارت (Smart) ناميده مي‌شود. يك سنسور بايد خواص عمومي زير را داشته باشد تا بتوان در سيستم به كار برد كه عبارتند از:
حساسيت كافي، درجه بالاي دقت و قابليت توليد دوباره خوب، درجه بالاي خطي بودن، عدم حساسيت به تداخل و تاثيرات محيطي، درجه بالاي پايداري و قابليت اطمينان، عمر بالاي محصول و جايگزيني بدون مشكل.
امروزه با پيشرفت صنعت الكترونيك سنسوري مينياتوري ساخته مي‌شود كه از جمله مشخصه‌ي آن مي‌توان به موارد زير اشاره كرد:
سيگنال خروجي بدون نويز، سيگنال خروجي سازگار با باس، احتياج به توان پايين.
فصل 2
تكنيك هاي توليد سنسور
تكنيك‌هايي در توليد سنسور:
تكنولوژي سنسور امروزه براساس تعداد نسبتاً زيادي از سنسورهاي غيرمينياتوري استوار شده است. اين امر با بررسي ابعاد هندسي سنسوريهايي براي اندازه‌گيري فاصله، توان، شتاب، سيال عبوري فشار و غيره مشاهده مي‌شود. براي اكثر سنسورها اين ابعاد از cm10 تجاوز مي‌كند. اغلب ابعاد، سنسورها توسط خود سنسور تعيين نمي‌شود بلكه وسيله پوشش خارجي آن مشخص مي‌گردد. با اين وجود، حتي در چنين مواردي خود سنسورها از نظر اندازه در حد چند سانتي‌متر هستند. چنين سنسوريهايي كه مي‌تواند گاهي خيلي گرانبها باشند، براي مثال در زمينة اندازه‌گيري پروسة. تكنولوژي توليد و ربات‌ها، تكنولوژي‌هاي ميكروالكترونيك زير اكثراً به كار برده مي‌شوند:
فهرست مطالبمقدمه 1
فصل اول 2
سنسور چيست؟ 2
فصل 2 4
تكنيك هاي توليد سنسور 4
تكنيك‌هايي در توليد سنسور: 4
فصل 3 5
سنسور سيليكاني 5
خواص سيليكان واثرات آن بر سنسور: 6
مراحل توليد در تكنولوژي سيليكان: 7
سنسورهاي در بعد حرارت: 8
سنسورهاي حرارتي اينترفيس: 8
سنسورهاي حرارتي سيلكوني ديگر وكاربردها: 9
سنسورهاي فشار: 10
اثر پيزو مقاومتي: 10
سنسورهاي فشار پيزو مقاومتي: 10
اصول سنسورهاي فشار جديد 11
فصل 7 13
سنسورهاي شيميايي 13
بيوسنسورها: 14
سنسورهاي رطوبت: 16
فصل 9 18
سنسور ويگاند 18
فصل 10 22
سنسورهاي تشديدي 22
سنسورهاي تشديدي كوارتز: 23
سنسور موج صوتي سطحي (SAW) 24
فصل 11 25
سنسور مافوق صوت 25
سنسور پارك Park sensor 30
منابع 32