عنوان:  پایان نامه ‏بررسي سنسورهاي موجود ‏در خودرو ‏، مهندسی مکانيک

رشته:  پروژه تخصصی دوره کارشناسی‌،مهندسی مکانيک گرايش حرارت و سيالات

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحه: 95

فهرست
فصل اول
سنسورهای موقعیت زاویه ای و خطی
‏۱-۱- مقدمه
‏۲-۱ طبقه‌بندی حس گرها
‏۱-۲-۱- افزایشی یا مطلق
‏۲-۲-۱- اتصال یا مجاورت
‏۳-۱ – تکنولوژی‌های حس گر موقعیتی
‏۱-۳-۱- میکروسویچ‌ها
‏۲-۳-۱- چشمی
‏۳-۳-۱- توان سنجی ولتاژ برق
‏۴-۳-۱- مغناطیسی
ترانسفورماتورهای زاویه‌ای القایی
حس‌گرهای جابجایی خطی القایی
مگنتواستریکتیو
‏۵-۳-۱- تکنولوژی‌های دیگر
متصّل کردن حس‌گرها و سیستم‌های کنترل
فصل دوم
حس گرهای درجه حرارت دما و رطوبت
‏۱-۲ درجه حرارت گرما و رطوبت
‏۱-۱-۲ درجه حرارت ـ تأثیر گرما
‏۲-۱-۲ کنداکشن ، کانوکشن ، و پرتو افشانی
‏۳-۱-۲ منابع گرما در وسایل نقلیه
‏۴-۱-۲ تأثیر رطوبت
‏۵-۱-۲ استلزامات موجود برای قابلیت اطمینان ‏اجرای الکترونیک
‏۲-۲ انداز‌ه‌گیری درجه حرارت اتومبیل
‏۱-۲-۲ انداز‌ه‌گیری درجه حرارت مایعات
‏۲-۲-۲ درجه حرارتی باتری
‏۳-۲-۲ انداز‌ه‌گیری درجه حرارت هوا
‏۴-۲-۲ درجه حرارت کالیز کننده (کاتالیست)‏
‏۵-۵-۲ حس گر اکسیژن
‏۶-۲-۲ حس کردن حرارت تایرها
‏۷-۲-۲ تشخیص نقض در اجزای الکترونیک
‏۸-۲-۲ حس گر جریان توده هوا
فصل سوم
سنسورهای گاز خروجی
‏۱-۳- مفاهیم اساسی
‏۲-۱-۳- تعریف نسبت هوا به سوخت نرمال شده ‏لامبدا
‏۳-۱-۳- عناصر تشکیل دهنده گازهای خروجی تصفیه ‏نشده
کنترل حلقه بسته لامبدا
کنترل لامبدای گره بسته مرسوم
‏۲-۳- اصول سنسورهای گاز خروجی برای کنترل ‏لامبدا
فرآیند کاتالیزوری
منحنی شاخص
‏۲-۲-۳- سنسور ۱=‏l‏: نوع نیمه رسانا
‏۳-۲-۳- سنسور هوا به سوخت رقیق: نوع ‏Zro
کاربردهای غیر اتومبیلی
‏۴-۲-۳- سنسور ‏A/F‏ رقیق: نوع جریان محدود
اصول عملکرد
‏۶-۲-۳- سنسور ‏A/F‏ محدودة وسیع : نوع پیل دوتایی ‏‏(دوطرفه)‏
‏۳-۳- تکنولوژی سنسورهای سرامیکی گاز خروجی
‏۱-۳-۳- سنسورهای مبتنی بر ‏Zro2‎
ترکیب فازی و پایداری مکانیکی
‏۲-۳-۳- سنسورهای نوع انگشتانه‌ای
‏۳-۳-۳- سنسورهای اکسیژن سطح (صفحه‌ای)‏
‏۴-۳-۳- سنسورهای مبتنی بر ‏Al2O4‎
‏4-3- فاکتورهای تأثیر گذارنده بر مشخصه‌های ‏کنترل سنسورهای ۱=‏l
‏1-4-3- فاکتورهای تأثیر گذاری بر منحنی ‏استاتیکی
سیستم تأخیر (پس افت)‏
‏۵-۳- کاربدرها
‏۱-۵-۳- موقعیت‌های عملکردی
‏۱-۶-۳- سنسورهای پتانسیل متغیر (ترکیبی)‏
‏۲-۶-۳- سنسورهای گاز نیمه رسانا
اثرات مخصوص از گاز خروجی
سنسورهای گاز کاتالیزوری
فصل چهارم
سنسورهای سرعت و شتاب
مقدمه
‏۲-۴- وسایل حس کننده سرعت
‏۱-۲-۴- وسایل
‏(‏VR Xvariable veluctance‏)‏
‏2-2-4- وسایل اثر هال
‏۴-۲-۴- وسایل مغناطیس پایداری
‏۴-۲-۴- وسایل فراصوتی
‏۵-۲-۴- وسایل فرکانس رادیویی –نوری
‏۳-۴- کاربردهای اتومبیل برای حس کردن سرعت
‏۱-۳-۴- کاربردهای چرخشی
‏۳-۴- کاربردهای اتومبیل برای حس کردن سرعت
‏۳-۴-۴- کاربردهای خطی
‏۴-۴- وسایل حس کننده شتاب
‏۱-۴-۴- وسایل حس کننده مکانیکی
‏۲-۴-۴- وسایل حس کننده پینروالکتریک
‏۴-۴-۴- ابزار حس کننده
‏۴-۴-۴- ابزار حس کننده ظرفیتی
ساختارهای میکروماشینی
مدارهای کنترلی چند شکلی (‏multichip‏) سیگنال ‏Vs
‏5-4- کاربردهای شتاب سنج‌ها در اتومبیل
‏۱-۵-۴- کاربرد کیسه هوا
‏۲-۵-۴- کاربرد کنترل رانندگی
‏۴-۵-۴-کاربردهای ارتعاش
‏۴-۵-۴- کاربردهای سیستم ترمز ضد قفل
‏۶-۴ وسایل حس کننده جدید
‏۱-۶-۴ وسایل حس کننده سرعت چرخشی جدید
‏۲-۶-۴ وسایل حس کننده سرعت خطی جدید
‏۳-۶-۴ وسایل حس کننده شتاب و اینرسی جدید
چشم انداز کاربردهای حس کننده سرعت چرخش
چشم انداز کاربردهای حس کننده سرعت خطی
چشم انداز کاربردهای شتاب
چکیده

‏- مقدمه ‏
حس‌گرهاي موقعيتي از هر نوعي كه باشند بخش دائمي و جدانشدني از اتومبيل‌هاي مدرن هستند. اين ‏حس‌گرها از تكنولوژي‌هاي متفاوتي بهره مي‌برند، از ميكروسوييچ‌هايي كه به راننده دربارة نيمه باز بودن در ‏ماشين هشدار مي‌دهند تا مبدل‌هاي خطي متغير ديفرنسيال كه در سيستم‌هاي پيچيده «تعليق فعال به كار ‏مي‌روند. اين حس‌گرها به هر عنوان ‏‎–‎‏ هشدار دهنده يا اجزاي حياتي سيستم‌هاي امنيتي ‏‎–‎‏ كه به كار بروند، ‏فشارهاي اقتصادي و حقوقي براي ضمانت‌هاي طولاني‌تر و توزيع كمتر آنها در حال گشايش راهي براي ‏استفاده هر چه بيشتر از تكنولوژي‌هاي حسي در اتومبيل‌هاي مدرن است. ‏
طراحان سيستم‌هاي خودرويي به هنگام انتخاب يك تكنولوژي مناسب براي انجام يك كار بايد فاكتورهاي ‏زيادي را در نظر بگيرند. هر كدام از انواع حس‌گرها به زبان مخصوص به خودشان را دارند و در نظر داشتن ‏اين نكته به هنگام مقايسه درجه كارايي آنها با يكديگر از اهميت برخوردار است. همچنين بسيار مهم است ‏كه بدانيم چگونه انتخاب يك ميزان خاص خروجي مي‌تواند در نتيجه اندازه گيري‌ها و متعاقب آن در عملكرد ‏و ثبات يك سيستم خودرويي نقش داشته باشد. ‏
‏2-1 طبقه‌بندي حس گرها ‏
حس‌گرها را به طرق مختلف مي‌توان طبقه بندي كرد. يك سؤال اساسي از ديدگاه يك طراح سيستم اين ‏است كه حس گر چه اطلاعاتي را به ما مي‌دهد و چگونه استفاده مي‌شود؟ به عنوان هدف اين بحث، يك ‏حس‌گر موقعيتي را بدين صورت تعريف مي‌كنيم: حس‌گر موقعيتي دستگاهي الكترومكانيكي است كه ‏اطلاعات مربوط به موقعيت را به سيگنال‌هاي الكتريكي ترجمه مي‌كند. حس‌گرها را مي‌توان به دو گروه عمده ‏تقسيم كرد: ‏
‏1-2-1- افزايشي يا مطلق ‏
اطلاعات موقعيتي را به دو صورت مي‌توان ارائه كرد. حس‌گرهاي موقعيتي افزايشي،‌موقعيت را به عنوان ‏فاصله از صفر يا فاصله از يك مبدأ قراردادي مي‌سنجند. در حالي كه اطلاعات موقعيتي مي‌تواند به صورتي ‏ارائه شود كه ميزان مطلق و دقيق فاصله از يك شاخص تعريف شده را به ما بدهد. ‏
‏2-2-1- اتصال يا مجاورت ‏
حس‌گرهاي موقعيتي به گونه‌اي طراحي شده اند كه موقعيت اجزاي يك سيستم مكانيكي را تشيخص ‏دهند. اين كار مي‌تواند با اتصال مستقيم آنها به بدنه يا ‏‎…‎‏ باشد مثل توان سنج‌هاي ولتاژ يا رمزگذارهاي ‏چشمي و يا اينكه توسط ابزاري مجاورتي يا بدون اتصال، صورت پذيرد. براي انتخاب حس‌گر مناسب يك ‏دستگاه، شرايط محيطي نيز نقش مهمي را ايفا مي‌كند. مثلاً شدت بالاي ارتعاش به ويژه در وسايل داراي ‏موتورهاي كوچك مي‌تواند به ساييدگي سريع قسمت‌هاي رساناي توان سنج ولتاژ شود. گرد و خاك نيز عموما ‏مانع حس‌گرهاي چشمي از دسترسي به ابزار مي‌شود كه البته به سرعت سايش مسير چشمي نيز بستگي ‏دارد. ‏
‏-1 ‏‎–‎‏ تكنولوژي‌هاي حس گر موقعيتي ‏
‏1-3-1- ميكروسويچ‌ها ‏
ساده‌ترين فرم يك حس‌گر تماسي، سويچ است. حس گرهاي موقعيتي تماس مي‌تواند به سادگي ‏ميكروسويچ‌هايي باشد كه هر چيزي را از چراغ ترمز گرفته تا ‏‎…‎‏ در اتومبيل‌ها به كار مي‌اندازند. ‏ميكروسويچ‌ها در حس‌گرهاي موقعيتي غالباً به عنوان سويچ‌هاي محدود كننده به كار مي‌روند. اين ‏ميكروسويچ‌ها معمولاً با قطع كردن برق يك موتور الكتريكي يا با روشن كردن يك لامپ نشانگر نسبت به ‏محدود كردن يا هداش دربارة طول عمر اجزاي مكانيكي اقدام مي‌كنند. در برخي از موارد به دلايل ايمني ‏بهتر است كه بتوانيم شرايطي را كه باعث عمل نكردن سويچ مي‌شود تشخيص بدهيم. ‏
‏2-3-1- چشمي ‏
رمزگذارهاي زاويه‌اي چشمي كه در موقعيت سنج‌هاي زاويه‌اي شافت به كار مي‌روند از يك ديسك حاوي ‏يك سري از قسمت‌هاي روشن و تيرة‌كاملاً يكسان تشكيل شده است. براي استفاده در ابزارهاي بسيار دقيق ‏مي‌توان ديسك را از جنس شيشه درست كرد. فيلم‌ها و ديسك‌هاي ميلار با هزينه‌اي اندك، امكان به دست ‏آوري شفافيت‌هاي بالا و متوسط را به ما م‌دهند. يك روي ديسك رمزنگار روشن بوده و در سوي ديگر آن ‏حس‌گرهاي نوري گذر بخش‌هاي روشن و تيره را به هنگام چرخش ديسك تشخيص مي‌دهند. (نسخه‌هاي با ‏
‏3-3-1- توان سنجي ولتاژ برق ‏
توان سنجي ولتاژ به صورت گسترده‌اي در عملكردهاي مربوط به خود و از جمله در اندازه گيري موقعيت ‏پدال گاز و يا دريچة كنترل بنزين به عنوان حس‌گرهاي موقعيتي به كار مي‌روند. صنعت خودرو هر چه بيشتر ‏به دنبال يافتن حس‌گرهاي ارزان قيمت و در عين حال از نظر مكانيكي و الكتريكي قدرتمند است تا بتواند ‏جهت كنترل و يا اندازه گيري موقعيت در اتومبيل‌هاي مدرن از آن استفاده كند. اين امر نهايتاً به توسعه توان ‏سنج‌هايي انجاميده است كه عمر كاري شان از عمر متوسط ماشين ها هم بسيار بيشتر است. ودر برخي ‏موارد قابليت رسيدن به سرعت گردش مداوم 1000 دور در دقيقه به مدّت 1000 ساعت را نيز دارند. ‏