پایان نامه دی الکتریک سنج و هدایت سنج دیجیتالی

تعداد صفحات: ۱۲۸ | قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان                                    صفحه

مقدمه …………………………………………………………………………………….        ۶

فصل اول : ضرایب رسانایی و دی الکتریک ………………………………..       ۸

فصل دوم : ساخت دی الکتریک سنج با استفاده ………………………..       ۱۴

از یک نوسان ساز موج مربعی

فصل سوم : ساخت رسانایی سنج با استفاده از یک …………………….     ۲۹

Milli Ohm Meter

فصل چهارم : AVR و LCD ……………………………………………………    ۳۹

فصل پنجم : شرح پروژه …………………………………………………………..     ۵۳

مقدمه

امروزه وسایل اندازه گیری متعددی در دنیا ساخته شده اند که هر یک به منظور خاصی بکار می روند . علت این تعدد ، وجود عناصر و نیز پارامترهای مختلف مانند ولتاژ ، جریان ، توان و غیره آن هم در رنج های گوناگون میباشد که باعث شده شرکت های مختلف سازنده وسایل اندازه گیری الکتریکی و الکترونیکی رقابت تنگاتنگی در جهت بهینه نمودن هر چه بیشتر این وسایل داشته باشند .

نمونه بارز این رقابت را می توان دستگاه های اسیلوسکوپ نام برد که امروزه بسیار پیشرفته تر شده اند و حتی می توان با نصب یک کارت (بورد) ساده بر روی Slot کامپیوتر با هزینه بسیار کمتر یک اسیلوسکوپ پیشرفته داشت . همین طور می توان دستگاه های اندازه گیری را مثال زد که Probe  این دستگاه که بصورت یک قلم بزرگ میباشد ، خودش یک سیستم  اندازه گیری نیز می باشد تا هم سبکتر و هم راحت تر باشد .

اما در این میان هنوز هم پارامتر هایی هستند که شاید تا به حال به آن ها زیاد توجه نشده باشد . علت این امر آن است که شاید تا بحال ضرورتی پیدا نشده تا اندازه گیری شوند یا شاید با یک فرمول ساده از مقادیر دیگر بدست آیند .

یکی از این پارامترها دی الکتریک و دیگری رسانایی قطعات مختلف می باشد. البته جهت ساخت دستگاهی که بتواند این مقادیر را اندازه بگیرد ، باید توجه داشت که این پارامتر ها با پارامتر هایی نظیر مقاومت ، جریان ، ولتاژ ، ظرفیت خازن و غیره تفاوت عمده ای دارند و آن این است که در پارامتر های مذکور سه دیمانسیون طول ، عرض و ارتفاع نقشی ندارند و محدودیتی از این نظر وجود ندارد ، اما در مورد دی الکتریک و رسانایی ( رسانایی ویژه ) باید توجه داشت که اندازه جسم نیز باید مد نظر باشد .

ساخت دی الکتریک سنج با استفاده از یک نوسان ساز موج مربعی

علت استفاده از نوسان ساز موج مربعی این است که اطلاعات آنالوگ خازن را به اطلاعات دیجیتال تبدیل کنیم ؛ در واقع می توان گفت علت اصلی آن مناسب بودن این سیگنال جهت AVR ( که بعداً در مورد آن مفصلاً توضیح داده خواهد شد ) می باشد .

در این قسمت می خواهیم طرز ساخت یک مدار نوسان ساز موج مربعی را تشریح  کنیم . میدانیم که در مدار های دیجیتال استفاده از یک نوسان ساز موج مربعی که بتواند در باند فرکانسی مورد نظر ما نوسان کند ، بسیار مفید می باشد . لذا در خصوص این سیستم ( دی- الکتریک سنج دیجیتال )  نیز که در نهایت می خواهد اطلاعات دیجیتال به ما بدهد ، تولید پالسهای مربعی بسیار مفید واقع خواهد شد ، بطوریکه با قرار دادن خازن مورد نظر در قسمت نوسان ساز و تغییر دی الکتریک موجود در بین صفحات آن می توانیم فرکانس نوسان موج مربعی را تغییر دهیم و این همان چیزی است که در بدست آوردن مقدار دی الکتریک به آن احتیاج داریم .

البته ظاهراً با یک معادله ساده که در توضیحات قبل گفته شد میتوانیم از روی فرکانس و مقادیر معلوم دیگر ، اندازه دی الکتریک را بدست آوریم ، اما باید توجه داشت که هر دستگاه اندازه گیری نیاز به کالیبره شدن دارد .

ساخت رسانایی سنج با استفاده از یک

ساخت یک میلی اهم متر که بتواند مقادیر بسیار کم اهمی را به ما نشان دهد تا بوسیله آن بتوانیم مقادیر رسانایی آن ها بدست آوریم باید بر این اساس باشد که با استفاده از تغییرات بسیار کم افت ولتاژ بر روی جسم رسانای مورد نظر ( یا همان V = IR ) در یک فرکانس معین مثلا ۱ Khz ، بتوانیم به مقدار اهمی و در نهایت رسانایی آن دست پیدا کنیم .

چون این تغییرات ولتاژ به دلیل استفاده از مقاومتهای بسیار کم یعنی در حدود میلی اهم و جریانی در حدود جریان یک باتری ( ۲۵ mA ) در حد خواهند شد ( مثلا :   )، لذا باید تغییرات ولتاژ را در حد بررسی کنیم . اما مشکل اصلی در این روش آن است که نویزهای زیادی به طور طبیعی در این حد وجود دارند که باعث می شوند به راحتی به این تغییرات دسترسی پیدا نکنیم .

در مرحله اول بایستی یک منبع جریان ثابت ( مستقل ) بسازیم تا بر روی هر مقاومتی که در جای Test قرار می دهیم یک افت ولتاژ به خصوص داشته باشد . این کار توسط یک ترانزیستور PNP که ولتاژ نوسانی  و ۱ Khz ورودی را به پایه بیس آن داده و خروجی را از کلکتور آن می گیریم مقدور میباشد .

فهرست منابع

• معماری کامپیوتر ، مؤلف : موریس مانو ، مترجم : دکتر قدرت سپید نام ، انتشارات خراسان
• آزمایشگاه مهندسی میکروپروسسور ، مؤلف : دکتر امیر منصور پزشک، انتشارات نص
• میکروکنترلرهای AVR ، مؤلف : مهندس علی کاهه ، انتشارات نص
• برنامه نویسی به زبان C++ ، مؤلف : مهندس عین الله جعفر نژاد قمی ، انتشارات علوم رایانه
• سایر منابع اینترنتی و جزوات آزمایشگاهی