دانلود پایان نامه برق درمورد سیستم های بیومتریک

اختصاصی از حامی فایل دانلود پایان نامه برق درمورد سیستم های بیومتریک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

بررسی سیستم های بیومتریک

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت) + پاورپوینت

تعداد صفحه:61

فهرست مطالب :

چکیده..................................................................7
مقدمه.............................................................9
فصلاول...................................................... 11
سیستمبیومتریک..........................................................11
اجزاىسیستم بیومتریک ....................................................12
فصل دوم..............................................................................14
تکنیک های بیومتریک........................................................14
   تکنیکهای فیزیولوژیکی .....................................................15
         باز شناسی هویت از طریق اثر انگشت....................................15
           اصول کلی در سیستمهای تشخیص اثر انگشت................................16
           استخراج وی‍ژگی ها.......................................................19
           نحوه به دست آمدن تصویر اثر انگشت...................................21
           نحوه استخراج ویژگی ها............................................24
       باز شناسی هویت از طریق چشم...........................................25
           1- باز شناسی هویت با استفاده از شبکیه.................................25
               تاریخچه ............................................................25
               آناتومی و یکتایی شبکیه...................................................27
               تکنولوژی دستگاههای اسکن ..............................................29
               منابع خطاها ............................................................29
               استانداردهای عملکردی روشهای تشخیص هویت...............................30
               مزایا و معایب تشخیص هویت از طریق شبکیه..................................30
           2-باز شناسی هویت با استفاده از عنبیه.............................31
               تاریخچه................................................................31
              کاربردهای شناسایی افراد بر اساس عنبیه.....................................34
               مزایا و معایب تشخیص هویت از طریق عنبیه...............................36
                 علم عنبیه..............................................................37
               خصوصیات بیومتریک ژنتیکی و اکتسابی....................................37
               مقایسه بین الگوهای عنبیه مساوی از نظر ژنتیکی...................38
       باز شناسی هویت از طریق چهره..................................................39
             مقدمه...................................................................39
           مشکلات اساسی در بازشناخت......................................40
           روشهای استخراج خصوصیات از چهره..................................41
           روش اخذ تصاویر و تهیه بانک تصویر........................................43
           تغییرات اعمال شده بر روی تصاویر......................................44
           پارامترهای مهم در تعیین نرخ بازشناخت..................................45
   تکنیک هاى رفتارى................................................................47
       باز شناسی هویت از طریق گفتار...........................................47
           مقدمه..........................................................47
           روشهای پیاده سازی سیستم های تصدیق گوینده..........................49
           معرفی برخی از روشهای بازشناسی گفتار.........................51
       باز شناسی هویت از طریق امضا...............................52
           طبیعت امضای انسان................................................52
           انواع جعل امضا.........................................................53
           انواع ویژگی های موجود در یک امضا....................................54
           مزایا ومعایب .........................................................55
   کاربردهاى بیومتریک..................................................................57
   مزایاى فناورى هاى بیومتریک........................................................57
نتیجه گیری ...................................................................58
فهرست منابع..........................................59
Abstract.................................................................60

فهرست شکل ها :

شکل 1: ویژگی های مینوتا در اثر انگشت........................................17

شکل 2 : محل نقاط هسته و دلتا بر روی اثر انگشت............................20

شکل3: بلوک دیاگرام نحوه کد کردن اطلاعات اثر انگشت..........................21

شکل4: نمونه ای از پردازش اولیه تصویر به دست آمده از اسکن اثر انگشت.............22

شکل5 : روش اسکن مستقیم نوری..............................................23

شکل 7: نحوه عملکرد سنسور LE با استفاده از نمودار نوار انرژی..................34

شکل 8: نمونه ای از مدارات مجتمع برای پردازش اطلاعات اثر انگشت ...............36

شکل 9: نشان دهنده شمای نزدیکی از الگوی رگهای خونی درون چشم .......39

شکل 10:تفاوتهای موجود در بافت عنبیه افراد......................49

شکل11: شمای کلی یک سیستم تصدیق گوینده..........................................49

شکل 12: انواع جعل امضاء...............................................53

چکیده :

تشخیص هویت، نقشی حیاتی در جوامع پیشرفته امروزی پیدا کرده است. استفاده از روش‌های متداولی مثل کارت‌های هوشمند، رمزهای عبور و شماره‌های هویت فردی (PIN) روش‌های مناسبی هستند. مشکل اصلی در این روش‌ها عبارتند از گم شدن، دزدیده شدن و اینکه براحتی قابل حدس زدن، مشاهده شدن و یا فراموش شدن هستند. همانطور که می‌دانیم هر فرد دارای خصوصیات فیزیولوژیکی منحصر بفردی است که با زمان تغییر نمی‌کنند. این خصوصیات برای تشخیص هویت افراد بسیار مناسب به نظر می‌رسند. تا کنون مشخصه‌های مختلفی مورد استفاده قرار گرفته‌اند که هر کدام از آنها مزایا و معایب خاص خودشان را دارند. یکی از این مشخصه‌ها هندسه دست و انگشتان می‌باشد که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته‌اند. با وجود اینکه سیستم‌‌های تجاری وجود دارند که از هندسه دست برای شناسایی هویت استفاده می‌کنند ولی مقالات موجود روی این زمینه بسیار کم و محدود می‌باشند. ضمنا این مقالات بر روی جمعیت‌های بسیار محدودی انجام شده‌اند و برای جمع‌آوری تصاویر از ابزار خاصی استفاده می‌کنند که بسیار محدود کننده هستند. در این تحقیق سعی شده است تا هیچگونه محدودیتی هنگام جمع‌آوری تصویر روی فرد اعمال نشود و نسبت به مقالات پیشین مطالعه روی جمعیت بیشتری صورت گیرد. ضمنا غیر از استفاده از ویژگی‌های متداول مورد استفاده در سایر مقالات از ویژگی‌های متنوع دیگری نیز برای بالا بردن درصد تشخیص صحیح استفاده شده است. یکی از این ویژگی‌ها استفاده از اطلاعات فرکانسی ژست‌های دست است. در بخش نتایج ملاحظه می‌شود که استفاده همزمان از ویژگی‌های هندسی با اطلاعات فرکانسی ژست‌ها نتایج بسیار مطلوبی را در بر خواهد داشت.

برای صدور اجازه ورود برای یک فرد نیاز داریم وی را شناسایی و هویت وی را تایید کنیم و مورد نظر ما انجام بررسیهایی است که بصورت خودکار توسط یک سیستم صورت بگیرد.

در اصل تمام روشهای شناسایی با سه مورد زیر در ارتباط است ::

۱- آنچه که شما میدانید (یک کلمه عبور یا PIN)

۲- آنجه که شما دارید (یک کارت یا نشانه های دیگر)

۳- آنچه که شما هستید (مشخصات فیزیکی یا رفتاری)

مورد آخر به نام زیست سنجی (Biometrics) نیز شناخته میشود.

کلمه بیو متریک از کلمه یونانی bios‌به معنای زندگی و کلمه metrikos به معنای اندازه گیری تشکیل شده است. همه ما می دانیم که ما برای شناسایی همدیگر از یک سری ویژگی هایی استفاده می کنیم که برای هر شخص به طور انحصاری است و از شخصی به شخص دیگر فرق می کند که از آن جمله می توان به صورت و گفتار و طرز راه رفتن می توان اشاره کرد. امروزه در زمینه های فراوانی ما به وسایلی نیاز داریم که هویت اشخاص را شناسایی کند و بر اساس ویژگیهای بدن اشخاص آن هارا بازشناسی کند و این زمینه هر روز بیشتر و بیشتر رشد پیدا می کند و علاقه مندان فراوانی را پیدا کرده است. علاوه بر این ها امروزه ID و password کارتهایی که بکار برده می شوند دسترسی را محدود می کنند اما این روشها به راحتی می توانند شکسته شوند و لذا غیر قابل اطمینان هستند. بیو متری را نمی توان امانت داد یا گرفت نمی توان خرید یا فراموش کرد و جعل آن هم عملا غیر ممکن است.

یک سیستم بیو متری اساساً یک سیستم تشخیص الگو است که یک شخص را بر اساس بردار ویژگی های خاص فیزیولوژیک خاص یا رفتاری که دارد باز شناسی می کند. بردار ویژگی ها پس از استخراج معمولا در پایگاه داده ذخیره می گردد. یک سیستم بیومتری بر اساس ویژگی های فیزیولوژیک اصولا دارای ضریب اطمینان بالایی است .سیستم های بیو متری می توانند در دو مد تایید و شناسایی کار کنند. در حالی که شناسایی شامل مقایسه اطلاعات کسب شده در قالب خاصی با تمام کاربران در پایگاه داده است ، تایید فقط شامل مقایسه با یک قالب خاصی که ادعا شده است را می شود. بنابراین لازم است که به این دو مسئله به صورت جدا پرداخته شود.

فصل اول

سیستم بیومتریک

سیستم بیومتریک یک سیستم تشخیص الگو است که هویت اشخاص را تعیین یا تأیید مى کند و این عملیات را با استفاده از اطلاعات بیومتریک کاربران انجام مى دهد. نخستین گام در استفاده از این سیستم ثبت اطلاعات بیومتریکى کاربران در بانک اطلاعات (Data Base) سیستم است که پس از ثبت اطلاعات افراد در این سامانه، دو نوع خدمت از سامانه بیومتریکى در خواست مى شود: تأیید هویت و تعیین هویت.

در فرایند تعیین هویت، سؤالى که مطرح مى شود این است که او چه کسى است؟

دستگاه بیومتریک پس از دریافت داده هاى بیومتریک توسط شخص متقاضى به انجام عمل مقایسه مى پردازد که این مقایسه میان اطلاعات بیومتریک شخص با اطلاعات موجود در بانک اطلاعات انجام مى گیرد.در این حالت، فرض بر این است که اطلاعات فرد در بانک اطلاعات موجود است.

اما در فرایند تأیید هویت، سؤالى که به دنبال پاسخش مى گردیم، این است که آیا او همان فردى است که ادعا مى کند؟

در تأیید هویت، ابتدا متقاضى با استفاده از نام یا وارد کردن رمز عبور و یا یک مدرک شناسایى ادعا مى کند که هویت خاصى را دارد. سپس سامانه به مقایسه داده هاى بیومتریکى مدعى با داده هاى ثبت شده در بانک مشخصات مى پردازد و ادعاى وى را مورد بررسى قرار مى دهد و نتیجه را اعلام مى کند

آزمایش زیست سنجى (Biometric) در سیستم بیومتریک شامل سه گام است: ثبت مشخصات، مقایسه و به روز رسانى.

۱- ثبت مشخصات: کاربران با سنجش هاى اولیه در سیستم ثبت نام مى شوند. این عمل در چندین مرحله براى ثبت اطلاعات دقیق انجام مى گیرد.

۲- مقایسه: گام بعدى مقایسه نمونه با الگوى مرجع است. در این مرحله تعیین سطوح مناسب خطاى مجاز (tolerance) خصوصاً براى سنجش رفتارى از اهمیت ویژه اى برخوردار است.

۳- به روز رسانى: تمامى سیستم هاى بیومتریک مخصوصاً آن هایى که از خصوصیات رفتارى کاربر استفاده مى کنند، باید براى به روزرسانى الگوى مرجع طراحى شده باشند.

یک سیستم بیومتری ساده دارای چهار بخش اساسی است :

1-         بلوک سنسور: که کار دریافت اطلاعات بیومتری را بر عهده دارد.

2-         بلوک استخراج ویژگیها: که اطلاعات گرفته شده را می گیرد و بردار ویژگی های آن را استخراج می کند.

3-         بلوک مقایسه: که کار مقایسه بردار حاصل شده با قالبها را بر عهده دارد.

4-         بلوک تصمیم: که این قسمت هویت را شنااسایی می کند یا هویت را قبول کرده یا رد می کند.

اجزاىسیستم بیومتریک

سیستم بیومتریک از ۳ جزء اصلى تشکیل مى شود:

۱- ابزار اندازه گیرى: ابزار طراحى شده در سیستم بیومتریک در حقیقت نقش واسطه با کاربر را برعهده دارد و لذا باید به راحتى توسط کاربران قابل استفاده باشد و در عین حال احتمال خطا در آن بسیار کم باشد.

۲- نرم افزار: این نرم افزار که براساس الگوریتم هاى ریاضى طراحى شده است، متغیرهاى سنجش شده را با الگوى مرجع موجود در بانک اطلاعات مقایسه مى کند.

۳- سخت افزار: در طراحى سامانه بیومتریکى، به قطعات سخت افزارى و کاربرد آنها باید بیش از سایر دستگاه هاى مشابه توجه نشان داد تا در انجام محاسبات دچار خطا نشود.

و...

NikoFile

دانلود پایان نامه برق درمورد موتور الکتریکی

اختصاصی از حامی فایل دانلود پایان نامه برق درمورد موتور الکتریکی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

موتور الکتریکی

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:199

چکیده :

یک موتورالکتریکی، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است توسط ژنراتور انجام می شود. این دو وسیله بجز در عملکرد، مشابه یکدیگر هستند .اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترو مغناطیس کار می کنند، اما موتورهایی که براساس پدیده های دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر بیزوالکتریک کاری کنند هم وجود دارند.

ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، نیرویی برآن ماده از سوی میدان اعمال می شود. دریک موتور استوانه ای، روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله ای معین از محور روتور به روتور اعمال می شود می گردد.

اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی مهم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک روتور و بخش ثابت استاتور خوانده می شود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است.

انواع موتورهای الکتریکی عبارتند از:

1- موتورهایDC

2- موتورهایAC

3- موتورهای پله ای

4- موتورهای خطی

موتورهای AC شامل موتورهای AC تک فاز و موتورهای AC سه فاز می شوند.

موتورهای AC تک فاز:

معمولترین موتور AC تک فاز موتور سنکرون قطب چاکدار است که اغلب در دستگاه هایی به کار می رود که گشتاور پایین نیاز دارند نظیر پنکه های برقی، اجاق های ماکروویو ودیگر لوازم خانگی کوچک، نوع دیگر موتور AC تک فاز موتورالقایی است که اغلب در لوازم بزرگ نظیر ماشین لباسشویی و خشک کن لباس به کار می رود.

موتورهای AC سه فاز:

برای کاربردهای نیازمند به توان های بالاتر ،از موتورهای القایی سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده می شود. این موتورها از اختلاف فاز موجود بین فازهای تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان استفاده می کنند.اغلب روتور شامل تعدادی هادی های مسی است ، که در فولاد قرار داده شده اند. از طریق القای الکترو مغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادی هاالقای جریان می کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده وموجب می شود که موتور در جهت گردش میدان به حرکت در آید. این نوع از موتور با نام موتور القایی معروف است. ماشین های القائی سه فاز ، ماشین هایی با سرعت آسنکردن هستند که در حالت موتوری زیرسرعت سنکرون ودر حالت ژنراتوری بالای سرعت سنکرون کار می کنند. این ماشین ها که مستحکم بوده و به نگهداری کمی نیاز دارند در مقایسه با ماشین های سنکرون و DC در اندازه ای مشابه ، ارزان تر می باشند و در محدوده چند وات تا 1000HP ساخته شده و به کار گرفته می شوند. همچنین در مواردی نظیر قابلیت اطمینان بالاتر، وزن،حجم وانریسی کمتر، راندمان بیشتر، قابلیت عملکرد در محیط های باگرد و غبار و در محیط های قابل انفجار نسبت به موتورهای DC برتر هستند.

مشکل اصلی موتورهای dc وجود کموتاتور و جاروبک است، که نگهداری زیاد و پرهزینه و نامناسب بودن عملکرد موتور در محیط های باگرد وغبار بالا و قابل انفجار را بدنبال دارد با توجه به مزایای فوق در تمامی کاربردها موتورهای القایی بطور وسیع بر سایر موتورهای الکتریکی ترجیح داده می شوند با این حال تا چندی پیش از موتورهای القایی فقط در کاربردهای سرعت ثابت استفاده شده است و در کاربردهای سرعت متغیر موتورهای DC ترجیح داده شده اند این امر ناشی از آنست که روش های مرسوم در کنترل سرعت موتورهای القایی هم غیراقتصادی وهم دارای راندمان کم بوده است. اما با بهبود در قابلیت ها و کاهش در هزینه تریستورها و اخیراً در تراتریستورهای قدرت و GTO ها ( که در کنترل سرعت این موتورها استفاده می شوند) امکان ساخت محرکه های سرعت متغیر با استفاده از موتورهای القایی بوجود آمده است که در برخی موارد حتی از نظر هزینه و عملکرد با موتور dc نیز پیشی گرفته اند در واقع چرخ صنایع امروز را این ماشین ها می گردانند هرچند که سرعت آنها به آسانی سرعتDC قابل کنترل نبوده و جریان راه اندازی زیادی که تقریباً 6 تا 8 برابر جریان بار کامل آنهاست نیاز دارند. در ضمن این موتورها وقتی با بارکم کار می کنند ، ضریب قدرت پایین دارند.سرعت موتورAC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد ومقدار لغزش، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان استاتور، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می کند تغییر سرعت دراین نوع از موتورها را می توان با داشتن دسته سیم پیچی ها یا قطب هایی در موتور که با روشن و خاموش کرد نشان سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می کند ممکن ساخت. به هر حال با پیشرفت الکترونیک قدرت می توانیم با تغییردادن فرکانس منبع تغذیه ، کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت موتورها داشته باشیم . به طور کلی روشهای مرسوم کنترل سرعت موتور AC(القائی) به صورت زیر است:

1- کنترل با منبع ولتاژ متغیر فرکانس ثابت

2- کنترل با منبع ولتاژ فرکانس متغیر

3- کنترل مقاومت رتور

4- کنترل از روش تزریق ولتاژ در مدار رتور

در این جا ما فقط به کنترل سرعت موتور AC سه فاز(القایی) از طریق کنترل ولت بر هرتز (روش دوم) می پردازیم.

فصل 2 : مقدمه ای بر سیمولینک

2-1سیمولینک چیست؟

سیمولینک یکی از ابزارهای گسترش یافته Matlab است که امکان ایجاد سریع و دقیق مدل کامپیوتری سیستم های دینامیکی با استفاده از نماد نمودار بلوکی را برای مهندسان فراهم می کند. سیستم های غیرخطی پیچیده را می توان با سیمولینک به سادگی مدل نمود. مدل سیمولینک می تواند شامل اجزا پیوسته و گسسته باشد. به علاوه ، مدل سیمولینک قادر به ایجاد انیمیشن گرافیکی است که میزان پیشرفت شبیه سازی را به صورت بصری نمایش داده و فهم رفتار سیستم را به میزان چشمگیری بهبود می بخشد.

به طور خلاصه قدم هایی که برای استفاده از سیمولینک برداشته می شود شامل یافتن یک مدل یا نمایش ریاضی همراه پارامترهای سیستم مورد نظر، انتخاب روش مناسب انتگرال گیری و درآخر تبیین شرایط اجرای شبیه سازی نظیر شرایط اولیه و زمان اجرا می باشد مدل سازی در سیمولینک یا استفاده از رابطه های گرافیکی و کتابخانه الگوها یا بلوک های توابعی که عموماً در تشریح خصوصیات ریاضی سیستم های دینامیکی کاربرد دارند، تسهیل شده است.

2-2 ورود به سیمولینک

سیمولینک یک بسط نرم افزاری در محیط Matlab است و برای ورود به آن می باید ابتدا Matlab را اجرا کنید سپس از درون Matlab با کلیک آیکون سیمولینک در نوار ابزار Matlab همان طور که در شکل (2-1) نشان داده شده یا با وارد کردن فرمان simulink در اعلان Matlab سیمولینک را فراخوانی کنید در نتیجه صفحه ی simulink library Browser که شامل کتابخانه سیمولینک است باز می شود.

2-3 ایجاد فایل شبیه سازی باسیمولینک.

کلیک آیکونnew window،یک پنجره مدل خالی مطابق شکل (2-2)باز می کند دراین پنجره مدل خالی کهuntitled نام گذاری شده است مدل سیمولینک را ایجاد خواهید نمود

مجموعه متنوعی از الگوها یا بلوک های توابع، تحت کتابخانه های مختلف گردآوری شده است یک الگو را به طریق زیر می توان از کتابخانه کپی نموده و در صفحه ی مورد نظر قرار داد: الگوی مورد نظر را انتخاب نموده و سپس آن را به محل مطلوب در صفحه ی سیمولینک بکشید و یا روی الگو کلیک راست کنید و گزینهAdd     to untitled را انتخاب کنید.

بسیاری از الگوها دارای مقادیر اولیه هستند که قبل از استفاده از آنها، می باید مقادیر اولیه را تعریف کنید.برای مشاهده یا تغییر این مقادیر باید روی الگوی مورد نظر دوبار کلیک نمود که در این صورت پنجره ی گفت وگویی باز خواهد شد که شامل مستطیل هایی است که برای وارد نمودن پارامترهاست. اطلاعات درخواستی می تواند به شکل متغیر حرفی یا عدد ثابت وارد شود متغیرهای حرفی را قبل از شروع شبیه سازی می توان در فضای Matlab تعریف کرد هنگامی که شبیه سازی چندین بار تکرار شود،برای مثال مطالعه ی حساسیت نسبت به پارامترها، استفاده از متغیرهای حرفی ارجح است.

پارامترها و مقادیر اولیه متغیرهای حرفی را می توان با تایپ کردن آنها در محیط Maltab وارد نمود این کار با سیستم نوشته شده ، امکان پذیر است. چنین m فایلی همچنین می تواند در صفحه ی سیمولینک و یا استفاده از بلوک الگو شده اجرا گردد. برای شبیه سازی گسترده ، بهره گیری ازm فایل ها توصیه می شود. ایجاد m فایل و اشکال زدایی از آن را می توان توسط ادیتور مربوط از toolbar در متلب انجام داد.

2-4 پیکربندی شبیه سازی:

مدل سیمولینک در اصل برنامه ای کامپیوتری است که مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل وتفاضلی را تعریف می کند.هنگامی که از نوار منوی پنجره ی مدل simulation: start را انتخاب می کنید (شروع شبیه سازی) سیمونیک آن مجموعه معادلات دیفرانسیل و تفاضلی را ، توسط یکی از حل کننده های معادله دیفرانسیل خود، به صورت عددی حل می کند. قبل از اجرای شبیه سازی می توانید پارامتری های شبیه سازی متنوعی نظیرشروع وپایان شبیه سازی، اندازه گام شبیه سازی وچند تلورانس مختلف را تنظیم کنید و از میان چندین الگوریتم انتگرال گیری کیفیت بالا یکی را برگزینید. همچنین می توانید سیمولینک را برای دریافت داده های شخصی از فضای کاری MATLAB و ارسال نتایج شبیه سازی به آن پیکربندی نمایید.

برای تنظیم پارامترهای شبیه سازی، از نوار منوی پنجره ی مدلsimulation : parameters را انتخاب کنید تا کادر مکالمه پارامترهای شبیه سازی مطابق شکل (2-3) باز شود کادر مکالمه پارامترهای شبیه سازی دارای چهار صفحه ی جدول بندی شده ی Advanced , Diagnostics, workspace I/O می باشد صفحه ی solver ، حل کننده معادله ی دیفرانسیل را انتخاب وپیکربندی می کند. از این قسمت حل کنندهها در دو رده دسته بندی شده اند: گام متغیر(variable-step) و گام ثابت (fixed –step) برای هر رده چندین الگوریتم انتگرال گیری مختلف وجود دارد. اگر حل کننده گام متغیر انتخاب شود، دارای فیلدهایی برای انتخاب ماکزیمم اندازه گام انتگرال گیری ، اندازه گام انتگرال گیری اولیه و تولرانس های نسبی و مطلق می باشد. اگر حل کنندة گام ثابت انتخاب شود تنها یک فیلد که برای وارد کردن اندازه گام می باشد، دارد.

2-5 آنماز واجرای یک شبیه سازی:

قبل از آغاز شبیه سازی،حتماً باید آغاز و انتهای شبیه سازی را در حین پیکربندی شبیه سازی تعریف کنید. شبیه سازی را می توان با کلیک کردن روی کلمهstart تحت منوی simulation صفحه ای سیمولینک یا صفحه ی مدل آغاز نمود. در صورت تمایل می توانید قبل ازآغاز شبیه سازی، اسکوپ و ساعت را تنظیم کنید تا پیشرفت شبیه سازی را روی نمایشگر مشاهده نمایید.

2-5-1 مشاهده متغیرها در حین اجرا

می توانید بوسیله ی scope که در کتابخانه سیمولینک در قسمت sinks قرار دارد متغیرها را در بین اجرای شبیه سازی مشاهده کرد فقط کافی است scope را به متغیری که می خواهیم آن را در حین اجرا ببینیم وصل کنیم.

کلاً برای مشاهده خروجی هادر سیمولینک چند وسیله خارجی تحت کتابخانهsinks فراهم آمده است. اسکوپ فراهم شده ، یک ورودی دارد که سیگنال های مالتی پلکس شده را نیز می پذیرد.

2-6- ذخیرة داده ها

شکل(2-4) دو روش متفاوت برای مشاهده متغیرها را نشان می دهد. خروجی ژنراتور موج (سیگنال ژنراتور) را می توان مستقیماً طی مدت اجرای شبیه سازی ، توسط اسکوپ مشاهده کرد، یا اگر قرار است داده ها رسم شده یا بعداً مورد استفاده قرار گیرند می توان خروجی مطلوب به همراه زمان اجرای شبیه سازی از طریق ساعت را به فایل داده Matlab و با استفاده از الگویTo File در sinks ذخیره نمود. به جای این که نتایج مستقیماً در یک فایل نوشته شود، خروجی را می توان به شکل موقتی تحت یک آرایه (yout) در محیط Matlab و بااستفاده از الگوی to workspace که تحت sinks می باشد ذخیره کرد.

و...

NikoFile

دانلود پایان نامه برق درمورد اینورتر

اختصاصی از حامی فایل دانلود پایان نامه برق درمورد اینورتر دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

اینورتر

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:177

به همراه تمامی شکل ها

چکیده :

همانطور که می دانیم وظیفه اینوتر تبدیل dc به ac می باشد که این کار هم در فرکانس ثابت و هم در فرکانس متغیر صورت می گیرد . ولتاژ خروجی می تواند در یک فرکانس متغیر یا ثابت دارای دامنه متغیر یا ثابت باشد که ولتاژ خروجی متغیر می تواند با تغییر ولتاژ ورودی dc و ثابت نگهداشتن ضریب تقویت اینوتر بدست آید . از سوی دیگر اگر ولتاژ ورودی dc ثابت و غیرقابل کنترل باشد
می توان برای داشتن یک ولتاژ خروجی متغیر از تغییر ضریب تقویت اینوتر که معمولاً با کنترل مدولاسیون عرض پالس ( PWM ) در اینورتر انجام می شود استفاده کرد. ضریب تقویت اینوتر عبارت است از نسبت دامنه ولتاژ ac خروجی به dc ورودی .

اینوترها به دو دسته تقسیم می شوند : 1) اینوترهای تک فاز و 2) اینورترهای سه فاز . که خود آنها نیز بسته به نوع کموتاسیون تریستورها به چهار قسمت تقسیم می شوند . الف. اینوتر با مدولاسیون عرض پالس ( PWM ) ، ب. اینوتر با مدار تشدید ، پ. اینوتر با کموتاسیون کمکی ، ت. اینوتر با کموتاسیون تکمیلی . که اگر ولتاژ ورودی اینوتر ، ثابت باشد ، اینوتر با تغذیه ولتاژ ( VSI ) و اگر ورودی ثابت باشد ، آن را اینوتر با تغذیه جریان ( CSI ) می نامند .

از بین اینورترهای تکفاز دو نوع معروف به نام اینوتر تکفاز با سر وسط و اینوتر پل تکفاز می باشد که در اینجا به اختصار نوع پل تکفاز آن را بررسی کرده و سپس راجع به اینوترهای سه فاز توضیح خواهیم داد .

1-1 ) اینوترپل تکفاز

در این نوع اینوتر همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است با آتش شدن تریستور مکمل T4 تریستور T1 خاموش می گردد . اگر بار سلفی باشد جریان بار بلافاصله معکوس نمی شود و لذا وقتی کموتاسیون کامل شد تریستور T4 خاموش می شود و جریان بار به دیود D4 منتقل می شود . فرمان کموتاسیون نسبت به زمان فرکانس بار اینوتر خیلی کوتاه می باشد . در اینجا ما کموتاسیون را ایده آل فرض می کنیم .

حال اگر بار مقاومتی خالص باشد روشن کردن متناوب T1T2 و T3T4 باعث می شود که یک شکل موج مربعی دو سر بار قرار گیرد هر چند در حالت بار سلفی شکل موج جریان تأخیر دارد ولی مربعی می باشد . این شکل موج مربعی در شکل 2- الف نشان داده شده است . تریستور با استفاده از یک قطار پالس که به صورت 180o به آن اعمال می شود روشن می شود . به وسیله انتهای نیم پریود مثبت معلوم می شود که جریان بار مثبت بوده و به صورت نمایی افزایش می یابد . وقتی که تریستور T1 و T2 خاموش می شوند تریستورهای T3 و T4 روشن شده و ولتاژ بار معکوس می گردد ولی جریان بار تغییر نمی کند و مسیر جریان بار دیودهای D3 و D4 می باشند که منبع dc را به دو سر بار وصل می کنند و ولتاژ معکوس شده و انرژی تا زمانی که جریان به صفر برسد از بار به منبع منتقل می شود از آنجایی که در لحظه صفر شدن بار جریان تریستورها نیاز به تحریک ( آتش شدن ) مجدد دارند لذا یک قطار پالس آتش نیاز است تا هر لحظه که جریان صفر شد بلافاصله تریستورهای بعدی را روشن کند .

می توان ولتاژ خروجی را به صورت شکل موج مربعی با پریود صفر نیز درست کرد . همانطور که در شکل 2- ب نشان داده شده این نوع شکل موج را می توان با جلو بردن زاویه آتش تریستورهای مکمل T1T4 نسبت به تریستورهای T2T3 درست کرد همانطور که از شکل دیده می شود قطار پالس آتش تریستور T1 و T4 به اندازه f درجه عقب تر از قطار پالس تریستور T2 و T3 می باشد . در شکل 2- ب فرض کنیم با خاموش شدن تریستور T1 ، تریستور T4 روشن شود ، جریان بار به دیود D4 منتقل می شود اما از آنجاییکه تریستور T2 هنوز روشن است جریان بار در مسیر D4 و T2 جاری می شود ، بار اتصال کوتاه شده و ولتاژ بار صفر می شود . وقتی که تریستور T2 خاموش و تریستور T3 روشن می شود تنها مسیر جریان بار دیود D3 می باشد و منبع dc در جهت منفی به بار متصل می شود و تریستورهای T3 و T4 بلافاصله بعد از صفر شدن جریان بار هدایت می کند لذا شکل جریان تریستور و دیود متفاوت می شود .

1-2 ) اینوتر تکفاز PWM

اینوتر کنترل شده جهت تولید شکل موج مدوله شده عرض پالس دارای شکل موجی مطابق شکل 3 می باشد . همانطور که از شکل دیده می شود دراین روش سعی شده است که در نقاط نزدیک پیک پریود روشن بودن طولانی تر باشد این روش را کنترل مدولاسیون پهنای پالس ( PWM ) می نامند . دراین روش ها مونیکهای مرتبه پایین در شکل موج مدوله شده پهای پالسی خیلی کمتراز شکل موجهای دیگراست .

با توجه به شکل 3 ملاحظه می کنید که در برخی از فواصل ولتاژ اعمال شده به مدار مصرف باید صفر باشد که عملی کردن آن به این صورت است که در طی این فواصل یا تریستورهای T1 و T3 بطور همزمان روشن هستند و یا تریستورهای T2 و T4 . به هر حال ، خروج دیود و تریستور که به صورت سری با بار قرار می گیرند باعث اتصال کوتاه شدن بار می شوند . در این روش باید توجه شود که در هر سیکل تعداد کموتاسیون ، حداقل بوده و نیز تریستورها به صورت قرینه روشن شوند .

برای تولید یک شکل موج همانند شکل 3 نیازمند اعمال کموتاسیونهای زیادی درهر سیکل هستیم از آنجایی که در انتها و ابتدای هر سیکل ، باید دو سر بار اتصال کوتاه شده و ولتاژش صفر شود لذا باید یک تریستور در ابتدا و انتهای سیکل قطع شود که این عمل تلفات ناشی از کموتاسیون را افزایش می دهد . اما برای کاهش این تلفات باید مقدار کموتاسیون درهر سیکل کاهش یابد که این کاهش تعداد کموتاسیون به صورت زیر می باشد که در انتهای هر پالس تنها یکی از دو تریستور هادی جریان قطع گردد و هیچ تریستور دیگری به منظور اتصال کوتاه کردن دو سر بار روشن نگردد . و در شروع پالس بعدی ، آن تریستوری که در انتهای پالس قبلی خاموش شده بود بار دیگر روشن گردد .

2- اینورترهای سه فاز

در کاربردهای با توان بالا ( یا سایر جاهایی که به سه فاز نیاز باشد ) از اینورترهای سه فاز استفاده می شود . اینوتر سه فاز را می توان با اتصال موازی سه اینورتر تکفاز پل درست کرد و همچنین باید توجه داشت که جریان گیت آنها باید با هم 120o اختلاف فاز داشته باشد تا ولتاژهای سه فاز متقارن ایجاد گردد . برای حذف هارمونیکهای مضرب سه در ولتاژ خروجی می توان از یک تراشی درخروجی اینوتر استفاده کرده و اتصال ثانویه آن را ستاره می بندد و بار را نیز یا مثلث یا ستاره بست . مطابق شکل 4 که یک مدار اینوتر سه فاز را نشان می دهد شامل 6 تریستور ، 6 دیود و منبع تغذیه می باشد .

این اینوترها دارای ساختمان کلی مطابق شکل 4 بوده و براساس نحوه سیگنال فرمان به دو دسته تقسیم می شوند . 1- در هر لحظه دو تریستور هدایت می کند . 2- در هر لحظه سه تریستور هدایت می کند .

با وجود این دو روش سیگنال فرمان گیت ها باید به گونه ای باشد که در هر فاصله 60o ، به گیت وصل یا از آن قطع شود و همچنین اینوترها نیز به گونه ای طراحی شده اند که هر کدام بتوانند 180o هدایت کنند . و همچنین اگر باری که توسط اینورتر تغذیه می شود سلفی باشد جریان بار در هر فاز نسبت به ولتاژ پس فاز می شود .

1- روش اول : در این روش در هر لحظه دو تریستور هدایت می کند چون کلاً 6 تریستور داریم جمعاً 120*6=720o هدایت داریم و در هر 360o تعداد تریستورهایی که هدایت می کنند برابر است با :

یعنی در هر لحظه دو تریستور به صورت همزمان هدایت می کنند که یکی از تریستورها جریان را به بار می برد و دیگری نیز جریان را از بار برمی گرداند . مطابق شکل 5 ملاحظه می شود که با قطع شدن جریان گیت ig1 ، جریا گیت ig4 وصل می شود در عمل باید یک زمان کافی برای خاموش شدن تریستور T1 باشد از انجا که پس از قطع ig1 ، جریان گیت ig4 عمل می کند لذا تریستور T1 زمان کافی برای خاموش شدن خود ندارد و لذا هنگام اعمال تریستور T4 و قطع شدن T1 منبع توسط آنها اتصال کوتاه می شوند هر چند که اگر زمان کافی برای خاموش شدن تریستور T1 در نظر گرفته شود و لیکن کموتاسیون به خوبی صورت نگیرد باز هم یک اتصال کوتاه مخرب در منبع تغذیه رخ می دهد . که این یکی از عیبهای روش دوم است . با استفاده از روش دو تریستوری خطر اتصال کوتاه شدید منبع را می توان حل کرد در این حالت یک فاصله زمانی 60o بین ابتدای پالس فرمان یک تریستور و انتهای پالس فرمان مربوط به تریستور دیگری که با آن سری شده است وجود دارد که این خود مدت زمان بیشتری را برای خاموش شدن تریستور اول فراهم می کند علاوه بر این اگر هر گونه تأخیر در قطع شدن تریستور T1 ، به هر علت ناشی از عیبهای مختلف تنها منجر می گردد جریان بار دو مسیر جهت عبور داشته باشد که این عمل می تواند موجب نامتعادلی جریان بار شود و هرگز اتصال کوتاه شدید منبع تغذیه را در بر نخواهد داشت .

در این وضعیت هر 6 فرمان قطع در هر پریود لازم خواهد بود پس در این حالت سیگنال فرمان هم هر سیکل را می تواند به 6 فاصله زمانی مطابق شکل 5-b تقسیم بندی کند . از آنجا که در هر تریستور با اتمام سیگنال فرمانش قطع می شود پس در حالتی که بار غیراهمی باشد پتانسیل تنها دو ترمینال خروجی اینورتر در هر لحظه قابل بیان است .

روش دوم : در این روش در هر لحظه سه تریستور هدایت می کند . روندی که در این روش برای سیگنال های فرمان در نظر گرفته می شود بدین صورت است که در این حالت هر تریستور فاصله 180o را هدایت می کند و چون کلاً 6 کلید داریم لذا کل هدایت می شود :

6 * 180o = 1080o

که باز هم مثل روش قبل اگر آنرا بر 360o تقسیم کنیم معلوم می شود که درهر لحظه کلید باید وصل شود که در این حالت یک یا دو کلید جریان را به بار می برند و دو یا یک کلید جریان را از بار برمی گرداند . ترتیبی که در این حالت برای سیگنالهای فرمان در نظر گرفته می شود در شکل 6 نشان داده شده است . که در آن سه تریستور به طور همزمان در حال هدایت جریان می باشند .

و...

NikoFile

دانلود پایان نامه برق درمورد سیگنال صوت

اختصاصی از حامی فایل دانلود پایان نامه برق درمورد سیگنال صوت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

سیگنال صوت

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:80

فهرست مطالب :

فصل اول: معرفی سیگنال صوت

معرفی سیگنال صوت

روشهای تولید صوت

بلندگوها

میکروفونها

فصل دوم: Audio Equalizer

1-2- انتقال بدون اعوجاج

2-2-یکنواخت ساز صوتی

فصل سوم سنتز و آنالیز مدار

1-3-سنتز و آنالیز مدار

2-3-مشخصه دامنه، فاز و افت فیلتر

فصل چهارم: تقریب

1-4-تقرب مشخصه دامنه یکنواخت

2-4-نقریب باتر ورث

3-4-تقریب چبی شف

فصل پنجم: سنتز فیلترهای فعال

1-5-مقایسه فیلترهای فعال و غیر فعال

2-5-حساسیت

3-5-سنتر تابع تبدیل پائین گذر درجه 2

4-5-سنتز تابع بالاگذر درجه 2

5-5-سنتز تابع تبدیل میان گذر درجه 2

6-5-سنتز میان گذر درجه 2 با دو عدد OP

فصل ششم: فیلترهای بکار رفته در اکولایزر

Audio Equalizer

فصل هفتم: LM380

1-7-تقویت کننده صوتی LM380

2-7-توصیف مدار LM380

3-7-تقویت کننده صوتی پل

4-7-دیگر کاربردها

فصل هشتم: جمع بندی کلی

1-8- توضیح کلی در مورد کل مدار

چکیده :

در طراحی و ساخت سیستمهای مخابراتی و صوتی و تصویری مهمترین موضوعی که وجود دارد این است که بتوانیم سیگنال فرستاده شده را به بهترین کیفیت دریافت کنیم و بیشترین شباهت بین سیگنال خروجی و ورودی برقرار باشد و در سیگنال صوت و تصویر اینکه شنونده و بیننده بهترین تصویر ممکن و با کیفیت ترین صدا را دریافت کند.

هر قدر هم که یک سیستم گیرنده با دقت و کیفیت طراحی شود باز هم به علل مختلف خروجی ها بطور کامل دلخواه ما نخواهد بود و اعوجاج سیگنالها و نویز محیط خروجی را خراب خواهند کرد سعی طراحان به این است که ادواتی را به مدار اضافه کنیم تا اینکه خروجی ها به سیگنال ایده آل نزدیک شود .یکی از این مدارات متعادل کننده EQUALIZER است در بحث حاضر ما روی متعادل کننده های صوتی متمرکز خواهیم شد که در فرکانس صوت یعنی 20هرتز تا 20 کیلو هرتز کار می کنند .

امروزه تمام ادوات صوتی مانند رادیو ، ضبط ، اکو ،آمپلی فایر و ... مدارات متعادل کننده به انواع مختلف دیجیتال و آنالوگ وجود دارد .که از لحاظ تعداد کانالهای فرکانسی نیز گوناگون می باشند بسته به نیاز معمولا از 3 کانال تا 20 کانال در صورت امکان دیده می شود که هر چه تعداد کانالها بیشتر باشد امکان کار روی صوت بیبشتر می شود در عین حال هزینه و حجم مدار وسیعتر خواهد شد. اصول کار اکولایزر بر اساس فیلترهای میان گذر می باشد که برای هر کانال فیلترهایی در نظر گرفته می شود در پروژه جاری سعی شده است که سیگنال صوت و روشهای تولید ان بررسی شود ضمن اینکه به ورودی و خروجی مدارات صوتی یعنی میکروفون و بلندگو نیز توجه شده است .

سپس به معرفی اکولایزر و نحوه کار کردن و روشهای ساخت آن پرداخته شده و همچنین بررسی انواع فیلترها و فیلترهایی که در پروژه جاری به کار رفته و طراحی آنها پرداخته شده است .در ادامه به نحوه ساخت و پیاده سازی و طراحی این مدار 6 کاناله توضیح مدار و قسمتهای مختلف آن و توضیح در مورد آمپلی فایر بکار رفته در آن LM380 پرداخته شده است .

معرفی سیگنال صوت :

صوت عبارت از ارتعاشاتی است که قابل شنیدن باشد و این ارتعاشات را اجسام مادی مرتعش در اطراف خود منتشر می سازند .مبحثی از فیزیک که در آن از پدیده صوت بحث می شود اکوستیک نام دارد . هر گونه صوتی را که در نظر بگیریم از لحاظ احساسات مربوط به حس شنوایی دارای سه خاصیت اصلی است : شدت ،ارتفاع و طنین صوت شدت صوت تاثر از انرژی صوتی است که به عوامل مختلفی بستگی دارد :

• مقدار انرژی است که در واحد زمان از واحد سطح عمود بر امتداد انتشار عبور می کند
• دامنه ارتعاشات
• فرکانس ارتعاشات
• جرم واحد حجم از حجم جسم مرتعش
• سرعت انتشار صوت در جسم مرتعش

شدت صوت را ممکن است به کمک خاصیت رزنانس زیاد کرد یعنی :

هر گاه در پهلوی جسم A که قابلیت ارتعاش کردن دارد جسمی مانند B را به ارتعاش در می آوریم اگر پریود مخصوص یکی از ارتعاشات آزاد جسم A مساوی باشد باید پریود ارتعاش جسم B در این صورت جسم A نیز به ارتعاش درخواهد آمد این پدیده را رزنانس و جسم A را رزناتور گویند .

قدرت منابع صوتی :

از روی محاسبه شدت صوت در یک نقطه معین می توان به قدرت منبع آن پی برد این موضوع برای انتخاب محل نطق و خطابه و موزیک و غیر آن دارای کمال اهمیت است .

در مورد صحبت و در حدود فرکانس صدای انسان قدرت متوسط صوت ناطق در حدود میکرو وات است . ولی باید در نظر داشت که انرژی فرکانسهای زیاد صدای انسانی در موقع صحبت با انرژی فرکانسهای کم اختلاف کلی دارد و ممکن است انرژی صوت انسانی در موقع صحبت به هزار میکرووات نیز برسد .

ارتفاع صوت :

صدای خشن و کلفت را بم و صدای نازک و تیز را زیر و خاصیت زیر و بمی هر صوت را ارتفاع آن می نامند . صدای زیر ارتفاع بیشتری از صدای بم دارد .

ثابت شده است که زیر و بم بودن هر صدا با فرکانس آن ارتباط دارد یعنی هر اندازه فرکانس صدا بیشتر باشد صدا زیر تر و هر چقدر فرکانس آن کمتر باشد صدا بم تر است .نکته دیگر اینکه ارتفاع صوت به شدت صوت بستگی ندارد ولی ثابت شده که وقتی شدت صوت زیاد شود اگر صوت بم بوده بم تر و اگر زیر بوده زیر تر می شود .

حدود ارتفاع صوت :

گوشهای معمولی ارتعاشات با فرکانس کمتر از 16 هرتز و بیشتر از 38 کیلو هرتز را حس نمی کنند .ولی حد متوسط برای گوش انسان را بین 20 هرتز و 20 کیلو هرتز در نظر می گیرند .

هارمونیک ها :

وقتی در یک جسم ارتعاشاتی پیدا شوند که فرکانس آنها نسبت به یکدیگر مانند اعداد N ... 3،2، 1 باشند در این صورت بم ترین آنها را ارتعاش اصلی و بقیه آن را هارمونیک آن صوت اصلی می نامند .

طنین صوت :

تجربه نشان می دهد که هرگاه یک نت مخصوص را هر دفعه با یک آلت موسیقی بنوازند در حالی که چشم را بسته باشند گوش بخوبی تشخیص می دهد که این دو صدا از دو اسباب مختلف است .از اینجا معلوم می شود که هر اسباب و آلت موسیقی در موقع ادای یک نت خاصیتی مخصوص به خود دارد .این کیفیت و خاصیت مخصوص به هر صدا را طنین صدا نامند .

برای بیان علت آن فرضیه های مختلفی وجود دارد ، بعضی آنرا بواسطه وجود اختلاف فاز در دو صدا می دانند ، بعضی معتقدند که طنین هر صوت مربوط به عده و نوع و شدت هارمونیک هایی است که با صوت اصلی آن همراه است یعنی مثلا در یک نت هارمونیک هایی دو ،چهار ، شش ، دوازده و بیست موجود است و در دیگری هارمونیک هایی شش و بیست .

روشهای تولید صوت :

• ایجاد یک تک فرکانس بوسیله ارتعاش یک جسم مانند فنر و ترکیب فرکانسهای مختلف.
• تار مرتعش که امواج عرضی روی آن منتشر می شود و این طور در نظر می گیریم که حرکت تعداد معینی از جرمهای مساوی که در طول تار بی جرمی به فاصله های مساوی قراردارند و سپس این تحلیل را به تعداد بی شماری جرم بسط دهیم که فاصله آنها بی اندازه کم است بدین ترتیب بی نهایت نقطه جرمدار تاره نقش خواهیم داشت که حل آن معرفی بی نهایت فرکانس گوناگون ارتعاش است .
• ارتعاش میله ها : نوع مهم دیگر انتشار موجهای طولی در میله است هنگامی که آشفتگی موج طولی در طول چنین میله ای منتشر شود جابجایی ذرات میله به موازات محور آن است اگر ابعاد عرضی میله نسبت به طول آن کوچک باشد هر سطح مقطع عمود بر محور را می توان واحد متحرکی گرفت در واقع هنگام انتشار موج طولی در میله ، تراکم و انبساط لایه ها سبب جابجایی نقاط میله در امتداد عرض می شود ..ولی اگر میله نازک باشد می توان حرکات جانبی لایه ها را نادیده گرفت کاربردهای میله های مرتعشی با موجهای طولی در وسائل آکوستیکی فراوان است .از جمله میله های استانده فرکانس به ابعاد مختلف برای تولید صدا با ارتفاعهای مشخصی را می توان نام برد . در این میله ها فرکانس نسبت عکس با طول دارد .
• ارتعاشهای یک صفحه تخت : بر خلاف موارد قبلی این ارتعاش دو بعدی می باشد یعنی ارتعاش هر نقطه بستگی به وضع آن نسبت به محور دارد مانند پوسته گرد که از اطراف بطور یکنواخت کشیده شده باشد و در آن نیروی برگرداننده وابسته به سختی در برابر نیروهای وابسته کششی قابل چشم پوشی است نمونه های آن پوسته کشیده شده روی دهانه طبل یا دیافراگم میکروفون خازنی است و دیگری ورقه نازک گرد است که عامل اصلی ارتعاش آن سختی جسم است از نمونه های آن دیافراگم های گوشی دهانه تلفنهای معمولی است
• صوت ناشی از امواج تخت : که معمولا فرکانسی بالاتر از حد شنوایی دارند و معمولا در گوش ایجاد درد می کنند که این امواج سه بعدی هستند مانند صدای هواپیمای جت .

2-1- بلندگوها :

بلندگوی ایده آل باید دارای مشخصات زیر باشد :

• باید دارای کارایی الکترواستاتیکی نزدیک به صد در صد باشد .
• پاسخ صوتی که از آن خارج می شود در فاصله کامل فرکانسهای قابل شنیدن مستقل از فرکانس باشد .
• در صوت خروجی هارمونیک داخل نسازد و همچنین بوسیله مدولاسیون داخلی در آن عوجاج ایجاد نکند .
• سیگنالهایی را که به آن واردمی شوند بتواند عینا به همان شکل دوباره بسازد.
• قادر باشد صوت را در اطراف خود مستقل از راستای بخصوص منتشر کند .
• تا حد امکان از لحلظ اندازه کوچک باشد .

ساختن بلندگویی که تمام خواص بالا را داشته باشد ممکن است مشکل باشد ولی سعی میکنیم حتی الامکان به این مشخصات نزدیک شویم .

دو نوعی که بیش از همه به کار می روند عبارتند از بلندگوهای دینامیکی و بلندگوهای بوق دار .هر دوی این بلندگوها از کوپلینگ الکترودینامیکی که بین حرکت صفحه ای مرتعش به نام مخروط بلندگو یا دیافراگم و جریان موجود در VOICE-COIL  یا پیچک صوتی برقرار است استفاده می کنند .انواع دیگر کوپلینگ الکترو دینامیکی که برای این مقصود بکار می روند عبارتند از کوپلینگ الکترواستاتیک و کوپلینگ الکترومغناطیسی در گیرنده های تلفنی .

بلندگوی دینامیکی :

مخروط بلندگو تابش خود را به یک طرف دیوارک بیکران مسطحی که بلندگو روی آن نصب شده می فرستد .

اتلاف نیز وجود دارد که مربوط به انعطاف مکانیکی ماده چنین است که برای محدود کردن حرکت مخروط در لبه خارجی آن و نیز در نزدیک پیچک صوتی نصب شده و سبب می شود که حرکت آزاد مخروط فقط در امتداد محور آن باشد .وقتی فرکانس حرکت دهنده بالا باشد مخروط بلندگو دیگر به شکل یک واحد حرکت نمی کند بلکه به منطقه های مختلف تقسیم می گردد. یعنی وقتی که بعضی از این منطقه های روبه بیرون در حرکتند منطقه های دیگر حرکت رو به درون خواهند داشت .وقتی این عمل روی داد مقدار ثابت سربسته تغییر می کند .پیچک صوتی مستقیما به صفحه لرزان اتصال دارد و می تواند در میزان شعاع مغناطیسی که امتداد آن عمود بر پیچش پیچک قرار گرفته به جلو و عقب حرکت کند .اگر میدان مغناطیسی را که در آن پیچک حرکت نمی کند یکنواخت فرض می کنیم نیروی راننده که به مخروط بلندگو وارد می شود متناسب است با جریانی که داخل پیچک جاری است .به علت انعطاف پذیری سطح تابنده بلندگوی مخروطی راستای انتشار پرتوهای صوتی آن وسیع است .این خاصیت بواسطه محدود بودن سرعت موجهای ارتعاشی عرض در مخروط است که سبب می شود حرکت قسمتهای محیطهای مخروط نسبت به حرکت پیچک صوتی و قسمت مرکزی مخروط بیافتد. وقتی زاویه مخروط بزرگتر شود خاصیت راستا روی پرتوهای انتشار یافته اند از بلندگو کم شود .یعنی این خاصیت در زاویه های بزرگتر کمتر از وقتی است که زاویه کوچک باشد .علت این است که در حالت نخست سختی موثر سطح بلندگو کمتر است . سر انجام در فرکانسهای بالاتر از فرکانس اصلی رزونانس مربوط به سطح مخروط ، سخت نبودن آن سبب می گردد که قسمتهای مختلفش با فاز مخالف به ارتعاش در آیند در نتیجه شعاع موثر مخروط با زیاد شدن فرکانس کم می شود که سبب وسعت صدای منتشر شده از بلندگو می گردد. دو اثری که در کم کردن شعاع موثر مخروط پیدا می شود عبارت است از کم شدن مقاومت تابش که سبب کم شدن مقدار بازداده آکوستیکی در فرکانسهای زیاد می گردد با وجود این تا حدودی این کاهش بر اثر کم شدن جرم موثر متعلق به مخروط جبران گردد .در فرکانسهای کم که برای انتقال حرکت مرکز مخروط و رسیدن آن به حلقه بیرونی وقت کوتاهی نسبت به پریود ارتعاش لازم است می توان فرض کرد که مخروط مانند سطح سختی ارتعاش می کند .سرعت انتشار موجهای ارتعاشی عرضی در مخروط کاغذی عموما تابع کلفتی ، سختی و زاویه مخروط و همچنین تابع فرکانس وارد به آن است با وجود این در مخروطهای که معمولا در تجارت بکار می رود سرعت مشاهده شده در حدود 500 متر بر ثانیه است .در نتیجه برای رسیدن هر نوع آشفتگی ، حرکتی از پایین به حلقه بیرونی مخروطی به زاویه 120 که 501 متر شعاع آن باشد زمانی در حدود 4/1 ثانیه بیشتر لازم نیست و بنابراین می توان بطور معقولی فرض کرد که در فرکانس کمتر از 500 متر بر ثانیه است. در نتیجه برای رسیدن هر نوع آشفتگی ، حرکتی از پایین به حلقه بیرونی مخروطی به زاویه 120 که 501 متر شعاع آن باشد زمانی در حدود 4/1 ثانیه بیشتر لازم نیست و بنابراین می توان بطور معقولی فرض کرد که در فرکانس کمتر از 500 هرتز مخروط به شکل یک واحد یکپارچه حرکت می کند.

در فرکانسهای بالا دیگر مخروط به صورت یکپارچه ارتعاش نمی کند بلکه ارتعاش آن در منطقه های جداگانه ای که بوسیله دایره های گرهی از یکدیگر جدا می گردند انجام می پذیرد. دامنه ارتعاش در منطقه بیرونی نسبتاً کوچک است. چنانچه با تقریب می توان گفت ارتعاشها فقط از قسمت مرکزی با شعاع و جرم خاص که با زیاد شدت فرکانس کم می شود منتشر می شوند. این کاهش در شعاع مؤثر مخروط صورت می گیرد سبب می شود ایستادگی مؤثر به تشعشع تقریباً با کم شود.

چون این دستگاه در فرکانسهای بالا با جرم کنترل می شود بنابراین امپدانس مکانیکی آن مساوی است با . اگر از بکاهیم و بر فرکانس بافزائیم با سرعتی که پیستون سخت زیاد می شد افزایش نمی یابد. زیرا در پیستون سخت به مقدار ثابتی باقی می ماند.

-نتیجه این دو اثر این است که کارایی بلندگوی مخروطی برای فرکانسهای بیش از 1000 هرتز تا اندازه ای افزایش می یابد و اگر بخواهیم که مخروط کاغذی زیاد تقریباً مانند پیستون با شعاع کوچکتر ارتعاش کند این منظور را می توان تا حدود زیادی بدین سان تأمین کرد که مخروط را با تعداد زیادی قطعات چین دایره ای بسازیم وقتی که بلندگو را بوسیله تقویت کننده با لوله های تخلیه شده به ارتعاش درآوریم بسیار دشوار است که توان در داده آن را به مقدار معینی مستقل از فرکانس نگاهداریم. این دشواری به خصوص در فرکانسهای بالا زیاد می شود. در این فرکانسها امپدانس الکتریکی Z1 به سرعت با زیاد شدن رامتانس القایی Le زیاد می گردد در نتیجه وقتی که ولتاژ ثابتی را به دو قطب ورودی تقویت کننده متصل سازیم پاسخ آکوستیکی بدست می آید نسبت به منحنی پاسخ بلندگویی که توان مفروض ثابتی به آن وارد ساخته باشیم با سرعت بیشتری تنزل می کند. حل مسئله یکنواخت نگهداشتن بازداده آکوستیکی بلندگوها در فرکانسهای پائین دشوارتر است از حل همین مسئله در فرکانسهای بالا یکی از روشهای بهتر کردن پاسخ بلندگو در فرکانسهای کم این است که شعاع بلندگو را زیاد کنیم. با وجود این افزایش کارایی بدینوسیله بر طبق انتظار نخواهد بود زیرا که جرم بلندگو هم زیاد می شود. راه دیگر تقویت پاسخ در فرکانس پائین این است که سختی سیستم تعلیق را کم کنیم تا در نتیجه فرکانس رزونانس مکانیکی کاهش یابد.

ولی اگر سختی را زیاد کم کنیم جابجایی مخروط در فرکانسهای پائین خیلی زیاد می شود و این ممکن است تداخل هارمونیکها را موجب شود که این تداخل هرچقدر هم کم باشد اثر نامطلوب دارد زیرا موجب تیزی صوت و غیرطبیعی شدن آن می شود روش دیگر اصلاح بلندگو در فرکانسهای پائین این است که بلندگو را در نوعی جعبه که سبب تقویت خروجی می شود سوار کنند. گروهی از اینگونه جعبه ها خروجی با اینگونه تقویت می کنند که مقاومت تشعشعی را که بر مخروط بلندگو وارد می شود نسبت به بلندگویی که در دیوار نصب شده باشد افزایش می دهند.

جمع شرایط لازم برای تأمین خروجی مطلوب در فرکانسهای بالا و پائین امکان پذیر نیست بنابراین برای اینکه بلندگویی جهت استفاده در فاصلة وسیعی از فرکانسها داشته باشیم لازم است حداقل دو بلتدگو به کار بریم که یکی برای فرکانسهای پائین و دیگری برای فرکانسهای بالا مطلوب باشد. هر یک از این دو بلندگو بوسیله یک شبکه الکتریکی متوازن به تقویت کننده متصل می گردند تا این شبکه به هر کدام از آنها فرکانسی را انتقال دهد که پاسخ آن واحد در آن فرکانس نسبتاً پذیرفتنی و یکنواخت باشد.

بلندگوهای بوق دار:

هرگاه به چشمه صوت کوچکی بوق مناسبی متصل سازیم خروجی آن در فرکانسهای پائین بهتر می شود. در حقیقت عمل چنین بوقی مانند عمل ترانسفورماتور است. یعنی امپدانس بار هوایی را که معمولاً چگالی آن کم است با امپدانس پیستون مرتعش که جرم نسبتاً بیشتری دارد بطور مؤثری متوازن می سازد، در فرکانسهای بالا اثر بوق قابل صرف نظر است زیرا فرکانسهای بالا که از چشمه صوت برمی خیزد معمولاً بصورت تابة باریک منتشر می گراند و از اینرو دیواره های دیواره های بوق اثر زیادی ندارد. مهمترین خصوصیت بوق این است که امپدانس گلوی آن با فرکانس تغییر می کند اما امپدانس گلو نیز تابع سطح گلوی بوق، دهانه آن و میزان ازدیاد سطح مقطع قائم بوق است. وقتی سطح دهانه بوق بسیار زیاد باشد تأثیرش به امپدانس گلو ناچیز است و در این حالت تغییر امپدانس با فرکانس در درجه اول تابع شکل بوق است.

3-1: میکروفونها:

میکروفون وسیله ایست که انرژی آکوستیکی را به انرژی الکتریکی مبدل می سازد که اگر در هوا کار کنند به آنها میکروفون و اگر در آب کار کنند هیدروفون گویند.

میکروفونها برای دو مقصود عمده بکار می روند، یکی برای تبدیل گفتار یا موسیقی به سیگنالهای الکترکی که به وسیله انتقال یا بوسیلة عمل دیگری گفتار یا موسیقی را دوباره تولید کند، دوم میکروفونها را به عنوان دستگاه اندازه گیری به کار می برند اینگونه که انرژی سیگنالهای آگوستیکی را به وسیله آنها

به جریان الکتریکی تبدیل می کنند و این جریان را به ستگاههای اندازه گیری وارد کنند.

پدیده های فیزیکی گوناگونی برای تبدیل انرژی آکوستیکی به انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند این پدیدهدها شامل القای الکترومغناطیس، اثر پیزوالکتریک و فشردن مغناطیسی و تغییرات ظرفیت خازن و تغییرات مقاومت گرد ذغال می باشد. قبلاً میکروفون کربن دار پیشتر بکار می رفت ولی اکنون می توانیم انواع دیگری که حساسیت آنها خیلی کمتر است مانند میکروفونهای الکترودینامیک، بلوری و خازنی را استفاده کنیم ولی در عوض خوبی این میکروفونها این است که پاسخ آنها خیلی یکنواخت تر و نویز در آنها وجود ندارد.

اگر پاسخ الکتریکی میکروفون مربوط به تغییر اثر فشار آگوستیکی باشد آنرا میکروفون فشاری می نامند. و اگر به تغییرات گرادیان فشار مربوط باشد میکروفون گرادیان فشار گویند. همچنین آنها را به دو دسته صوت توانی و صوت کنترلی تقسیم می کنند. در انواع صوت توانی انرژی صوتی موج تابش موجب پیدایش انرژی الکتریکی در مدار میکروفون می شود در انواع صوت کنترلی موجهای آکوستیکی فقط جریان الکتریسیته ای را که از باتری یا منبع توان دیگری به میکروفون می رسد کنترل می کند.

میکروفون زغالی:

معمولاً در دستگاههای تلفن و رادیو برای مقاصد ارتباطی به کار می روند در این موارد خروجی الکتریکی نسبتاً زیاد، کمی قیمت و دوام آنها بیش از موارد دیگر اهمیت دارد. عمل این میکروفونها تابع عمل تغییر مقاومت کوچکی است. که از گرد زغال پوشیده است که آنرا دکمه ذغالی نامند. در وسط دیافراگم زایده ای نصب شده که از طرف دیگر به دکمه ذغالی متکی است. وقتی دیافراگم جابجا شود زایده متصل به آن فشار به ذغال را تغییر می دهد و در نتیجه مقاومت الکتریکی از ذره ای به ذره ای دگر تیز تغییر می کند. بطوری که مقاومت کلی آن حدود 100 اهم است و بطور خطی تغییر می کند و با توجه به باتری که درون میکروفون وجود دارد سیگنال بوجود می آید.

میکروفون خازنی:

دستگاهی است که عمل آن تابع تغییرات ظرفیت الکتریکی بین یک صفحه ثابت و یک دیافراگم است که خیلی محکم از اطراف کشیده شده است. این میکروفون نقصهای متعددی دارد از جمله اینکه: امپدانس درونی آن بسیار است و به دلیل همین خاصیت است که در وقت استفاده آنرا با یک تقویت کننده مقدماتی همراه می سازند و این کار باعث می شود امپدانس زیادی که برای کوپل میکروفون با تقویت کننده لازم است تولید نویز کند. برای این میکروفون یک ولتاژ متغیر بین 200 تا 400 ولت لازم است که آنرا معمولاً از باتری می گیرند.

بواسطه این نقصها از این نوع کمتر استفاده می شود و به جای آنها از میکروفونهای بلوردار یا الکترودینامیک بکار می رود ولی کاربرد آن به عنوان دستگاه استاندارد اولیه جهت تنظیم وسایل در پژوهشهای آکوستیکی به علت دقت زیادی که میکروفون خازنی در موقع ضبط صورت دارد می باشد.

میکروفونهای پیزوالکتریک:

در این نوع بلورها یا دی الکتریکهایی به کار می روند که این خاصیت را دارند که وقتی تغییر شکلی در اثر فشار موجهای صوتی در آن پیدا شود بطور الکتریکی پلاریزه شده و ولتاژی که تابع خطی تغییر شکل مکانیکی وارد است ایجاد می کنند. انواع این میکروفونها را می توان با وارد ساختن اختلاف پتانسیل متناوب به طرفین آنها به یک منبع صوتی ضعیف تبدیل کرد. یکی از عیبهایی که این مواد دارند این است که آنها خراب می شود (در اثر شرایط محیط) و گاهاً خاصیت دی الکتریک در آنها بسیار متغیر است و این موضوع به حساسیت ولتاژ بلور تأثیر می گذارد.

بلوری به اسم ADP عموماً در میکروفونهایی بکار می رود که باید در دمای زیاد کار کنند که می توانند بدون خراب شدن در دمای بیش از 200 درجه فارنهایت کار کنند. عنصر متحرک میکروفون را باید طوری طرح ریزی کرد که حرکت آن بوسیله سختی دستگاه نصب کنترل شود در نتیجه باید ترتیب دهیم که فرکانس اصلی رزونانس دستگاه شامل دیافراگم سوزن اتصال تا اندازه ای بالاتر از فرکانسی باشد که می خواهیم دستگاه در آن کار کند. این میکروفونها در موقع ایراد خطابه های عمومی بکار می روند.

میکروفونهای الکترودینامیک یا پیچک متحرک:

شامل دیافراگم سبکی است که سیم پیچ کوچکی بطور یکپارچه به آن اتصال دارد چنانکه دیافراگم و پیچک یک جسم سخت را تشکیل دهند. اثر موجهای صوتی بر دیافراگم سبب می شود که پیچک در میدان مغناطیسی ثابت و دائمی حرکت کند و در نتیجه نیروی محرکه در آن پیدا شود.

4-1-نویز:

در کل چیزی که ما به عنوان صوت می شناسیم به سه دسته زیر تقسیم یم شود:

1-گفتار

2-موسیقی

3-نویز

گفتار و موسیقی اصوات مطلوبی هستند ولی نویز که همیشه در تمام فرکانسها وجود دارد عامل مخربی است که مطلوب ما نمی باشد و سعی ما بر آن است که آنرا از بین ببریم یا اینکه به حداقل برسانیم که یکی از مهمترین وظایف اکولایزر مطلوب کردن صوت می باشد و حذف فرکانسهایی که مطلوب گوش نیستند ولی وجود دارند.

و...

NikoFile

دانلود پایان نامه درمورد پلاستیک ها

اختصاصی از حامی فایل دانلود پایان نامه درمورد پلاستیک ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پلاستیکها

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:83

چکیده :

1-1- تاریخچه پلاستیک‌ها

اولین بار در سال 1862 برادران هایت[1] موفق به تولید سلولوئید شدند و در حدود چهل سال بعد شخصی بنام باکلند [2] موفق به تولید باکلیت شد. در حد فاصل سالهای 1921 تا 1928 بعضی از انواع نایلون‌ها و همچنین اوره – فرمالدئید و ... به بازار عرضه شد و در سال 1934 پلی و نییل کلرید (PVC) در میزان تجاری جهت ساخت محصولات مختلف روانه بازار شد. اما مهمترین دوره پیشرفت پلاستیکها در دهه 1950 و در دهه 1960 اتفاق افتاد که در آن زمان اختراع و تولید انواع مختلف پلاستیک با خواصل و کاربردهای متنوع نقطه عطفی در این صنعت نام گرفت. در این زمان اختراع تولید انواع مختلف پلاستیک با خواص و کاربردهای متنوع اتفاق افتاد که در آن زمان اختراع و تولید انواع مختلف پلاستیک با خواص و کاربردهای متنوع نقطه عطفی در این صنعت نام گرفت. در این زمان دانشمندانی چون زیگلر [3]از آلمان و یا ناتا [4]از ایتالیا اصول و روشهای پلیمریزاسیون را روشن کردند و باعث پیدایش تکنولوژی نوینی در جهت ساخت پلیمرهای مختلفی همچون خانواده پلی اتیلن‌ها و پلی پروپیلن‌ها و پلی اترها و اپوکسی ها و ... شدند . اگر بخواهیم اسمی از اولین پلاستیک ساخته شده بشر نام ببریم باید به سلولز نیترات اشاره کنیم که اولین پلاستیک تجاری بود که به بازار عرضه شد ولی به دلیل ضعف‌هایی که داشت از جمله قابل اشتعال بون زیاد و در نتیجه خطرناک بودن این پلاستیک، تحقیقات برای جایگزین کردن نوع پلاستیک دیگری که این ضعف را نداشته باشد توسط پروفسور مایلز به تولید پلاستیک سلولزاستات منجر شد که این محصول بازار خوبی را کسب کرد. توسعه گرمانرم های PVC و PE کمک بزرگی به متفقین در جنگ جهانی دوم نمود و این امر باعث شتاب تحقیقات در زمینه پلاستیکها در این کشورها شد و در نتیجه پلی استر غیر اشباع، پلی استایرین و اپوکسی کشف شد و به یکباره توجه به صنعت پلاستیک جلب شد.در دهه 1960 نه تنها رشد سریع پلاستیکهای گرمانرم مثل PVC ، PE ، PP ، PS شکل گرفت بلکه دهه ظهور پلاستیک سوپر مثل پلی کربنات، پلی استال فنوکسی‌ها، پلی فنیلین اکسید نیز نام گرفته این پلاستیکها را که مخصوص می‌باشند معمولاً پلاستیکهای مهندسی می‌نامند که به عنوان جایزگین آلیاژهای فلزی در مقایس صنعتی پذیرفته شده‌اند.

در حال حاضر با توجه به پیشرفت های جدید در صنایع خودرو سازی و یا لوازم خانگی قطعات پلاستیکی بخاطر کاهش وزن و افزایش بازدهی، جایگزین مناسبی برای قطعات فلزی شده‌اند. امروزه از انواع پلاستیکهای پلیمری در بازار در حدود 70 درصد آنها مختص به چهار گروه PVC ، PP , PE و پلیمرهای نوع پلی استایرنی (PS) می باشد برای تولید این چهار زمینه کالا رقابت شدیدی بین شرکتهای شیمیایی مونسافتو، شرکت داو، شل، یونیون کار باید و شرکت پونت و بی‌اف گودریچ و اکسون و فیلپس وجود دارد. در موارد خاصی نیز پلاستکیهای خاص توسط یک یا دو تولید کننده تولید می شوند و جنبه رقابتی بودن از بین می رود.

2-1- هدف پروژه

تنوع تعداد پلاستیکهایی که در جهان تولید می شوند به قدری زیاد است که اگر قرار باشد مخشصات و کاربردهای تمامی آنها را روی کاغذ بیاوریم کتابی با هزارات برگ خواهد شد. از سوی دیگر آمار روزانه میزان توید و مصرف انواع پلاستیکها در جهان سر به ارقام نجومی می زند. همین مسأله نشانگر میزن اهمیت پلاستیکها در صنعت و زندگی روزمره بشر در سالهای اخیر است و باز هب همین علت است که می توان به جرأت اعلام نمود که در سالهای اخیر در برخی زمینه ها پلاستیکها توانسته اند به راحتی جانشین فلزات شده و با آنان به رقابت برخیزند لذا همانقدر که تکنولوژی جوشکاری و اتصال فلزات در صنعت حائز اهمیت است جوشکاری پلاستیکها نیز در جای خود باید مورد توجه قرار گیرد. امروزه با استفاده از روشهای مختلف جوشکاری، اتصال و نهایتاً شکل دادن پلاستیکها می توان اشکال و قعطات پیچیده‌ای را تهیه نمود که با استفاده از مواد دیگری مثل چوب و فلز و غیره امکان دستیابی به آنها غیر ممکن و نسبتاٌ مشکل می باشد.

در این میان نقش تفلون به عنوان یک پلاستیک صنعتی بسیار نمایان است. همان گونه که می دانید تفلون یکی از انواع پلاستیک است که امروزه نقش مهمی را در صنایع ایفا می کند و در بسیاری موارد و شرایط استراتژیک جایزگزین قطعات فلزی شده است. خواص ویژه این پلاستیک و قابلیت تراشکاری آن و همخوانی با محیط های جوی متفاوت ما را بر آن داشت که مطالعه و تحقیقی داشته باشیم بر نحوه اتصال و جوشکاری و مونتاژ قطعات تفلون و انواع روشهای جوشکاری پلاستیکها و در نهایت هدف، ارائه نتایج حاصل از آزمایشات تجربی و ارائه نظر رو راهکار در مورد نحوه جوشکاری تفلون به روش ابزار داغ می باشد. در این میان تلاش خواهد شد تأثیر نوع طرح پخ و یا عملیات حرارتی تکمیلی برروی استحکام جوش حاصله نمایان گردد.

فصل دوم : مروری بر منابع

1-2- جوشکاری و اتصال حرارتی پلاستیکها

قطعات پلاستیکی را می توان به طرق مختف بررویهم سوار کرد. بطور کلی این روشها در 3 گروه طبقه بندی می شوند که عبارتنداز:

• چسباندن پلاستیک‌ها برروی هم.
• سوار کردن قطعات پلاستیکی به طریقه مکانیکی.
• جوشکاری و اتصال حرارتی پلاستیکها

در فرآیند چسباندن قطعات پلاستیکی سطوحی را که قرار است بهم چسبانده شوند بالایه‌ای از چسب پوشانده و سپس آنها را روی هم گذاشته و با اعمال فشار متوسطی به یکدیگر می چسبانند. نوع چسب مورد استفاده در هر حالت بستگی به نوع ماده‌ای دارد که قرار است چسبانده شود.

2-2- ایجاد اتصال از طریق چسباندن

ایجاد اتصال از طریق چسباندن یکی از راههای موثر مونتاژ پلاستیکها در سرعتهای بالا است. این اتصال باعث آمیختن مولکولهای بین قطعات نمی شود. بلکه قطعات را به یکدیگر می‌چسباند. چسباندن چوب ، کاغذ و فلزات نمونه‌هایی از این نوع اتصال می‌باشد. چسبهای مذاب داغ نمونه‌هایی از این مواد هستند که با سرد شدن سخت می­شوند. در این بحث هیچ تمایزی بین چسبهای دائمی، موقت یا جدا شونده نخواهد بود . همه آنها به عنوان موادی که باعث چسبندگی سطح قطعات به یکدیگر می شوند مورد توجه خواهند بود. چسبها در صنایع اتومبیل، نساجی، هوافضا، ساختمان، بسته بندی و الکترونیک استفاده می شود. .

3-2- چسبندگی امتزاجی

در اتصالات چسبندگی امتزاجی مولکولهای بین قطعات با یکدیگر آمیخته می شوند. سطوحی از قطعات که به یکدیگر متصل می شوند باید قبلاً بوسیله حرارت یا حلال، نرم یا روان شوند چسبندگی امتزجی نوع چسبندگی شیمیایی است که قطعات را کنار هم نگه می دارد. پیوند با ملات حل کننده، پیوند چرخشی، پیوند جوشکاری با گاز داغ، پیوند با کمک ابزار داغ، پیوند ضربه‌ای ، پیوند دی الکتریک، پیوند ماورای صوت، و پیوند الکترو مغناطیسی روشهایی از چسبندگی امتزاجی می باشند [1] .

4-2- پیوند ملاتی

ملاتهای حل کننده و ملاتهای چسبناک دو نوع ملاتی هستند که کاربرد رایجی دارند . ملاتهای حل کننده حلالها یا مخلوطهایی از حلالها هستند که مواد را حل نموده و سپس با تبخیر حلال، مواد در یکدیگر روان شده و می‌امیزند. ملاتهای غلیظ که گاهی ملاتهای لایه‌ای یا مخلوطهای حلالی نیز خوانده می شوند. متشکل از حلالها و مقایدر کمی از پلاستیکهایی هستند که باید به یکدیگرمتصل شوند. این ملات ماده ویسکوزی است که پس از خشک شدن لایه نازکی از پلاستیکهای مادر را در محل اتصال باقی می گذارد.

ایجاد پیوند با ملات حل کننده فقط برای بعضی پلاستیکهای گرمانرم امکانپذیر است و برای پلاستیکهای گرما سخت چنین پیوندی امکانپذیر نیست. حلالهای دارای نقطه جوش پایین بسرعت تبخیر می شوند. بنابراین تا قبل از تبخیر تمام حلال محل متصل شده باید ثابت بماند. مثالی در این مورد متیل کلراید است با نقطه جوش 104 درجه فار نهایت . (40 درجه سانتیگراد). ملاتهای حل کننده با روشهای متعددی برای اتصال پلاستیکها بکار می روند. صرفنظر از روش بکار رفته تمام اتصالات باید تمیز و صاف باشند. بسیار از صنعتگران اتصال جناقی شکل را برای ایجاد اتصال مستقیم دو لبه ترجیح می دهند .در روشن خیساندن، محل اتصال باید با حلال خیسانده شود تا سطح نرمی بدست آید. سپس قطعات در کنار هم با فشار جزئی قرار می گیرند تا حلال تبخیر گردد. اگر فشار بیش از حد بکار برده شود ممکن است بخشهای نرم خارج از نقطه اتصال فشرده شده و اتصال ضعیفی ایجاد شود.سطوح بزرگ ممکن است در ملاتها روی آنها اسپری گردد . با نفوذ حلال به داخل درز یا ترک محل شکستگی نیز می توان اتصال امتزاجی ایجاد نمود. قلموی کوچک نقاشی یا سرنگهای زیرجلدی ابزارهای دستی تزریق ملات می باشند.

5-2- اتصالات مکانیکی

قطعات پلاستیکی را می توان با استفاده از اتصالات مکانیکی ماند پیج، پرچ، بست، مهره، مفصل، چفت فنری و غیره نیز برروی هم سوار کرد. مزیت اصلی استفاده از اتصالات مکانیکی برای سوار کردن قطعات پلاستیکی اولاً امکان اتصال قطعات غیر همجنس برروی هم و ثانیا امکان اتصال قطعات ساخته شده از پلاستیکهای ترموست علاوه بر ترموپلاستیک ها می باشد. بست های مکانیکی متعددی برای استفاده در پلاستیکها وجود دارد . پیچهای خودکار زمانی بکار می روند که بست غالباً‌ نباید باز شود ولی زمانی که نیاز به باز کردن مرتب اتصال باشد مهره فلزی در پلاستیک ممکن است در قالب قرار گرفته یا پس از قالب گیری نصب شوند. پیچها و پرچهای پلاستیکی یا فلزی برای مونتاژ دائمی بکار می‌روند و پیچهای ماشینی ، مهره ها و پیچهای استاندارد که از پلاستیک یا فلز ساخته شده‌اند در روشهای معمول مونتاژ بکار می روند [1] .

اتصال حرارتی اولین روش برای سوار کردن ورقها و لوله‌های پلاستیکی بخصوص انواع ترموپلاستیکی ان می باشد. در این روش که بیشتر برای اتصال ورقها و لوله های پلاستیکی مورد استفاده قرار می گیرد. از اعمال همزمان فشار و حرارت به موضع اتصال استفاده می شود. ساده ترین روش برای اینکار شامل لوله های فلزیی است که المنت‌های حرارتی برق در داخل آنها جای گرفته باشد. وسیله دیگری که در این زمینه بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد شامل المانهای اتصال حرارتی الکترونیکی و با فرکانس بالا است.

روش دیگری از اتصال حرارتی که برای سوار کردن پلی اتیلن‌ها به کار می رود شامل اکستروژن یک رشته داغ از حسب مابین سطوح مورد اتصال می باشد که با اعمال فشار دنبال می شود. ساده ترین روش برای متصل کردن ورق‌ها یا قطعات پلاستیکی با استفاده از حرارت است. تعیین نوع سیستم اتصال با در نظر گیری فاکتورهای زیر انجام می‌گیرد:

(a ماهیت ماده‌ای که قرار است رویهم متصل شود.

(b شکل محصول

(c ملزومات مورد نیاز

(d چگونگی کیفیت محصول

در حالیکه تجهیزات الکترونیکی پیشرفته‌ای برای اتصال حرارتی پلاستیک ها طراحی شده است، می توان از اتصال دهنده‌های دستی ساده آهنی برای متصل کردن ورقهای نازک پلاستیکی به ضخامت (1-5/0) میلی متر برای برخی کاربردهای ویژه نیز استفاده کرد.

لازم به ذکر است که جوشکاری پلاستیک‌ها از بسیاری جنبه‌ها مشابه با جوشکاری فلزات است به استثنای برخی موارد که ذکر خواهد شد. اما اتصال حرارتی پلاستیکها روشهایی را در بر می گیرد که در آن با استفاده از اعمال حرارت و فشار می توان دو جزء مورد نظر را به یکدیگر متصل نمود.

6-2- انواع جوشها و فرآیندهای مختلف جوشکاری پلاستیک

در جوشکاری ترموپلاستیک‌ها نوع جوش بکار رفته مشابه انواع آن در جوشکاری فلزات است. همان روشهای آماده سازی لبه های اتصال شام پخ زنی، انطباق و جفت کردن ، تعیین و تنظیم ریشه جوش و غیره که در جوشکاری فلزات بکار می‌رفت برای جوشکاری پلاستیکها نیز لازم هستند.در صورتیکه نیاز به جوش با کیفیت خوب داشته باشیم، اهمیت پخ زنی لبه‌های جوش بیشتر خواهد بود. حتی می توان گفت که اهمیت پخ زنی در جوشکاری پلاستیکها بیش از جوشکاری فلزات است، از آنجا که خواص فیزیکی ترموپلاستیک‌ها و فلزات با یکدیگر متفاوتند، اختلافات قابل توجهی در روشهای مورد استفاده در جوشکاری ایندو به چشم می خورد. در جوشکاری فلزات فلز سیم جوش و فلز زمینه با یکدیگر ترکیب شده و درز جوش را پر می کنند و در جوشکاری ترموپلاستیکها ذوب شدن و جریان یافتن مذاب به داخل درز جوش عملی نشده بلکه سیم جوش یا پلاستیک جوش نرم شده و با اعمال فشار کمی که توسط وسیله جوشکاری به آن وارد می شود این دو عامل با یکدیگر پیوند دائمی و ثابتی بوجود می‌آورند. برخی از مواد ترموپلاستیکی در حین جوشکاری تولید گازها و بخارات سمی می‌کنند لذا پیشگیری ها و موارد احتیاطی که توسط سازندگان اینگونه مواد خاطرنشان می‌شوند باید همواره مورد توجه قرار گیرند. برای پیشگیری از هرگونه خطا و اشتباه مخاطره آمیز و استشاق گازهای سمی باید عملیات جوشکاری را در محیط های روباز یا کارگاههای مجهز به تهویه‌های بسیار خوب انجام داد.

پلاستیک جوش را می توان به کمک میله‌هایی با مقطع گرد، بیضی، مثلثی و یا نوارهای پهن بر قطعه مورد جوشکاری اعمال نمود.نوارهای پلاستیکی پهن و نرم را برای جوشکاری و تعمیر آستر تانک‌ها مورد استفاده قرار می‌دهند. این نوارها را معمولاً به شکل کلاف و به کمک جوشکاری تک پاسی و با سرعت زیاد مورد استفاده قرار می دهند.

فرآیندهای اصلی مورد استفاده در جوشکاری ترموپلاستیک ها عبارتنداز:

• جوشکاری با گاز داغ
• جوشکاری آلتراسونیک یا فراصوتی
• جوشکاری با ابزارهای داغ
• جوشکاری اصطکاکی
• جوشکاری القایی
• جوشکاری با فرکانس بالا

که درموارد خاصی ممکن است از روشهای دیگر مانند اتصال حرارتی اشکال خاص و غیره استفاده نمود. اکنون نحوه آماده سازی سطوح جوش را بررسی می کنیم.

7-2- آماده سازی سطوح برای جوشکاری

در جوشکاری ترموپلاستیک‌ها از فلاکس یا عامل روانساز استفاده نمی شود. البته گاهی اوقات برای دستیابی به جوشهایی با کیفیت بهتر می توان از یک گاز خنثی برای این منظور استفاده نمود. در کلیه عملیات جوشکاری ترموپلاستیکها پخ زنی نقش بسیار حساسی دارد به استثنای موارد زیر:

• در جوش‌های لب به لب چهار گوش
• در جوش های لبه رویهم
• در جوش‌های گوشه‌ای

در یک اتصال سپری با سیم جوش‌های مثلثی پخ زنی را می توان به کمک فرزکاری، اره کردن، رنده کردن یا سوهان کاری انجام داد. برای بدست آوردن نفوذ کامل جوش یک جوشکاری باید علاوه بر پخ زنی، درز ریشه جوش مناسبی را هم فراهم آورد. این درزهای ریشه جوش معمولاً 4/0 تا 8/0 میلی متر است . برای جوشهای لب به لب چهار گوش نیز پیش بینی ریشه جوش مناسب ضروری است.بعلاوه تمام گوشه های تیز پلاستیک باید حذف شود و سطوح آن از کثافات، گریس یا دیگر آلودگی های ممکنه پاک گردد. توصیه می شود برای اینکار از حلالها استفاده نکنید چرا که اغلب حلالها موحب حل شدن یا نرم شدن قعطات ترموپلاستیکی شده و موجب تضعیف موضع اتصال می گردند . برای پاک کردن آلودگیها بهتر است از یک صابون ضعیف و آب و لرم استفاده کنید. پیشنهاد می‌شود که برای پاک کردن سطوح از روغن و گریس از MEK (متیل اتیل کتن) استفاده شود .

8-2- جوشکاری با گاز داغ

جوشکاری با گاز داغ یکی از پرمصرفترین فرآیندهای ترموپلاستیک ها بوده و تا آنجا که به مواد اولیه مربوط می شود از محدودیت‌های بسیار کمی برخوردار است. در جوشکاری با گاز داغ یک جریان هوا یا گاز خنثی فشرده و داغ به سطح ترموپلاستیک پاشیده می شود. این جریان گاز با گذشتن از روی شعله یا المنت‌های الکتریکی داغ که در بدنه دستگاه جوش دستی قرار دارند حرارت لازم را بدست آورده و داغ می شوند. در اینجا هیچگونه یا قوس الکتریکی با سطح قطعه پلاستیکی تماس پیدا نمی کند [2] .انواع مختلف این نوع اتصالات را می توان در ورق، لوله‌های یا میله های پلاستیکی تولید نمود.

9-2- تجهیزات و ابزارهای لازم برای جوشکاری با گاز داغ

ابزارهای لازم برای عملیات جوشکاری با گاز داغ شامل اغلام زیر است:

• مشعل مخصوص جوشکاری با گاز داغ
• نوک های مخصص جوشکاری (نازلها)
• تجهیزات هوای فشرده یا گاز خنثی
• فشار سنج و رگلاتور هوا
• لوله خرطومی هوا از جنس نئوپرن که با سیم الکتریکی احاطه شده است.

در جوشکاری با گاز داغ معمولا دو نوع مشعل وجود دارد یکی به طریقه الکتریکی گرم می شود و دیگری از شعله حاصل از سوخت گازی برای گرم کردن لوله نازکی که گاز جوشکاری از میان آن می گذرد استفاده می کند. دمای گاز جوشکاری بوسیله شدت جریان گازی که از مشعل می گذرد تنظیم می شود. هر چه شدت جریان گاز در داخل مشعل پایین تر باشد دمای گاز بیشتر خواهد بود . شدت جریان های مورد استفاده معمولا مربوط به فشارهای 5 تا 10 psi می باشد . درجه حرارت بوسیله یک دماسنج که در فاصله 5/6-6 میلی متر از نوک مشغل نگه داشته می شود محاسبه می‌گردد.

10-2- چگونگی انجام عملیات در جوشکاری با گاز داغ

در اینجا اولین کاری که جوشکاری باید انجام دهد این است که قطعات را در کنار یکدیگر قرار داده و آنها را با چند خال جوش به یکدیگر متصل کند تا در موقعیت مناسبی نسبت به یکدیگر قرار گرفته و دیگر احتیاج به استفاده از ست و گیره نباشد. برای ایجاد خال جوش می توان از روشهای پیشنهادی زیر استفاده کرد :

• نوک مخصوص برای ایجاد خال جوش به سر مشعل بسته می شود.
• صبر می کنند تا این نوک به دمای مناسبی برسد.
• مشعل را طوری روی موضع جوش نگه می دارند که دسته آن نسبت به جایی که نوک با سطح مورد جوش تماس پیدا می کند زاویه‌ای تقریباً برابر با 80 درجه بسازد.
• نوک ابزار را در طول موضع جوش حرکت داده و خال جوش هایی به طول 12 تا 25 میلی متر ایجاد می کنند.
• خال جوشهای ایجاد شده را به یکدیگر متصل می کنند تا یک خال جوش پیوسته بدست آید.
• صبر می کنند تا خال جوشها سرد شوند. اکنون این موضع برای انجام عملیات جوشکاری سرتاسری آماده است.

پس از عملیات خال جوش دادن می توان یک جوش کامل و دائم را ایجاد نمود. برای این منظور جوشکار باید سیم جوش مناسبی را انتخاب کند تا به کمک آن بتواند موضع جوش را با پلاستیک اضافی پر کند. در مرحله خال جوش دادن لزومی به انجام این کار نیست چون در آنجا فقط کافیست که به کمک حرارت دو سطح مورد جوش را گذاخه نموه و یک اتصال موقتی ایجاد کنیم . ترکیب شیمیایی پلاستیکی که برای پر کردن موضع جوش بکار می رود باید حتی الامکان مشابه با ترکیب زمینه باشد.مراحل انجام عملایت جوشکاری دستی و اتصال دو سطح به یکدیگر طبق روش فوق بدین قرار است:

1- آماده کردن لبه ها و تمیز کردن سطوحی که قرار است به یکدیگر متصل شوند.

2- انتخاب المنت حرارتی مناسب (کابلی که بتواند حرارتی برابر با 250 درجه سانتیگراد ایجاد کند) و تعبیه آن در مشعل.

4- بستن نوک مخصوص عملیات خال جوش به سر مشعل و ایجاد خال جوش‌های لازم .

5- پس از اتمام عملیات خال جوش دادن، نوک مخصوص این عملیات را از سر مشعل برداشته و یک نوک گرد به سر آن می بندند.

6- سر سیم جوش را با زاویه‌ای نزدیک به 60 درجه می برند.

7- با استفاده از یک حرکت موجی با دمش جهت جریان هوای داغ را در سطحی به فاصله 12 میلی متر از محل شروع جوش کنترل می کنند.

8- سیم جوش باید بصورت عمودی نگه داشته شود. طرز کار به این صورت است که سیم جوش را با سطح قطعه مورد جوش تماس داده و سپس آن را عقب می­کشند. این عمل را ادامه می دهند تا زمانیکه سیم جوش چسبناک شود.

9- بزودی سیم جوش چسبناک می شود، در این صورت آن را بطور عمودی به سطح می فشارند. تقریباً یک سوم از حرارت را متوجه سیم جوش کرده و باقیمانده را به ماده مورد جوش می دهند.

10- سیم جوش را قدری شیب دار می کنند. در جریان جوشکاری از کشیدن سیم جوش به حد افراط اجتناب می کنند.

11- ماده جوش بایستی روی موضع اتصال یا پخ را بپوشاند. در جریان جوشکاری دستی برای کامل شدن جوش بیش از یک پاس جوش لازم است. آخرین پاس جوش پاسی است که لبه های کار را بپوشاند . قبل از آنکه پاس دوم جوش را بدهند صبر می کنند تا پاس اول سرد شود. جوش دوم نیز باید سرد شود تا بتوان جوش سوم را داد، و به همین ترتیب برای پاس های بعدی عمل می کنند.در جوشکاری دستی با سرعت زیاد می توان هم از سیم جوش و هم از نوار جوش استافده کرد. نوار جوش برای تعمیر یا جوشکاری آستر و قسمتهای داخلی تانکها و وسایل مشابه مورد استفاده قرار می گیرد. علامت مشخصه جوشکاری دستی سریع با نوار جوش این است که در اینجا فقط یک پاس جوش نیاز داریم.

و...

NikoFile