یارا فایل

مرجع دانلود انواع فایل

یارا فایل

مرجع دانلود انواع فایل

تحقیق درمورد آشنایی با سنسورهای تعیین ارتفاع مایعات liquid level measurem 4 ص

اختصاصی از یارا فایل تحقیق درمورد آشنایی با سنسورهای تعیین ارتفاع مایعات liquid level measurem 4 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

 

آشنایی با سنسورهای تعیین ارتفاع مایعات liquid level measurement sensors

سنسورها به جای حواس چند گانه انسان و گاهی فراتر و پیشرفته از آن ، در صنعت ، دارای کاربردهای فراوانی هستند و می توانند بر اساس انچه حس می کنند به قسمتهای مختلف سیستم فرمان داده و یا تصمیم سازی کنند .

سنسور های سنجش ارتفاع مایعات در صنایع گوناگون کاربردهای وسیعی دارند از نمونه این سنسورها می توان به سنسورهای هدایتی و خازنی ، شناور ، تبادل گرمایی ، القایی ، فتو الکتریک ، فشاری و... می توان اشاره کرد .

سنسور هدایتی و خازنی :

این نوع از سنسورها به صورت پیوسته و یا به

صورت نقطه ای ارتفاع را اندازه گیری می کنند نحوه

اندازه گیری آنها بر اساس میزان امپدانس بین دو الکترود در مایع و یا بین یک الکترود و دیواره تانک که هادی الکتریسیته است استوار می باشد .

سنسورهای شناور :

در این دسته از سنسورها یک

قسمت شناور بر روی سطح مایع قرار می گیرد این قسمت شناور به یک کلید مغناطیسی و یا مکانیکی در خارج از مخزن متصل است با تغییر ارتفاع مایع سیستم مکانیکی عمل نموده و یک کلید را قطع و یا وصل می کند.

سنسور های تبادل گرمایی :

این نوع از سنسورها از یک سیستم گرماده که معمولا به صورت سیم می باشد و یک ترموکوپل یا ترمیستور تشکیل شده نحوه عملکرد این سنسور به این صورت است که قمستی از المنت در داخل مایع قرار گرفته و بقیه آن در خارج از مایع است .مقاومت المنت با تغییر حرارت تغییر می یابد ، بنابراین با تغییر ارتفاع مایع و اندازه گیری تغییر مقاومت المنت ارتفاع مایع اندازه گیری می شود .

سنسورهای القایی :

این نوع از سنسورها برای فلزات مایع

و یا مایعات هادی جریان الکتریسیته

به کار برده می شود در این نوع از

طراحی یک سیم پیچ اطراف حلقه ای از مایع قرار می گیرد. اندوکتانس این کویل بر اثر تغییر ارتفاع مایع در داخل تیوب تغییر می کند در یک طراحی دیگر یک هسته دو قسمتی که یک قسمت آن سیم پیچی شده و قسمت دیگر توسط مایع احاطه می شود، مورد استفاده قرار می گیرد . مقاومت موثر سیم پیچ به طور معکوس به ارتفاع مایع در داخل تیوب وابسته است .

سنسورهای فتو الکتریک :

این سنسورها بر اساس ارسال و یا بازتاب نور عمل می کند در حالت ارسال ، یک سیستم که شامل منبع نور و یک فتو دیتکتور می باشد در دو طرف مخزن نصب می شود . این سیستم با اندازه گیری پرتو دریافتی بر اساس قطع شدن و یا تضعیف سیگنال نور عبوری از مایع واکنش نشان می دهد . در حالت بازتابی ، یک منشور نصب شده بر روی قسمت مقابل تانک مسیر‌نور‌را‌بازگشت‌می دهد‌و سیگنال برگشتی مورد تحلیل‌قرار می‌گیرد.

سنسورهای فشاری :

در این روش به ته مخزن یک سنسور فشار نصب می گردد .

میزان فشاری که این سنسور اندازه گیری می کند با میزان ارتفاع مایع رابطه مستقیم دارد .

سنسورهای التراسونیک :

در‌این روش اندازه گیری ارتفاع بر اساس امواج مافوق صوت از چندین تکنیک استفاده می شود

الف – نوسان کردن یک کوارتز و یا سرامیک ،امواج مافوق صوت با دامنه بزرگتری در گاز نسبت به تولید می کند با سنجش میزان تضعیف دامنه این امواج می توان ارتفاع مایع را اندازه گیری کرد .

ب- در این روش فرستنده و گیرنده مافوق صوت در ته مخزن نصب می گردد مدت زمان موج ارسالی و بازتابش شده از سطح مایع و استفاده از یک فرمول ساده ارتفاع می شود .

ج- در روش سوم یک فرستنده و گیرنده در دو سوی مخزن قرار داده می شود . با تغییر دامنه موج دریافتی می توان مشخص نمود که مایع به نقطه مورد نظر رسیده است یا نه .

سنسورهای لرزشی :

در سنسورهای لرزشی یک قسمت

پارو مانند متحرک وجود دارد که وقتی در داخل مایع فرو می رود میزان ارتعاش آن تغییر می کند . میزان میرایی نوسان این سنسور مشخص می کند ارتفاع مایع به میزان مشخص رسیده است یا خیر .این میزان نوسان توسط مدار الکتریکی اندازه گیری می شود

سنسور های وزن :

در این روش از یک load cell که توسط یک سیستم مکانیکی در کف مخزن نصب شده ، برای سنجش وزن


دانلود با لینک مستقیم


تحقیق درمورد آشنایی با سنسورهای تعیین ارتفاع مایعات liquid level measurem 4 ص

تحقیق درباره سنسورهای اثرهال

اختصاصی از یارا فایل تحقیق درباره سنسورهای اثرهال دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 47

 

 

موضوع :

سنسورهای اثر هال

درس مربوطه:

آز کنترل صنعتی

استاد :

جناب آقای میراحمدی

محققین :

محمد مهدی پوینده

حجت الله نریمانی

سنسورهای اثرهال

Hall Effect Sensors

مقدمه

یک عنصر هال از لایه نازکی ماده هادی با اتصالات خروجی عمود بر مسیر شارش جریان ساخته شده است وقتی این عنصر تحت یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، ولتاژ خروجی متناسب با قدرت میدان مغناطیسی تولید می کند. این ولتاژ بسیار کوچک و در حدود میکرو ولت است. بنابراین استفاده از مدارات بهسازی ضروری است. اگر چه سنسور اثرهال، سنسور میدان مغناطیسی است ولی می تواند به عنوان جزء اصلی در بسیاری از انواع حسگرهای جریان، دما، فشار و موقعیت و … استفاده شود. در سنسورها، سنسور اثر هال میدانی را که کمیت فیزیکی تولید می کند و یا تغییر می دهد حس می کند

ویژگیهای عمومی

ویژگیهای عمومی سنسورهای اثرهال به قرار زیر می باشند

1 - حالت جامد ؛

2 - عمر طولانی ؛

3 - عمل با سرعت بالا-پاسخ فرکانسی بالای 100KHZ ؛

4 - عمل با ورودی ثابت (Zero Speed Sensor) ؛

5 - اجزای غیر متحرک ؛

6-ورودی و خروجی سازگار با سطح منطقیLogic  Compatible  input and output ؛

7 - بازه  دمایی گسترده  (-40C ~ +150C) ؛

8 - عملکرد تکرار پذیرعالی Highly  Repeatable  Operation ؛

9 - یک عیب بزرگ این است که در این سیستمها پوشش مغناطیسی مناسب باید در نظرگرفته شود، چون وجود میدان های مغناطیسی دیگر باعث می شود تا خطای زیادی در سیستم اتفاق افتد

تاریخچه

اثرهال توسط دکتر ادوین هال (Edvin   Hall) درسال 1879 در حالی کشف شد که او دانشجوی دکترای دانشگاه Johns  Hopkins در بالتیمر(Baltimore) انگلیس بود.

هال درحال تحقیق بر تئوری جریان الکترون کلوین بود که دریافت زمانی که میدان یک آهنربا عمود بر سطح مستطیل نازکی از جنس طلا قرار گیرد که جریانی از آن عبور می کند، اختلاف پتانسیل الکتریکی در لبه های مخالف آن پدید می آید.

او دریافت که این ولتاژ متناسب با جریان عبوری از مدار و چگالی شار مغناطیسی عمود بر مدار است. اگر چه آزمایش هال موفقیت آمیز و صحیح بود ولی تا حدود 70 سال پیش از کشف آن کاربردی خارج از قلمرو فیزیک تئوری برای آن بدست نیامد.

با ورود مواد نیمه هادی در دهه 1950 اثرهال اولین کاربرد عملی خود را بدست آورد. درسال 1965 Joe  Maupin ,Everett Vorthman برای تولید یک سنسور حالت جامد کاربردی وکم هزینه از میان ایده های متفاوت اثرهال را انتخاب نمودند. علت این انتخاب جا دادن تمام این سنسور بر روی یک تراشه


دانلود با لینک مستقیم


تحقیق درباره سنسورهای اثرهال

تحقیق درباره سنسورهای دربهای اتوماتیک 7 ص

اختصاصی از یارا فایل تحقیق درباره سنسورهای دربهای اتوماتیک 7 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 6

 

سنسورهای دربهای اتوماتیک

امروزه سه نوع مختلف از سنسورهای دربهای اتوماتیک در بازار وجود دارد:

1. سنسورهای مادون قرمز اکتیو: این دسته از سنسورها ی استاتیک تنها اشخاص و اشیایی را تشخیص میدهند که باعث شکسته شدن پرتو نور ماودون قرمز شوند. محل تشخیص شامل نقاطی وابسته به یک سطح وسیع است که روی فواصل مرکزی نوری لنزهای فرستنده و گیرنده قرار میگیرند. این سنسورها امروزه در دو دسته ی مجزا تقسیم بندی میشوند:

حذف زمینه: این دتکتورها در قسمتهای متحرک مانند دربهای گردان یا چرخان استفاده میشوند (دقت کنید بنا بر چرخشی بودن درب امکان ایجاد زمینه Background وجود ندارد). بنابراین این سیستم نیازی به زمینه مانند دیوار یا سطح زمین ندارد.

آنالیز کننده زمینه: این نوع دتکتورها به سیگنالی از زمینه نیاز دارند تا بتوانند خروجی داشته باشند. در این سیستمها (1) سنسور نصب شده نیاز به بک گراند دارد (دیوار یا کف زمین). (2) سطح مورد نظر برای اسکن شدن درون فواصل ممکن از پیش تعریف شده بصورت مکانیکی تنظیم می شود. (3) هر شیئ درون این ناحیه بصورت استاتیکی نمایان میشود.

شکل یک - سنسور اکتیو مادون قرمز نصب شده در بالای درب

 

شکل دو - ناحیه تحت اسکن

2. سنسورهای مادون قرمز پسیو: طرز کار این نوع سنسورها بسیار شبیه دوربین های مادون قرمزی است که برای یافتن تلفات حرارتی ساختمانها بکار میروند. سنسورهای حساس به مادون قرمز تصویری حرارتی از محل مشخص شده را بوجود می آورند. پس از یک زمان تنظیم اولیه – حدوداً 20 ثانیه – تصویر مادون قرمز ذخیره می شود. در مرحله ی بعد اگر تصویر حرارتی Heat Image تغییر کرد (حرکتی اتفاق افتاد) سنسور به خروجی سیستم سوئیچ می کند. در این حال باید دو شرط زیر را در نظر گرفت:

(1) حتماً باید اختلاف دمای +/- (1.8) فارنهایت یا +/- (-16.8) سانتیگراد بین زمینه و شئ مورد نظر وجود داشته باشد.

(2) شئ مورد نظر باید سرعت جابجایی حداقل 4 اینچ یا ده سانتیمتر بر ثانیه داشته باشد.

این میزان اختلاف دما بین شئ و بک گراند همواره سیستم تشخیص فوق را برای تشخیص موجودات زنده گارانتی میکند ولی برای بعضی از اشیاء ممکن است نتیجه خوبی بهمراه نداشته باشد.

 

شکل سه - سنسورهای دربهای لولایی یک طرفه باید بتوانند هر دو سوی درب را اسکن کنند.

3. میکروویو: امواجی الکترومغناطیسی منتشر شده بیشتر از یک گیگاهرتز بکمک آنتن های متحرک را براحتی میتوان ارسال و بدون مشکل آنها را از طریق کف زمین، دیوار و سایر سطوح به گیرنده برگشت داد. اگر هیچ حرکتی در محل تحت نظارت وجود نداشته باشد، فرکانس ارسال و دریافت یکسان باقی می ماند ( که بدین مفهوم است که محل عاری از هر جنبده ای است). با قرار گرفتن هر موجود زنده یا غیر زنده در محل تحت پوشش، فرکانس برگشتی در نتیجه برخورد به شئ با فرکانس ارسالی متفاوت بوده و این اختلاف توسط سیستم الکترونیکی آشکار شده و باعث فعال شدن سوئیچ خروجی میگردد. توان سنسورهای مایکروویو مورد استفاده از هر نظر برای انسانها وحیوانات ایمن است.

 

شکل چهار - تفاوت ناحیه ی تحت پوشش توسط مایکروویو و سنسور مادون قرمز اکتیو

حذف تداخلات: عواملی نظیر باران، برف، لامپهای فلورسنت، لرزش ناشی از محرکهای درب (نظیر موتورها و اکچویترها)، تلفنهای موبایل، تجهیزات رادیویی و اشعه ایکس را بطور کلّی الکترواسماگ Electrosmog یا غبار الکترونیکی می نامند [برای مطالعه بیشتر در این مورد اینجا را کلیک کنید]. برای عملکرد بهینه سنسورهای دربهای اتوماتیک در مقابل این تداخلات نیاز به مدارات الکترونیکی بهینه ساز می باشد. این مدارات الکترونیکی را می توان بطور مجزا یا بهمراه سنسور درب تهیه نمود. برای سیستمهای ساده ای نظیر باز و بسته شدن درب شاید نیازی به تهیه این مدارات جانبی نباشد.

سنسورهای دربهای اتوماتیک شامل دربهای کشویی، تاشو، چرخان و گردان می توانند تنها یک سنسور ساده برای تشخیص جسم متحرک باشند. اما امروزه سنسورهای پیشرفته تری برای دربهای


دانلود با لینک مستقیم


تحقیق درباره سنسورهای دربهای اتوماتیک 7 ص

مقاله درمورد آشنایی با انواع سنسورها وکاربردهای سنسورهای حسگر هوشمند در شبکه های data

اختصاصی از یارا فایل مقاله درمورد آشنایی با انواع سنسورها وکاربردهای سنسورهای حسگر هوشمند در شبکه های data دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقاله درمورد آشنایی با انواع سنسورها وکاربردهای سنسورهای حسگر هوشمند در شبکه های data


 مقاله درمورد آشنایی با انواع سنسورها وکاربردهای سنسورهای حسگر هوشمند در شبکه های data

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 29

 

مقالة:

آشنایی با انواع سنسورها وکاربردهای سنسورهای حسگر هوشمند در شبکه های data

سنسور چیست؟

سنسورهای بدون تماس

کاربرد سنسورها

مزایای سنسورهای بدون تماس

سنسورهای القائی

اساس کار و ساختمان سنسورهای القائی

سنسورهای التراسونیک و کاربرد این سنسورها

سنسورهای صنعتی

سنسور دمای هوا (ATS)

سنسور دمای آب (CTS )

سنسور فشار هوای منیفولد ( MAP)

ادوات ورودی سنسورها ، ترانسدیوسرها و ترانسمیترها

شبکه های سنسور

آشنایی با دو نوع سنسور

استراتژی شناسایی ( Exploration )

هزینه جواب دادن به Query

انتخاب Data Storage

سنسور چیست؟

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 دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند PLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جمله PLC باعث شده است که سنسور 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.

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 بالائی برخوردارند، بطوریکه برخی از آنها (سنسور القائی سرعت) با سرعت سوئیچینگ تا 25KHz 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 فشار نیازی 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.


دانلود با لینک مستقیم


مقاله درمورد آشنایی با انواع سنسورها وکاربردهای سنسورهای حسگر هوشمند در شبکه های data

مقاله درباره سنسورهای شیمیایی

اختصاصی از یارا فایل مقاله درباره سنسورهای شیمیایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 37

 

سنسورهای شیمیایی

سنسورهای شیمیایی غلظت ذرات مخصوص (اتم ها، مولکول ها یا یون ها. را در گازها یا مایعات) را با استفاده از علامت الکتریکی ثبت می کنند. در مواردیکه با تشخیص مواد بیولوژیکی ویژه سر و کار دارند، وسایل به کار برده شده به عنوان سنسورهای بیولوژیکی شناخته می شوند. اینها اغلب یک طبقه ی جداگانه از سنسور شیمیایی تلقی می شوند. سنسورهای شیمیایی خیلی متفاوت از سنسورهای فیزیکی هستند، در وهله ی اول، تعداد گونه های شیمیایی که روی سنسور عمل می کنند معمولاً خیلی بالا هستند. یادآوری می شود که تقریباً 100 اندازه گیری فیزیکی می تواند با استفاده از سنسورهای فیزیکی ثبت شود. در مورد سنسورهای شیمیایی، این تعداد از یظر اهمیت چندین مرتبه بزرگتر است. یک مثال از این تغداد ترکیباتی است که برای آزمایش ها در آزمایشگاه های پزشکی انجام می شود. ثانیاً، باید سنسور شیمیایی وسیله ای را که اندازه گیری می کند«باز» باشد و نمی تواند مثل مورد سنسورهای حرارتی بسته باشد. این بدان معنی است که آن در معرض عوامل نامطلوب از قبیل نور یا خوردگی قرار دارد.

تشخیص ذرات ویژه همانطور که در بالا شرح داده شد در بیشتر موارد مسئله ی اصلی نیست. چون این کاری است که می تواند با استفاده از روش های شیمی تجزیه ای، به عنوان مثال، با کمک طیف سنج های جرمی، کروماتوگراف های گازی، یا روش های نوری یا مغناطیسی، انجام شود.در مقایسه با این روش ها، که معمولاً نیاز به وسایل گرانقیمت و کار ناپیوسته دارد، نیاز مبرم به سنسورهای شیمیایی وجود دارد با خواصی از قبیل:

ساختمان کوچک، نیرومند و قابل اعتماد؛

سازگاری میکروالکترونیکی؛

قابلیت تجدید کردن؛

پاسخ انتخابی و سریع؛

بزرگترین غیر واتسبگی ممکن از پارامترهای محیطی؛

قابلیت ساخت با استفاده از روش های میکروالکترونیکی قراردادی.

این احتیاجات بدین معنی است که یک رشته ی وسیعی از کاربردها وجود دارد. مثال ها اندازه گیری نشرها و حفاظت محیط زیست، انداره گیری های ایمیسیون ها، جلوگیری از آتش و انفجارات اندازه گیری های فرآیندها (برای مثال در شیمی، در صنایع غذایی، بیوتکنولوژی) پزشکی، تکنولوژی اتومبیل، وسایل خانگی، تهیه ی آب و تجزیه ی فاضلاب و تجزیه ی سطح و مواد می باشند.

هدف پژوهشگران در زمینه ی توسعه ی سنسور شیمیایی همراهی کردن یک آزمایشگاه شیمی تجزیه ای کامل با یک چیپ منفرد می باشد. اگرچه، در واقعیت آن هنوز یک انتظار دست نیافتنی است.

میلیون ها از سنسورهای شیمیایی ساخته شده اند. متداول ترین اینها سنسور SnO2 تاگوچی برای آشکارسازی گازهای احیاء شونده می باشد، سپس سنسورهای O2 که بر پایه ی سنسورهای انتقال یون ZrO2 قرار دارد. این پیشرفت علی رغم این حقیقت که مکانیسم های اساسی کارکرد سنسورهای شیمیایی اغلب کاملاً فهمیده شده اند، به وقوع پیوست. امروزه، یونها در جامدات، غشاءها یا اتصالات اغلب با عمل سنسورهای تجارتی در دسترس تعیین می شوند.

در سال های اخیر نیاز به سنسورهای شیمیایی به طور زیاد افزایش یافته است. دلایل برای این، افزایش پیچیدگی خیلی از فرآیندهای تولیدی، به خوبی خواست اقتصادی کردن استفاده از انرژی و مواد خام و کاهش آلودگی محیط زیست می باشد. خلاصه تمام اینها، این است که خیلی از پژوهشگران اکنون انرژی را برای توسعه ی سنسورهای شیمیایی با خواص ویژه برای کاربردهای ویژه و با اصول کاری شناخته شده، فدا می کنند. کار پژوهش و توسعه در دو مرحله پیشرفت می کند. یکی نقطه ی شروع برای توسعه ی سنسورهای جدید است که به طور تجربی برای استفاده تحت شرایط کاربردی واقعی بهینه شده و به وسیله ی حساسیت آنها، حساسیت جنبی، روش مدت- طویل و شرایط طولانی مشخص شده است. اندازه گیری دما می تواند انتقال جریان مستقیم، امپدانس های پیچیده، کاپاسیتانس، یا مقادیر پتانسیومتری و آمپرومتری باشد. این پارامترهای پدیده ی منطقی که رسماً سنسور را مشخص می کنند با ساختار اتمی سنسور ارتباط دارند. این، تعدیل سیستماتیک و بهینه سازی ممکن سنسور را در مرحله ی دوم می سازد. این پیش فرض ها وجود تکنیکهای بررسی فیزیکی مربوطه و سابقه ی تئوریکی می باشد. این بحث از هر دو، تا فرصت دیگر کنار گذاشته می شود. در دهه ی 1980 گوپل و همکاران برخی از ایده های تحریک کننده را برای پژوهش در توسعه ی سنسورهای شیمیایی تهیه کردند.

آشکار ساختن اصول و نیازمندیهای سنسور شیمیایی

یک سنسور ساده برای تشخیص مولکول های ویژه از مخلوط مولکول ها به طور شماتیک در شکل روبرو نشان داده شده است. در این مثال مولکول سه اتمی خطی CO2 تشکیل یک کمپلکس جذبی در گاز با اتم ها در سطح سنسور می دهد. این کمپلکس می تواند از باند اتصالی سنسور هم الکترون بگیرد و هم الکترون بدهد. خواص مولکول است که به آن اجازه می دهد که یک گیرنده یا دهنده در سطح سبب تمرکز حمل و نقل های آزاد در نیمه هادی به کاهش یا افزایش باشد. این یک تغییر وابسته را در هدایت فراهم کرده که آشکار سازی الکترونیکی ذرات را ممکن می سازد. در اصل خواص سنسور خیلی متفاوت G می تواند برای آشکار سازی در تداخل انتخابی ذرات با سنسور استفاده شود. جدول8.1 واکنش می دهد. در واقعیت این قبیل انتخاب گری با درجه ی بالا مشاهده نشده است. حساسیت – متقاطع بدین معنی است که همچنین با دیگر ذرات واکنش می دهد. یک سنسور گاز باید حداقل یک پاسخ برگشت پذیر با تغییر در فشار جزئی و دما نشان دهد. این خواص، سنسور G را یک تابع مرزی در زمینه ی ترمودینامیکی می سازد، همان طور که در جدول 8.2 نشان داده شده است، نقطه ی 1.جدول 8.2 همچنین نشان می دهد که علامت سنسور به طور ترمودینامیکی امکان دارد، اگر تابع مرزی G، یعنی، مقدار دیفرانسیل آنتالپی آزاد، برای تداخل بین ذرات آشکار شده و سطح سنسور منفی باشد. نقطه ی 3 این را روشن می سازد که اثرات جذب سطحی برای آشکار سازی ذرات در دمای پایین برتر است. برعکس، حساسیت با دما افزایش می یابد وقتی که ذرات با استفاده از نقطه نقص های سنسور آشکار شوند .

خلاصه ای (1) از پیش شرط ها برای علایم سنسور قابل تجدید؛ (2) از توابع مرزی و سرعت های تداخل های ذره- سنسور ویژه؛ (3) از پدیده های ترمودینامیکی تداخل های گاز- سنسور عمومی؛ (4) از ارتباط ما بین درجه پوشش ، انتالپی آزاد G و داده های مرزی را مشخص می کند.

نیازمندی: خاصیت سنسور G یک تابع مرزی است.

هدف

که

جنبه های ترمودینامیکی و سی نتیکی سنسورهای شیمیایی و بیوشیمیایی

چرا واکنش های ذره- سنسور وجود دارد؟

کی این واکنش های ذره- سنسور سریع می شود؟

چرا آنتالپی آزاد G و نه انرژی؟

ترمودینامیک ها:

مثال ها:

(الف) جذب شیمیای

نتایج خوب در T=0K

واجذب وقتی

(ب) نقطه نقض

صرف نظر می شود در T=0K

اصلاح می شود در دماهای بالا اگر

ارتباط ما بین G و انرژی های الکترون ها، فوتون ها، پلاسمون ها، اون ها(یعنی، حالت های ساکن مقدماتی از مواد)؟

ترمودینامیک های آماری

 

همان طور که بیشتر سنسورها در فاصله هایی متوسط کار می کنند، هر دو اثر باید در نظر گرفته شود. در همان زمان به عنوان واکنش مطلوب، یک سری از دیگر واکنش های تعیین شده ی ترمودینامیکی یا سی نتیکی در سطح سنسور به وقوع می پیوندد. این منجر به تغییرات برگشت ناپذیر و بنابراین دریفت زمان- طولانی می شود، هرچند از آن می توان به وسیله ی انتخاب مواد سنسور مناسب اجتناب نمود. روش های مدرن آنالیز لایه ی مرزی ثبت اطلاعات در مورد ساختمان های اتمی، پوشش سطح، ناخالصی و قدرت پیوند هم قبل و هم بعد از تداخل سنسور با ذرات را ممکن می سازد. یک فقره از اطلاعات که به وسیله ی این داده ها فراهم می شود انرژی های برانگیخت

ی اولیه حالت های ساکن مختلف سیستم است. این یک ارتباط با حاصل جمع حالت Q برقرار می کنند که در نقطه ی 4 جدول 8.2 و بنابراین با مشاهدات پدید منطقی مشخص شده است. با در دست داشتن Q، ایزوترم های جذب سطحی می تواند برای تهیه ی اطلاعات درباره، برای مثال، درجه ی پوشش مولکول های جذب شده در سطح سنسور گاز به عنوان تابعی از فشار جزئی و دما استفاده شود. این اصل می تواند در دیگر پارامترها به کار برده شود.

به طور خلاصه، می توان گفت که استفاده از متدهای تجزیه ای مختلف قطعاً برای توسعه ی انتخابی سنسورهای شیمیایی لازم است.


دانلود با لینک مستقیم


مقاله درباره سنسورهای شیمیایی