سنسور چیست

سنسور چیست

دسته بندی	فنی و مهندسی
بازدید ها	5
فرمت فایل	doc
حجم فایل	6873 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	147

فروشنده فایل

کد کاربری 543

تمام فایل ها

پیش درآمد

امروزه سنسورها نقش بسیار مهمی را در بسیاری از جنبه های زندگی روزانه ما برعهده دارد. آنها در محصولات مصرفی ، اتومبیل ها ، تجهیزات پزشکی و هواپیماها بکار برده می شوند . نظارت و کنترل عملیات نمی تواند بدون بکارگیری انواع زیادی از سنسورها تحقق پذیرد.

آلودگی هوا توسط سنسورهای گازی ویژه آشکار می گردد.تجهیزات نظامی از قبیل موشک ها به سنسورهای مختلف مجهز می شوند.سنسور اطلاعات راجع به محیط از قبیل درجه حرارت ، فشار، نیرو و غیره را تبدیل به یک سیگنال الکتریکی می نماید گاهی اوقات نخستین بخش اطلاعات یک سیگنال با رمز نوری است که در گام دوم به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می شود . این موضوع در مورد سنسورهای فیبر نوری نمود پیدا می کند.

با ظهور و تکامل تکنولوژی میکروالکترونیک در دهه1970 سنسورهای جدید مورد توجه هر چه بیشتر قرار گرفتند. به ویژه آنها از خواص سیلیکان بهره مند شدند. با استفاده از تکنولوژی میکروالکترونیک سنسورهای ارزان قیمت و با اندازه و وزن کم تولید شد. مواد اولیه جدید برای ساخت سنسور کشف و ساخته شد و برای مقاصد عملی اصول جدیدی مطرح شدند. تجمع سنسور و مدارات الکترونیکی تغییر شکل دهنده سیگنال فرصت های مهیجی را برای تعداد زیادی از کاربردها پدید آورد .بنابراین برهه زمانی جدیدی در زمینه سنسور در دهه 1980 شروع شد .

از نقطه نظر علمی این امر توسط رشد سریع مقالات منتشر شده ، مجلات جدید و کنفرانسهای متعدد در زمینه سنسورها نشان داده شد.در صنعت تعداد زیادی کمپانی کوچک و بزرگ فعالیت خود را در زمینه ساخت و تولید سنسور در دهه 1980 شروع کردند .

امروزه کاهش حجم و وزن سنسورها هدف اصلی بسیاری از لابراتوارهای تحقیقاتی و کمپانی ها می باشد. همچنین بعنوان بخشی از تکنولوژی میکرو سیستم سنسورها نقش مهمی را در آینده ایفا خواهند کرد .با ظهور مواد جدید ، تکنولوژی های پیشرفته و ایده های جدید در رابطه با اصول سنسورها بحث سنسور در سال های آتی اهمیت بیشتری پیدا خواهد کرد .

مقدمه

سنسور چییست

کمیت های قابل اندازه گیری با سنسور

تکنیک هایی درتولید

سنسورهای شیمیایی

1) انتخاب الکترود شاهد با پتانسیل الکترود مناسب ؛

2) بطورالکترونیکی ، استفاده از یک مدار پتانسیواستاتیک ؛

3-2-4) سنسورهای الکترولیت جامد :

3-2-5) FET های حساس شیمیایی (CHEMFETs)

3) تحقق الکترودهای شاهد میکرو؛

3-2-6) طرح های ویژه :

3-2-6-1) اُپترودها

جدول(3-5) آپترودهای گازی انتخاب شده

جدول3-6)) سنسورانتخاب شده برای الکترولیت ها

(3-2-6-2بیوسنسورها

3-2-6-3) سنسورهای رطوبت

اثر دوپینگ Ni روی فیلم ضخیم SnO2 در سنسور های گازی

5) حساسیت گازی

5.1) دوپینگ آلومینیمی

6) زمان پاسخ و زمان بازیابی

7) توضیحات

8) نتیجه گیری

اضافه کردن کاتالیست های دمای پایین برای سنسور های گاز نانو ساختار اکسید Tin

دومین سمینار NOSE II

زبان های الکترونیک

مباحث کلی

فردریک وینکوئیست، دانشگاه لینکوپینگ، سوئد

فصل اول

سنسور چییست

امروزه کلمه سنسور به هیچ وجه از مفاهیمی از قبیل میکروپروسسور، ترانسپیوتر(یک میکرو چیپ کامپیوتری بسیار قدرتمند که می تواند مقادیر فوق العاده زیاد اطلاعات را بطور خیلی سریع پردازش کند) ، انواع مختلف حافظه و سایر عناصر الکترونیکی به عنوان یکی از لغات وابسته به دنیای نوآوری های تکنولوژیکی اهمیت کمتری را ندارد . با وجود این سنسور هنوز هم فاقد یک تعریف دقیق است . کوشش های زیادی در جهت محدود نمودن کثرت تعاریف سنسور به عمل آمده است جدا از کلمه سنسور ما با اصطلاحاتی ازقبیل المان سنسور، سیستم سنسور ، سنسور باهوش یا آگاه ، تکنولوژی سنسور و غیره مواجه می شویم . سنسور یک عبارت تخصصی است که از کلمه لاتین SENSORIUM به معنی توانایی حس کردن یا SENSUS به معنی حس برگرفته شده است. پس از آشنایی با منشأ مفهوم سنسور، تأکید کردن بر تشابه بین سنسورهای تکنیکی و اندام های حس انسانی لازم و واضح به نظرمی رسد. با وجود این ایده سنسور فراتر از این تشابه حرکت نموده و یک کلمه مترادف همه جانبه برای احساس کردن ، تبدیل و ثبت مقادیر اندازه گیری شده به حساب می آید.

تکنیک هایی درتولید

سنسور

تکنولوژی سنسور امروزی هنوز هم بر اساس تعداد نسبتاً زیادی از سنسورهای غیر مینیاتوری استوار شده است . این امر با بررسی ابعاد هندسی سنسورهایی برای اندازه گیری فاصله ، توان ، شتاب ، سیال عبوری ، فشار و غیره مشاهده می شود . برای اکثر سنسورها این ابعاد از 10 cm تجاوز می کند . اغلب ابعاد سنسور توسط خود سنسور تعیین نمی شود بلکه بوسیله پوشش خارجی آن مشخص می گردد . با این وجود ، حتی در چنین مواردی خود سنسورها از نظر اندازه در حد چند سانتیمتر هستند . چنین سنسورهایی ، که می توانند گاهی خیلی گرانبها باشند ، در آینده مهم باقی خواهند ماند ، برای مثال در زمینه اندازه گیری پروسه ، تکنولوژی تولید و ربات ها . با این وجود ، بطور موازی با این مسئله می توان تکامل دیگری را مشاهده کرد که بوسیله پیشرفت هایی در میکروالکترونیک شروع شده است . تکنولوژی میکروالکترونیک ظهور و تکامل سنسورهایی را برانگیخته است که قابل مینیاتورسازی هستند و برای امکان تولید انبوه مناسب می باشند . این امر یقیناً به معنی آن نیست که تکنولوژی سنسور با همان آهنگ میکروالکترونیک تکامل خواهد یافت . هدف از مینیاتورسازی ارائه یک سری مزایا می باشد . برای مثال ، اثر یک سنسور مینیاتوری بر روی پارامترهای اندازه گیری شده ضعیف است.

فصل سوم

سنسورهای شیمیایی

سنسورهای شیمیایی غلظت ذرات مخصوص ( اتمها، مولکولها یا یونها را در گازها یا مایعات ) را با استفاده از علامت الکتریکی ثبت می کنند.

در مواردی که با تشخیص مواد بیولوژیکی ویژه سروکار دارند ، وسایل بکار برده شده بعنوان سنسورهای بیولوژیکی شناخته می شوند . اینها اغلب یک طبقه جداگانه از سنسور شیمیایی تلقی می شوند . سنسورهای شیمیایی خیلی متفاوت از سنسورهای فیزیکی هستند ، در وحله 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 نظر اهمیت چندین مرتبه بزرگتر است . یک مثال از این تعداد ترکیباتی است که برای آزمایشها در آزمایشگاههای پزشکی انجام می شود . ثانیاً ، باید سنسور شیمیایی وسیله ای را که اندازه گیری می کند باز باشد ونمی تواند مثل مورد سنسورهای حرارتی بسته باشد . این بدان معنی است که آن در معرض عوامل نامطلوب از قبیل نور یا خوردگی قرار دارد .

فصل چهارم

اثر دوپینگ Ni روی فیلم ضخیم SnO2 در سنسور های گازی

چکیده

سنسور های گاز که از فیلم های ضخیم SnO2 دوپ شده و یا نمونه فیلم های دوپ شده Al یا Ni تشکیل شده اند به کمک تکنیک های چاپ اسکینی تهیه شده و بر مبنای حساسیت آنها به گاز های LPG تست می شوند. پودر های اکسید Tin به کمک تکنیک های شیمیایی تهیه می شوند. میزان حساسیت، دمای عملیاتی بهینه و زمان پاسخ نیز در رابطه با مشخصه دوپانت به مانند همان مسیر تهیه ارزیابی می شوند. نتایج نشان می دهد که حساسیت در برابر گاز نه تنها تحت تاثیر مواد افزودنی قرار دارد بلکه تحت تاثیر روش افزودنی این مواد به سنسور نیز قرار دارد نتایج نشان می دهد که کاهش سایز ذرات AL و Ni در دوپینگ نیز در این قالب بسیار تاثیر گذار است. نتایج مقاومت، پاسخ و زمان بازیابی در قالب شکل گیری پیوند های NP بین SnO2 و NiO مطرح می گردد که باعث افزایش ارتفاع ناحیه تخلیه در این حالت می گردد.

فصل پنجم

اضافه کردن کاتالیست های دمای پایین برای سنسور های گاز نانو ساختار اکسید Tin

چکیده

سنسور های گاز فیلمی ضخیم به کمک پودر های اکسید Tin نانو ساختاری با موفقیت تولید شده اند برا ی اینکه بتوان این نمونه های ذرات اکسید Tin نانو ساختاری را در طول فرایند اضافه کردن فرایند ساختار مواد دیگر بهینه سازی کرد از فرایند های اضافه کردن کاتالیست های دمای پایین(LTCA) استفاده می شود. LTCA یک روش اضافه کردن کاتالیست های Pd نوبل بر روی نانو ساختار یا ذرات اکسید Tin نانو ساختاری تحت دماهای پایین تر از 30 درجه به کمک نمونه های کلراید کمکی می باشد در عوض اضافه کردن این قالب ها بدون در نظر گرفتن عامل های نگه دارنده جانبی نیز با موفقیت توسط LTCA انجام شده است. در نظر گرفتن LTCA در فرایند تولید فیلم های نازک به کمک نانو ساختار ها یا استفاده از پودر های اکسید Tin نانو ساختاری نیز موجب شده که به سایز های کمتر از 5 نانو متر برسیم که عملکرد به دست امده به خصوص در تشخیص گاز های متان بسیار مناسب بوده است. بعد از اینکه در دمای 400 درجه ترکیب را انجام دادیم حساسیت نسبتا مناسب (R3500/R1000) در حدود 0.66 به دست می آید به خصوص برای سنسور های دوپ شده به کمک کاتالیست Pdی 5wt% همچنین میزان حساسیت سنسور نیز به گونه ای پایدار خواهد بود که میزان تغییرات مقاومتی الکتریکی نیز در محدوده 3 درصد بعد از گذشت 400ساعت از ترکیبات باقی خواهد ماند.

فصل هفتم

اثر Pt به عنوان کاتالیست برا ی تولید سنسور های اکسیژن نیمه هادی

چکیده

فیلم های ضخیم SrTiO₃ دوپ شده با La از دیدگاه کاربرد به عنوان سنسور های لامبدا به خصوص با توجه به اثر اضافه کردن Pt به عنوان کاتالیست در دما های پایین مورد ارزیابی قرار گرفته اند. فیلم های انتشاری بر مبنای مشخصات رسوبی با توجه به ذرات به دست آمده با اندازه کمتر از 0.1 میکرو متر تهیه شده اند که امکان رسیدن به ترکیبات همگن بر روی سطح آنها بسیار مناسب تر و در شرایط راحت تری فراهم شده است. پاسخ این سنسور ها تقارن بیشتری دارد و با توجه به ذرات Pt به دست آمده می توان این شرایط را تا حدودی کنترل کرد و لی غلبه بر مشخصه های رفتار های غیر تقارنی تا حدود زیادی مشکل است.

فصل نهم

Futurlec

سنسور

سنسور با عملکرد مناسب برای استفاده و کاربردهای گسترده بخصوص در مانیتورینگ کیفیت هوا، اخطارهای مربوط به دود ، سیستم های هشدار دهنده ی تونل ها و معادن یا در گلخانه ها و مشابه آنها می باشد . این سنسور ها براحتی استفاده می شوند و امکان سوار کردن آنها بر روی یونیت های پرتابل به سادگی امکان پذیر است.

سنسور چیست