طراحی و ساخت آزمایشگاه استاندارد سیار کالیبراسیون ویژه کمیت‌های الکتریکی

پایان نامه ای که به شما همراهان صمیمی فروشگاه دیجی لود معرفی میگردد از سری پایان نامه های جدید رشته برق و با عنوان طراحی و ساخت آزمایشگاه استاندارد سیار کالیبراسیون ویژه کمیت‌های الکتریکی  در 102 صفحه با فرمت Word (قابل ویرایش) در مقطع کارشناسی ارشد تهیه و نگارش شده است. امیدواریم مورد توجه کاربران سایت و دانشجویان عزیز مقاطع تحصیلات تکمیلی رشته های جذاب مهندسی برق قرار گیرد.

چکیده تحقیق طراحی و ساخت آزمایشگاه استاندارد سیار کالیبراسیون ویژه کمیت‌های الکتریکی :

مزایای زیاد کالیبراسیون در محل، نسبت به کالیبراسیون در مرکز کالیبراسیون باعث تشکیل تیم های مجهز سیار کالیبراسیون در تمامی شرکت هایی که در حوزه کالیبراسیون کار می کنند، شده است. از این رو در سال های اخیر طراحی استانداردها و تجهیزاتی که مناسب کارهای سیار باشد مورد توجه قرار گرفته است. طراحی استانداردهایی که در عین داشتن دقت لازم از نظر وزن و امکانات بهینه باشد، موضوع بسیاری از پژوهش ها و طراحی های اخیر انجام شده در حوزه کالیبراسیون می‌باشد. در بین دستگاههای ساخته شده، مولتی کالیبراتورها بهترین ساختار از لحاظ وزن و ابعاد را دارند. اما از مهمترین معایب این نوع کالیبراتورها طراحی پیچیده و تفاوت اساسی ظاهر آنها نسبت به کالیبراتورهای قدیمی می باشد. تعداد زیاد کمیت های موجود و آشنایی با تمام آنها برای یک متخصص امری پیچیده و گاهی نشدنی است. حضور تعداد متخصصین بیشتر در یک تیم ماموریتی هزینه تمام شده را بالا می برد. با توجه به اینکه اکثر کمیت ها برای اندازه گیری باید به جریان، مقاومت و ولتاژ تبدیل شوند.

بنابراین در این سیستم کمیتهای ولتاژ، مقاومت، فرکانس و غیره را تولید کرده و به کمک یک نرم افزار تولید سایر کمیت هایی وابسته به ولتاژ و مقاومت نظیر دما، رطوبت، فشار و غیره را امکان پذیر ساخته‌ایم. ظاهر مناسب، سادگی عملکرد و یادگیری دستگاه را فراهم ساخته ایم. تمرکز بیشتر بر نرم‌افزار به جای سخت افزار در طراحی موجب حذف قسمت های الکترومکانیکی در نتیجه کاهش چشمگیر وزن دستگاه و امکان اضافه کردن امکانات جدید بدون تغییر در سخت افزار از استفاده از نرم‌افزار می باشد. آیندگان می توانند براحتی با توسعه قسمت نرم افزاری امکان کالیبراسیون از راه دور را مهیا سازند.

کلید واژه ها:

کالیبراسیون Calibration، استانداردStandard ، کالیبراتورCalibrator

فهرست مطالب تحقیق طراحی و ساخت آزمایشگاه استاندارد سیار کالیبراسیون ویژه کمیت‌های الکتریکی :

پیشگفتار ……………………………..  1

کالیبراسیون و کالیبراتورها …………………………….  2

کالیبراسیون ……………………………….. 3

علت کالیبراسیون ……………………..  3

قابلیت ردیابی ………………………………..  4

زمان کالیبراسیون ……………………………..  4

مکان کالیبراسیون ………………..  5

چگونگی کالیبراسیون ………………………….  5

کالیبراسیون جهت بازرسی و تصحیح ……………………………………………  6

کالیبراسیون فقط به منظور بازرسی ……………………………………………….  6

کالیبراسیون فقط به منظور تصحیح ……………………………………………….  6

عدم کالیبراسیون ………………………………………………………………………..  6

وضعیت کالیبراسیون ………………………………………………………………………………… 7

سوابق کالیبراسیون …………………………………………………………………………………… 7

پیشینه کالیبراسیون در ایران ……………………………………………………………………….. 8

تکنولوژی ساخت تجهیزات استاندارد در گذر زمان ……………………………………… 10

دستگاه های تک منظوره، پر حجم و سنگین ………………………………….. 10

دستگاه های چند منظوره، پر حجم و سنگین …………………………………. 10

دستگاه های چند منظوره، کم حجم و سبک …………………………………… 10

نسل کنونی تجهیزات اندازه گیری ………………………………………………… 10

چشم‌انداز طرح ……………………………………………………………………………………….. 11

سخت‌افزار کالیبراتور MCSL ………………………………………………………………………………….. 13

کلیات کالیبراتور ……………………………………………………………………………………… 14

سخت افزار CMSL ………………………………………………………………………………… 14

برد کنترل ………………………………………………………………………………….. 15

اندازه گیری دما ………………………………………………………………………….. 16

مقاومت دودویی ………………………………………………………………………… 17

استاندارد DC ‌…………………………………………………………………………….. 19

مقسم ولتاژ ………………………………………………………………………………… 20

استاندارد AC …………………………………………………………………………….. 21

روش تنظیم فرکانس ……………………………………………………………. 22

روش تنظیم فاز …………………………………………………………………… 22

روش تعیین شکل موج ………………………………………………………… 23

تقویت کننده ………………………………………………………………………. 24

پتانسیومتر دیجیتال ……………………………………………………………………… 24

صفحه جلویی ……………………………………………………………………………. 25

مبدل USB به سریال و بالعکس …………………………………………………… 25

برنامه میکروکنترلر …………………………………………………………………………………… 26

بسته دریافتی میکرو از کامپیوتر ……………………………………………………. 26

بسته میکرو جهت ارسال به کامپیوتر …………………………………………….. 28

نرم‌افزار کالیبراتور MCSL ……………………………………………………………………………………… 30

مشخصات کلی برنامه کامپیوتری قسمت عمومی …………………………………………. 31

CMS.VI…………………………………………………………………………………… 33

Packet (Sub VI).VI………………………………………………………………….. 33

کالیبراتور دما Type K…………………………………………………………………. 33

Temp to mV (Sub VI)……………………………………………………………… 36

Spread Sheet (Sub VI) ……………………………………………………………. 36

XOR (Sub VI) ………………………………………………………………………… 39

مشخصات کلی برنامه کامپیوتری قسمت سنتی ……………………………………………. 40

راهنمای کاربری سامانه …………………………………………………………………………………………… 43

سخت­افزار ……………………………………………………………………………………………… 44

امکانات و لوازم جانبی ………………………………………………………………… 44

نصب دستگاه …………………………………………………………………………….. 44

کنترل‌های صفحه جلویی …………………………………………………………….. 44

ورود اطلاعات برای ولتاژ DC ……………………………………………… 46

ورود اطلاعات برای ولتاژ AC ……………………………………………… 46

ورود اطلاعات برای مقاومت ………………………………………………… 46

صفحه پشتی ………………………………………………………………………………. 47

نرم­افزار ………………………………………………………………………………………………….. 48

تنظیمات برنامه …………………………………………………………………………… 48

ولتاژ AC ………………………………………………………………………………….. 48

ولتاژ DC ………………………………………………………………………………….. 49

مقاومت الکتریکی ………………………………………………………………………. 51

کالیبراتور دما Type k …………………………………………………………………. 51

کالیبراتور کمیت‌ خاص ولتاژی …………………………………………………….. 52

ثبت کننده دمای محیط ………………………………………………………………… 53

خطا‌های برنامه …………………………………………………………………………… 54

پایان برنامه ………………………………………………………………………………… 55

تعمیر و نگهداری …………………………………………………………………………………………………… 56

کالیبراسیون …………………………………………………………………………………………….. 57

کالیبراسیون منبع تغذیه ………………………………………………………………… 57

کالیبراسیون تقویت کننده …………………………………………………………….. 58

کالیبراسیون فرکانس ……………………………………………………………………. 59

کالیبراسیون فاز …………………………………………………………………………… 60

کالیبراسیون ولتاژ DC …………………………………………………………………. 61

کالیبراسیون مقاومت ……………………………………………………………………. 61

کالیبراسیون سایر کمیت‌ها ……………………………………………………………. 63

عیب‌یابی دستگاه ……………………………………………………………………………………… 63

اندازه‌گیری مقاومت …………………………………………………………………………………. 65

نتیجه‌گیری و پیشنهادات …………………………………………………………………………………………………… 66

مراجع ……………………………………………………………………………………………………………………………. 67

پیوست الف استاندارد ITS-90 …………………………………………………………………………………………. 68

پیوست ب اطلاعات ضروری تراشه‌ها …………………………………………………………………………….. 73

پیوست ج شکل سیگنال‌های خروجی کالیبراتور ………………………………………………………………….. 81

فهرست شکل ها

شکل 1-1 کالیبراتور 760A ……………………………………………………………………………………………… 8

شکل 1-2 کالیبراتور 5100 ………………………………………………………………………………………………. 9

شکل 1-3کالیبراتور 9100 ………………………………………………………………………………………………… 9

شکل 2-1 دستگاه MCSL ……………………………………………………………………………………………….. 14

شکل 2-2 بلوک دیاگرام MCSL ………………………………………………………………………………………. 15

شکل 2-3 شماتیک برد کنترل …………………………………………………………………………………………… 16

شکل 2-4 شماتیک مدار مقاومت دودویی ………………………………………………………………………….. 18

شکل 2-4 شماتیک مولد ولتاژ DC…………………………………………………………………………………….. 19

شکل 2-5 دیاگرام زمان DC7611 …………………………………………………………………………………….. 20

شکل 2-5 شماتیک تقسیم کننده ولتاژ ……………………………………………………………………………….. 20

شکل 2-6 وظیفه بیت های بایت کنترل ……………………………………………………………………………… 23

شکل 2-7 مدار مولد استاندارد AC و تقویت کننده …………………………………………………………….. 24

شکل 2-8 دیاگرام زمانی AD8403 …………………………………………………………………………………… 25

شکل 2-9 بسته اطلاعات ارسال شده از کامپیوتر ………………………………………………………………… 26

شکل 2-10 فلوچارت برنامه میکروکنترلر …………………………………………………………………………. 27

شکل 3-1 بلوک دیاگرام کلی ……………………………………………………………………………………………. 31

شکل 3-2 فلوچارت ساده شده برنامه کامپیوتری ………………………………………………………………… 32

شکل 3-3 CMS.VI ……………………………………………………………………………………………………….. 33

شکل 3-4 CMS.VI ……………………………………………………………………………………………………….. 33

شکل 3-5 Temp to mV (Sub VI) …………………………………………………………………………………. 36

شکل 3-6 Spread Sheet  (Sub VI) ……………………………………………………………………………….. 36

شکل 3-7 سنسور hih3610 ولتاژ- درصد رطوبت ……………………………………………………………… 37

شکل 3-8 سنسور hih3610 ولتاژ- درصد رطوبت ودما ………………………………………………………. 38

شکل 3-9 نمونه اسیلسکوپ خاموش در محیط Multisim ………………………………………………….. 40

شکل 3-10 نمونه اسیلسکوپ روشن در محیط Multisim …………………………………………………… 41

شکل 3-11 نمونه استاندارد DC طراحی شده در محیط LABVIEW …………………………………… 41

شکل 3-12 نمونه استاندارد DC واقعی PN:325 ………………………………………………………………… 42

شکل 3-11 نمونه استاندارد مقاومت طراحی شده در محیط LABVIEW ……………………………… 42

شکل 4-1 صفحه جلویی …………………………………………………………………………………………………. 45

شکل 4-2 صفحه پشتی …………………………………………………………………………………………………… 47

شکل 4-3 برگه Setting برنامه جهت تنظیم درگاه مورد نظر  ……………………………………………….. 49

شکل 4-4 برگه ولتاژ AC برای تنظیم دامنه، فاز، فرکانس و شکل موج ………………………………….. 50

شکل 4-5 برگه ولتاژ DC ………………………………………………………………………………………………… 50

شکل 4-6 برگه مقاومت الکتریکی …………………………………………………………………………………….. 51

شکل 4-7 برگه کالیبراتور دما Type K ……………………………………………………………………………… 52

شکل 4-8 برگه کالیبراتور کمیت‌های خاص ……………………………………………………………………….. 53

شکل 4-9 برگه درخواست ارسال دما محیط ………………………………………………………………………. 54

شکل 4-10 برگه درخواست ارسال دما محیط …………………………………………………………………….. 55

شکل 5-1 تست ولتاژ متناوب ………………………………………………………………………………………….. 58

شکل 5-2 اتصالات تفاضلی …………………………………………………………………………………………….. 61

شکل 5-3 مدار مقاومت باینری ………………………………………………………………………………………… 62

شکل ب-1 پایه‌های میکروکنترلر ATMEGA32 …………………………………………………………………………… 74

شکل ب-2 بلوک دیاگرام داخلی  AD8403 ………………………………………………………………………………… 80

شکل ب-3 پایه‌های پتانسیومتر دیجیتال  AD8403 ………………………………………………………………………… 80

شکل ج-1 کالیبراتور در حال تولید سیگنال سینوسی …………………………………………………………………….. 82

شکل ج-2 کالیبراتور در حال تولید سیگنال سینوسی …………………………………………………………………….. 82

شکل ج-3 سیگنال سینوسی کالیبراتور f= 20 KHZ …………………………………………………………………… 83

شکل ج-4 پالس خروجی کالیبراتور f= 25 KHZ ……………………………………………………………………….. 83

شکل ج-5 خروجی سینوسی کالیبراتور f= 760 KHZ …………………………………………………………………….. 83

شکل ج-6 سیگنال مثلثی کالیبراتور f= 450 KHZ ……………………………………………………………………….. 84

فهرست جدول ها

جدول 2-1 نسبت تبدیل مدار مقسم ………………………………………………………………………………….. 21

جدول 2-2 مقادیر اولیهAD9833 ……………………………………………………………………………………… 22

جدول 2-3 بیت‌های تعیین شکل موج ……………………………………………………………………………….. 24

جدول 2-4 اطلاعات موجود در بسته ………………………………………………………………………………… 28

جدول 4-1 مقادیر ثابت معادله ترموکوپل نوع K ………………………………………………………………… 35

جدول 4-4 نمونه فایل اکسل برای سنسور HIH3610 …………………………………………………………. 39

جدول3-1 امکانات و لوازم جانبی …………………………………………………………………………………….. 44

جدول 4-2 کنترل‌ها و نمایشگر صفحه جلویی ……………………………………………………………………. 45

جدول 4-3 صفحه پشتی ………………………………………………………………………………………………….. 47

جدول 5-1 استانداردهای و تجهیزات مورد نیاز کالیبراسیون …………………………………………………. 57

جدول 5-2تنظیمات منبع تغذیه ………………………………………………………………………………………… 58

جدول 5-3 نقاط تست فرکانس ………………………………………………………………………………………… 60

جدول ب-1 تنظیم اسیلاتور  میکروکنترلر  ATMEGA32 ……………………………………………………………….. 74

راهنمای خرید و دانلود فایل

برای پرداخت، از کلیه کارتهای عضو شتاب میتوانید استفاده نمائید.

بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.

در صورت بروز  هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما  پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا مشکل شما مورد بررسی قرار گیرد.

برای دانلود فایل روی دکمه خرید و دانلود  کلیک نمایید.