سیستم های کنترل (Control Systems) و ابزار دقیق متناسب با کاربردشان ؛ در طیف وسیعی از سیستم های بسیار پیچیده تا نسبتاً ساده قرار گرفته اند.
برای مثال و بعنوان یکی از فرآیندهای نسبتاً ساده ؛ سیستم تنظیم خودکار سوخت موتورها را میتوان نام برد. در این سیستم ساده ؛ حسگرهائی (Sensors) وجود دارند که وضعیت موتور و شرایط کار آن ؛ نظیر فشار (Pressure) ؛ ارتفاع ؛ چرخش (Rotation) و سرعت (Speed) را مورد باز بینی قرارمیدهند.
اطلاعات حاصل از این حسگرها توسط کامپیوتر و یا وسایلی نظیر ریز کامپیوتر ، ریز پردازنده (Microprocessor) ، کنترل کننده (Controller) ، به سیگنالهای کنترل (Control Signals) تبدیل میشوند؛ و نهایتاً بصورت فرامینی باعث کنترل کار بهینه موتورها میگردند.
این فرامین؛ ترکیب سوخت و هوا ؛ مقدار سوخت ؛ و نسبت جریان سوخت و نظیر اینها را تنظیم می نمایند. لذا علیرغم تغییرات در شرایط کار موتور؛ کارآئی آن در بهترین حالت تنظیم و کنترل میگردد.
در هر سیستم کنترل و ابزار دقیق علاوه بر اجزاء اصلی کنترل (کامپیوتر؛ ریز پردازنده و غیره) حداقل سه قسمت و احتمالاً چهار قسمت موجود میباشد. این اجزاء عبارتند از :
· اجزاء حس کننده و یا مبدل ها (Sensors, Transducers)
· اجزاء اندازه گیری و آماده سازی سیگنال ( ( Signal Conditioner
· وسایل کنترل کننده و عمل کننده ها (Actuator)
· و احتمالاُ نشانگر و ثبات
دانلود هندبوک مهندسی ابزار دقیق - فرآیند اندازه گیری و تجزیه و تحلیل
Instrument Engineer’s Handbook – Process Measurement and Analysis
دانلود هندبوک مهندسی ابزاردقیق
Safety Instrumented Systems (SIS) Engineering Handbook
کلیات طراحی ابزار دقیق - تحلیل خطا و روش اجرای یک سیستم اندازه گیری -
خطای تصادفی یا بی نظمی - خطای سیستماتیک - اندازه گیریهای غیر مستقیم -
ترانسدیوسرهای دمای مقاومتی- سنسورهای مقاومتی فلزی – ترمیستورها - مدارات
پل سنسورهای مقاومت – ترموکوپل - جبران سازی ترموکوپل - آرایشهای چند
ترموکوپلی - سنسورهای دما از نوعی بی متال - سنسورهای اتصال PN - سنسور
های دما از نوع کریستال مایع - انتشار مادون قرمز و گرماسنجی - گیجهای فلوی
حرارتی – پتانسیومترها - خطی بودن پتانسیومترها - ریزولوشن پتانسیومتر -
مسائل نویز الکتریکی در پتانسیومترها - ترانسدیوسرهای جابه جایی القایی -
ترانسدیوسرهای رلوکتانس متغیر -ترانسفورمرهای تزویج متغیر - ترانسدیوسرهای
تغییر مکان جریان اِدی - ترانسدیوسرهای تغییر مکان خازنی - رفتار خطی
ترانسدیوسرهای تغییر مکان خازنی - سنسورهای حرکت از نوع نوری - کد کننده
های زاویه ای نوری - انکودرهای نوری حرکت انتقالی - ترانسدیوسرهای تغییر
مکان اولتراسوند - سنسورهای حرکت از نوع اثر هال - سنسورهای پراب هال سرعت
چرخش - سیستمهای اندازه گیری تغییر مکان اثر هال - تئوری شتاب سنج ولرزه
سنج - لرزه سنج - شتاب سنجها - اعوجاج فاز در شتاب سنجها - فرکانسهای تشدید
رزنانس شتاب سنج - سنسورهای سرعت خطی - سنسور سرعت در حرکت چرخشی - ایده
های طراحی شتاب سنج - شتاب سنجهای پیزوالکتریک - اثر پیزو الکتریک -
طراحیهای شتاب سنج پیزوالکتریک - پاسخ فرکانسی شتاب سنج پیزوالکتریک -
حساسیت محورهای متقاطع شتاب سنجهای پیزوالکتریک - شتاب سنجهای پیزورزیستیو -
تحلیل پیزورزیستانس - شتاب سنجهای پیزورزیستیو سیلیکونی - فرکانس تشدید -
حساسیت شتاب سنجهای سیلیکونی - حساسیت مودهای خارج از محور تقاطع - شتاب
سنجهای پیزورزیستیو لایه ضخیم - شتاب سنجهای خازنی - اثرات محیطی روی شتاب
سنجها - حساسیت حرارتی شتاب سنجها – رطوبت - حساسیت اکوستیک شتاب سنجها -
حساسیت کرنش پایه - روشهای نصب شتاب سنج - کابلهای اتصال شتاب سنج – کرنش
سنجهای لایه فلزی و سیمی - کرنش سنجهای نیمه هادی - کرنش سنجهای لایه ضخیم -
ترانسدیوسرهای کرنش سنج - مدارات پل جهت ترانسدیوسرهای کرنش سنج- تعادل پل
- نیم پل - پل یک چهارم - پل کامل – سنسورهای فشار ارتجاعی - لوله های
بوردون – فانوسی - دیافراگمها و ممبرانها - روشهای تولید سنسورهای فشار
دیافراگمی - سنسورهای فشار خازنی - میکروفنهای خازنی - سویچهای فشار -
ملاحظات جانبی در خصوص سنسورهای فشار - اثرات مخرب شیمیایی - اثرات خارج از
محدوده - حساسیت به شتاب سنسور فشار - حساسیت گرمایی سنسورهای فشار -
روشهای مکانیکی اندازه گیری گشتاور - ترانسدیوسرهای گشتاور از نوع کرنش سنج
- میله های پیچش - روشهای مغناطیسی غیر تماسی - ترانسدیوسرهای جریان
برداری - ترانسدیوسرهای سیم داغ و جریان لایه داغ- سنسورهای جریان لولة
پیتوت - سنسورهای جریان حجم - چرخش سنج - دوپلر لیزری و ترانسدیوسرهای
جریان همبستگی - جریان سنجهای اولتراسونیک - جریان سنجهای مانع گردابی -
اصول مدار تقویت کننده عملیاتی - تحلیل مدارهای تقویت کننده عملیاتی -
مثالهایی از قوانین تقویت کننده عملیاتی - پاسخ فرکانسی و حاصلضرب بهره در
پهنای باند - انحراف تقویت کننده عملیاتی از حالت ایده ال - تداخل مد مشترک
- ولتاژ آفست ورودی - جریان بایاس ورودی - سرعت چرخش - امپدانسهای ورودی
مدار معکوس کننده و غیر معکوس کننده - انتخاب مدار آپ امپ - تقویت کننده
معکوس کننده - تقویت کنندة غیر معکوس کننده - منبع جریان ثابت یا مبدل
ولتاژ به جریان - تقویت کننده های جمع کننده - تقویت کننده تفاضلی - مدارات
فیلتر - یکسوکنندة دقیق - انتگرال گیر - مشتق گیر - مقایسه کننده -
مبدلهای جریان به ولتاژ - تقویت کننده بار - تبدیل آنالوگ به دیجیتال -
خطاهای کوانتیزه کردن - به دست آوردن دیتا به وسیله کامپیوتر - سری فوریه -
تبدیل فوریه - تحلیل فرکانس دیجیتال – تبدیل فوریه گسسته - نمونه برداری و
آلیازینگ – ویندوینگ