بررسی پارامترهای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت تکه فاز و ارائه الگوریتم مناسب برای طراحی بهینه آن با استفاده از نرم افزار MATLAB

ضریب شکل موج برابر با نسبت مقدار rms موج ولتاژ مورد استفاده به مقدار میانگین این شکل موج است، که بدین ترتیب برای هر شکل موج مشخصه موجود، این ضریب متفاوت خواهد بود برای مواردی که از موج متناوب سینوسی استفاده می شود، مقدار این ضریب برابر با 111 در نظر گرفته خواهد شد

دسته بندی	برق ، الکترونیک و مخابرات
بازدید ها	3
فرمت فایل	doc
حجم فایل	217 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	131

فروشنده فایل

کد کاربری 2106

تمام فایل ها

بررسی پارامترهای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت تکه فاز و ارائه الگوریتم مناسب برای طراحی بهینه آن با استفاده از نرم افزار MATLAB

فهرست مطالب

عنوان

مقدمه

فصل اول: مفاهیم اساسی در طراحی

فصل دوم: هسته ترانسفورماتور

فصل سوم: سیم پیچی ترانسفورماتور

فصل چهارم: طراحی ترانسفورماتور

منابع و مراجع

مقدمه

در میان مباحث مختلف علوم بحث طراحی یکی از مهمترین موضوعاتی است که در مورد آن باید تحقیقات وسیعی انجام شود. در مورد دستگاهها و وسایل الکتریکی نیز موضوع طراحی جایگاه ویژه ای دارد.

شاید پرکاربردترین وسیله ای که در اغلب دستگاههای الکتریکی و الکترونیکی بصورت مستقیم یا غیرمستقیم و در اندازه های کوچک و بزرگ استفاده می شود، ترانسفورماتور می باشد.

ترانسفورماتورها از نظر کاربرد انواع مختلفی دارند: ترانسفورماتورهای ولتاژ (VT) ، ترانسفورماتورهای جریان (CT) ، ترانسفورماتورهای قدرت (PT) ، ترانسفورماتورهای امپدانس، ترانسفورماتورهای ایزولاسیون و اتوترانسفورمرها . هر کدام از این نوع ترانسفورماتورها کاربرد و تعریف خاص خود را دارند.

در روند طراحی ترانسها مسایل مختلفی مطرح می شود، و مراحل متعددی باید طی شود تا یک طراحی بصورت پایدار و مناسب ، قاب ساخت و استفاده بصورت عملی باشد.

در این پروژه، بعد از بررسی مقدماتی و تعریف بعضی از پارامترهای مهم در مبحث ترانس، از جمله میل مدور (CM) ، ضریب شکل موج (Form Factor) و نیز ضریب انباشتگی سطح مقطع (Stacking factor) به معرفی دو فرمول اساسی مورد استفاده در روند طراحی پیشنهادی در این پروژه می پردازیم و در فصول بعدی به معرفی ضرایب مورد استفاده در طراحی هسته و سیم پیچی و نیز معرفی و ارایه کاتالوگها و نمودارهای موردنیاز برای طراحی انواع هسته و سیم پیجی، که از مباحث اساسی در ترانسفورماتورها می‌باشد، پرداخته میشود.

در ادامه مبحث اصلی و در واقع نتیجه ای که از مباحث قبلی گرفته شده است، در جهت ارائه یک نتیجه کلی، روندی برای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت بصورت یک الگوریتم و روش برای طراحی آورده شده است.

در انتها نیز یک برنامه کامپیوتری در جهت بهبود روند طراحی و سرعت بخشیدن به انجام فرایند حجیم محاسباتی مبحث طراحی و بهبود بعضی از پارامترهای مهم از جمله راندمان، ارائه شده است. در پایان این بخش نیز نتایج چند طراحی آورده شده است.

فصل اول

مفاهیم اساسی در طراحی

در این قسمت به عنوان توضیح بعضی از تعاریف و مقدمات و چند مبحث بصورت گذرا مطرح می شود، که با توجه به اهمیت آشنایی با این مفاهیم در بحث طراحی می تواند بسیار مفید باشد.

تعاریف و مفاهیم:

مدل مدور (Circular Mil) :

میل مدور یکی از واحدهای متداول بین کننده سطح مقطع هادیها می‌باشد. وقتی که قطر هادی برابر با یک میل (mil) باشد، سطح مقطع هادی طبق روابط زیر و با توجه به شکل یک میل مدور خواهد بود.

(mil) قطر هادی D =

(CM) سطح مقطع هادی A=

1 mil = 0.001 inch

1 inch = 2.54 cm

(1-1)

ضریب شکل موج (From Factor) :

ضریب شکل موج برابر با نسبت مقدار rms موج ولتاژ مورد استفاده به مقدار میانگین این شکل موج است، که بدین ترتیب برای هر شکل موج مشخصه موجود، این ضریب متفاوت خواهد بود. برای مواردی که از موج متناوب سینوسی استفاده می شود، مقدار این ضریب برابر با 11/1 در نظر گرفته خواهد شد.

(2-1)

در شکل موج سینوسی روابط 3-1 و 4-1 برقرار می باشند:

(3-1) و (4-1)

و از روابط قبل برای موج سینوسی بدست می آید:

(5-1)

ضریب انباشتگی در سطح مقطع (Stacking Factor) :

ضریب انباشتگی در سطح مقطع برای بیان این واقعیت مطرح می‌شود که، سطح مقطع محاسبه شده هسته همیشه از مقدار واقعی سطح مقطع آهن هسته بیشتر است. بنابراین برای استفاده از پارامتر سطح مقطع در فرمولها باید این ضریب را که مقدار آن اغلب عددی نزدیک یک بوده و تقریباً 0.9 و یا 0.95 می باشد، به مقدار سطح مقطع ضرب کرد.

در اغلب موارد و نیز در این پروژه فاکتور انباشتگی با حرف کوچک s نمایش داده می شود.

معرفی دو فرمول اساسی در طراحی‌ها:

در طراحی ترانسها دو فرمول اساسی کاربرد زیادی دارند که در زیر آورده شده اند. با استفاده از این دو فرمول می توان به نتایج ارزشمندی رسید و روند طراحی را بصورت مدون و مشخص ارائه نمود. در این روابط مقدار ضریب انباشتگی سطح مقطع (s) را تقریباً برابر با یک در نظر گرفته ایم.

فرمول ولتاژ:

در این فرمول مقدار موثر تولید شده در یک سیم پیچی توسط رابطه (6-1) بیان می شود:

(6-1)

F : ضریب شکل موج

f : فرکانس (Hz)

a : سطح مقطع هسته

N : تعداد دور سیم پیچی

B : چگالی شار مغناطیسی

: ولتاژ تولید شده در سیم پیچی (ولت)

با استفاده از این رابطه می توان یکی از مهمترین پارامترهای طراحی یعنی تعداد دور به ازای هر ولت را براحتی محاسبه کرد و با توجه به شکل موج ولتاژ مورد استفاده یک رابطه مشخص بین این پارامتر و پارامترهای دیگر بدست آورد:

(7-1)

اگر در رابطه (7-1) مقدار a بجای برحسب بیان شود و نیز مقدار F هم برای موج سینوسی شکل در فرمول جاگذاری شود، رابطه (8-1) بدست خواهد آمد:

(8-1)

فرمول ظرفیت توان:

این فرمول مقدار توانی را که در یک هسته مشخص با چگالی جریان مشخص و در یک فرکانس معین می تواند تولید شود بیان می‌شود:

(9-1)

J : چگالی جریان سیم

f : فرکانس (Hz)

W : مساحت پنجره هسته

a : سطح مقطع هسته

B : چگالی شار مغناطیسی

P : ظرفیت توان تولیدی (ولت آمپر)

با استفاده از این رابطه نیز می توان یکی دیگر از فاکتورهای مهم در طراحی را بدست آورد. این فاکتور که در واقع حاصلضرب دو پارامتر W و a می باشد، با نام حاصلضرب Wa ، شناخته می شود و در حالتی که مقدار a و W را با واحد ، و مقدار J را بر حسب بیان شده و رابطه (9-1) را مرتب کنیم، رابطه (10-1) بدست خواهد آمد که از مهمترین و پرمصرف ترین روابط در طراحی می‌باشد:

(10-1)

در روابط (9-1) و (10-1) ، اگر میزان چگالی جریان را با پارامتر دیگری که دارای واحد اندازه گیری معکوس چگالی جریان قبلی است، بیان کنیم و پارامتر جدید را با S نمایش دهیم، بعد از اعمال سایر ضرایب معادل سازی، روابط (11-1) و (12-1) بدست خواهد آمد که در آن واحد سنجش چگالی جریان جدید (S) برابر با میل مدور بر آمپر بیان می گردد:

(11-1)

(12-1)

تلفات و افت ولتاژ در ترانسفورماتورها:

فلز هسته مانند سیمهای مسی توسط یک شار مغناطیسی متغیر لینک می شود. در نتیجه این شار یک جریان گردشی در هسته القا می‌شود. این جریان که eddy current نامیده می شود به همراه اثری دیگر بنام هیسترزیس یک تلفات توان به شکل گرما در آهن هسته ایجاد می کنند، که اغلب آن را تلفات آهن می گویند.

همچنین جریان بی باری در سیم پیچی اولیه با مقاومت سیم مسی روبرو می شود که باعث ایجاد تلفات و نیز افت ولتاژ می شود. این تلفات مستقل از بار بوده و به همراه تلفات آهن بخش عمده تلفات بی باری را تشکیل می دهند.

علاوه بر موارد بالا جریان بار که از مقاومت سیمهای اولیه و ثانویه عبور می کنند، تلفات را بوجود می آورد که سیمهای مسی را گرم می کند و ایجاد افت ولتاژ می کند. این تلفات را تلفات بار می گویند. تلفات توان هسته آهنی و جریان های بار سیم پیچ اولیه هم فاز می‌باشد و بنابراین بطور مستقیم جمع پذیرند. این تلفات قسمت غالب تلفات توان را جواب می دهند و اغلب تنها فاکتوری می باشند که در طراحی ها به حساب آورده می شوند.

منابع دیگر تلفات از جمله تلفات ناشی از جریان مغناطیس کنندگی نیز وجود دارند. این جریان به راکتانس سیم پیچی اولیه مربوط می‌باشد و مستقل از بار است. بخاطر اینکه این جریان نسبتاً راکتیو است، تلفات ناشی از آن نیز با تلفات توان هسته و جریان های بار هم فاز نمی باشد و نمی تواند بطور مستقیم با آنها جمع شود و زمانیکه این مقادیر باید به حساب آورده شوند (که البته تقریباً به ندرت و در تعداد کمی از ترانسهای قدرت) باید بصورت برداری وارد محاسبات گردند. خازن پراکنده و اندوکتانس نشتی دو فاکتور مهمی هستند که در تلفات و سایر پدیده های نامطلوب اثر می گذارند.

خاصیت خازنی پراکنده به طور حتم در بین دور سیمها، بین یک سیم پیچی با سیم پیچی دیگر و نیز بین سیم پیچی ها و هسته وجود دارد. این خازنها در عملکرد ترانس ایجاد اختلال می کنند، ولی با توجه به اینکه این خازنها به غیر از فرکانس های نسبتاً بالا تأثیر قابل توجهی روی مقادیر ترانس ندارند در شرایط معمولی و کار با فرکانس های پایین از آنها چشم پوشی می کنیم.

اندوکتانس نشتی بخاطر اینکه مقداری از خطوط شار سیم پیچی را در درون هسته لینک نمی کنند و مسیر فلو را در خارج هسته کامل می‌کنند، بوجود می آید. این نشت در هر دو سیم پیچ اولیه و ثانویه وجود دارد، ولی اگر هر دو سیم پیچ اولیه و ثانویه در روی یک ستون و بصورت روی هم پیچیده شوند مقدار آن بشدت کاهش خواهد یافت. اثر این اندوکتانس در فرکانسهای پایین بسیار کم خواهد بود.

در طراحی ترانسهای قدرت از اکثر فاکتورهای تلفات پراکنده بجز در موارد خاص که یک مقدار راکتانس کوچک را در نظر می گیریم، چشم‌پوشی می شود. به عنوان مثال فاصله های هوایی در هسته هایی که بصورت نامناسب ساخته شده اند، یا حرکت هسته به درون ناحیه اشباع اندوکتانس سیم پیچ اولیه و بنابراین راکتاس را کاهش می دهد. این امر باعث می شود که جریان مغناطیس کنندگی بالا رفته و به دنبال آن افت ولتاژها و تلفات مس در درون سیم پیچ اولیه زیاد شود.

در شکل (2-1) یک مدار معادل دقیق از ترانسفورماتور آورده شده است که در آن همه پارامترها منظور شده اند. شکل (3-1) برای حالت فرکانسهای پایین تنظیم شده است و فقط پارامترهای موثر در نظر گرفته شده اند.

با در نظر گرفتن شکل (3-1) بعنوان شکل مورد استفاده در این پروژه مطالعات زیر را انجام می دهیم.

از روابط جریان ها داریم:

(13-1)

(15-1) و (14-1)

(17-1) و (16-1)

برای ایجاد رابطه بین نسبت ولتاژها و تعداد دورها داریم:

(18-1)

(19-1)

از رابطه (19-1) می توان نتیجه بسیار مهم دیگری را بدست آورد. کاربرد این رابطه در بدست آوردن نسبت تعداد دورها در حالت جبران سازی افت ولتاژها برای حالتی که یکی از تعداد دورها و نیز افت ولتاژ سیم پیچی ها مشخص باشند، است.

اگر تعداد دور اولیه مشخص باشد، برای اینکه بدانیم با چه تعداد دوری در طرف ثانویه علاوه بر ایجاد نسبت ولتاژ مناسب، افت ولتاژها را جبران نماییم، از رابطه (20-1) استفاده می کنیم:

(20-1)

در حالتی که تعداد دور سیم پیچی در ثانویه مشخص باشد، تعداد دور اولیه با شرایط بالا بدست خواهد آمد:

(21-1)

تخمین تلفات ترانسفورماتور برای راندمان ماکزیمم:

یکی از آسانترین و مفیدترین اعداد و ارقامی که به عنوان فرض از آن استفاده فراوانی خواهد شد، راندمان می باشد. راندمان را با نشان می دهیم. از نظر قاعده ترانسفورماتورها ادوات کم تلفاتی هستند و اغلب راندمانی بین 75/0 و 95/0 دارند. بنابراین هر عددی در این فاصله می تواند مقدار مناسبی برای یک حدس اولیه باشد.

با استفاده از این عدد اولیه براحتی می توان مقدار توان مورد نیاز ورودی برحسب وات را محاسبه کرد:

(22-1)

بصورت منطقی از مقدار توان ورودی می توان جریان اولیه را برحسب آمپر محاسبه کرد:

(23-1)

برای ایجاد حالت بهینه در راندمان و نیز اقتصادی تر کردن طراحی باید دو موضوع مهم را در نظر بگیریم:

1- تلفات سیم پیچ اولیه و ثانویه با هم برابر باشند.

2- تلفات آهنی با تلفات مسی کل برابر باشند.

به بیان دیگر یعنی نصف کل تلفات در آهن هسته و نصف دیگر در مس باشند و تلفات مسی بصورت برابر بین سیم پیچی اولیه و ثانویه تقسیم شود.

در این حالت به تجربه فرمول دیگری را می توان بدست آورد که نسبت تعداد دور اولیه و ثانویه را از طریق راندمان به نسبت ولتاژها مربوط می‌سازد:

(24-1)

برای ایجاد راندمان حداکثر از روش فوق باید فضای قابل دسترس برای سیم پیچی ها در هسته بصورت مساوی بین اولیه و ثانویه تقسیم شود، یعنی سیم پیچی اولیه نصف فضای کل در دسترس برای سیم پیچی ها در هسته را اشغال کند و مجموعه سیم پیچی های ثانویه نیز همگی با هم نصف دیگر فضای در دسترس را اشغال نمایند. منظور از فضای سیم پیچی حجم قسمتی است که توسط سیم در هر سیم پیچی اشغال شده است. شکل های (4-1) و (5-1) این مطلب را توضیح می دهند.

در مواردی ممکن است برای طراحی مقدار رگولاسیون ولتاژ داده شده باشد و از طریق آن باید مقدار راندمان را برای شروع روند طراحی حدس زد. در مورد ارتباط بین رگولاسیون ولتاژ و راندمان می توان رابطه زیر را با تقریب مناسبی بیان کرد:

(25-1) و

از رابطه بالا رابطه (26-1) بدست خواهد آمد:

(26-1) و

فصل دوم

هسته در ترانفسورماتورها

در این فصل در مورد انواع هسته و نیز مواد مورد استفاده در هسته ترانسفورماتورهای امروزی مطالبی آورده شده است که با توجه به اهمیت انتخاب هسته در روند طراحی می تواند یکی از قسمتهای مهم این پروژه و نیز پروژه‌های مشابه باشد.

تا کنون ماده هسته به طور مکرر با عنوان آهن بیان می شد. در واقع بیشتر مواقع آهنی وجود ندارد ولی آهن هم می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

معمولاً ماده هسته آلیاژهایی در یک کلاس کاملاً کم آهن می باشد که شامل 85% نیکل به علاوه مقدار کمی آهن و سایر مواد می باشد. ماده دیگری نیز وجود دارد که اصلاً فلز نمی باشد و در واقع یک نوع سرامیک می باشد.

معمولترین نوع هسته فولاد ترکیب شده با آهن با مقدار کمی از سایر مواد می باشد که سایر مواد به صورت قابل ملاحظه سیلیکون می باشد.

مشخصه‌های مواد هسته:

به طور معمول پنج مشخصه هسته باید در نظر گرفته شود:

1- Permeability :

پرمابیلیته توانایی هدایت فلو است و از نظر ریاضی برابر است با نسبت چگالی فلو (B) به نیروی مغناطیس کنندگی ایجاد کننده آن.

(1-2)

وقتی که B برحسب H رسم گردد منحنی بدست آمده مغناطیس شوندگی یا منحنی اشباع یا به صورت ساده منحنی B-H نامیده می شود (شکل 1-2).

این منحنی B-H برای یک ماده نمونه است که قبلاً کاملاً مغناطیس زدایی شده است و سپس به تدریج در معرض افزایش تدریجی نیروی مغناطیسی کنندگی قرار گرفته و در هر لحظه چگالی فلو اندازه گیری شده است. شیب منحنی در هر نقطه داده شده پرمابیلیته در آن نقطه می باشد. زمانی که محاسبه شود و برحسب B یا H رسم شود مشهود است که ثابت نیست. مقدار تغییر می کند و بنابراین مقدار آن در یک نقطه B یا H داده شده مشخص می شود (شکل 2-2).

در مقادیر کوچک H پرمابیلیته اولیه نامیده می شود. درجات معمولی مواد هسته از قبیل فولاد کم کربن و فولاد سیلیکون دار دارای اولیه کمی می‌باشد آلیاژهی زیادی از جمله انواع آهن نیکل دار در چندین دهه اخیر تلاش شده است برای اینکه اولیه آنها حتی به صورت نامحدود افزایش یابد.

یک اصطلاح دیگر که به صورت متناوب در طراحی ترانسفورماتور مواجه می شویم افزایشی است که بعضی وقتها ظاهری یا ac گفته می‌شود این زمانی است که یک نیروی مغناطیس کنندگی ac روی یک نیروی مغناطیس کنندگی dc گذاشته شود که یک وضعیت مشابه در بعضی انواع مدارهای الکترونیکی می باشد.

اثر این مقدار dc بردن آهن به نزدیک نقطه اشباع است و سپس برای ac این کاهش می یابد در چنین وضعیتی پرمابیلیته بهبود می یابد با در نظر گرفتن یک فاصله هوایی با اندازه بهینه در مدار مغناطیسی شکل 3-2 ، اثر تغییرات فاصله هوایی هسته را روی اندوکتانس سیم پیچی با هسته آهنی را نمایش می‌دهد. سه سطح dc جریان برای یک سطح ثابت نشان داده شده است.

2- Saturation :

منحنی B-H به وضوح معنای اشباع را مشخص می کند. دیده می شود که بعد از یک مقدار مشخص H (نقطه c در شکل 1-2) افزایش کمی در مقدار B وجود دارد و آهن به شرایط اشباع می رسد. مواد مختلف در مقدارهای متفاوتی از چگالی فلو به اشباع می رسد باید توجه کنیم که در حالت اشباع پرمابیلیته باید خیلی کوچک یا صفر باشد، برای اینکه افزایش کمی در مقدار B و یا عدم افزایش آن به خاطر افزایش H وجود دارد. این به آن معنی است که هنگامی که آهن اشباع می شود اندوکتانس خیلی کوچک است.

به صورت معمول دقت می شود که آهن بالای نقطه اشباع نرود هر چند استثناهای مهمی وجود دارد که بعداً به آنها پرداخته می شود.

بررسی پارامترهای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت تکه فاز و ارائه الگوریتم مناسب برای طراحی بهینه آن با استفاده از نرم افزار MATLABسیم پیچی ترانسفورماتورمدل مدورهسته ترانسفورماتورطرح توجیهی بررسی پارامترهای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت تکه فاز و ارائه الگوریتم مناسب برای طراحی بهینه آن با استفاده از نرم افزار MATLABدانلود بررسی پارامترهای طر

بررسی اصول طراحی روشنایی ایستگاه مترو پانزده خرداد

یکی از مهم ترین بخش از تاسیسات مترو ، روشنایی آن می باشد

دسته بندی	برق ، الکترونیک و مخابرات
بازدید ها	3
فرمت فایل	doc
حجم فایل	451 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	54

فروشنده فایل

کد کاربری 2106

تمام فایل ها

بررسی اصول طراحی روشنایی ایستگاه مترو پانزده خرداد

فهرست مطالب

عنوان صفحه

- مقدمه............................................................................................................... 1

- مصارف مهم ایستگاه...................................................................................... 2

- تابلوهای روشنائی........................................................................................... 4

- روشنائی اضطراری........................................................................................ 7

*تابلو MLP₁............................................................................................. 9

*تابلو MLP₂............................................................................................. 13

- محاسبات مربوط به روشنائی......................................................................... 17

*محاسبه روشنائی سکوها......................................................................... 17

* محاسبه روشنائی برای سالن‌ بلیت‌فروشی و هال ورود به سکو........... 20

* محاسبه روشنائی برای محل‌های اتاق مدیر ایستگاه به باجه بلیت‌فروشی- اتاق حسابداری 21

* محاسبه روشنائی راهروهای بخش تهویه و تهویه تونل........................ 22

* محاسبه روشنائی تهویه تونل................................................................. 23

* محاسبه روشنائی اتاق فنی..................................................................... 25

* محاسبه روشنائی اتاق باتری.................................................................. 26

* محاسبه روشنائی اتاق کنترول محلی و اتاق حراست............................. 27

- محاسبه روشنایی بخش پله ورودی به ایستگاه.............................................. 28

- تابلوهای فرعی روشنائی................................................................................. 29

- تعیین سطح مقطع کابل‌های تابلوهای اصلی..................................................... 29

* تعیین سطح مقطع کابل تابلو MLP₁....................................................... 29

* تعیین سطح مقطع کابل تابلو MLP₂....................................................... 39

* تابلو LP_-1-1............................................................................................. 42

* تابلو LP_-2-1............................................................................................. 46

* تابلو LP_-2-2............................................................................................. 46

* تابلو LP_-2-3............................................................................................. 48

- سیستم جمع‌آوری آب‌های سطح‌الارضی......................................................... 51

- تعیین سطح مقطع کابل تابلوی DEWATERING- PANEL..................... 52

مقدمه :

یکی از مهم ترین بخش از تاسیسات مترو ، روشنایی آن می باشد .

به دلیل آنکه مترو از هیچ گونه نور طبیعی نمی تواند استفاده کند بحث روشنایی و طراحی آن از اهمیت زیادی برخوردار است . روشنایی بایستی رضایت بخش باشد تا پرسنلی که در ایستگاه مشغول کار هستند دچار خستگی چشم، سر درد و نقص در بینایی نشوند وهمچنین مسافران در مدت زمانی که در ایستگاه هستند احساس خستگی ننمایند .

دراین پروژه به بیان انواع تاسیسات در مترو به خصوص محاسبات شدت روشنایی ، روشنایی اضطراری ،تعیین سطح مقطع کابل ها ، چگونگی استفاده از فیوزها و کلیدها و مشخصات الکتریکی آنها می پردازیم .

مصارف مهم یک ایستگاه عبارتند از :

١) مدارات روشنایی

٢) هواسازها

٣) پمپ های جمع کننده آب های سطحی

٤) هوا کش ها

٥) هیترها

٦) پریزها

٧) موتورگیت های بلیت فروشی

٨) upsهای علائم و مخابرات

چگونگی تامین برق ایستگاه :

به این ایستگاه دو فیوز 20 kv از پست های عباس آباد و شهر ری وارد می شود .

( از دو فیوز استفاده شده است تا ضریب خاموشی در استگاه را کاهش دهند).

قسمت شرقی ایستگاه از فیوز 20 kv شهر ری و قسمت غربی ایستگاه از فیوز20 kv عباس آباد تغذیه می نمایند . جهت پائین آوردن ولتا ژ تا حد کار کردن دستگاه ها و تاسیسات از دو ترانس خشک 20 / 400 kv با اتصال ستاره- مثلث ، ساخت کارخانه شانگهای چین در دو قسمت غربی و شرقی ایستگاه استفاده شده است .

مهم ترین اتاق فنی در هر ایستگاه که انشئابات در آنجا تقسیم می شود اتاق LPS می –با شد که ترانس 20 / 400 kv در آن قرار گرفته است .

LPS سه قسمت عمده را تغذیه می کند :

١) تابلوهای MLP ( Moin Lihting Panel ) مربوط به تابلوی مدارات روشنایی

٢) تابلوهای μcc مربوط به هوا سازها

٣) قسمت های فرعی دیگر مثل upsهای مخابرات ، علائم و ... .

● مدارات روشنایی در سکوی شرقی از MLP1 که آن هم به نوبه خود از lps1 تغذیه می کنند، انرژی می گیرند .

● مدارات روشنایی در سکوی غربی از MLP2 که آن هم به نوبه خود از lps2 تغذیه می کنند، انرژی می گیرند .

● بین MLP1 و MLP2 ، chenge over sowich وجود نداشته و با قطع هر قید ورودی به MLP ها ، همان قسمت از ایستگاه از روشنایی اضطراری لستفاده می کند.

بر خلاف مدارات روشنایی ، تغذیه مربوط به هواسازها از هر دو LPS می باشد و با قطع شدن هر یک از LPS ها ، هواساز می تواند از LPS دیگر تغذیه نماید که ابن کار توسط chenge over sowich صورت می گیرد .

تغذیه UPS های علائم و مخابرات هم شبیه تغذیه هواسازها می باشد.

در شکل زیر دیاگرام اصلی مربوط به تاسیسات رسم شده است :

تابلو های روشنائی :

تابلوهای روشنائی بنا بر اصلی و فرعی بودن به دو دسته تقسیم می شوند که هر کدام بخشی از مدارات روشنائی را تغذیه می کند.

١) تابلوهای MLP :

این تابلوها به دو دسته تقسیم می شوند :

● MLP1 : که قسمت شرقی ایستگاه را از نظر روشنائی تغذیه می کند .

● MLP2 : که قسمت شرقی ایستگاه را از نظر روشنائی تغذیه می کند .

٢) تابلوهایLP :

برای تغذیه روشنائی قسمت هواسازها و قسمت اداری ایستگاه می باشند

بررسی اصول طراحی روشنایی ایستگاه مترو پانزده خردادطرح توجیهی بررسی اصول طراحی روشنایی ایستگاه مترو پانزده خرداددانلود بررسی اصول طراحی روشنایی ایستگاه مترو پانزده خردادبرقمتروچگونگی تامین برق ایستگاهتابلوهای روشنائیمحاسبه روشنائی اتاق کنترول محلی و اتاق حراستتابلوهای فرعی روشنائیتعیین سطح مقطع کابل‌های تابلوهای اصلیطراحی روشنای

بینایی سه بعدی با استفاده از نور ساختار یافته با الگوی رنگی

نظر به گستردگی روز افزون استفاده از سیستم های هوشمند لزوم بکار گیری سیستم های بینایی اتوماتیک و یا نیمه اتوماتیک به منظور بدست آوردن ابعاد جسم بر کسی پوشیده نیست در همین راستا در صنایع نیز در ایستگاههای بازرسی و کنترل کیفیت جهت بررسی دقیقتر میزان تطابق قطعه ی درحال تولید با قطعه مورد نظر ، از سیستم های بینایی استفاده می شود بدین وسیله علاوه بر

دسته بندی	برق ، الکترونیک و مخابرات
بازدید ها	3
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2400 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	155

فروشنده فایل

کد کاربری 2106

تمام فایل ها

بینایی سه بعدی با استفاده از نور ساختار یافته با الگوی رنگی

چکیده :

هدف از این پروژه استخراج پروفایل سه بعدی اجسام به استفاده از روش نور ساختار یافته ااست.

با توجه به بررسی های انجام شده نور ساختار یافته دارای مزایای ویژه ای می باشد . برای مثال سیستمهای مبتنی بر اُپتیک معمولا دارای هزینه پایین تری هستند . همچنین سیستم های بینایی استرﻳو ( شامل دو دوربین ) یا استریو فتو گرامتری برای سنجش برد کوتاه دارای کاربردهای زیادی می باشد . اما این سیستم در اندازه گیری فواصل کوتاه دارای نواقص و مشکلات مربوط به خود است . این مطلب باعث شده روشهای نور ساختار یافته در فواصل کوتاه بیشتر مورد توجه قرار گیرد . وجود کدینگ در نور ساختار یافته و کاربرد آن در تناظر یابی باعث بالاتر رفتن ضریب اطمینان می شود . برای راه اندازی این سیستم نیاز به یک پروژکتور LCD و یک دوربین تصویر برداری است که با توجه به الگو از آن می توان برای بازسازی اجسام متحرک نیز استفاده کرد . در این میان نقش اساسی را الگوریتم و نرم افزار نوشته شده برای پردازش ها و اندازه گیریها برعهده دارد . مراحل کاری این سیستم در فلوچارت به صورت کلی آورده شده است .

این سیستم دارای کاربردهای فراوانی در استخراج مدل سه بعدی اجسامی از قبیل آثار هنری ، ایجاد مدل کامپیوتری از عروسکها و مجسمه ها در کاربردهای انیمیشن سازی دارد . همچنین دارای کاربردهای قابل تطبیق، در سیستم های پزشکی و برخی مسائل صنعتی مانند مهندسی معکوس نیز می باشد .

عنوان صفحه

چکیده . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

فصل اول : تئوری نور ساختار یافته و کاربردهای بینایی سه بعدی

1-1- مقدمه . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1-2- روشهای غیر فعال بینایی سه بعدی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1-2-1- روش استریوفتوگرامتری . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1-3- روشهای فعال بینایی سه بعدی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1-3-1- بکار گیری سنسور تماسی دربینایی سه بعدی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1-3-2- بکار گیری سنسور غیر تماسی دربینایی سه بعدی . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1-3-2-1- روش ارسال امواج . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1-3-2-2- روش های انعکاسی. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

1-3-2-2-1- رهیافتهای غیر اپتیکی در روشهای انعکاسی . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

1-3-2-2-2- رهیافتهای اپتیکی در روشهای انعکاسی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

1-3-2-2-2-1 رادار تصویر برداری. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1-3-2-2-2-2- روشهای اینترفرومتریک . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

1-3-2-2-2-3- استخراج عمق از طریق تمرکز بر روش فعال . . . . . . . . . . . . . . 27

1-3-2-2-2-4- استریوی فعال . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

1-3-2-2-2-5- راستراستریوفتوگرامتری . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

1-3-2-2-2-6- سیستم مجتمع تصویر برداری . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

1-3-2-2-2-7- تکنیک نور ساختار یافته . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

1-4- مقایسه روشها وتکنیکها و کاربردهای آنها . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

1-5- نتیجه گیری . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

عنوان صفحه

فصل دوم : روشهای مختلف کدینگ الگو

2-1- مقدمه . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2-2- روشهای طبقه بندی کدینگ الگوهای نوری . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2-2-1- الگوهای نوری از دیدگاه درجات رنگی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

2-2-2- الگوهای نوری از دیدگاه منطق کدینگ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

2-2-2-1- روشهای مبتنی بر الگوهای چند زمانه (کدینگ زمانی) . . . . . . . . . . 42

2-2-2-1-1- کدینگهای باینری. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

2-2-2-1-2- کدینگ با استفاده از مفهوم n-ary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

2-2-2-1-3- کدینگ با استفاده از مفهوم انتقال مکانی. . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

2-2-2-1-4- کدینگ با استفاده از همسایگی. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2-2-2-2- روشهای مبتنی بر همسایگیهای مکانی(کدینگ مکانی) . . . . . . . . . 48

2-2-2-2-1- کدینگهای غیر متعارف (ابتکاری) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2-2-2-2-2- کدینگ بر اساس دنباله De_Bruijn^[1]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

2-2-2-2-3- کدینگ بر اساس منطق M-Arrays. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

2-2-2-3- کدینگ مستقیم . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

2-3- نتیجه گیری. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

عنوان صفحه

فصل سوم :پیاده سازی کدینگ و پردازش تصویر

3-1- مقدمه . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3-2- تولید کلمه های رمز با استفاده از دنباله De_Bruijn. . . . . . . . . . . . . . . . 59

3-3- تابش الگو و عکسبرداری. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

3-4- پردازش تصویر . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

3-4-1- دوسطحی سازی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

3-4-2- تشخیص لبه ها و اسکلت بندی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

3-4-3- نازک سازی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

3-4-4 نقاط تقاطع . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

3-4-5- شناسایی خطوط . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

3-5- نتیجه گیری . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

عنوان صفحه

فصل چهارم :

شناسایی رنگ و حل مسئله تطابق و بازسازی سه بعدی

4-1- مقدمه . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

4-2- شبکه عصبی و شناسایی رنگ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

4-2-1- مسئله تغییر رنگ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

4-3- طراحی شبکه عصبی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

4-4- مسئله تطابق . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

4-5- بازسازی سه بعدی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

4-6- بررسی خطاهای موجود. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

4-6-1- تغییر رنگ و خروجی غیر قطعی شبکه. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

4-6-2- ناپیوستگی های تصویر رنگی. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

4-6-3-خطای همپوشانی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

4-7- نتیجه گیری . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

عنوان صفحه

فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1 مقدمه . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

5-2- انتخاب روش و پیاده سازی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

5-3- پیشنهادات . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

پیوست الف : نرم افزار تهیه شده . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

پیوست ب : مثلث بندی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

مراجع . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

عنوان صفحه

شکل 1-1) ساختار سیستم استریوفتوگرامتری. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

شکل 1-2) روشهای استخراج پروفایل سه بعدی. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

شکل 1-3) تصویر برداری از سطوح مختلف توسط رادار . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

جدول 1-1 : تاخیر زمانی امواج صوتی و نوری . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

شکل 1-4 : a ) مویره سایه b ) مویره تصویر. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

شکل 1-5 : دستگاه اندازه گیری سه بعدی بر اساس روش مویره. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

شکل 1-6 : ساختار سیستم راستر استریو فتوگرامتری. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

شکل 1-7 : ساختار یک سیستم مجتمع تصویر برداری. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

شکل 1-8 : ساختار سیستم نور ساختاریافته. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

شکل 1-9 :تصویر نورساختار یافته موازی . این تصویر با تاباندن یک الگو با خطوط عمودی موازی بر روی صورت ساخته شده است . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

جدول 1-2 :مقایسه روشها و کاربرد آنها . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

شکل2-1 : طبقه بندی روشهای کدینگ در نورساختاریافته. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

شکل2-2 : پرده های نوری و نحوه بکارگیری یک الگوی چند زمانه . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

شکل2-3 : نمونه بازسازی تصویر مجسمه اسب و نقاط دست انسان به وسیله الگوی چند زمانه و روش Postdamer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 43

شکل2-4 : نمونه الگوهای طراحی شده با روش n-ary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

شکل2-5 : نمونه بازسازی تصویر مجسمه اسب و نقاط دست انسان به وسیله الگوی چند زمانه و تکنیک n-ary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

شکل2-6 : نمای پیک تصویر و انتقال مکانی آن . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

شکل2-7 : a) الگوی شامل خطوط بریده با اندازه خطوط به عنوان مشخصه مهم b) الگوی تشکیل شده از خطوط افقی با سه سطح خاکستری . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

شکل2-8 : الگوی طراحی شده با دنباله De-Bruijn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

شکل 2-9 : a) طراحی الگوی مرانو b)الگوی کامل شده مرانو. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

شکل 2-10 : نمونه بازسازی تصویر مجسمه اسب و نقاط دست انسان به وسیله تکنیک M-Array

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

شکل 2-11 : الگوی طراحی شده توسط گریفین. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

شکل 2-12 : الگوی خاکستری در رمز نگاری مستقیم . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

شکل 3-1 : گراف مربوط به B(2,3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

شکل 3-2 : نرم افزار نوشته شده برای تولید الگو و کد . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 شکل 3-3 : نمونه الگوی طراحی شده . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

شکل 3-4 :تابش نور و شرایط عکس برداری . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

شکل 3-5 : فلوچارت مراحل تناظر یابی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

شکل 3-6 : عمل دوسطحی سازی در نرم افزار نوشته شده . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

شکل 3-7 : نمونه عمل دوسطحی سازی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

شکل 3-8 : نمونه خطای ایجاد شده در استفاده از الگوریتم سبل . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

شکل 3-9 : نمونه نا پیوستگی ایجاد شده در استفاده از الگوریتم اسکلت بندی ساده . . . . . . . 72

شکل 3-10 : تصویر خروجی مرحله شناسایی لبه ها در نرم افزار نوشته شده . . . . . . . . . . . . . 73

شکل 3-11 : تصویر خروجی مرحله شناسایی لبه ها پس از اعمال ماسک (خطوط پیوسته هستند) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

شکل 3-12 :نمونه تصویر خروجی مرحله نازک سازی. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

شکل 3-13 :ماسکهای استفاده شده برای کشف نقاط تقاطع . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

شکل3-14 : دسته نقاط یافت شده به عنوان نقاط تقاطع . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

شکل 3-15 : نقاط تقاطع نهایی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

شکل 3-16 : شکل رنگی نشان دهنده اثر همپوشانی خطوط . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

شکل 3-17 : برچسب گذاری تصویر اسکلت بندی شده . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

شکل 3-18 : بخشی از فایل خروجی شناسایی خطوط. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

شکل 4-1 : مقادیر کانالهای رنگی در تصویر گرفته شده از جسم . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

شکل 4-2 :نرم افزار نوشته شده برای بدست آوردن نقاط نمونه از تصویر و مقادیر کانالهای رنگی متناظر نقاط از تصویر گرفته شده از جسم . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

شکل 4-3 : شبکه عصبی طراحی شده . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

شکل 4-4 : نمودار خطای آموزش شبکه برای تصویر الگو . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

شکل 4-5 : نمودار خطای آموزش شبکه برای تصویر الگوی تابیده شده روی شی . . . . . . . . 91

جدول 4-1 : قسمتی از اطلاعات خروجی شبکه پس از عمل گرد سازی . . . . . . . . . . . . . . . . 93

شکل 4-6 : فلوچارت مراحل تناظر یابی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

جدول 4-2 : قسمتی از جدول امتیاز دهی به تصویر نقاط الگو و تصویر جسم. . . . . . . . . . . . 96

جدول 4-3 : قسمتی از جدول نقاط تناظر داده شده و اختلاف مختصات آنها . . . . . . . . . . . . 98

شکل 4-7 : تصویر یک جعبه تحت تابش . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

شکل 4-8 : شکل سه بعدی جعبه از روی برایند اختلاف مختصات دو نقطه . (محور عمودی ). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

شکل 4-9 : تصویر یک ماوس تحت تابش . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

شکل 4-10 : شکل سه بعدی جعبه از روی برایند اختلاف مختصات دو نقطه (محور عمودی ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

شکل 4-11 : تصویر یک گلدان تحت تابش . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

شکل 4-12 : شکل سه بعدی گلدان از روی برایند اختلاف مختصات دو نقطه .(بدست آمدن شکل تقریبی نیم استوانه ). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

شکل الف -1 : محیط برنامه نویسی C# و راه حل به همراه پروژه های تولید الگو و پردازش تصویر و تولید نقاط نمونه برای ورودی شبکه عصبی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

شکل الف -2 : تصویر یک جعبه رنگ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

شکل الف -3 : تصویر فرم مربوط به ایجاد الگو در برنامه نوشته شده . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

شکل الف -4 : یک الگوی مناسب تولیدی توسط برنامه . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

شکل الف -5 : نمایی از فرم برنامه تهیه شده . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

شکل الف -6 : نمایی از برنامه پردازش تصویر در حال کار. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

شکل الف-7 : نمایی از برنامه در حال فعال بودن نمودار هیستوگرام و انجام عمل اکولایز کردن120

شکل ب-1 :دو دستگاه مختصات الگو و تصویر در سیستم نوری نور ساختاریافته. . . . . . . . . . 123 .

شکل ب-2 : هندسه ساده سیستم نوری نور ساختاریافته. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

شکل ب-3 : هندسه مربوط به دوربین و پروژکتور . H نقطه ای از جسم است که توسط پروژکتور روشن شده است . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

شکل ب-4 : مدل pinhole پروژکتور برای محاسبه پهنای خطوط . . . . . . . . . . . . . . . . 129

مقدمه :

نظر به گستردگی روز افزون استفاده از سیستم های هوشمند لزوم بکار گیری سیستم های بینایی اتوماتیک و یا نیمه اتوماتیک به منظور بدست آوردن ابعاد جسم بر کسی پوشیده نیست . در همین راستا در صنایع نیز در ایستگاههای بازرسی و کنترل کیفیت جهت بررسی دقیقتر میزان تطابق قطعه ی درحال تولید با قطعه مورد نظر ، از سیستم های بینایی استفاده می شود . بدین وسیله علاوه بر مشخص شدن مورد خطا ، محل دقیق آن و میزان خرابی نیز مشخص می شود .

از جمله موارد کاربرد دیگر سیستم بینایی می توان به علوم نظامی ، پزشکی ، باستانشناسی ، راه و ساختمان و زمین شناسی و هدایت ربات اشاره کرد که روز به روز استفاده از سیستم های بینایی در آنها افزایش می یابد . سیستم های بینایی معمولی ، تنها به گرفتن یک تصویر دو بعدی از جسم اکتفا می کنند و قادر به تشخیص فاصله و یا ارتفاع و عمق نیستند . به همین دلیل و برای داشتن اطلاعات بیشتر از جسم ، محققان تلاش خود را بر روی بدست آوردن اطلاعات از بعد سوم (محور Z) متمرکز کردند .

در راستای این تلاشها رهیافتهای متفاوتی جهت اسکن سه بعدی یک جسم ارائه شد . در این میان اسکنرهای تماسی مبتنی بر سنسورهای تماسی مکانیکی و اسکنرهای غیر تماسی مبتنی بر تکنولژی اپتیکی از جمله راه کارهایی هستند که محققان در پیش رو دارند . و در این میان راه کارهای اپتیکی به دلیل انعطاف پذیر بودن و هزینه قابل قبول ترجیح داده می شوند . ضمن اینکه در خیلی از موارد از دقت و قدرت بالاتری در مقایسه با تکنولژی تماسی برخوردار هستند .

در تحقیق انجام شده پس از بررسی انواع روشهای اپتیکی برای استخراج پروفایل سه بعدی ، یک سیستم نوری بر مبنای نور ساختاریافته کدینگ شده پس از بررسی روشهای کار شده در این زمینه ، پیاده سازی می شود .

فصل اول به بررسی روشهای متفاوت استخراج مدل سه بعدی اشیاء می پردازد. علاوه بر آن کاربردهای مختلف بینایی سه بعدی ارائه می شود . در فصل دوم تکنیکهای مختلف کدینگ الگو در نور ساختاریافته بررسی می شود . در فصل سوم که آغازی برای پیاده سازی است با طراحی یک نوع کدینگ به طراحی یک الگو پرداخته می شود و پردازشهای لازم اولیه در تصاویر برای کشف رمزها توضیح داده می شوند . فصل چهارم با توضیح استفاده از شبکه عصبی برای تعیین کد رنگهای بدست آمده در ادامه به حل مسئله تطابق می پردازد و در نهایت یک بازسازی سه بعدی اولیه از جسم ارائه می دهد . در نهایت در فصل پنجم به جمع بندی فصول گذشته پرداخته شده و پیشنهاداتی برای ادامه کار داده خواهند شد . در صفحه بعدی فلوچارتی از مراحل کلی کار آورده شده که به طور کلی نمایانگر مراحل کاری می باشد .

---

جهت دریافت فایل بینایی سه بعدی با استفاده از نور ساختار یافته با الگوی رنگی لطفا آن را خریداری نمایید

بینایی سه بعدی با استفاده از نور ساختار یافته با الگوی رنگیطرح توجیهی بینایی سه بعدی با استفاده از نور ساختار یافته با الگوی رنگیدانلود بینایی سه بعدی با استفاده از نور ساختار یافته با الگوی رنگیبرقبینایی سه بعدیروشهای مختلف کدینگ الگوتکنیک نور ساختار یافتهسیستم مجتمع تصویر بردارینور ساختار یافته با الگوی رنگیدانلود طرح توجیه

ساخت داربست های مهندسی بافت به روش Gas Foaming

در مهندسی بافت، سلول ها بر روی یک بستر از جنس پلیمر زیست تخریب پذیر بسیار متخلخل استقرار یافته، رشد و تکثیر می یابند روند رشد این سلول ها در جهت بازسازی بافت در سه بعد است یکی از اساسی ترین قسمت های مهندسی بافت، داربست های زیست تخریب پذیر هستند که تحت نام Scaffold شناخته می شوند

دسته بندی	برق ، الکترونیک و مخابرات
بازدید ها	3
فرمت فایل	doc
حجم فایل	189 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	221

فروشنده فایل

کد کاربری 2106

تمام فایل ها

ساخت داربست های مهندسی بافت به روش Gas Foaming

عنوان	صفحه
× پیشگفتار	1
× نتایج قانونمند و استاندارد شده	5
× گزینش و جداسازی سلول	35
× تولید داربست‏های پلیمری: قالب گیری حلال	72
× تولید داربست‏های پلیمری: لایه سازی غشاء	84
× تولید داربست‏های پلیمری: انجماد - خشک سازی	106
× تولید داربست‏های پلیمری: اشکال کامپوزیت پلیمر- سرامیک	121
× تولید داربست‏های پلیمری: جداسازی فاز	142
× تولید داربست‏های پلیمری: پلیمریزاسیون (بسپارش)	162
× تولید داربست‏های پلیمری: پردازش اسفنج گازی	176
× بر هم کنش‏های سلولی سطح مصنوعی: بیومواد خود مجتمع	192
× بر هم کنش‏های سلولی سطح مصنوعی: چسبندگی سلول هدف	216

پیش گفتار

یکی از معضلات بزرگی که علم پزشکی از دیرباز با آن درگیر بوده است، ارائه درمانی قطعی برای بازسازی بافت های از کار افتاده و یا معیوب است. متداول ترین شیوه در درمان این نوع بافت ها، روش سنتی پیوند است که خود مشکلات عدیده ای را به دنبال دارد. از جمله این مشکلات می توان به کمبود عضو اهدائی، هزینه بالا و اثرات جانبی حاصل از پیوند بافت بیگانه Allograft)) که مهمترین آنها همان پس زنی بافت توسط بدن پذیرنده است اشاره کرد. این محدودیت ها دانشمندان را بر آن داشت تا راه حلی مناسب برای این معضل بیابند.

مهندسی بافت با عمر حدوده 1 ساله خود روشی نوید بخش در تولید گزینه های بیولوژیکی برای کاشتنی ها (Implants) و پروتزها ارائه کرده و وعده بزرگ تهیه اندام های کاملاً عملیاتی برای رفع مشکل کمبود عضو اهدائی را می دهد. اهداف مهندسی بافت فراهم سازی اندام های کارآمد یا جایگزین های قسمتی از بافت برای بیمارانی با ضعف یا از کارافتادگی اندام و یا بیماری های حاد است که این امر با استفاده از روش‌های درمانی متنوع اندام مصنوعی- زیستی تحقق می یابد. بنا به تعریف، مهندسی بافت رشته ای است که از ترکیب علم بیولوژی مواد و علم مهندسی یا به عبارتی Biotech جهت بیان ارتباطات ساختاری بافت های فیزیولوژیکی و طبیعی پستانداران در راستای توسعه روش های نوین ترمیم بافت و جایگزین سازی بافت، توسعه یافته است. مهندسی بافت شامل مباحثی نظیر ترکیبات نوین سلول ها، بیومواد غیرسلولی، داروها، فرآورده های ژنی یا ژن هایی می باشد که قابل طراحی، تشخیص و ساخت بوده و امکان رهایش آنها به طور همزمان یا ترتیبی به عنوان عامل های درمانی میسر باشد. اگرچه داروها یا بیومواد غیر سلولی به مواد بسیاری اطلاق می گردد اما درمان های منهدسی بافت در واقع منحصر به فرد هستند.

داربست مهندسی بافت

در مهندسی بافت، سلول ها بر روی یک بستر از جنس پلیمر زیست تخریب پذیر بسیار متخلخل استقرار یافته، رشد و تکثیر می یابند. روند رشد این سلول ها در جهت بازسازی بافت در سه بعد است. یکی از اساسی ترین قسمت های مهندسی بافت، داربست های زیست تخریب پذیر هستند که تحت نام Scaffold شناخته می شوند. این داربست ها در حقیقت بستری متخلخل با ساختاری شبیه به ماتریس برون سلولی بافت (ECM) هستند که رشد سلول را به سمت تشکیل بافت مورد نظر جهت می دهند. از آنجا کلیه سلول های بدن به غیر از سلول های سیستم خون رسانی و بافت های جنینی خاص بر روی ECM رشد می کنند، ایجاد یک بستر مصنوعی در محیط in vitro بسیار اهمیت دارد. با رشد سلول ها بر روی داربست، داربست تخریب می شود. جنس این داربست ها پلیمر و در بعضی موارد کامپوزیت پلیمر- سرامیک است. پلیمر های متداول مورد استفاده در مهندسی بافت در جدول 1 آورده شده است.

پر استفاده ترین پلیمر ها در مهندسی بافت پلیمرهای خانواده پلی- هیدروکسی اسید شامل PGA , PLA و PLGA هستند که به طور گسترده به عنوان داربست مورد استفاده قرار می گیرند. داربست های کامپوزیت پلیمر-سرامیک در موارد ارتوپدی استفاده شده و از مهمترین سرامیک های به کار رفته در آنها می توان به تری کلسیم فسفات، تتراکلسیم فسفات و هیدورکسی آپاتیت اشاره کرد. علت به کارگیری سرامیک ها در داربست، افزایش استحکام پلیمر، چسبندگی به استخوان و قابلیت تحرک رشد درون استخوان است. بهینه ترین کامپوزیت در این مورد ترکیب PLGA و هیدروکسی آپاتیت شناخته می شود.

مکانیزم تخریب PGA , PLA و کوپلیمر های آنها بر اساس هیدرولیز تصادفی باندهای استری زنجیره پلیمری است. محصول نهایی این تخریب آب و است که به آسانی از بدن دفع می شوند. یک داربست ایده آل باید دارای تخلخل مناسب برای انتشار مواد غذایی بوده و امکان پاکسازی مواد زائد را داشته و دارای پایداری مکانیکی مناسبی جهت تثبیت و انتقال بار باشد. علاوه بر این، شیمی سطح ماده باید چسبندگی سلول و علامت دهی داخل سلولی (intracellular signaling) را به نحوی ارتقاء دهد که سلول ها فنوتیپ طبیعی خودشان را بروز دهند. برای رشد سریع سلول، داربست باید دارای میکروساختار بهینه باشد، فاکتورهای مهم یک داربست عبارتند از اندازه خلل و فرج، شکل و مساحت ویژه سطح. خلل و فرج موجود در داربست در حقیقت مسیرهای غذارسانی سلول ها و دفع پسماندهای سلولی هستند. برای مثال خلل و فرج بهینه برای رشد سلولهای فیبروبلاست درون رست ، خلل و فرج مناسب برای بازسازی پوست یک پستاندار بالغ 30-350 , 20-125 برای بازسازی استخوان است. بنابراین هدف اصلی در ساخت داربست، کنترل دقیق اندازه خلل و فرج و تخلخل است. مورد دیگر نحوه ایجاد چسبندگی مناسب سلول به سطح داربست است که در این مورد هم شیوه های متفاوتی به کار برده می شود، یکی از ساده ترین شیوه ها به کارگیری رشته های کوچک پپتیدی در پروتئین های ECM است که به عنوان واسطه مسئولیت چسبندگی سلول به بیومواد را بر عهده دارند. اجزاء گوناگون سرم قابل حل (پروتئین ها، پپتیدها) و رشته RGD برای تسهیل چسبندگی سلول شناخته شده اند.

روش های ساخت داربست

از آنجا که ECM بافت های مختلف باهم تفاوت دارد، داربست های مصنوعی به کار رفته برای هر بافت نیز با هم فرق می‌کند. تهیه داربست هایی با ماتریس های مختلف نیازمند به کارگیری روش های ساخت متفاوتی است که هر یک شیوه و کاربرد منحصر به خود را دارد. از جمله این روش ها می توان به
Melt Casting , Freeze Drying , Membrane Lamination , Solvent Casting

Gas Foaming , Polymerization, Phase Separation

اشاره کرد. شکل داربست یا به عبارتی Morphology آن باید دقیقاً شبیه بافت معیوب باشد. برای شبیه سازی شکل داربست با قسمت ناقص اندام (defect) از شیوه های کامپیوتری همانند CAD استفاده می شود. داربست پردازش شده بر اساس این الگو مورفولوژی دقیقی از ناحیه معیوب بافت خواهد داشت.

در ذیل خلاصه ای از روش های مهم ساخت داربست آمده است.

قالب گیری حلال (Solvent Casting)‍: قالب گیری حلال یک روش ساده برای تولید داربست مهندسی بافت است. در این روش پلیمر در یک حلال مناسب حل شده و در قالب ریخته می شود. سپس حلال حذف گردیده و حالت پلیمر را در شکل مورد نظر حفظ می‌کند. این شیوه به شکل های قابل حصول محدود می شود. غالباً تنها طرح های قابل شکل‌گیری در این روش صفحات صاف و لوله ها هستند. البته با قراردادن صفحات صاف روی هم نیز می توان به اشکال پیچیده تر دست یافت. در این شیوه می توان با شستن ذراتی مانند کریستال های نمک کاشته شده درون پلیمر که Progen خوانده می شود، داربست را به صورت متخلخل درآورد. مزیت اصلی قالب گیری حلال سادگی ساخت بدون احتیاج به تجهیزات خاص است. همچنین از آنجا که عمل ساخت در دمای اتاق انجام می گیرد نرخ تخریب پلیمر زیست تخریب پذیر به روش قالب گیری حلال کمتر از فیلم های قالب گرفته شده از طریق تراکم خواهد بود. عیب اصلی قالب گیری حلال باقی ماندن احتمالی حلال سمی درون پلیمر است. برای رفع این عیب باید به پلیمر اجازه داد تا کاملاً خشک شده و سپس با استفاده از خلاء حلال باقی مانده را خارج نمود. عیب دیگر این روش احتمال تغییر یافتن ماهیت پروتئین و دیگر مولکول های موجود در پلیمر به واسطه استفاده از حلال است. (شکل 2)

لایه سازی غشاء (Membrane Lamination): لایه سازی غشاء روش های درمانی از طریق سلول های کپسوله شده برای رهایش گسترده ای از محصولات به دست آمده از مولکول های کوچک (برای مثال، دوپامین، انکفالین ها) تا محصولاتی با ژن های بسیار بزرگ (مانند فاکتورهای رشد، ایمیونوگلوبولین ها) را در بر می گیرد. رهایش مواد فعال در مناطق خاصی از بدن به طور سنتی توسط کپسول های پلیمری تخریب پذیر و غیر تخریب پذیر که حاوی یک یا چند دارو هستند احاطه شده است. در این حوزه مواد در حین ساخت با یک ماتریس پلیمری ترکیب شده و سپس بعد از مدت زمانی مشخص از میان ماده (diffusion) و یا در خلال تخریب ماده (erusion) آزاد می شوند. در این جا کنترل مناسب کنتیک های آزاد شده از اهمیت خاصی برخوردار است. یک مثال در این مورد کنتیک های رها شده مرتبه صفر به دست آمده از میله های کوپلیمر استات اتیلن- ونیل (EVAc) به کار رفته در رهایش عامل های شیمی درمانی در مغز است. در طول دو دهه اخیر محققان تلاش کرده اند که مواد را از ناقل های رهایش هیبریدی زیست مصنوعی (bioartificial) که شامل لایه های غشا بر سطح اجزاء سلولی کپسوله شده که درون غشا هستند آزاد کنند. کاربرد و هدف اصلی سلول های کپسوله شده، درمان دردهای مزمن بیماری پارکینسون و دیابت نوع I، همچنین ناتوانی های دیگر ناشی از افت ترشح عملکرد سلول است که با کاشت اندام یا درمان های دارویی به طور کامل قابل مداوا نیستند. کپسوله کردن بافت عموما به دو شکل انجام می گیرد: لایه بندی غشا میکروکپسوله و ماکرو متخلخل در میکرو کپسوله سازی یک یا چند سلول با پراکندگی‌های کروی فراوان (با قطر 100-300 nm) کپسوله می شوند. در ماکرو کپسوله سازی تعداد زیادی از سلول ها یا توده های سلولی در یک یا چند کپسول نسبتاً بزرگ کاشته می شوند. مزیت روش دوم، پایداری شیمیایی و مکانیکی و سادگی بازیافت در صورت نیاز است. اولین دستگاهی که به این روش تأئیدیه ایالت متحده را کسب کرده است دستگاهی به نام کبدیار (Liver assist)

انجماد- خشک سازی (Freeze- Drying): این شیوه برای تولید داربست های PLG بسیار متخلخل با مزیت قابلیت تلفیق رشد پایه پروتئینی و فاکتورهای تفاضلی در زمان پردازش، معرفی شده است. این شیوه قادر به ایجاد داربست هایی با تخلخل بیشتر از 90% و کنترل خلاء و فرج هایی به اندازه 20- 200 است. این روش پردازش شامل ایجاد یک امولسیون از طریق هموژنیزه کردن محلول پلیمر- حلال و آب، سرد کردن سریع امولسیون جهت حفظ ساختار حالت مایع و حذف حلال و آب در اثر انجماد و خشک سازی است. (شکل 3)

در این فرایند، در ابتدا دو محلول مخلوط شدنی فاز آب و یک فاز آلی را تشکیل می دهند. فاز آلی توسط حل شدن PLG با ویسکوزیته ذاتی ویژه در MC ایجاد می شود. فاکتورهای زیست فعال و عوامل فعال را می توان در این فاز حل کرد. فاز آب از آب فوق خالص به همراه آب یا بدون افزودنی های حل شدنی مختلف مانند فاکتورهای زیست فعال هیدروفیل تشکیل شده است. سپس فاز آلی و آب در یک لوله آزمایش شیشه ای که 40% حجم آن آب است به هم اضافه شده و دو لایه نامخلوط را شکل می‌دهند. این لایه های نامخلوط به وسیله یک همگن ساز دستی که در سرعت های مختلف نتظیم می شود همگن شده و در یک قالب مناسب (برای مثال، شیشه یا مس) ریخته می شود سپس با گذاشتن سریع قالب بر روی بلوک مس در کنار نیتروژن مایع با دمای (~ -196⁰C) سرد می شود. نمونه های فوق در یک دستگاه انجماد- خشک سازی سفارشی 20 motorr و دمای آغازین –110⁰C منجمد و خشک می شوند. بعد از اینکه دمای داخل امولسیون برای یک ساعت در –110⁰C به تعادل رسید، دستگاه تراکم ساز خاموش شده و دستگاه متراکم ساز و امولسیون به آرامی در طی 12h تا دمای اطاق گرم می شوند. نمونه های به دست آمده در یک دستگاه خشک ساز خلا در دمای اتاق برای ذخیره سازی و حذف بیشتر هر گونه حلال باقیمانده قرارداده می شوند.

جداسازی فاز (Phase Separation): این روش بر اساس جداسازی فاز مایع- جامد در محلول پلیمر در اثر بلورینگی حلال عمل می‌کند. اسفنج به دست آمده در اثر فرآیند جداسازی فاز مایع- جامد دارای مورفولوژی لوله ای شکل ناهمگون با یک ساختار نردبانی شکل داخلی است. اسفنج فوق با شبکه ای از خلل و فرج های پیوسته توسط القای گرمایی جداسازی فاز مایع- مایع ایجاد می شود. ماتریس رشته ای مصنوعی با فیبرهایی با قطری به مقیاس نانومتر توسط فرآیند ژل سازی به وسیله القای گرمایی تهیه می شوند. ماتریس های نانو رشته ای با ساختار ماکرومتخلخل به وسیله ترکیب روش پالایش پروژن و فرآیند ژل سازی به وسیله القای گرمایی به دست می آیند. اسفنج های متخلخل پلیمرهای زیست تخریب پذیر و آپاتیت های استخوانی معدنی شکل توسط فرآیند جداسازی فاز مایع- جامد و فرآیند زیست تقلیدی تهیه می شوند. جداسازی فاز محلول پلیمر را می توان به چندین روش ایجاد کرد، که شامل جداسازی از طریق غیر حلال، جداسازی فاز از طریق شیمیایی و جداسازی فاز از طریق گرمایی (TIPS) می شود. در فرایندTIPS که یک روش نسبتاً جدید برای تهیه غشاهای متخلخل است، دمای محلول پلیمر کاهش یافته و جداسازی فاز رخ می دهد که فاز اول آن غنی از پلیمر و فاز دوم فقیر از پلیمر است. بعد از خارج سازی حلال از طریق عصاره گیری، تبخیر یا تصعید، پلیمر موجود در فاز غنی از پلیمر به شکل اسکلت سخت شده و فضاهای اشغال شده توسط حلال در فاز عاری از پلیمر به صورت خلل و فرج اسفنج پلیمر در می آیند. غشاهای به دست آمده از این فرایند معمولاً دارای خلل و فرجی با قطر چندین میکرومتر بوده و معمولاً برای داربست های مهندسی بافت مناسب نیستند. (شکل 4)

بسپارش (Ploymerization): داربست های به دست آمده از طریق روش بسپارش کاندیدهای خوبی برای مهندسی بافت به شمار رفته و به دلیل سهولت ساخت نسبت به روش های دیگر ساخت داربست ارجحیت دارند. با وجودیکه پلیمرهای متخلخلی را می توان به این روش بسپارش کرد اما تعداد کمی از آنها منجر به داربست های متخلخل می شوند. در این روش ترکیب منومر در حضور حلالی که منومر در آن قابل حل ولی پلیمر غیر قابل حل است، درون قالب بسپارش می شود. گذار حلالیت در خلال بسپارش منجر به دو فاز می گردد، ساختار زیستی پیوسته پلیمر و حلال. بدین ترتیب داربست تولیده شده در نتیجه بسپارش برای ایجاد خلل و فرج های درهم نیازی به پالایش پروژن ندارند. اسفنج ها یا داربست های PHEMA ساخته شده به این روش دارای قابلیت دخول سلول بوده و حلال مازاد آنها معمولاً آب است. اسفنج های PHEMA به منظور افزایش حجم پستان و جایگزینی غضروف بینی نگهدارنده بین بافت قرنیه و هسته مرکزی و جایگزین بافت های نرم به کار برده می شوند. یکی از معایب این اسفنج‌ها، آهکی شدن آنها پس از مرور زمان است. این اسفنج ها قابلیت تحمل اتوکلاو را داشته و به سادگی به اشکال مختلف تغییر فرم می دهند.

اسفنج سازی گازی (Gas Foaming): روش اسفنج سازی گازی به دلیل قابلیت تخلخل پذیری بالا بدون به کارگیری دمای بالا یا حلال آلی حائز اهمیت است. با حذف دمای بالا و حلال آلی می توان مولکول های زیست فعال بزرگ شامل فاکتورهای رشد را با حفظ فعالیت زیستی در پلیمر مجتمع ساخت. پلیمری که در این روش پردازش می شود PLGA است. در این روش گرانول های PLGA و پروژن که معمولاً کلرید سدیم است در یک کانتینر با فشار بالا (در حدود 5.5 Mpa) با CO₂به مدت 24h به تعادل می رسند. در این مدت گاز CO₂ در پلیمر که اکنون در تعادل ترمودینامیکی به حالت سیال در آمده است حل می شود. سپس فشار را به سرعت کاهش می دهند. افت سریع فشار سبب به هم خوردن تعادل ترمودینامیکی و در نتیجه تشکیل هسته حباب های CO₂ در پلیمر می گردد. پلیمر که پس ازکاهش فشار تمایل به رسیدن به حالت جامد دارد به شکل اسفنج منبسط میشود. ذرات پلیمری منفرد در اطراف ذرات پروژن منبسط شده و پس از پالایش پروژن فوق یک داربست بسیار متخلخل با خلل و فرج های باز کنترل شده به دست می آید. از جمله مزایای این روش کنترل اندازه خلل و فرج و قابلیت ایجاد داربست های بزرگ، عدم استفاده از حلال آلی و دمای بالا را می توان نام برد. (شکل 5)

شکل 6، طرح بسیار ساده ای از فرآیند مهندسی بافت را نمایش می دهد. در ابتدایی ترین مرحله این نمودار، بافت از طریق biopsy خارج می گردد. بافت فوق می‏تواند Autograft (بافت خود فرد) یا Allograft (بافت فرد دیگر) یا Xenograft (بافت گونه دیگر) باشد. بافت به دست آمده در این مرحله همانند بانک خون وارد قرنطینه شده و از جنبه‏های مختلف بیماری زایی مانند وجود ویروس HIV یا هپاتیت C,B، و تغییرات بردارهای ژنی مورد بررسی قرار می گیرند. بافت ها تا زمان تعیین ایمنی نهایی در قرنطینه و شرایط سرد نگهداری می شوند.

مرحله بعد شامل تست های ایمنی است که شامل آزمون بافت از نظر Sterility در محیط تیوگلیکولات یا مواد تصویب شده دیگر،تعیین سمیت توسط آزمایش LAL و تست میکوپلاسما توسط کشت مستقیم در محیط Sentry Cell Culture می‌شود.

پس از مراحل فوق پردازش بافت که شامل دو قسمت گزینش و جداسازی سلول از بافت است شروع می گردد. در مرحله جداسازی، سلول‏ها از طرق مختلف از بافت جدا می‏شوند. این طرق شامل روش‏های برون کاشت، آنزیمی، مکانیکی، تجزیه شیمیایی، تزریقی و ترکیبی می‌شود. گزینش سلولی بر اساس خاصیت منحصر به فردی که یک سلول را از دیگری متمایز می کند مانند چگالی، اندازه، نشانه گذاری، گذرگاههای منحصر به فرد متابولیکی و احتیاجات غذایی صورت می گیرد.

سلولهای بدست آمده بر روی داربست کاشته شده و در محیط کشت سلولی که شامل مخلوطی از مواد غذایی ضروری (نمک‏ها، آمینو اسیدها، ویتامین‏ها، کربوهیدرات‏ها، اسیدهای چرب)، بافرها (تثبیت کننده‏ها) و عناصر ردیابی بصورت مکمل فاکتورهای میتوژنیک مشتق شده از حیوان، هورمون‏های مصنوعی و فاکتورهای رشد می باشد قرار می گیرد. انواع خاصی از سلولهای برای تکثیر نیازمند هم کشتی با سلولهای feeder هستند.

سلولها برای مدتی معین بر روی داربست کشت یافته و سپس در محل آناتومیکی مورد نظر Transplant می شوند.

ساخت داربست های مهندسی بافت به روش Gas Foamingطرح توجیهی ساخت داربست های مهندسی بافت به روش Gas Foamingدانلود ساخت داربست های مهندسی بافت به روش Gas Foamingداربست مهندسی بافتبرققالب گیری حلالداربست های مهندسی بافتدانلود طرح توجیهیپروژه دانشجوییدانلود پژوهشدانلود تحقیقپایان نامهدانلود پروژه

صندلی چرخدار الکتریکی

صندلی چرخدار الکتریکی وسیله مناسبی برای کمک به افرادی است که از ناتواناییهای حاد حرکتی رنج می برند و به آنها تا حد زیادی استقلال می دهد در این پروژه یک صندلی چرخدار با نیروی رانش الکتریکی که کاربر توسط جوی استیک آنرا هدایت می کند، ساخته شد با بررسی های مختلف خواهیم دید که موتور مناسب برای این منظور، موتور DC مغناطیس دائم است که به منظور استفاده در

دسته بندی	بانک اطلاعات
بازدید ها	2
فرمت فایل	doc
حجم فایل	234 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	143

فروشنده فایل

کد کاربری 2106

تمام فایل ها

صندلی چرخدار الکتریکی

چکیده

صندلی چرخدار الکتریکی وسیله مناسبی برای کمک به افرادی است که از ناتواناییهای حاد حرکتی رنج می برند و به آنها تا حد زیادی استقلال می دهد. در این پروژه یک صندلی چرخدار با نیروی رانش الکتریکی که کاربر توسط جوی استیک آنرا هدایت می کند، ساخته شد. با بررسی های مختلف خواهیم دید که موتور مناسب برای این منظور، موتور DC مغناطیس دائم است که به منظور استفاده در صندلی چرخدار الکتریکی طراحی شده است. منبع انرژی دو عدد باتری سرب- اسید 12 V, 60 Ah انتخاب شد و مدار تحریک موتور برشگر PWM می باشد که در آن عمل برشگری توسط ماسفت انجام می گیرد. برای کنترل سیستم ابتدا پایداری دینامیک ثابت آنرا با استفاده از ماتریسهای تبدیل دوران، در حالت کلی بررسی کرده و سپس یک مدار خطی از مجموعه را در نظر گرفتن پارامترهای شخص راننده ارائه کردیم. با وجود همه ساده سازیهای ممکن خواهیم دید که مدل به دست آمده از پیچیدگی زیادی برخوردار است و برای کنترل حلقه بسته آن باید از روشهای پیشرفته کنترل وفقی مبتنی بر شبکه های عصبی و منطق فازی استفاده کرد. در صورت عدم استفاده از کنترل حلقه، بسته، هدایت صندلی در محیطهایی با موانع زیاد، با دشواری همراه خواهد بود.

فهرست مطالب

عنوان	صفحه
فصل اول- مقدمه
فصل دوم- بررسی صندلی چرخدار
مقدمه
1-2- اجزاء صندلی چرخدار
1-1-2- سیستم رانش
3-1-2- چرخها
4-1-2- اسکلت بندی
2-2- انواع صندلی چرخدار
3-2- ابعاد استاندارد صندلی چرخدار
4-2-پارامترهای مهم در انتخاب صندلی چرخدار
5-2-نکات مهم در انتخاب صندلی چرخدار
6-2-مشخصات صندلی چرخدار الکتریکی
1-6-2-روشهای هدایت صندلی چرخدار الکتریکی
2-6-2-روشهای هدایت صندلی چرخدار الکتریکی
7-2-موارد استفاده از صندلی چرخدار
8-2-موارد عدم استفاده از صندلی چرخدار
خلاصه
فصل سوم- انتخاب ادوات مورد نیاز
مقدمه
1-3-صندلی چرخدار
2-3- موتور الکتریکی
1-2-3-باتریک نیکل- کادمیوم
2-3-3- باتری سرب- اسید
4-3- مدار کنترل سرعت
5-3- انتخاب المال سوئیچ
6-3- انتخاب وسیله هدایت
خلاصه
فصل چهارم- طراحی کنترل کننده
مقدمه
1-4- پروتکل هدایت صندلی بر اساس حرکت صندلی چرخدار
2-4- رابطه بین سرعت خط
3-4- بررسی دینامیک ثابت صندلی چرخدار
4-4- بررسی کنترل حلقه بسته
4-5- روشهای کنترل صندلی چرخدار الکتریکی
1-5-4- کنترل کننده های قابل تنظیم
2-5-4- کنترل با سنسورها یا همکار
3-5-4- کنترل تحمل پذیر خطا
6-4- سازگاری الکترومغناطیسی
فصل پنچم
مقدمه
روشهای ساخت مدار
1-5-پیاده سازی به روش آنالوگ
1-1-5- کنترل کننده PWM
2-1-5- محاسبه جریان گیت ماسفت
3-1-5- انتخاب فرکانس برشگری
4-1-5- استخراج پارامترهای موتور ANCN7152
5-1-5- ساختن ولتاژ منفی از ولتاژ مثبت
2-5- پیاده سازی به روش دیجیتال
1-2-5- روشهای سنجش شارژ باتری
2-2-5- ساخت منبع تغذیه منفی
خلاصه
فصل ششم- نتایج آزمایشات
فصل هفتم- نتیجه گیری و پیشنهاداتی برای ادامه کار
مراجع
ضمیمه (1)- نرم افزار هدایت صندلی چرخدار
ضمیمه (2)- برنامه ثبت و تحلیل داده ها برای تعیین
ضمیمه (3)- گاتالوگ موتور ANCN7152
ضمیمه (4)- گاتالوگهای 8951 و TL494

فهرست شکلها

شکل	صفحه
شکل (2-1): نمودار ابعاد اساسی صندلی چرخدار
شکل (1-3): تصاویر تقربی صندلی چرخدار از زوایای مختلف
شکل (2-3): نمای چرخ عقب و متعلقات آن
شکل (3-3) نیروهای وارد شده به محور چرخ
شکل (4-3): نیروهای وارد شده به صندلی چرخدار در سطح شیبدار
شکل (5-3): برشگر کاهنده با بار اهمی
شکل (6-3): تقسیم بندی برشگرها
شکل (7-3): برشگر کلاس B
شکل (8-3): برشگر کلاس C
شکل (9-3): برشگر کلاس D
شکل (10-3): برشگر کلاس E
شکل (11-3): کنترل دو جهته دور موتور DC با رله SPDT
شکل (12-3): نمای مداری GTO
شکل (13-3): نمای مداری ماسفت کانال N
شکل (14-3): نمای مداری IGBT
شکل (1-4): چرخهای صندلی عقب صندلی چرخدار
شکل (2-4): نیروهای وارد شده به مرکز جرم
شکل (3-4): دستگاه مختصات صندلی چرخدار
شکل (4-4): دیاگرام بلوکی سیستم صندلی چرخدار الکتریکی با کنترل انسان
شکل (5-4): سینماتیک صندلی چرخدار
شکل (6-4): دیاگرام بلوکی دیاگرام بلوکی کامل شده شکل (4-4)
شکل (1-5): جمع کننده و تفریق کننده آنالوگ
شکل (2-5): پیاده سازی تابع قدر مطلق با پل دیودی
شکل (3-5): یکسوساز نیم موج ایده آل
شکل (4-5): یکسوساز تمام موج ایده آل
شکل (5-5): نحوه تضعیف سیگنال خروجی جمع کننده
شکل (6-5): نحوه تضعیف سیگنال خروجی تفریق کننده
شکل (7-5): نحوه بافر کردن خروجی جوی استیک
شکل (8-5): تراشه TL494
شکل (9-5): جریانهای کشیده شده توسط گیت هنگام روشن شدن
شکل (10-5): روشن شدن ماسفت با مقاومت
شکل (11-5): روشن شدن ماسفت با مقاومت ترانزیستور
شکل (12-5): مدار تحریک ماسفت
شکل (13-5): ولتاژ و جریان سوئیچ در حال روشن شدن
شکل (14-5): روشن پاسخ پله برای استخراج
شکل (15-5): اعمال ولتاژ پله به موتور
شکل (16-5): پاسخ پله به موتور
شکل (17-5): مدار معادل الکتریکی برای موتور DC
شکل (18-5): پاسخ فرکانس جریان آرمیچر و سرعت موتور
شکل (19-5): تنظیم دوره کار توسط TL494
شکل (20-5): ساخت منبع تغذیه منفی
شکل (21-5): شکل موجهای رگولاتور باک- بوست
شکل‌ (22-5): تنظیم فرکانس و دوره کار توسط IC 555
شکل (23-5): نمای شماتیک مدار دیجیتال
شکل (24-5): نمودار گردشی برنامه نرم افزاری
شکل (25-5): تبدیل ولتاژ به جریان
شکل (26-5):ساخت منبع تغذیه منفی در مدار دیجیتال

فهرست جداول

جدول	صفحه
جدول (1-2): ابعاد استاندارد صندلی چرخدار

فصل اول

مقدمه

معلولیت دگرگونیهایی از نظر آناتومی و فیزیولوژی در بدن فرد ایجاد می کند که در یک مقطع شخص بیمار محسوب می شود ولی بعد از درمان، علی رعم داشتن ضایعه، باید تا حد امکان زندگی طبیعی داشته باشد. وسایل کمکی در این بین نقش مهمی دارند. از جمله این وسایل کمکی، صندلی چرخدار است که در صورت استفاده و تجویز درست، وسیله مناسبی برای دادن کمکهای حرکتی به افراد معلولیت دار بوده و به آنها در انجام امور شخص تا حد زیادی استقلال می دهد. صندلی چرخدار دارای انواع و اقسام مختلفی است که بسته به نوع و میزان معلولیت فرد و شرایط دیگر تجویز می شود. [1]. صندلی های چرخدار در یک سیستم تقسیم بندی به دو گروه که در یکی نیروی محرکه توسط انسان و در دیگری از طریق یک موتور سوختی یا الکتریکی تأمین می گردد. هدف در این پروژه طراحی و ساخت صندلی چرخدار الکتریکی می باشد. صندلی چرخدار الکتریکی نخستین بار در اوایل قرن بیستم اختراع شد [2]. اما به دلیل مشکلاتی که وجود داشت مصرف عمومی پیدا نکرد. در دهه 1940 استفاده از باتری اتومبیل و موتورهای استارتر، امکان ساخت صندلیهای ساده تری را فراهم کرد. البته سیستم های اولیه فقط با یک سرعت حرکت می کردند. کمی بعد با استفاده از روشهای مکانیکی مثل کلاچ، امکان کنترل سرعت برای صندلیها ایجاد شد. از دهه 1960 به بعد استفاده از ترانزیستور دو قطبی[1] دو طراحی کنترل کننده های سرعت ایمنی صندلیها بسیار بالا رفت. در حال حاضر از ماسفت قدرت [2] برای کنترل سرعت موتورهای DC در صندلی چرخدار الکتریکی استفاده می شود. علی رغم سابقه زیاد صندلی چرخدار الکتریکی در دنیا، این وسیله تاکنون در ایران ساخته نشده است. هدف پروژه آغاز گاهی در این مسیر می باشد. البته وسیله ای که ساخته شد در ظاهر یک صندلی چرخدار الکتریکی نیست ولی با توجه به مطالعات و بررسی های انجام شده، می توان در زمانی کوتاه روشهای به کار رفته در این پروژه را برای ساخت صندلی چرخدار الکتریکی عملی به کار برد. در فصل دوم توضیحاتی کلی در مورد صندلی چرخدار و مشخصات آن از نظر ابعاد، استحکام و غیره آورده شده است. در تجویز صندلی چرخدار نکات متعددی باید در نظر گرفته شود که وزن، ابعاد صندلی و چرخها از آن جمله است. صندلی چرخدار از چند جزء اصلی تشکیل شده است که شامل سیستم نگهدارنده بدن، سیستم رانش، چرخها و اسکلت بدنه می باشد [14]. در این فصل در مورد مشخصات صندلیهای چرخدار الکتریکی و نکاتی که در طراحی آنها باید مد نظر قرار داد، توضیح داده شده است. از جمله این نکات مهم حداکثر سرعت، شیب مسیر، نحوه اتصال موتور و باتریها به صندلی و منبع تغذیه است. صندلی چرخدار الکتریکی را می توان با روشهای دستی و در صورتی که ممکن نباشد با روشهای غیر دستی کنترل نمود. از روشهای کنترل غیر دستی می توان کنترل چانه کنترل زبان لبها یا دندان، کنترل بر اساس دمیدن و مکیدن کنترل صوتی نام برد.

فصل سوم در مورد انتخاب ادوات مورد نیاز می باشد. خود صندلی چرخدار مهمترین قسمت است. به دلایل مختلف به جای صندلی چرخدار استاندارد مدلی از آن ساخته شد. این مدل شامل یک صفحه فلزی است که در زیر آن چهار چرخ نصب شده است. دو چرخ عقب آن نقش انتقال نیرو و هدایت کننده را دارند و دو چرخ جلو هرزگرد هستند. جزئیات مربوط به انتخاب قسمتهای مکانیکی شامل بلبرینگ[3]. چرخها و نحوه انتقال نیرو از موتور به چرخها و غیره کاملاً توضیح داده شده است. بعد از قسمتهای مکانیکی، نوبت به انتخاب موتور الکلتریکی می رسد. در این زمینه بررسی های متعددی انجام گرفت و در نهایت موتور DC خاص صندلی چرخدار برای این منظور انتخاب گردید. این موتور در حجم کم توان بالایی دارد و در طراحی آن حجم و وزن از مهمترین پارامترها بوده اند. جعبه دنده[4] نصب شده بر روی موتور سرعت آن را تا حد مورد نیاز کاهش داده و به حدود 500 دور در دقیقه رسانیده است. با محاسبه توان مورد نیاز برای حرکت صندلی با سرعت m/s3 و وزن Kg150 خواهیم دید که توان یک موتور به این منظور کافی نبوده و ناچاریم که از دو موتور استفاده کنیم که علاوه بر داشتن توان کافی، مزایای دیگری نیز خواهد داشت. موتور یک مبدل انرژی الکتریکی به مکانیکی است ؛ بنابراین باید منبع انرژی الکتریکی همراه موتور باشد. با این توضیح مشخص است که باید از باتری به این عنوان استفاده کنیم. در این فصل، باتریهای قابل شارژ مجدد مانند نیکل- کادمیوم و سرب- اسید بررسی کنیم. در این فصل باتریهای قابل شارژ مجدد آنها و همچنین محافظتهای مورد نیاز، توضیح داده شده است. قسمت بعدی مدار تحریک است که با کنترل کاربر، انرژی را از باتری گرفته و به موتور منقل می کند. از آنجا که موتور از نوع DC بود و منبع تغذیه نیز DC است. بنابراین مدار تحریک از نوع DC/DC خواهد بود. مبدل [5]DC/DC اصطلاحاً برشگر[6] نامیده می شود. برشگرها با قطع و وصل ولتاژ DC ثابت بر روی بار، متوسط ولتاژ دو سر بار را تغییر می دهند که این عمل باید توسط یک عنصر قدرت انجام گیرد. به این منظور المانهای مختلف بررسی شدند و در نهایت از ماسف قدرت استفاده کردیم. در ادامه انواع مختلف برشگرها بررسی شده و نوع مناسب انتخاب گردیده است. خاصیت مهمی که بعضی از انواع برشگرها دارند این است که وقتی بار ‌آنها موتور DC است هنگام کاهش سرعت و یا توقف کامل می تواند انرژی جنبی ذخیره شده موتور را به منبع DC بازگردانند. به این خاصیت بازیابی انرژی [7] گفته می شود.این عمل باعث افزایش راندمان، مجموعه می گردد. با بررسی این موضوع خواهیم دید که به دلایل مختلف، میزان انرژی تحویل شده به منبع در مقابل پیچیدگی مدار، ناچیز است. بنابراین از انجام این کار صرف نظر خواهد شد. با در نظر گرفتن این فرض که کاربر فردی نیمه فلج و یا کاملاً مفلوج است، برای هدایت صندلی از جوی استیک[8] استفاده کردیم. جوی استیک ازدو مقاومت متغیر تشکیل شده است که مقدار مقاومت یکی از آنها با حرکت جوی استیک در راستای جلو و عقب، از صفر تا حداکثر تغییر می کند و مقاومت دیگر همین عمل را در جهت چپ و راست انجام می دهد. در فص چهارم در مورد تعریف چگونگی حرکت صندلی چرخدار با توجه به حرکت جوی استیک، توضیحاتی آورده شده است.

فصل چهارم در مورد کنترل صندلی چرخدار الکتریکی می باشد. در ابتدا پروتکل حرکت صندلی بر اساس حرکت جوی استیک بیان شده و سپس روابطی که با استفاده از آن می توان سرعت خطی و سرعت زاویه ای صندلی را بر حسب دور موتورها بدست آورد، معرفی شده اند. در ادامه دینامیک ثابت [9] صندلی چرخدار الکتریکی مورد بررسی قرار گرفته است و حداکثر سرعت خطی صندلی چرخدار برای آنکه پایداری آن حول محور x (راستای حرکت) حفظ شود، بدست آمده است. این بررسی در حالت کلی است و با استفاده از ماتریسهای دوران، شیب مسیر در جهت های مختلف را در نظر می گیرد. در ادامه این فصل، با کوچک فرض کردن تغییرات، یک مدل خطی از سیستم صندلی چرخدار الکتریکی با در نظر گرفتن هدایت انسان، ارائه می کنیم. در این سیستم خطی، ورودی، مسیر دلخواه شخص و خروجی، نوسانات مجموعه حول محور x (راستای حرکت) می باشد. همانطور که خواهیم دید این سیستم پیچیدگی زیادی خواهد داشت؛ بنابراین در صندلیهای پیشرفته جدید، کنترل کننده های وفقی [10]که با استفاده از شبکه های عصلی و منطق فازی طراحی می شوند، کاربرد فراوان دارند. در پایان فصل در مورد سازگاری الکترومغناطیسی [11] و استانداردهای مربوط به صندلی چرخدار الکتریکی در این زمینه، توضیحاتی آورده شده است.

در فصل پنجم طراحی قسمتهای مختلف توضیح داده شده است. طراحی مدار برشگر PWM و بخش مهمی از این فصل را تشکیل می دهد. مدار برشگر شامل مولد سیگنال PWM و اعمال ‌آن به ماسفتها می باشد. انتخاب فرکانس برشگری بسیار مهم است چرا که پایین بودن فرکانس، باعث افزایش تلفات در موتور می شود. با استخراج پارامترهای موتور توسط آزمایشهای مختلف و سپس مدل کردن موتور توسط Pspice فرکانس برشگری با دقت مناسب، 25 Hz انتخاب شده است. ماسفت اگرچه در حالت پایدار جریانی از گیت نمی کشد، ولی در هنگام روشن و خاموش شدن سریع، جریان قابل ملاحظه ای باید به گیت تزریق و یا از آن کشیده شود. نحوه طراحی مداری برای تأمین این جریانهای لحظه ای، توضیح داده شده است. مجموعه مدار تحریک را می توان به صورت آنالوگ یا دیجیتال و یا ترکیبی از آنالوگ و دیجیتال پیاده سازی نمود. در قسمت برشگر PWM به علت بالا بودن فرکانس برشگری و در مقابل پایین بودن سرعت میکروکنترلرهای معمولی استفاده از مدار آنالوگ مناسب تر است؛ ولی تشخصی فرمان جوی استیک و تصمیم درمورد سرعت و جهت حرکت هر یک از موتورها را می توان توسط مدارهای آنالوگ و یا دیجیتال طراحی نمود که هر یک از این دو مدار مزایا و معایبی دارند که توضیج داده خواهند شد. برای تولید سیگنال PWM از تراشهTL 949 استفاده شده است. این تراشه در ساخت منابع تغذیه سوئیچنگ کاربرد فراوان دارد. فرکانس سیگنال PWM با یک خازن یک مقاومت تعیین شده و سیکل وظیفه[12] با یک سطح DC تعیین می شود. در مدار دیجیتال میکروکنترولر 8951 که از خانواده 8031 است استفاده کردیم. مزیت 8951 در این است که دارای EEPROM داخلی است و نوشتن و پاک کردن برنامه به سادگی مکان پذیر است و نیازی به اشعه ماورای بنفش دارد. در ادامه در مورد نشان دادن وضعیت شارژ باتری توضیح داده ایم. در انتها مقایسه ای بین مدار دیجیتال و آنالوگ انجام شده است.

فصل دوم

بررسی صندلی چرخدار

مقدمه:

معلولیت دگرگونی هایی از نظر آناتومی و فیزیولوژی در بدن فرد ایجاد می کند که در یک مقطع شخص بیمار محسوب می شود. ولی بعد از درمان فردی است که علیرغم داشتن ضایعه باید زندگی طبیعی داشته باشد. صندلی چرخدار وسیله خوبی برای کمکهای فیزیکی به افراد معلولیت دار می باشد و به آنها در انجام امور شخصی خود تا حد زیادی استقلال می دهد . صندلی چرخدار افزایش کارآیی فرد باعث عارضه یا عوارض احتمالی نشود. به دلیل اشکالات موجود در صندلیهای چرخدار فعلی، استفاده کنندگان دچار عوارض مختلفی می شوند. به عنوان مثال تقریباً نیمی از افرادی ک به طور مداوم از صندلی چرخدار با نیروی رانش خود شخص استفاده می کنند از درد در مفاصل شانه شکایت دارند [10] تحقیقات وسیعی در زمینه طراحی صندلی چرخدار و چگونگی ارتباط آن با کاربر در حال انجام است تا ایمنی تکنولوژی صندلی چرخدار افزایش یابد. [1].

1-اجزاء صندلی چرخدار

یک صندلی چرخدار از چهار جزء اساسی به شرح زیر تشکیل شده است:

1-1- سیستم نگهدارنده بدن

1-2- سیستم رانش

1-3- چرخها

1-4- اسکلت بدنه

1-1-سیستم نگهدارنده بدن:

این سیستم از قسمتهایی تشکیل شده است که یا بدن روی آنها به طور مستقیم تکیه می کند و یا نگهدارنده بدن هستند. مثل تکیه گاه پشت، محل نشستن، تکیه گاه ساعد و دست، تکیه گاه ساق و زیرپایی.

1-2-سیستم رانش:

این سیستم خود از سیستم های محرک، هدایت و ترمز تشکیل می شود.

1-2-1-سیستم محرک:

این سیستم شامل منبع تولید نیرو، وسائل کنترل نیرو، انتقال نیرو و چرخهای رانش می باشد.

---

جهت دریافت فایل صندلی چرخدار الکتریکی لطفا آن را خریداری نمایید

صندلی چرخدار الکتریکیطرح توجیهی صندلی چرخدار الکتریکیدانلود صندلی چرخدار الکتریکیبرقاجزاء صندلی چرخدارکنترل با سنسورها یا همکارسازگاری الکترومغناطیسیموارد عدم استفاده از صندلی چرخدارروشهای کنترل صندلی چرخدار الکتریکیصندلی چرخدارچرخدار الکتریکیدانلود طرح توجیهیپروژه دانشجوییدانلود پژوهشدانلود تحقیقپایان نامه

طراحی و ساخت یک کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق

یکی از جدید ترین میکروکنترلر های قوی عرضه شده به بازار الکترونیک متغلق به شرکت ATMEL به نام میکروکنترلرهای AVR می باشد این میکرو کنترلر هشت بیتی به علت وجود کامپایلر های قوی به زبان سطح بالا مورد استقبال فراوانی قرار گرفت یادگیری و استفاده از این میکروکنترلر بسیار ساده می باشد و دامنه استفاده آن بسیار وسیع می باشد

دسته بندی	برق ، الکترونیک و مخابرات
بازدید ها	3
فرمت فایل	doc
حجم فایل	7402 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	104

فروشنده فایل

کد کاربری 2106

تمام فایل ها

طراحی و ساخت یک کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق

چکیده

هدف از انجام این پروژه طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق با استفاده از میکروکنترولر AT M32 می باشند. دستگاهی که طراحی و ساخته شده علاوه بر قسمت اتوماتیک دارای بخش است که می توان دما ، فن و هیتر را بصورت دستی تغییر وضعیت داد. تحقق این پروژه کمک شایانی به کنترل دما با دقت بالا در محل های کار ، کارخانجات و بخصوص کارخانه های جوجه کشی می باشد . طبق برنامه ای که برای این پروژه نوشته شده است دماهایی که بصورت دستی تغییر میکنند ، رنج محدودی دارند که این رنج توسط سازنده مشخص شده است.

فهرست مطالب

صفحه	عنوان
9	پیشگفتار
10	فصل اول
11	فصل اول: مقدمه ای بر AVR
12	1-1میکرو کنترل های TINY AVR
18	1-2 میکرو کنترلرهای AT90S
22	1-3 میکروکنترلر های MEGAAVR
28	1-4 خصوصیات داخلی MEGA 32
48	فصل دوم
49	فصل دوم: برنامه Bascom و برنامه نویسی آن
49	2-1 برنامه bascom
51	2-2 محیط برنامه نویسی
56	فصل سوم
57	فصل سوم : سنسور های دما
57	3-1 ترمومترهای شیشه ای
57	3-2 ترمومترهای Bimetal
58	3-3 ترمومترهای فشاری
58	3-4 ترموکوپل
59	3-5 اندازه گیری دما از طریق مقاومت اهمی
60	6-3 lm 35
61	فصل چهارم
62	ر فصل چهارم :طراحی و ساخت یک کنتر ل دمای دیجیتالی تابلو های برق
62	4-1 برنامه و توضیح آن
73	4-2 شکل مدار و توضیحاتی در مورد آن
75	نتیجه گیری
76	مراجع

پیشگفتار

با ورود میکرو کنترلر ها به بازار الکترونیک و استفاده از آنها کار را بر روی بسیاری از قسمتهای الکترونیک آسان تر نمود و به خصوص در صنعت با در دست گرفتن کنترل قسمتهای مختلف یک کارگاه یا کارخانه صنعتی منجر به تولید بیشتر با کیفیت بهتر شد و افق وسیعی از کار را بر روی سازندگان قطعات الکترونیک گشود. نکته ای که در صنعت بسیار مهم به نظر می رسد اندازه گیری پارامتر هایی مثل دما ، فشار و میزان جابه جایی اجسام و ... می باشد که کار ها توسط سنسور های مختلف انجام می شود اما روز به روز بر تعداد سنسورها افزوده شده و سنسورهای بهتر با قابلیت های بیشتری به بازار عرضه می گردد و همچنین دستگاه هایی که توسط میکرو کنترلر ها ساخته می شود داری انواع مختلفی بوده و کارهای متفاوتی انجام می دهند یکی ازاین دستگاه ها دستگاه کنترل دمای تابلو و اتاقک ها می باشند که توسط میکروکنترلر ها و حتی بردهای الکترونیکی نیز ساخته می شوند.

پروژه مورد توجه و حائز اهمیت در این پایان نامه در خصوص کنترل دما تابلو های برق می باشد که می توان برای ماشینهای جوجه کشی ، محل کار ، تابلو های برق و غیره میتوان استفاده کرد.

در این پایان نامه ابتدا توضیح مختصری راجع به میکرو کنترلر های AVR آورده شده در بخش های بعد یک توضیح راجع به برنامه bascom ،انواع سنسورهای دما می خوانید و در پایان نیز شکل مدار و برنامه نوشته شده در میکرو آورده شده است.

فصل اول

مقدمه ای بر AVR

فصل اول : مقدمه ای بر AVR

در این فصل هدف بر این است که یک توضیح کلی در مورد AVR کفته شود

یکی از جدید ترین میکروکنترلر های قوی عرضه شده به بازار الکترونیک متغلق به شرکت ATMEL به نام میکروکنترلرهای AVR می باشد این میکرو کنترلر هشت بیتی به علت وجود کامپایلر های قوی به زبان سطح بالا مورد استقبال فراوانی قرار گرفت یادگیری و استفاده از این میکروکنترلر بسیار ساده می باشد و دامنه استفاده آن بسیار وسیع می باشد

از جمله مزیت های آن حافظه بالاتر نسبت به میکروکنترلر های قبلی و وجود دستورات وسیع میباشد و همچنین بر خلاف زبان های سطح بالا که کدهای بیشتری را نسبت به زبان اسمبلی تولید میکردند تولید کدهارا به مینیمم رسانده و با ایجاد تحولی عظیم در معماری میکروکنترلر ها عملیات را تنها در یک سیکل ماشین انجام می دهد و از 32 رجیستر همه منظوره استفاده می کند که این خود باعث شده که 4 تا 12 بار سریعتر از میکروکنترل های قبلی باشد و دارای حافظه کم مصرف غیرفرار نیز می باشند که و با به کار بردن تکنولوژی شرکت ATMEL حافظه های FLASH وEEPROM در داخل مدار قابل برنامه ریزی هستند

اکثر میکرو کنترلر ها کلاک اسیلاتور به سیستم را را با نسبت 4/1 یا 12/1 تقسیم می کنند که خود باعث کاهش سرعت می شود امادر AVR کلاک اسیلاتور با کلاک داخلی سیستم یکی می شود و هیچ تقسیم کننده ای در داخل AVR وجود ندارد و بنابراین اختلاف فاز کلاک وجود ندارد.

تا قبل از به وجود آمدن AVR ها بیشترین توجه به زبان اسمبلی می شد و توجه خیلی کمی در مورد برنامه نویسی میکروکنترل ها به زبان های سطح بالا می شد.

هدف ATMEL طراحی و معماری میکروکنترل هایی بود که هم برای زبان اسمبلی و هم زبان های سطح بالا مفید باشند به طور مثال در برنامه نویسی C و BASIC می توان یک متغیر محلی به جای متغیر سراسری در داخل زیر برنامه تعریف کرد که در این صورت در زمان اجرای یک زیر برنامه مکانی از حافظه RAM برای متغییر اشغال می شود در صورتی که اگر متغییری به عنوان متغییر سراسری تعریف شود در تمام وقت مکانی از حافظه FLASH را اشغال می کند.

همچنین برای دسترسی سریعتر به منغییرهای محلی و کاهش کد نیاز به افزایش رجیسترهای همه منظوره است AVR ها دارای 32 رجیستر هستند که مستقیم به LOGIC ALU منصل شده اند و تنها در یککلاک سیکل به این واحد دسترسی پیدا می کنند. سه جفت از این از این رجیستر ها می توانند به عنوان رجیستر 16 بیتی استفاده شوند.

میکرو کنترلر های AVR به سه نوع AT90S ,‌ TINY AVR و MEGAAVR تقسیم بندی شده اند .

1-1میکرو کنترل های TINY AVR

به طورکلی و نمونه می توان به چند تا از میکروکنترلر های معروف AVR اشاره کرد که عبارتند از ATTINY 10 , 11 , 12 , 15L , 26 , 26L , 28L , 28

شکل 1

برخی از خصوصیات ATTINY 10,11,12

• کارآیی بالا و توان مصرفی کم
• دارای 90 دستورالعمل با کارآیی بالا که اکثرا تنها در ی
• ک سیکل اجرا می شوند
• 8*32 رجیستر کاربردی
• سرعتی تا 8 مگاهرتز
• یک کیلوبایت حافظه FLASH داخلی قابل برنامه ریزی و پایداری آن تا 1000 بار خواندن و نوشتن
• 64 بایت حافظه EEPROM داخلی قابل برنامه ریزی و پایداری آن تا 100000 بار نوشتن و پاک کردن
• قفل برنامه FLASH و حافظه EEPROM
• یک تایمر-کانتر 8 بیتی
• یک مقایسه گر آنالوگ داخلی
• وقفه در اثر تغییر وضعیت پایه
• منابع وقفه داخلی و خارجی
• ارتباط سریال SPI در ATTINY 12
• قابل انتخاب بودن اسیلاتور داخلی برای ATTINY 12
• در حالت فعال 2.2 میلی آمپر و در بیکاری 5/ میلی آمپر
• ولتاژ عملیاتی 1.5 تا 5.5 ولت برای ATTINY 12
• فرکانس کاری تا 8 مگاهرتز

این سری از AVR ها همگی 8 پایه بوده و کمترین تعداد پایه را در AVR ها دارا می باشند.

اما فیوز بیت های این خانواده که در ATTINY 11 برابر 5 فیوز بیت و در ATTINY 12 دارای 8 فیوز بیت می باشند

فیوز بیت ها بیت های قابل برنامه ریزی هستند که با پاک شدن میکرو تاثیری نمی بینند و در واقع تعیین کننده برخی از شرایط کاری میکرو می باشند پیشنهاد می شود جهت آشنایی بیشتر با این فیوز بیت ها به کتاب هایی که در زمینه میکرو کنترلر های avr توشتهشده است مراجعه شود اما برای اطلاع بیشتر برنامه ریزی این فیوز بیت ها در برتامه ای مثل BASCOM کاری بسیار راحت می باشد که در موقع توضیح این برنامه توضیح داده خواهد شد.

ATTINY 15L

شکل 2

خصوصیات این AVR هم دقیقا مثل ATTINY های قبلی است اما دارای تغییراتی و فرق های جزئی می باشد که عبارتند از:

• دو تایمرـ کانتر 8 بیتی
• 4 کانال مبدل آنالوگ به دیجیتال و یک کانال تفاضلی آنالوگ به دیجیتال با کنترل گین X 20
• مدار POWER-ON RESET
• اسیلاتور داخلی کالیبره شده 6/1 مگاهرتزی وقابل تنظیم
• خروجی PWM ,8 بیتی با فرکانس 150 کیلو هرتز
• عملکرد کاملا ثابت
• توان مصرفی در حالت فعال 3 میلی آمپر و در حالت بیکاری 1 میلی امپر
• ولتاژ عملیاتی 2.7 تا 5.5 ولت
• 6 خط ورودی خروجی قابل برنامه ریزی
• دارای 6 فیوز بیت می باشد.

ATTINY 26

دارای خصوصیاتی است که با میکرو های قبلی تا حدودی فرق میکند که در زیر به بعضی از آنها اشاره می کنیم .

• دارای 118 دستورالعمل با کارآیی بالا که اکثرا در یک سیکل اجرا می شوند.
• سرعتی تا 16 مگاهرتز
• 2 کیلو حافظه FLASH قابل برنامه ریزی و پایداری آن تا 1000 بار نوشتن و پاک کردن
• 128 بایت حافظه SRAM
• 128 بایت حافظه EEPROM و پایداری آن تا 100000 بار خواندن و نوشتن

• ایجاد وقفه با تغییر وضعیت بر روی 11 پایه
• یک تایمر ـکانتر 8 بیتی
• یم تایمر ـ کاتنتر 8 بیتی پر سرعت
• دوخروجی PWM فرکانس بالا
• 11 آنالوگ ADC با کنترل گین X1 تا X20 و 8 کانال شیز تفاضلی
• یک مقایسه گر آنالوگ داخلی
• دارای اسیلاتور داخلی
• ولتاژ کاری 2.7 تا 5.5 ولیت برای ATTINY 26L و 4.5 تا 5.5 ولت برای
• فرکانس کاری 8 مگاهرتز برای ATTINY 26L و 16 مگاهرتز برای ATTINY26
• در دو نوع بسته بندی و20 پایه در حالت PDIP و 32 پایه در MLF که 12 پایه آن بدون مصرف است.
• دارای دو بایت فیوز بیت می باشد

طراحی و ساخت یک کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برقطرح توجیهی طراحی و ساخت یک کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برقدانلود طراحی و ساخت یک کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برقبرقتابلوهای برقترمومترهای فشاریکنترل دمای دیجیتالیترموکوپلدانلود طرح توجیهیپروژه دانشجوییاندازه گیری دما از طریق مقاومت اهمیدانلود پژوهشدانلود تحقیقپایان نامه