اصول کلی رادار و عملکرد آن

رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت هدفها به کار می رود این دستگاه بر اساس یک شکل موج خاص به طرف هدف برای مثال یک موج سینوسی با مدولاسیون پالسی(Pulse Modulated) و تجزیه وتحلیل بازتاب (Echo) آن عمل می کند رادار به منظور توسعه توانایی حسی‏های چندگانه انسانی برای مشاهده محیط اطراف مخصوصاً حس بصری به کار گرفته شده است ارزش ر

دسته بندی	برق ، الکترونیک و مخابرات
بازدید ها	1
فرمت فایل	doc
حجم فایل	133 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	55

فروشنده فایل

کد کاربری 2106

تمام فایل ها

اصول کلی رادار و عملکرد آن

فصل اول

مقدمه:

1-1-اصول کلی رادار و عملکرد آن

رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت هدفها به کار می رود. این دستگاه بر اساس یک شکل موج خاص به طرف هدف برای مثال یک موج سینوسی با مدولاسیون پالسی(Pulse- Modulated) و تجزیه وتحلیل بازتاب (Echo) آن عمل می کند. رادار به منظور توسعه توانایی حسی‏های چندگانه انسانی برای مشاهده محیط اطراف مخصوصاً حس بصری به کار گرفته شده است. ارزش رادار در این نیست که جایگزین چشم شود بلکه ارزش آن در عملیاتی است که با چشم نمی توان انجام داد. رادار نمی تواند جزئیات را مثل چشم مورد بررسی قرار دهد و یا رنگ اجسام را با دقتی که چشم دارد تشخیص داد بلکه با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم غیر قابل نفوذ است دید مثل تاریکی، باران، مه، برف و غبار و غیره. مهمترین مزیت رادار، توانایی آن در تعیین فاصله یا حدود هدف می باشد.

یک رادار ساده شامل آنتن فرستنده، آنتن گیرنده و عنصر آشکارساز انرژی یا گیرنده می‏باشد. آنتن فرستنده پرتوهای الکترومغناطیسی تولید شده توسط نوسانگر (Oscillator) را منتشر می کند. بخشی از سیگنال ارسالی (رفت) به هدف خورده و در جهات مختلف منعکس می گردد. برای رادار انرژی برگشتی در خلاف جهت ارسال مهم است.

آنتن گیرنده انرژی برگشتی را دریافت و به گیرنده می دهد. در گیرنده بر روی انرژی برگشتی عملیاتی، برای تشخیص وجود هدف و تعیین فاصله و سرعت نسبی آن، انجام می‌شود. فاصله آنتن تا هدف با اندازه گیری زمان رفت و برگشت سیگنال رادار معین می‌شود. تشخیص جهت، یا موقعیت زاویه ای هدف توسط جهت دریافت موج برگتشی از هدف امکان پذیر است. روش معمول بری مشخص کردن جهت هدف، به کار بردن آنتن با شعاع تشعشعی باریک می باشد. اگر هدف نسبت به رادار دارای سرعت نسبی باشد، تغییر فرکانس حامل موج برگشتی (اثر دوپلر) (Doppler) معیاری از این سرعت نسبی (شعاعی) میباشد که ممکن است برای تشخیص اهداف متحرک از اهداف ساکن به کار برود.در رادارهایی که بطور پیوسته هدف را ردیابی می کنند، سرعت تغییر محل هدف نیز بطور پیوسته آشکار می‌شود.

نام رادار برای تاکید روی آزمایشهای اولیه دستگاهی که آشکارسازی وجود هدف و تعیین فاصله آن را انجام می داده بکار رفته است. کلمه رادار (RADAR) اختصاری از کلمات: Radio Detection And Ranging است، چرا که رادار در ابتدا به عنوان وسیله ای برای هشدار نزدیک شدن هواپیمای دشمن به کار می رفت و ضدهوائی را در جهت مورد نظر می گرداند. اگر چه امروزه توسط رادارهای جدید و با طراحی خوب اطلاعات بیشتری از هدف، علاوه بر فاصله آن بدست می آید، ولی تعیین فاصله هدف (تا فرستنده) هنوز یکی از مهمترین وظایف رادار می باشد. به نظر می رسد که هیچ تکنیک دیگری به خوبی و به سرعت رادار قادر به اندازه گیری این فاصله نیست.

معمولترین شکل موج در رادارها یک قطار از پالسهای باریک مستطیلی است که موج حامل سینوسی را مدوله می کند. فاصله هدف با اندازه گیری زمان رفت و برگشت یک پالس، T_R به دست می آید. از آنجا که امواج الکترومغناطیسی با سرعت نور در فضا منتشر می شوند. پس این فاصله، R، برابر است با:

(1-1)

به محض ارسال یک پالس توسط رادار، بایستی قبل از ارسال پالس بعدی یک مدت زمان کافی بگذرد تا همه سیگنالهای انعکاسی دریافت و تشخیص داده شوند.

بنابراین سرعت ارسال پالسها توسط دورترین فاصله‏ای که انتظار می رود هدف در آن فاصله باشد تعیین می گردد. اگر تواتر تکرار پالسها (Pulse Repetiton Frequency) خیلی بالا باشد، ممکن است سیگنالهای برگشتی از بعضی اهداف پس از ارسال پالس بعدی به گیرنده برسند و ابهام در اندازه گیری فاصله ایجاد گردد. انعکاسهایی که پس از ارسال پالس بعدی دریافت می شوند را اصطلاحاً انعکاسهای مربوط به پریود دوم (Second-Time-Around) گویند چنین انعکاسی در صورتی که به عنوان انعکاس مربوط به دومین پریود شناخته نشود ممکن است فاصله راداری خیلی کمتری را نسبت به مقدار واقعی نشان بدهد.

حداکثر فاصله ای که پس از آن اهداف به صورت انعکاسهای مربوط به پریود دوم ظاهر می گردند را حداکثر فاصله بدون ابهام (Maximum Unambiguous Range) گویند و برابر است با:

(2-1)

که در آن=تواتر تکرار پالس بر حسب هرتز می باشد. در شکل زیر حداکثر فاصله بدون ابهام بر حسب تواتر تکرار پالس رسم شده است.

حداکثر فاصل بدون ابهام بر حسب تواتر تکرار پالس

اگر چه رادارهای معمولی یک موج با مدولاسیون پالسی(pulse-Modulated Waveform) ساده را انتشار می دهند ولی انواع مدولاسیون مناسب دیگری نیز امکان پذیر است حامل پالس ممکن است دارای مدولاسیون فرکانس یا فاز باشد تا سیگنالهای برگشتی پس از دریافت در زمان فشرده شوند. این عمل مزایایی درقدرت تفکیک بالا در فاصله (High Range Resolution) می‌شود بدون این که احتیاج به پالس باریک کوتاه مدت باشد. روش استفاده از یک پالس مدوله شده طولانی برای دسترسی به قدرت تفکیک بالای یک پالس باریک، اما با انرژی یک پالس طولانی، به نام فشردگی پالس (Pulse Compression) مشهور است.

در این مورد موج پیوسته (CW) را نیز می توان به کاربرد و ازجابجایی تواتر دوپلر. برای جداسازی انعکاس دریافتی از سیگنالرفت و انعکاسهای ناشی از عوامل ناخواسته ساکن(Cluttre) استفاده نمود. با استفاده از موج CW مدوله نشده نمی توان فاصله را تعیین کرد و برای این کار باید مدولاسیون فرکانس یا فاز به کار رود.

2-1-فرم ساده معادله رادار

معادله رادار برد رادار را به مشخصات فرستنده، گیرنده، آنتن، هدف و محیط مربوط می سازد. این معادله نه تنها جهت تعیین حداکثر فاصله هدف تا رادارمفید است بلکه برای فهم عملکرد رادارو پایه‏ای برای طراحی رادار به کار می رود.

در این قسمت فرم ساده معادله رادار ارائه می گردد.

اگر توان فرستنده رادار P₁ و آنتن فرستنده ایزوتروپ (Isotropic) (در همه جهات یکسان تشعشع کند) باشد، چگالی توان (Power Density) (توان در واحد سطح) در فاصله R از رادار برابر است با توان فرستنده بر مساحت یک کره فرضی به شعاع R و یا:

(3-1) چگالی توان تشعشعی از آنتن ایزوتروپ

در رادارها از آنتن‏های سمت گرا (جهت دار) استفاده می‌شود تا توان تشعشعی، P₁ در یک جهت خاص هدایت گردد. بهره آنتن، G، معیاری از افزایش توان تشعشعی آنتن درجهت هدف نسبت به توان تشعشعی ناشی از یک آنتن ایزوتروپ می باشد و ممکن است به صورت نسبت حداکثر شدت تشعشع ناشی از یک آنتن مورد نظر به شدت تشعشع ناشی از آنتن ایزوتروپ بدون تلفات با همان توان ورودی تعریف گردد. (شدت تشعشع عبارت است از توان تشعشعی در واحدزاویه فضایی در جهت مورد نظر) بنابراین چگالی توان تشعشعی از یک آنتن با بهره G روی هدف برابر است با:

(4-1) = چگالی تشعشعی از آنتن سمت گرا

هدف با مقداری از توان تابش شده تلاقی کرده و مجدداً آن را درجهات مختلف تشعشع می کند مقداری از توان رسیده به هدف که با آن تلاقی کرده و دوباره به سمت رادار تشعشع شده بر حسب سطح مقطع راداری، ، مشخص و طبق رابطه زیر تعریف می‌شود.

(5-1) = چگالی توان سیگنال برگشتی در محل رادار

در این رابطه که سطح مقطع راداری واحد سطح دارد که مشخصه ای از هر هدف خاص بوده و معیاری از اندازه هدف از دید رادار می باشد. آنتن رادار مقداری از توان بازگشتی از هدف رادریافت می کند. اگر سطح موثر آنتن گیرنده A_e باشد، توان دریافتی توسط رادار برابر است با:

(6-1)

حداکثر برد رادار، فاصله ای است که بالاتر از آن، هدف قابل آشکارسازی نباشد و آن موقعی است که توان دریافتی رادار درست برابر حداقل توان قابل آشکارسازی،، باشد پس:

(7-1)

این شکل اساسی معادله رادار است. توجه گردد که پارامترهای مهم آنتن در این رابطه، بهره فرستندگی و سطح موثر گیرندگی آن می باشند.

در تئوری آنتن‏ها. رابطه بین بهره فرستندگی و سطح موثر گیرندگی به صورت زیر ارائه می‌شود.

(8-1)

چون در رادارها معمولا آنتن فرستنده و گیرنده یکی می باشد، با جایگذاری معادله فوق در معادله ما قبلی آن ابتدا برای A_e و سپس برای G، معادله رادار را به دو صورت زیر می توان نوشت:

(9-1)

(10-1)

این سه صورت معادله رادار فوق ضرورت احتیاطدر تفسیر معادله رادار را نشان می دهند. برای مثال، از معادل (9-1) ممکن است نتیگه گیری شود که برای رادار متناسب با می باشد، در صورتی که معادله (10-1) وابستگی را مشخص می کند و معادله (7-1) عدم وابستگی فاصله را نسبت به طول موج، نشان می دهد. رابطه صحیح بستگی به این دارد که بهره آنتن نسبت به طول موج ثابت فرض شده است یا نسبت به سطح موثر آن. علاوه بر آن، اعمال محدودیت های دیگر، نظیر ضرورت بررسی دقیقتر یک حجم مشخص از فضا در یک مدت معین می تواند موجب وابستگی دیگری نسبت به طول موج گردد.

اصول کلی رادار و عملکرد آنطرح توجیهی اصول کلی رادار و عملکرد آندانلود اصول کلی رادار و عملکرد آنبرقرادارحداکثر فاصل بدون ابهام بر حسب تواتر تکرار پالساصول کلی راداردانلود طرح توجیهیپروژه دانشجوییدانلود پژوهشدانلود تحقیقپایان نامهدانلود پروژه

تبدیل کنتور الکترومغناطیسی به کنتور دیجیتالی اعتباری

اساس کارکلیه دستگاههای اندازه‌گیری عقربه‌ائی براساس تأثیرمیدان روی سیم حامل جریان است که مکانیسم آنها با هم فرق دارد دردستگاه اندازه‌گیری با قاب گردان که در داخل میدان قرار گرفته دراثر عبورجریان(به نسبت جریان ورودی) عقربه حرکت خواهد نمود و برای اینکه با سرعت حرکت نکند از یک خفه کن استفاده می ‌شود بنام آمپر یا دمفینگ

دسته بندی	برق ، الکترونیک و مخابرات
بازدید ها	1
فرمت فایل	doc
حجم فایل	182 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	47

فروشنده فایل

کد کاربری 2106

تمام فایل ها

تبدیل کنتور الکترومغناطیسی به کنتور دیجیتالی اعتباری

فهرست:

– مقدمه....................................................................................................2

فصل اول :

– اساس کاردستگاههای اندازه‌گیری ......…………….…......………........…….... 3

– اساس کارکنتورالقایی تکفاز..........................................................................5

فصل دوم :

–آشنایی با میکروکنترلرهای AVR .................................................................6

– مشخصات میکروکنترلرATmega16...........................................................9

– مشخصات میکروکنترلرATmega8...........................................................11

فصل سوم :

EEPROM – های خانواده AT24CXX..........................................................13

– ارتباط سریال دو سیمه I2C) یا (TWI...........................................................15

– صفحه کلید ماتریسی ................................................................................16

فصل چهارم :

– برنامه نرم افزاری شارژر.........................................................................17

– طرح شماتیک سخت افزارشارژر................................................................25

– برنامه نرم افزاری کنتور..........................................................................26

– طرح شماتیک سخت افزارکنتور..................................................................31

مقدمه:

درکنتورهای الکترومغناطیسی ودیجیتالی مورد استفاده درکشور٬ مشترکین پس ازمصرف برق٬هزینه پرداخت می کنند.قطع برق مشترکین به دلیل نپرداختن هزینه مستلزم حضور مامور شرکت برق در محل٬وپرداخت هزینه وصل مجدد توسط مشترک می باشد.

عدم پرداخت هزینه برق مصرفی توسط بعضی از مشترکین شرکت برق را برآن داشت تا سعی به دریافت هزینه قبل از مصرف کند.پروژه تبدیل کنتور الکترومغناطیسی به کنتور دیجیتالی اعتباری گامی است به سوی پیشبرد این هدف.

اساس کار دستگاههای اندازه‌گیری:

اساس کارکلیه دستگاههای اندازه‌گیری عقربه‌ائی براساس تأثیرمیدان روی سیم حامل جریان است که مکانیسم آنها با هم فرق دارد. دردستگاه اندازه‌گیری با قاب گردان که در داخل میدان قرار گرفته دراثر عبورجریان(به نسبت جریان ورودی) عقربه حرکت خواهد نمود و برای اینکه با سرعت حرکت نکند از یک خفه کن استفاده می ‌شود بنام آمپر یا دمفینگ.

نامگذاری دستگاه ها با توجه به مکانیزم آنها می باشد .مثلا اندکسیونی٬ قاب گردان٬ حرارتی٬ دینامیکی... که از شرح جزئیات دستگاهها صرفنظر می شود.

کنتورهای اندازه ‌گیری الکتریکی

کنتوروسیـله‌ای است جهـت سنجش انـدازه‌گـیری انرژی مصرفی برق که قدرت مصرفی را نسبت به زمان ثبت می ‌نماید. و واحد آن اگرP کیلووات و t ساعـت بـاشـد.

W = P.t ژول = وات ثانیه

چون واتهای مصرفی نسبت به زمان ثانیه خیلی خیلی زیاد است لذا با واحد بزرگترکیلووات ساعت سنجیده خواهد شد و اعدادی که نمراتورکنتورنشان می‌دهد براساس همین واحد است.

وات ثانیه

انواع کنتور: کنتورها با توجه نوع برق مصرفی به دو دسته تقسیم می شوند:

1-کنتورجریان مستقیم

2-کنتورجریان متناوب :

الف- کنتورواته یا موثر تکفاز

ب- کنتوردواته یا غیرموثر سه فاز

کنتورجریان متناوب واته کنتوری است که مقدار انرژی مصرفی مفید (وات) را می‌سنجد.

کنتورجریان متناوب دواته کنتوری که مقدار انرژی مصرفی غیرمفید (دواته یا وار) را اندازه گرفته و به آن وارمتر نیز گویند. مجموع دو قدرت واته و دواته را قدرت ظاهری گویند که بصورت برداری جمع می ‌گردد. که ولت آمپر واحد آن خواهد بود.

وسیله‌ائی که قدرت ظاهری را اندازه بگیرد نداریم بنابراین ازدو وسیله ولتمتروآمپرمتراستفاده نموده و حاصل را در همدیگر ضرب می ‌کنیم.

اگر دستگاهها سه فازه باشند اساس کاربرای سه فازه طراحی شده مثل سه کنتور تکفاز است.

البته این فرمولها در جریان متعادل سه فاز صادق است و اگرنامتعادل باشد باید جزبه جزاندازه گرفته شود و بعد با هم جمع شود. در اینجا به اساس کارکنتورتکفازمتناوب اکتفا می ‌کنیم.

قستمهای مختلف کنتور القایی تکفاز (مؤثر)

این نوع کنتور که بر اساس القای الکترومغناطیسی کار می کند شامل قسمتهای زیر است.

1-

بوبین ولتاژ

2- بوبین جریان

3- صفحه آلومینیمی دوار

4- چرخ دنده و محور

5- آهنربای دائم

6- شماره انداز

7- محفظه

شکل1-1

1.بوبین ولتاژ: سیم پیچ ولتاژ با تعداد دور بیشتر و قطر کمترنسبت به سیم پیچ جریان٬(ازسیم شماره 4 برای پیچیدن آن استفاده می شود )طراحی شده است که با بار موازی می شود.

2.بوبین جریان: این سیم پیچ جهت تحمل جریان‌های عبوری٬ با قطر بیشتر و دور کـمتر٬طراحی شده است. که با بار به صورت سری قرار گرفته است. برای تغییر تعداد دور سیم پیچ جریان از کم و زیاد کردن ورقه های نازک دینامو(رینگ های مسی و برنجی)استفاده می شود.

3.دیسک آلومینیومی دایره ای شکل: این دیسک هنگام مغناطیس شدن به حرکت درمی آیدو موجب به حرکت در آمدن چرخ دنده هایی که به شماره اندازمتصل اند می گردد(خلل وفرج روی صفحه برای افزایش استحکام مکانیکی صفحه قرار داده شده است).

4.پیچ تنظیم هسته بوبین ولتاژ: این پیچ بالانس صفحه دیسک را به عهده دارد٬تنظیم این پیچ موجب می شود تا در زمانیکه هیچ جریانی از کنتور کشیده نمی شود صفحه دیسک در حالت بالانس قرار گیرد و حرکت آن مطابق با کنتورهای استاندارد شرکت برق گردد.

5.آهنربای دائمی نعلی شکل: این آهنربا حکم ترمزرا برای صفحه دیسک زمانیکه هیچ نیرویی به صفحه وارد نمی شود٬ دارد.هرچه دهانه آهنربا نسبت به صفحه بیرون ترباشد خاصیت ترمزی بیشتر می گردد. تنظیم φ cosبه کمک پیچ روی آهنربا انجام می شود.

اساس کار کنتور

با توجه به شکل1-1 درکنتورازدوسیم پیچ اسـتفــاده شـده که یکی سیم پیچ جریان با قطر بیشتر و دور کـمتر٬ جهت تحمل جریان‌های عبوری و دومی سیم پیچ ولتاژ با تعداد دور بیشترو قطر کمتر٬ جهت تحمل فـشـار الـکتـریکـی که سیم پیچ ولتاژ همیشـه در مـدار اتـصـال دارد ولی تـا مـوقـعیکـه از سیم پیچ جریان بار گرفته نشود هیچگونه عکس العمل ندارد.

سیم پیچ ولتاژ به صورت موازی وسیم پیچ جریان به شکل سری با ورودی برق مشترک قرار

می گیرد.بنابراین سیم پیچ ولتاژ همیشه برق دار است و سیم پیچ جریان با استفاده مشترک از برق برق دار خواهد شد.این دو سیم پیچ به شکلی نسبت به هم قرار گرفته اند که با عبور جریان از سیم پیچ جریان, میدان مغناطیسی حاصل از دو سیم پیچ بر هم اثر می کنند.برآیند این دو میدان باعث ایجاد جریانهای فوکو در سطح صفحه آلومینیومی می شود.طبق قانون القای فاراده این جریان به همراه برآیند میدانها سبب چرخش صفحه آلومینیومی می گردد.

F=B.L.I.sin(Φ)

هر چه جریان عبوری از سیم پیچ جریان بیشتر باشد(مصرف بیشتر جریان) نیروی وارد بردیسک بیشتر ودیسک سریعتر می چرخد. بنابراین چرخش صفحه با مصرف رابطه مستقیم خواهد داشت.

طبق استانداردهای شرکت کنتور سازی ایران هر 375 دور چرخش صفحه معادل یک کیلووات ساعت است.

آشنایی مختصری با میکروکنترلرهای AVR:

AVR ها میکروکنترلرهای 8 بیتی از نوع CMOS با توان مصرفی پایین هستند که بر اساس ساختار پیشرفته RISC ساخته شده اند.پس از ساخت اولین نسخه های AVRدر سال 1996این سری از میکروکنترلرها توانست نظر علاقه مندان را به خود جذب کند.به طوری که امروزه یکی از پرمصرف ترین انواع میکروکنترلرها به حساب می آید.همان طور که می دانید نمی توان هیچ نوع میکروکنترلری را به عنوان بهترین معرفی کرد چرا که هر میکروکنترلر کاربردهای خاص خود را دارد و بر اساس خصوصیات داخلی اش می تواند تنها برای موارد ویژه ای به عنوان بهترین انتخاب گردد.ولی با این حال با مطالعه صفحات بعدی و آشنایی با امکانات و نرم افزارهای جانبی AVRمتوجه خواهید شد که در کل استفاده از AVRبر بقیه ارجحیت دارد.

تبدیل کنتور الکترومغناطیسی به کنتور دیجیتالی اعتباریطرح توجیهی تبدیل کنتور الکترومغناطیسی به کنتور دیجیتالی اعتباریدانلود تبدیل کنتور الکترومغناطیسی به کنتور دیجیتالی اعتباریبرقالکترومغناطیسیاساس کارکنتورالقایی تکفازاساس کاردستگاههای اندازه‌گیریکنتور دیجیتالی اعتباریکنتور دیجیتالیکنتور الکترومغناطیسیدانلود طرح توجیهیپروژه دا

دانلود مقاله میدان های الکترومغناطیسی

موضوع 1:طیف وابسته به نیروی مغناطیسیاندازه گیری فضای دارای نیروی مغناطیسیشما واقعاً بیشتر از آنچه که فکر می کنید می دانید- فضای نیروی مغناطیسی دار فقط یک اسم است که دانشمندان به یک دسته ای از انواع تشعشعات می دهند و همچنین وقتی که آنها می خواهند درباره آن تشعشعات به صورت گروهی صحبت کنند- تشعشع انرژی است که به سمت جایی مشخص مسیری را می پیماید و گسترش می یابد- تشعشعات قابل رویتی که از یک لامپ در خانه شما تشعشع می کنند یا امواج رادیویی که از سمت یک ایستگاه رادیویی می آیند در حقیقت I نوع از انواع تش ...