مقاله درباره طراحی و ساخت شمارندة فرکانس تا یک گیگاهرتز

اختصاصی از کوشا فایل مقاله درباره طراحی و ساخت شمارندة فرکانس تا یک گیگاهرتز دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"

 فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحات:44

فصل اول

اندازه گیری فرکانس

1-1- ویژگی های دستگاه اندازه گیری

اصولا عمل یا حاصل مقایسه یک کمیت مفروض با یک استاندارد از پیش تعیین شده را ، اندازه گیری می نامیم. برای این که نتیجه عمل اندازه گیری که با اعداد بیان می شود، معنی داشته باشد، باید اولا استانداردی که برای مقایسه  به کار می رود، دقیقا معلوم ومورد قبول عام واقع شده باشد. ثانیا روش استفاده شده برای این مقایسه باید قابل تکرار بوده و قادر به امتحان کردن دستگاه اندازه گیری باشیم به عبارت دیگر دستگاه به کار رفته و روش اندازه گیری باید موجه باشد.

هر دستگاه اندازه گیری دارای ویژگی ها و محدودیت های خاص خود است و برای انتخاب دستگاه اندازه گیری باید کلیه جوانب در نظر گرفته شود و با توجه به و یژگی های مورد نیاز و قیمت دستگاه  اندازه گیری بهترین انتخاب انجام شود.

1-گستره ی اندازه گیری: محدوده ای از تغییرات کمیت تحت اندازه گیری که وسیله قادر به اندازه گیری آن می باشد.

2-ریزنگری یا تفکیک پذیری: کوچکترین اندازه ی تغییرات کمیت تحت اندازه گیری که می تواند توسط            دستگاه، اندازه گیری شود.

3-حساسیت: نسبت میزان تغییرات خروجی به تغییرات کمیت تحت اندازه گیری

  با بیشترین بودن حساسیت،  اندازه گیری تغییرات کوچک کمیت تحت اندازه گیری راحت تر است اما          معمولا گستره ی اندازه گیری کم می شود.

4-درستی: میزان نزدیکی مقدار قرائت شده با مقدار واقعی کمیت

  معمولا با افزایش گستره ی اندازه گیری درستی کم میشود(یا قیمت ها افزایش قابل توجه می یابد)

5-دقت: نشان دهنده ی میزان پراکندگی آماری مقادیر اندازه گیری شده در چندین بار اندازه گیری یک کمیت است. به عبارت دیگر میزان عاری بودن اندازه گیر از خطای تصادفی میزان دقت را نشان می دهد.

1. 473 2.472
2. 563                                2.475                                    
3. 425 2.479        

                                  دقت کمتر                               دقت بیشتر

در شکل (1-1) نمایش مفهومی دقت و درستی مشاهده می شود.                                                                      

                دقت مناسب                                   دقت نامناسب                          دقت مناسب

               درستی مناسب                                درستی نامناسب                        درستی نامناسب

شکل 1-1-نمایش دقت و درستی

1-2- کالیبراسیون(برسنجیدن)

مقایسه عملکرد دستگاه اندازه گیری با مرجع استاندارد (که در رده ی درستی بالاتری قرار دارد) جهت تعیین خطای آن را کالیبراسیون گویند. به عبارت دیگر کالیبراسیون، کنترل دستگاه اندازه گیری به منظور اطمینان از عملکرد مناسب آن است. مرجع استاندارد می تواند یک کمیت یا دستگاه اندازه گیری باشد.

1-3- تنظیم دستگاه اندازه گیری

معمولا در دستگاه های اندازه گیری امکان تنظیم ( به صورت محدود) گذاشته می شود تا در مواردی که اندازه گیر از حالت کالیبره خارج می شود، عملکرد آن را اصلاح کنند. تنظیم می تواند به صورت تنظیم شیب یا آفست باشد.

1-4- قسمت های مختلف دستگاه های اندازه گیری

کار اکثر سیستم های اندازه گیری را می توان در قالب سه مرحله ی اساسی قرار داد:

1-مرحله ی آشکارسازی و مبدل

2-مرحله ی میانی یا تغییر دهنده

3-مرحله ی نمایش، ثبت یا کنترل

عناصری از قبیل مقاومت، سلف، خازن، ترموکوپل، کریستال، فتوسل و...  به عنوان مبدل مورد استفاده قرار می گیرد. مبدل یک پدیده ی غیر الکتریکی مانند فشار، دما، رطوبت و....را به یک کمیت الکتریکی مثل ولتاژ، جریان و...تبدیل می کنند.

مرحله ی میانی در یک دستگاه اندازه گیری می تواند شامل قسمت هایی از قبیل چرخ دنده ها، لوله ی هیدرولیکی، انواع فیلتر و تقویت کننده ها، سیستم های انتقال و....باشد. در برخی وسایل ممکن است نیازی به مرحله ی میانی ودر برخی موارد این قسمت بسیار پیچیده باشد.

مرحله ی نهایی می تواند شامل قسمت هایی مثل عقربه واشل، لامپ اشعه کاتدی، ستون مایع، قلم متحرک وکاغذ مدرج،  ضبط مغناطیسی و .... باشد. علاوه بر نمایش دهنده  و ضبط کننده که در مرحله ی آخر وجود دارند، از خروجی این بخش می توان برای کنترل قسمت های دیگر استفاده کرد.

در شکل (1-2 ) قسمت های مختلف یک دستگاه اندازه گیری به صورت کلی نمایش داده شده است.

   

شکل 1-2-قسمت های مختلف دستگاه اندازه گیری

1-5- اندازه گیری فرکانس

یکی از مهم ترین کمیت ها در سیستم های الکتریکی و الکترونیکی فرکانس می باشد. در مدارات مخابراتی فرکانس سیگنال در قسمت های مختلف نقش مهمی را ایفا می کند ودر مراحل مختلف مدولاسیون، دمدولاسیون و پخش باید کنترل واندازه گیری شود. در سیستم های قدرت تغیر فرکانس می تواند باعث تغییر عملکرد سیستم شود، با افزایش فرکانس حجم هسته کاهش می یابد ولی امکان دارد سیستم توانایی تولید گشتاور مورد نیاز را از دست بدهد وهمچنین کاهش فرکانس می تواند باعث به اشباع رفتن هسته و آسیب رسیدن به سیستم شود، بنابراین در سیستم های قدرت هم باید فرکانس به طور دقیق اندازه گیری و کنترل شود. در سیستم های ابزار دقیق برای انتقال سیگنال با تبدیل ولتاژ به فرکانس اثرات نویز را کاهش می دهند.

پایان نامه طراحی و ساخت شمارندة فرکانس تا یک گیگاهرتز

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه طراحی و ساخت شمارندة فرکانس تا یک گیگاهرتز دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:43

 فهرست مطالب:
 
فصل اول 1
اندازه گیری فرکانس 1
1-1- ویژگی های دستگاه اندازه گیری 2
1-2- کالیبراسیون(برسنجیدن) 4
1-3- تنظیم دستگاه اندازه گیری 4
1-4- قسمت های مختلف دستگاه های اندازه گیری 4
1-5- اندازه گیری فرکانس 6
1-6- تقسیم بندی باندها وفرکانس ها 6
1-7- فرکانس متر هاو مدارات ارائه شده برای آن 7
1-7-1- فرکانس متر های آنالوگ 8
شکل 1-5-بایاس مستقیم 10
شکل 1-6-بایاس معکوس 11
شکل1-7-MAGIC-T 11
1-7-2- فرکانس متر های دیجیتال 12
فصل دوم 14
پیش تقسیم کننده و شکل دهنده ی سیگنال 14
2-1- بخش تقسیم کننده ی فرکانس 15
شکل 2-1-شمارنده ونسبت تقسیم های به دست آمده 16
شکل 2-2-شکل موج پایه های شمارنده 16
شکل 2-3-شمارنده 4 بیتی 17
شکل2-4-بلوک دیاگرام کلی تقسیم کننده ها 18
2-1-1- معرفی تقسیم کننده SP8704 18
2-2- قسمت تقویت و شکل دهی سیگنال 19
شکل 2-5-بخش تقویت و شکل دهی سیگنال 20
شکل 2-6-تعیین نقطه کار ترانزیستور 21
شکل 2-7- منحنی هیسترزیس تراشه اشمیت تریگر 22
فصل سوم 23
کنترل و شمارش تعداد پالس ها 23
3-1- کلاک سیستم 24
3-1-1- توزیع کلاک سیستم 24
شکل3-1-توزیع کلاک میکرو 25
3-1-2- منابع کلاک سیستم: 26
شکل 3-2-اسیلاتور کریستالی 27
شکل 3-3-اسیلاتور RC خارجی 28
اسیلاتورRC  کالیبره شده داخلی 28
شکل 3-4-کلاک خارجی 29
اسیلاتور تایمر/ کانتر 29
3-2- تایمر / کانتر ها 30
3-2-1- تایمر / کانتر یک 30
3-2-2- تایمر/کانتر دو 31
3-3- نمایش اطلاعات 32
3-3-1- پیکره بندی و ارتباط LCD با میکروکنترلر AVR 34
شکل 3-5-اتصال LCD به پورت A میکرو 35
فصل چهارم 35
تشریح عملی پروژه 35
4-1- تغذیه مدار 36
شکل 4-1-مدار تغذیه 36
شکل 4-2-افزایش ولتاژ رگولاتور 37
4-2- تعیین عملکرد دستگاه 37
شکل 4-3-تغییر عملکرد به وسیله رله 38
4-3- قسمت تقسیم و شکل دهی سیگنال ورودی 38
شکل 4-4-قسمت ورودی مدار 39
4-4- شمارش پالس ها و کنترل مدار 40
شکل 4-5-نحوه اتصال کریستال ها به میکرو 41
4-5- نرم افزار پروژه 42
4-5-1- برنامه 42
مراجع

1-1- ویژگی های دستگاه اندازه گیری
اصولا عمل یا حاصل مقایسه یک کمیت مفروض با یک استاندارد از پیش تعیین شده را ، اندازه گیری می نامیم. برای این که نتیجه عمل اندازه گیری که با اعداد بیان می شود، معنی داشته باشد، باید اولا استانداردی که برای مقایسه  به کار می رود، دقیقا معلوم ومورد قبول عام واقع شده باشد. ثانیا روش استفاده شده برای این مقایسه باید قابل تکرار بوده و قادر به امتحان کردن دستگاه اندازه گیری باشیم به عبارت دیگر دستگاه به کار رفته و روش اندازه گیری باید موجه باشد.
هر دستگاه اندازه گیری دارای ویژگی ها و محدودیت های خاص خود است و برای انتخاب دستگاه اندازه گیری باید کلیه جوانب در نظر گرفته شود و با توجه به و یژگی های مورد نیاز و قیمت دستگاه  اندازه گیری بهترین انتخاب انجام شود.
1-گستره ی اندازه گیری: محدوده ای از تغییرات کمیت تحت اندازه گیری که وسیله قادر به اندازه گیری آن می باشد.
2-ریزنگری یا تفکیک پذیری: کوچکترین اندازه ی تغییرات کمیت تحت اندازه گیری که می تواند توسط            دستگاه، اندازه گیری شود.
3-حساسیت: نسبت میزان تغییرات خروجی به تغییرات کمیت تحت اندازه گیری
  با بیشترین بودن حساسیت،  اندازه گیری تغییرات کوچک کمیت تحت اندازه گیری راحت تر است اما          معمولا گستره ی اندازه گیری کم می شود.
4-درستی: میزان نزدیکی مقدار قرائت شده با مقدار واقعی کمیت
  معمولا با افزایش گستره ی اندازه گیری درستی کم میشود(یا قیمت ها افزایش قابل توجه می یابد)
5-دقت: نشان دهنده ی میزان پراکندگی آماری مقادیر اندازه گیری شده در چندین بار اندازه گیری یک کمیت است. به عبارت دیگر میزان عاری بودن اندازه گیر از خطای تصادفی میزان دقت را نشان می دهد.

دانلود پایان نامه طراحی و ساخت شمارندة فرکانس تا یک گیگاهرتز

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پایان نامه طراحی و ساخت شمارندة فرکانس تا یک گیگاهرتز دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

-1- ویژگی های دستگاه اندازه گیری

اصولا عمل یا حاصل مقایسه یک کمیت مفروض با یک استاندارد از پیش تعیین شده را ، اندازه گیری می نامیم. برای این که نتیجه عمل اندازه گیری که با اعداد بیان می شود، معنی داشته باشد، باید اولا استانداردی که برای مقایسه به کار می رود، دقیقا معلوم ومورد قبول عام واقع شده باشد. ثانیا روش استفاده شده برای این مقایسه باید قابل تکرار بوده و قادر به امتحان کردن دستگاه اندازه گیری باشیم به عبارت دیگر دستگاه به کار رفته و روش اندازه گیری باید موجه باشد.

هر دستگاه اندازه گیری دارای ویژگی ها و محدودیت های خاص خود است و برای انتخاب دستگاه اندازه گیری باید کلیه جوانب در نظر گرفته شود و با توجه به و یژگی های مورد نیاز و قیمت دستگاه اندازه گیری بهترین انتخاب انجام شود.

1-گستره ی اندازه گیری: محدوده ای از تغییرات کمیت تحت اندازه گیری که وسیله قادر به اندازه گیری آن می باشد.

2-ریزنگری یا تفکیک پذیری: کوچکترین اندازه ی تغییرات کمیت تحت اندازه گیری که می تواند توسط           دستگاه، اندازه گیری شود.

3-حساسیت: نسبت میزان تغییرات خروجی به تغییرات کمیت تحت اندازه گیری

با بیشترین بودن حساسیت، اندازه گیری تغییرات کوچک کمیت تحت اندازه گیری راحت تر است اما         معمولا گستره ی اندازه گیری کم می شود.

4-درستی: میزان نزدیکی مقدار قرائت شده با مقدار واقعی کمیت

معمولا با افزایش گستره ی اندازه گیری درستی کم میشود(یا قیمت ها افزایش قابل توجه می یابد)

5-دقت: نشان دهنده ی میزان پراکندگی آماری مقادیر اندازه گیری شده در چندین بار اندازه گیری یک کمیت است. به عبارت دیگر میزان عاری بودن اندازه گیر از خطای تصادفی میزان دقت را نشان می دهد.

1-2- کالیبراسیون(برسنجیدن)

مقایسه عملکرد دستگاه اندازه گیری با مرجع استاندارد (که در رده ی درستی بالاتری قرار دارد) جهت تعیین خطای آن را کالیبراسیون گویند. به عبارت دیگر کالیبراسیون، کنترل دستگاه اندازه گیری به منظور اطمینان از عملکرد مناسب آن است. مرجع استاندارد می تواند یک کمیت یا دستگاه اندازه گیری باشد.

1-3- تنظیم دستگاه اندازه گیری

معمولا در دستگاه های اندازه گیری امکان تنظیم ( به صورت محدود) گذاشته می شود تا در مواردی که اندازه گیر از حالت کالیبره خارج می شود، عملکرد آن را اصلاح کنند. تنظیم می تواند به صورت تنظیم شیب یا آفست باشد.

1-4- قسمت های مختلف دستگاه های اندازه گیری

کار اکثر سیستم های اندازه گیری را می توان در قالب سه مرحله ی اساسی قرار داد:

1-مرحله ی آشکارسازی و مبدل

2-مرحله ی میانی یا تغییر دهنده

3-مرحله ی نمایش، ثبت یا کنترل

عناصری از قبیل مقاومت، سلف، خازن، ترموکوپل، کریستال، فتوسل و... به عنوان مبدل مورد استفاده قرار می گیرد. مبدل یک پدیده ی غیر الکتریکی مانند فشار، دما، رطوبت و....را به یک کمیت الکتریکی مثل ولتاژ، جریان و...تبدیل می کنند.

مرحله ی میانی در یک دستگاه اندازه گیری می تواند شامل قسمت هایی از قبیل چرخ دنده ها، لوله ی هیدرولیکی، انواع فیلتر و تقویت کننده ها، سیستم های انتقال و....باشد. در برخی وسایل ممکن است نیازی به مرحله ی میانی ودر برخی موارد این قسمت بسیار پیچیده باشد.