تاثیر پارامترهای دما و سختی جانبی بر روی بار کمانشی خطوط راه آهن

اختصاصی از کوشا فایل تاثیر پارامترهای دما و سختی جانبی بر روی بار کمانشی خطوط راه آهن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

مقاله با عنوان: تاثیر پارامترهای دما و سختی جانبی بر روی بار کمانشی خطوط راه آهن
نویسندگان: سعید محمدزاده ، محمدمهدی غنی مقدم ، مروارید فتاحی
محل انتشار: هشتمین کنگره ملی مهندسی عمران - دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل - 17 و 18 اردیبهشت 93
محور: دینامیک سازه
فرمت فایل: PDF و شامل 8 صفحه می باشد.

چکیده:
یکی از مسائل اصلی که همواره راه آهن با آن سر و کار دارد کمانش خط می‌باشد که علاوه بر خسارات زیاد، ممکن است باعث خارج شدن قطار از خط و صدمات جانی و مالی شود. از بین پارامترهای مختلفی که در کمانش خط آهن موثرند سختی جانبی و تغییرات نیروی محوری تاثیر بیشتری دارد. برای بررسی پارامترهای موثر بر روی کمانش خط، مدل‌های مختلفی ارائه شده است. در این مقاله از المان ماکرو شامل هفت درجه آزادی در هر گره (تغییر مکان، چرخش و اعوجاج) استفاده و به کمک روش اجزای محدود خط مدل شده است. همچنین برای تحلیل عددی این پارامترها از نرم افزار Matlab استفاده شده و نتایج مدل در شرایط بدون عبور قطار و در دماهای متفاوت و با نسبت‌های مختلف کاهش سختی خط در طول‌های متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است. در صورتی که سختی جانبی خط آسیبی نبیند در شرایط بدون عبور قطار کمانشی در خط اتفاق نمی‌افتد و با کاهش سختی جانبی و افزایش درجه حرارت محیط نسبت به دمای خنثی احتمال کمانش خط افزایش می‌یابد که نشان از اهمیت نگهداری خط در فصول گرم سال می‌باشد.

** توجه: خواهشمندیم در صورت هرگونه مشکل در روند خرید و دریافت فایل از طریق بخش پشتیبانی در سایت مشکل خود را گزارش دهید. **

تحلیل پایداری دیوار خاک مسلح تحت اثر بار انفجار

اختصاصی از کوشا فایل تحلیل پایداری دیوار خاک مسلح تحت اثر بار انفجار دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

مقاله با عنوان: تحلیل پایداری دیوار خاک مسلح تحت اثر بار انفجار
نویسندگان: غلامرضا نوری ، رضا هاشمی
محل انتشار: هشتمین کنگره ملی مهندسی عمران – دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل - 17 و 18 اردیبهشت 93
فرمت فایل: PDF و شامل 8 صفحه می باشد.

چکیده:
به دلیل کاربرد دیوارهای خاک مسلح در کوله پل‌ها، فرودگاه‌ها، انبارهای مهمات، پایانه‌های سوختی و سایر مکان‌هایی که در معرض انفجار قرار دارند، بررسی رفتار این سازه‌ها تحت تأثیر بارهای انفجار اهمیت دارد. همچنین استفاده از ژئوسنتتیک در دیوارهای خاکی از جمله روش‌های نوینی می‌باشد که بکارگیری آن به عنوان مسلح کننده، قابلیت انعطاف‌پذیری را برای سازه دیوار ایجاد می‌نماید. در این مقاله با توجه به هندسه در نظر گرفته شده برای دیوار خاک مسلح با ژئوسنتتیک، ابتدا پایداری دیوار تحت بارهای استاتیکی و شبه استاتیکی بررسی و سپس تأثیر پارامترهای مختلفی از قبیل میزان مواد منفجره و فاصله انفجار از دیوار خاک مسلح بر رفتار دیوار با استفاده از نرم‌افزار ABAQUS مطالعه شده است. میزان تغییرمکان افقی و همچنین تغییرمکان قائم (نشست) برای انفجارهای مختلف معادل با میزان تی ان تی متفاوت با توجه به متغیرهای در نظر گرفته شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، با افزایش میزان مواد منفجره و کاهش فاصله انفجار تغییرشکل‌ها افزایش می‌یابند. به ازای انفجاری معادل با 250 کیلوگرم تی ان تی، با افزایش فاصله انفجار از 2.5 به 10 متر، حداکثر تغییر مکان قائم و افقی دیوار به ترتیب حدود 60 و 46 درصد کاهش می‌یابد. همچنین افزایش قدرت انفجار نیز موجب افزایش جابجایی قائم و افقی دیوار گردید. با افزایش میزان مواد منفجره از 250 به 700 کیلوگرم میزان تغییر مکان افقی 17 درصد افزایش و همچنین با افزایش میزان مواد منفجره به 1000 کیلوگرم افزایش تغییر مکان به 35 درصد می‌رسد. این تغییرات در جابجایی قائم به ترتیب 50 و 56 درصد می‌باشد.

** توجه: خواهشمندیم در صورت هرگونه مشکل در روند خرید و دریافت فایل از طریق بخش پشتیبانی در سایت مشکل خود را گزارش دهید. **

بهینه سازی سازه های فضاکار تحت اثر بار دینامیکی با شرایط غیر خطی به کمک شبکه عصبی

اختصاصی از کوشا فایل بهینه سازی سازه های فضاکار تحت اثر بار دینامیکی با شرایط غیر خطی به کمک شبکه عصبی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

پایان نامه کارشناسی ارشد با عنوان: بهینه سازی سازه های فضاکار تحت اثر بار دینامیکی با شرایط غیر خطی به کمک شبکه عصبی
دانشگاه سیستم و بلوچستان
استاد راهنما: دکتر محمدرضا قاسمی – دکتر عیسی سلاجقه
پژوهشگر: علیرضا عباس زاده
بهار 1383
فرمت فایل: PDF و شامل 190 صفحه

چکیده:
طرح بهینه سازه‌ها عبارت است از تعیین متغییرهای طراحی با روشی معین به طوری که وزن سازه حداقل شود و همزمان قیود طراحی برقرار باشند. در طراحی بهینه سازه‌ها، تحلیل سازه در دفعات متوالی امری لازم است. بنابراین استفاده از روش‌های بهینه سازی متداول و روش‌های تحلیلی سر راست پیچیده بوده و در دفعات مکرر موجب افزایش قابل ملاحظه‌ای در حجم عملیات و زمان می‌گردد. هدف اساسی این پایان نامه، کاهش کلی حجم عملیات لازم جهت طراحی بهینه سازه‌های فضاکار با استفاده از نوعی شبکه عصبی موسوم به شبکه عصبی با ناظر اتوماتان می‌باشد. تلاش شده است تا شبکه‌های عصبی مناسبی را برای تحلیل هر سازه مورد نظر آموزش داده شود و در بهینه سازی، جانشین تحلیل واقعی سازه شود. برتری شبکه‌های عصبی بر روش‌های دیگر، سرعت بسیار زیاد آن‌ها در پاسخ دادن به داده‌هاست.
شبکه عصبی مصنوعی، یک ساختار ریاضی است که بین مجموعه‌ای از اعداد ورودی و مجموعه‌ای از اعداد خروجی، یک نگاشت برقرار می‌کند، به گونه‌ای که بتوانیم از مجموعه m عضوی ورودی، به مجموعه n عضوی خروجی برسیم. اساس کار بر این است که ما در ابتدا از تعدادی داده و مواد خام موجود استفاده کرده و شبکه را با آن‌ها آموزش می‌دهیم. داده‌های ما، یک دسته زوج شامل مجموعه ورودی و خروجی است که معمولاً از محاسبه یا از طریق تجربه و آزمایش بدست می‌آید. آموزش شبکه، یعنی دستیابی به شبکه و مشخصات آن، به نحوی که بتواند نگاشت مزبور را بین هر یک از داده‌های ورودی و داده خروجی مربوطه آن برقرار کند. این شبکه، پس از آموزش دیدن، می‌تواند به صورت ابزاری عمل کند که می‌تواند یک نگاشت را از هر ورودی جدید معرفی شده به شبکه برقرار کرده و از این طریق به خروجی نظیر آن، که همان جواب مسئله ما است، برسد. به عبارت دیگر، در اینجا نه با یک مدل ریاضی تحلیلی، بلکه با یک مدل ریاضی عددی مبتنی بر تجربیات قبلی سروکار داریم.
ترکیب مفاهیم شبکه‌های عصبی با تئوری اتوماتان، شبکه عصبی با نرخ یادگیری متغیر را شکل می‌دهد. در شبکه انتشار برگشتی معمولی به علت سرعت پایین آن آموزش دادن شبکه مشکل و احتیاج به زمان بیشتری دارد. با توجه به اینکه نرخ یادگیری در فرآیند آموزش نقش بسیار مهمی را بازی می‌کند، لذا انتخاب درست این مساله بسیار مهم است. به دلیل حساسیت نرخ یادگیری در این تحقیق از روشی جدید به نام نرخ یادگیری تطبیقی استفاده شده است. با توجه به اینکه بزرگ بودن نرخ یادگیری سبب ناپایداری شبکه و کوچک بودن آن سبب تنبلی شبکه می‌شود پس تعیین نرخ یادگیری بهینه از اهمیت زیادی برخوردار است و در این تحقیق برای مثال‌های مختلف روند تغییرات نرخ یادگیری بررسی شده است.
در این تحقیق همچنین برای جبران نقیصه ناپایداری شبکه‌ها از الگوریتم یادگیر اتوماتان به عنوان ناظر شبکه عصبی استفاده شده و به اهمیت و نقش آن در تربیت شبکه‌ها پرداخته شده است.



می توانید نمونه نمایشی شامل 20 صفحه نخست پایان نامه را از لینک زیر دریافت کنید.
http://omidcivil.persiangig.com/sellfile/202n.zip/download

مشاهده آنلاین و دریافت فایل نمونه:
https://drive.google.com/file/d/0B3BBM5yT_t4ZcXR6TWMwaDhkcjg


** توجه: خواهشمندیم در صورت هرگونه مشکل در روند خرید و دریافت فایل از طریق بخش پشتیبانی در سایت مشکل خود را گزارش دهید. **

بهینه سازی قاب های صلب ساختمانی تحت اثر بار زلزله به روش الگوریتم وراثتی و با استفاده از شبکه های عصبی

اختصاصی از کوشا فایل بهینه سازی قاب های صلب ساختمانی تحت اثر بار زلزله به روش الگوریتم وراثتی و با استفاده از شبکه های عصبی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

پایان نامه کارشناسی ارشد با عنوان: بهینه سازی قاب های صلب ساختمانی تحت اثر بار زلزله به روش الگوریتم وراثتی و با استفاده از شبکه های عصبی
دانشگاه سیستان و بلوچستان
استاد راهنما: دکتر محمدرضا قاسمی – پروفسور عیسی سلاجقه
پژوهشگر: احمد محمدزاده
بهار 1383
فرمت فایل: PDF و شامل 222 صفحه

چکیده:
بهینه کردن یک تابع عبارت است از تعیین متغییرهایی موثر بر تابع به روشی معین به طوری که مقدار این تابع به ازای آن متغییرها حداکثر یا حداقل شود و همزمان شرایط خاصی که بر آن مدل حاکم است ارضاء گردند. اگر در فرآیند بهینه سازی یک سازه، تابع هدف تعیین حداقل وزن آن سازه به ازای ارضاء تمامی شرایط طراحی باشد، در این حالت گوییم که کمینه سازی وزن سازه را انجام داده‌ایم. عمل بهینه سازی در یک سازه می‌تواند برای حالات مختلف بارگذاری انجام گیرد که در این تحقیق برای اولین بار بحث بهینه کردن وزن اسکلت قاب‌های دوبعدی ساختمان تحت اثر بارهای مرده، زنده، زلزله و ترکیب آن‌ها و تحلیل دینامیکی سازه به روش تاریخچه زمانی به عنوان هدف اصلی مطرح گردید. برای نیل به این هدف از روش بهینه سازی الگوریتم وراثتی که روشی مؤثر برای بهینه سازی با متغیرهای گسسته است، استفاده گردید. قیود طراحی نیز محدود کردن تنش‌های اعضاء و جابجایی حداکثر طبقه‌ی آخر می‌باشد که با کنترل روابط آیین نامه فولاد ایران (آفا) حاکم بر طرح سازه‌های فولادی انجام می‌گیرد اما ماهیت تصادفی بودن الگوریتم وراثتی همگرایی روش را کند می‌کند. از طرف دیگر با افزایش تعداد درجات آزادی سازه، بهینه سازی آن مستلزم صرف زمان‌های طولانی بوده و در برخی موارد غیر عملی می‌شود.
در راستای کاهش زمان بهینه سازی، در این تحقیق روش پردازش امواج برای کاهش تعداد نقاط مدل کننده‌ی منحنی تاریخچه زمانی مطرح گردید. با این روش می‌توان موج زلزله‌ی طرح را با تعداد نقاط کمتری مدل کرده و در نتیجه به میزان قابل توجهی از زمان تحلیل و به تبع آن زمان بهینه سازی کاسته خواهد شد. در این راستا از تکنیک پردازش امواج به روش تبدیلات موجکی استفاده گردید. این روش، روشی نوین در پردازش امواج در حوزه‌ی زمان – فرکانس می‌باشد. بدین ترتیب اطلاعات فرکانس – زمان به طور هم زمان پردازش گردیده و ارائه می‌شود. همچنین جهت هر چه بیشتر کارآمد کردن روش اتخاذ شده استفاده از سیستم‌های هوشمند مبتنی بر شبکه‌های عصبی تقریب ساز تحلیل سازه نیز به کار گرفته شده. برای این منظور از شبکه عصبی مصنوعی تابع بنیادی شعاعی استفاده گردید. این نوع شبکه عصبی، تاکنون در تقریب سازی تحلیل قاب‌های ساختمانی تحت اثر بارهای دینامیکی مورد استفاده قرار نگرفته بود. با استفاده از این نوع شبکه عصبی، الگوریتمی تهیه گردید که به ایجاد کاهش قابل ملاحظه‌ی زمان تحلیل سازه می‌انجامد. راهکارهای مطرح شده در متن اصلی پایان نامه به طور کامل تشریح شده و نتایج به دست آمده نشان از کارآیی روش‌های اتخاذ شده دارند.
برای هر یک از مراحل کاری این تحقیق برنامه‌های خاص آن مرحله، از جمله بهینه ساز به روش الگوریتم وراثتی، پردازش کننده امواج به روش تبدیلات موجک تهیه شده و برای تحلیل و طراحی سازه از برنامه‌های SAPSTL ، SAP90 به کار گرفته شد. همچنین از محیط نرم افزار MATLAB 6.5 جهت شبیه سازی شبکه‌ی عصبی مصنوعی تابع بنیادی شعاعی استفاده شده است.



می توانید نمونه نمایشی شامل 20 صفحه نخست پایان نامه را از لینک زیر دریافت کنید.
http://omidcivil.persiangig.com/sellfile/191n.zip/download

مشاهده آنلاین و دریافت فایل نمونه:
https://drive.google.com/file/d/0B3BBM5yT_t4ZRDA3ZzcybG5Nams


** توجه: خواهشمندیم در صورت هرگونه مشکل در روند خرید و دریافت فایل از طریق بخش پشتیبانی در سایت مشکل خود را گزارش دهید. **

طراحی و ساخت برد کنترل جهت اضافه بار و اندازه کیری وزن

اختصاصی از کوشا فایل طراحی و ساخت برد کنترل جهت اضافه بار و اندازه کیری وزن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات:60

پیشگفتار
یکی از مهمترین قطعات مورد تاکید در استانداردهای جهانی سیستم‌های آسانسوری، برد کنترل اضافه بار می‌باشد. وظیفه این برد اندازه‌گیری بار ورودی به کابین، مقایسة آن با ظرفیت مجاز و ارسال پیامهای مناسب به برد کنترل مرکزی آسانسور می‌باشد.
مزیت استفاده از این سیستم در درجة اول تأمین امنیت جانی و جلوگیری از سقوط کابین و در درجه دوم کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات موتور در اثر استفاده نادرست از آسانسورها می‌باشد.

متاسفانه به دلیل هزینة سنگین بردهای وارداتی و عدم تمایل سازندگان داخلی به تولید مشابه داخلی به دلیل ماهیت چند تخصصی (Multi- Discplinary) تولید که مستلزم به کارگیری چند تخصص برای تولید مجموعة برد دیجیتال و ساخت قطعة مکانیکی مورد استفاده در ساختمان آسانسور و نیز سنسورهای مورد نیاز، استفاده از بردهای کنترل اضافه بار در استانداردهای ایران، اجباری شده است. هدف از پروژه حاضر، طراحی و ساخت برد کنترل اضافه بار می‌باشد.

وردی این برد، سیگنال الکتریکی حاصل از تنش سنسور strain guage متصل به قطعة مکانیکی مخصوصی می‌باشد که نمونة‌ آن در شکل زیر نشان داده شده است.
سیگنال ورودی که حاصل از تنش سنسور می‌باشد پس از تقویت و نمونه برداری وارد کنترل کننده می‌گردد. در کنترل کننده عمل تصمیم گیری نسبت به ارسال پیامهای foll load و over load متناسب با ظرفیت کابین و همچنین فعال شدن آلارم، انجام می‌شود.
بر ای تنظیم حداکثر مقادیر مجاز از پانل تنظیم دستی استفاده می‌شود. که شامل نمایشگر مناسب برای نمایش اعداد و پیغامهای لازم برای کاربرد و صفحة کلید برای ورد اطلاعات مربوط به تعداد نفرات مجاز و غیره می‌باشد.

برای طراحی این برد دیجیتالی ابتدا باید یک میکرو کنترلر مناسب در نظر گرفته شود و سپس سیستم طراحی شده توسط سخت افزار تحقق پیدا کند، برای این منظور یک بلوک دیاگرام کلی مطابق شکل زیر فرض می‌شود.
در بلوک دیاگرام فوق سنسور وظیفة تولید سینگنال آنالوگ ایجاد شده از تغییرات وزن کابین آسانسور را به عهده دارد تقویت کننده‌ای که بعد از سنسور قرار دارد. سیگنال ایجاد شده را تقویت می کنند و آن را برای عملیات کنترلی آماده می‌سازد و بعد از ا“ نیز میکروکنترلر قرار داده شده که عمل کنترل کننده را انجام می‌دهد.
بلوکهای ذکر شده در بالا همگی توسط سخت‌افزار بر روی کارت تحقق پیدا می‌کند بطوریکه سنسور وزن را که یک سیگنال آنالوگ است تشخیص می‌دهد و آن را به A/D منتقل می‌کند . سیگنال آنالوگ به سیگنال دیجیتال تبدیل می شود و سپس بوسیلة میکروکنترلر، کنترل دیجیتال روی آن صورت می‌گیرد. سیگنالهای خروجی دیجیتال می‌باشند و برای تولید پیامهای over load و full و آمار به کار می‌روند.
در فصلهای بعدی به بررسی کاملتر مباحث ذکر شده، جزئیات کار و طراحی کنترلر پرداخته می شود که مباحث ارائه شده به صورت زیر طبقه بندی می‌شوند:
در فصل اول به معرفی سنسور strain guage و اساس کار آن و معیارهای انتخاب سنسور و آرایش مداری آن می‌پردازیم.
در فصل دوم به اتصال فیزیکی سنسور ۸-G و طراحی مکانیکی المان اندازه‌گیری وزن پرداخته می‌شود.
فصل سوم به طراحی و ساخت تقویت کننده صنعتی برای S.G پرداخته خواهد شد.
فصل چهارم به طراحی و ساخت برد دیجیتال کنترل بار می‌پردازیم
در فصل پنجم، ساختار کلی برنامه میکروکنترلر ارائه خواهد شد.
در فصل ششم نیز تحقق عملی پروژه، نتایج و پیشنهادات ارائه خواهد شد.

فصل ۱:
معرفی سنسور strain Gauge

۱-۱: مقدمه:
یکی از روشهای متداول در اندازه‌گیری وزن استفاده از سنسورهای S-G می‌باشد. اساس کار این سنسورها همانطور که توضیح داده خواهد شد بر تغییر طول یک المان الکتریکی و در نتیجه تغییر مقاومت الکتریکی آن استوار است. در این فصل به معرفی اساس کار، آرایشهای مداری سنسور و نیز معیارهای انتخاب سنسور مناسب خواهیم پرداخت.

۱-۲: اساس کار سنسور S-G :
مقاومت الکتریکی هر المان فیزیکی متناسب با طول آن المان می‌باشد. یعنی یا به طور دقیق‌تر که در آن L طول المان و A سطح قطع آن می‌باشد. و اگر طول یک المان فیزیکی به هر دلیلی تغییر کند مقاومت الکتریکی آن دچار تغییر خواهد شد. این مطلب اساس کار سنسورهای S-G می‌باشد.
این سنسورها معمولاً به صورت چاپ شده می‌باشند. که نمونه‌ای از آنها در شکل زیر نمایش داده شده است.
همانطور که ملاحظه می شود و چاپ سنسور به صورت مارپیچ انجام شده در نتیجه امکان تغییر طول کلی سنسور بسیار افزایش یافته است به این معنی که با تغییر طول در هر یک از قطعه‌های افقی و با فرض اینکه تعداد این قطعه‌ها n می‌باشد. تغییر طول کلی بربر خواهد بود.

برای تبدیل تغییرات وزن به تغییر طول در سنسور لازم است از یک المان مکانیکی استفاده شود. که نمونه‌ای از آن در شکل زیر نشان داده شده است.

نقش المان مکانیکی تبدیل نیروی که ناشی از وزن است به نیروی می‌باشد تغیر نیروی باعث تغییر انحنای المان می گردد.

بعد از اعمال نیروی قبل از اعمال نیروی
اگر سنسور S-G به المان مکانیکی به طور کامل چسبانده شده باشد. تغییر انحنای فوق باعث تغییر طول این سنسور و در نتیجه تغییر مقاومت الکتریکی آن خواهد شد.
به طور خلاصه تغییر وزن باعث تغییر تنش در المان مکانیکی و در نهایت تغییر مقاومت سنسور می‌شود.
به طور علمی تنش به صورت زیر تعریف می شود.
که در آن تغییر طول ناشی از نیروی ورودی و L طول اولیه المان می‌‌باشد.

G.F به نسبت تغییر مقاومت به مقاومت اولیه تقسیم بر نسبت تغییر طول به طول اولیه G.F یا گین فاکتور می‌شود.
۱-۳- آرایش مداری سنسور S-G :
یا
سنسورهای S-G معمولاً به صورت پل مقاومتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فرض و و

علت استفاده از آرایش مداری پل وتسون آن است که :
۱) تغییرات بسیار کوچک ایجاد شده در مقاومت‌های مدار را تشخیص دهیم.
۲ ) حساسیت‌ دمایی ناشی از گرم شدن مقاومت در اثر عبور جریان را کاهش دهیم برای این منظور لازم است هر چهار مقاومت مورد استفاده در پل وتستون از یک نوع یعنی چاپ شده باشند. ولی از آنجا که تنها یکی از چهار مقاومت باید نسبت به تغییر طول حساس باشد. لذا یکی از مقاومتها را در جهت تغییرات طول و سه مقاومت دیگر را عمود بر جهت تغییر طول چاپ می کنند.

۱-۴ : معیارهای انتخاب سنسورها S-G
یکی از پارامترهای الکتریکی مؤثر در انتخاب سنسور نسبت تغییر ولتاژ خروجی به دامنة ‌ولتاژ تحریک می باشد. که این پارامتر بر حسب بیان می‌شود به عنوان مثال گفته می‌شود این سنسور دارای تغییرات می‌باشد. یعنی در حالت حداکثر تنش (حداکثر مجاز ۴) و با ولتاژ تغذیة ۱۰ ولت خواهد بود.
هر چند میزان بیشتر باشد. دامنه سیگنال خروجی سنسور در تحریک یکسان بیشتر خواهد بود لذا دقت اندازه‌گیری افزایش می‌یابد.
پارامتر الکتریکی دیگری که در انتخاب سنسور باید در نظر گرفته شود سخنی تغییرات G-F می باشد. از آنجا که تغییر طول المان فیزیکی نسبت به تغییرات نیروی وارده ههم جا خطی نیست لذا منحنی GF نیز خطی نمی‌باشد و به صورت منحنی‌هایی مانند شکل زیر می‌باشد.

برای اینکه اندازه‌گیریهای دارای دقت کافی باشند لازم است سنسور در محدوده خطی آن مورد استفاده قرار گیرند. لذا انتخاب سنسوری که محدودة خطی مناسبی در وزن‌های مطلوب داشته باشد. در دقت اندازه‌گیری بسیار تأثیر گذار است.

پارامتر فیزیکی که در انتخاب سنسور باید مورد توجه قرار گیرد. حداکثر تنش قابل اعمال به سنسور می‌باشد. سنسور S-G یک المان فیزیکی می‌باشد و مانند هر المان فیزیکی دیگر دارای محدودة‌ مجاز برای تغییر طول می‌باشد. بطوریکه اگر تغییر طول سنسور بیش از این مقدار مجاز شود. دیگر خاصیت ارتباعی المان قادر به برگرداندن وضعیت سنسور به طول اولیة‌ آن نخواهد بود و سنسور خاصیت خود را از دست خواهد داد. اگر تغییرات طول باز هم بیشتر باشد می‌تواند حتی موجب پارگی قطعات چاپی سنسور شود. و لذا برای هر سنسور یک حداکثر تغییر طول مجاز یا حداکثر تنش مجاز قابل اعمال تعریف می‌شود.
۱-۵- نمونه‌ای از سنسورهای S-G و المان‌های میکانیکی:

۱-۶- روش نصب سنسور روی المان مکانیکی .

فصل ۲ :
طراحی و ساخت برد دیجیتال کنترل بار

۲-۱- مقدمه
در این فصل به توضیح و معرفی بر دو قسمتهای مختلف آن پرداخته می شود.
بلوک دیاگرام کلی سیستم در شکل (۴-۱) نشان داده شده است.
فرمانهای ارسالی به برد کنترل آسانسور
این بلوک دیاگرام شامل پنج بلوک اصلی تشکیل دهنده برد است.
– کلید و کنترلر (Microcontroler)
– مبدل آنالوگ به دیجیتال . (A/D)
– تقویت کننده (AMP)
– صفحه کلید (Keyboard)
– نمایشگر (LCD)
علاوه بر این بخشها جهت امکان ارائه آزمایشگاهی پروژه بردهای شبیه سار سنسوری – staiو برد خروجی فرمانهای ارسالی به تابلوی مرکزی آسانسور نیز طراحی و ساخته شده است.

۲-۲- میکروکنترلر
در پیاده سازی سیستم از میکروکنترلر ۸qc51 استفاده شده است. میکرکنترلر ۸qc51 یکی از میکر کنترلرهای همه منظوره می باشد که در بسیاری از سیستمهای الکترونیکی که نیاز به قابلیت برنامه‌ریزی دارند استفاده می‌گردد.
مشخصات میکروکنترلر ۸qc51:
– 128 بایت حافظه داخلی RAM
– رابط سریال
– ۶۴ کیلو بایت فضای حافظه خارجی که
– ۶۴ کیلو بایت حافظه خارجی برای داده
– پردازنده بولی ( که عملیات روی بیت ها را انجام می‌دهد)
– ۲۱۰ مکان بیتی آدرس پذیر.
– انجام عملیات ضرب و تقسیم در ۴ میکروثانیه
– چهار در گاه (I/O) هشت بیتی
– دو تایمر (شمارنده ۱۶ بیتی)
– این میکرو کنترلر قابلیت کار با ولتاژ و حداکثر جریان دهی در پورتهای خروجی آن ۱۵ma می‌باشد و فرکانس کاری این میکرو از ۴ تا ۲۴ مگاهرتز می‌باشد.

۲-۲-۰۱- بررسی پایه‌های ۸۰۵۱
این میکروکنترلر یک IC با ۴۰ پایه است که ۳۲ پایه از ۴۰ پایه این IC به عنوان در گاه I/O عمل می‌کند، که البته ۲۴ خط از این خطوط دو منظوره هستند. هر یک از این خطوط می‌تواند به عنوان I/O یا خط کنترل و یا بخشی از درگاه آدرس یا گذرگاه داده بکار بروند. یا صفحه کلید قرار گیرند و یا هر خط به تنهایی با قطعات تک بیتی مانند سوئیچ ها و ترانزیستورها ارتباط برقرار کنند.

در گاه صفر PoRT
این درگاه، یک درگاه دو منظوره از پایه ۳۲ تا ۳۹ تراشه می باشد. این درگاه در طراحی‌های با کمترین اجزای ممکن به عنوان یک درگاه I/O عمومی استفاده می‌شود و در طراحی‌های بزرگتر که از حافظة خارجی استفاده می‌کنند، این درگاه یک گذرگاه آدرس و داده مالتی پلکس شده می‌باشد.

درگاه یک (PORTT):
درگاه یک درگاه اختصاصی I/O روی پایه‌های ۱ تا ۸ است. وظیفه دیگری برای پایه‌های درگاه ۱ در نظر گرفته شده است، بنابراین گهگاه برای ارتباط با وسایل خارجی بکار می‌رود.

درگاه دوم (PORT2) :
درگاه دوم (پایه‌های ۲۱ تا ۲۸) یک درگاه دو منظوره است که به عنوان I/O عمومی و یا بایت بالای گذرگاه آدرس در طراحی با حافظه کد خارجی بکار می‌رود. این درگاه همچنین در طراحی هایی که بیش از ۲۵۶ بایت از حافظه داده خارجی نیاز دارند استفاده می‌شود.

درگاه سوم (PORT3):
در گاه سوم یک درگاه دو منظوره روی پایه‌های (۱۰ تا ۱۷ ) می‌باشد. علاوه بر I/O عمومی این پایه‌ها هر یک وظایف دیگری نیز در رابطه با امکانات خاص ۸۰۵۱ دارند.
علاوه بر درگاههای بررسی شده تراشه ۸۰۵۱ پایه‌های برای کاربردهای خاص دارد.
RST (Roset) :
ورودی RST در پایه ۹ ، آغاز کد اصلی ۸۹۰۵۱ است. هنگامی که این سیگنال حداقل برای دو سیکل ماشین در وضعیت بالا بماند، ثبات‌های داخلی ۸۹۰۵۱ با مقادیری مناسبی برای شروع به کار، بار می‌‌شوند. مداری که با روشن کردن سیستم IC را Roset می‌کند تا میکرو از ابتدای نرم افزار شروع به خواند کند مطابق شکل (۳-۶) می‌باشد.
شکل (۳-۴) اتصال RST به مدار Roset

(Address Latch enable ) ALE:
از این پایه (پایه ۳۰ ) برای جداسازی گذرنامه آدرس و داده استفاده می‌شود. وقتی که ۸۰۵۱ به یک حافظه بیرون وصل می‌شود، پورت صفر هر دو مقدار داده و آدرس را تهیه می‌کند. به بیان دیگر ۸۰۵۱ آدرس و داده را از طریق پورت صفر مالتی پلکس می نماید تا در مصرف پایه‌ها صرفه‌جویی شود. پایه ALE برای دی مالتی پلکسی کردن آدرس و داده به کار می رود. بنابراین وقتی است، ۸۰۵۱ پورت صفر را به عنوان سیر داده و وقتی ALE=1 است، آن را به عنوان مسیر آدرس به کار می‌برد.
در حالت معمولی می‌باشد و در این صورت به عنوان گذرگاه داده عمل کرده و داده را به خارج و یا داخل هدایت خواهد کرد.

(Exterhal Aceess) EA :
سیگنال ورودی EA در پایة ۳۱ به سطح منطقی بالا (Vce) و یا پایین (GND) وصل می‌شو.
اگر این پایه در وضعیت بالا قرار گرفته باشد ۸۰۵۱ برنامه را از ROM داخلی غیرفعال می‌شود و برنامه‌ها از EPROM خارجی اجرا می‌شوند.
Vce و GND ( اتصال تغذیه):
این تراشه با یک تغذیة +۵V کار می کند. پایه ۴۰ ولتاژ تغذیه را برای تراشه فراهم می‌کند و پایة ۲۰ زمین است.

۲-۲-۲- نحوة اتصالات میکروکنترلر
در گاه صفر : از این درگاه برای اتصال یک صفحه کلید به میکرو استفاده شده است.
درگاه یک (p1): این پورت در سیستم به خروجیهای ADC متصل است و مقدار دیجیتال سنسور بر روی این پورت ریخته می‌شود.
درگاه دوم (P2): این درگاه برای اتصال میکرو به صفحه نمایش بکار رفت است.
درگاه سوم (P3) : پایه‌های (P3.2 , P3.1 , P3.0) به بلوک ADC متصل هستند که پایة P3.2 پایة INT فعال کننده ADC است و دو پایه دیگر برای RD و WR تراشه ADC است.
پایه‌های P3.4 تا p3 به بلوک فرمانهای کنترل آسانسور متصل می شود.
پایة P3.3 (SET) نیز به یک LED نشان دهندة خاتمه عملیات Setting متصل می‌شود.
RST: این پایه به مدار Roset متصل می‌گردد.
XTAL1 و XTAL2 : این پایه‌ها به یک کریستال ۱۲ کیلو هرتز متصل هستند.
EA: در مدار مورد برسی این پایه به سطح بالا وصل می‌شود تا برنامه از ROM داخلی خوانده شود. Vce و GND: این دو پایه به مدار منبع تغذیه که ولتاژ ۵ ولت را تولید می کند وصل نشده‌اند.

شکل ۴-۴ اتصالات میکروکنترلر
۲-۳- تبدیل کننده آنالوگ به دیجیتال
در این بخش تراشة ADC (مبدل آنالوگ به دیجیتال) بررسی شده است.
ابتدا به توصیف تراشه ADC پرداخته شده و سپس چگونگی اتصال آن به ۸۰۵۱ نشان داده شده است.
مبدلهای آنالوگ به دیجیتال از وسایل متداول برای اخذ داده می‌باشند. کامپیوترهای دیجیتال مقادیر دو رویی جدا از هم را بکار می‌برند. ولی در جهان فیزیکی همه چیز آنالوگ است یک کمیت فیزیکی (وزن، دما، فشار، رطوبت) با وسیله‌ای به نام مبدل قابل تبدیل به یک سیگنال الکتریکی (جریان یا ولتاژ) است. مبدلها را سنسور یا حسگر می نامند. گر چه سنسورها برای وزن دما، فشار، سرعت و . . . ساخته شده‌اند ولی همه آنها یک نوع خروجی را که ولتاژ یا جریان است تولید می‌کنند بنابراین یک مبدل آنالوگ به دیجیتال برای تبدیل سیگنالهای آنالوگ به اعداد دیجیتال لازم است، بطوریکه PC بتواند آنها را بخواند. در سخت افزار مورد استفاده از یکی از پرمصرفترین تراشه‌های ADC به نام تراشة ADC0804 استفاده شده است.

۲-۳-۱- تراشه ADC 804
آی سی ADC804 یک مبدل آنالوگ به دیجیتال و از خانواده ADC800 است. با ts ولت کار می کند و دارای قابلیت دقت یا تجزیه ۸ بیتی است. علاوه بر دقت زمان تبدیل هم فاکتور مهم دیگری در انتخاب ADC است. زمان تبدیل به معنی زمانی است که ADC لازم دارد تا سیگنال آنالوگ ورودی را به روی پایه‌های dKR یا CLKIN تغییر است ولی نمی‌تواند سریعتر از ۱۱۰ میکرو ثانیه باشد.

۲-۳-۲- بررسی پایه‌‌های ADE 804
CS: پایة CS (پایه ۱ ) یک ورودی فعال پایین است که برای فعال کردن تراشه بکار می رود . برای فعال کردن تراشه این پیه صفر می‌شود.

(Road) RD :
این سیگنال ورودی فعال پایین روی پایه ۲ است. ADC سیگنال آنالوگ ورودی را به معادل دودویی تبدیل کرده و آن را در یک ثبات داخلی نگه می دارد. RD برای خارج کردن داده از تراشه ۸۰۴ استفاده می‌شود. وقتی CS=0 است اگر یک پالس بالا- پائین به پایه RD اعمال شود، بیت خروجی دیجیتال در پایه‌های نشان داده خواهند شد. پایه RD فعال ساز خروجی هم خوانده می‌شود.

(wright) WR:
یک سیگنال ورودی فعال پایین روی پایه ۳ است. که آغاز روند تبدیل را به ADC804 اطلاع می‌دهد. اگر باشد به هنگام انتقال بالا به پائین WR، تراشه ADC804 شروع به تبدیل ورودی آنالوگ vin به عدد دیجیتال ۸ بیتی می نماید. مقدار زمان لازم برای تبدیل به مقادیر clkin و clkR بستگی دارد. پس از اتمام تبدیل داده پایه INTR بوسیلة ADC 804 به پایین واداشته می شود.

CLKR- CLKIN:
CLKIN پایه ۴ تراشه یک پایه ورودی متصل به یک منبع ساعت خارجی است که هنگام استفاده از ساعت خارجی برای زمان بندی استفاده می‌شود. تراشة ۰۴ دارای یک مولد ساعت داخلی نیز است که برای استفاده از آن پایه‌های CLKR- CLKIN به یک مقاومت و یک خازن وصل می شوند.
در این مدار از ساعت خارجگی استفاده می‌شود و پایة ۴ را به پایة ALE میکرو متصل می‌کنیم.

INTER (وقفه):
INTER پایه پنجم ADC که یک پایه خروجی فعال پایین است. این پایه معمولاً بالاست و وقتی تبدیل پایان یابد، به سطح پایین رفته و به cpu آمادگی برای برداشتن داده را اطلاع می دهد. پس از پائین رفتن INIR ، یک CS=0 ایجاد و یک پالس بالا به پائین به پایة RD فرستاده می‌شود تا داده به خارج از تراشه ADC 804 برود.
Vin (-) , Vin (+) : Vin (-) , Vin (+) ورودی‌های آنالوگ تفاضلی هستند که در آن Vin (+) – Vin (-) = Vin می‌باشد. اغلب Vin(-) به زمین و Vin(+) به وردی آنالوگ جهت تبدیل به دیجیتال وصل است.

: که پایه های ۱۱ تا ۱۸ را شامل می شوند ( D7 همان MSB و همان LSB است) پایه‌های خروجی داده دیجیتال است. این خروجی های سه حالته بافر شده و داده تبدیل شده فقط رمانی که CS=0 باشد و RD به پایین وا دا شته شود قابل دسترسی است.
برای محاسبة ولتاژ خروجی، فرمول زیر بکار می‌رود:

که برابر است با خروجی داده دیجیتال ، Vin ولتاژ ورودی آنالوگ و اندازه پله یا دقت هم در ازای کوچکترین تغییر می باشد که برای ADC هشت بیت برابر است.
: پایة ۹ تراشه یک ولتاژ ورودی است که به عنوان نرجع بکار می ‌رود.
اگر این پایه باز باشد، وردی آنالوگ برای ADC804 در محدودة ۰ تا ۵ ولت است مثل پایة Va) با این وجود کاربردهای بسیار دیگری که به vin وصل می‌شوند به جز تا ۵ ولت است.
هنگامی به کار می رود که ولتاژ ورودی در محدوده نباشد مثلاً اگر محدوده وردی آنالوگ ۰ تا ۴ ولت باشد. به ۲ ولت وصل می شود. جدول (۱-۴) محدودة Vin را برای انواع ورودیهای نشان می‌دهد.

۲-۳-۳- روش اتصال ADC 804
در مباحث بالا به بررسی پایه‌های ADC 804 پرداخته شد و چگونگی فعال شدن هر پایه توضیح داده شد. در این قسمت چگونگی اتصال هر یک از پایه‌ها به اجزای دیگر مدار نشان داده می‌شود.
پایة Cs (پایة ۱): برای فعال کر دن A/D صفر می‌شود.

پایة Rd ( پایة ۲) : برای خواندن مقداری که در ثبات داخلی A/D نگهداری می شود باید به این پایه یک پالس بالا- پایین اعمال شود. این پایه به پایه صفر از پورت سوم (P3.0) تراشه ۸۰۵۱ متصل شده است، که به صورت نرم‌افزارش پاس از این پایه دریافت می کند. فعال می‌شود.
پایه WR (پایة ۳): برای آغاز روند تبدیل ورودی آنالوگ به عدد دیجیتال به این پایه باید یک پالس بالا – پایین اعمال شود. این پایه به پایة یک از پورت سوم (p3.1) از تراشه ۸۰۵۱ متصل شده است که بصورت نرم‌افزاری پالس از این پایه دریافت می کند.

Clking R (پایه ۴ و ۱۹) : برای زمانبندی A./D همانطوری که در شکل مشاهده می‌شود از clk میکرو استفاده شده است به این ترتیب که پایة‌۳۰ ALE/P به CLKIN در پایة c.4 ADC 84 متصل است.
INTR ( وقفه ) پایة ۵) : این پایه نشان دهنده اتمام تبدیل ADC است. زمانیکه کار ADC است .