سفارش تبلیغ
صبا ویژن

دانشگاه آزاد اسلامی مهر یز

موتورهای الکتریکی سه شنبه 85/3/2 ساعت 10:58 صبح

 

 

 

یک موتور الکتریکی ، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد ، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند.

ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال می‌شود. در یک موتور استوانه‌ای ، روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله‌ای معین از محور روتور به روتور اعمال می‌شود، می‌گردد.



img/daneshnameh_up/4/44/electromotor.jpg




اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی هم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) روتور و بخش ثابت استاتور خوانده می‌شود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است. گر چه این قاب اغلب آرمیچر خوانده می‌شود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده می‌شود. در واقع آرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال می‌شود یا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجی ایجاد می‌شود. با توجه به طراحی ماشین ، هر کدام از بخشهای روتور یا استاتور می‌توانند به عنوان آرمیچر باشند. برای ساختن موتورهایی بسیار ساده کیتهایی را در مدارس استفاده می‌کنند.

انواع موتورهای الکتریکی

موتورهای DC

یکی از اولین موتورهای دوار ، اگر نگوییم اولین ، توسط مایکل فارادی در سال 1821م ساخته شده بود و شامل یک سیم آویخته شده آزاد که در یک ظرف جیوه غوطه‌ور بود، می‌شد. یک آهنربای دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتی که جریانی از سیم عبور می‌کرد، سیم حول آهنربا به گردش در می‌آمد و نشان می‌داد که جریان منجر به افزایش یک میدان مغناطیسی دایره‌ای اطراف سیم می‌شود. این موتور اغلب در کلاسهای فیزیک مدارس نشان داده می‌شود، اما گاهاً بجای ماده سمی جیوه ، از آب نمک استفاده می‌شود.

موتور کلاسیک DC دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا در آرمیچر جریان یابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمی را در بیرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور DC به مجموعه ای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچهای موتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی ، بستگی دارد.

سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها (نوعی کلید تغییر دهنده وضعیت سیم پیچ) در سیم پیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژ متغیر ، کنترل می‌شود. بدلیل اینکه این نوع از موتور می‌تواند در سرعتهای پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای ترکشن (کششی) نظیر لکوموتیوها استفاده می‌کنند.
اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبکهایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبکها و کموتاتور ، ایجاد اصطکاک می‌کند و هر چه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبکها می‌بایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور می‌شود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد می‌کند و به این معنی است که جاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا می‌کنند. اتصال ناقص الکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل می‌کند. این مشکلات با جابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین می‌روند، با قرار دادن آهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچها در بیرون به یک طراحی بدون جاروبک می‌رسیم

نوشته شده توسط: رضا ارجمند

اسکن روشنایی سه شنبه 85/1/22 ساعت 10:0 صبح

اسکن روشنایی
B.Scan از واژه Brightness scan به معنی اسکن روشنایی گرفته شده است و در این روش به جای این که دامنه امواج نشان دهنده بازتابهای برگشتی باشد، می توان یک سری نقطه در راستای محور دید به وجود آورد که هر نقطه، روشنایی متناسب با دامنه امواج بازتابشی داشته باشد.مانند اسکن دامنه در این حالت نیز تنها یک راستای بخصوصی دیده می شود.
داده هایی که با دستگاه بازتابشی تک موجی گردآوری می شود ؛یکی داده هایی درباره فاصله و دیگری درباره دامنه بازتاب است. از آمیختن این داده ها نگاره ای روی سطح اسیلوسکوپ به گونه اسکن دامنه به دست    می آید. در اسکن دامنه و اسکن روشنایی، داده های به دست آمده تنها در راستای یک خط هستند. اسکن روشنایی پایه ساخت اسکن روشنایی دو بعدی و روشهای نگاره برداری دیگر است. می توان ترانسدیوسر فراصوتی را روی یک جاروبگر یا اسکنر مکانیکی که دارای حرکت دو بعدی است جا داد. این دستگاه میتواند راستا و جایگاه یک اسکن روشنایی را در هر وضعیتی به دست دهد.
اسکن روشنایی دوبعدی نمایش بخشی از عضو یا بدن است که موازی راستای حرکت پرتوهای فراصوتی    می باشد. اسکن روشنایی دوبعدی طرح اصلی نگاره برداری ازاعضای بدن به وسیله دستگاه فراصوت یا سونوگرافی است.
ساده ترین راه تصویر یک نگاره دو بعدی اسکن روشنایی این است که مجموع نقطه های ایجاد شده در اسکنهای روشنایی یک بعدی را در یک صفحه دید درنظر بگیریم. برای بدست آمدن یک نگاره تیز در این روش نیاز این است که دامنه بازتابهای گوناگون فاصله سطح بازتابی از سطح ترانسدیوسر و مختصات یا جایگاه خطوط دید اسکنهای روشنایی همگی بوسیله ماشین ضبط گردند. بنابراین برای ایجاد نگاره دوبعدی ،ماشین باید راهی برای تشخیص جایگاه ترانسدیوسر روی بدن بیمار در هر زمانی که داده های مربوط به اسکنهای روشنایی ضبط می شود داشته باشد.جمع شمار بسیاری از اسکنهای  روشنایی در راستاهای گوناگون نگاره اسکن روشنایی دوبعدی را به وجود می آورد که ارزش تشخیصی فراوانی در پزشکی دارد.
در دستگاه اسکن روشنایی مدارهایی که سیگنالها در آن فرایند سازی می شوند و ترتیبهایی که برای مدوله شدن روشنایی و همچنین آشکارسازی اسکن به کار گرفته می شود ،همه تنظیم شدنی و کنترل شدنی هستند. در این روش در حقیقت یک نگاره به صورت نقشه ای از مرزهای  مشترک  بافتها به دست می آید. در این روش اگر تکرار تک موجها را افزایش دهیم ( تا 2500 تپ در ثانیه )یعنی  زمان بیشتری را صرف اسکن کردن بیمار نماییم و همچنین اگر در هنگام گرفتن اسکن بیمار حرکتی نکند نگاره بهتری به وجود خواهد آمد.
دلخواه این است که پس از تابش تپ به وسیله بلور فرستنده ،بلور زمان کافی برای دریافت بازتاب داشته باشد تا داده های به دست آمده از سطوح بازتاب تداخل نبیند. داده های بدست آمده در برگیرنده داده های مربوط به بعدهای x و y و همچنین دامنه بازتاب Z می باشند.
داده های مربوط به مختصات: برای این که دستگاه فراصوت ،چشمه ایجاد بازتاب را در بدن تشخیص دهد باید مختصات و راستای ترانسدیوسر را در همه جهات بداند. داده های مربوط به مختصات از ابزارهای الکترونیکی ویژه ای که پتانسیومتر الکتریکی نامیده می شوند بدست می آید.
پتانسیومترها داده های مربوط به موقعیت مانند مختصات x و y را به ما می دهد. این مختصات روی یک منحنی جا دارند. رایانه متصل به دستگاه داده هایی درباره طول زمان رفت وبرگشت موج فراصوت و همه عاملهای لازم را با سرعت بسیار اندازه گیری و سرانجام نگاره را می سازد.
روشن است که برای به دست آوردن یک نگاره سونوگرافی با جداسازی خوب پتانسیومترها باید در هر زمان مختصات دقیق ترانسدیوسر را بدانند. اگر داده های مربوط به مختصات دقیق نباشد نگاره خراب خواهد شد.
همانگونه که پیش از این گفته شد داده های مربوط به x و y و دامنه تپ z در بخش دیگری از ماشین به نام تبدیل کننده اسکن یا سازنده اسکن درهم آمیخته می شوند. این دستگاه دارای حافظه است و با آمیختن داده های مربوط به x و y و z فرمتی را در رایانه ایجاد می کند که می تواند به نگاره تبدیل شود و اسکنهای گوناگون ساخته شوند. لازم به یادآوری است که در دستگاه های سونوگرافی مانند هر دستگاه الکترونیکی دیگر سیگنالهای مزاحم وجود دارند که می توانند علامتهایی دروغین را بر روی نگاره اصلی ایجاد کنند. ویژگی های رایانه و دستگاه اسکن روشنایی بسیار نزدیک به دستگاه اسکن دامنه است.

 


نوشته شده توسط: رضا ارجمند

ساختمان ترانسدیوسر لرب سه شنبه 85/1/22 ساعت 10:0 صبح
ساختمان ترانسدیوسر ( یا مبدل )
در کارهای تشخیصی همیشه پرتوهای باریکی از امواج فراصوتی نیاز می باشند. چنین پرتوهایی به وسیله یک صفحه پیزوالکتریک ،که با دو الکترود صفحه ای موازی برانگیخته می شوند ،تولیدمی گردند.
 یک بلور را می توان با به کارگیری یک ولتاژ با بسامد بسیار بالا انگیخته نموده و مجبور به نوسان کرد . در بلور، بسامدی که بیشترین شدت را تولید می کند بسامد تشدید گفته می شود. تشدید یک ویژگی موج است که در آن شدت موج در حقیقت به علت هم آمیزی موجهای همانند افزایش می یابد. می توان ثابت کرد که تشدید هنگامی رخ میدهد که ضخامت بلور برابر نیمی از طول موج و یا مضرب فردی از طول باشد.
اگر دو رویه بلور ترانسدیوسر را بگونه دو رویه نوسان کننده در نظر بگیریم ،چنانچه فاصله این دو رویه باندازه موج ایجاد شده باشد، موج ایجاد شده به وسیله رویه پشتی، موج ایجاد شده بوسیله رویه جلوئی را تقویت می کند . این تقویت که بیشترین شدت موج را در بلور بوجود می آورد همان رزونانس طبیعی یا تشدید است.
بلور در ترانسدیوسرها می تواند هم به گونه فرستنده امواج فراصوت و هم گیرنده اموا ج کار کند. در حالت گیرنده تپ های ایجاد شده بوسیله بازتابش  را دریافت می نماید. این بازتابش است که در ساختن نگاره سونوگرافی بکار می رود. حالت دلخواه هنگامی است که وقتی یک تپ کوتاه مدت موج فراصوت از بلور گسیل شد، بلور در زمانی بسیار بزرگتر پس از آن اماده دریافت بازتابش باشد، در اینجاست که بهترین نگاره برای کارهای بالینی ساخته می شود .
 اگر بخواهیم الکتریسیته را به بلور وارد کنیم و یا الکتریسیته تولید شده را از آن بیرون ببریم ، باید بوسیله یک رسانا این کار انجام شود. دو طرف بلور دارای پوشش فلزی است که بسیار نازک بوده و برای بردن ولتاژ از آن انجام می شود . الکترودها بوسیله یک پیوند دهنده کابلی به ترانسدیوسر وصل است.
بخش نوسانی ترانسدیوسر بلور است . بلور انرژی فراصوتی را برای انتقال به محیط تولید می کند. بزرگی این بلورها می تواند به رویه دلخواه به هر اندازه ای اختیار شود، ولی هر چه نازکتر باشد با بسامد بیشتری نوسان می کند.
بخش پشتی بلور با یک ماده میراکننده یا خفه کننده و برای جلوگیری از تابش انرژی بلور در رویه پشتی پر شده است . مواد میراکننده باعث بهتر شدن نگاره فراصوتی می شوند . این مواد دارای امپدانس اکوستیک بسیار زیادی هستند . ترانسدیوسرها دارای یک بخش جلویی یا رویه جلویی هستند که با پوست بیمار تماس   می یابد.این رویه لایه جفت کننده یک چهارم موج نام دارد. امپدانس ویژه این لایه میان امپدانس کریستال و امپدانس بافت نرم جا دارد تا انرژی موج به آسانی به بدن بیمارگذر کند و بازتاب اندکی داشته باشد.
همانطور که گفته شد بسامد ترانسدیوسر به ویژگی های مکانیکی بلور وابسته است. بلوری که به وسیله پالس الکتریکی انگیخته می شود تغییر بعد داده و امواج فراصوتی را تولید می کند.
بهترین عامل تعیین کننده بسامد ترانسدیوسر ، ضخامت بلور می باشد . بگونه ای تئوریک هماهنگی که یک بلور به وسیله یک تپ الکتریکی انگیخته می شود ،تنها با یک بسامد آغاز به نوسان می کند ولی کامل نبودن بلور تاثیر مواد میراکننده و ... باعث می شوند که بلور بیش از یک بسامد تابش کند. برای نمونه هنگامی که بلور دارای بسامد مگا هرتز است در حقیقت بسامدهای کمتر و بیشتر از مگاهرتزرا ( که بسامد اصلی یا طبیعی آن است ) نیز تولید می کند. برای اطلاعات بیشتر به سایت زیر مراجعه کنید   www.prin.ir

نوشته شده توسط: رضا ارجمند


ِْلیست کل یادداشت های این وبلاگ

تحویل وبلاگ
[عناوین آرشیوشده]