دانلود مقاله طرز کار قطب نما

اختصاصی از ژیکو دانلود مقاله طرز کار قطب نما دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

عقربه قطب نما هنگام باز نمودن درب آن ، آزاد شده و حول محور خود می‌چرخد و سپس به علت نیروی مغناطیسی کره زمین همیشه در یک جهت معین که همان قطب شمال مغناطیسی است می‌استد و آن را به ما نشان می‌دهد.

عقربه مذکور هیچگاه اشتباه نمی‌کند مگر آنکه در نزدیکی اشیای آهنی یا فولادی و یا کابلی قرار گرفته باشد . بنابراین ، هنگام استفاده از قطب نما بایستی مطمئن شویم که از اشیای انحراف دهنده آن ، بطور کلی دور است.

کاربردهای قطب نما

به کمک قطب نما می‌توانیم گرای مغناطیسی کلیه امتدادهای مورد نظر را اندازه گرفته و با در دست داشتن گرای مغناطیسی یک امتداد ، جهت یابی بکنیم .

در کشتی ها و هواپیماها برای جهت یابی از آن استفاده می‌شود.

در صنایع نظامی کاربرد وسیعی دارد از جمله دیده‌بان‌ها در مناطق عملیاتی به کمک آن جهت یابی می‌کنند.

در صنایع مخابرات ، کارهای پژوهشی و ساختمان قبله نماها به کار برده می شود.

قطب نمای پیشرفته

قطب نماهای پیشرفته که بیشتر در صنایع مخابرات و امور نظامی به کار برده می‌شوند، مجهز به سلول‌های شب نما می‌باشند که حتی در تاریکی شب عمل جهت نمایی را صورت دهند. این نوع قطب نماها در دوربین‌های دو چشمی نظامی ، تانک‌ها ، نفربرها و حتی در ساختمان برخی خودروهای پیشرفته نیز به کار می رود .

از قطب نماهای پیشرفته در اندازه گیری طول جغرافیایی و عرض جغرافیایی محل نیز استفاده می‌کنند که در نقشه خوانی ، پیاده سازی عملیات نظامی ، دیده بانی در مناطق جنگی و ... نقش تعیین کننده دارند.1

طرز کار قطب نمای Protractor (حرفه ای)

هدف اصلی در این مقاله , تشخیص موقعیت در هر مکان می باشد و در این رابطه , قطب نما ابزاری ضروری برای پیدا کردن مسیر بطرف مقصد است . آموزش های زیر به فراگیری کمک می کند . اگر می خواهید آموزش های مربوطه را عملا یاد بگیرید داشتن قطب نما

ضروری است . ابتدا از حیاط خانه تان شروع کنید . سپس نیاز به مکانی خواهید داشت که نقشه ای داشته باشد . در یک مسافت کوتاه چند صد متری یا بیشتر تمرین کنید . سپس حوزه تمرین را بتدریج گسترده تر کنید و بدین ترتیب , بزودی این توانایی را خواهید یافت که در مناطق نا آشنا به طور مطمئن سفر کنید .

اگر می خواهید به کودک خود مسیر یابی را آموزش دهید این نکته را مد نظر داشته باشید : احساس ناشی از گم شدن ممکن است برای یک کودک بسیار استرس زا باشد و موجب شود تا هرگز به گردش در بیرون از شهر علاقه نشان ندهد  . ولی برخی دیگر از کودکان کاملا بر این احساس غلبه می کنند لذا , در نظر گرفتن این موضوع در طراحی تمرینات مربوطه در جنگل یا کویر , بسیار مهم است .

چگونه از قطب نما استفاده کنیم

روش استفاده بسیار آسان است , ولی برای آنهایی که می خواهند در مناطق نا آشنا سفر مطمئنی داشته باشند , کافی نمی باشد . اولین چیزی که باید بیاموزید چهار جهت اصلی است : شمال (N) , جنوب (S) , شرق (E) و غرب (W) . جهت شمال از همه مهمتر است .

گرچه انواع متعددی از قطبنما در بازار موجود است , ولی در اینجا بطرز کار با قطبنمای با صفحع قاعده ای (BASEPLATE) یا پروترکتور (PROTRACTOR) که متداول تر است اشاره می گردد .

شامل 16 صفحه فایل word قابل ویرایش

دانلود تحقیق قطب نما

اختصاصی از ژیکو دانلود تحقیق قطب نما دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

طرز کار قطب نما
عقربه قطب نما هنگام باز نمودن درب آن ، آزاد شده و حول محور خود می‌چرخد و سپس به علت نیروی مغناطیسی کره زمین همیشه در یک جهت معین که همان قطب شمال مغناطیسی است می‌استد و آن را به ما نشان می‌دهد.
عقربه مذکور هیچگاه اشتباه نمی‌کند مگر آنکه در نزدیکی اشیای آهنی یا فولادی و یا کابلی قرار گرفته باشد . بنابراین ، هنگام استفاده از قطب نما بایستی مطمئن شویم که از اشیای انحراف دهنده آن ، بطور کلی دور است.
کاربردهای قطب نما
به کمک قطب نما می‌توانیم گرای مغناطیسی کلیه امتدادهای مورد نظر را اندازه گرفته و با در دست داشتن گرای مغناطیسی یک امتداد ، جهت یابی بکنیم .
در کشتی ها و هواپیماها برای جهت یابی از آن استفاده می‌شود.
در صنایع نظامی کاربرد وسیعی دارد از جمله دیده‌بان‌ها در مناطق عملیاتی به کمک آن جهت یابی می‌کنند.
در صنایع مخابرات ، کارهای پژوهشی و ساختمان قبله نماها به کار برده می شود.
قطب نمای پیشرفته
قطب نماهای پیشرفته که بیشتر در صنایع مخابرات و امور نظامی به کار برده می‌شوند، مجهز به سلول‌های شب نما می‌باشند که حتی در تاریکی شب عمل جهت نمایی را صورت دهند. این نوع قطب نماها در دوربین‌های دو چشمی نظامی ، تانک‌ها ، نفربرها و حتی در ساختمان برخی خودروهای پیشرفته نیز به کار می رود .
از قطب نماهای پیشرفته در اندازه گیری طول جغرافیایی و عرض جغرافیایی محل نیز استفاده می‌کنند که در نقشه خوانی ، پیاده سازی عملیات نظامی ، دیده بانی در مناطق جنگی و ... نقش تعیین کننده دارند.1
طرز کار قطب نمای Protractor (حرفه ای)
هدف اصلی در این مقاله , تشخیص موقعیت در هر مکان می باشد و در این رابطه , قطب نما ابزاری ضروری برای پیدا کردن مسیر بطرف مقصد است . آموزش های زیر به فراگیری کمک می کند . اگر می خواهید آموزش های مربوطه را عملا یاد بگیرید داشتن قطب نما
ضروری است . ابتدا از حیاط خانه تان شروع کنید . سپس نیاز به مکانی خواهید داشت که نقشه ای داشته باشد . در یک مسافت کوتاه چند صد متری یا بیشتر تمرین کنید . سپس حوزه تمرین را بتدریج گسترده تر کنید و بدین ترتیب , بزودی این توانایی را خواهید یافت که در مناطق نا آشنا به طور مطمئن سفر کنید .
اگر می خواهید به کودک خود مسیر یابی را آموزش دهید این نکته را مد نظر داشته باشید : احساس ناشی از گم شدن ممکن است برای یک کودک بسیار استرس زا باشد و موجب شود تا هرگز به گردش در بیرون از شهر علاقه نشان ندهد  . ولی برخی دیگر از کودکان کاملا بر این احساس غلبه می کنند لذا , در نظر گرفتن این موضوع در طراحی تمرینات مربوطه در جنگل یا کویر , بسیار مهم است .
چگونه از قطب نما استفاده کنیم
روش استفاده بسیار آسان است , ولی برای آنهایی که می خواهند در مناطق نا آشنا سفر مطمئنی داشته باشند , کافی نمی باشد . اولین چیزی که باید بیاموزید چهار جهت اصلی است : شمال (N) , جنوب (S) , شرق (E) و غرب (W) . جهت شمال از همه مهمتر است .
گرچه انواع متعددی از قطبنما در بازار موجود است , ولی در اینجا بطرز کار با قطبنمای با صفحع قاعده ای (BASEPLATE) یا پروترکتور (PROTRACTOR) که متداول تر است اشاره می گردد .
این قطبنما که در جریان جنگ جهانی دوم اختراع شد , صفحه مستطیلی شکلی دارد که روی آن پیکانی تحت نام "پیکان جهت نمای مسیر" (DIRECTION OF TRAVEL ARROW) حک شده است . همچنین عقربه دو رنگ مشکی و قرمز متحرکی در روی آن وجود دارد که همان سوزن قطبنما (COMPASS NEEDLE) است . در پاره ای از قطبنما ها سوزن ممکن است قرمز و سفید باشد ولی , در هر حال , نوک آن یعنی قرمزش , همواره رو به قطب شمال مغناطیسی زمین خواهد ایستاد . در روی قطبنما محفظه قابل چرخشی به نام محفظه
قطبنما (COMPASS HOUSING) وجود دارد . در حاشیه محفظه قطبنما ,  از 0 تا 360 یا از 0 تا 400 درجه ,  درجه بندی شده است . (در اکثر قطبنما های دنیا تا 360 درجه ولی   در برخی انواع اروپایی تا 400 درجه) . آنها درجات یا آزیموت ها (AZIMUTH) هستند . همچنین در قسمت , حروف W,N,S و  E به ترتیب به نشانه جنوب,شمال, غرب و شرق وجود دارد .

شامل 17 صفحه Word

تحقیق در مورد قطب نمای الکتریکی

اختصاصی از ژیکو تحقیق در مورد قطب نمای الکتریکی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه24

فهرست مطالب

1- مقدمه

2- میدان مغناطیسی زمین

3- بلوکهای ساختمان یک قطب نمای الکتریکی

  برای کاربردهای قطب نما  ( MR )4- سنسورهای مقاومت مغناطیسی

1. 1- المانهای سنسور مقاومت مفناطیسی
2. 1.1- اثر مقامت مغناطیسی

 barber pole                      4.1.2- بهینه سازی ویژگیهای سنسور با استفاده از ساختار

( نوار باریک آلومینیوم )                                                                                       

1.  1.3- پیکره بندی پل

(compensation coils) و سیم پیچ جبران کننده Set/Reset            4.2-  سیم پیچ

 برای سیستمهای قطب نما Philips (مقاومت مغناطیسی) از شرکت MR            4.3- سنسورهای

 (واحد شرایط سیگنال) (SCU) Signal Conditioning Unit 5-

1. 1- نیازمندیها

 offset            5.2- تصحیح

(ΔS)            5.3- جبران اختلاف حساسیت 

1. 4- تصحیح حالت غیر تعامد
2. 5- طراحی مدار
3. 5.1- رعایت ولتاژ تغذیه

 ( وارونه شده ) (بلوک 1)flipping                     5.5.2- مولد برق

1. 5.3- پیش تقویت کننده (بلوک 2)

offset                     5.5.4- تصحیح 

 سنکرون( rectifier )                     5.5.5- یکسوکننده

1. 5.6- کنترل کننده انتگرالگیر

(compensation coil)                     5.5.7- تحریک سیم پیچ جبران کننده

electro-magnetic بدون فیدبک SCU                     5.5.8- 

 با میکروکنترلرSCU                     5.5.9-

 (واحد تعیین جهت) (DDU) Direction Determination Unit 6-

8-Segment          6.1- قطب نما

 بالاResolution          6.2- قطب نمای با                

7- کالیبراسیون میدان تداخل

8- کالیبراسیون  شمال حقیقی

9- تصحیح کجی

10- دقت سیستم

11-مثالهائی کاربردی

12- مراجع

ضمیمه 1      لیست مخفف سازی

ضمیمه 2      تبدیل واحد

ص 6 :

لیست شکلها:

شکل 1 : میدان مغناطیسی زمین

شکل 2 : بردار میدان زمین

شکل 3 : بلوک دیاگرام اصلی یک قطب نمای الکتریکی

 (نوعی آلیاژ از نوع آهن و نیکل که تحت نیروی مغناطیسی  permalloyشکل 4 : اثر مقاومت مغناطیسی در

             کم نفوذپذیری زیادی از خودش نشان می دهد )

barber pole یک سنسور R-Hمشخصه ی (b یک سنسور استاندارد، R-Hمشخصه ی (aشکل 5 :

 ( نوار باریک آلومینیوم )barber poleشکل 6 : سنسور

  barber poleشکل 7 : پیکره بندی پل سنسورهای

(compensation - و سیم پیچهای جبران کننده Set/Resetشمل 8 : میدانهای ایجاد شده به وسیله

- coil )             

 KMZ51شکل 9 : دیاگرام مداری ساده شده

 ( وارونه گی )روی مشخصه ی سنسورflipping شکل 10 : اثر

flippingشکل 11 : بلوک دیاگرام مدار

 flipping مدار (Timing)شکل 12 : دیاگرام زمانی

( KMZ10 )  MRشکل 13 : نمونه ای از مشخصه ی خروجی سنسور

  ( آهنربای الکتریکی )electro-magnetic و مدار تصحیح flippingشکل 14 : بلوک دیاگرام

شکل 15 : مدار شرایط سیگنال برای یک سنسور

 با جریان فعال محدودشدهflipشکل 16 : مدار

شکل 17 : مدار شرایط سیگنال با میکروکنترلر

8-Segmentشکل 18 : تعیین جهت برای قطب نمای

8-Segmentشکل 19 : مدار برای قطب نمای

شکل 20 : نمونه ای از نمایش دیاگرام های تست اثرات آهن سخت و آهن نرم

شکل 21 : قانون کالیبراسیون دو طرفه

شکل 22 : خطای کجی (شیب)

شکل 23 : اندازه خطای شیب

شکل 24 : مشخص کردن چرخش عمودی و عرضی و انحرلف به چپ و راست

( gimbaled compass ) شکل 25 : تراز نگه داشتن قطب نما با استفاده از روشهای الکترونیکی

 آنالوگ8-segmentشکل 26 : قطب نما

 بالای آنالوگResolutionشکل 27 : قطب نما با

 با میکروکنترلر8-segmentشکل 28 : قطب نمای

شکل 29 : مدل قطب نما با میکروکنترلر

ص 7 :

1- مقدمه :

قطب نمای مغناطیسی وسیله ای است که در خیلی از مناطق تعیین کننده حرکت کشتی ها یا    

.( Global Positioning System ) ( GPS )هواپیما ها است، حتی در سیستمهای موقعیت یاب جهانی

 : وسیله ای که از اندازه حرکت زاویه ای یک  gyroجایگزینی قطب نماهای عقربه ای مغناطیسی قدیم یا (

جرم دوار (رتور) برای نشان دادن یا اندازه گیری حرکت زاویه ای پایه خود حول یک یا دو محور عمود بر محور  

دوران بهره می گیرد) قطب نمای ژیروسکوپی با یک راه حل الکترونیکی پیشنهادی است که مزایایی شبیه داشتن یک مولفه حالت جامد بدون حرکت قسمتها و آسانی ارتباط با دیگر سیستمهای الکترونیکی است.

 ( MR )برای سنسورهای میدان مغناطیسی داخل یک سیستم قطب نما، تکنولوژی مقاومت مغناطیسی  راه حلی است که دارای ارجحیت بالاتری می باشد.

 را مقایسه کنید، که می تواند در اغلب قطب نماهای الکترونیکی  یافت شود،   flux-gateسنسورهای

 ارزش بیشتری دارد، به طوریکه نیازی (MR)پیشنهاد تکنولوژی مقاومت مغناطیسی

 ساخته شود. به علت  ICبه سیم پیچ هائی برای پیچاندن نیست و می تواند در یک پروسه ای شبیه به

 در این حوزه کاری بهتر است.Hall نسبت به المانهای MR حساسیت بالایشان، سنسورهای

و همچنین ارائه  MRهدف این مقاله ارائه یک مقدمات کلی طراحی قطب نمای الکتریکی با سنسورهای

درک جزئیات می باشد. بنابراین، ویژگیهای اصلی میدان مغناطیسی زمین توضیح داده شده اند و مروری بر بلوکهای ساختمانی یک قطب نمای الکتریکی داده شده است. در ادمه تشریح سنسورهای مقاومت

 برای کاربردهای قطب نما و طراحی هر بلوک ساختمانی به طور جزئی پوشش داده    Philipsمغناطیسی

شده است. در اینجا، درک هردوی سخت افزار و نرم افزار نشان داده شده اند. بخشهای بعدی به قسمتهای خاصی مانند کالیبراسیون میدان تداخل، تنظیم شمال حقیقی، تصحیح کجی و دقت سیستم اختصاص یافته است. در پایان، مثالهائی برای کامل کردن سیستمهای قطب نما داده شده اند، که شامل بلوکهای ساختمانی که قبلا تشریح شده بود می باشد.

ص 8 :

2- میدان مغناطیسی زمین :

میدان مغناطیسی زمین کمیت فیزیکی برای سنجش به وسیله قطب نما است. بنابراین، موقع طراحی یک قطب نما، فهم و ادراکی در مورد ویژگی های اصلی آن مورد نیاز است. شکل 1 توضیحاتی در مورد تصویر زمین داده شده است.

شکل 1 : میدان مغناطیسی زمین

 50 راA/mشدت میدان مغناطیسی با تغییر مکان زمین تغییر می کند و محدوده ای در حدود 20 تا

می پوشاند. اگر فرض بر این باشد که به وسیله یک آهنربای میله ای مطابق زمین ساخته شده باشد،  یک سری اطلاعت در مورد شکل میدان زمین می توان به دست آورد، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. خطوط میدان مغناطیسی زمین از قطب جنوب زمین تا قطب شمال آن نشان داده شده است. شکل 1 نشان می دهد که، این مخالف کنوانسیون ( قرارداد ) فیزیکی قطب یک آهنربای میله ای است ( طبق سابقه تاریخی، در آن یک قطب شمال آهنربای میله ای که به صورت قطب تعریف شده بود، به طرف شمال در میدان مغناطیسی زمین اشاره دارد ).  

خطوط میدان برای سطح زمین در قطب ها عمودی و برای خط استوا موازی هستند. بنابراین، میدان زمین در نیمکره شمالی به طرف پائین و در نیمکره جنوبی به طرف بالا اشاره دارد. یک واقعیت مهم این است که، قطب های مغناطیسی با قطب ها ی جغرافیائی همزمان اتفاق نمی افتد، که با چرخش محور میدان تعریف شداه اند. زاویه بین محور مغناطیسی و چرخشی تقریبا º11.5 هست. به عنوان یک نتیجه منطقی، خطوط

میدان مغناطیسی زمین جنوب جغرافیائی یا حقیقی را کاملا نشان نمی دهد. شکل 2  نمایش سه بعدی

 در بعضی نقاط روی زمین را نشان می دهد. He بردار میدان زمین

با استفاده از این شکل می توان کمیت هائی را برای سطح زمین تعریف کرد، که برای یک قطب نما مهم          به صورت عمودی  z  موازی با سطح زمین هستند، از آنجائیکه محور y  و xهستند. در اینجا محور مختصات

سمت پائین را نشان می دهد.   به

• زاویه α :

 است، مولفه بردار  Hehزاویه بین شمال مغناطیسی و مسیر حرکت است. شمال مغناطیسی در جهت

 مربوط به مولفه افقی میدان زمین می باشد. Hehمیدان زمین عمود بر مرکز ثقل است. در طول این مقاله،

شکل 2 نشان می دهد که :

ص 9 :

این زاویه کمیت قرائت شده یک قطب نما است. در طول این مقاله، α در جهت گردش عقربه های ساعت از جنوب مغناطیسی محاسبه می شود، به عارت دیگر جنوب ο 360  یا ο0، شرق ο90 ، جنوب ο180 ، غرب ο270 می باشد.

• زاویه میل یا شیب δ :

زاویه بین بردار میدان زمین و سطح افق می باشد. همانطور که قبلا نشان داده شد، زاویه انحراف با محل واقعی روی زمین تغییر می کند، در خط استوا و نزدیک ο90± نزدیک قطب ها صفر می شود. اگر قطب نما کج شود، آنگاه زاویه انحراف مطرح می شود، همانطور که در بخش 9 توضیح داده شده است.

• زاویه انحراف λ :

زاویه بین شمال جغرافیائی یا حقیقی و شمال مغناطیسی است. این زاویه به محل واقعی زمین وابسته است. همچنین این زاویه دارای تغییرات زیادی است. این زاویه می تواند مشرق یا مغرب باشد و می تواند

مقداری در حدود ο25± داشته باشد. زاویه به وسیله یک قطب نمائی که به وسیله زاویه انحراف برای پیدا کردن مسیر حرکت با نسبت شمال  جغرافیائی تصحیح می شود اندازه گیری می شود. که در بخش 8 اشاره شده است.

مقاله در مورد قطب نمای الکتریکی

اختصاصی از ژیکو مقاله در مورد قطب نمای الکتریکی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:28

 فهرست مطالب

قطب نمای الکتریکی

خلاصه :

2- میدان مغناطیسی زمین

3- بلوکهای ساختمان یک قطب نمای الکتریکی

  برای کاربردهای قطب نما  ( MR )4- سنسورهای مقاومت مغناطیسی

1. 1- المانهای سنسور مقاومت مفناطیسی
2. 1.1- اثر مقامت مغناطیسی

 barber pole                      4.1.2- بهینه سازی ویژگیهای سنسور با استفاده از ساختار

( نوار باریک آلومینیوم )                                                                                       

1.  1.3- پیکره بندی پل

(compensation coils) و سیم پیچ جبران کننده Set/Reset            4.2-  سیم پیچ

 برای سیستمهای قطب نما Philips (مقاومت مغناطیسی) از شرکت MR            4.3- سنسورهای

 (واحد شرایط سیگنال) (SCU) Signal Conditioning Unit 5-

1. 1- نیازمندیها

 offset            5.2- تصحیح

(ΔS)            5.3- جبران اختلاف حساسیت 

1. 4- تصحیح حالت غیر تعامد
2. 5- طراحی مدار
3. 5.1- رعایت ولتاژ تغذیه

 ( وارونه شده ) (بلوک 1)flipping                     5.5.2- مولد برق

1. 5.3- پیش تقویت کننده (بلوک 2)

offset                     5.5.4- تصحیح 

 سنکرون( rectifier )                     5.5.5- یکسوکننده

1. 5.6- کنترل کننده انتگرالگیر

(compensation coil)                     5.5.7- تحریک سیم پیچ جبران کننده

electro-magnetic بدون فیدبک SCU                     5.5.8- 

 با میکروکنترلرSCU                     5.5.9-

 (واحد تعیین جهت) (DDU) Direction Determination Unit 6-

8-Segment          6.1- قطب نما

 بالاResolution          6.2- قطب نمای با                

7- کالیبراسیون میدان تداخل

8- کالیبراسیون  شمال حقیقی

9- تصحیح کجی

10- دقت سیستم

11-مثالهائی کاربردی

12- مراجع

ضمیمه 1      لیست مخفف سازی

ضمیمه 2      تبدیل واحد

ص 6 :

لیست شکلها:

شکل 1 : میدان مغناطیسی زمین

شکل 2 : بردار میدان زمین

شکل 3 : بلوک دیاگرام اصلی یک قطب نمای الکتریکی

 (نوعی آلیاژ از نوع آهن و نیکل که تحت نیروی مغناطیسی  permalloyشکل 4 : اثر مقاومت مغناطیسی در

             کم نفوذپذیری زیادی از خودش نشان می دهد )

barber pole یک سنسور R-Hمشخصه ی (b یک سنسور استاندارد، R-Hمشخصه ی (aشکل 5 :

 ( نوار باریک آلومینیوم )barber poleشکل 6 : سنسور

  barber poleشکل 7 : پیکره بندی پل سنسورهای

(compensation - و سیم پیچهای جبران کننده Set/Resetشمل 8 : میدانهای ایجاد شده به وسیله

- coil )             

 KMZ51شکل 9 : دیاگرام مداری ساده شده

 ( وارونه گی )روی مشخصه ی سنسورflipping شکل 10 : اثر

flippingشکل 11 : بلوک دیاگرام مدار

 flipping مدار (Timing)شکل 12 : دیاگرام زمانی

( KMZ10 )  MRشکل 13 : نمونه ای از مشخصه ی خروجی سنسور

  ( آهنربای الکتریکی )electro-magnetic و مدار تصحیح flippingشکل 14 : بلوک دیاگرام

شکل 15 : مدار شرایط سیگنال برای یک سنسور

 با جریان فعال محدودشدهflipشکل 16 : مدار

شکل 17 : مدار شرایط سیگنال با میکروکنترلر

8-Segmentشکل 18 : تعیین جهت برای قطب نمای

8-Segmentشکل 19 : مدار برای قطب نمای

شکل 20 : نمونه ای از نمایش دیاگرام های تست اثرات آهن سخت و آهن نرم

شکل 21 : قانون کالیبراسیون دو طرفه

شکل 22 : خطای کجی (شیب)

شکل 23 : اندازه خطای شیب

شکل 24 : مشخص کردن چرخش عمودی و عرضی و انحرلف به چپ و راست

( gimbaled compass ) شکل 25 : تراز نگه داشتن قطب نما با استفاده از روشهای الکترونیکی

 آنالوگ8-segmentشکل 26 : قطب نما

 بالای آنالوگResolutionشکل 27 : قطب نما با

 با میکروکنترلر8-segmentشکل 28 : قطب نمای

شکل 29 : مدل قطب نما با میکروکنترلر

ص 7 :

1- مقدمه :

قطب نمای مغناطیسی وسیله ای است که در خیلی از مناطق تعیین کننده حرکت کشتی ها یا    

.( Global Positioning System ) ( GPS )هواپیما ها است، حتی در سیستمهای موقعیت یاب جهانی

 : وسیله ای که از اندازه حرکت زاویه ای یک  gyroجایگزینی قطب نماهای عقربه ای مغناطیسی قدیم یا (

جرم دوار (رتور) برای نشان دادن یا اندازه گیری حرکت زاویه ای پایه خود حول یک یا دو محور عمود بر محور  

دوران بهره می گیرد) قطب نمای ژیروسکوپی با یک راه حل الکترونیکی پیشنهادی است که مزایایی شبیه داشتن یک مولفه حالت جامد بدون حرکت قسمتها و آسانی ارتباط با دیگر سیستمهای الکترونیکی است.

 ( MR )برای سنسورهای میدان مغناطیسی داخل یک سیستم قطب نما، تکنولوژی مقاومت مغناطیسی  راه حلی است که دارای ارجحیت بالاتری می باشد.

 را مقایسه کنید، که می تواند در اغلب قطب نماهای الکترونیکی  یافت شود،   flux-gateسنسورهای

 ارزش بیشتری دارد، به طوریکه نیازی (MR)پیشنهاد تکنولوژی مقاومت مغناطیسی

 ساخته شود. به علت  ICبه سیم پیچ هائی برای پیچاندن نیست و می تواند در یک پروسه ای شبیه به

 در این حوزه کاری بهتر است.Hall نسبت به المانهای MR حساسیت بالایشان، سنسورهای

و همچنین ارائه  MRهدف این مقاله ارائه یک مقدمات کلی طراحی قطب نمای الکتریکی با سنسورهای

درک جزئیات می باشد. بنابراین، ویژگیهای اصلی میدان مغناطیسی زمین توضیح داده شده اند و مروری بر بلوکهای ساختمانی یک قطب نمای الکتریکی داده شده است. در ادمه تشریح سنسورهای مقاومت

 برای کاربردهای قطب نما و طراحی هر بلوک ساختمانی به طور جزئی پوشش داده    Philipsمغناطیسی

شده است. در اینجا، درک هردوی سخت افزار و نرم افزار نشان داده شده اند. بخشهای بعدی به قسمتهای خاصی مانند کالیبراسیون میدان تداخل، تنظیم شمال حقیقی، تصحیح کجی و دقت سیستم اختصاص یافته است. در پایان، مثالهائی برای کامل کردن سیستمهای قطب نما داده شده اند، که شامل بلوکهای ساختمانی که قبلا تشریح شده بود می باشد.

ص 8 :

2- میدان مغناطیسی زمین :

میدان مغناطیسی زمین کمیت فیزیکی برای سنجش به وسیله قطب نما است. بنابراین، موقع طراحی یک قطب نما، فهم و ادراکی در مورد ویژگی های اصلی آن مورد نیاز است. شکل 1 توضیحاتی در مورد تصویر زمین داده شده است.

شکل 1 : میدان مغناطیسی زمین

 50 راA/mشدت میدان مغناطیسی با تغییر مکان زمین تغییر می کند و محدوده ای در حدود 20 تا

می پوشاند. اگر فرض بر این باشد که به وسیله یک آهنربای میله ای مطابق زمین ساخته شده باشد،  یک سری اطلاعت در مورد شکل میدان زمین می توان به دست آورد، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. خطوط میدان مغناطیسی زمین از قطب جنوب زمین تا قطب شمال آن نشان داده شده است. شکل 1 نشان می دهد که، این مخالف کنوانسیون ( قرارداد ) فیزیکی قطب یک آهنربای میله ای است ( طبق سابقه تاریخی، در آن یک قطب شمال آهنربای میله ای که به صورت قطب تعریف شده بود، به طرف شمال در میدان مغناطیسی زمین اشاره دارد ).  

خطوط میدان برای سطح زمین در قطب ها عمودی و برای خط استوا موازی هستند. بنابراین، میدان زمین در نیمکره شمالی به طرف پائین و در نیمکره جنوبی به طرف بالا اشاره دارد. یک واقعیت مهم این است که، قطب های مغناطیسی با قطب ها ی جغرافیائی همزمان اتفاق نمی افتد، که با چرخش محور میدان تعریف شداه اند. زاویه بین محور مغناطیسی و چرخشی تقریبا º11.5 هست. به عنوان یک نتیجه منطقی، خطوط

میدان مغناطیسی زمین جنوب جغرافیائی یا حقیقی را کاملا نشان نمی دهد. شکل 2  نمایش سه بعدی

 در بعضی نقاط روی زمین را نشان می دهد. He بردار میدان زمین

با استفاده از این شکل می توان کمیت هائی را برای سطح زمین تعریف کرد، که برای یک قطب نما مهم          به صورت عمودی  z  موازی با سطح زمین هستند، از آنجائیکه محور y  و xهستند. در اینجا محور مختصات

سمت پائین را نشان می دهد.   به

• زاویه α :

 است، مولفه بردار  Hehزاویه بین شمال مغناطیسی و مسیر حرکت است. شمال مغناطیسی در جهت

 مربوط به مولفه افقی میدان زمین می باشد. Hehمیدان زمین عمود بر مرکز ثقل است. در طول این مقاله،

شکل 2 نشان می دهد که :

ص 9 :

این زاویه کمیت قرائت شده یک قطب نما است. در طول این مقاله، α در جهت گردش عقربه های ساعت از جنوب مغناطیسی محاسبه می شود، به عارت دیگر جنوب ο 360  یا ο0، شرق ο90 ، جنوب ο180 ، غرب ο270 می باشد.

• زاویه میل یا شیب δ :

زاویه بین بردار میدان زمین و سطح افق می باشد. همانطور که قبلا نشان داده شد، زاویه انحراف با محل واقعی روی زمین تغییر می کند، در خط استوا و نزدیک ο90± نزدیک قطب ها صفر می شود. اگر قطب نما کج شود، آنگاه زاویه انحراف مطرح می شود، همانطور که در بخش 9 توضیح داده شده است.

• زاویه انحراف λ :

زاویه بین شمال جغرافیائی یا حقیقی و شمال مغناطیسی است. این زاویه به محل واقعی زمین وابسته است. همچنین این زاویه دارای تغییرات زیادی است. این زاویه می تواند مشرق یا مغرب باشد و می تواند

مقداری در حدود ο25± داشته باشد. زاویه به وسیله یک قطب نمائی که به وسیله زاویه انحراف برای پیدا کردن مسیر حرکت با نسبت شمال  جغرافیائی تصحیح می شود اندازه گیری می شود. که در بخش 8 اشاره شده است.

دانلود مقاله قطب نما

اختصاصی از ژیکو دانلود مقاله قطب نما دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

طرز کار قطب نما
عقربه قطب نما هنگام باز نمودن درب آن ، آزاد شده و حول محور خود می‌چرخد و سپس به علت نیروی مغناطیسی کره زمین همیشه در یک جهت معین که همان قطب شمال مغناطیسی است می‌استد و آن را به ما نشان می‌دهد.
عقربه مذکور هیچگاه اشتباه نمی‌کند مگر آنکه در نزدیکی اشیای آهنی یا فولادی و یا کابلی قرار گرفته باشد . بنابراین ، هنگام استفاده از قطب نما بایستی مطمئن شویم که از اشیای انحراف دهنده آن ، بطور کلی دور است.
کاربردهای قطب نما
به کمک قطب نما می‌توانیم گرای مغناطیسی کلیه امتدادهای مورد نظر را اندازه گرفته و با در دست داشتن گرای مغناطیسی یک امتداد ، جهت یابی بکنیم .
در کشتی ها و هواپیماها برای جهت یابی از آن استفاده می‌شود.
در صنایع نظامی کاربرد وسیعی دارد از جمله دیده‌بان‌ها در مناطق عملیاتی به کمک آن جهت یابی می‌کنند.
در صنایع مخابرات ، کارهای پژوهشی و ساختمان قبله نماها به کار برده می شود.
قطب نمای پیشرفته
قطب نماهای پیشرفته که بیشتر در صنایع مخابرات و امور نظامی به کار برده می‌شوند، مجهز به سلول‌های شب نما می‌باشند که حتی در تاریکی شب عمل جهت نمایی را صورت دهند. این نوع قطب نماها در دوربین‌های دو چشمی نظامی ، تانک‌ها ، نفربرها و حتی در ساختمان برخی خودروهای پیشرفته نیز به کار می رود .
از قطب نماهای پیشرفته در اندازه گیری طول جغرافیایی و عرض جغرافیایی محل نیز استفاده می‌کنند که در نقشه خوانی ، پیاده سازی عملیات نظامی ، دیده بانی در مناطق جنگی و ... نقش تعیین کننده دارند.1
طرز کار قطب نمای Protractor (حرفه ای)
هدف اصلی در این مقاله , تشخیص موقعیت در هر مکان می باشد و در این رابطه , قطب نما ابزاری ضروری برای پیدا کردن مسیر بطرف مقصد است . آموزش های زیر به فراگیری کمک می کند . اگر می خواهید آموزش های مربوطه را عملا یاد بگیرید داشتن قطب نما
ضروری است . ابتدا از حیاط خانه تان شروع کنید . سپس نیاز به مکانی خواهید داشت که نقشه ای داشته باشد . در یک مسافت کوتاه چند صد متری یا بیشتر تمرین کنید . سپس حوزه تمرین را بتدریج گسترده تر کنید و بدین ترتیب , بزودی این توانایی را خواهید یافت که در مناطق نا آشنا به طور مطمئن سفر کنید .
اگر می خواهید به کودک خود مسیر یابی را آموزش دهید این نکته را مد نظر داشته باشید : احساس ناشی از گم شدن ممکن است برای یک کودک بسیار استرس زا باشد و موجب شود تا هرگز به گردش در بیرون از شهر علاقه نشان ندهد  . ولی برخی دیگر از کودکان کاملا بر این احساس غلبه می کنند لذا , در نظر گرفتن این موضوع در طراحی تمرینات مربوطه در جنگل یا کویر , بسیار مهم است .
چگونه از قطب نما استفاده کنیم
روش استفاده بسیار آسان است , ولی برای آنهایی که می خواهند در مناطق نا آشنا سفر مطمئنی داشته باشند , کافی نمی باشد . اولین چیزی که باید بیاموزید چهار جهت اصلی است : شمال (N) , جنوب (S) , شرق (E) و غرب (W) . جهت شمال از همه مهمتر است .
گرچه انواع متعددی از قطبنما در بازار موجود است , ولی در اینجا بطرز کار با قطبنمای با صفحع قاعده ای (BASEPLATE) یا پروترکتور (PROTRACTOR) که متداول تر است اشاره می گردد .
این قطبنما که در جریان جنگ جهانی دوم اختراع شد , صفحه مستطیلی شکلی دارد که روی آن پیکانی تحت نام "پیکان جهت نمای مسیر" (DIRECTION OF TRAVEL ARROW) حک شده است . همچنین عقربه دو رنگ مشکی و قرمز متحرکی در روی آن وجود دارد که همان سوزن قطبنما (COMPASS NEEDLE) است . در پاره ای از قطبنما ها سوزن ممکن است قرمز و سفید باشد ولی , در هر حال , نوک آن یعنی قرمزش , همواره رو به قطب شمال مغناطیسی زمین خواهد ایستاد . در روی قطبنما محفظه قابل چرخشی به نام محفظه
قطبنما (COMPASS HOUSING) وجود دارد . در حاشیه محفظه قطبنما ,  از 0 تا 360 یا از 0 تا 400 درجه ,  درجه بندی شده است . (در اکثر قطبنما های دنیا تا 360 درجه ولی   در برخی انواع اروپایی تا 400 درجه) . آنها درجات یا آزیموت ها (AZIMUTH) هستند . همچنین در قسمت , حروف W,N,S و  E به ترتیب به نشانه جنوب,شمال, غرب و شرق وجود دارد .
کف محفظه قطبنما , یک پیکان و مجموعه ای از خطوط موازی با آن , به نام پیکان و خطوط تنظیم جهت (ORIENTING ARROW AND LINES) دارد . این نوع قطبنما می تواند بخش های اضافی دیگری به صورت زیر داشته باشد (شکل 3) : ریسمانی برای انداختن قطبنما به مچ دست , نوار مدرج در امتداد یک یا چند لبه از صفحه قاعده ای جهت اندازه گیری فواصل روی نقشه , یک ذره بین برای خواندن بهتر جزئیات نقشه , و شابلونهایی از دایره و مثلث برای مشخص نمودن مسیرهای حرکت روی نقشه .اگر می خواهید به سمتی بروید که بین دو جهت از چهار جهت اصلی قرار دارد , نام آن دو را با هم ادغام کنید . مثلا اگر مایلید به سمتی حرکت کنید که درست بین شمال و غرب واقع است , به راحتی می گوییم : می خواهم به شمال غرب بروم .

شامل 17 صفحه word

دانلود با لینک مستقیم

دانلود مقاله قطب نما