طراحي و ساخت بخش الكترونيكي سرعت سنج ليزري

كارشناسي ارشد

با توجه به افزايش روزافزون موارد استفاده از تجهيزات اپتو الكترونيك درصنعت ،ضرورت كار بر روي چنين سيستمهايي و نيز بهبود قابليتهاي آنها بيش از پيش آشكار مي شود .بر اين اساس در اين پروژه طراحي و ساخت يك سيستم اندازه گيري سرعت دقيق با استفاده از پرتو ليزر مد نظر بوده است .سيستمهاي متداول در اندازه گيري سرعت عموما مبتني بر روش زماني هستند كه معمولا از دقت چنداني برخوردار نيستند و اين امر استفاده از آنها را به كاربردهايي خاص محدود مي كند لذا ضرورت استفاده از تكنيك ديگري كه پاسخگوي نيازهاي موجود باشد احساس مي شود .در اين پايان نامه ابتدا بطور مختصر به تشريح انواع روشهاي متداول فاصله سنجي همچون روشهاي زماني ،فازي ،تداخل سنجي و FMCW پرداخته شده است كه مطالعه اساس عملكرد آنها مي تواند در تبيين روش بكارگرفته شده مفيد واقع شود .سپس تكنيكهاي ديگري كه براي اندازه گيري سرعت مورد استفاده قرار مي گيرند بررسي مي شوند .اين تكنيكها عبارتند از اندازه گيري زماني و تكنيك اندازه گيري جابجايي فركانس (روش داپلري ) سپس مباني روشي جديد در سيستمهاي ليزري كه با استفاده از اندازه گيري مقدار آهنگ جابجايي فاز جابجايي ناشي از جابجايي فركانس و در فاصله اي مشخص از هدف ،امكان اندازه گيري توام سرعت و فاصله را ميسر مي كند ،مورد بحث قرار گرفته و اعتبار آن از طريق شبيه سازي مورد تاييد قرار مي گيرد .پس از نتايج مباني تئوري تكنيك بكار رفته ،اجزاي پايه اي سيستم پياده سازي شده ،در قالب سه فصل مجزا مورد بحث قرار مي گيرد .پس از شرح مختصري از انواع ليزرهاي موجود ،ويژگي هاي عملكردي ليزر نيمه هادي مورد بحث قرار گرفته ،روشهاي مختلف مدولاسيون ديود ليزري و نيز كنترل اتوماتيك توان خروجي آن به همراه مدارات پياده سازي شده و نتايج شبيه سازي و نيز مقادير عملي حاصل شده ،بيان مي شود .در بخش گيرنده سيستم ،ضمن معرفي انواع آْشكارسازهاي متداول و احتياجات عملكردي ،تحليل جامعي از نويز و نيز مدارات Front-End صورت مي گيرد .در ادامه مدارات استفاده شده دراين بخش كه شامل مدارات تغذيه ديود آشكار ساز به همراه جبران سازي حرارتي آن ،مدار پيش تقويت كننده و فيلترهاي مربوطه و نيز بخش كنترل اتوماتيك بهره تشريح و نتايج شبيه سازي و عملي آن بيان مي شود .سپس ديگر مدارات آنالوگ و نيز بخش ديجيتال و پردازشگر سيستم و نتايج تئوري و عملي بدست آمده تشريح مي شوند .كاليبراسيون سيستم ،ويژگي هاي عملكردي سيستم پياده سازي شده ،افزايش تفكيك نمايي سيستم و خطاهاي الكتريكي بخصوص خطاي ناشي از پديده تداخل و نيز روشهاي كاهش اين خطا از جمله مباحثي هستند كه بطور مشروح مورد بحث قرار خواهند گرفت .

201212

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر شهرام محمد نژاد