Sensorschaltungen: Simulation mit PSPICE

این کتاب برای پشتیبانی از مقدمه‌ای در زمینه حسگرها و محرک‌ها با حل تمرین‌های تمرین محور با برنامه شبیه‌سازی PSPICE، که در سراسر جهان استفاده می‌شود، در نظر گرفته شده است. تجزیه و تحلیل ها به ویژه برای مقایسه با اندازه گیری های آزمایشگاهی مناسب هستند. پس از شرح مختصری از ساختار و اصل عملکرد حسگر یا محرک مربوطه، منحنی های مشخصه و کاربردهای معمولی بر اساس اهداف خاص تجزیه و تحلیل می شوند. راه حل گام به گام ارائه می شود. نتایج، بیشتر به صورت نمودار، توضیح داده شده است. ویژگی‌های سنسورها، در نظر گرفتن پارامترهای غیر الکتریکی در مدل‌سازی را ضروری می‌سازد. این بدان معنی است که پارامترهایی مانند روشنایی، فشار، چگالی شار مغناطیسی، غلظت گاز یا رطوبت را می توان به عنوان پارامترهای جهانی در برنامه PSPICE، که در ابتدا برای تجزیه و تحلیل پارامترهای صرفاً الکتریکی طراحی شده بود، گنجاند. در مورد محرک های الکترومغناطیسی، تمرکز بر شبیه سازی ویژگی های عملکرد موتورهای الکتریکی است. مدارهای معادل PSPICE موتورها با منابع کنترل‌شده پیاده‌سازی می‌شوند.

محتوا
وظایف و راه‌حل‌های شبیه‌سازی مشخصات و مدارهای کاربر حسگرها و محرک‌های الکترومغناطیسی - انواع سنسورها مانند سنسورهای دما، سنسورهای نوری، حسگرهای موج سطحی، حسگرهای فشار، حسگرهای میدان مغناطیسی، حسگرهای شیمیایی، سنسورهای رطوبت - مدارهای معادل برای موتورهای DC، موتورهای جهانی، موتورهای پله ای و موتورهای آسنکرون

گروه های هدف
دانشجویان مهندسی برق، میکرو و فن‌آوری سیستم‌های نوری، فناوری فیزیکی، مکاترونیک در دانشکده‌ها و دانشگاه‌های فنی
مهندسان در عمل

نویسنده
پروفسور Dr.-Ing. هابیل پیتر باومن، مدرس دانشگاه علوم کاربردی برمن در گروه مهندسی برق و علوم کامپیوتر است.

Dieses Buch dient dazu, die Einführung in das Gebiet der Sensorik und Aktorik durch die Lösung praxisorientierter Übungsaufgaben mit dem weltweit verbreiteten Simulationsprogramm PSPICE zu unterstützen. Die Analysen eignen sich insbesondere dazu, Vergleiche mit Messungen aus dem Laborpraktikum vorzunehmen. Nach einer kurzen Darstellung von Aufbau und Wirkprinzip des jeweiligen Sensors bzw. Aktors werden die Kennlinien und typische Anwendungen anhand konkreter Zielstellungen analysiert. Der Lösungsweg wird schrittweise angegeben. Die zumeist in Form von Diagrammen erzielten Ergebnisse werden erläutert. Die Eigenarten der Sensoren erfordern es, nicht elektrische Parameter in der Modellierung zu berücksichtigen. Damit sind Kenngrößen wie Beleuchtungsstärke, Druck, magnetische Flussdichte, Gaskonzentration oder Feuchte als globale Parameter in das ursprünglich auf die Analyse rein elektrischer Parameter ausgerichtete Programm PSPICE einzubeziehen. Bei den elektromagnetischen Aktoren steht die Simulation der Betriebskennlinien elektrischer Motoren im Vordergrund. Die PSPICE- Ersatzschaltungen der Motoren werden mit gesteuerten Quellen realisiert.

Der Inhalt
Aufgaben nebst Lösungen zur Simulation der Kennlinien und Anwenderschaltungen von Sensoren und elektromagnetischen Aktoren - Sensorarten wie Temperatursensoren, optische Sensoren, Oberflächenwellen-Sensoren, Drucksensoren, Magnetfeldsensoren, chemische Sensoren, Feuchtesensoren - Ersatzschaltungen von Gleichstrommotoren, Universalmotoren, Schrittmotoren und Asynchronmotoren

Die Zielgruppen
Studierende der Studiengänge Elektrotechnik, Mikro- und Opto-Systemtechnik, physikalische Technik, Mechatronik an Fachhochschulen und Universitäten
Ingenieure in der Praxis

Der Autor
Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Baumann ist Lehrbeauftragter an der Hochschule Bremen im Fachbereich Elektrotechnik und Informatik.