Προσομοίωση Αισθητήρα Μετατόπισης Που Βασίζεται Στις Μαγνητοσυστολικές Γραμμές Καθυστέρησης

Abstract

Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η σχεδίαση και ανάπτυξη αισθητήρα μέτρησης θέσης που διέπεται από μεγάλη γραμμικότητα και ευαισθησία μέτρησης. Η σχεδίαση του αισθητήρα βασίστηκε στη μεθοδολογία μαγνητοσυστολικών γραμμών καθυστέρησης (MDL) δηλαδή στις μαγνητοελαστικές ιδιότητες των φερρομαγνητικών υλικών, στη διάδοση ελαστικών παλμών υπό την επίδραση μόνιμων μαγνητικών πεδίων και στην αλληλεπίδραση αυτών με πηνίο λήψης. Διερευνήθηκαν επίσης διαφορετικές αρχιτεκτονικές αισθητήρων, που βασίζονται στην ίδια αρχή και έχουν προταθεί σε εργασίες, και σχολιάστηκαν τα αποτελέσματά τους. Σε θεωρητικό επίπεδο, αναπτύχθηκαν θέματα που αφορούν στα φυσικά φαινόμενα που διέπουν τη λειτουργία του αισθητήρα και μέθοδοι γραμμικοποίησης της μέτρησης.Έπειτα περιγράφηκε η τοπολογία της διάταξης, των ηλεκτρονικών συστημάτων που τη συνοδεύουν και τα χαρακτηριστικά τους και χωρίστηκε το σύστημα σε υποσυστήματα. Για κάθε υποσύστημα δόθηκε το σχηματικό του διάγραμμα και περιγράφηκε η λειτουργία του. Επιλέχθηκαν οι τιμές και τα είδη των στοιχείων που αποτελούν το κάθε κύκλωμα των υποσυστημάτων και αναλύθηκε θεωρητικά η προβλεπόμενη συμπεριφορά του. Έπειτα έγιναν οι προσομοιώσεις του κάθε υποσυστήματος μέσω pspice, μεταβάλλοντας όπου χρειαζόταν τα υπάρχοντα κυκλώματα για να αποκτήσουν την επιθυμητή συμπεριφορά.Τέλος, γίνεται μία συνολική ανασκόπηση του συστήματος του αισθητήρα και προτείνονται μελλοντικές επεκτάσεις για τη βελτίωση της λειτουργίας του.