طراحی و ساخت زاویه سنج الکترونیکی اجسام با درجه آزادی چرخشی

دستگاه زاویه سنج الکترونیکی اجسام با درجه آزادی چرخشی دارای عناصر اختراعی متنوعی بوده که در قالب مشخصه های فنی آن نمایان می گردد. اصلی ترین مشخصه فنی این اختراع قابلیت ثبت و ارسال تغییرات جابجایی زاویه ای اجسام بر حسب زمان واقعی آن تغییرات بوده که آن اختراع را کاملا متمایز می نماید. با استفاده از آن داده ها می توان علاوه بر بررسی جابجایی زاویه ای اجسام با درجه آزادی چرخشی، سرعت زاویه ای و حتی شتاب دورانی را بر حسب زمان واقعی مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. از جمله مشخصه های فنی دیگر این دستگاه این است که جابجایی زاویه ای اجسام حول محور اصلی دستگاه بصورت دستی قابل کنترل می باشد، بدین صورت که این دستگاه مجهز به یک سیستم نگهدارنده الکترونیکی_مکانیکی بوده و کاربر می تواند با ارسال سیگنال رهایش از طریق رایانه مجوز جابجایی اجسام را در زمان دلخواه صادر نماید. همچنین با توجه به سامانه نصب اجسام بر روی آن قابلیت نصب اجسام مختلف بویژه صفحات با طول، عرض و ضخامت های متنوع را دارا می باشد. بدنه اصلی دستگاه بصورت سازه خرپا شکل بوده و با استفاده از آهن نبشی ساخته شده است. همچنین جهت استحکام بیشتر، شاسی دستگاه با استفاده از ورق آهن با ضخامت 2 میلی متر تقویت گردیده است. لذا استحکام کافی در هنگام دوران های بسیار سریع اجسام را دارا بوده و از هرگونه لرزش عاری می باشد. این دستگاه از دقت اندازه گیری زاویه ای بسیار بالایی برخوردار بوده بدین صورت که با جابجایی زاویه ای اجسام به میزان 3/0 درجه این دستگاه اطلاعات جدیدی نسبت به موقعیت ایجاد شده ارسال می نماید لذا در هر دوران کامل جسم به میزان 360 درجه این دستگاه 1024 داده متفاوت ارسال می کند. همچنین سرعت انتقال داده ها به سوی رایانه با توجه به نوع برنامه ریزی میکروکنترلر بصورت دلخواه قابل تنظیم می باشد. تکنیک ساخت دستگاه بدین صورت بوده که اولا با توجه به بررسی های صورت گرفته در خصوص وجود دستگاهی با قابلیت های مشابه در آزمایشگاههای آیرودینامیک داخل کشور، هیچگونه مورد مشابهی دیده نشده لذا دستگاه کاملا با طرح و نقشه ابتکاری ساخته شده است. درطراحی و ساخت این دستگاه با توجه به ویژگی های آن از سه بخش اصلی مکانیکی، الکترونیکی و نرم افزاری بهره گیری شده که هر بخش نیز به چندین قسمت مجزا تقسیم می شود. بخش مکانیکی دستگاه ابتدا وظیفة ثابت نگه داشتن و هدایت اجسام با درجه آزادی چرخشی را بر عهده داشته و سیستم نگهدارنده الکترونیکی_مکانیکی این اختیار را می دهد تا با ارسال سیگنال در زمان مورد نیاز عمل رهایش جسم صورت گیرد. بخش الکترونیکی رفتار اجسام فوق را از حالت مکانیکی به الکترونیکی تبدیل نموده و سپس داده های بدست آمده را به سوی رایانه ارسال می نماید. در نتیجه اطلاعات بدست آمده پس از ارسال به رایانه جهت پردازش و آنالیز های بعدی مورد ذخیره و ارزیابی قرار می گیرد. بخش نرم افزاری وظیفه ارتباط سخت افزار با کاربر را دارا می باشد. بدین صورت که علاوه بر راه اندازی قسمت های مختلف الکترونیکی، داده های ارسالی از آن قسمت به سوی رایانه را جهت آنالیز های بعدی بر حسب زمان واقعی ثبت و ذخیره می کند.