فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده
مقدمه ...................................................................................................................... 1
فصل اول : آشنایی با الکترومایوگرافی
1-1 مقدمه .............................................................................................................. 3
2-1 الکترومایوگرافی چیست ؟................................................................................ 3
3-1 منشأ سیگنال EMG کجاست ؟....................................................................... 7
1-3-1 واحد حرکتی ............................................................................................... 7
4-1 آناتومی عضله.................................................................................................. 8
1-4-1 رشته عضلانی واحد.................................................................................... 8
2-4-1 ساختار سلول ماهیچه ................................................................................ 8
5-1 انقباض عضلانی .............................................................................................. 9
6-1 تحریکپذیری غشاء عضله ............................................................................ 11
7-1 تولید سیگنال EMG...................................................................................... 12
1-7-1 پتانسیل عمل ............................................................................................. 12
8-1 ترکیب سیگنال EMG.................................................................................... 14
1-8-1 انطباق واحدهای حرکتی ........................................................................... 14
9-1 فعال سازی عضله ........................................................................................ 15
10-1 طبیعت سیگنال MMG................................................................................ 16
11-1 فاکتورهای موثر بر سیگنال EMG............................................................. 18
فصل دوم :انواع سیگنالهای الکترومایوگرافی و روشهای طراحی
1-2 انواع EMG .................................................................................................. 21
2-2 الکترومایوگرافی سطحی : ردیابی و ثبت ...................................................... 22
1-2-2 ارتباطات کلی ............................................................................................ 22
2-2-2 مشخصههای سیگنال EMG.................................................................... 23
3-2 مشخصههای نویز الکتریکی ......................................................................... 24
1-3-2 نویزمحدود شده ....................................................................................... 24
2-3-2 آرتی فکتهای حرکتی .............................................................................. 24
3-2-2 ناپایداری ذاتی سیگنال ............................................................................. 25
3-2 بیشینه سیگنال EMG.................................................................................... 25
4-2 طراحی الکترود و آمپلی فایر ........................................................................ 26
5-2 تقویت تفاضلی ............................................................................................... 26
6-2 امپدانس داخلی .............................................................................................. 28
7-2 طراحی الکترودفعال ...................................................................................... 29
8-2 فیلترینگ ........................................................................................................ 29
9-2 استقرار الکترود ............................................................................................ 30
10-2 روش مرجح مصرف .................................................................................. 30...........
11-2 هندسه الکترود............................................................................................. 30
1-11-2 نسبت سیگنال به نویز ............................................................................ 31
2-11-2 پهنای باند................................................................................................ 32
3-11-2 سایر ماهیچه نمونه ................................................................................ 32
4-11-2 قابلیت cross talk.................................................................................. 33
12-2 بار موازی الکترود ..................................................................................... 33
13-2 قرار دادن الکترود EMG........................................................................... 34
1-13-2 تعیین مکان و جهتیابی الکترود ............................................................. 34
2-13-2 نه روی نقطه محرک .............................................................................. 35
3-13-2 نه روی نقطه محرک .............................................................................. 36
4-13-2 نه در لبهی بیرونی ماهیچه .................................................................... 37...........
14-2 موقعیت الکترود نسبت به فیبرهای ماهیچه ................................................ 37
15-2 قرار دادن الکترود مقایسه .......................................................................... 38
16-2 پردازش سیگنال EMG.............................................................................. 39
17-2 کاربردهای سیگنالEMG........................................................................... 40
18-2 الکترومایوگرافی سوزنی............................................................................. 41
19-2 مزایا و معایب الکترودهای سطحی و سوزنی ............................................ 43
1-19-2 مزیتهای الکترود سطحی ...................................................................... 43
2-19-2 معایب الکترودهای سطحی ..................................................................... 43
3-19-2مزایای الکترودهای سوزنی .................................................................... 43...........
4-19-2 معایب الکترودهای سوزنی .................................................................... 44
20-2 تفاوت موجود بین الکترودهای سطحی وسوزنی ....................................... 45
21-2 انواع طراحی ............................................................................................... 45
فصل سوم :مفاهیم اساسی در بدست آوردن سیگنال EMG
1-3 مقدمه ............................................................................................................ 48...........
2-3 معرفی ........................................................................................................... 48...........
1-2-3 نمونهبرداری دیجیتال چیست ؟................................................................. 48...........
2-2-3 فرکانس نمونهبرداری .............................................................................. 49...........
3-2-3 فرکانس نمونهبرداری چقدر باید بالا باشد ؟............................................ 49...........
4-2-3 زیر نمونهبرداری – وقتی که فرکانس نمونهبرداری خیلی پائین باشد .... 52...........
5-2-3 فرکانس نایکوئیست .................................................................................. 53...........
6-2-3 تبصرهی کاربردی DELSYS................................................................. 54...........
3-3 سینوسها و تبدیل فوریه .............................................................................. 54...........
1-3-3 تجزیه سیگنالها به سینوسها ................................................................. 55
2-3-3 دامنه فرکانس ........................................................................................... 57...........
3-3-3 مستعارسازی – چطور از آن دوری کنیم ؟............................................. 59...........
4-3-3 فیلترپارمستعاد ......................................................................................... 61
5-3-3نکته کاربردی DELSYS.......................................................................... 63
4-3 فیلترها ........................................................................................................... 64
1-4-3 انواع فیلترهای ایده آل .............................................................................. 65
2-4-3 پاسخ فاز ایدهآل ....................................................................................... 67
3-4-3 فیلتر کاربردی .......................................................................................... 68
4-4-3پاسخ فاز غیر خطی ................................................................................... 71
5-4-3 اندازهگیری ولتاژ - دامنه ، توان ودسی بل ............................................. 72
6-4-3 فرکانس 3 Db.......................................................................................... 74
7-4-3 مرتبه فیلتر ................................................................................................ 75
8-4-3 انواع فیلتر ................................................................................................. 76
9-4-3 فیلترهایdigital - Analog Vs ............................................................. 80
10-4-3 نکته کاربردی Delsys........................................................................... 84
5-3 رسیدگی به مبدلهای آنالوگ به دیجیتال ...................................................... 85
1-5-3 کوانتایی سازی ......................................................................................... 85
2-5-3 رنج دینامیکی ............................................................................................ 87
3-5-3 کوانتایی سازی سیگنال EMG................................................................. 90
4-5-3 مشخص ک ردن ویژگیهای ADC.......................................................... 92
5-5-3 نکته کاربردی Delsys.............................................................................. 95
6-3 نتیجهگیری .................................................................................................... 95
فصل 4: بکارگیری مناسبت نیرویgrip مبنی بر سیگنال EMG
1-4 مقدمه ............................................................................................................ 98
2-4دید کلی پایهای یک سیستم ............................................................................. 98
3-4 منطقی برای تولید نیروی گریپ .................................................................... 99
4-4 دستاورد ..................................................................................................... 102
5-4 نتیجه ........................................................................................................... 103
فصل پنجم : طبقهبندی سیگنال EMG برای شناسایی سیگنال دست
مقدمه .......................................................................................................... 1052-5 سیگنالهای EMG و سیستم اندازهگیری .................................................. 107
3-5 طرح ویژگی خود سازمان دهی .................................................................. 107
4-5 روش طبقه بندی سیگنال EMG پیشنهادی ............................................... 109
5-5 نتیجهگیری .................................................................................................. 117
فصل 6: ارتباط بین نیروی ماهیچهای ایزومتریک و سیگنال EMG به
عنوان هندسه بازو
3-6 بحث ............................................................................................................ 123
1-3-6 ارتباط EMG- Force............................................................................ 127
2-3-6 رابط نیروی MF..................................................................................... 129
3-3-6 رابطهی درصد نیروی DET.................................................................. 131
4-3-6 نتایج ....................................................................................................... 131
4-6 روش تجربی ............................................................................................... 132
1-4-6 اشخاص ................................................................................................. 132
2-4-6 مجموعه تجربی ...................................................................................... 132
3-4-6 مدارک EMG و نیرو............................................................................. 133
4-4-6 تحلیلهای EMG غیر خطی ................................................................... 135
5-4-6 تحلیلهای آماری و پارامترها ................................................................ 136
5-6 نتیجهگیری .................................................................................................. 136
فصل 7: طبقهبندی سیگنال EMG برای کنترل دست مصنوعی
1-7 مقدمه .......................................................................................................... 138
2-7 روشها ....................................................................................................... 140
3-7 آزمایش و نتایج........................................................................................... 141
1-3-7 نتیجهگیری ............................................................................................. 142
فصل 8 : یک استخوانبندی کنترل شده توسط EMG برای نوسازی دست
1-8 مقدمه .......................................................................................................... 144
2-8 سیستم اصلاح دست ................................................................................... 148
1-2-8 استخوانبندی خارجی ............................................................................ 148
2-2-8 الکترونیک و نرم افزار ........................................................................... 149
3-8 پردازش EMG........................................................................................... 151
4-8 تستهای اولیه دستگاه ................................................................................. 153
1-4-8 نتیجهگیری ............................................................................................. 155
2-4-8 کارهای آینده ......................................................................................... 156...........
فصل نهم : یک مدار آنالوگ جدید بر ای کنترل دست مصنوعی
1-9 مقدمه .......................................................................................................... 158
2-9 چکیدهای از سیستم .................................................................................... 160
3-9 پیادهسازی مدار ......................................................................................... 163
4-9 نتایج شبیه سازی ....................................................................................... 166
5-9 نتیجهگیری .................................................................................................. 168
نتیجهگیری کلی ................................................................................................... 169
فهرست تصاویر
فصل 1
شکل 1 : نمونهای از سیگنالEMG ........................................................................ 7
شکل 2: واحد حرکتی .............................................................................................. 8
شکل 3: مدل آناتومی عضله ................................................................................... 9
شکل 4: اکتین و میوزین و باندهای مربوط به آن ................................................ 11
شکل 5: پروسه انقباض عضله ............................................................................. 12
شکل 6: شماتیک تصویری سیکل دپلاریزاسیون / پلاریزاسیون درون
غشاهای تحریک شونده ........................................................................................ 13
شکل 7: نمودار پتانسیل عمل ................................................................................ 13
شکل 8: ناحیهی دپلاریزاسیون در غشاء فیبرعضلانی ......................................... 14
شکل 9: پتانسیل عمل واحدهای حرکتی متعدد ..................................................... 14
شکل 10: بکارگیری و فرکانس شروع واحدهای حرکتی نیرو.............................. 15
شکل 11: ثبت سیگنال خام سه انقباض برای عضله سه سر ............................... 16
شکل 12: سیگنال خام EMG با تداخل سنگین ECG........................................... 19
فصل 2
شکل 1 :طیف فرکانسی سیگنال EMG آشکار شده جلوی ماهیچه ..................... 23
شکل 2: طرحهای شکل تقویت کننده تفاضلی ........................................................ 28
شکل 3: ارائه طرح کلی بارو ترکیبات مدور بر الکترود ........................................ 34
شکل 4: مکان مرجع الکترود بین تاندون و بخش حرکتی .................................... 35
فصل3
شکل 1: سیگنال آنالوگ کشف شده توسط الکترود DE2.1........................................................................... 49
شکل 2: A) نمونهبرداری از سینوس 1 ولت ، 1 هرتز در 10 هرتز .................... 51
B) بازآفرینی سینوس نمونهبرداری شده در 10 هرتز ........................................ 51
شکل 3: A) نمونهبرداری یک سینوس 1 ولت ، 1 هرتز در 2 هرتز ..................... 52
B) بازآفرینی سینوس نمونه برداریشده در 2 هرتز ............................................ 52
شکل 4: A) نمونهبرداری یک سینوس ................................................................. 53
شکل 5: تجزیهی فوریهی یک پتانسیل عمل واحد حرکتی نمونهبرداری شده ...... 56
شکل 6 : هیستوگرام دامنه 10 سینوس شکل 5 ................................................... 58
شکل7: طیف موج فرکانسی سیگنال نمونه در شکل 6........................................... 60
شکل 8 : مستعار سازی نویز 13 ......................................................................... 61
شکل 9 : پاد مستعارسازی ................................................................................... 62
شکل 10: انواع فیلترها .......................................................................................... 66
شکل 11: طرح فاز یک فیلترایده آل ....................................................................... 68
شکل 12: خصوصیات فیلترهای کاربردی ............................................................ 72
جدول 1: فاکتورهای تضعیف وگین نمونه ............................................................ 74
شکل 13: فیلتر پائین گذر مرتبه اول و دوم .......................................................... 76
شکل 14: اندازه ومقایسه انواع فیلترهای بالاگذر ................................................. 79
شکل 15: فیلتر پائین گذر تک قطبی ....................................................................... 82
شکل 16: نمونهبرداری و فیلتر دیجیتالی سیگنال آنالوگ....................................... 83
شکل 17: مراحل کوانتایی سازی مبدل آنالوگ به دیجیتال ................................... 86
شکل 18: تحلیل رنج A/D .................................................................................... 89
فصل 4
شکل 1: بلوک دیاگرام دستگاه .............................................................................. 99
شکل 2: سطوح و شماتیکها ............................................................................... 100
شکل 3: نیروهای گریپ ...................................................................................... 102
فصل 5
شکل 1: بلوک دیاگرام سیستم اندازهگیری سیگنال EMG................................. 110
شکل 2 : موقعیت الکترودها................................................................................ 110
شکل 3: بلوک دیاگرام روش های پیشنهادی ..................................................... 111
شکل 4: سیگنالهای دست برای کاراکترهای کره ای ........................................ 112
شکل 5: نرونهای خروجی ................................................................................ 113
شکل 6: بلوک دیاگرام ترتیب آزمایشگاهی ......................................................... 114
شکل 7: عکس وضعیت آزمایش ......................................................................... 114
شکل 8: سیگنال EMG اندازهگیری شده و سیگنال داخلی قابل استفاده ........... 115
شکل 9: نرونهای خروجی sofm1 بعد از مرتب کردن ..................................... 115
جدول 1: نرونهای خروجی بعد از یادگیری ..................................................... 116
جدول 2: نتایج آزمایش ...................................................................................... 116
فصل 6
شکل 1 : مقادیر میانگین نیروهای ارادی ماکزیمم در ANT و POST............. 123
شکل 2 : رابطهی نیروی EMG.......................................................................... 124
شکل 3: رابطهی نیروی MF............................................................................... 125
شکل 4: رابطهی درصد نیروی DET................................................................. 126
شکل 5: دیاگرامهای ارتباط بین فرکانس متوسط و DET................................. 127
فصل 8
شکل 1: طرح هندسی سیستم توانبخشی دست ................................................... 146
شکل 2: نمای سیستم توانبخشی دست ............................................................... 147
شکل 3: نمای جانبی استخوانبندی بیرونی ........................................................ 148
شکل 4: دستمجازی وواسط درمان ................................................................. 150
شکل 5: محل قرارگیری الکترود سطحی ............................................................ 151
شکل 6: سیگنال EMG یکسو شده .................................................................... 152
فصل 9
شکل 1: بلوک دیاگرام سیستم پیشنهادی ........................................................... 160
شکل 2: دیاگرام حالت کنترل حالات مختلف دست با استفاده از EMG............. 161
جدول 1: حالات دست وسیگنالهای مربوطه ..................................................... 161
شکل 3: بلوک دیاگرام پردازش سیگنال ............................................................. 162
شکل 4: بلوک دیاگرام تحلیل گر EMG.............................................................. 163
شکل 5: شماتیک مدار پردازش سیگنال ............................................................. 164
جدول 2: اندازهی تراتریستورها ........................................................................ 165
شکل 6: سیگنالهای داخلی شبیهسازی شدهی تحلیلگر سیگنال EMG............ 166
شکل 7: مجموعهی سیگنالهای EMG وپاسخ خروجی ماشین حالت ............... 167
شکل 8: پاسخهای شبیهسازی شده برای تغییرات انگشتان مختلف 167
فهرست
تاریخچه صنعت برق ایران .........................................................3نیروگاه ها ( Power Stations) ..................................................8نیروگاه های ذغال- سوختی ( Coal-Fired Power Stations )...........9 نیروگاه های نفت- سوختی ( Oil-Fired Power Stations )...............9نیروگاه های هسته ای ( Nuclear Power Stations ) ......................9 نیروگاه های برق- آبی ( Hydroelectric Power Stations ) ............10تاثیر خواص تولید و انتقال ........................................................... 10تبدیل انرژی با استفاده از آب ........................................................ 12 توربینهای گازی ....................................................................... 13نیروگاه های تولیدکننده برق ......................................................... 13ساختار نیروگاه های اتمی جهان .................................................... 16سیستمهای توزیع.........................................................................20 پدیده کرونا................................................................................23انرژی الکتریکی..........................................................................26 انواع نیروگاههای برق ............................................................... 28 برقگیر ...................................................................................32 خطوط انتقال و توزیع ( برق منطقه ای) ..........................................33 تجهیزات سویچگر ......................................................................35 اصول کار ترانسفورماتور ...........................................................37انواع زمین کردن ......................................................................39ولتاژهای کمکی .........................................................................40اینترلاکها .................................................................................41کابل وکابل کشی..........................................................................44شین وشین بندی ........................................................................48نیروگاه سیکل ترکیبی(چرخه سیکل ترکیبی) ....................................50شرح مختصر : برای سنجش جریان تأسیسات فشار قوی و خطوط انتقال نیرو، سنجش خطا و… می توان از مبدل های نوری جریان استفاده نمود. این مبدل ها بر اساس اصول و قوانین فیزیکی عمل می نمایند و به عنوان جایگزین CT های معمولی مطرح گردیده اند. گرفته است. همچنین برخی از انواع مختلف چنین مبدل هایی معرفی شده اند و ویژگی های عملکردی آنها در مقایسه با ترانسفورماتورهای جریان معمولی و نسل جدید CT ها مورد ارزیابی قرار گرفته است .
فهرست :
مقدمه
فصل اول : کلیات
هدف
سیستم های مبدل جریان سنتی
سیستم های مبدل جریان نوری
هسته مغناطیسی و سنجش نوری
توده فعال نوری پیرامون هادی
فیبر نوری پیرامون هادی
حسگر شاهد
چرا سیستم های مبدل جریان نوری
فصل دوم : اصول و مبانی سنجش نوری
سنجش جریان از طریق اندازه گیری میدان مغناطیسی
سنجش نوری جریان نوری جریان و میدان الکترو مغناطیسی
شرحی بر پلاریزاسیون (قطبش امواج )
انواع قطبش
حالت قطبش
فصل سوم : پدیده اثر فارادی
اثر فاردی چیست
شرح عملکرد
کاربرد های اثر فارادی
فصل چهارم: مبدل های جریان تمام نوری
اصول اندازه گیری جریان در otc ها
محاصبه چرخش فارادی
انواع سنسور های تمام نوری جریان
سنسور های سنتی
سنسور های جدید سولنئیدی
طراحی و شبیه سازی
نرم افزار comsol
شبیه سازی
شبیه سازی ساختار سنتی
شبیه سازی ساختار سرسنجش گر سولنئیدی
رابطه بین اثر فاردی و تست جریان
مزیت های مبدل های نوری جریان و قیاس روشها
فصل پنجم : نتیجهگیری و پیشنهادات
نتیجه گیری
پیش نهاد
منابع و ماخذ
شرح مختصر : محل گذراندن کارآموزی کارگاه شماره ۴، واحد نگهداری و تعمیرات برق است که مسئولیت تعمیر و نگهداری موتورهای الکتریکی را دارد. این محل از دو کارگاه AC و DC تشکیل میشد که ما در قسمت AC کارآموزی خود را میگذرانیم. در ابتدا روی موتورهای تحویل گرفته تست خرابی انجام میگرفت و به شرط وجود اتصال به بدنه یا سوختگی به باز کردن موتور اقدام میشد. سپس در صورتی که نقشه سیم پیچ استاتور از قبل در کارگاه موجود نباشد، اقدام به برداشتن نقشه از روی سیم پیچی استاتور انجام میشد.
فهرست :
مقدمه
معرفی شرکت ملی حفاری ایران
تاریخچه
موقعیت جغرافیایی
زمینه های کاری
کارهای انجام شده در دوره کارآموزی
عیب یابی
نتیجه گیری و پیشنهاد