تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : انغام حسيني

دانشکده : فني و مهندسي

استاد راهنما : دکتر کمال جمشيدي

تاريخ دفاع : 28/12/85

رشته و گرايش : کامپيوتر-معماري کامپيوتر

استاد مشاور : دکتر ناصر موحدي نيا

طراحي سيستم طيف نمائي امپدانس الكتروشيميائي برمبناي تبديل فوريه با استفاده از تبديلات زمان- فرکانس و شبکه هاي عصبي مصنوعي

چکيده

سالهاست که اندازه گيري امپدانس بعنوان ابزار ضروري براي بررسي سيستمهاي الكتروشيميائي مورد نظر بوده است. در عمل اغلب اين اندازه گيري ها توسط روش آناليز پاسخ فركانسي انجام مي گرفته، وعليرغم دقت بالائي که دارد، کاربرد اين تكنيك به گروه کوچکي از سيستمهاي پايدار محدود بوده است. در چند سال اخير روش حوزه زمان به عنوان روش کارا براي تحقيقات سيستمهاي ناپايدار مطرح شده، ولي بعلت کامل نبودن، ضعفهاي دقتي و کم بودن قابليت اطمينان نسبت به روشهاي متعارف قبلي مورد استفاده عملي واقع نگرديده است.

امپدانس الكتروشيميائي معمولا با اعمال پتانسيل متناوب در گستره فركانسي وسيع به يك سل الكتروشيميائي واندازه گيري جريان عبوري از آن محاسبه مي شود.

در ميان روشهاي اندازه گيري امپدانس الكتروشيميائي دو روش متفاوت عمده در نحوه اعمال سيگنال تحريك، واندازه گيري پاسخ مربوطه وجود دارد: روش حوزه فركانس يا روش تك فركانسي(تك سينوسي) كه در آن يك سيگنال سينوسي با فركانس متغير نسبت به زمان به سيستم اعمال شده، وسپس اندازه گيري پاسخ هر فركانس بطور مجزا وهمزمان انجام مي گيرد. بدليل آنکه زمان لازم جهت انجام اين آزمايش طولاني مي باشد، براي واكنشهاي سريع وناپايدار نتايج نادرستي بدست مي آيد. جهت رفع اين مشكل، روش حوزه زمان يا روش چند فركانسي (چندسينوسي) در طي دو دهه اخير ابداع شده است، در اين روش يك شكل موج كه عبارتست از حاصل جمع چند سيگنال سينوسي با فركانسهاي متفاوت در يك بازه زماني محدود به سيستم اعمال و پاسخ بطور همزمان اندازه گيري شده، وبا استفاده از تبديل فوريه آناليز لازم جهت محاسبه امپدانس انجام مي شود.

در تحقيق حاضر، طراحي طيف نمائي سيستم امپدانس الكتروشيميائي با روش حوزه زمان مورد بررسي قرار گرفته است، در اين بررسي: شكل موج تحريك بصورت چند سينوسي بوده، وانتقال نتايج پاسخ سيستم ازحوزه زمان به حوزه فركانس با استفاده از تبديل فوريه سريع انجام گرفته است. بمنظور بالا بردن دقت، سرعت وکيفيت سيستم تكنيكهاي كامپيوتري نوين در اين طرح بکار برده شده است. توليد موج تحريك واندازه گيري پاسخ سيستم برمبناي تكنولوژي ميكروكنترلهاي پيشرفته بوده و انتقال نتايج وترسيم نمودارهاي محاسبه امپدانس با اعمال تبديلات زمان- فرکانس و تبديل موجک در پردازش سيگنالها انجام شده است. تجزيه وتحليل اطلاعات خروجي جهت تطبيق واستخراج مدلهاي مدارمعادل سيستم با بهره گيري از شبكه هاي عصبي مصنوعي انجام گرفته است. سيستم مورد بحث طراحي وپياده سازي شده و توسط نمونه هاي مختلف مورد تست وارزيابي قرارگرفته ونتايج رضايت بخشي بدست آمده است.