Đề cương bài giảng: kỹ thuật cảm biến ĐIỆN TỬ DÂN DỤNG

Đề cương bài giảng Kỹ thuật cảm biến BÀI MỞ ĐẦU CẢM BIẾN VÀ ỨNG DỤNG 1 Khái niệm cơ bản về các bộ cảm biến Trong quá trình sản xuất có nhiều đại lượng vật lý như Nhiệt độ, áp suất, tốc độ, khoảng cách, lưu lượng cần được xử lý cho đo lường và điều khiển Các bộ cảm biến thực hiện chức năng này Bộ cảm biến còn có tên gọi khác là đầu dò, bộ nhận biết Cảm biến là một bộ chuyển đổi kỹ thuật để chuyển đổi các đại lượng vật lý không mang bản chất điện như nhiệt độ, áp suất, khoảng cách sang một đại lượ.

BÀI MỞ ĐẦU: CẢM BIẾN VÀ ỨNG DỤNG Khái niệm cảm biến Trong trình sản xuất có nhiều đại lượng vật lý như: Nhiệt độ, áp suất, tốc độ, khoảng cách, lưu lượng cần xử lý cho đo lường điều khiển Các cảm biến thực chức Bộ cảm biến cịn có tên gọi khác đầu dò, nhận biết Cảm biến chuyển đổi kỹ thuật để chuyển đổi đại lượng vật lý không mang chất điện nhiệt độ, áp suất, khoảng cách sang đại lượng khác để đo, đếm Các đại lượng phần lớn tín hiệu điện điện áp, dòng điện, điện trở, tần số Các cảm biến định nghĩa theo nghĩa rộng thiết bị cảm nhận đáp ứng tín hiệu Cảm biến thiết bị chịu tác động đại lượng cần kiểm tra m khơng có tính chất điện cho ta đặc trưng mang chất điện (như điện tích, điện áp, dịng điện trở kháng) ký hiệu s Đặc trưng điện s hàm đại lượng cần đo m Công thức tính : s = f(m) Trong s đại lượng đầu phản ứng cảm biến m đại lượng đầu vào hay kích thích (có nguồn gốc đại lượng cần đo) Việc đo đạc s cho phép nhận biết giá trị m Hình 1.1: Sự biến đổi đại lượng cần kiểm tra m phản ứng s theo thời gian Phạm vi ứng dụng: Các cảm biến sử dụng nhiều lĩnh vực: Công nghiệp, nghiên cứu khoa học, mơi trường, khí tượng, thơng tin viễn thông, nông nghiệp, dân dụng, giao thông vận tải Theo khảo sát ta có số liệu tình hình sử dụng cảm biến sau: Các lĩnh vực ứng dụng: Xe 38% Sản xuất công nghiệp 20% Điện gia dụng Văn phịng Y tế An tồn Nơng nghiệp Môi trường 11% 9% 8% 6% 4% 4% Các loại cảm biến hay sử dụng công nghiệp dân dụng: Cảm biến đo nhiệt độ Cảm biến đo vị trí Cảm biến đo di chuyển Cảm biến đo áp suất Cảm biến đo lưu lượng Cảm biến đo mức Cảm biến đo lực Cảm biến đo độ ẩm Phân loại cảm biến 37,29% 27,12% 16,27% 12,88% 1,36% 1,2% 1,2% 0,81% - Theo nguyên lý chuyển đổi đáp ứng kích thích Hiện tượng Hiện tượng vật lý Chuyển đổi đáp ứng kích thích - Nhiệt điện - Quang điện - Quang từ - Điện từ - Quang đμn hồi - Từ điện Hoá học - Nhiệt từ - Biến đổi hoá học - Biến đổi điện hố - Phân tích phổ - Biến đổi sinh hoá Sinh học - Biến đổi vật lý - Hiệu ứng thể sống Hình 1.4: Phân loại cảm biến theo đại lượng vật lý tác động - Phân loại theo dạng kích thích Kích thích Các đặc tính kích thích Âm - Biên pha, phân cực - Phổ - Tốc độ truyền sóng - Điện tích, dịng điện - Điện thế, điện áp Điện - Điện trường (biên, pha, phân cực, phổ) - Điện dẫn, số điện môi - Từ trường (biên, pha, phân cực, phổ) Từ - Từ thông, cường độ từ trường - Độ từ thẩm - Biên, pha, phân cực, phổ Quang - Tốc độ truyền - Hệ số phát xạ, khúc xạ - Hệ số hấp thụ, hệ số xạ - Vị trí - Lực, áp suất - Gia tốc, vận tốc Cơ - ứng suất, độ cứng - Mô men - Khối lượng, tỉ trọng - Vận tốc chất lưu, độ nhớt Nhiệt - Nhiệt độ - Thông lượng - Nhiệt dung, tỉ nhiệt - Kiểu Bức xạ - Năng lượng - Cường độ - Theo tính cảm biến - Độ nhạy - Khả tải - Độ xác - Tốc độ đáp ứng - Độ phân giải - Độ ổn định - Độ chọn lọc - Tuổi thọ - Độ tuyến tính - Điều kiện mơi trường - Cơng suất tiêu thụ - Kích thước, trọng lượng - Dải tần - Độ trễ - Phân loại theo phạm vi sử dụng - Công nghiệp - Dân dụng - Nghiên cứu khoa học - Giao thông - Môi trường, khí tượng - Vũ trụ - Thơng tin, viễn thông - Quân - Nông nghiệp - Phân loại theo thơng số mơ hình mạch thay thế: + Cảm biến tích cực có đầu lμ nguồn áp nguồn dòng + Cảm biến thụ động đặc trưng thông số R, L, C, M tuyến tính phi tuyến BÀI 1: CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ Trong tất đại lượng vật lý, nhiệt độ đại lượng quan tâm nhiều nhiệt độ đóng vai trị định đến nhiều tính chất vật chất Nhiệt độ làm ảnh hưởng đến đại lượng chịu tác dụng Thí dụ áp suất, thể tích chất khí…vv Bởi cơng nghiệp đời sống hàng ngày phải đo nhiệt độ Dụng cụ đo nhiệt độ đơn giản nhiệt kế sử dụng tượng giãn nở nhiệt Để chế tạo cảm biến nhiệt độ người ta sử dụng nhiều nguyên lý cảm biến khác như:  Phương pháp quang dựa phân bố phổ xạ nhiệt dao động nhiệt ( hiệu ứng Doppler)  Phương pháp dựa giãn nở vật rắn, chất lỏng chất khí ( với áp suất khơng đổi) dựa tốc độ âm  Phương pháp điện dựa phụ thuộc điện trở vào nhiệt độ Để đo trị số xác nhiệt độ vấn đề không đơn giản Nhiệt độ đại lượng đo gián tiếp sở tính chất vật phụ thuộc vào nhiệt độ Trước đo nhiệt độ ta cần đề cập đến thang đo nhiệt độ 1.1 Đại cương 1.1.1 Thang đo nhiệt độ Việc xác định thang nhiệt độ xuất phát từ định luật nhiệt động học Thang đo nhiệt độ tuyệt đối xác định dựa tính chất khí lý tưởng Định luật Carnot nêu rõ: Hiệu suất η động nhiệt thuận nghịch hoạt động nguồn có nhiệt độ t1 t2 thang đo phụ thuộc vào t1 t2: η= F(θ1) F(θ ) Dạng hàm F phụ thuộc vào thang đo nhiệt độ Ngược lại, việc lựa chọn hàm F định thang đo nhiệt độ Đặt F() = T xác định T nhiệt độ nhiệt động học tuyệt đối hiệu suất động nhiệt thuận nghịch viết sau: η = 1− T1 T2 Trong đó: T1 T2 nhiệt độ nhiệt động học tuyệt đối hai nguồn  Thang Kelvin Năm 1664 Robert Hook thiết lập điểm không điểm động nước cất.Thomson (Kelvin) nhà vật lý Anh, năm 1852 xác định thang nhiệt độ Thang Kelvin đơn vị 0K, người ta gán cho nhiệt độ điểm cân trạng thái nước – nước đá – trị số 273,15 0K  Thang Celsius Năm 1742 Andreas Celsius nhà vật lý Thụy Điển đưa thang nhiệt độ bách phân Trong thang đơn vị đo nhiệt độ 0C, độ Celsius độ Kelvin Quan hệ nhiệt độ Celsius nhiệt độ Kelvin xác định biểu thức: T(0C) = T(0K) – 273,15  Thang Fahrenheit Năm 1706 Fahrenheit nhà vật lý Hà Lan đưa thang nhiệt độ có điểm nước đá tan 320 sôi 2120 Đơn vị nhiệt độ Fahrenheit (0F) Quan hệ nhiệt độ Celsius Fahrenheit cho theo biểu thức: { T(0F) = T( C) + 32 T(0C) = T(0F) − 32} Bảng 1.1 Thông số đặc trưng số thang đo nhiệt độ khác Nhiệt độ Điểm tuyệt đối Kelvin (0K) Celsius (0C) Fahrenheit (0F) -273,15 -459,67 Hỗn hợp nước – nước đá 273,15 32 Cân nước – nước đá – nước 273,16 0,01 32,018 Nước sôi 373,15 100 212 1.1.2 Nhiệt độ đo nhiệt độ cần đo  Nhiệt độ đo Nhiệt độ đo nhờ điện trở hay cặp nhiệt, nhiệt độ cảm biến kí hiệu TC Nó phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường TX vào trao đổi nhiệt độ Nhiệm vụ người thực nghiệm làm để giảm hiệu số TX – TC xuống nhỏ Có hai biện pháp để giảm khác biệt TX TC: - Tăng trao đổi nhiệt cảm biến môi trường đo - Giảm trao đổi nhiệt cảm biến mơi trường bên ngồi  Đo nhiệt độ lịng vật rắn Thông thường cảm biến trang bị lớp vỏ bọc bên Để đo nhiệt độ vật rắn cảm biến nhiệt độ, từ bề mặt vật người ta khoan lỗ nhỏ đường kính r độ sâu L Lỗ dùng để đưa cảm biến vào sâu chất rắn Để tăng độ xác kết phải đảm bảo hai điều kiện: - Chiều sâu lỗ khoan phải lớn gấp 10 lần đường kính (L≥ 10r) - Giảm trở kháng nhiệt vật rắn cảm biến cách giảm khoảng cách vỏ cảm biến thành lỗ khoan khoảng cách vỏ cảm biến thành lỗ khoan phải lấp đầy vật liệu dẫn nhiệt tốt 1.2 Nhiệt điện trở với Platin Nickel 1.2.1 Điện trở kim loại thay đổi theo nhiệt độ Sự chuyển động hạt mang điện tích theo hướng hình thành dịng điện kim loại Sự chuyển động lực học hay điện trường gây ên điện tích âm hay dương dịch chuyển với chiều ngược Độ dẫn điện kim loại ròng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ hay điện trở kim loại có hệ số nhiệt độ dương Trong hình 1.1 ta có đặc tuyến điện trở kim loại theo nhiệt độ Như điện trở kim loại có hệ số nhiệt điện trở dương PTC (Positive Temperature Coefficient): điện trở kim loại tăng nhiệt độ tăng Để hiệu ứng sử dụng việc đo nhiệt độ, hệ số nhiệt độ cần phải lớn.Điều có nghĩa có thay đổi điện trở lớn nhiệt độ Ngồi tính chất kim loại không thay đổi nhiều sau thời gian dài Hệ số nhiệt độ không phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất không bị ảnh hưởng hóa chất Giữa nhiệt độ điện trở thường khơng có tuyến tính, diễn tả đa thức bậc cao: R(t) = R0 (1 + A.t + B.t2 + C.t3 +…) - R0: điện trở xác định nhiệt độ định - t2, t3: phần tử ý nhiều hay tùy theo yêu cầu phép đo - A, B, C: hệ số tùy theo vật liệu kim loại diễn tả liên hệ nhiệt độ điện trở cách rõ ràng Thông thường đặc tính nhiệt điện trở thể hệ số a (alpha), thay cho hệ số nhiệt độ trung bình thang đo (ví dụ từ 0C đến 1000C.) Alpha = (R100 - R0) / 100 R0 (°C-1) 1.2.2 Nhiệt điện trở Platin Platin vật liệu cho nhiệt điện trở dùng rộng rãi cơng nghiệp Có tiêu chuẩn nhiệt điện trở platin, khác chúng nằm mức độ tinh khiết vật liệu Hầu hết quốc gia sử dụng tiêu chuẩn quốc tế DIN IEC751-1983 (được sửa đổi lần thứ vào năm 1986, lần thứ vào năm 1995), USA tiếp tục sử dụng tiêu chuẩn riêng Ở tiêu chuẩn sử dụng phương trình Callendar - Van Dusen: R(t) = R0 (1 + A.t + B.t2 + C[t - 1000C].t3) R0 trị số điện trở định mức 00C Standard IEC751 (Pt100) SAMA RC-4 Alpha R0 Ohms/Ohm/°C Ohms Hệ sô Đất nước Úc, Áo, Bỉ, Brazil, 200°C < t < 0°C Bulgaria, Canada, A = 3.90830x10-3 Cộng hòa Czech, Đan B = -5.77500x10-7 mạch, Ai Cập, Phần C = -4.18301x10-12 Lan, Pháp, Đức, Israel, 0°C < t < 850°C Ý, Nhật, Ba Lan, A &B trên, Rumania, Nam phi, riêng Thổ Nhĩ Kì, Nga, Anh, C = 0.0 USA 0.00385055 100 0.0039200 A= 3.97869x10-3 98.129 B = -5.86863x10-7 USA C = -4.16696x10-12 R0 nhiệt điện trở Pt 100 100, Pt 500 500, Pt 1000 1000 Các loại Pt 500, Pt 1000 có hệ số nhiệt độ lớn hơn, độ nhạy lớn hơn: điện trở thay đổi mạnh theo nhiệt độ ngồi cịn có loại Pt 10 có độ nhạy dùng để đo nhiệt độ 6000C Tiêu chuẩn IEC751 định nghĩa “đẳng cấp” dung sai A, B Trên thực tế xuất thêm loại C D (xem bảng phía dưới) Các tiêu chuẩn áp dụng cho loại nhiệt điện trở khác Đẳng cấp dung sai Dung sai (°C) A t =± (0.15 + 0.002.| t |) B t = ± (0.30 + 0.005 | t |) C t =± (0.40 + 0.009 | t |) D t = ± (0.60 + 0.0018 | t |) Theo tiêu chuẩn DIN vật liệu platin dùng làm nhiệt điện trở có pha tạp Do bị tạp chất khác thẩm thấu trình sử dụng thay đổi trị số điện so với platin rịng Nhờ có ổn định lâu dài theo thời gian, thích hợp cơng nghiệp Trong cơng nghiệp nhiệt điện trở platin thường dùng có đường kính 30µm (so sánh với đường kính sợi tóc khoảng 100µm) 1.2.3 Nhiệt điện trở nickel Nhiệt điện trở nickel so với platin rẻ tiền có hệ số nhiệt độ lớn gần gấp hai lần (6,18.10-3 0C-1) Tuy nhiên dải đo từ -60 0C đến +2500C, 3500C nickel có thay đổi pha Cảm biến nickel 100 thường dùng cơng nghiệp điều hịa nhiệt độ phòng R(t) = R0 (1 + A.t +B.t2 +D.t4 +F.t6) A = 5.485x10-3 B = 6.650x10-6 D = 2.805x10-11 F = -2.000x10-17 Với trường hợp khơng địi hỏi xác cao ta sử dụng phương trình sau: R(t) = R0 (1 + a.t) a = alpha= 0.00672 0C-1 Từ dễ dàng chuyển đổi thành giá trị nhiệt độ: t = (Rt / R0 - 1) / a = (Rt / R0 - 1) / 0.00672 Cách nối dây đo Nhiệt điện trở thay đổi điện trở theo nhiệt độ Với dịng điện khơng thay đổi qua nhiệt điện trở, ta có điện đo U = R.I Để cảm biến khơng bị nóng lên qua phép đo, dòng điện cần phải nhỏ khoảng 1mA Với Pt 100 0C ta có điện khoảng 0,1V Điện cần đưa đến máy đo qua dây đo Ta có kỹ thuật nối dây đo Hình 1.3 Cách nối dây nhiệt điện trở Tiêu chuẩn IEC 751 yêu cầu dây nối đến đầu nhiệt điện trở phải có màu giống (đỏ trắng) dây nối đến đầu phải khác màu  Kỹ thuật hai dây 10 Bộ phận phát phận tích hợp chung vào khối Ánh sáng từ phận phát đến đối tượng Ánh sáng phản xạ từ bề mặt đối tượng khuếch Hình 5.19: tán với góc độ khác Nếu phận nhận đủ Cảm biến quang điện loại khuếch tán ánh sáng phản xạ, ngõ cảm biến thay đổi trạng thái Khi khơng có ánh sáng phản xạ trở lại, trạng thái ngõ trở lại bình thường Với cảm biến quang loại khuếch tán, phận phát cần đặt vị trí trực giao với đối tượng cần phát Vùng hiệu dụng Kích thước vùng hiệu dụng phụ thuộc vào kích thước đối tượng Hình 5.20 di chuyển vào vùng sóng ánh sáng Đặc điểm cảm biến quang loại khuếch tán (Diffuse) Hệ số phản xạ ánh sáng đối tượng (mơi trường xung quanh) có giá trị khác Các yếu tố quan trọng sử dụng cảm biến loại khuếch tán Nếu mơi trường xung quanh có bề mặt sáng, bóng, phản xạ ánh sáng tốt phản xạ hầu hết ánh sáng dù khoảng cách xa so với phận nhận điều gây khó khăn cho việc phát đối tượng 76 Nếu đối tượng (mục tiêu) làm từ vật liệu có tính chất “hút” ánh sáng lượng ánh sáng phản xạ lại nhỏ Những đối tượng phát trừ đối tượng phạm vi gần Tầm hoạt động lớn cảm biến loại khuếch tán phụ thuộc vào kích thước đối tượng Nhiều nhà sản xuất sử dụng đối tượng có kích thước 216mm (8.5 in) x 292mm (11 in), chất liệu “giấy trắng” chế tạo với công thức đặc biệt Với chất liệu cho phép đối tượng phản xạ 90% lượng nhận từ nguồn sáng Cảm biến quang loại khuếch tán - tiêu điểm (Fixed Focus Diffuse) Các chùm tia sáng nguồn sáng vùng phát phận nhận hội tụ điểm hẹp (tiêu điểm) Cảm biến nhạy tiêu điểm Hình 5.21 Loại cảm biến Fixed Focus Diffuse có ứng dụng sau: - Rất đáng tin cậy để dùng phát đối tượng có khích thước nhỏ: Do tạI vị trí tiêu điểm, cảm biến nhạy nên vật nhỏ dễ dàng phát - Phát đối tượng cự li định: cảm biến phát đối tượng tiễu điểm Khi đối tượng trước sau tiêu điểm đối tượng không phát Cảm biến quang loại khuếch tán - giới hạn (Background Suppression Diffuse) Cảm biến quang loại khuếch tán-giới hạn dùng để phát đối tượng vùng với khoảng cách lớn xác định Nếu đối tượng xa khoảng cách định cảm biến khơng phát Sự khác biệt cảm biến Background Suppression phận nhận PSD (position sensor detector: phát vị trí) Ánh sáng phản xạ từ đối tượng đến phận nhận khác 77 góc độ Độ lớn góc phản xạ phụ thuộc vào khoảng cách, khoảng cách lớn góc hẹp Với ứng dụng khó khăn, cảm biến quang loại khuếch tán giới hạn giải pháp tốt so với cảm biến quang khuếch tán thơng thường (giá thành cao hơn) Hình 5.22: Cảm biến quang loại khuếch tán - giới hạn (Background Suppression Diffuse) 5.5 Một số ứng dụng cảm biến quang điện Ứng dụng: Kiểm tra đối tượng chai suốt Ứng dụng: Đếm số hộp Ứng dụng: Đếm số kiện hàng Ứng dụng: Đếm số chai 78 Ứng dụng: Đếm số thùng cácton Ứng dụng: Xác định vị trí tham chiếu để thực xén Ứng dụng: Điều khiển cổng Ứng dụng: Khu vực rửa xe Ứng dụng: Phát người Ứng dụng: Phát vị trí cuối cuộn giấy Ứng dụng: Đếm thùng hàng Ứng dụng: Xác định hướng IC Ứng dụng: Phát nắp đậy chai Ứng dụng: Phát thành phần hộp kim loại 79 Ứng dụng: Phát hướng IC Ứng dụng: Phát kiểm tra độ cao Ứng dụng: Phát tắc nghẽn Ứng dụng: Điều khiển độ cao kiện hệ thống dây chuyền hàng Ứng dụng: Đếm số chân IC Ứng dụng: Đếm số lượng sản phẩm (ở vị trí nào) hệ thống dây chuyền Ứng dụng: Phát xuất Ứng dụng: Đếm làm đổi hướng sản đối tượng để dây chuyền hoạt động phẩm khơng có nhãn Ứng dụng: Kiểm tra chất lỏng lọ Ứng dụng: Phát đối tượng phản thủy tinh chiếu ánh sáng 80 Ứng dụng: Kiểm tra diện Ứng dụng: Kiểm tra vít vị trí bánh hộp đóng gói suốt chưa Ứng dụng: Phát nhãn hiệu Ứng dụng: Kiểm tra độ cao son mơi trước suốt đóng nắp Ứng dụng: Theo dõi đối tượng Ứng dụng: Đếm làm đổi hướng sản chúng rời khỏi Vibration Bowl phẩm khơng có nhãn 5.6 Thực hành với cảm biến quang điện 5.6.1 Thực hành với cảm biến quang loại phát thu độc lập Thiết bị 81 + Cảm biến quang loại phát thu độc lập E3Z + Relay trung gian 24VDC + Nguồn 24VDC + Đèn tín hiệu 24VDC + Vật cảm biến Ghi thông số kỹ thuật cảm biến Nguồn gốc: Công ty sản xuất: Mã số sản xuất sản phẩm: Điện áp hoạt động: Dòng điện: Đặc tính hoạt động: Khoảng cách tác động: Tiêu chuẩn cách điện: 82 Vẽ sơ đồ kết nối cảm biến Các bước thực hành Bước : Tiến hành đấu nối cảm biến theo sơ đồ vẽ Chú ý : Tùy thuộc vào ngõ cảm biến mà đấu nối theo dạng NPN PNP Bước : Lần lượt cho vật cảm biến khác qua phận phát phận thu để xét xem tác động ngõ cảm biến 83 Những ghi thực hành nhận xét : 5.6.2 Thực hành với cảm biến quang loại gương phản xạ Thiết bị + Cảm biến quang loại gương phản xạ E3T + Relay trung gian 24VDC + Nguồn 24VDC + Đèn tín hiệu 24VDC + Vật cảm biến Ghi thơng số kỹ thuật cảm biến 84 Nguồn gốc: Công ty sản xuất: Mã số sản xuất sản phẩm: Điện áp hoạt động: Dòng điện: Đặc tính hoạt động: Khoảng cách tác động: Tiêu chuẩn cách điện: Vẽ sơ đồ kết nối cảm biến Các bước thực hành Bước : Tiến hành đấu nối cảm biến theo sơ đồ vẽ Chú ý : Tùy thuộc vào ngõ cảm biến mà đấu nối theo dạng NPN 85 PNP Bước : Lần lượt cho vật cảm biến khác qua phận phát thu gương phản xạ để xét xem tác động ngõ cảm biến Những ghi thực hành nhận xét : 5.6.3 Thực hành với cảm biến quang loại phản xạ khuếch tán Thiết bị + Cảm biến quang loại phản xạ khuếch tán E3S – CL1 + Relay trung gian 24VDC + Nguồn 24VDC 86 + Đèn tín hiệu 24VDC + Vật cảm biến Ghi thông số kỹ thuật cảm biến Nguồn gốc: Công ty sản xuất: Mã số sản xuất sản phẩm: Điện áp hoạt động: Dòng điện: Đặc tính hoạt động: Khoảng cách tác động: Tiêu chuẩn cách điện: Vẽ sơ đồ kết nối cảm biến 87 Các bước thực hành Bước : Tiến hành đấu nối cảm biến theo sơ đồ vẽ Chú ý : Tùy thuộc vào ngõ cảm biến mà đấu nối theo dạng NPN PNP Bước : Lần lượt cho vật cảm biến khác qua phận phát - thu với khoảng cách khác để xét xem tác động ngõ cảm biến Những ghi thực hành nhận xét : 88 BÀI MỞ ĐẦU: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CÁC BỘ CẢM BIẾN Khái niệm cảm biến Phạm vi ứng dụng Phân loại cảm biến BÀI 1: CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ 1.1 Đại cương 1.1.1 Thang đo nhiệt độ 1.1.2 Nhiệt độ cần đo nhiệt độ đo 1.2 Nhiệt điện trở với Platin Nickel 1.2.1 Điện trở kim loại thay đổi theo nhiệt độ 1.2.2 Nhiệt điện trở Platin 1.2.3 Nhiệt điện trở Nikel 10 1.3 Cảm biến nhiệt dộ với vật liệu Silic 12 1.4 IC cảm biến nhiệt độ 13 1.5 Nhiệt điện trở NTC 15 1.6 Nhiệt trở PTC 20 1.7.Thực hành với cảm biến nhiệt độ 23 1.8 Thực hành với cảm biến LM35 31 1.9 Thực hành với cảm biến nhiệt điện trở 33 1.10 Thực hành với cảm biến nhiệt điện trở PTC 35 BÀI 2: CẢM BIẾN TIỆM CẬN VÀ MỘT SỐ LOẠI CẢM 37 BIẾN XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, KHOẢNG CÁCH KHÁC 2.1 Cảm biến tiệm cận 37 2.1.1 Cảm biến tiệm cận điện cảm 37 2.1.2 Cảm biến tiệm cận điện dung 41 2.2 Một số loại cảm biến xác định vị trí, khoảng cách khác 47 89 2.2.1 Xác định vị trí khoảng cách dùng biến trở 47 2.2.2 Xác định vị trí khoảng cách sóng siêu âm 49 2.3 Thực hành với cảm biến tiệm cận điện dung 55 2.4 Thực hành với cảm biến siêu âm 56 2.5 Thực hành với cảm biến từ 58 2.6 Thực hành với cảm biến tiệm cận điện cảm 59 BÀI 3: CẢM BIẾN QUANG ĐIỆN 61 5.1 Đại cương 61 5.2 Cảm biến quang loại thu phát độc lập 71 5.3 Cảm biến quang loại phản xạ 73 5.4 Cảm biến quang loại khuếch tán 76 5.5 Một số ứng dụng cảm biến quang điện 79 5.6 Thực hành với cảm biến quang 82 90 ... nghiệp dân dụng: Cảm biến đo nhiệt độ Cảm biến đo vị trí Cảm biến đo di chuyển Cảm biến đo áp suất Cảm biến đo lưu lượng Cảm biến đo mức Cảm biến đo lực Cảm biến đo độ ẩm Phân loại cảm biến 37,29%... phát lớn loại shielded Cảm biến tiệm cận điện cảm Cảm biến tiệm cận điện cảm loại shielded loại unshielded Hình 2.9 Các loại cảm biến tiệm cận điện cảm Cảm biến tiệm cận điện cảm loại shielded có... 2.13 Cảm biến tiệm cận điện dung Cấu trúc cảm biến tiệm cận điện dung Cũng giống cảm biến tiệm cận điện cảm, cảm biến tiệm cận loại điện dung có phần: Hình 2.14 Cấu trúc cảm biến tiệm cận điện