MẠCH PLC và cảm BIẾN TRONG BĂNG CHUYỀN h

Luận văn MẠCH PLC VÀ CẢM BIẾN TRONG BĂNG CHUYỀN LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI NÓI ĐẦU Cùng với tiến khoa học công nghệ, thiết bị điệf điện tử ứng dụng ngày rộng rải mang lại hiệu cao hầu hết lĩnh vực kinh tế, kỹ thuật đời sống xã hội Vấn đề tự động hóa cơng nghiệp để giảm bớt lao động chân tay nâng cao suất lao động, đề tài bạn sinh viên, thầy cô trường kỹ thuật quan tâm nghiên cứu nhiều Chính em Khoa Bộ môn giao nhiệm vụ thực đề tài: “MẠCH PLC VÀ CẢM BIẾN TRONG BĂNG CHGUYỀN” cho luận văn tốt nghiệp Nội dung tập luận văn gồm chương: - Chương I : GIỚI THIỆU VỀ PLC - Chương II : GIỚI THIỆU VỀ CẢM BIẾN - Chương III : ỨNG DỤNG PLC VÀ CẢM BIẾN ĐỂ ĐIỀU KHIỂN DÂY CHUYỀN ĐÓNG HỘP Chương IV : THI CƠNG MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM Dù cố gắng thực luận văn này, chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong đón nhận dược đóng góp ý kiến từ q thày cô bạn Xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực PHẠM VŨ TIẾNG LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ PLC I.1 SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN : Thiết bị điều khiển lập trình (programmable controller) nhà thiết kế cho đời năm 1968 (Công ty General Moto - Mỹ) Tuy nhiên, hệ thống đơn giản cồng kềnh, người sử dụng gặp nhiều khó khăn việc vận hành hệ thống Vì nhà thiết kế bước cải tiến hệ thống đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành, việc lập trình cho hệ thống cịn khó khăn, lúc khơng có thiết bị lập trình ngoại vi hổ trợ cho cơng việc lập trình Để đơn giản hóa việc lập trình, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay (programmable controller handle) đời vào năm 1969 Điều tạo phát triển thật cho kỹ thuật điều khiển lập trình Trong giai đoạn hệ thống điều khiển lập trình (PLC) đơn giản nhằm thay hệ thống Relay dây nối hệ thống điều khiển cổ điển Qua trình vận hành, nhà thiết kế bước tạo tiêu chuẩn cho hệ thống, tiêu chuẩn :Dạng lập trình dùng giản đồ hình thang (The diagroom format) Trong năm đầu thập niên 1970, hệ thống PLC cịn có thêm khả vận hành với thuật toán hổ trợ (arithmetic), “vận hành với liệu cập nhật” (data manipulation) Do phát triển loại hình dùng cho máy tính (Cathode Ray Tube: CRT), nên việc giao tiếp người điều khiển để lập trình cho hệ thống trở nên thuận tiện Sự phát triển hệ thống phần cứng phần mềm từ năm 1975cho đến làm cho hệ thống PLC phát triển mạnh mẽ với chức mở rộng: hệ thống ngõ vào/ra tăng lên đến 8.000 cổng vào/ra, dung lượng nhớ chương trình tăng lên 128.000 từ nhớ (word of memory) Ngoài nhà thiết kế tạo kỹ thuật kết nối với hệ thống PLC riêng lẻ thành hệ thống PLC chung, tăng khả hệ thống riêng lẻ Tốc độ xử lý hệ thống cải thiện, chu kỳ quét (scan) nhanh làm cho hệ thống PLC xử lý tốt với chức phức tạp số lượng cổng ra/vào lớn Trong tương lai hệ thống PLC không giao tiếp với hệ thống khác thông qua CIM Computer Intergrated Manufacturing) để điều khiển hệ thống: Robot, Cad/Cam… ngồi nhà thiết kế cịn xây dựng loại PLC với chức điều khiển “thơng minh” (intelligence) cịn gọi siêu PLC (super PLCS) cho tương lai I.2 CẤU TRÚC VÀ NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT PLC I.2.1 Cấu trúc: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Một hệ thống điều khiển lập trình phải gồm có hai phần: khối xử lý trung tâm (CPU: Central Processing Unit : CPU) hệ thống giao tiếp vào/ra (I/0) I N P U T S Central Processing Unit O U T P U T S m m Hình 1.1 : Sơ đồ khối hệ thống điều khiển lập trình Khối điều khiển trung tâm (CPU) gồm ba phần: xử lý, hệ thống nhớ hệ thống nguồn cung cấp Hình 1.2 mơ tả ba phần cấu thành PLC Processo r Memory Power Supply Hình 1.2 : Sơ đồ khối tổng quát CPU I.2.2/ Hoạt động PLC Về hoạt động PLC đơn giản Đầu tiên, hệ thống cổng vào/ra (Input/Output) (còn gọi Module xuất /nhập) dùng để đưa tín hiệu từ thiết bị ngoại vi vào CPU (như sensor, công tắc, tín hiệu từ động …) Sau nhận tín hiệu ngõ vào CPU xử lý đưa tín hiệu điều khiển qua Module xuất thiết bị điều khiển Trong suốt trình hoạt động, CPU đọc quét (scan) liệu trạng thái thiết bị ngoại vi thông qua ngõ vào, sau thực chương trình nhớ sau: đếm chương trình nhặt lệnh từ nhớ chương trình đưa ghi lệnh để thi hành Chương trình dạng STL (StatementList – Dạng lệnh liệt kê) dịch ngơn ngữ máy cất nhớ chương trình Sau thực xong chương trình, CPU gởi cập nhật (Update) tín hiệu tới thiết bị, thực thông qua module xuất Một chu kỳ gồm đọc tín hiệu ngõ vào, thực chương trình gởi cập nhật tín hiệu ngõ gọi chu kỳ quét (Scanning) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trên mô tả hoạt động đơn giản PLC, với hoạt động giúp cho người thiết kế nắm nguyên tắc PLC Nhằm cụ thể hóa hoạt động PLC, sơ đồ hoạt động PLC vòng quét (Scan) sau: Read input (Đọc ngõ vào) Update Output Program execution (Thực chương trình) Hình 1.3 :Một vịng qt PLC Thực tế PLC thực chương trình (Program execution) PLC cập nhật tín hiệu ngõ vào (ON'OFF), tín hiệu không truy xuất tức thời để đưa (Update) ngõ mà trình cập nhật tín hiệu ngõ (ON/OFF) phải theo hai bước: xử lý thực chương trình, vi xử lý chuyển đổi bước logic tương ứng ngõ “chương trình nội” (đã lập trình), bước logic chuyển đổi ON/OFF Tuy nhiên lúc tín hiệu ngõ “that” (tức tín hiệu đưa modul out) chưa đưa Khi xử lý kết thúc chương trình xử lý, việc chuyển đổi mức logic (của tiếp điểm) hồn thành việc cập nhật tín hiệu ngõ thực tác động lên ngõ để điều khiển thiết bị ngõ Thường việc thực thi vòng quét xảy với thời gian ngắn, vòng quét đơn (single scan) có thời gian thực vịng qt từ 1ms tới 100ms Việc thực chu kỳ quét dài hay ngắn phụ thuộc vào độ dài chương trình mức độ giao tiếp PLC với thiết bị ngoại vi (màn hình hiển thị…) Vi xử lý đọc tín hiệu ngõ vào tín hiệu tác động với khoảng thời gian lớn chu kỳ qt vi xử lý coi khơng có tín hiệu Tuy nhiên thực tế sản xuất, thường hệ thống chấp hành “là hệ thống khí nên có tốc độ qt đáp ứng chức dây chuyền sản xuất Để khắc phục thời gian quét dài, ảnh hưởng đến chu trình sản xuất nhà thiết kế cịn thiết kế hệ thống PLC cập nhật tức thời, hệ thống thường áp dụng cho PLC lớn có số lượng I/O nhiều, truy cập xử lý lượng thông tin lớn I.3 Phân loại PLC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đầu tiên khả giá trị nhu cầu hệ thống giúp người sử dụng cần loại PLC mà họ cần Nhu cầu hệ thống xem nhu cầu ưu tiên giúp người sử dụng biết cần loại PLC đặc trưng loại để dể dàng lựa chọn Hình 1.4 cho ta “bậc thang” phân loại loại PLC việc sử dụng PLC cho phù hợp với hệ thống thực tế sản xuất Trgng hình ta nhận thấy vùng chồng lên nhau, vùng người sử dụng thường phải sử dụng loại PLC đặc biệt như: số lượng cổng vào/ra (I/O) sử dụng vùng có số I/O thấp lại có tính đặc biệt PLC vùng có số lượng I/O cao (ví dụ: ngồi cổng vào tương tự (Analog) Thường người sử dụng loại PLC thuộc vùng chồng lấn nhằm tăng tính PLC đồng thời lại giảm thiểu số lượng I/O không cần thiết Các nhà thiết kế phân PLC thành loại sau: I.3.1.Loại : Micro PLC (PLC siêu nhỏ) Micro PLC thường ứng dụng dây chuyền sản xuất nhỏ, ứng dụng trực tiếp thiết bị đơn lẻ (ví dụ: điều khiển băng tải nhỏ Các PLC thường lập trình lập trình cầm tay, vài micro PLC cịn có khả hoạt động với tín hiệu I/O tương tự (analog) (ví dụ:việc điều khiển nhiệt độ)& Các tiêu chuẩu Micro PLC sau: _ 32 ngõ vào/ra _ Sử dụng vi xử lý bit _ Thường dùng thay rơle _ Bộ nhớ có dung lượng 1K _ Ngõ vào/ra tín hiệu số _ Có timers counters _ Thường lập trình lập trình cầm tay I.3.2.Loại : PLC cỡ nhỏ (Small PLC) Small PLC thường dùng việc điều khiển hệ thống nhỏ (ví dụ : Điều khiển động cơ, dây chuyền sản xuất nhỏ), chức PLC thường giới hạn việc thực chuổi mức logic, điều khiển thay rơle Các tiêu chuẩn small PLC sau: _ Có 128 ngõ vào/ra (I/O) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com _ Dùng vi xử lý bit _ Thường dùng để thay role _ Dùng nhớ 2K _ Lập trình ngơn ngữ dạng hình thang (ladder) liệt kê _ Có timers/counters/thanh ghi dịch (shift registers) _ Đồng hồ thời gian thực _ Thường lập trình lập trình cầm tay Chú ý vùng A sơ đồ hình 1.4 Ở dùng PLC nhỏ với chức tăng cường PLC cở lớn như: Thực thuật tốn bản, nối mạng, cổng vào sử dụng tín hiệu tương tự LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 32 Số I/O 64 128 512 1024 2048 4096 8192 Hình 1.4 : Cách dùng loại PLC 3.3 Loại : PLC cỡ trung bình (Medium PLCS) PLC trung bình có 128 đường vào/ra, điều khiển tín hiệu tương tự, xuất nhập liệu, ứng dụng dược thuật toán, thay đổi đặc tính PLC nhờ vào hoạt động phần cứng phần mềm (nhất phần mềm) thơng số PLC trung bình sau: _ Có khoảng 1024 ngõ vào/ra (I/O) _ Dùng vi xử lý bit _ Thay rơle điều khiển tín hiệu tương tự _ Bộ nhớ 4K, nâng lên 8K _ Tín hiệu ngõ vào tương tự số _ Có lệnh dạng khối ngơn ngữ lập trình ngơn ngữ cấp cao _ Có timers/Counters/Shift Register _ Có khả xử lý chương trình (qua lệnh JUMP…) _ Có lệnh dạng khối ngơn ngữ lập trình ngơn ngữ cấp cao _ Có timers/counters/Shift Register _ Có khả xử lý chương trình ( qua lệnh JUMP…) _ Thực thuật toán (cộng, trừ, nhân, chia…) _ Giới hạn liệu với lập trình cầm tay _ Có đường tín hiệu đặc biệt module vào/ra _ Giao tiếp với thiết bị khác qua cổng RS232 _ Có khả hoạt động với mạng _ Lập trình qua CRT (Cathode Ray Tube) để dễ quan sát LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chú ý tới vùng B (hình 1.4) PLC vùng B thường trực dùng có nhiều nhớ hơn, điều khiển mạng PID có khả thực chuỗi lệnh phần lớn thuật toán quản lý liệu I.3.4 Loại 4: PLC cỡ lớn (large PLC) Large PLC sử dụng rộng rãi có khả hoạt động hữu hiệu, nhận liệu, báo liệu nhận… Phần mềm cho thiết bị điều khiển cầm tay phát triển mạnh tạo thuận lợi cho người sử dụng Tiêu chuẩn PLC cỡ lớn: Ngoài tiêu chuẩn PLC cỡ trung, PLC cỡ lớn cịn có thêm tiêu chuẩn sau: _ Có 2048 cổng vào/ra (I/O) _ Dùng vi xử lý bit 16 bit _ Bộ nhớ có dung lượng 12K, mở rộng lên 32K _ Local remote I/O _ Điều khiển hệ thống role (MCR: Master Control Relay) _ Chuỗi lệnh, cho phép ngắt (Interrupts) _ PID làm việc với hệ thống phần mềm PID _ Hai nhiều cổng giao tiếp RS 232 _9 Nối mạng _ Dữ liệu điều khiển mở rộng, so sánh, chuyển đổi liệu, chức giải thuật toán mã điều khiển mở rộng (mã nhị phân, hexa …) _Có khả giao tiếp máy tính module I.3.5 Loại : PLC lớn (very large PLCs) Very large PLC dùng ứng dụng đòi hỏi phức tạp xát cao, đồng thời dung lượng chương trình lớn Ngồi PLC loại cịn giao tiếp I/O với chức đặc biệt, tiêu chuan PLC loại chức PLC loại lớn cịn có thêm chức năng: _ Có8192 cổng vào/ra (I/O) _ Dùng vi xử lý 16 bit 32 bít _ Bộ nhớ 64K, mở rộng lên 1M _ Thuật tốn :+, -, *, /, bình phương _ Dữ liệu điều khiển mở rộng : Bảng mã ASCII, LIFO, FIFO I.4 SO SÁNH PLC VỚI CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÁC LỢI ÍCH CỦA VIỆC SỬ DỤNG PLC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4.1 Việc sử dụng PLC hệ thống điều khiển khác 4.1.1 PLC với hệ thống điều khiển rơle Việc phát triển hệ thống điều khiển lập trình dần thay bước hệ thống điều khiển role trình sản suất thiết kế hệ thống điều khiển đại, người kỹ sư phải cân fhắc, lựa chọn hệ thống điều khiển lập trình thường sử dụng thay cho hệ thống điều khiển rơ le nguyên nhân sau: _ Thay đổi trình tự điều khiển cách linh động _ Có độ tin cậy cao _ Khoản khơng lắp đặc thiết bị nhỏ, khơng chiếm diện tích _ Có khả đưa tín hiệu điều khiển ngõ cao _ Sự chọn lựa liệu cách thuận lợi dễ dàng _ Thay đổi trình tự điều khiển cách thường xuyên _ Dễ dàng thay đổi cấu hình (hệ thống máy móc sản xuất) tương lai có nhu cầu mở rộng sản xuất Đặc trưng cho hệ thống điều khiển chương trình phù hợp với nhu cầu nêu trên, đồng thời mặt kinh tế thời gian hệ thống điều khiển lập trình vượt trội hệ thống điều khiển cổ điển (rơle, contactor …) Hệ thống điều khiển phù hợp với mở rộng hệ thống tương lai đổi, bỏ hệ thống dây ngi hệ thống điều khiển thiết bị, mà đơn giản thay với máy tính Cấu trúc máy đổi chương trình cho phù hợp với điều kiện sản xuất 4.1.2 PLC tính với PLC dựa xử lý (CPU) để xử lý liệu Tuy nhiên có vài cấu trúc quan trọng cần phân biệt để thấy rõ khác biệc PLC máy tính _ Khơng máy tính PLC thiết kế đặc biệc để hoạt động môi trường cơng nghiệp Một PLC lắp đặc nơi có độ nhiểu điện cao (Electrical noise), vùng có từ trường mạnh, có chấn động khí, nhiệt độ môi trường cao … _ Điều quan trọng thứ hai là: Một PLC thiết kế với phần cứng phần mềm cho dễ lắp đặc (đối với phần cứng), đồng thời chương trình phải dễ dàng để người sử dụng (kỹ sư, kỹ thuật viên) thao tác lập trình cách nhanh chóng, thuận lợi (ví dụ: lập trình ngơn ngữ hình thang …) 4.1.3 PLC với máy tính cá nhân (PC :Personal Coomputers) Đối với máy tính cá nhân (PC), người lập trình dễ nhận thấy khác biệc PC với PLC, khác biệt biết sau: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đường đặc tính, giá trị giới hạn, giá trị tiêu biểu quang trở LDR 03 Những quang trở loại thay đổi thơng số chút Ta nhìn thấy đồ thị loại LDR 03 có điện trở sáng R100 = 1k Còn điện trở tối nhà sản xuất qui dịnh giá trị R0  10 M Vì đặc tính điện áp làm việc thấp, quang trở LDR 03 kết hợp với transistor chủ yếu dùng thiết bị đo lường kiểm tra Cấu tạo kích thước thiết kế LRD 03 vẽ Hình 2-10 :Cấu trúc điển hình kích cở quang trở Hình sin dây điện trở hình nhìn thấy từ bên ngồi Khi sử dụng quang trở Chúng ta phải biết điện trở biến đổi theo lượng ánh sáng theo qn tính, nghĩa có tính chất trễ Quán tính trước tiên phụ thuộc vào điểm làm việc cường độ chói thay đổi.Tùy loại, sau lượng ánh sáng loại bỏ, khoảng 20 giây đến 30 phút điện trở tối quang trở đạt đến giá trị R0 >1 M Hiện tượng quán tính di chuyển tự hạt mang điện chiếu sáng cần phải tái kết hợp, nghĩa cần phải quay mối liên kết chặt chẽ lưới tinh thể Do tính chất quán tính ta thấy quang trở khơng hồn tồn tốt cho ứng dụng cần đo đạc thay đổi nhanh Thí dụ: Hãy tính cho cầu phân áp hình bên cần có Uout khoảng V EV = 30 lx Uout khoảng V EV = 500 lx Tính cho trường hợp EV = 30 lx: I ( 30)  U out (30) Rill  9V  3mA  10 Rser ( 30)  U s  U out ( 30) I ser (30)  12V  9V  1K  10 3 A LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 2-11 : Phân áp với linh kiện quang trở Tính cho trường hợp E v  500lx : I (500)  R ser ( 500) U out ( 500)  3V  15mA 200 Rill 500 U S  U out (500) 12V  3V    600 I ser 500 15  10 3 A chọn R ser  820 Kiểm tra lại điều kiện điện áp: US 12V  Rill 30    10   9.4V 3 Rser  Rill 30 820   10  US 12V   Rill 500   2.4V R ser  Rill 500 820  200 U out (30)  U out ( 500) Kiểm tra lại điều kiện công suất: Đối với quang trở: US 12V  9.4V   30mW R ser  Rill 30 820   10  US 12V  U out ( 500)   2.4V   27mW R ser  Rill 500 820  200 P( 30)  U out (30)  P( 500) Đối với điện trở nối tiếp: US 12V  2.6V   8.2mW R ser  Rill 30 820   10  US 12V  (U S  U out (500) )   9.6V   113mW Rser  Rill 500 820  200 P( 30)  (U S  U out ( 30) )  P( 500) II.3.2.Tế bào quang điện pin mặt trời: Nguyên lí bản: Khi chiếu sáng, tế bào quang điện pin mặt trời tạo dịng điện có độ lớn tùy thuộc vào ánh sáng Vì chúng xem “ chất bán dẫn quang tích cực” Cả hai loại làm việc với ngun lí có cơng nghệ cấu tạo tương tự Trong tế bào quang điện pin mặt trời, vật liệu bán dẫn bao gồm vùng dẫn loại n vùng dẫn loại p Giống hệt diode bán dẫn, điện áp khuếch tán tạo vùng chuyển taếp, kết trình khuếch LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tán Điện áp ngăn cản di chuyển sâu điện tử vào vùng p lỗ trống vào vùng n Tại vùng trống mỏng khơng có di chuyển hạt mang điện Nếu lượng xạ dạng ánh sáng đập vào vùng trống chuỗi tinh thể bị phá vỡ, tạo tượng cung cấp lượng, đồng thời cặp hạt mang điện tự sinh Dưới tác dụng điện trường gây điện áp khuếch tán vùng trống, điện tử tự di chuyển vào vùng n lỗ trống tự di chuyển vào vùng p Vì lượng điện tích dư thừa xuất vùng n vùng p, cách lớp n trở thành cực âm lớp p trở thành cực dương nguồn điện Quá trình thể dạng sơ đồ giản hóa hình Hình 2-12: Ngun lí tế bào quang điện pin mặt trời Nếu tế bào quang điện nối với tải có dịng điện chạy qua điện trở tải, dòng điều khiển điện áp sinh ánh sáng Ví dụ điển hình đơn giản hất tế bào quang điện điện quang kế (dụng cụ đo ánh sáng), co cuộn dây dộng nhạy dùng làm điện trở tải Độ lệch cuộn dây giá trị đo ánh sáng Hình sau trình bày cấu trúc tế bào quang điện loại Silic theo kỹ thuật planar Hình 2-13 :Cấu trúc tế bào quang điện loại silic Với cấu trúc hình đây, mối nối pn nằm bề mặt để ánh sáng tới có hiệu mạnh tốt Pin mặt trời có cấu tạo tương tự , nhiên thiết kế với diện tích lớn tế bào quang điện Các tính chất giá trị tế bào quang điện: Đặc tính điện áp mạch hở Uoc phụ thuộc vào cường độ sáng EV áp dụng cho tế bào quang điện loại Silic, mơ tả hình sau Mối quan hệ đặc tính mạch hở tế bào quang điện LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 2-14 :Điện áp mở mạch hàm Ev Nếu với tế bào quang điện, cường độ sáng tăng từ EV = lx, lúc đầu điện áp mạch hở tăng theo tương đối nhanh tới điểm có cường độ sáng EV = 100 lx Nếu cường độ sáng tiếp tục tăng cao hơn, độ tăng UOC chậm lại tế bào quang điện loại Silic, có xu hướng tiến tới giá trị giới hạn UOC  500 mV cường độ sáng cực đại Vì UOCMax thấp điện áp khuếch tán mối nối pn Tính chất lơgarit đặc tính mạch hở tương tự cho tế bào quang điện Ngoài điện áp mạch hở phụ thuộc vào nhiệt độ thuộc tính vật liệu Kích thước vùng nhạy sáng tế bào quang điện không ảnh hưởng tới độ lớn điện áp mạch hở sinh Đặc tính dịng ngắn mạch quan trọng ứng dụng thực tế Nó phụ thuộc dòng ngắn mạch Ish vào cường độ sáng EV trình bày hình Hình 2-15 : Dịng ngắn mạch hàm Ev Có mối quan hệ gần tuyến tính dịng ngắn mạch Ish cường độ sáng EV tế bào quang điện Vì Ish tăng gần tuyến tính với EV Ngồi cịn có mối quan hệ tuyến tính khác trị tuyệt đối Ish kích thước vùng nhạy sáng A tế bào quang điện Ví dụ đặc tính ứng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com với vùng nhạy sáng có A = 0.09 cm2, A = 0.3 cm2, A = 0.6 cm2, A = 1.8 cm2 vẽ hình trang trước Độ nhạy sáng S( dịng đáp ứng) tính từ độ dốc đặc tuyến dịng ngắn mạch Nó thường tính theo đơn vị nA/lx Độ nhạy sáng : S  Đơn vị I sh EV nA lx Diện tích vùng nhạy sáng lớn dịng ngắn mạch Ish độ nhạy sáng S cao Loại BPY 11 BPY 64 dưọc chọn làm ví dụ điển hình tế bào quang điện Hình 2-16 :Đặt tuyến mở mạch, ngắn mạch kích thước tế bào quang điện loại BPY 11 Hình vẽ trình bày đặc tính UL = f(EV) Ish = f(EV) kiểu BPY 11 vẽ đồ thị Với đặc tính Ish, phân loại nhóm cho với SIV 47 nA/lx, SV  56 nA/lx Hình sau trình bày đặc tính kiểu BPY64 Ta thấy với S  230nA/lx, tế bào quang điện có độ nhạy sáng gần gấp đơi kiểu BPY11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 2-17 : Đặc tuyến mở mạch ngắn mạch kích thước tế bào quang điện loại BPY64 Điện áp mạch hở dòng ngắn mạch tế bào quang điện cho biết phụ thuộc nhiệt độ mà cho sổ tay hệ số nhiệt độ Ví dụ TC(UC) -2.6 mV/K TC(Ish)  +12%/K ứng với kiểu BPY 11 BPY 64 Độ nhạy phổ đặc tính định hướng quan trọng ứng dụng thực tế tế bào quang điện Độ nhạy phổ tương đối cho hình kiểu BPY 11 BPY 64 Ở đây, với hầu hết tế bào quang điện khác, giá trị cực đại   850nm, nghĩa dải hồng ngoại Mối quan hệ hướng xạ  dịng ngắn mạch Ish đưọc xác định từ đặc tính hướng hình Anh sáng chạm vào tế bào quang điện với góc phẳng dịng ngắn mạch nhỏ, với độ sáng Hình 2-18: Cảm nhận quang phổ tương đối đặc tuyến thị ISh=f() tế bào quang điện loại BPY11 BPY64 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tế bào quang điện chuyển đổi lượng ánh sáng thành lượng điện Nếu sử dụng chuyển đổi thực tế, ta phải nối điện trở tải RL vào tế bào quang điện Năng lượng lớn lấy từ nguốn áp RL = Ri, nghĩa lượng tương đương có Điện trở Ri tế bào quang điện xác định từ đặc tính mạch hở đặc tính dịng ngắn mạch theo công thức: Ri  Ul với Ev=const I Sh Ví dụ, thấy từ hai đặc tuyến tế bào quang điện BPY 64, điện trở số mà hàm độ sáng EV Vì với kiểu tế bào quang điện đề cập thì: Ri  13k EV = 100lx, Ri  3.3k 500lx Ri  1.8k 1000lx Vì điện trở tế bào quang điện giảm độ sáng tăng Tế bào quang điện ứng dụng chủ yếu để đo độ sáng Sẽ điều thuận lợi có mối quan hệ thật tuyến tính lượng ánh sáng lượng điện sinh Điều đạt phần lớn tế bào quang điện hoạt động với dòng tương ứng điện trở tải, nghĩa RL nhỏ nhiều so với Ri Khi RL