Chương 7 cảm biến

Chương 7: CẢM BIẾN (SENSOR) Giảng viên: NINH VĂN TIẾN Nội dung   Khái quát 7.2 Cảm biến tiệm cận 7.1 KHÁI QUÁT 7.1.1 Khái niệm & phân loại 7.1.2 Phân loại cảm biến 7.1.3 Đường cong chuẩn cảm biến 7.1.1 Khái niệm     Cảm biến thiết bị dùng để cảm nhận biến đổi đại lượng vật lý đại lượng khơng có tính chất điện cần đo thành đại lượng đo xử lý Các đại lượng đo (M) thường khơng có tính chất điện (như nhiệt độ, áp suất, trọng lượng…) tác động lên cảm biến cho ta đại lượng đặc trưng (S) mang tính chất điện (như điện tích, điện áp, dịng điện hay trở kháng) chứa đựng thông tin cho phép xác định giá trị đại lượng Đặc trưng (s) hàm đại lượng cần đo (M) S = F(M) Người ta gọi (S) đại lượng đầu phản ứng cảm biến (M) đại lượng đầu vào hay kích thích ( có nguồn gốc đại lượng cần đo) Thông qua đo đạc (S) cho phép nhận biết giá trị (M) 7.1.2 Phân loại cảm biến  Các cảm biến phân loại theo đặc trưng sau đây:  Theo nguyên lý chuyển đổi đáp ứng kích thích  Phân loại theo dạng kích thích  Phân loại theo phạm vi sử dụng  Phân loại theo thơng số mơ hình mạch thay Theo nguyên lý chuyển đổi đáp ứng kích thích Hiện tượng Chuyển đổi đáp ứng kích thích Vật lý - Nhiệt điện; - Quang điện; - Quang từ - Điện từ; - Quang đàn hồi; - Từ điện - Nhiệt từ Hoá học - Biến đổi hoá học ; - Biến đổi điện hố - Phân tích phổ… Sinh Học - Biến đổi sinh hoá; - Biến đổi vật lý - Hiệu ứng thể sống Phân loại theo dạng kích thích Âm -Biên pha, phân cực; -Phổ; -Tốc độ truyền sóng Điện -Điện tích, dòng điện; -Điện thế, điện áp -Điện trường; -Điện dẫn, số điện môi Từ -Từ trường; -Từ thông, cường độ điện trường; -Độ từ thẩm Quang -Biên, pha, phân cực,phổ; -Tốc độ truyền -Hệ số phát xạ, khúc xạ; -Hệ số hấp thụ, hệ số xạ Cơ -Vị trí; -lực ,áp suất; -Gia tốc, vận tốc -Ứng suất, độ cứng; -Moment; -Khối luợng tỷ trọng -Vân tốc chất lưu, độ nhớt… Nhiệt -Nhiệt độ; -Thông lượng; -Nhiệt dung, tỉ nhiệt Bức xạ -Kiểu; -Năng lượng; -Cường độ Theo tính cảm biến         Độ nhạy Độ xác Độ phân giải Độ chọn lọc Độ tuyến tính Cơng suất tiêu thụ Dải tần Độ trễ Theo tính cảm biến         Độ nhạy Độ xác Độ phân giải Độ chọn lọc Độ xác Độ tuyến tính Cơng suất tiêu thụ Dải tần        Độ trễ Khả tải Tốc độ đáp ứng Độ ổn định Tuổi thọ Điều kiện lựa chọn Kích thước, trọng lượng Phân loại theo phạm vi sử dụng       Khả tải Tốc độ đáp ứng Độ ổn định Tuổi thọ Điều kiện lựa chọn Kích thước, trọng lượng Phát dấu/vết  E3X-DA sensor có đèn led màu đỏ/màu xanh dương xanh cho phép phát độ tương phản điểm, vết màu Người kỹ sư dễ vận hành nhờ nút Tech sensor Phát dây băng  Bao thuốc bọc vỏ bọc nylon sáng màu có dy băng để dễ dàng bóc lớp bao Có thể dùng sensor trường hợp để phát dây băng có nằm vị trí hay khơng E3C-VM35R nhỏ, phát vật thể có kích thướt nhỏ đến 0,2mm Nó phân biệt khác biệt nhỏ màu sắc Phát băng niêm phong nắp lọ/hộp  Nắp lọ/hộp bọc lớp plastic bảo vệ niêm phong ngăn khơng khí, vỏ bọc mỏng, suốt, bóng láng Một sensor truyền thống khơng thể phát xác đối tượng có độ bóng cao Omron sáng chế loại sensor cụ thể đáp ứng yêu cầu là: E3X-NL11 dùng với đầu E32-S15L1 với độ tin cậy cao Phát nhãn plastic bóng giấy  Nhãn giấy plastic có độ phản xạ cao mà loại sensor trước phát Sensor E3X-NL11 với đầu fiber E32-S15L-1 OMRON dùng để phát vật thể bóng lống trường hợp Phát nắp nhôm chai nước  Nhiệm vụ phát nắp nhôm chai nước E2CY-C2A sensor tiệm cận chuyên để phát vật thể nhơm với độ tin cậy cao Nó dễ cài đặt, cần ấn nút TEACH khuyếch đại Phát chai PET  Chai PET thường mỏng chứa nước chất lỏng suốt Hình dạng chai hình trọn hình vng với gờ cạnh Do vậy, việc dùng loại sensor quang thông thường để phát không tin cậy Omron phát triển loại sensor đặc biệt dùng cho mục đích model E3Z-B với độ tin cậy cao Phát mẫu bánh băng chuyền  Phát mẩu bánh, kẹo với kích thướt hình dạng, màu sắc khác mà khơng cần phải cài đặt, thiết lập phức tạp E3S-CL loại Photosensor OMRON với khoảng cách phát xác định điều chỉnh dễ dàng Phân biệt chiều cao nắp  E3G-L1 loại photosensor đặt khoảng cách hệ Nó phát cách xác khác biệt dù nhỏ chiều cao vật Hoạt động sensor không bị ảnh hưởng màu sắc, chất liệu, độ nghiêng dốc, độ bóng kích thướt vật thể Có thể dể dàng chỉnh khoảng cách phát sensor nàn hiển thị kép Phát mức sữa/nước trái bên hộp  Phát sữa/nước trái bên hộp màu trắng, không suốt (hộp đóng nắp) E3ZT61 với tia sáng mạnh, xuyên qua lớp vỏ bọc giấy bên hộp phát sữa/trái có bên hộp giấy hay không E2K-C sensor tiệm cận cơng suất lớn, phát có chất lỏng bên hộp hay khơng Cảm biến phát màu  Nhiệm vụ phát bàn chải đánh phân loại màu khác E3MC loại sensor màu, dễ dàng nhận biết màu vật theo yêu cầu (có chức Teach) Tín hiệu E3MC nối với điều khiển để phân loại, xác định lỗi … Đo đường kính ống  Sensor laser với tia sáng song song Z4LC loại cho phép đo đường kính ống với độ xác cao mà không cần tiếp xúc Kiểm tra tượng thủng nắp thiếc, nắp nhôm  Bằng cách kiểm tra độ lõm nắp Sensor lazer ZX phân biệt độ chênh lệch chiều cao nhỏ, nắp bị dẹp (do thủng lỗ) hay lồi lên, đầu cảnh báo với tốc độ hoạt động cao Phát nắp lọ bị lỏng  Phát nắp lọ bị lỏng với Z4LB-S10V2 loại sensor thông minh ZX-LT với tia lazer song song phát nắp lọ bị lỏng ứng dụng tương tự xác tới vài micromet Kiểm mẫu, phát chiều quay viên pin  Sensor F10 hoạt động nguyên tắc bắt hình so với mẫu lưu Do ta kiểm tra sản phẩm có hình ảnh khơng mẫu lưu (hình bị quay, nghiêng, sai loại…) Phát lon kim loại  Phát lon kim loại di chuyển băng chuyền E2EV loại cảm biến tiệm cận cảm ứng từ, phát tất kim loại, ngồi cịn có loại sensor phát sắt từ(E2E) sensor phát nhôm/đồng E2EY