2 6 cảm biến vận tốc gia tốc và rung

ận tốc ốc độ kế điện từ ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ủa máy... Cảm biến gồm có ện từ ừ ảm biến đo tốc độ rung ế điện từ ồm có hai ph n: ph n c m ngu n t thông và ph n ng ần lớn trường h

C M BI N ĐO V N T C, GIA T C VÀ RUNG ẢM BIẾN ĐO VẬN TỐC, GIA TỐC VÀ RUNG ẾN ĐO VẬN TỐC, GIA TỐC VÀ RUNG ẬN TỐC, GIA TỐC VÀ RUNG ỐC, GIA TỐC VÀ RUNG ỐC, GIA TỐC VÀ RUNG

1 C m bi n đo v n t c ảm biến đo vận tốc ến đo vận tốc ận tốc ốc

1.1 Nguyên lý đo

1.2 T c đ k đi n t ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ ện từ ừ

1.3 T c đ k xung ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ

2 C m bi n đo rung và gia t c ảm biến đo vận tốc ến đo vận tốc ốc

2.1 Nguyên lý đo

2.2 C m bi n đo t c đ rung ảm biến đo tốc độ rung ế điện từ ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ

2.3 Gia t c k áp đi n ốc độ kế điện từ ế điện từ ện từ

2.4 Gia t c k áp tr ốc độ kế điện từ ế điện từ ở

1.1 Nguyên lý đo v n t c ận tốc ốc độ kế điện từ

 Trong công nghi p, ph n l n trện từ ần lớn trường hợp ớn trường hợp ường hợp ng h p ợp

đo v n t c là đo t c đ quay c a máy ận tốc ốc độ kế điện từ ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ủa máy

vi c đo v n t c dài cũng thện từ ận tốc ốc độ kế điện từ ường hợp ng đượp c

chuy n v đo t c đ quay.ển động thẳng, ề đo tốc độ quay ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ

 Ch y u nghiên c u c m bi n đo t c ủ yếu nghiên cứu cảm biến đo tốc ến đo vận tốc ứu cảm biến đo tốc ảm biến đo vận tốc ến đo vận tốc ốc

1.1 Nguyên lý đo v n t c ận tốc ốc độ kế điện từ

 Ph ương pháp 1 (sử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ng pháp 1 (s d ng t c đ k đi n t ): D a ử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ ện từ ừ ựa trên hi n t ện từ ượp ng c m ng đi n t C m bi n g m có ảm biến đo tốc độ rung ứng điện từ Cảm biến gồm có ện từ ừ ảm biến đo tốc độ rung ế điện từ ồm có hai ph n: ph n c m (ngu n t thông) và ph n ng ần lớn trường hợp ần lớn trường hợp ảm biến đo tốc độ rung ồm có ừ ần lớn trường hợp ứng điện từ Cảm biến gồm có (ph n có t thông đi qua) Khi có chuy n đ ng ần lớn trường hợp ừ ển động thẳng, ộ kế điện từ

t ương pháp 1 (sử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ng đ i gi a ph n c m và ph n ng ốc độ kế điện từ ữa phần cảm và phần ứng ần lớn trường hợp ảm biến đo tốc độ rung ần lớn trường hợp ứng điện từ Cảm biến gồm có  t thông ừ () đi qua ph n ng bi n thiên ần lớn trường hợp ứng điện từ Cảm biến gồm có ế điện từ  trong ph n ng ần lớn trường hợp ứng điện từ Cảm biến gồm có

xu t hi n su t đi n đ ng c m ng (e) ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ện từ ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ện từ ộ kế điện từ ảm biến đo tốc độ rung ứng điện từ Cảm biến gồm có  t c đ bi n ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ thiên ()   t c đ d ch chuy n Đo (e) ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ịch chuyển Đo (e) ển động thẳng,  (v)

 Các lo i: T c đ k m t chi u, t c đ k xoay ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ ộ kế điện từ ề đo tốc độ quay ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ

chi u… ề đo tốc độ quay.

1.1 Nguyên lý đo v n t c ận tốc ốc độ kế điện từ

 S c đi n đ ng c m ng: ứng điện từ Cảm biến gồm có ện từ ộ kế điện từ ảm biến đo tốc độ rung ứng điện từ Cảm biến gồm có

 T thông qua ph n ng: ừ ần lớn trường hợp ứng điện từ Cảm biến gồm có

F(x) là hàm ph thu c v trí c a ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ộ kế điện từ ịch chuyển Đo (e) ủa máy

t (

dt

dx dx

) x (

dF dt

) x (

dF )

t (

1.1 Nguyên lý đo v n t c ận tốc ốc độ kế điện từ

 Ph ương pháp 2 ng pháp 2 (S d ng t c đ k vòng ử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ

lo i xung): làm vi c theo nguyên t c đo ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ện từ ắc đo

t n s chuy n đ ng c a ph n t chuy n ần lớn trường hợp ốc độ kế điện từ ển động thẳng, ộ kế điện từ ủa máy ần lớn trường hợp ử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ển động thẳng,

đ ng quay C m bi n có m t đĩa độ kế điện từ ảm biến đo tốc độ rung ế điện từ ộ kế điện từ ượp c

mã hoá g n v i tr c quay, ng v i m t ắc đo ớn trường hợp ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ứng điện từ Cảm biến gồm có ớn trường hợp ộ kế điện từ chuy n d ch c b n ển động thẳng, ịch chuyển Đo (e) ơng pháp 1 (sử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ảm biến đo tốc độ rung  xung T n s xung ần lớn trường hợp ốc độ kế điện từ

t l v i t c đ c n đo.ỉ lệ với tốc độ cần đo ện từ ớn trường hợp ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ần lớn trường hợp

 Các lo i: T c đ k t tr bi n thiên, ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ ừ ở ế điện từ

t c đ k quang…ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ

1.2 T c đ k đi n t ốc ộ quay ến đo vận tốc ện từ ừ

a) T c đ k đi n t m t chi u: ốc ộ quay ến đo vận tốc ện từ ừ ộ quay ều:

 C u t o và nguyên lý làm vi c: ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ện từ

1

2

3 4

1) Stato 2) Rôto 3) C góp 4) Ch i quétổ góp 4) Chổi quét ổ góp 4) Chổi quét

1.2 T c đ k đi n t ốc ộ quay ến đo vận tốc ện từ ừ

 Rôto: lõi thép k thu t đi n ghép t ỹ thuật điện ghép từ ận tốc ện từ ừ

nhi u t m, m t ngoài x rãnh và đ t các ề đo tốc độ quay ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các ẻ rãnh và đặt các ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các dây d n chính.Các dây d n chính c a n i ẫn chính.Các dây dẫn chính của nối ẫn chính.Các dây dẫn chính của nối ủa máy ốc độ kế điện từ

v i nhau thành c p b ng dây ph và m c ớn trường hợp ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các ằng dây phụ và mắc ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ắc đo

n i ti p hai c m, hai c m m c ngốc độ kế điện từ ế điện từ ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ắc đo ượp c pha nhau

 Stato: nam chân vĩnh c u ho c nam châm ử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các

đi n.ện từ

1.2 T c đ k đi n t ốc ộ quay ến đo vận tốc ện từ ừ

 Khi rô to quay, trong dây d n ẫn chính.Các dây dẫn chính của nối  sđđ c m ảm biến đo tốc độ rung

1.2 T c đ k đi n t ốc ộ quay ến đo vận tốc ện từ ừ

b) T c đ k dòng xoay chi u ốc ộ quay ến đo vận tốc ều:

 Lo i đ ng b : ại đồng bộ: ồng bộ: ộ quay.

1) Stato 2) Rôto

1

2 N

S

N

N S

S

1.2 T c đ k đi n t ốc ộ quay ến đo vận tốc ện từ ừ

 Khi rôto (ph n c m) quay, trong các ần lớn trường hợp ảm biến đo tốc độ rung

cu n dây c a stato (ph n ng) xu t ộ kế điện từ ủa máy ần lớn trường hợp ứng điện từ Cảm biến gồm có ất hiện suất điện động cảm ứng (e)

hi n s.đ.đ c m ng: ện từ ảm biến đo tốc độ rung ứng điện từ Cảm biến gồm có

K1 và K2 là các thông s ph thu c ốc độ kế điện từ ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ộ kế điện từ

c u t o c a máy phát ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ủa máy

 Đo E ho c ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các  .

t sin

E





 K2.

1.2 T c đ k đi n t ốc ộ quay ến đo vận tốc ện từ ừ

 Đo E  : có sai s do nh h ốc độ kế điện từ ảm biến đo tốc độ rung ưở ng c a t ng ủa máy ổ góp 4) Chổi quét

tr cu n ng và suy gi m tín hi u khi ở ộ kế điện từ ứng điện từ Cảm biến gồm có ảm biến đo tốc độ rung ện từ

truy n đi xa Đi n áp V hai đ u cu n ng: ề đo tốc độ quay ện từ ở ần lớn trường hợp ộ kế điện từ ứng điện từ Cảm biến gồm có

Khi đi n tr t i ện từ ở ảm biến đo tốc độ rung

(t ng tr c a cu n ng) ổ góp 4) Chổi quét ở ủa máy ộ kế điện từ ứng điện từ Cảm biến gồm có

Đo  : có th truy n tín hi u đi xa không ển động thẳng, ề đo tốc độ quay ện từ

nh h ng đ n đ chính xác.

ảm biến đo tốc độ rung ưở ế điện từ ộ kế điện từ

Phi tuy n ế điện từ

2

2 i

1 2

i

2

K R

L R

R

E

R V

1.2 T c đ k đi n t ốc ộ quay ến đo vận tốc ện từ ừ

 Lo i không đ ng b : ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ồm có ộ kế điện từ

• Rôto làm b ng kim lo i d t quay cùng tr c quay.ằng dây phụ và mắc ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ịch chuyển Đo (e) ừ ụng tốc độ kế điện từ): Dựa

• Stato: có hai cu n dây: cu n kích và cu n đo ộ kế điện từ ộ kế điện từ ộ kế điện từ

• Đi n áp kích thích Vện từ c = Ve.coset

V c

1.2 T c đ k đi n t ốc ộ quay ến đo vận tốc ện từ ừ

 Khi rô to quay, trong cu n đo xu t ộ kế điện từ ất hiện suất điện động cảm ứng (e)

hi n s.đ.đ c m ng: ện từ ảm biến đo tốc độ rung ứng điện từ Cảm biến gồm có

Biên đ s.đ.đ c m ng E ộ kế điện từ ảm biến đo tốc độ rung ứng điện từ Cảm biến gồm có m = K. (K: h s t l ) Đo E ện từ ốc độ kế điện từ ỉ lệ với tốc độ cần đo ện từ m  

           

1.3 T c đ k xung ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ

1.3.1 T c đ k t tr bi n thiên ốc ộ quay ến đo vận tốc ừ ở biến thiên ến đo vận tốc

a) C u t o và nguyên lý làm vi c: ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ện từ

1.Đĩa quay (bánh răng) 2.Cuộ quay.n dây

3 Nam châm vĩnh cửu

3

2

1

Khe từ ()



1.3.1 T c đ k t tr ốc ộ quay ến đo vận tốc ừ ở biến thiên

bi n thiên ến đo vận tốc

tr m ch t bi n thiên ở ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ừ ế điện từ   qua cu n dây ộ kế điện từ

bi n thiên ế điện từ  trong cu n dây xu t hi n ộ kế điện từ ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ện từ

s.đ.đ c m ng (e) có t n s (f) t l v i ảm biến đo tốc độ rung ứng điện từ Cảm biến gồm có ần lớn trường hợp ốc độ kế điện từ ỉ lệ với tốc độ cần đo ện từ ớn trường hợp

t c đ quay (n):ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ

pn

f  (p – s răng c a đĩa) ốc độ kế điện từ ủa máy

1.3.1 T c đ k t tr ốc ộ quay ến đo vận tốc ừ ở biến thiên

bi n thiên ến đo vận tốc

b) Đ c đi m: ặc điểm: ểm:

 Biên đ (E) c a s.đ.đ c m ng ph thu c: ộ kế điện từ ủa máy ảm biến đo tốc độ rung ứng điện từ Cảm biến gồm có ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ộ kế điện từ kho ng cách gi a cu n dây - đĩa quay và t c ảm biến đo tốc độ rung ữa phần cảm và phần ứng ộ kế điện từ ốc độ kế điện từ

đ quay ( ộ kế điện từ min, n  E) V i n ớn trường hợp n min nh t đ nh ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ịch chuyển Đo (e)

E quá bé không th đo đ ển động thẳng, ượp  vùng ch t c ế điện từ

 D i đo c a c m bi n ph thu c vào s răng ảm biến đo tốc độ rung ủa máy ảm biến đo tốc độ rung ế điện từ ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ộ kế điện từ ốc độ kế điện từ (p) c a đĩa: p l n ủa máy ớn trường hợp  n min nh , p nh ỏ, p nhỏ ỏ, p nhỏ  n max

l n Ví d : p = 60 răng ớn trường hợp ụng tốc độ kế điện từ): Dựa  d i đo n = 50 ảm biến đo tốc độ rung  500 vg/ph, p = 15 răng  d i đo n = 500 ảm biến đo tốc độ rung 

10.000 vg/ph.

1.3.2 T c đ k quang ốc ộ quay ến đo vận tốc

a) C u t o và nguyên lý làm vi c: ấu tạo và nguyên lý làm việc: ại đồng bộ: ện từ

1 Nguồn sáng 2 Thấu kính hội tụ

3 Đĩa quay 4 Đầu thu quang

1.3.2 T c đ k quang ốc ộ quay ến đo vận tốc

b) Đ c đi m: ặc điểm: ểm:

 Ph m vi đo ph thu c: ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ộ kế điện từ

+ S l ốc độ kế điện từ ượp ng l trên đĩa ỗ trên đĩa.

+ D i thông c a đ u thu quang và m ch đi n t ảm biến đo tốc độ rung ủa máy ần lớn trường hợp ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ện từ ử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa

Đ đo t c đ nh (~ 0,1 v/ph) ph i dùng đĩa có ển động thẳng, ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ỏ, p nhỏ ảm biến đo tốc độ rung

s l ốc độ kế điện từ ượp ng l l n (500 ỗ trên đĩa ớn trường hợp  1.000 l ) v i t c đ ỗ trên đĩa ớn trường hợp ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ

l n (~ 10 ớn trường hợp 5 - 10 6 v/ph) ph i s d ng đĩa quay ch ảm biến đo tốc độ rung ử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ỉ lệ với tốc độ cần đo.

m t l , khi đó t n s ng t c a m ch đi n xác ộ kế điện từ ỗ trên đĩa ần lớn trường hợp ốc độ kế điện từ ắc đo ủa máy ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ện từ

đ nh t c đ c c đ i có th đo đ ịch chuyển Đo (e) ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ựa ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ển động thẳng, ượp c.

2 C m bi n đo rung và gia ảm biến đo vận tốc ến đo vận tốc

t c ốc

2.1 Nguyên lý và ph ương pháp 2 ng pháp đo:

a) Gia t c: ốc

 Gia t c là đ i l ốc độ kế điện từ ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ượp ng v t lý th ận tốc ển động thẳng,

hi n m i quan h gi a l c và kh i ện từ ốc độ kế điện từ ện từ ữa phần cảm và phần ứng ựa ốc độ kế điện từ

l ượp ng Phép đo gia t c có th th c ốc độ kế điện từ ển động thẳng, ựa

hi n qua vi c đo l c (c m bi n áp ện từ ện từ ựa ảm biến đo tốc độ rung ế điện từ

đi n, c m bi n cân b ng ng u l c) ện từ ảm biến đo tốc độ rung ế điện từ ằng dây phụ và mắc ẫn chính.Các dây dẫn chính của nối ựa

ho c đo gián ti p thông qua s ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các ế điện từ ựa

bi n d ng hay di chuy n c a v t ế điện từ ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ển động thẳng, ủa máy ận tốc trung gian

 Ph ương pháp 1 (sử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ng pháp đo gia t c ph thu c ốc độ kế điện từ ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ộ kế điện từ

d i gia t c ảm biến đo tốc độ rung ốc độ kế điện từ

2.1 Nguyên lý và ph ương pháp 2 ng pháp đo

 D i gia t c và ph ảm biến đo vận tốc ốc ương pháp 2 ng pháp đo:

 Gia t c nh c a chuy n đ ng có dao ốc độ kế điện từ ỏ, p nhỏ ủa máy ển động thẳng, ộ kế điện từ

đ ng tr ng tâm t n s th p (f = 0 ộ kế điện từ ọng tâm tần số thấp (f = 0 ần lớn trường hợp ốc độ kế điện từ ất hiện suất điện động cảm ứng (e) 

~20 Hz)  CB gia t c đo d ch chuy n ốc độ kế điện từ ịch chuyển Đo (e) ển động thẳng,

và CB gia t c đo bi n d ng ốc độ kế điện từ ế điện từ ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay

 Gia t c rung có f ốc độ kế điện từ  hàng trăm Hz (c a ủa máy các c u trúc c ng,có M l n…) ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ứng điện từ Cảm biến gồm có ớn trường hợp  CB t ừ

tr bi n thiên, CB đo bi n d ng (kim ở ế điện từ ế điện từ ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay

lo i ho c áp đi n tr ) ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các ện từ ở

2.1 Nguyên lý và ph ương pháp 2 ng pháp đo

 Gia t c rung có (f) trung bình và tốc độ kế điện từ ương pháp 1 (sử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ng

đ i cao (f~10kHz) (v t có kh i lốc độ kế điện từ ận tốc ốc độ kế điện từ ượp ng nh ) ỏ, p nhỏ

 CB gia t c áp tr ho c áp đi n.ốc độ kế điện từ ở ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các ện từ

 Gia t c khi va đ p, gia t c t c có d ng ốc độ kế điện từ ận tốc ốc độ kế điện từ ốc độ kế điện từ ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay

xung  CB gia t c có d i thông r ng v ốc độ kế điện từ ảm biến đo tốc độ rung ộ kế điện từ ề đo tốc độ quay

c hai phía f th p và cao.ảm biến đo tốc độ rung ất hiện suất điện động cảm ứng (e)