Điện Tử Lập Trình - Thiết Bị Lập Trình Mạch part 4 ppsx

Thiết bị lập trình 25 Chế độ lmviệctối: & Khi cảm biến quang làm việc ở chế độ này, thì đầu ra sẽ chuyển trạng thái khi ánh sáng không tới đợc thiết bị thu. Phát Thu Thu Phát Đối tợng Chế độ lmviệcsáng & Khi cảm biến quang làm việc ở chế độ này, thì đầu ra sẽ chuyển trạng thái khi ánh sáng tới đợc thiết bị thu. Phát Thu Thu Phát Đối tợng Thiết bị lập trình 26 Công nghệ sợi quang: & Các cảm biến sợi quang gồm một bộ phát, một bộ thu và một cáp quang để truyền tín hiệu. Tuỳ thuộc vào loại cảm biến có thể có 1 cáp hoặc nhiều cáp. Với loại một cáp, ngời ta dùng một số phơng pháp để phân bố sợi quang trong cáp. Đồng trục 50/50 Ngẫu nhiên Cáp Sợi quang Sợi thu Sợi phát & Với cảm biến xuyên suốt, tín hiệu phát và thu dùng 2 cáp riêng biệt. Với cảm biến phản xạ và khuếch tán tín hiệu thu phát dùng trên cùng một cáp Từ bộ phát Tới bộ thu Xuyên suốt Phản xạ Khuếch tán Từ bộ phát Tới bộ thu Từ bộ phát Tới bộ thu Thiết bị lập trình 27 Công nghệ lazer: & Các cảm biến dùng nguồn lazer của Siemens, sử dụng tia lazer cấp 2 có công suất phát xạ 1 mW. Tia lazer cấp 2 không đòi hỏi thiết bị bảo vệ. Tuy nhiên khi làm việc trong vùng có cảm biến lazer cần có tín hiệu cảnh báo. & Các tia lazer này là chùm ánh sáng nhìn thấy đợc có mật độ ánh sáng cao. Công nghệ này cho phép phát hiện những vật thể cực nhỏ ở một khoảng cách nào đó. & Cảm biến L18 có thể phát hiện vật có kích thớc 0,03mm ở khoảng cách 80 cm 3.2. một số cảm biến sử dụng bộ chuyển đổi ? Các phơng pháp chuyển đổi ? Chuyển đổi nhiệt (cảm biến nhiệt độ) ? Chuyển đổi lực (cảm biến lực) ? Chuyển đổi lulợng (cảm biến lulợng) ? Chuyển đổi vị trí (Cảm biến vị trí) Thiết bị lập trình 28 ? Các phơng pháp chuyển đổi. ) Kĩ thuật mạch cầu cân bằng ) Kĩ thuật LVDT (Linear Variable Differential Transformer) ) Kĩ thuật mạch cầu cân bằng. ) Mạch cầudùngcácphầntửđiệntrở, tuỳtheocáchcấu hình cho cầu cân bằng m ta có hai kiểu đo theo dòng hoặc theo áp. ) ở điều kiện bình thờng (cầu cân bằng) thì điện áp U output = 0, hoặc không có dòng điện qua cầu (I cầu = 0). ) Cầuđiệnáp:L mạch cầu có điện áp U output tỉ lệ với sự thay đổi trở kháng trong mạch cầu. Trên hình bên thì D l thiết bị thu thập R D l nội trở của nó. Với cầu này thì trị số R D phải rất lớn. Ví dụ nh trở kháng đầu vào của module PLC. Xét ví dụ hình bên, khi R 4 thay đổi làm cầu mất cân bằng. Tỉ lệ của trở kháng trong mạch nh sau: 4 3 2 1 R R R R = Thiết bị lập trình 29 ) Cầu dòng điện: Nhằm tạo ra sự thay đổi về dòng điện ở đầu ra của cầu cân bằng, giữa 2 điểm A v B. Thiết bị thu thập D có nội trở rất thấp. Ví dụ nh những module PLC khuếch đại dòng có trở kháng vo thấp. ++ + ++ + = B43 1 3 DB42 1 2 4 D RR R R 1RRR R R 1 RU I . Phơng trình dòng I D Trong đó: R 4B là trở kháng của R 4 khi cầu cân bằng R 4 : Độ chênh lệch lớn nhất của điện trở nhiệt R D : Trở kháng đầu vào của module thu thập Ví dụ: Mạch cầu dùng điện trở nhiệt có trở kháng 10k. Dùng module khuyếch đại có trở kháng đầu vào 300 , để đo những thay đổi nhỏ về dòng cân bằng. Xác định trị số dòng khi trở kháng của điện trở nhiệt thay đổi 10% Thiết bị lập trình 30 ) Kĩ thuật LVDT (Linear Variable Differential Transformer). LVDT l một cơ cấu cơ - điện tạo ra điện áp tỉ lệ với vị trí của lõi biến áp (BA) trong lòng cuộn dây. Vỏ thép không gỉ Vnh chống nhiễu điện-từ v tĩnh điện Cuộn dây Lớp epoxy Lõi Hỗn hợp chống ẩm, ổn định nhiệt ) Nguyên lý lmviệc:Điện áp AC đa vào cuộn sơ cấp, tạo ra điện áp cảm ứng trên 2 đầu cuộn thứ cấp. Khi lõi chuyển động làm cho điện áp đầu ra thứ cấp thay đổi. Cuộn thứ cấp cuốn theo 2 chiều ngợc nhau, nên điện áp sẽ thay đổi cực tính khi lõi dịch chuyển. Điện áp vo Điện áp ra Sơ cấp Thứ cấp Thứ cấp Lõi Thiết bị lập trình 31 Điện áp ra Vị trílõi(%) so vớivịtrí0 Vùng tuyến tính Vùng phi tuyến Vùng phi tuyến Vị trí0% Vị trí100%Vị trí 100% Hớng chuyển động Thứ cấp Sơ cấp Điện áp ra ) Hiện nay các máy biến áp LVDT thờng kết hợp thêm với các mạch chỉnh lu để tạo ra điện áp DC Thiết bị lập trình 32 ? Chuyển đổi nhiệt độ (Cảm biến nhiệt). ) Cảm biến nhiệt dùng để đo v giámsátsựthayđổi nhiệt độ. Trên thực tế có hai loại chuyển đổi sau: Đo sự thay đổi điện trở nội Đo sựchênhlệchđiệnáp ) Đầu ra của cảm biến nhiệt có thể dới dạng tín hiệu dòng hoặc áp tỉ lệ với nhiệt độ cần đo ) Kiểu 1 thờng l RTD hoặc Thermistor ) kiểu 2 thờng l cặp nhiệt ngẫu (can nhiệt) RTD (Resistance Temperature Detector) ) RTD đợc chế tạo từ các dây dẫn nhậy cảm với nhiệt độ (phần tử điện trở), vật liệu phổ biến nhất l platium, nickel, đồng, nickel-sắt. Chúng đợc đặt trong ống bảo v ệ Đối với RTD thì trở kháng tăng tuyến tính với nhiệt độ cần đo, do vậy RTD có hệ số nhiệt dơng ) Để đo nhiệt độ, RTD đợc mắc theo kĩ thuật cầu điện trở. Phần tử điện trở Tấm cách điện Vỏ bảo vệ . thấp. ++ + ++ + = B43 1 3 DB42 1 2 4 D RR R R 1RRR R R 1 RU I . Phơng trình dòng I D Trong đó: R 4B là trở kháng của R 4 khi cầu cân bằng R 4 : Độ chênh lệch lớn nhất của điện. trở kháng đầu vào của module PLC. Xét ví dụ hình bên, khi R 4 thay đổi làm cầu mất cân bằng. Tỉ lệ của trở kháng trong mạch nh sau: 4 3 2 1 R R R R = Thiết bị lập trình 29 ) Cầu dòng điện: Nhằm. Differential Transformer). LVDT l một cơ cấu cơ - điện tạo ra điện áp tỉ lệ với vị trí của lõi biến áp (BA) trong lòng cuộn dây. Vỏ thép không gỉ Vnh chống nhiễu điện-từ v tĩnh điện Cuộn dây Lớp epoxy Lõi Hỗn