cảm biến và thiết bị chấp hành phần 8 potx

Constantan Crôm Nóng Lạnh e ) ) Do Do nhi nhi ệ ệ t t độ độ T T 2 2 kh kh ô ô ng ng ph ph ả ả i i nhi nhi ệ ệ t t độ độ m m ẫ ẫ u u , , n n ê ê n n ta ta tiến tiến h h nh nh b b ù ù , , để để b b ù ù đ đ ợ ợ c c ta ta c c ầ ầ n n d d ự ự a a v v o o đ đ ặ ặ c c tính tính ra ra c c ủ ủ a a c c ặ ặ p p nhi nhi ệ ệ t t ng ng ẫ ẫ u u ( ( xem xem h h ì ì nh nh ). ). ) ) Ta Ta đ đ ợ ợ c c X = 0,458 mV, X = 0,458 mV, do do đ đ ó ó nếu nếu ở ở 0 0 o o C hay C hay 32 32 o o F F th th ì ì đ đ i i ệ ệ n n á á p p đ đ ầ ầ u u ra ra s s ẽ ẽ l l : : 16,42 + 0,458 = 16,42 + 0,458 = = 16,878 mV = 16,878 mV ) ) Từ Từ gi gi á á trị trị t t ì ì m m đ đ ợ ợ c c ta ta l l ạ ạ i i n n ộ ộ i i suy suy v v đ đ ợ ợ c c 474,71 474,71 o o F F ) ) Đối với PLC, ngời ta thiết kế riêng module lmviệcvới cặp nhiệt ngẫu, trong module ny tín hiệu sai lệch đã đợc bù. ) Đối với dây dẫn của cặp nhiệt ngẫu thờng đợc bọc lớp vỏ đặc biệt để duy trì nhiệt độ của dây dẫn không đổi tới đầu voPLC Dây dẫn Đầu vo module nhiệt ? ? Chuy Chuy ể ể n n đ đ ổ ổ i i l l ự ự c c ( ( C C ả ả m m biến biến l l ự ự c c ). ). ) ) C C ả ả m m biến biến l l ự ự c c v v á á p p suất suất d d ù ù ng ng để để đ đ o o l l ự ự c c tr tr ê ê n n m m ộ ộ t t đơ đơ n n vị vị di di ệ ệ n n tích tích ) ) Có Có 3 lo 3 lo ạ ạ i i chuy chuy ể ể n n đ đ ổ ổ i i l l ự ự c c ph ph ổ ổ biến biến l l : : Đ Đ o o s s ứ ứ c c c c ă ă ng ng D D ù ù ng ng ố ố ng ng Bourdon Bourdon D D ù ù ng ng load cell load cell Đ Đ o o s s ứ ứ c c c c ă ă ng ng ( ( c c ả ả m m biến biến á á p p tr tr ở ở ) ) ) ) L L ki ki ể ể u u chuy chuy ể ể n n đ đ ổ ổ i i c c ơ ơ khí khí d d ù ù ng ng để để đ đ o o biến biến d d ạ ạ ng, ng, s s ứ ứ c c c c ă ă ng ng c c ủ ủ a a m m ộ ộ t t v v ậ ậ t t c c ứ ứ ng ng khi khi có có l l ự ự c c t t á á c c đ đ ộ ộ ng ng . . ) ) Ki Ki ể ể u u chuy chuy ể ể n n đ đ ổ ổ i i n n y y d d ự ự a a v v o o s s ự ự thay thay đ đ ổ ổ i i về về tr tr ở ở kh kh á á ng ng trong trong d d â â y y quấn quấn khi khi bị bị l l ự ự c c t t á á c c đ đ ộ ộ ng ng . . D D â â y y quấn quấn có có th th ể ể l l m m từ từ kim kim lo lo ạ ạ i ( i ( đ đ ồ ồ ng ng , s , s ắ ắ t, t, platium platium ) ) ho ho ặ ặ c c từ từ chất chất b b á á n n d d ẫ ẫ n n ( ( silic silic , , german german ) ) ) ) Ki Ki ể ể u u chuy chuy ể ể n n đ đ ổ ổ i i n n y y có có hai hai h h ì ì nh nh th th ứ ứ c c l l D D á á n n ( ( m m ng ng m m ỏ ỏ ng ng ) v ) v T T ự ự do do ) ) D D á á n n : : l l h h ì ì nh nh th th ứ ứ c c g g ắ ắ n n tr tr ự ự c c tiếp tiếp b b ộ ộ chuy chuy ể ể n n đ đ ổ ổ i i l l ê ê n n bề bề m m ặ ặ t t c c ầ ầ n n đ đ o (a). o (a). ) ) T T ự ự do: do: l l h h ì ì nh nh th th ứ ứ c c kh kh ô ô ng ng g g ắ ắ n n tr tr ự ự c c tiếp tiếp b b ộ ộ chuy chuy ể ể n n đ đ ổ ổ i i l l ê ê n n bề bề m m ặ ặ t t c c ầ ầ n n đ đ o (b). o (b). Lực tác động Dây quấn Vị trí đỡ Dây quấn Lực tác động ) ) Đ Đ o o s s ứ ứ c c c c ă ă ng ng d d ù ù ng ng k k ĩ ĩ thu thu ậ ậ t t m m ạ ạ ch ch c c ầ ầ u u c c â â n n b b ằ ằ ng ng , , tuy tuy nhi nhi ê ê n n nhi nhi ệ ệ t t độ độ l l ạ ạ i i l l m m ả ả nh nh h h ở ở ng ng đ đ ến ến tr tr ở ở kh kh á á ng ng , do , do đ đ ó ó c c ầ ầ n n thiết thiết kế kế th th ê ê m m m m ạ ạ ch ch b b ù ù ) ) Ch Ch ỉ ỉ có có d d â â y y quấn quấn (R (R 4 4 ) ) có có chiều chiều t t ơ ơ ng ng ứ ứ ng ng v v ớ ớ i i l l ự ự c c t t á á c c đ đ ộ ộ ng ng , , l l ú ú c c đ đ ó ó ch ch ỉ ỉ tr tr ở ở kh kh á á ng ng R R 4 4 m m ớ ớ i i bị bị thay thay đ đ ổ ổ i i . . ) ) Nhi Nhi ệ ệ t t độ độ đ đ ợ ợ c c b b ù ù th th ô ô ng ng qua R qua R 3. 3. Dây quấn chính Dây quấn phụ Lực ) ) D D ù ù ng ng ố ố ng ng Bourdon Bourdon ) ) L L ki ki ể ể u u chuy chuy ể ể n n đ đ ổ ổ i i c c ơ ơ khí khí ( ( d d ù ù ng ng k k ĩ ĩ thu thu ậ ậ t t LVDT) LVDT) biến biến á á p p l l ự ự c c th th nh nh dịch dịch chuy chuy ể ể n n theo theo vị vị trí trí . Vị . Vị trí trí dịch dịch chuy chuy ể ể n n t t ỉ ỉ l l ệ ệ v v ớ ớ i i á á p p l l ự ự c c đ đ ặ ặ t t v v o o . . Tín hiệu vo Tín hiệu ra ống Bourdon Lõi Đầu gá ống áp lực Lò xo ) ) D D ù ù ng ng Load Cell Load Cell ) ) L L c c ả ả m m biến biến đ đ o o tr tr ọ ọ ng ng l l ợ ợ ng ng v v l l ự ự c c d d ự ự a a tr tr ê ê n n nguy nguy ê ê n n lý lý chuy chuy ể ể n n đ đ ổ ổ i i đ đ o o s s ứ ứ c c c c ă ă ng ng ki ki ể ể u u d d á á n n . L . L lo lo ạ ạ i i c c ả ả m m biến biến d d ù ù ng ng ch ch ủ ủ yếu yếu trong trong c c â â n n n n ặ ặ ng ng . . ? ? Chuy Chuy ể ể n n đ đ ổ ổ i i l l u u l l ợ ợ ng ng ( ( C C ả ả m m biến biến l l u u l l ợ ợ ng ng ). ). ) ) C C ả ả m m biến biến l l u u l l ợ ợ ng ng d d ù ù ng ng để để đ đ o o l l u u l l ợ ợ ng ng c c ủ ủ a a m m ộ ộ t t v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u bất bất k k ì ì , , d d ớ ớ i i d d ạ ạ ng r ng r ắ ắ n, n, l l ỏ ỏ ng ng , , khí khí ) ) Đ Đ o o l l u u l l ợ ợ ng ng r r ắ ắ n n ) ) Th Th ờng ờng d d ù ù ng ng ch ch ủ ủ yếu yếu l l b b ộ ộ chuy chuy ể ể n n đ đ ổ ổ i i Load Cell, Load Cell, để để đ đ o o tr tr ọ ọ ng ng l l ợ ợ ng ng c c ủ ủ a a s s ả ả n n ph ph ẩ ẩ m m . . ) ) Ví Ví dụ dụ : : B B i i to to á á n n c c ầ ầ n n gi gi ữ ữ ổ ổ n n đ đ ịnh ịnh l l u u l l ợ ợ ng ng c c ủ ủ a a v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u tr tr ê ê n n b b ă ă ng ng t t ả ả i i . . L vP Q . = Trọng lợng (P) Chiều di(L) Load Cell Tốc độ (v) Van Phễu ) ) § § o o l l − − u u l l −î −î ng ng l l á á ng ng ) ) TiÕn TiÕn h h μ μ nh nh ® ® o 1 o 1 trong trong 2 2 yÕu yÕu t t è è § § é é ch ch ª ª nh nh ¸ ¸ p p suÊt suÊt Chuy Chuy Ó Ó n n ® ® é é ng ng c c ñ ñ a a chÊt chÊt l l á á ng ng . . ) ) § § o o yÕu yÕu t t è è th th ø ø nhÊt nhÊt ng ng − − êi êi ta ta cã cã th th Ó Ó d d ï ï ng ng è è ng ng Venturi Venturi ho ho Æ Æ c c tÊm tÊm orifice orifice ) ) § § o o yÕu yÕu t t è è th th ø ø hai hai ng ng − − êi êi ta ta d d ï ï ng ng ® ® å å ng ng h h å å ® ® o o l l − − u u l l −î −î ng ng d d ï ï ng ng turbine. turbine. è è ng ng Venturi Venturi v v μ μ tÊm tÊm orifice: orifice: ® ® Òu Òu d d ù ù a a v v μ μ o o nguy nguy ª ª n n lÝ lÝ Bernoulli, Bernoulli, th th Ó Ó hi hi Ö Ö n n m m è è i i quan quan h h Ö Ö gi gi ÷ ÷ a a t t è è c c ®é ®é v v μ μ ®é ®é ch ch ª ª nh nh ¸ ¸ p p suÊt suÊt gi gi ÷ ÷ a a 2 2 ® ® i i Ó Ó m m ® ® o. o. è è ng ng venturi venturi v v μ μ tÊm tÊm orifice orifice thÝch thÝch h h î î p p v v í í i i ® ® o o ¸ ¸ p p suÊt suÊt thÊp thÊp Vμo Ra Khe hÑp èng c«n ¸p suÊt Tèc ®é Pkv Δ= v: tèc ®é m«i chÊt ΔP = P 1 -P 2 k: H»ng sè Bernoulli PK PkA AvQ Δ= Δ= = . . A: TiÕt diÖn mÆt c¾t ngang cña èng èng Venturi . = = 16 ,87 8 mV = 16 ,87 8 mV ) ) Từ Từ gi gi á á trị trị t t ì ì m m đ đ ợ ợ c c ta ta l l ạ ạ i i n n ộ ộ i i suy suy v v đ đ ợ ợ c c 474,71 474,71 o o F F ) ) Đối với PLC, ngời ta thiết kế. 0,4 58 mV, X = 0,4 58 mV, do do đ đ ó ó nếu nếu ở ở 0 0 o o C hay C hay 32 32 o o F F th th ì ì đ đ i i ệ ệ n n á á p p đ đ ầ ầ u u ra ra s s ẽ ẽ l l : : 16,42 + 0,4 58 = 16,42 + 0,4 58. vo module nhiệt ? ? Chuy Chuy ể ể n n đ đ ổ ổ i i l l ự ự c c ( ( C C ả ả m m biến biến l l ự ự c c ). ). ) ) C C ả ả m m biến biến l l ự ự c c v v á á p p suất suất d d ù ù ng ng để để đ đ o o