Bài giảng kỹ thuật cảm biến đào đức thịnh

Kỹ thuật cảm biến Khái niệm chung cảm biến Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Mở đầu- Vai trò cảm biến ĐL ĐK    Cảm biến đóng vai trò quan trọng hệ thống đo lường ĐK đại Nó định việc ĐK tự động hay TĐH qua trình hay không Nó định độ xác chất lượng hệ thống Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Mở đầu - Khả phát triển       Gần có cảm biến cho hầu hết đại lượng vật lý Vi điện tử hoá Áp dụng công nghệ vật liệu Giảm kích thức trọng lượng… Nâng cao tính năng, độ xác… Thông minh hoá cảm biến Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Mở đầu – Nghiên cứu cảm biến      Ứng dụng cảm biến ĐL ĐK Mạch đo xử lý tín hiệu Các tính đo lường CB Thông minh hoá cảm biến Phù hợp CB với đối tượng đo Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Khái niệm chung  Transducer: Biến đổi tín hiệu vật lý từ dạng sang dạng khác   Đại lượng vật lý điện hay không điện Giữa đầu vào có đặc trưng đo lường Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Khái niệm chung   Sensor: Là chuyển đổi đo lường với đầu vào đại lượng không điện - đầu đại lượng mang tính chất điện Actuator: Ngược với CB Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Khái niệm chung  Mô hình thiết bị đo đơn giản Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Khái niệm chung Phân loại CB: Tuỳ theo tiêu chí ta phân loại CB sau Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Khái niệm chung  Theo nguyên lý hoạt động:         Điện trở Điện từ Tĩnh điện Nhiệt điện Điện tử ion Quang điện Quang từ … Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Khái niệm chung     Theo dạng kích thích: quang, học, âm … Theo đại lượng đầu vào: Tốc độ, di chuyển, nhiệt độ… Theo tính Theo ứng dụng Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính tĩnh  Chuẩn định cảm biến (calibration): Đặc tính cảm biến thường xác định thực nghiệm Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính tĩnh  Độ trễ cảm biến: Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính tĩnh  Tính lặp lại: thời gian ngắn, thời gian dài Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính tĩnh Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính tĩnh  Hệ số phi tuyến: Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính tĩnh  Độ xác/sai số cảm biến:   Sai số tuyệt đối Sai số tương đối Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính tĩnh  Sai số hệ thống: Do nguyên lý, cấu trúc công nghệ chế tạo  Trôi điểm Zero  Do biến đổi qua trình đo  Do thay đổi thiết bị  Do người vận hành Lỗi hiệu chỉnh băng cách bù  Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính tĩnh  Lỗi ngẫu nhiên: Do tượng ngẫu nhiên mà ta trước Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính tĩnh Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính tĩnh     Tính đơn trị: giá trị vào có giá trị Khả thay Mức độ tác động ngược Kích thước khối lượng CB Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính động   Cảm biến phải đáp ứng với đầu vào biến đổi dạng khác Đáp ứng động thể lượng trữ CB như: quán tính, khả lưu trữ Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính động  Một vài kiểu kích thích: Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính động  Mô hình đáp ứng động biểu diễn PT tuyến tính:  Thông thường người ta xem xét bậc 1,2,3 Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính động  Khi xem xét đặc tính động người ta xem xét số đáp ứng sau:    Quá trình độ Đáp ứng xung Đáp ứng tần Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Vật liệu chế tạo CB    Vật liệu điện: dẫn điện, cách điện, bán dẫn Vật liệu từ Các vật liệu khác Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN [...]... Độ trễ của cảm biến: Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN Đặc tính tĩnh  Tính lặp lại: thời gian ngắn, thời gian dài Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN Đặc tính tĩnh Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN Đặc tính tĩnh  Hệ số phi tuyến: Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN Đặc tính tĩnh  Độ chính xác/sai số của cảm biến:   Sai số tuyệt đối Sai số tương đối Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo... ngưỡng nhậy Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN Đặc tính tĩnh  Khả năng phân ly/độ phân giải:  Với thiết bị tương tự:  Với thiết bị số: Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN Đặc tính tĩnh  Độ nhạy: Y=F(X,a,b.c ) Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN Đặc tính tĩnh  Chuẩn định cảm biến (calibration): Đặc tính của cảm biến thường được xác định bằng thực nghiệm Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và... độ tác động ngược Kích thước khối lượng của CB Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN Đặc tính động   Cảm biến phải đáp ứng được với đầu vào biến đổi ở các dạng khác nhau Đáp ứng động thể hiện năng lượng trữ ở trong CB như: quán tính, khả năng lưu trữ Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN Đặc tính động  Một vài kiểu kích thích: Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN Đặc tính động  Mô hình đáp ứng... và công nghệ chế tạo  Trôi điểm Zero  Do biến đổi của qua trình đo  Do thay đổi của thiết bị  Do người vận hành Lỗi này có thể hiệu chỉnh băng cách bù  Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN Đặc tính tĩnh  Lỗi ngẫu nhiên: Do các hiện tượng ngẫu nhiên mà ta không biết trước được Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN Đặc tính tĩnh Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN Đặc tính tĩnh     Tính... thường người ta xem xét các bậc 1,2,3 Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN Đặc tính động  Khi xem xét đặc tính động người ta xem xét một số đáp ứng sau:    Quá trình quá độ Đáp ứng xung Đáp ứng tần Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN Vật liệu chế tạo CB    Vật liệu điện: dẫn điện, cách điện, bán dẫn Vật liệu từ Các vật liệu khác Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo và THCN ... BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính tĩnh  Chuẩn định cảm biến (calibration): Đặc tính cảm biến thường xác định thực nghiệm Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính tĩnh  Độ trễ cảm biến: Đào Đức. .. cảm biến: Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính tĩnh  Tính lặp lại: thời gian ngắn, thời gian dài Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính tĩnh Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc... CB Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật đo THCN Đặc tính động   Cảm biến phải đáp ứng với đầu vào biến đổi dạng khác Đáp ứng động thể lượng trữ CB như: quán tính, khả lưu trữ Đào Đức Thịnh - BM Kỹ thuật