Cảm biến vị trí và dịch chuyển

Cảm biến vị trí dịch chuyển A Một số cảm biến vị trí dịch chuyển I Cảm biến điện cảm: Cảm biến điện cảm dùng chạy học Cảm biến điện cảm không dùng chạy học II.Cảm biến điện dung: Cảm biến tụ đơn Cảm biến tụ kép vi sai Cảm biến mạch đo III.Cảm biến quang: Cảm biến quang phản xạ Cảm biến quang rọi thấu IV Cảm biến đo dịch chuyển sóng đàn hồi V Cảm biến Hall VI Cảm biến siêu âm VII.Cảm biến điện trở VIII Cảm biến hồng ngoại B.Tìm hiểu số cảm biến: I.Cảm biến Hall: 1.Nội dung: a.Khái niệm: Cảm biến Hall hoạt động dựa nguyên tắc hiệu ứng Hall Hiệu ứng Hall liên hệ điện hai đầu dây dẫn với từ trường Nếu sử dụng cảm biến Hall với nam châm vĩnh cửu ta nhận biết vị trí vật nhiễm từ d.Hình ảnh: 2.Nguyên lý hoạt động: a.Cấu tạo: *Sơ đồ: Chú thích : Nam châm vĩnh cữu Đường lực từ Vật nhiễm từ b Hoạt động : * Trong điều kiện bình thường : Khi vật thể nhiễm từ đặt sát bên cạnh từ lực chạy qua cảm biến hall giảm rỏ rệt, cảm biến xác định vị trí nhiểm từ * Trong điều kiện khác : Phạm vi sử dụng : * Ưu điểm : - Cấu tạo đơn giản dễ chế tạo - Giá thành rẻ - Hoạt động ổn định * Nhược điểm : - Kích thước lớn - Trong điều kiện làm việc nhiệt độ cao độ ổn định làm việc không cao • Biện pháp khắc phục : Sử dụng vật bán dẫn ( silic ) giảm kích thước , tăng độ xác, tăng độ ổn định cấy trực tiếp cảm biến mạch khuếch đại Ứng dụng : * Trong thực tế : - Dùng phân loại sản phẩm - Dùng để xác định vi trí di chuyển - Được sủ dụng nhiều robot Đặc điểm riêng hình dạng 1.1:cảm biến hall 1.2:cảm biến Hall_and OEM_pot Sử dụng Hall Effect Sensor để đo vị trí Tạo mô hình thực nghiệm hình vẽ dưới, gồm có động (loại được), nam châm hình đĩa tròn (Ring Magnet) hình vẽ, cảm biến Hall Effect loại tín hiệu tương tự (nếu dùng Hall Effect tín hiệu số phải làm mô hình dạng khác) Khi động quay => đĩa nam châm gắn với trục động quay theo => từ trường biến thiên Cảm biến Hall Effect cảm nhận biến thiên tạo tín hiệu điện áp đầu tươ ng ứng Thực tế, quan hệ từ trường (input) điện áp (output) có dạng hình 2, khâu khuếch đại bão hòa Vì vậy, đặc tính phi tuyến cần tuyến tính hóa Các nhà sản xuất Hall Effect giúp bạn việc Trên hình 3, có ba đường đặc tuyến sau tuyến hóa vùng từ trường -640 < B (Gauss) < 640 Hình dáng đường tuyến tính hóa phụ thuộc vào điện áp cấp (Vs) cho cảm biến Viết chương trình thu thập liệu VDK Pic Mạch phần cứng thiết kế theo nguyên lý sau: Như ứng với vị trí động cơ, ta đo điện áp xác định từ cảm biến Điện áp cảm biến thường O-10VDC tương ứng với góc quay từ 0-360 độ trục động Do toán xác định vị trí đạt II Cảm biến siêu âm Khái niệm: Cảm biến siêu âm thiết bị dùng để xác định vị trí vật thông qua phát sóng siêu âm Nguyên lí hoạt động: a.Sơ đồ cấu tạo: b.Chú thích: 1-Bộ biến âm 2-Đế nhựa tổng hợp 3-Phần giảm âm 4-Cáp điện 5-Vỏ kim loại 6-Vỏ bọc t t ?t 1)phạm vi ứng dụng : *** 4) Hình ảnh thông số kỹ thuật vài cảm biến siêu âm http://www.robot-electronics.co.uk SRF02 – cảm biến đo cự li từ xa sóng siêu âm SRF02 Chi tiết Điện áp Nguồn 5V Dòng I= 4mA Tần số 40KHz Phạm vi hoạt động 15cm - 6m Khả hoạt độngĐiều khiển liên tục 64 bước Kiểu kết nối - Tốc độ truyền 12C đường truyền tương tự - connects up to 16 devices to any uP or UART serial port Điều khiển tự động Không định kích cỡ hoạt động, tự xử lí hoạt động nhanh Thời gian hoạt động- Thời gian hồi đáp,đưa tín hiệu điều khiển Hệ đơn vị Đo hệ inch,mm,uS Trọng lượng 4.6 m Kích thước 24mm x 20mm x 17mm chiều cao CB siêu âm với loại giao diện I2C nối tiếp thuật toán Autotune thông minh sử dụng phạm vi nhỏ, không cần chu kì định cỡ thêm vào chức cho phép quản lí phạm vi phân chia Dễ dàng kết nối với USB chủ với module USBI2C Tự hoạt động nhờ bus USB Hình ảnh bên phải hiển thị SRF02 kết nối tới module USBI2C Module USBI2C có linh kiện rời SRF05 SRF10 – Cảm biến siêu âm kích thước bé SRF10 Giao diện Điện áp- 5V Dòng- 15mA Dải tần- 40KHz Phạm vi làm việc- 6cm -6m Tín hiệu tương tự- Biến thiên 40- 700 16 bước Đầu nối- Bus tiêu chuẩn I2C Định thời -Tín hiệu toàn thời gian làm việc, quản lí chức tự Đơn vị- uS, mm inches Kích thước -32mm x 15mm x 10mm Ảnh bên trái : So sánh kích thước SRF10 với SRF04 SRF235 Giao diện Điện áp - 5V Dòng - 25mA Dải tần - 235KHz Vùng làm việc - 10cm -1.2m Đường kính tia siêu âm - 15° Đầu nối - Bus tiêu chuẩn I2C Định thời -Tín hiệu liên tục toàn thời gian làm việc, quản lí chức tự Đơn vị - uS, mm, inches Kích thước - 34mm x 20mm x 19mm The SRF235 thiết bị định vị nhỏ với cặp chuyển đổi khí dùng công nghiệp, cung cấp tia hẹp 150 chu kì ngắn đạt tới tần số 100Hz Làm việc 235KHz, dùng rộng rãi với dải tần 40KHz không cần tác động từ SRF08 – Cảm biến siêu âm vai trò cao 1 Khái niệm : Cảm biến quang loại cảm biến đo vị trí dịch chuyển theo phương pháp quang hình học gồm nguồn phát sáng ánh sáng kết hợp với đầu thu quang (thường tế bào quang điện) Phân loại : a) Cảm biến quang phát xạ b) Cảm biến quang soi thấu Phạm vi ứng dụng : * Nhận biết vị trí chi tiết máy CNC * Cảm biến màu sản phẩm hóa thực phẩm * Cảm biến lùi định vị khoảng cách vật ô tô, để đảm bảo an toàn * Cảm biến định vị trí trục khuỷu, bướm ga, chân ga để nâng cao hiệu suất, tính toán lượng nhiên liệu đốt động đốt * Đếm sản phẩm dây chuyền … Hình ảnh thông số kỹ thuật vài cảm biến quang : 4.1: cảm biến quang phát xạ Cảm biến quang Khái niệm : Cảm biến quang loại cảm biến đo vị trí dịch chuyển theo phương pháp quang hình học gồm nguồn phát sáng ánh sáng kết hợp với đầu thu quang (thường tế bào quang điện) Phân loại : a) Cảm biến quang phát xạ b) Cảm biến quang soi thấu Phạm vi ứng dụng : * Nhận biết vị trí chi tiết máy CNC * Cảm biến màu sản phẩm hóa thực phẩm * Cảm biến lùi định vị khoảng cách vật ô tô, để đảm bảo an toàn * Cảm biến định vị trí trục khuỷu, bướm ga, chân ga để nâng cao hiệu suất, tính toán lượng nhiên liệu đốt động đốt * Đếm sản phẩm dây chuyền … Hình ảnh thông số kỹ thuật vài cảm biến quang : 4.1: cảm biến quang phát xạ [...]... đối với ô tô, để đảm bảo an toàn * Cảm biến định vị trí trục khuỷu, bướm ga, chân ga để nâng cao hiệu suất, tính toán lượng nhiên liệu được đốt trong động cơ đốt trong * Đếm sản phẩm trong dây chuyền … 4 Hình ảnh và thông số kỹ thuật của một vài cảm biến quang : 4.1: cảm biến quang phát xạ Cảm biến quang 1 Khái niệm : Cảm biến quang là loại cảm biến đo vị trí và dịch chuyển theo phương pháp quang hình...1 Khái niệm : Cảm biến quang là loại cảm biến đo vị trí và dịch chuyển theo phương pháp quang hình học gồm nguồn phát sáng ánh sáng kết hợp với một đầu thu quang (thường là tế bào quang điện) 2 Phân loại : a) Cảm biến quang phát xạ b) Cảm biến quang soi thấu 3 Phạm vi ứng dụng : * Nhận biết vị trí của chi tiết trong máy CNC * Cảm biến màu sản phẩm hóa thực phẩm * Cảm biến lùi định vị khoảng cách các... kết hợp với một đầu thu quang (thường là tế bào quang điện) 2 Phân loại : a) Cảm biến quang phát xạ b) Cảm biến quang soi thấu 3 Phạm vi ứng dụng : * Nhận biết vị trí của chi tiết trong máy CNC * Cảm biến màu sản phẩm hóa thực phẩm * Cảm biến lùi định vị khoảng cách các vật đối với ô tô, để đảm bảo an toàn * Cảm biến định vị trí trục khuỷu, bướm ga, chân ga để nâng cao hiệu suất, tính toán lượng nhiên... biến định vị trí trục khuỷu, bướm ga, chân ga để nâng cao hiệu suất, tính toán lượng nhiên liệu được đốt trong động cơ đốt trong * Đếm sản phẩm trong dây chuyền … 4 Hình ảnh và thông số kỹ thuật của một vài cảm biến quang : 4.1: cảm biến quang phát xạ ... ảnh thông số kỹ thuật vài cảm biến quang : 4.1: cảm biến quang phát xạ Cảm biến quang Khái niệm : Cảm biến quang loại cảm biến đo vị trí dịch chuyển theo phương pháp quang hình học gồm nguồn... Phân loại : a) Cảm biến quang phát xạ b) Cảm biến quang soi thấu Phạm vi ứng dụng : * Nhận biết vị trí chi tiết máy CNC * Cảm biến màu sản phẩm hóa thực phẩm * Cảm biến lùi định vị khoảng cách... Phân loại : a) Cảm biến quang phát xạ b) Cảm biến quang soi thấu Phạm vi ứng dụng : * Nhận biết vị trí chi tiết máy CNC * Cảm biến màu sản phẩm hóa thực phẩm * Cảm biến lùi định vị khoảng cách