Đang tải... (xem toàn văn)
AnhChị hãy nghiên cứu tìm hiểu, liên hệ thực tế những vấn đề trong hệ thống pha màu sơn tự động từ ba màu cơ bản về:•Lựa chọn loại cảm biến?•Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cảm biến đó?•Xác định đại lượng vào và ra của cảm biến?•Sơ đồ đấu nối (Sơ đồ khối), vị trí đặt cảm biến của hệ thống?•Các thông số cơ bản của cảm biến?•Những ứng dụng của cảm biến?TRA LỜI: TẢI FILE VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ...1﴿ Lựa chọn loại cảm biến:2) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Loadcell:3﴿ Xác định đại lượng vào và ra của cảm biến:4﴿ Sơ đồ đấu nối (sơ đồ khối) và vị trí đặt cảm biến.5) Thông số kĩ thuật cơ bản6) Ứng dụng của Loadcell.
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện BÀI TẬP LỚN ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN Giáo viên hướng dẫn: Mai Thế Thắng Họ tên sv: Nguyễn Trọng Thọ Lớp: CĐ Điện1_K15 Mã SV: 1531040023 Nhóm Đề bài: Em nghiên cứu tìm hiểu, liên hệ thực tế vấn đề hệ thống pha màu sơn tự động từ ba màu về: • • • • • Lựa chọn loại cảm biến? Cấu tạo nguyên lý làm việc cảm biến đó? Xác định đại lượng vào cảm biến? Sơ đồ đấu nối (Sơ đồ khối), vị trí đặt cảm biến hệ thống? Các thông số cảm biến? • Những ứng dụng cảm biến? Trả lời: 1﴿ Lựa chọn loại cảm biến: Để lựa chọn loại cảm biến, ta phân tích phương thức mà hệ thống pha màu sơn tự động từ ba mầu làm việc: - Từ ba màu Đỏ( Red), Lục( Green), Lam( Blue) ta tạo màu khác cách tăng hay giảm tỷ lệ pha trộn ba màu theo vòng tròn màu sắc Ví dụ:+ Khi ta trộn ba màu Đỏ:Lục:Lam với tỉ lệ 1:1:0 cho màu vàng; ta trộn theo tỉ lệ 1:1:1 cho sơn màu trắng -Các màu cần chọn máy tính phần mềm lập trình máy tính tính cho ta tỉ lệ cần thiết để pha trộn Như vậy, ta dùng cảm biến Loadcell để cân khối lượng sơn màu cần xả theo tỷ lệ máy tính cung cấp Vậy Loadcell gì? Loadcell cảm biến đo lực (khối lượng, mô-men xoắn, ) dựa vào nguyên lý định luật Newton xác định biểu thức F=M.a Trong đó: F-lực tác dụng (N); M-khối lượng vật(kg); a-gia tốc vật( m/s2) Đo lực cách: Cân lực cần đo với lực đối kháng cho lực tổng hợp momen tổng chúng không Khi lực tác dụng lên Loadcell, Loadcell chuyển đổi lực tác dụng thành tín hiệu điện Các Loadcell biết đến “đầu dò tải” (load transducer) chuyển đổi tải trọng (lực tác dụng) thành tín hiệu điện 2) Cấu tạo nguyên lý hoạt động Loadcell: a﴿ Cấu tạo: -Loadcell cấu tạo hai thành phần chính, thành phần thứ "Strain gauge" thành phần lại “Load” -Các điện trở Strain gauge R1, R2, R3 điện trở đặc biệt nhỏ móng tay kết nối với thành cầu điện trở WheatStone, có điện trở thay đổi bị nén hay kéo dãn nuôi nguồn điện ổn định, dán chết lên Load HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA MỘT SỐ LOẠI LOADCELL b﴿ Nguyên lý hoạt động: Một điện áp kích thích cung cấp cho ngõ vào loadcell (hai góc (1) (4) cầu điện trở Wheatstone) điện áp tín hiệu đo hai góc khác Dựa vào biến đổi điện trở mà ta thu tín hiệu vật tải tác động lên loadcell Tại trạng thái cân (trạng thái không tải), điện áp tín hiệu số không gần không bốn điện trở gắn phù hợp giá trị Khi có tải trọng lực tác động lên thân loadcell làm cho thân loadcell bị biến dạng (giãn nén), điều dẫn tới thay đổi chiều dài tiết diện sợi kim loại điện trở strain gauges dán thân loadcell dẫn đến thay đổi giá trị điện trở strain gauges Sự thay đổi dẫn tới thay đổi điện áp đầu Sự thay đổi điện áp nhỏ, đo chuyển thành số sau qua khuếch đại thị cân điện tử (đầu cân) 3﴿ Xác định đại lượng vào cảm biến: -Cảm biến cấp nguồn điện nuôi kích thích làm việc, có lực tác động lên cảm biến lực chuyển đổi thành tín hiệu điện đầu theo nguyên lý trình bày phần -Như vậy, đại lượng vào lực tác dụng đại lượng tín hiệu điện 1 4﴿ Sơ đồ đấu nối (sơ đồ khối) vị trí đặt cảm biến a﴿ Sơ đồ đấu nối: -Ta cấp nguồn nuôi kích thích vào cho Loadcell hoạt động, nối dây tín hiệu từ loadcell máy tính xử lý, từ máy tinh xử lý ta nối dây điều khiển đến van điện bồn chứa sơn màu b﴿ Vị trí đặt cảm biến: -Cảm biến đặt Thông số kĩ thuật - Độ xác: cho biết phần trăm xác phép đo Độ xác phụ thuộc tính chất phi tuyến tính, độ trễ, độ lặp - Công suất định mức: giá trị khối lượng lớn mà Loadcell đo - Dải bù nhiệt độ: khoảng nhiệt độ mà đầu Loadcell bù vào, nằm khoảng này, đầu không đảm bảo thực theo chi tiết kĩ thuật đưa - Cấp bảo vệ: đánh giá theo thang đo IP, (ví dụ: IP65: chống độ ẩm bụi) - Điện áp: giá trị điện áp làm việc Loadcell (thông thường đưa giá trị lớn giá trị nhỏ - 15 V) - Độ trễ: tượng trễ hiển thị kết dẫn tới sai số kết Thường đưa dạng % tải trọng - Trở kháng đầu vào: trở kháng xác định thông qua S- S+ Loadcell chưa kết nối vào hệ thống chế độ không tải - Điện trở cách điện: thông thường đo dòng DC 50V Giá trị cách điện lớp vỏ kim loại Loadcell thiết bị kết nối dòng điện - Phá hủy học: giá trị tải trọng mà Loadcell bị phá vỡ biến dạng - Giá trị ra: kết đo (đơn vị: mV) - Trở kháng đầu ra: cho dạng trở kháng đo Ex+ EX- điều kiện load cell chưa kết nối hoạt động chế độ không tải - Quá tải an toàn: công suất mà Loadcell vượt (ví dụ: 125% công suất) - Hệ số tác động nhiệt độ: Đại lượng đo chế độ có tải, thay đổi công suất Loadcell thay đổi nhiệt độ, (ví dụ: 0.01%/10°C nghĩa nhiệt dộ tăng thêm 10°C công suất đầy tải Loadcell tăng thêm 0.01%) - Hệ số tác động nhiệt độ điểm 0: giống đo chế độ không tải Ứng dụng Loadcell Một ứng dụng phổ biến thường thấy Loadcell sử dụng loại cân điện tử Từ ứng dụng cân kĩ thuật đòi hỏi độ xác cao cân có trọng tải lớn công nghiệp cân xe tải Một số ứng dụng khác: - Trong ngành công nghệ cao: Với khoa học kĩ thuật tiên tiến loại Loadcell cỡ nhỏ cải tiến công nghệ tính ứng dụng cao Loại Loadcell gắn vào đầu ngón tay robot để xác định độ bền kéo lực nén tác động vào vật chúng cầm nắm nhấc lên - Phân phối trọng lượng công nghiệp: Công nghệ sử dụng: Các bào tải (Loadcell LSB and LCF Series) kết hợp với thiết bị định hướng thu thập liệu qua máy tính PLC Sơ lược hoạt động: Các loadcell thiết kế để phù hợp với ứng dụng tự động hóa công nghiệp để phân phối trọng lượng sản phẩm Như thể sơ đồ đây, Loadcell lắp đặt dây chuyền tự động hóa, giám sát việc phân phối khối lượng vào bao bì cách xác Hệ thống hoạt động: + Một tế bào tải kết nối với thiết bị đo cần thiết + Khi khối lượng sản phẩm cho phân phối vào thùng đủ yêu cầu, Loadcell phát tín hiệu tới diều khiển băng tải để băng tải ngừng làm việc + Tín hiệu băng tải dừng truyền đến hệ thống phân phối thùng chứa để xuất thùng chứa + Khi thùng chứa phân phối phát tín hiệu để hệ thống phân phối sản phẩm tiếp tục hoạt động - Ứng dụng cầu đường Các Loadcell sử dụng việc cảnh báo độ an toàn cầu treo Loadcell lắp đặt dây cáp để đo sức căng cáp treo sức ép chân cầu điều kiện giao thông thời tiết khác Các liệu thu gửi đến hệ thống thu thập xử lí số liệu sau số liệu xuất qua thiết bị truy xuất điện thoại, máy tính, LCD Từ có cảnh báo độ an toàn cầu Từ tìm biện pháp cần thiết để sửa chữa kịp thời The End [...]... lắp đặt trong dây chuyền tự động hóa, giám sát việc phân phối khối lượng vào từng bao bì một cách chính xác Hệ thống hoạt động: 1 5 + Một tế bào tải được kết nối với thiết bị đo cần thiết + Khi khối lượng sản phẩm cho phân phối vào thùng đủ yêu cầu, Loadcell sẽ phát ra tín hiệu tới bộ diều khiển băng tải để băng tải ngừng làm việc + Tín hiệu khi băng tải dừng được truyền đến hệ thống phân phối thùng chứa... robot để xác định độ bền kéo và lực nén tác động vào các vật khi chúng cầm nắm hoặc nhấc lên - Phân phối đều trọng lượng trong công nghiệp: Công nghệ sử dụng: Các thế bào tải (Loadcell LSB and LCF Series) kết hợp với các thiết bị định hướng và thu thập dữ liệu qua máy tính hoặc PLC Sơ lược hoạt động: Các loadcell được thiết kế để phù hợp với các ứng dụng tự động hóa trong công nghiệp để phân phối đều... chưa kết nối hoặc hoạt động ở chế độ không tải - Quá tải an toàn: là công suất mà Loadcell có thể vượt quá (ví dụ: 125% công suất) - Hệ số tác động của nhiệt độ: Đại lượng được đo ở chế độ có tải, là sự thay đổi công suất của Loadcell dưới sự thay đổi nhiệt độ, (ví dụ: 0.01%/10°C nghĩa là nếu nhiệt dộ tăng thêm 10°C thì công suất đầy tải của Loadcell tăng thêm 0.01%) - Hệ số tác động của nhiệt độ tại... được phân phối sẽ phát ra tín hiệu để hệ thống phân phối sản phẩm tiếp tục hoạt động - Ứng dụng trong cầu đường Các Loadcell được sử dụng trong việc cảnh báo độ an toàn cầu treo Loadcell được lắp đặt trên các dây cáp để đo sức căng của cáp treo và sức ép chân cầu trong các điều kiện giao thông và thời tiết khác nhau Các dữ liệu thu được sẽ được gửi đến một hệ thống thu thập và xử lí số liệu sau đó... việc, khi có lực tác động lên cảm biến thì lực này được chuyển đổi thành tín hiệu điện ở đầu ra theo nguyên lý đã trình bày ở phần trên -Như vậy, đại lượng vào là lực tác dụng và đại lượng ra là tín hiệu điện 1 1 4﴿ Sơ đồ đấu nối (sơ đồ khối) và vị trí đặt cảm biến a﴿ Sơ đồ đấu nối: -Ta cấp nguồn nuôi kích thích vào cho Loadcell hoạt động, nối dây tín hiệu từ loadcell về máy tính xử lý, từ máy tinh xử lý... nuôi kích thích vào cho Loadcell hoạt động, nối dây tín hiệu từ loadcell về máy tính xử lý, từ máy tinh xử lý ta nối dây điều khiển đến van điện của 3 bồn chứa sơn màu b﴿ Vị trí đặt cảm biến: 1 2 -Cảm biến được đặt ở dưới 3 Thông số kĩ thuật cơ bản - Độ chính xác: cho biết phần trăm chính xác trong phép đo Độ chính xác phụ thuộc tính chất phi tuyến tính, độ trễ, độ lặp - Công suất định mức: giá trị khối... Loadcell là được sử dụng trong các loại cân điện tử hiện nay Từ ứng dụng trong những chiếc cân kĩ thuật đòi hỏi độ chính xác cao cho tới những chiếc cân có trọng tải lớn trong công nghiệp như cân xe tải 1 4 Một số ứng dụng khác: - Trong ngành công nghệ cao: Với nền khoa học kĩ thuật tiên tiến hiện nay thì loại Loadcell cỡ nhỏ cũng được cải tiến công nghệ và tính ứng dụng cao hơn Loại Loadcell này được gắn... % của tải trọng - Trở kháng đầu vào: trở kháng được xác định thông qua S- và S+ khi Loadcell chưa kết nối vào hệ thống hoặc ở chế độ không tải - Điện trở cách điện: thông thường đo tại dòng DC 50V Giá trị cách điện giữa lớp 1 3 vỏ kim loại của Loadcell và thiết bị kết nối dòng điện - Phá hủy cơ học: giá trị tải trọng mà Loadcell có thể bị phá vỡ hoặc biến dạng - Giá trị ra: kết quả đo được (đơn vị:... thời tiết khác nhau Các dữ liệu thu được sẽ được gửi đến một hệ thống thu thập và xử lí số liệu sau đó số liệu sẽ được xuất ra qua thiết bị truy xuất như điện thoại, máy tính, LCD Từ đó có sự cảnh báo về độ an toàn của cầu Từ đó tìm ra các biện pháp cần thiết để sửa chữa kịp thời The End 1 6 1 7 ...Đề bài: Em nghiên cứu tìm hiểu, liên hệ thực tế vấn đề hệ thống pha màu sơn tự động từ ba màu về: • • • • • Lựa chọn loại cảm biến? Cấu tạo nguyên lý làm việc... biến hệ thống? Các thông số cảm biến? • Những ứng dụng cảm biến? Trả lời: 1﴿ Lựa chọn loại cảm biến: Để lựa chọn loại cảm biến, ta phân tích phương thức mà hệ thống pha màu sơn tự động từ ba... việc: - Từ ba màu Đỏ( Red), Lục( Green), Lam( Blue) ta tạo màu khác cách tăng hay giảm tỷ lệ pha trộn ba màu theo vòng tròn màu sắc Ví dụ:+ Khi ta trộn ba màu Đỏ:Lục:Lam với tỉ lệ 1:1:0 cho màu vàng;