Cảm Biến Và Thiết Bị Chấp Hành

Cảm biến và thiết bị chấp hành : là những thiết bị có khả năng cảm nhận những đại lượng điện và không điện , chuyển đổi chúng thành những tín hiệu điện phù hợp với thiết bị thu nhận tín

ChChơơngngI: I: CCảảmmbiếnbiến(Sensor)(Sensor)1. Khái niệm chung2. Một số tiêu chí đánh giá cảm biến3. Nguyên lý làm việc của một số cảm biến 1.Khái niệm chung))LLàànhnhữữngngthiếtthiếtbịbịcócókhkhảảnnăăngngccảảmmnhnhậậnnnhnhữữngngđạđại i llợợngngđđiiệệnnvvààkhkhôôngngđđiiệệnn, , chuychuyểểnnđđổổiichchúúngngtrtrởởththàànhnhnhnhữữngngtíntínhihiệệuuđđiiệệnnphphùùhhợợppvvớớiithiếtthiếtbịbịthuthunhnhậậnntíntínhihiệệuu ))LLàànhnhữữngngthiếtthiếtbịbịkhkhôôngngththểểthiếuthiếutrongtrongccáácchhệệththốốngngttựựđđộộngnghohoáávvààssảảnnxuấtxuấtccôôngngnghinghiệệpp 2.12.1PhPhạạm vi m vi ccảảmmnhnhậậnnhohoặặcckhokhoảảngngccááchchccảảmmnhnhậậnn 2.22.2SaiSaissốố ))SaiSaissốốdo mdo mắắt t trễtrễ))SaiSaissốốvềvềđộđộphphâânngigiảảii))SaiSaissốốdo do tuyếntuyếntínhtínhhohoáá2.Một số tiêu chí đánh giá cảm biến 2.1.Phạm vi cảm nhận))LLààgigiớớiihhạạn n ccảảmmnhnhậậnnccủủaaccảảmmbiếnbiếnđđốốiivvớớiiđạđại i llợợngngvvậậttlýlýccầầnnđđo.o.))Ví Ví dụdụ::))CCảảmmbiếnbiếnnhinhiệệttcócótíntínhihiệệuurarabbằằngngđđiiệệnnttỉỉllệệvvớớiinhinhiệệttđộđộccầầnnđđo. Do o. Do đđóótrongtrongkhokhoảảngnggigiớớiihhạạn n nhinhiệệttđộđộtrtrêênnvvddớớii, , mmốốiiquanquanhhệệnnyyccòònnđđợợcccoicoilltuyếntuyếntínhtính. . VVùùngngtuyếntuyếntínhtínhđđóóđđợợccggọọiillphphạạm vi m vi ccảảmmnhnhậậnn ))ĐĐốốiivvớớiiccảảmmbiếnbiếntitiệệmmccậậnnllkhokhoảảngnggigiớớiihhạạn n trtrêênnvvddớớiimmccảảmmbiếnbiếncócóththểểphpháátthihiệệnnrarađđốốiittợợngng, , llmmchochođđầầuurarachuychuyểểnntíntínhihiệệuummộộttccááchchchchắắc chc chắắnn tUCaoThấpĐặc tính ra của một điện trở nhiệt (RTD)Đối tợngCảm biếnSn: Khoảng cách cảm nhậncủa cảm biến tiệm cận ??SaiSaissốốdo mdo mắắt t trễtrễtíntínhihiệệuu))SSựựkhkhááccbibiệệttllớớnnnhấtnhấtgigiữữaagigiáátrịtrịđđầầuurarađđo o đđợợccvvớớiigigiáátrịtrịđđầầuuraralýlýthuyếtthuyếtkhikhitíntínhihiệệuuđđầầuuvvoottăăngnghohoặặccgigiảảmm 2.2.Sai sốtVMắt trễ của điện trở nhiệt (RTD)Dải nhiệt độ ứng với điện áp V1Dảiđiệnáp ứngvớit1t1 ??SaiSaissốốdo do độđộphphâânngigiảảii))ĐĐộộphphâânngigiảảii: L: Lssựựthaythayđđổổiillớớnnnhấtnhấtccủủaađạđại i llợợngngvvậậttlýlýccầầnnđđo mo mkhkhôôngngggââyyrarassựựthaythayđđổổiivềvềtíntínhihiệệuuđđầầuuraraccủủaaccảảmmbiếnbiến Độ phân giải của điện trở nhiệt(RTD) với đầu ra sốtĐộ phân giải+/- 0.25oC ??SaiSaissốốdo do tuyếntuyếntínhtínhhohoáá))VVớớiimmộộttsensor sensor lílíttởởngngththììtíntínhihiệệuuđđầầuuvvooluluôônnttỉỉllệệtuyếntuyếntínhtínhvvớớiitíntínhihiệệuuđđầầuurara. . NhNhngngtrtrêênnththựựcctếtếđểđểcócótíntínhihiệệuuđđo o tuyếntuyếntínhtính, , ngngờiờitataluluôônnphphảảiitiếntiếnhhnhnhtuyếntuyếntínhtínhhohoáá. . ĐĐiềuiềunnyyssẽẽttạạo o rarasaisaissốốccủủaatíntínhihiệệuupVTuyến tính hoá trong cảm biến áp suấtcaothấpthấpcaodải đođờng cong thực tếđờng cong lí tởngsai số lớn nhất 3.Nguyên lý lm việc của một số cảm biến3.13.1CCááccloloạại i ccảảmmbiếnbiếnđđóngóngccắắt (dt (dạạng ONng ON--OFF).OFF).))CCôôngngttắắc c gigiớớiihhạạn n hhnhnhtrtrììnhnh ))CCảảmmbiếnbiếntitiệệmmccậậnn 3.23.2CCááccccảảmmbiếnbiếnssửửdụngdụngbbộộchuychuyểểnnđđổổii(transducer)(transducer)3.33.3MMộộttssốốccảảmmbiếnbiếnvívítrítrí [...]... khoảng cách giữa các cảm biến đợc xác định thông qua khoảng cách cảm nhận Ví dụ nếu khoảng cách cảm nhận là 6 cm, thì khoảng cách giữa các cảm biến là 15 cm Khoảng cách cảm nhận (cm) 6-30 20-130 40-300 60-600 80-1000 X (cm) > > > > > 15 60 150 250 350 Nhiễu giao nhau giữa các cảm biến Nhiễu xảy ra khi các cảm biến đợc đặt gần nhau, chùm phản xạ của cảm biến này lại tác động đến cảm biến khác Trong trờng... là chế độ làm việc phổ biến của cảm biến siêu âm Khi đối tợng bị phát hiện trong phạm vi cảm nhận thì cảm biến sẽ chuyển trạng thái đầu ra, chế độ này hoạt động nh một cảm biến tiệm cận Phạm vi cảm nhận Phản xạ: Trong chế độ này có dùng thêm một bộ phản xạ đợc đặt trong vùng làm việc Bộ phản xạ đợc điều chỉnh sao cho các sóng âm sau khi đập vào bộ phản xạ sẽ quay trở về cảm biến Khi đối tợng cần phát... cảm biến sử dụng bộ thu phát tín hiệu siêu âm, tần số cao a/ Đặc điểm b/ Các chế độ hoạt động c/ ảnh hởng của môi trờng Đặc điểm Vùng mù: Vùng này tồn tại ngay phía trớc cảm biến, tuỳ theo loại cảm biến mà vùng mù này có khoảng cách chừng 6 - 80 cm Nếu đối tợng đợc đặt trong vùng này sẽ khiến cho trạng thái đầu ra không ổn định Các cảm biến đặt song song: Giả thiết 2 cảm biến có cùng khoảng cách cảm. .. 50km/h, cảm biến không bị ảnh hởng; 50100km/h, cảm biến lm việc không chắc chắn; > 100km/h, cảm biến không lm việc đợc Thời tiết: Ma nhỏ v tuyết nhỏ không ảnh hởng tới hoạt động của cảm biến Tuy nhiên bề mặt của bộ chuyển đổi nên đợc giữ khô ráo Lớp sơng mù: Nói chung l không có ảnh hởng gì tới cảm biến, tuy nhiên không nên để chúng đọng trên bề mặt bộ chuyển đổi Bụi: Môi trờng bụi lm giảm phạm vi cảm. .. nên để chúng đọng trên bề mặt bộ chuyển đổi Bụi: Môi trờng bụi lm giảm phạm vi cảm nhận của cảm biến xuống 25-33% Tiệm cận quang học (Photoelectric proximity) L loại cảm biến sử dụng chùm tia sáng đợc điều biến Cấu tạo cảm biến gồm một thiết bị phát v một thiết bị thu Đặc điểm: 1/ 2/ 3/ Chùm tia sáng đợc điều biến Hệ số khuếch đại ánh sáng Kí hiệu Công nghệ tiệm cận quang học 1/ 2/ 3/ Xuyên suốt Xuyến... độ cao gây ảnh hởng tới chế độ lm việc của cảm biến, thông thờng đối với cảm biến siêu âm đều có bù nhiệt độ áp suất: Khi áp suất thay đổi 5% so với áp suất mặt nớc biển, thì tốc độ âm thay đổi khoảng 0,6% Khi cảm biến đặt cao hơn mực nớc biển 3 km thì tốc độ âm giảm 3,6% Cần điều chỉnh khoảng cách cảm biến cho hợp lí Chân không: Trong môi trờng ny thì cảm biến không hoạt động đợc Độ ẩm: Khi độ ẩm tăng... biến khác Trong trờng hợp này khoảng cách X cần đợc xác định thông qua thử nghiệm Khoảng cách tối thiểu cho hai cảm biến đặt đối nhau Giả thiết 2 cảm biến có cùng khoảng cách cảm nhận đợc đặt đối diện nhau Khoảng cách X đợc xác định sao cho 2 cảm biến không gây nhiễu cho nhau Khoảng cách cảm nhận (cm) 6-30 20-130 40-300 60-600 80-1000 X (cm) > > > > > 120 400 1200 2500 4000 Góc nghiêng: Góc nghiêng... PNP (sourcing) v NPN (sinking) Tất cả cảm biến điện dung của siemens đều có bảo vệ (shielded) Bề mặt sensor Đối tợng Nhận xét: Khoảng cách cảm nhận từ 5 - 20 (mm) Có khả năng phát hiện mức chất lỏng xuyên qua thùng trong suốt (Chất lỏng phải có hằng số điện môi cao hơn vỏ thùng) Môi trờng lm việc phải khô, bởi vì khi có chất lỏng trên bề mặt của cảm biến, cảm biến có thể tác động nhầm Hằng số điện... nghiêng quá lớn sóng phản xạ có thể không đến đợc cảm biến Đối với chất lỏng v vật liệu dới dạng hạt: Đối với chất lỏng (ví dụ nớc) giới hạn góc nghiêng ở 3o Đối với vật liệu dới dạng hạt thì góc nghiêng có thể lớn tới 45o Loại bỏ đối tợng nhiễu: Một đối tợng nhiễu bất kì có thể nằm trong phạm vi cảm nhận của cảm biến Điều này sẽ gây ra tác động nhầm của cảm biến Để loại bỏ đối tợng nhiễu ngời ta dùng... trí tiếp điểm Trục động Tiếp điểm tĩnh Tiếp điểm động (SPDT) Lò xo phản hồi (DPDT) Cảm biến tiệm cận Tiệm cận điện cảm (Inductive proximity) Tiệm cận điện dung (Capacitive proximity) Tiệm cận siêu âm (Ultrasonic proximity) Tiệm cận quang học (Photoelectric proximity) Tiệm cận điện cảm (Inductive proximity) L loại cảm biến sử dụng trờng điện-từ để phát hiện đối tợng bằng kim loại Điện áp lm việc DC, . chuychuyểểnnđđổổiichchúúngngtrtrởởththàànhnhnhnhữữngngtíntínhihiệệuuđđiiệệnnphphùùhhợợppvvớớiithiếtthiếtbịbịthuthunhnhậậnntíntínhihiệệuu..))LLàànhnhữữngngthiếtthiếtbịbịkhkhôôngngththểểthiếuthiếutrongtrongccáácchhệệththốốngngttựựđđộộngnghohoáávvààssảảnnxuấtxuấtccôôngngnghinghiệệpp.. 2.12.1PhPhạạm. ChChơơngngI: I: CCảảmmbiếnbiến(Sensor)(Sensor)1. Khái niệm chung2. Một số tiêu chí đánh giá cảm biến3 . Nguyên lý làm việc của một số cảm biến 1.Khái niệm chung))LLàànhnhữữngngthiếtthiếtbịbịcócókhkhảảnnăăngngccảảmmnhnhậậnnnhnhữữngngđạđại