MỤC LỤC
) Tiệm cận điện cảm phụ thuộc vμo một số yếu tố sau của đối t−ợng:. & Hình dáng đối t−ợng. & Vật liệu của đối t−ợng. ) Tiệm cận điện dung (Capacitive proximity).
) Tiệm cận điện cảm phụ thuộc vμo một số yếu tố sau của đối t−ợng:. & Hình dáng đối t−ợng. & Vật liệu của đối t−ợng. ) Tiệm cận điện dung (Capacitive proximity). &Lμloại cảm biến sử dụng trường tĩnh điện để phát hiện. đối t−ợng bằng kim loại vμphi kim loại. &Điện áp lμm việc DC, AC hoặc AC/DC. ) Nguyên lí hoạt động:. )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 tr−ờng lμm việc phải khô, bởi vì khi có chất lỏng trên bề mặt của cảm biến, cảm biến có thể tác động nhÇm. Hằng số điện môi của một số vật liệu. ) Tiệm cận siêu âm (Ultrasonic proximity). &Lμloại cảm biến sử dụng bộ thu phát tín hiệu siêu âm, tÇn sè cao.
& Giả thiết 2 cảm biến có cùng khoảng cách cảm nhận đ−ợc đặt song song với nhau. & Ví dụ nếu khoảng cách cảm nhận là 6 cm, thì khoảng cách giữa các cảm biến là 15 cm. & Nhiễu xảy ra khi các cảm biến đ−ợc đặt gần nhau, chùm phản xạ của cảm biến này lại tác động đến cảm biến khác.
& Góc nghiêng giữa đối tượng với phương truyền sóng phải được cân nhắc khi lắp đặt.
&Công nghệ nμy sử dụng phần phát vμphần thu riêng biệt, hai phần nμy đ−ợc bố trí sao cho phần thu có thể nhận đ−ợc tối đa chùm xung ánh sáng từ phần phát. Chùm sáng phát ra đập vào đối tượng và bị khuếch tán dưới các góc khác nhau, nếu phần thu nhận đ−ợc đủ ánh sáng thì đầu ra cảm biến thay. Chuyển đổi lưu lượng (cảm biến lưu lượng). ? Các phương pháp chuyển đổi. )Kĩ thuật mạch cầu cân bằng. )Kĩ thuật LVDT (Linear Variable Differential Transformer). ) Kĩ thuật mạch cầu cân bằng. )Mạch cầu dùng các phần tử điện trở, tuỳ theo cách cấu hình cho cầu cân bằng mμta có hai kiểu đo theo dòng hoặc theo áp. )ởđiều kiện bình th−ờng (cầu cân bằng) thì điện áp Uoutput= 0, hoặc không có dòng điện qua cầu (Icầu= 0). )Cầu điện áp:Lμmạch cầu có điện áp Uoutputtỉ lệ với sự thay đổi trở kháng trong mạch cầu. Trên hình bên thì. D lμthiết bị thu thập RDlμnội trở của nó. Với cầu này thì. trị số RDphải rất lớn. Ví dụ nh−trở kháng đầu vào của module PLC. XÐt vÝ dô hình bên, khi R4 thay đổi làm cầu mất cân bằng. Tỉ lệ của trở kháng trong mạch nh−. )Cầu dòng điện:Nhằm tạo ra sự thay đổi về dòng. Thiết bị thu thập D có nội trở rất thấp. Ví dụ nh−những module PLC khuếch đại dòng có trở kháng vμo thấp. Ph−ơng trình dòng ID. Trong đó:R4Blà trở kháng của R4khi cầu cân bằng. ΔR4: Độ chênh trở kháng giữa giá trị R4Bvà giá trị thực của trở kháng tại thời điểm đang xét. R : Trở kháng đầu vào của module thu thập. ) Kĩ thuật LVDT (Linear Variable Differential Transformer).
LVDT lμmột cơ cấu cơ - điện tạo ra điện áp tỉ lệ với vị trí của lõi biến áp (BA) trong lòng cuộn dây. Vỏ thép không gỉ Vμnh chèng nhiÔu. điện-từ vμtĩnh điện Cuén d©y. Líp epoxy Lâi. Hỗn hợp chống ẩm, ổn định nhiệt. ) Nguyên lý lμm việc: Điện áp AC đ−a vào cuộn sơ?. Chuyển đổi nhiệt độ (Cảm biến nhiệt). )Cảm biến nhiệt dùng để đo vμgiám sát sự thay đổi nhiệt. Trên thực tế có hai loại chuyển đổi sau:. Đo sự thay đổi điện trở nội. Đo sự chênh lệch điện áp. )Đầu ra của cảm biến nhiệt có thể d−ới dạng tín hiệu dòng hoặc áp tỉ lệ với nhiệt độ cần đo. )Kiểu 1 th−ờng lμRTD hoặc Thermistor )kiểu 2 th−ờng lμcặp nhiệt ngẫu (can nhiệt). RTD (Resistance Temperature Detector) (Nhiệt điện trở kim loại). )RTD đ−ợc chế tạo từ các dây dẫn nhậy cảm với nhiệt độ (phần tử điện trở), vật liệu phổ biến nhất lμplatium, nickel, đồng, nickel-sắt. Chúng đ−ợc đặt trong ống bảo vệ. Đối với RTD thì trở kháng tăng tuyến tính với nhiệt độ cần đo, do vậy RTD có hệ số nhiệt d−ơng. )Để đo nhiệt độ, RTD đ−ợc mắc theo kĩ thuật cầu điện trở. Cách mắc g©y sai sè. Cách mắc bù sai sè. )Đối với module RTD của PLC, thì đã có mạch bù sai số, do vậy ta có thể mắc trực tiếp RTD vμo module. )Trong tr−ờng hợp dùng module t−ơng tự, thì ta cần thiết kế thêm cầu cân bằng, kết hợp với khuếch đại tín hiệu. ) Thermistor (Nhiệt điện trở bán dẫn). )Thermistor đ−ợc lμm từ các vật liệu bán dẫn, sự thay. )Từ đường đặc tính trên, thì thermistor cho ta độ phân giải cao hơn so với RTD. Rất thích hợp với những ứng dụng có dải nhiệt độ hẹp. So sánh 2 loại trên:. Tuyến tính trong dải nhiệt độ rộng. Đo đ−ợc nhiệt độ cao, dải đo lớn ổn định tốt hơn ở nhiệt độ cao. §é nhËy kÐm Giá thμnh cao. Bị ảnh hưởng do rung động, do điện trở tiếp xúc. )Thermistor: −u điểm:. Đáp ứng nhanh. Đo đ−ợc nhiệt độ ở dải đo hẹp với độ chính xác cao Không bị ảnh h−ởng của điện trở dây nối. Có khả năng chống rung Giá thμnh thấp. )Khả năng tuyến tính thấp ở dải đo lớn )Phạm vi đo nhiệt độ hẹp. ) Cặp nhiệt ngẫu (can nhiệt). )Đ−ợc cấu tạo từ một cặp kim loại, lμm từ vật liệu khác nhau. 2 đầu nối với nhau vμđặt ở 2 vùng nhiệt độ, sự chênh lệch nhiệt độ tạo ra sức điện động trên 2 đầu cặp nhiệt ngẫu. Nóng Đến PLC. )Nhiệt độ mẫu chuẩn (lạnh) lμ0oC, do vậy trong. datasheet của cặp nhiệt ngẫu, điện áp đầu ra dựa trên nhiệt độ mẫu 0oC. )Tuy nhiên trong công nghiệp việc tạo ra 0oC lμrất bất tiện, cho nên cần phải tiến hμnh bù nhiệt độ mẫu.
) Kiểu chuyển đổi nμy có hai hình thức lμ Dán. )Dùng ống Bourdon. )Lμkiểu chuyển đổi cơ khí (dùng kĩ thuật LVDT) biến áp lực thμnh dịch chuyển theo vị trí. Vị trí dịch chuyển tỉ lệ với áp lực đặt vμo. Tín hiệu vμo Tín hiệu ra èng Bourdon. ống áp lực. )Dùng Load Cell. )Lμcảm biến đo trọng l−ợng vμlực dựa trên nguyên lý chuyển đổi đo sức căng kiểu dán. Chuyển đổi lưu lượng (Cảm biến lưu lượng). )Cảm biến lưu lượng dùng để đo lưu lượng của một vật liệu bất kì, d−ới dạng rắn, lỏng, khí. ) Đo lưu lượng rắn. )Ví dụ: Bμi toán cần giữ ổn định lưu lượng của vật liệu trên băng tải?. Load Cell Tốc độ (v). ) Đo lưu lượng lỏng. Độ chênh áp suất Chuyển động của chất lỏng. )Đo yếu tố thứ nhất ng−ời ta có thể dùng ống Venturi hoặc tấm orifice. )Đo yếu tố thứ hai người ta dùng đồng hồ đo lưu lượng dùng turbine.
Chuyển đổi vị trí (Cảm biến vị trí). ) Cảm biến vị trí dùng bộ phân áp (potentiometer): Sử dụng một bộ phân áp, tuỳ vào điện áp đầu ra mà cho ta vị trí của đối t−ợng cần phát hiện. Điện trở Nguồn DC. Đầu tr−ợt Nguồn DC. ) Cảm biến vị trí dùng kĩ thuật LVDT: Sử dụng một biến áp LVDT, tuỳ vào vị trí dịch chuyển của đối t−ợng mà cho ta điện áp t−ơng ứng ở đầu ra của biếp áp. ) Cảm biến vị trí dùng encoder quang: Là loại cảm biến chuyển dấu hiệu vị trí theo góc, theo đ−ờng thẳng thành tín hiệu nhị phân t−ơng đ−ơng. Đối với loại cảm biến này th−ờng đ−ợc chia ra làm hai loại:. Mã hoá liên tục Mã hoá tuyệt đối. )Đĩa mã hoá cho encoder trên có thể xác định hướng quay của đĩa nhờ vào sự lệch pha 900của hai chuỗi xung do hai cảm biến A và B tạo ra. Mã hoá tuyệt đối: Bao gồm một đĩa quay làm từ vật liệu trong suốt. Trên đĩa đ−ợc chia thành các vùng có góc bằng nhau, số l−ợng tuỳ thuộc vào độ phân giải và số l−ợng các vòng cung đồng tâm. Một vòng cung sẽ trong suốt trong một số vùng, các vùng còn lại sẽ bị che khuÊt. Đĩa mã hoá 8 vòng cung. Mỗi vòng cung có một cảm biến quang. Tuỳ vào từng thời. điểm mà ta sẽ có một chuỗi các bít t−ơng ứng với vị trí hiện tại của. )Nh−vậy các chuỗi bít phải đ−ợc mã theo chu kì một vòng tròn, ở 2 vùng liền kề chỉ đ−ợc khác nhau 1 bít. )Độ phân giải bị giới hạn bởi số l−ợng vòng cung trên đĩa.