CHƯƠNG V : SƠ LƯỢC VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU 3 PHA
6.2Các loại cảm biến:
6.2.1 Cảm biến quang
Cảm biến quang được dùng để truyền thơng tin từ tín hiệu ánh sáng nhìn thấy hoặc các tia hồng ngoại, tử ngoại thành tín hiệu điện.
Thành phần cấu tạo quan trọng nhất của cảm biến quang là tế bào quang điện. Cơ sở vật lý của tế bào quang điện là quang dẫn. Đó là kết quả của hiệu ứng quang điện. Hiện tượng giải phóng các hạt mang điện trong vật liệu dưới tác dụng của ánh sáng làm tăng độ dẫn điện của vật liệu, dẫn đến thay đổi điện trở của vật liệu.
Cảm biến quang được cấu tạo gồm hai bộ phận chính đó là bộ phận phát và bộ phận thu.
Bộ phận phát: bao gồm bộ phận phát sóng là diode phát quang, chùm tia này hướng tới bộ phận thu là một transitor quang hoặc photodiode. Ở bộ phận nhận, tia hồng ngoại được xử lý và cho tín hiệu ra sau khi đã khuyếch đại. Tín hiệu này được đưa đến bộ điều khiển. Nếu có vật cản, chùm tia sáng khơng tới được bộ phận thu thì tín hiệu ngõ ra ở mức tích cực.
6.2.2 Cảm biến đo vị trí và dịch chuyển
Việc xác định vị trí dịch chuyển đóng vai trị rất quan trọng trong kỹ thuật. Hiện nay có hai phương pháp cơ bản để xác định vị trí và dịch chuyển.
Trong phương pháp thứ nhất, bộ cảm biến cung cấp tín hiệu là hàm phụ thuộc vào vị trí của một trong các phần tử của cảm biến, đồng thời phần tử này có liên quan đến vật cần xác định dịch chuyển
Trong phương pháp hai, ứng dụng với một dịch chuyển cơ bản, cảm biến phát ra một xung. Việc xác định vị trí và dịch chuyển được tiến hành bằng cách đếm số xung phát ra.
Một số cảm biến khơng địi hỏi liên kết cơ học giữa cảm biến và vật cần đo vị trí hoặc dịch chuyển. Mối liên hệ giữa vật dịch chuyển và cảm biến được thực hiện thơng qua vai trị trung gian của điện trường, từ trường hoặc điện từ trường, ánh sáng.
Hình 6.2: Cảm biến đo sự dịch chuyển của băng tải
6.2.3 Cảm biến đo vận tốc
Trong công nghiệp, phần lớn trường hợp đo vận tốc là đo tốc độ quay của máy. Độ an toàn cũng như chế độ làm việc của máy phụ thuộc rất lớn vào tốc độ quay. Trong trường hợp chuyển động thẳng, việc đo vận tốc dài cũng thường chuyển về đo tốc độ quay. Bởi vậy, các cảm biến đo vận tốc góc đóng vai trò quan trọng trong việc đo vận tốc.
Phương pháp đo vận tốc hay gia tốc có thể thực hiện trực tiếp đại lượng đo thành các tín hiệu điện như suất điện động, dịng điện, điện tích q hoặc các thơng số điện như R, L, C để suy ra các đại lượng cần đo.
Phương pháp có độ chính xác cao là biến đổi các đại lượng đo thành tần số, đo tần số rồi suy ra đại lượng cần đo.
Đo tốc độ bằng phương pháp đếm xung :
- Đo tốc độ phương pháp đếm xung đo tốc độ quay là phương pháp đo được sử dụng nhiều do chúng có những ưu điểm mà các phương pháp khác không đạt được, đó là độ chính xác cao, chống nhiễu tốt, thực hiện dưới dạng số, kết cấu đơn giản và độ tin cậy cao.
- Các cảm biến đo tốc độ quay thường là cảm biến cảm ứng, cảm biến
quang…kết hợp với một đĩa gắn liền trên trục quay. Đĩa dạng tròn và được chia thành nhiều phần bằng nhau, mỗi phần có thể thực hiện dưới dạng lỗ, rãnh hoặc răng.
Tần số của tín hiệu xung được tính theo cơng thức: F = P.N
P: số phần trên đĩa;
N: số vòng quay của đĩa trong 1 giây;
Hình 6.3: Sơ đồ cấu tạo cảm biến cảm ứng đo tốc độ
Hình 6.4 : Cảm biến đo tốc độ
6.2.4 Cảm biến đo khối lượng (Load cell):
Load cell là thiết bị biến sự thay đổi độ lớn của lự tác dụng lên một vật thành sự thay đổi điện áp. Thiết bị ứng dụng tính chất của kim loại là khi chiều dài biến đổi thì trị số của kim loại biến đổi theo.
Hình 6.5: Cảm biến đo khối lượng (Load cell )