0
Tải bản đầy đủ (.pdf) (142 trang)

Bộ phận đo sự chênh lệch áp suất. Mạch ứng dụng THẢO LUẬN NHÓM

Một phần của tài liệu GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT CẢM BIẾN BÙI CHÍNH MINH (CHỦ BIÊN) (Trang 103 -131 )

Q – L u lư ượng (m3)C – H  s  gi i phóngệ ố ả

A: M t đ  di n tíchậ ộ ệ

d: M t đ  tr ng lậ ộ ọ ượng c a ch t l ngủ ấ ỏ

P1, P2 là sai l ch áp su t trong  ngệ ấ ố

g: Gia t c r i t  doố ơ ự

Áp su t Pấ 1 < P2

Hình 3.6:  C mả  bi n l u lế ư ượng ki u  ng Venturiể ố

M t c m bi n l u lộ ả ế ư ượng d a vào áp su t khác s  d ng  ng Venture đ  t oự ấ ử ụ ố ể ạ   ra áp su t sai l ch đấ ệ ược minh h a trong hình 3.6.  ng Venture là b  h n chọ Ố ộ ạ ế  t  t  trong đừ ừ ường  ng, nó làm tăng t c đ  ch t l ng trong vùng b  h n ch .ố ố ộ ấ ỏ ị ạ ế   Vùng này có t c đ  cao h n và áp su t nh  h n. L u lố ộ ơ ấ ỏ ơ ư ượng t  l  v i s  saiỉ ệ ớ ự   l ch áp su t gi a Pệ ấ ữ 2 và P1. C m bi n l u lả ế ư ượng  ng Venture có khuynh hố ướng  gi  dòng ch y êm h n nh ng c m đĩa màng và  ng Venture đ u gây ra gi mữ ả ơ ư ả ố ề ả   áp su t trong  ng.ấ ố

Hình 3.7:   ngỨ  d ng c m bi n Venture th c tụ ả ế ự ế

Ngoài ra, c m bi n l u lả ế ư ượng d a vào áp su t còn s  d ng c m bi n ki uự ấ ử ụ ả ế ể   Pitot.  ng Pitot là m t  ng h  nh  mà nó đ a vào trong dòng ch y (hình 3.7).Ố ộ ố ở ỏ ư ả   Đ u đo th c t  g m 2  ng: m t  ng cho dòng ch y và đ a ra áp su t đ ngầ ự ế ồ ố ộ ố ả ư ấ ộ   (thường g i là đ u t c) và m t đ u m  vuông góc v i dòng ch y và đ a ra ápọ ầ ố ộ ầ ở ớ ả ư   su t tĩnh. Áp su t đ ng luôn l n h n áp su t tĩnh, s  sai l ch gi a hai áp su tấ ấ ộ ớ ơ ấ ự ệ ữ ấ   t  l  v i t c đ  và đó chính là l u lỷ ệ ớ ố ộ ư ượng.  ng Pitot thỐ ường được dùng cho bộ  ch  th  áp su t máy bay và tàu h a.ỉ ị ấ ỏ

Hình 3.8:  C mả  bi n l u lế ư ượng ki u  ng Pitotể ố 2.3. B  ph n đo s  chênh l ch áp su t.

Lo iạ 2 đ ng h  đoồ ồ Lo i m t đ ng h  đo ộ ồ Hình 3.9:  Đ ngồ  h  đo chênh ápồ

Đ ng h  đo chênh áp su t gi a hai phía c a đồ ồ ấ ữ ủ ường  ng ho c thi t b  c mố ặ ế ị ả   bi n áp su t chênh l ch. Đ ng h  áp su t đế ấ ệ ồ ồ ấ ược đ t phía trặ ước vùng gi i h nớ ạ   và cái còn l i đ t    n i dòng ch y h p nh t và có v n t c cao nh t. V n t cạ ặ ở ơ ả ẹ ấ ậ ố ấ ậ ố   dòng ch y đi qua vùng gi i h n có th  đả ớ ạ ể ược tính toán t  vi c đo chênh l chừ ệ ệ   n u đ c tính v t ch t ch y qua  ng là bi t trế ặ ậ ấ ả ố ế ước. Khi dòng ch t l ng tăng g pấ ỏ ấ   đôi thì đ  chênh l ch áp su t tăng 4 l n (quan h  áp su t l u lộ ệ ấ ầ ệ ấ ư ượng là m t hàmộ   căn b c 2).ậ

2.4 M ch  ng d ng

Trong công nghi p, c m bi n áp su t dùng đ  đo áp l c c a d u, lò nhi t,ệ ả ế ấ ể ự ủ ầ ệ   áp su t nấ ước, n i h i, đo l u lồ ơ ư ượng dòng ch y trong  ng d n...ả ố ẫ

B. TH O LU N NHÓM 

­  ng d ng c m bi n áp su t trong th c tỨ ụ ả ế ấ ự ế

­ Các m ch đi u khi n  ng d ng c m bi n áp su t trong công nghi p.ạ ề ể ứ ụ ả ế ấ ệ C. TH C HÀNH

I. T  ch c th c hi n: 

Chia l p thành 6 nhóm, 3 sinh viên/nhóm.ớ II. L p b ng v t t  thi t b . ậ ư ế ị

B ng 3.1: ả B ngả  v t t  thi t bậ ư ế ị

TT Thi t b  ­ V t t  ­ ế ị ậ ư D ng cụ ụ Thông s  k  thu tố ỹ ậ S  lố ượng 1 Máy hi n sóngệ 20MHz, hai tia 1máy/3nhóm 2 Đ ng h  v n năngồ ồ ạ V­A­OM 1chi c/ nhómế 3 M  hàn đi nỏ ệ xung 1 chi c/nhómế

4 Các b  ngu n đi nộ ồ ệ AC,DC ; 0÷ 20v 1 b /2 nhóm 5 Các   lo i   c m   bi n   áp   su t,ạ ả ế ấ   l u lư ượng 1 b /nhóm 6 B  linh ki n c  b nộ ệ ơ ả R, C, IC….., t iả 1b /nhómộ 7 B ng l p ráp m ch ả ắ ạ  200x400, m ch inạ 1 b ng/nhómả III. Quy trình th c hi n.

Chu n b  và ki m tra các thi t b , v t t .ẩ ị ể ế ị ậ ư  Th c hành c m bi n áp su t, l p m ch theoự ả ế ấ ắ ạ   s  đ  (m ch l c và m ch đi u khi n), n i t i. ơ ồ ạ ự ạ ề ể ố ả

T o các tín hi u vào cho c m bi n, quan sátạ ệ ả ế   hi n th  giá tr  trên LED 7 thanh.ể ị ị

3.1 Đ c tính k  thu t c a thi t b ậ ủ ế ị

­ Vùng áp su t đ nh m c: 0 – 100.0kPaấ ị ứ

­ Vùng   áp   su t   cài   đ t   và   hi n   th :   ­5   –ấ ặ ể ị   100.0kPa

­ Vùng áp su t Max: g p 2 l n áp su t đ nhấ ấ ầ ấ ị   m cứ

­ Đi n áp ngu n c p: 12­ 24VDCệ ồ ấ

­

Tín hi u ra ệ đi u khi n: NPNề ể

­

Tín hi uệ  analog: 1 – 5VDC ±2%FS ­ Phương pháp hi n th  LED 7 thanhể ị

­

Đ n v  áp su t: kPa, kgf/cmơ ị ấ 2, bar, psi 3.2 Mô hình thi t bế ị

Ki u mô ph ng: áp su t khí thay đ i theo th  tíchể ỏ ấ ổ ể

Ngu n c pồ ấ S  đ  đ u n i dâyơ ồ ấ ố Hình 3.10:  Module c p ngu n và s  đ  đ u n iấ ồ ơ ồ ấ ố

3.3  Phương pháp th c hànhv  c m bi n áp su t v i module ề ả ế ấ ớ

C p ngu n 1 chi u 12 – 24VDC thông qua h p k t n i c m bi n.ấ ồ ề ộ ế ố ả ế

Trong b  c m bi n áp su t, xilanh độ ả ế ấ ược n i v i đ ng h  đo c a c m bi n,ố ớ ồ ồ ủ ả ế   có 4 v t v i 4 m c t o áp su t khác nhau. ậ ớ ứ ạ ấ

Đ u tiên m  van cho không khí đi vào xilanh, sau đó đóng van và cho l nầ ở ầ   lượt các v t t o áp su t lên. Khi có v t tác d ng lên xilanh, xilanh s  b  nénậ ạ ấ ậ ụ ẽ ị   Hình 3.1:  Module  th cự   hành đo áp su tấ

xu ng, t o ra áp l c trong  ng, c m bi n nh n bi t và đ a ra tín hi u trên bố ạ ự ố ả ế ậ ế ư ệ ộ  hi n th .ể ị

C m bi n sau khi đo đả ế ược áp su t s  đ a tr ng thái ra hai đ u ra đi uấ ẽ ư ạ ầ ề   khi n, tr ng thái c a hai đ u ra này ph  thu c vào ch  đ  cài đ t c a c mể ạ ủ ầ ụ ộ ế ộ ặ ủ ả   bi n.ế

Ngoài ra c m bi n còn có m t chân tín hi u analog có kho ng tín hi u 1 –ả ế ộ ệ ả ệ   5V  ng v i d i áp su t đo đứ ớ ả ấ ược.

Các bước cài đ t tín hi u cho c m bi nặ ệ ả ế

Hình 3.11:  Cài đ t tín hi uặ ệ

+ Các đ n v  có th  cài đ t hi n th  cho c m bi nơ ị ể ặ ể ị ả ế

Hình 3.12:  Cài đ t đ n vặ ơ ị

+ Các ch  đ  cài đ t cho đ ng hế ộ ặ ồ ồ

 Ch  đ  1 (F1) đ  trế ộ ộ ễ

Hình 3.14:  Ch  đ  trế ộ ễ

 Ch  đ  2 (F2) cài đ t đ  nh y t  đ ngế ộ ặ ộ ạ ự ộ

Hình 3.15:  Ch  đ  nh y t  đ ngế ộ ả ự ộ

 Ch  đ  hai 

ế ộ tín hi u raệ  đ c l p (F3, F4, F5)ộ ậ

Hình 3.16:  Ch  đ  tín hi u ra đ c l pế ộ ệ ộ ậ

 Ch  đ  c a s  (F6)ế ộ ử ổ

Hình 3.17:  Ch  đ  c a sế ộ ử ổ

+ Cài đ t th i gian đáp  ng, đây là kho ng th i gian đáp  ng khi giá tr  ápặ ờ ứ ả ờ ứ ị   su t n m đ t đ n các ngấ ằ ạ ế ưỡng tác đ ng c a c m bi n.ộ ủ ả ế

+

Cài đ t áp su t  ng v i ặ ấ ứ ớ tín hi u raệ  1V

 Giá tr  áp su t đị ấ ược cài đ t t i đây s  tr  v  giá tr  đi n áp là 1VDCặ ạ ẽ ả ề ị ệ   thông qua tín hi u ra Analogệ

+ Cài đ t áp su t  ng v i tín hi u ra 5Vặ ấ ứ ớ ệ

 Giá tr  áp su t đ

ị ấ ược cài đ t t i đây s  tr  v  giá tr  đi n áp là 5VDCặ ạ ẽ ả ề ị ệ   thông qua tín hi u raệ  Analog

+ Cài đ t khoá phím đi u khi n, ch c năng này cho phép ngặ ề ể ứ ười cài đ tặ   khoá các phím đi u khi n c a c m bi n khi c m bi n ho t đ ng.ề ể ủ ả ế ả ế ạ ộ

M c tiêu N i dung Đi m chu n Ki n ế th c ­ N m v ng nguyên lý làm vi c c a cácắ ữ ệ ủ   c m bi nả ế 1 K  năng Th c hành l p đ t đúng theo quy trình vàự ắ ặ   v n hành đậ ược. 5   Đo và ghi l i các giá tr  dòng, áp, d ngạ ị ạ   xung. 2

Thái đ hi n t t v  sinh công nghi p.ệ ố ệNghiêm túc trong quá trình làm vi c, th c   2 Hoàn thi n báo cáo th c hànhệ ự

3. Phương pháp đo l u lư ượng b ng t n s  dòng xoáy

       

A. LÝ THUY T

3.1 Nguyên tc hot đng

Phương pháp đo l u lư ượng t n s  dòng xoáy d a trên  hi u  ng phát sinhầ ố ự ệ ứ   dòng xoáy khi m t v t c n n m trong l u ch t. Các dòng xoáy xu t hi n tu nộ ậ ả ằ ư ấ ấ ệ ầ   t  và b  dòng cháy cu n trôi. ự ị ố

Nguyên nhân c a hi n tủ ệ ượng này là do s  t  sinh ra và bi n m t c a cácự ự ế ấ ủ   dòng xoáy bên c nh v t c n, dòng xoáy hình thành phía sau v t c n khi m tạ ậ ả ậ ả ộ   v t đậ ược đ t trong m t dòng ch y, phía sau đó hình thành dòng ch y khôngặ ộ ả ả   liên t c.ụ

C m bi n đ  xoáy s  d ng m t đ c tính khác c a ch t l ng đ  xác đ nhả ế ộ ử ụ ộ ặ ủ ấ ỏ ể ị   l u lư ượng. Khi m t dòng ch t l ng ch y nhanh tác đ ng vào m t d c đ ngộ ấ ỏ ả ộ ộ ố ứ   đ t vuông góc v i dòng ch y s  t o ra vùng xoáy. T c đ  t o xoáy trong dòngặ ớ ả ẽ ạ ố ộ ạ   ch t l ng tăng lên khi l u lấ ỏ ư ượng tăng. Các c m bi n l u lả ế ư ượng ki u xoáy nàyể   đượ ạc t o ra đ  ho t đ ng v i ch t l ng, khí ho c h i. ể ạ ộ ớ ấ ỏ ặ ơ

T n s  bi n m t c a dòng xoáy (ho c t n t n s  xu t hi n) là m t hi uầ ố ế ấ ủ ặ ầ ầ ố ấ ệ ộ ệ   ng dùng đ  đo l u l ng b ng th  tích) ứ ể ư ượ ằ ể H ng s  ằ ốStrouhal S:  fb S v =       (3.6) Trong đó:  b – đường kính v t c nậ ả f – t n s  dòng xoáyầ ố v – v n t c dòng xoáyậ ố

V i đi u ki n S không ph  thu c tr  s  Reynold:ớ ề ệ ụ ộ ị ố 1 . . v Q b A f S =       (3.7)

A – di n tích m t c t ngang c a dòng ch yệ ặ ắ ủ ả

C m bi u l u lả ế ư ượng dòng xoáy thường g m 3 ph n:ồ ầ

­ Thân gián đo n dòng ch y – có ch c năng t o ra các ki u xoáy đ nhạ ả ứ ạ ể ị   trước tùy thu c vào hình dáng thân.ộ

­ M t c m bi n b  làm rung b i dòng xoáy, chuy n đ i s  rung đ ng nàyộ ả ế ị ở ể ổ ự ộ   thành các xung đi n.ệ

­ M t b  chuy n đ i và truy n tín hi u đ n (transmitter) – có ch c năngộ ộ ể ổ ề ệ ơ ứ   g i tín hi u đã đử ệ ược hi u chu n đ n các thành ph n khác c a vòng đi uệ ẩ ế ầ ủ ề   khi n. M t ki u dòng ch y tiêu bi u trong để ộ ể ả ể ường  ng ch a các ph n t  c mố ứ ầ ử ả   bi n đ  xoáy.ế ộ

Đ  hình thành m t con để ộ ường dòng xoáy có tính xác đ nh và l p l i  th tị ặ ạ ậ   t t, v t c n có ố ậ ả hình dáng ph i đả ược c u t o sao cho trong m t kho ng tr  sấ ạ ộ ả ị ố  Reynold khá r ng mà tr  s  Strounhal v n là m t h ng s .ộ ị ố ẫ ộ ằ ố

Hình 3.18:  Nguyên lý ho t đ ngạ ộ

Hình 3.19:  Hình dáng v t c nậ ả

M i liên h  gi a tr  s  Reynold và Strounhal v i hai v t c n khác nhau.ố ệ ữ ị ố ớ ậ ả   Đ i v i v t c n có hình d ng lăng kính thì tr  s  ố ớ ậ ả ạ ị ố S khá  n đ nh trong su t m tổ ị ố ộ   d i tr  s  ả ị ốRe khá r ngộ

Hình 3.20:  Tr  s  Strounhal là hàm c a tr  s  Reynoldị ố ủ ị ố

3.2 Mt s ng dng ca cm biến đo lưu lượng vi nguyên tc tn s  dòng xoáy.

M t c t ngangặ ắ Hình dáng th c tự ế Hình 3.22:  M t c t c m bi n ki u Vontexặ ắ ả ế ể

4. C m bi n đo tr ng l ế ượng  (Load cell)        4.1 Nguyên lý, c u t o và phân lo i c m bi n đo tr ng lấ ạ ạ ả ế ượng

4.1.1 Nguyên lý

C m bi n tr ng lả ế ọ ượng dùng đ  đo l c c  khí, các l c l n ho c nh  (cácể ự ơ ự ớ ặ ỏ   v t có tr ng lậ ọ ượng l n ho c áp l c tác đ ng l n/ nh . Trong h u h t cácớ ặ ự ộ ớ ỏ ầ ế   trường h p, chúng b  bi n d ng do tác đ ng l c gây nên, bi n d ng này dùngợ ị ế ạ ộ ự ế ạ   c m bi n đ  đo ch  không đo tr c ti p l c tác đ ng. Đ  bi n d ng quá nh ,ả ế ể ứ ự ế ự ộ ộ ế ạ ỏ   khi toàn b  s  căng ho c s  nén độ ự ặ ự ược đo, l c do nó gây ra bi n d ng có thự ế ạ ể  được xác đ nh các thông s  c  khí c a h . T  s  gi a l c và đ  bi n d ng làị ố ơ ủ ệ ỷ ố ữ ự ộ ế ạ   m t h ng s  cho m i m t lo i v t li u độ ằ ố ỗ ộ ạ ậ ệ ược đ nh nghĩa b i đ nh lu t Hooke:ị ở ị ậ

F = K.X (3.8) K – H ng s  đ  c ng c a v t li uằ ố ộ ứ ủ ậ ệ F – L c tác d ngự ụ X – Đ  dãn ho c nén do l c tác d ngộ ặ ự ụ Hình 3.23:  C m bi n tr ng lả ế ọ ượng a. Khi ch a có t iư ả

b. Khi có t iả

Hình 3.24:  S  đ  minh h a ví d  nguyên lý  làm vi c c a c m bi n tr ng lơ ồ ọ ụ ệ ủ ả ế ọ ượng.

Hình 3.25:  Sơ đ  nguyên lý c a c u đo Wheatstoneồ ủ ầ 4.1.2  Phân lo iạ

C m bi n d ng dây dán ế

C m bi n bi n d ng dây dán có th  đả ế ế ạ ể ược s  d ng đ  đo l c trong d iử ụ ể ự ả   r ng t  101b đ n nhi u t n. Nó bao g m 1 dây nh  (0.001 inch) b  trí theoộ ừ ế ề ấ ồ ỏ ố   hình zích z c m t vài l n và đắ ộ ầ ược ép trong gi y m ng b o v  (hình 3.27). ấ ỏ ả ệ

Phân b  dây đoố M ch c u đ  đoạ ầ ể Hình 3.26:  C u t o c m bi n l cấ ạ ả ế ự

Ngày nay có nhi u lo i m i dùng m ch in đ  t o ra d ng dây. Toàn bề ạ ớ ạ ể ạ ạ ộ  c m bi n bi n d ng đả ế ế ạ ược dán ch c ch n lên c u trúc đ i tắ ắ ấ ố ượng và s  phátẽ   hi n ra b t k  s  bi n d ng nào đ t lên nó. C m bi n đệ ấ ỳ ự ế ạ ặ ả ế ược đ t sao cho cácặ   dây n m cùng chi u v i bi n d ng mu n đo.ằ ề ớ ế ạ ố

Nguyên lý ho t đ ng: N u đ i tạ ộ ế ố ượng căng ra, c m bi n b  kéo ra và làmả ế ị   dài dây ra, dây không nh ng dài ra m t chút mà còn ng n đi. C  hai tác đ ngữ ộ ắ ả ộ   khi n cho t ng tr  c a dây tăng do đó ta có th  tính đế ổ ở ủ ể ược đ  dài c a c m bi nộ ủ ả ế  

(3.9)  Trong đó:

R – Đi n tr  dây d n (  200C)ệ ở ẫ ở

ρ – Đi n tr  su t (h ng s  ph  thu c vào v t li u)ệ ở ấ ằ ố ụ ộ ậ ệ

l – Chi u dài c a dây d n.ề ủ ẫ

A – Thi t di n ngang c a dâyế ệ ủ

Thay đ i đi n tr  trong c m bi n l c nh  (≤ 1 ) do đó thổ ệ ở ả ế ự ỏ Ω ường dùng  m ch c u đ  đo. S  thay đ i nh  đi n tr  có th  gây ra m t s  thay đ i tạ ầ ể ự ổ ỏ ệ ở ể ộ ự ổ ương  đ i l n v  t  l  đi n áp đ t lên c u. C u ban đ u cân b ng Vố ớ ề ỷ ệ ệ ặ ầ ầ ầ ằ 1 = V2, sau khi  đi n c m bi n l c thay đ i làm thay đ i đi n áp (Vệ ả ế ự ổ ổ ệ 1 – V2).   

C m bi n đo và c m bi n l c bùả ế ả ế ự   được đ t g n v i nhau đ  lo i trặ ầ ớ ể ạ ừ 

nh h ng c a nhi t đ

ả ưở ủ ệ ộ

C m bi n tr ng lả ế ọ ượng v i c mớ ả   bi n l c và c u đoế ự ầ

Hình 3.27:  C u hình c a c m bi n l c d ng bùấ ủ ả ế ự ạ

C m bi n l c bù bao g m c m bi n l c bù và c m bi n đo đả ế ự ồ ả ế ự ả ế ược đ t g nặ ầ   v i nhau sao cho nó nh n đớ ậ ược cùng nhi t đ  nh ng có hệ ộ ư ướng vuông góc v iớ   c m bi n đo đ  đ m b o l c không làm bi n d ng dây c a nó.ả ế ể ả ả ự ế ạ ủ

Khi đó, đi n áp Vệ 1 và V2 đ t lên c u:ặ ầ 1 1 . S G G V V V R R = +  và   2 2 . S D D V V V R R = +        (3.10) Đi n áp ngang ệ 2 1 2 1 G D S G D V V V V V V R R R R � � ∆ = − = + + � �  (3.11)

Gi  s  các giá tr  đi n tr  cân b ng v i nhau, khi đó:ả ử ị ệ ở ằ ớ 4 2 S R V V R R ∆ = + ∆         (3.12)

Th c t , 4R >>>2∆R nên   4R + 2∆R ~ 4R khi đó  ự ế (3.11) được bi n đ iế ổ   thành 4 S Rx V R V ∆ =          (3.13)

∆R – S  thay đ i c a đi n tr  trong bi n d ngự ổ ủ ệ ở ế ạ

R – Đi n tr  đ nh m c trong c uệ ở ị ứ ầ

∆V – Đi n áp sai l ch gi a 2 đi m c n đoệ ệ ữ ể ầ

VS – Đi n áp ngu n c p cho c uệ ồ ấ ầ

Khi đó, m i quan h  gi a đi n tr  bi n d ng và đi n tr  đ t c u – th  hi nố ệ ữ ệ ở ế ạ ệ ở ặ ầ ể ệ   m i quan h  gi a  ng su t và đ  bi n d ng tố ệ ữ ứ ấ ộ ế ạ ương  ng trong đ i tứ ố ượng đo.

Các b  chuy n đ i l c c m bi n bi n d ng (độ ể ổ ự ả ế ế ạ ược g i là load cell) là cácọ   thi t b  hoàn thi n mà có th  g n vào b t c  đâu c a h  th ng c n đo. ế ị ệ ể ắ ấ ứ ủ ệ ố ầ

ng d ng đi n hình cho các c m bi n tr ng l ng là giám sát tr ng

Ứ ụ ể ả ế ọ ượ ọ  

lượng c a v t.ủ ậ

M t s  hình  nh c m bi n tr ng lộ ố ả ả ế ọ ượng đi n hình trong th c t :ể ự ế

Load cell d ng đ  képạ ế Load cell d ng trạ ụ Hình 3.28:  C mả  bi n tr ng lế ọ ượng trong th c tự ế

Hình 3.29:  Các lo i c m bi n tr ng lạ ả ế ọ ượng c a Siemensủ 4.1.3 C m bi n l c bán d nả ế ự ẫ

C m bi n l c bán d n là lá v t li u Silic đả ế ự ẫ ậ ệ ược dán lên v t, khi v t b  kéoậ ậ ị   căng, Silic b  giãn ra và đi n tr  c a nó tăng (tuy nhiên s  thay đ i đi n tr  nàyị ệ ở ủ ự ổ ệ ở   theo hàm phi tuy n)ế

4.1.4 C m bi n l c nhả ế ự ỏ

C m bi n d ng l c nh  có th  đo đả ế ạ ự ỏ ể ược các l c nh  n u chúng đự ỏ ế ược g nắ   vào ch t m m d o nh  cao su thì m t l c nh  s  gây ra s  thay đ i đáng kấ ề ẻ ư ộ ự ỏ ẽ ự ổ ể  hình d ng và đi n tr .ạ ệ ở

M t cách khác có th  t o lên m t c m bi n l c nh  v i m t lò xo và m tộ ể ạ ộ ả ế ự ỏ ớ ộ ộ   chi t áp d ch chuy n tuy n tính (hình 3.31). Lò xo nén m t kho ng cách t  lế ị ể ế ộ ả ỷ ệ  v i l c tác d ng và kho ng cách này đớ ự ụ ả ược đo b ng chi t áp.ằ ế

Hình 3.30:  C m bi n l c s  d ng chi t áp t i lò xoả ế ự ử ụ ế ả

Ví d : C  c u k p robot đ  gi  m t c c nụ ơ ấ ẹ ể ữ ộ ố ước không trượt và không làm  v .ỡ

Ngoài ra, m t c m bi n ti p xúc l c r t nh  cũng có th  độ ả ế ế ự ấ ỏ ể ượ ạc t o ra sử  d ng b t d n đi n. Nguyên lý này đụ ọ ẫ ệ ược s  d ng trong bàn phím màng đử ụ ược  minh h a hình 3.32. B t d n di n là cao su b t m m đọ ọ ẫ ệ ọ ề ược th m các h tấ ạ   cacbon r t nh . Khi b  xi t ch t, các h t cacbon đấ ỏ ị ế ặ ạ ược ép l i v i nhau và đi nạ ớ ệ   tr  c a v t li u b  gi m. Vì v y, đi n tr  t  l  v i l c tác d ng.ở ủ ậ ệ ị ả ậ ệ ở ỷ ệ ớ ự ụ

ng d ng th c t : Bàn phím di chu t c a máy tính xách tay, c m bi n

Ứ ụ ự ế ộ ủ ả ế  

ti p xúc robotế

Tr ng thái không tác đ ngạ ộ Tr ng thái tác đ ngạ ộ Hình 3.31:  C m bi n b t d n đi nả ế ọ ẫ ệ

4.2. Mch ng dng

Trong th c t , c m bi n l c đự ế ả ế ự ượ ức  ng d ng r ng rãi trong công nghi p:ụ ộ ệ   cân đo tr ng lọ ượng trong tr m đóng gói xi măng, tr m tr n xi măng...ạ ạ ộ

Trong dân d ng, c m bi n tr ng lụ ả ế ọ ượng đượ ức  ng d ng đóng gói th c ăn,ụ ứ   cân đi n t , đo l c, đo momen....ệ ử ự

Cân đ nh lị ượng trong 

tr m đóng bao xi măngạ Máy đóng gói th c ăn H  th ng cân xe có tr ngệ ố ọ   t i l nả ớ

Hình 3.32:   ngỨ  d ng c m bi n tr ng lụ ả ế ọ ượng B. TH O LU N NHÓM 

­ Nguyên lý làm vi c c a c m bi n tr ng lệ ủ ả ế ọ ượng,  ng d ng trong côngứ ụ   nghi p.ệ C.  TH C HÀNH  I. T  ch c th c hi n:  Chia l p thành nhóm, 4 sinh viên/nhóm.ớ II. L p b ng v t t  thi t b . ậ ư ế ị

STT Thi t b  ­ V t tế ị ậ ư Thông s  k  thu tố ỹ ậ S  lố ượng 1 Máy hi n sóngệ 20MHz, hai tia 1máy/3nhóm 2 Đ ng h  v n năngồ ồ ạ V­A­OM 1chi c/ nhómế 3 M  hàn đi nỏ ệ xung 1 chi c/nhómế 4 Các b  ngu nộ ồ AC,DC ; 0÷220v 1 b /2 nhómộ 5 B  th c hành c m bi n tr ngộ ự ả ế ọ  

lượng  Kèm theo tài li u 1 b /nhóm 6 Thi t b  hi n th  LED 7 thanhế ị ể ị Kèm theo thi t bế ị 1thi t b /nhómế ị 7 Thi t b , d ng c  v t t  l p đ tế ị ụ ụ ậ ư ắ ặ   1 b /nhómộ III. Quy trình th c hi n.

  Th c hành l p m ch thí nghi m c m bi n tr ng lự ắ ạ ệ ả ế ọ ượng

  Đ c tính k  thu t c a moduel c m bi n tr ng l ậ ủ ế ượng: Ngu n c p : 0 đ n 10VDCồ ấ ế

K t c u nhôm kh i ế ấ ố

D i đo t i đa cho phép: 60kgả ố C p b o v  IP65ấ ả ệ

Hình 3.33:  C mả  bi n tr ng lế ọ ượng

Ngu n c p: 100 – 240VAC 50/60Hzồ ấ Phương pháp hi n th : LED 7 thanhể ị D i đo: ­19999 – 99999ả

Quá trình l y m u: 20ms (50 l n /s)ấ ẫ ầ

Th i gian ph n h i c a đ u ra so sánh: t iờ ả ồ ủ ầ ố  đa 100ms

C p b o v : ph n v  phía sau: IP20, cácấ ả ệ ầ ỏ   đ u n i IP00ầ ố

Đ ng h  hi n th  tr ng l ồ ể ị ọ ượng

Nguyên lý ho t đ ng c a module th c hành:ạ ộ ủ ự

C m bi n ho t đ ng d a trên nguyên lý c u đi n tr . Khi c p ngu n choả ế ạ ộ ự ầ ệ ở ấ ồ   c u và c m bi n đang   tr ng thái bình thầ ả ế ở ạ ường thì đi n áp đ u ra c a c uệ ầ ủ ầ   b ng 0.ằ

Sau khi c m bi n b  kéo, nén… làm bi n d ng giá tr  đi n tr  c a c mả ế ị ế ạ ị ệ ở ủ ả   bi n s  thay đ i và làm m t s  cân b ng trên c u, khi đó đ u ra c a b  c mế ẽ ổ ấ ự ằ ầ ầ ủ ộ ả   bi n s  có đi n áp, đi n áp này t  l  v i l c làm bi n d ng c m bi n.ế ẽ ệ ệ ỷ ệ ớ ự ế ạ ả ế

Màn hình hi n th  .ể ị

Ngu n c p : 100 đ n 240VAC 50­60Hzồ ấ ế Phương th c hi n th : LED 7 thanh ứ ể ị

Th i gian ph n h i c a đ u ra so sánh : t i đa 100ms.ờ ả ồ ủ ầ ố

Hình 3.34:  Màn hình hi n thể ị Bước 1: K t n i v i c m bi n theo s  đ  hình 3.36ế ố ớ ả ế ơ ồ

Hình 3.35:  Sơ đ  k t n iồ ế ố E+ : chân c p ngu n 10VDC ấ ồ

E­ : c p c p ngu n 0Vấ ấ ồ

S+ : chân k t n i v i đ ng h  hi n thế ố ớ ồ ồ ể ị S­ : chân k t n i ế ố

Bước 2: K t n i h p c m bi n v i đ ng h  hi n th  tr ng lế ố ộ ả ế ớ ồ ồ ể ị ọ ượng. Bước 3: C p ngu n cho h  th ng. ấ ồ ệ ố

Khi đ t m t v t lên b  c m bi n, c m bi n load cell s  phát hi n, xácặ ộ ậ ộ ả ế ả ế ẽ ệ   đ nh đị ược kh i lố ượng c a v t, đ a tín hi u hi n th  trên đ ng h .ủ ậ ư ệ ể ị ồ ồ

Các bước k t n i tín hi u:ế ố ệ

TT Th c hi nự ệ MĐ ngu nồ Module hi n th c m bi n ế 1 K t n i ngu nế ố ồ LN A1A2

Một phần của tài liệu GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT CẢM BIẾN BÙI CHÍNH MINH (CHỦ BIÊN) (Trang 103 -131 )

×