- Cơ chế từ hoá: Nh− chúng ta đã biết trong vật liệu sắt từ, mỗi nguyên tử đ−ợc đặc
1) Nguồn phát tia bức xạ 2) Bộ thu 3) Chất l−u
10.2. Cấu trúc của một cảm biến thông minh
Cấu trúc của một cảm biến thơng minh có thể biểu diễn bằng sơ đồ khối nh− hình sau (hình 10.1):
Từ đối t−ợng đo, qua các cảm biến sơ cấp S, các đại l−ợng đo và các đại l−ợng của yếu tố ảnh h−ởng chuyển thành tín hiệu điện và đ−ợc đ−a vào các bộ chuyển đổi chuẩn hoá CĐCH. Các bộ chuyển đổi chuẩn hoá làm nhiệm vụ tạo ra tín hiệu chuẩn, th−ờng là điện áp từ 0 - 5V hoặc 0 - 10V để đ−a vào bộ dồn kênh MUX. Bộ dồn kênh MUX làm nhiệm vụ đ−a các tín hiệu vào bộ chuyển đổi t−ơng tự - số A/D tr−ớc khi vào bộ vi xử lý àP.
Việc thực hiện một bộ cảm biến thơng minh có thể tiến hành theo hai cách:
- Cách 1: nếu bộ cảm biến ở đầu vào là loại cảm biến thơng th−ờng thì đầu ra của chúng đ−ợc đ−a vào một vi mạch công nghệ lai, bao gồm các CĐCH, MUX, A/D và àP trong một khối có đầu ra qua bộ ghép nối để một vi mạch công nghệ lai, bao gồm các CĐCH, MUX, A/D và àP trong một khối có đầu ra qua bộ ghép nối để truyền thông tin đi xa hay vào máy tính cấp trên hay bộ ghi ch−ơng trình cho EPROM.
- Cách 2: nếu bản thân cảm biến là vi mạch thì cả cảm biến lẫn những thiết bị sau đều đ−ợc để trong một khối công nghệ lai.
Cấu trúc trên là cấu trúc phổ biến của một cảm biến thông minh. Sự hoạt động của cảm biến là do àP đảm nhận, nó tổ chức sự tác động lẫn nhau giữa các khâu theo một thuật tốn chọn tần suất xuất hiện của tín hiệu, xác định giới hạn đo của từng kênh, tính tốn sai số của phép đo ... Trong quá trình hoạt động xẩy ra sự trao đổi lệnh giữa các khâu thông qua một ngôn ngữ chung (th−ờng là hợp ngữ ASSEMBLY).
Các ch−ơng trình phần mềm bảo đảm mọi hoạt động của cảm biến bao gồm:
- Ch−ơng trình thu thập dữ liệu: khởi động các thiết bị nh− ngăn xếp, cổng thông tin nối tiếp, đọc số liệu từ cổng vào ADC, điều khiển hoạt động của MUX.
- Ch−ơng trình biến đổi và xử lý thơng tin đo: biến đổi các giá trị đo đ−ợc thành mã BCD, mã 7 thanh, mã ASCII, các ch−ơng trình xử lý số liệu đo.
S1 S1 S1 Sn CĐCH1 CĐCH2 CĐCHn MUX D A àP S2 Đố i t − ợng đo
Cảm biến thơng minh
Hình 10.1. Sơ đồ cấu trúc một cảm biến thơng minh
- Ch−ơng trình giao diện: đ−a hiển thị ra LED hay màn hình, máy in, đọc bàn phím và xử lý ch−ơng trình bàn phím, đ−a kết quả ra cổng thơng tin hay truyền vào mạng, hay gửi cho máy tính cấp trên.