Sensor cảm ứng

Một phần của tài liệu Nghiên cứu cấu trúc và phát triển chương trình điều khiển thông minh của các ROBOT nhiều bậc tự do (Trang 38)

Các sensor này hoạt động dựa trên sự thay đổi của độ tự cảm nhờ sự hiện diện của vật thể kim loại, sensor này được sử dụng rộng rãi trong các sensor công nghiệp cự ly gần. Nguyên lý hoạt động của sensor được đề cập trong hình 3-7 và 3-8. Hình 3-7 a là sơ đồ khối của sensor cảm ứng, về cơ bản nó bao gồm cuộn dây đặt bên canh nam châm vĩnh cửu.

vỏ hộp

Hình 3-7. (a) Sensor cảm ứng; (b) Dạng của đường sức từ khi không có chất sắt từ; (c) Dạng của đường sức từ khi chất sắt từ được manq đến gần sensor.

Hình 3-8 (a) Sensor cảm ứng có đáp ứng như là một hàm của tốc độ. (b) Sensorcó đáp ứng như là một hàm của khoảng cách.

Hiệu ứng do sensor mang lại trong vùng gần của kim loại sắt từ gây ra sự thay đổi vị trí của đường thông lượng của nam châm vĩnh cửu, như đã chỉ ra trên hình 3-7 b, c. Trong điều kiện tĩnh, không có chuyển động của dòng thông lượng, do đó,

không có dòng nào xuất hiện trong cuộn dây. Tuy nhiên, khi các vật thể sất từ đi vào hoặc đi ra khỏi từ trường, thì sẽ sinh ra xung dòng do sự thay đổi dòng thông lượng, trong đó biên độ và hình dạng tỷ lệ với tốc độ thay đổi thông lượng.

Dạng sóng của điện áp tại lối ra của cuộn dây cung cấp hiệu ứng cho sensor cự ly gần. Hình 3-8a minh hoạ điện áp đo được thông qua cuộn dây và nó biến thiên theo một hàm của tốc độ của vật liệu sắt từ. Cực tính điện áp ra của sensor phụ thuộc vào việc đối tượng đi vào hay đi ra từ trường. Hình 6.9b minh hoạ mối quan hệ giữa biên độ lối ra và khoảng cách giữa đối tượng và sensor. Theo hình vẽ ta thấy rằng độ nhạy giảm nhanh khi khoảng cách tăng lên, và sensor chỉ có hiệu ứng khi khoảng cách có đơn vị là milimet.

Khi có yêu cầu chuyển động thì sensor sẽ sinh ra một dạng sóng ở đầu ra, biến đổi dạng sóng này thành tín hiệu nhị phân. Tín hiệu nhị phân lối ra vẫn giữ nguyên ỡ mức thấp khi toàn bộ giá trị vẫn ở dưới ngưỡng theo lý thuyết, và chuyển mạch sẽ ở mức cao (chỉ thị không gian lân cận của đối tượng) khi vượt quá ngưỡng.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu cấu trúc và phát triển chương trình điều khiển thông minh của các ROBOT nhiều bậc tự do (Trang 38)