- CẢM BIẾN. - PhầnI: CÁC ĐẦU ĐO CẢM BIẾN. - 7./ Phân loại cảm biến. - A./ CẢM BIẾN ĐO LƯU LƯỢNG &. - A./ Các phương pháp đo lưu lượng. - 1./ Phương pháp đo lưu lượng bằng ống co. - 2./ Phương pháp đo lưu lượng bằng tần số dòng xoáy. - 3./ Phương pháp đo lưu lượng bằng cảm ứng điện từ. - 4./ Phương pháp đo lưu lượng bằng siêu âm. - a./ Cảm biến và nguồn phát siêu âm bằng vật liệu áp điện. - B./ CẢM BIẾN VỊ TRÍ. - 1./ Giới thiệu sơ lược về mạch cảm biến vị trí theo kiểu quang. - a./ Các linh kiện trong mạch cảm biến. - 2./ Các loại cảm biến quang. - Cảm biến đôi khi chỉ là các trang bị đơn giản như các công tắc mini, các công tắc hành trình, các thanh lưỡng kim…. - Các cảm biến tốt là vấn đề cơ bản trong các hệ thống tự động. - Cảm biến phải thực hiện nhiệm vụ này. - Do đó các thông số liên quan đến cảm biến là rầt quan trọng.. - Đặc tính động: Là quá trình quá độ của cảm biến (y theo x) với hai yếu tố ảnh hưởng là: Sai số cực đại và thời gian ổn định. - Hiện nay trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại cảm biến khác nhau, nhưng nhìn chung có thể xếp chúng vào hai nhóm chính: các cảm biến tiếp xúc và các cảm biến không tiếp xúc.. - Các cảm biến tiếp xúc được gắn trực tiếp lên các đại lượng cần đo và tín hiệu ra của chúng có thể là một đại lượng vật lý có tương quan tỉ lệ với đại lượng cần đo. - Trong nhóm này có thể có hai loại cảm biến chính sau:. - Cảm biến áp điện dạng da nhân tạo đo lực tiếp xúc trên bàn tay của robot.. - Các cảm biế đo lưu lượng dùng để đo lưu lượng chất lỏng hay chất khí.. - Các cảm biến đo lực, áp lực dùng trong các hệ thống điều khiển lực, áp lực.. - Các cảm biến đo các thành phần hóa học. - Các cảm biến không tiếp xúc có thể đo được đại lượng cần đo mà không cần tiếp xúc với đại lượng đó. - Trong nhóm các cảm biến này có thể có các loại sau:.. - Các cảm biến điện từ đo khoảng cách nhỏ, phát hiện sự hiện diện.. - Các cảm biến điện dung.. - Các cảm biến quang học đo khoảng cách, phát hiện sự hiện diện.. - Các cảm biến Laze đo khoảng cách.. - Các cảm biến Tốc đọ, gia tốc.. - Cảm biến Encoder đo vị trí góc.. - Cảm biến Resolver đo vị trí góc.. - Các cảm biến Synchro vị trí góc.. - Các cảm biến sử dụng hiệu ứng Doppler: đo tốc độ.. - Các cảm biến sử dụng hiệu ứng Hall đo vị trí.. - Các cảm biến cũng được phân loại thành bị động và chủ động. - Trong các cảm biến bị động, năng lượng cần để cung cấp cho đầu ra được sinh ra từ chính hiện tượng vật lý được cảm nhận. - Trong khi đó, các cảm biến chủ động cần nguồn nuôi từ bên ngoài. - Ngoài ra, cảm biến cũng được phân loại theo hai dạng tương tự hoặc số dựa trên dạng tín hiệu đầu ra. - Cảm biến tương tự cung dấp tín hiệu liên tục tỉ lệ với tham số cần đo và cần sự biến đổi.. - Trong khuôn khổ của đề tài Em xin được trình bày những hiểu biết của Em về một số loại cảm biến mà sử dụng trong đề tài.. - A./ CẢM BIẾN ĐO LƯU LƯỢNG &. - PHƯƠNG PHÁP ĐO LƯU LƯỢNG. - Lưu lượng được tính bằng thể tích trên đơn vị thời gian:. - Lưu lượng được tính bằng trọng khối trên đơn vị thời gian:. - Q v = Lưu lượng tính bằng thể tích trên đơn vị thời gian.. - 1./ Phương pháp đo lưu lượng bằng ống co.. - Phương pháp đo lưu lượng bằng ống co dựa trên định luật liên tục và phương trình năng lượng của Bernoulli. - Đo lưu lượng bằng ống co và hiệu áp. - Từ đó ta có lưu lượng tính theo thể tích và khối lượng như sau:. - Ta có thể đo lưu lượng bằng ống co với cảm biến hiệu áp được ứng dụng rất rộng trong công nghiệp. - Tỷ trọng của môi trường do ảnh hưởng đến phép đo lưu lượng. - Lưu lượng được tính theo tỷ trọng định chuẩn này.. - Hiệu áp ∆p tỷ lệ bình phương với lưu lượng. - 2./ Phương pháp đo lưu lượng bằng tần số dòng xoáy.. - Tần số sự biến mất của sòng xoáy (và cả sự xuất hiện) là một hiệu ứng để đo lưu lượng tính bằng thể tích.. - Phương pháp đo lưu lượng với tần số dòng xoáy rất kinh tế và có độ tin cậy cao. - 3./ Phương pháp đo lưu lượng bằng cảm ứng điện từ.. - Hình 3.1 Nguyên tắc đo lưu lượng bằng hiệu ứng. - Một số cảm biến lưu lượng điện từ:. - Một số cảm biến lưu lượng dòng SITRANS FM của Siemens. - 4./ Phương pháp đo lưu lượng bằng siêu âm.. - a./ Cảm biến và nguồn phát siêu âm bằng vật liệu áp điện.. - Hình sau đây trình bày cấu trúc của 1 cảm biến siêu âm áp điện:. - Trong hình trình bày một cấu trúc dùng để đo lưu lượng. - Các cảm biến siêu âm nằm cách nhau một khoảng L trong ống dẫn có các cảm biến siêu âm mằm cách nhau một khoảng L trong ống dẫn có lưu chất dịch chuyển một vận tốc v. - Cảm biến 1 phát sóng và cảm biến 2 thu sóng, vận tốc truyền sóng được gia tăng thêm thành phần vcosα do vận tốc chảy của lưu chất, trường hợp ngược lại nó giảm đi cùng thành phần vcosα. - Để đo thời gian truyền sóng chính sác, các cảm biến siêu âm cần phải hoạt động nhanh. - Các cảm biến này cần phải phát được sóng có sườn dốc thẳng đứng. - Cả hai cảm biến đối diện nhau phát cùng 1 lúc sóng siêu âm. - Cả hai hoạt động nên như nguồn phát và sau đó hoạt động như hai cảm biến thu sóng siêu âm của nhau. - Khoảng cách giữa hai cảm biến bằng n.λ 0 . - Phương pháp này cho kết quả chính sác nhất trong phương pháp đo lưu lượng bằng siêu âm.. - Tuy nhiên chiều dài L giữa hai cảm biến không được bé hơn một trị số nào đó. - Sau đây ta có bảng so sánh giữa các phép đo lưu lượng. - Như vậy, với những yêu cầu công nghệ trong quá trình đo lưu lượng khi rót nhiên liệu vào hộp sữa chúng em chọn thiết bị đo lưu lượng là cảm biến đo lưu lượng điện từ của Siemens loại MAG 60001 có hình dạng và thông số kỹ thuật như sau:. - Ngày nay, cảm biến vị trí và dịch chuyển được ứng dụng rất rộng rãi. - Trong phương pháp thứ nhất (được sử dụng nhiều hơn cả), cảm biến cung cấp một tín hiệu là hàm phụ thuộc vào vị trí của một trong những phần tử của cảm biến, đồng thời phần tử đó có liên quan với vật di động mà ta cần đo sự dịch chuyển của vật thể. - Một số cảm biến loại này có cấu tạo gồm một trở kháng có một trong những đặc trưng hình học hoặc kích thước thay đổi theo vị trí của của phần tử động… Trong phương pháp thứ hai (ít dùng hưon), ứng dụng một dich chuyển cơ bản (một đơn vị dịch chuyển), cảm biến sẽ phát ra một xung. - Một số loại cảm biến không đòi hỏi liên kế cơ học giữa cảm biến và vật cần đo khoảng cách dịch chuyển. - Mối quan hệ giữa vật dịch chuyển và cảm biến thông qua vai trò trung gian của điện trường, từ trường, quang học (tia laze)….. - Với yêu cầu của đề tài em xin trình bày những hiểu biết của mình về loại cảm biến vị trí theo phương pháp quang.. - 1./ Giới thiệu sơ lược về mạch cảm biến vị trí theo kiểu quang : Để cảm nhận mỗi lần sản phẩm đi qua thì cảm biến phải có phần phát và phần thu.. - a./ Các linh kiện trong mạch cảm biến:. - Cảm biến quang học đắt tiền hơn nhiều so với cảm biến điện từ và cũng xấp xỉ giá với cảm biến điện cảm. - Các cảm biến quang được sử dụng rất rộng trong các hệ thông tự động hóa bởi vì tuổi thọ cao và có thể đặt vào các không gian nhỏ hẹp. - Các loại cảm biến này có hai dạng: Cảm biến ánh sáng dạng ống cực thu phát rời nhau và thu – phát cùng trên một cụm. - Nguồn phát sáng cho các cảm biến quang có tần số sao cho cảm biến có thể phát hiện được tốt nhất.. - Do yêu cầu của công nghệ và đặc điểm của băng tải nên em chọn loại cảm biến quang dạng ống cực thu – phát trên cùng một cụm.. - Một số cảm biến quang đang lưu hành và sử dụng phổ biến trong công nghiệp và đời sống (Cảm biến của hãng Autonic):. - Các dòng cảm biến quang điện FARS, MQ,MV, C5, HEE/HER được cho là có các tính năng độc nhất mà các bộ cảm biến quang điện truyền thống không hề có. - Dòng FARS là loại cảm biến phản xạ khuếch tán, hình ống, có vỏ bảo vệ tiêu chuẩn dày 18mm trong một gói không chứa kim loại. - Dòng cảm biến này có khoảng cách phát hiện 30 – 130mm và một chiết áp xung điều chỉnh được, điều này làm tăng độ chính xác của cảm biến trong phạm vi phát hiện của nó. - Dòng sản phẩm MQ là dòng một cảm biến quang điện phản xạ khuếch tán dòng xoay chiều với góc quang 90 0 độc nhất, cho phép nó có thể được lắp trong một không gian chật hẹp, trong một thanh đỡ hoặc lỗ lắp đặt tiêu chuẩn 18mm. - Dòng HEE/HER là cặp cảm biến loại thu pháp có vỏ bọc nhỏ gọn, dày 8mm, hình trụ, không gỉ với cấp vỏ bảo vệ IP 67 và tần số chuyển mạch cực đại là 10kHz. - Dòng cảm biến này dành cho các ứng dụng liên quan đến điều khiển chuyển động hoặc quá trình tính toán tốc độ cao.. - Với những đặc điểm trên em chọn loại cảm biến quang điện loại MQ với các thông số kỹ thuật như trên.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt