Bài giảng kỹ thuật cảm biến - Nguyễn Thị Lan Hương
lượt xem 91
download
Bộ cảm biến là thiết bị điện tử cảm nhận những thay đổi từ môi trường bên ngoài và biến đổi thành các tín hiệu điện để điều khiển các thiết bị khác. Cảm biến là một trong ba thành phần cơ bản của hệ thống điều khiển.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài giảng kỹ thuật cảm biến - Nguyễn Thị Lan Hương
- K thu t c m bi n TS. Nguy n Th Lan Hương B môn K thu t o và Tin h c Công nghi p
- Tài li u tham kh o [1] Các b c m bi n trong k thu t o lư ng và i u khi n, Nhà XB Khoa h c K thu t (2001), Ch biên t p PGS.TS. Lê Văn Doanh [2]C m bi n, Nhà XB Khoa h c k thu t (2000), Phan Qu c Phô, Nguy n c Chi n [3] Process/Industrial Instruments and Controls Handbook, Mc GRAW-Hill (1999), Gregory K.McMillan; Douglas M. Considine, 2
- N i dung gi ng d y • Khái ni m c m bi n và xu hư ng phát tri n • c tính k thu t c a c m bi n • Các k thu t c m bi n cơ b n dùng trong công nghi p – Nguyên lý và hi u ng v t lý c a các chuy n i sơ c p • ng d ng các chuy n i sơ c p cho vi c o các i lư ng v t lý- thi t b và c m bi n o – o nhi t – o áp su t, o lưu lư ng – o t i tr ng – om c – ot c ng cơ – o gia t c chuy n ng 3
- Chương 1. Khái ni m và các c tính k thu t c a c m bi n • Sơ các c m bi n trong công nghi p 4
- Phân lo i C m bi n • Theo nguyên lý ho t ng – Chuy n i i n tr – Chuy n i i nt – Chuy n i nhi t i n – Chuy n i i n t và ion – Chuy n i hóa i n – Chuy n i tĩnh i n – Chuy n i lư ng t • Theo kích thích: quang, cơ h c, âm h c… • Theo tính năng • Theo ng d ng • Theo mô hình thay th : Tích c c và th ng 5
- VÝ dô vÒ c¶m biÕn thô ®éng ¹i l−îng Th«ng sè biÕn ®æi VËt liÖu lµm c¶m biÕn NhiÖt ®é iÖn trë suÊt Kim lo¹i : platine, nickel, ®ång, chÊt b¸n dÉn NhiÖt ®é rÊt thÊp H»ng sè ®iÖn m«i Thuû tinh iÖn trë suÊt Hîp kim niken vµ silic m¹ BiÕn d¹ng Hîp kim s¾t tõ é tõ thÈm VÞ trÝ iÖn trë suÊt Tõ trë Tõ th«ng cña bøc x¹ iÖn trë suÊt B¸n dÉn quang é Èm iÖn trë suÊt Chlorure de lithium H»ng sè ®iÖn m«i Hîp kim polymere Møc H»ng sè ®iÖn m«i C¸ch ®iÖn láng 6
- VÝ dô vÒ c¶m biÕn tÝch cùc ¹i l−îng vËt lý cÇn ®o HiÖu øng sö dông TÝn hiÖu ra Lùc ¸p suÊt ¸p ®iÖn iÖn tÝch Gia tèc NhiÖt ®é NhiÖt ®iÖn iÖn ¸p Tèc ®é (vËn tèc) C m øng ®iÖn tõ iÖn ¸p VÞ trÝ HiÖu øng Hall iÖn ¸p Hoa quang iÖn tÝch Tõ th«ng bøc x¹ quang Ph¸t x¹ quang Dßng ®iÖn HiÖu øng quang ¸p iÖn ¸p HiÖu øng quang ®iÖn tõ 7 iÖn ¸p
- c i m c a các phương pháp o các i lư ng không i n c. C¸c lo¹i c¶m biÕn hay ®−îc sö dông trong c«ng nghiÖp vµ d©n dông C¶m biÕn ®o nhiÖt ®é (37,29%*) C¶m biÕn ®o vÞ trÝ (27,12%*) C¶m biÕn ®o di chuyÓn (16,27%*) C¶m biÕn ®o ¸p suÊt (12,88%*) C¶m biÕn ®o l−u l−îng (1,36%*) C¶m biÕn ®o møc (1,2%*) C¶m biÕn ®o lùc (1,2%*) C¶m biÕn ®o ®é Èm (0,81%*) *: XÕp theo sè l−îng c¸c lo¹i c¶m biÕn b¸n ®−îc t¹i Ph¸p n¨m 2002 8
- c i m c a các phương pháp o các i lư ng không i n d. C¸c lÜnh vùc øng dông Xe h¬i : (38%*) S¶n xuÊt c«ng nghiÖp: (20%*) §iÖn gia dông : (11%*) V¨n phßng: (9%*) Y tÕ: (8%*) An toµn: (6%*) M«i tr−êng: (4%*) N«ng nghiÖp: (4%*) *: XÕp theo sè l−îng c¸c lo¹i c¶m biÕn b¸n ®−îc t¹i Ph¸p n¨m 2002 9
- Sơ chuy n i gi a các i lư ng - các lo i c m bi n 1 Encoder U, I 2 BiÕn trë T Di chuyÓn Tr−ît T (L,U) (R, U) kÝch th−íc 3 §iÖn (L) R c¶m T ( δ, L) 4 T §iÖn (L, U) T dung T (L,C) L (L,Μ) ¸p 5 ®iÖn T (M,U) 6 §iÖn trë Khèi l−îng lùc c¨ng T (M,R) C lùc (M) 7 T ¸p tõ (C, U) T (M,L) 8 T NhiÖt (M,t) ®iÖn T (t,U) NhiÖt ®é T NhiÖt 9 (Ls,t) ®iÖn trë T (t,R) T Quang 10 (t,Φ) ®iÖn T (Φ,U) Quang T Quang 11 (M,Φ) ®iÖn trë T (Φ,R) T 10 (L,Φ)
- Bi n i gi a các i lư ng ( i n) c a tín hi u- Bi n i th ng nh t hóa 11
- 4. C¸c d¹ng biÕn ®æi chuÈn ho¸ th−êng gÆp Hoµ hîp t¶i gi÷a c¶m biÕn vµ m¹ch ®o CÊp nguån cho c¶m biÕn thô ®«ng TuyÕn tÝnh ho¸ ®Æc tÝnh phi tuyÕn cña c¶m biÕn TuyÕn tÝnh ho¸ tÝn hiÖu ra cña m¹nh ®o (VD cÇu Wheastone) KhuyÕch ®¹i tÝn hiÖu ra cña c¶m biÕn Läc nhiÔu t¸c ®éng lªn tÝn hiÖu ra cña c¶m biÕn KhuyÕch ®¹i ®o l−êng ®Ó triÖt tiªu hoÆc lµm gi¶m c¸c nhiÔu t¸c ®éng (®iÖn ¸p ký sinh vµ dßng ®iÖn rß trªn ®−êng truyÒn) 12
- V n c a b th ng nh t hoá Thích ng v tr kháng tuy n tính hoá Th ng nh t Signal C m biên Hoá c m bi n C m biên th ng Khu ch i Th ng nh t hoá Signal Chu n hoá tín Tín hi u C m bi n C m bi n c m bi n hi u ã th ng nh t th ng hoá 13
- Ví d ChuyÓn ®æi /tÝn hiÖu Thèng nhÊt hãa tÝn hiÖu KhuÕch ®¹i, tuyÕn tÝnh ho¸ CÆp nhiÖt ngÉu vµ bï ®Çu tù do Nguån nu«I, cÊu h×nh 4 d©y NhiÖt ®iÖn trë RTD vµ 3 d©y, tuyÕn tÝnh hãa Nguån ®iÖn ¸p cung cÊp C¶m biÕn ®iÖn trë cho cÇu, cÊu h×nh vµ lùc c¨ng tuyÕn tÝnh ho¸ §Êt chung KhuÕch ®¹i c¸ch ly hoÆc ®Þªn ¸p cao (c¸ch ly quang) ThiÕt bÞ DAQ C¸c t¶I yªu cÇu chuyÓn R¬le ®iÖn c¬ hoÆc r¬le m¹ch xoay chiÒu hoÆc b¸n dÉn dßng ®iÖn lín C¸c tÝn hiÖu víi Läc th«ng thÊp nhiÔu tÇn sè cao 14
- Hoà h p tr kháng Ngu n áp R2 VO = Vi . R1+R2 R1 R2 Vi 0 M t chu i o có th coi là m t Ngu n T i o lư ng phân áp ki u m ch l p l i Ngu n dòng R1 R2 VO = Vi . R2 R1+R2 Vi Z1
- Hoà h p tr kháng Ngu n i n tích khu ch i i n tích i n tích ư c ưa vào m t t i n không i Cr, khi tích lu vào t t o ra m t i n áp trên c c c a t i n t l v i i n tích n p vào Khu ch i o lư ng M ch vào vi sai M ch vào vi sai 16
- Thông s k thu t c a c m bi n • D i o, ng−ìng nh¹y vµ ph©n gi i kh¶ n¨ng ph©n ly • §é nh¹y vµ TÝnh tuyÕn tÝnh cña thiÕt bÞ • Sai sè hay ®é chÝnh x¸c • §Æc tÝnh ®éng • Mét sè th«ng sè kh¸c nh−: c«ng suÊt tiªu thô, tr kh¸ng, kÝch th−íc, träng l−îng cña thiÕt bÞ 17
- 4.2.1. nh y Phương trinh cơ b n Y= F(X,a,b,c...) ∂F/∂X - é nh¹y víi x (Sensibility) ∂F/∂a - é nh¹y cña yÕu tè anh h−ëng a hay nhiÔu ∆F/∆X = KXt- é nh¹y theo X ë Xt hay ng−êi ta cßn ký hiÖu lµ S Khi K=const -> X,Y lµ tuyÕn tÝnh. K=f(X) -> X, Y lµ kh«ng tuyÕn tÝnh - > sai sè phi tuyÕn. ViÖc x¸c ®Þnh K b»ng thùc nghiÖm gäi lµ kh¾c ®é thiÕt bÞ ®o. Víi mét gi¸ trÞ cña X cã thÓ cã c¸c gi¸ trÞ Y kh¸c nhau, hay K kh¸c nhau. dKXt/KXt –(Repeatability)ThÓ hiÖn tÝnh æn ®Þnh cña thiÕt bÞ ®o hay tÝnh lÆp l¹i cña thiÕt bÞ ®o . dKXt/KXt = dS/S=γs- Sai sè ®é nh¹y cña thiÕt bÞ ®o -> nh©n tÝnh. (Hysteresis) 18
- nh y 19
- Tr hay trơ c a thi t b (Hysteresis) 20
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Bài giảng Kỹ thuật cảm biến
0 p | 1909 | 935
-
Bài giảng kỹ thuật cảm biến - Đào Đức Thịnh
28 p | 1765 | 796
-
Giáo trình Kỹ thuật cảm biến đo lường và điều khiển - TS. Đào Thái Diệu
491 p | 1099 | 476
-
Tập bài giảng Kỹ thuật cảm biến đo lường và điều khiển - TS. Đào Thái Diệu
283 p | 753 | 385
-
Bài giảng KỸ THUẬT CẢM BIẾN VÀ ĐO LƯỜNG - Chương 2
12 p | 868 | 276
-
Kỹ thuật cảm biến - Nguyễn Thị Lan Hương
95 p | 601 | 247
-
Bài giảng về Kỹ thuật cảm biến
15 p | 464 | 164
-
Đề cương bài giảng: Kỹ thuật cảm biến
113 p | 453 | 148
-
Bài giảng Kỹ thuật đo lường (Trương Thị Bích Thanh) - Chương 4 Chuyển đổi đo lường và cảm biến
48 p | 370 | 125
-
Đề cương bài giảng: Kỹ thuật cảm biến (114tr)
118 p | 336 | 101
-
Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 6: Máy biến áp 1 pha
36 p | 276 | 68
-
Bài giảng Kỹ thuật cảm biến: Cảm biến
60 p | 183 | 49
-
Bài giảng Đo lường cảm biến: Chương 2
28 p | 172 | 42
-
Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 6: Khái niệm chung về máy điện
8 p | 296 | 40
-
Bài giảng Kỹ thuật điều khiển tự động: Bài 4 - Trường ĐH Công nghiệp TP.HCM
28 p | 30 | 4
-
Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 6 - Nguyễn Thế Kiệt
36 p | 45 | 4
-
Bài giảng Kỹ thuật cảm biến (Nghề: Vận hành thủy điện) - Trường Cao Đẳng Lào Cai
66 p | 31 | 3
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn