intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng kỹ thuật cảm biến và đo lường - Ths.Trần Văn Hùng - Chương 2 - Phần 1

Chia sẻ: Nguyen Vu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST
Báo xấu
208
lượt xem 40
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Như chúng ta đã biết cảm biến hình ảnh với cấu tạo phức tạp, được lựa chọn cho những ứng dụng khó hơn, yêu cầu độ tin cậy và chính xác cao hơn cảm biến quang điện. Bài viết này sẽ tập trung làm rõ hơn cấu tạo bên trong và nguyên lý hoạt động cảm biến hình ảnh.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng kỹ thuật cảm biến và đo lường - Ths.Trần Văn Hùng - Chương 2 - Phần 1

  1. KHOA CÔNG NGH ðI N T N I DUNG MÔN H C K THU T C M BI N VÀ ðO LƯ NG • KHÁI NI M CHUNG • C M BI N TI M C N Chương 2: C M BI N TI M C N T • C M BI N QUANG • C M BI N V TRÍ VÀ KHO NG CÁCH Biên so n: ThS. Tr n Văn Hùng • C M BI N L C VÀ ÁP SU T 03-2012 • C M BI N NHI T ð 1 2 2:41 PM N I DUNG CHƯƠNG 2 2.1 C M BI N TI M C N • C m bi n ti m c n • C m bi n ti m c n ñi n c m PROXIMITY • C m bi n ti m c n t c m SENSOR • C m bi n ti m c n ñi n dung • C m bi n ti m c n siêu âm 3 2:41 PM 4 1
  2. 2.1 C M BI N TI M C N 2.1 C M BI N TI M C N Đ c đi m: Phát hi n v t không c n ti p xúc. T c đ đáp ng cao. Đ u sensor nh có th l p nhi u nơi. Lo i Lo i Có th s d ng trong môi trư ng kh c nghi t. C m ng t Đi n dung C m Bi n V t C m Bi n V t C m Bi n C m Bi n 2:41 PM 5 2:41 PM 6 2.1 C M BI N TI M C N 2.1 C M BI N TI M C N C m ng T C m ng T V t c m bi n Lõi c m bi n M ch Dao Đ ng Nguyên T c Ho t Đ ng: T trư ng do cu n dây c a sensor t o ra s thay đ i khi tương tác v i v t th kim lo i (do đó ch phát hi n đư c v t th kim lo i). Hình d ng 2:41 PM 7 2:41 PM 8 2
  3. 2.1 C M BI N TI M C N 2.1 C M BI N TI M C N C m ng T C m ng T Nguyên lý ho t đ ng Nguyên lý ho t đ ng 2:41 PM 9 2:41 PM 10 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M LO I ĐI N C M (Inductive sensor) LO I ĐI N C M (Inductive sensor) T trư ng t n s cao (300-800kHz) B m t tác đ ng Cu n c m LED ch báo 1- Cu n dây và lõi ferit. 2- M ch dao ñ ng. Cáp k t n i 3- M ch phát hi n. 4- M ch ñ u ra. 2:41 PM 11 2:41 PM 12 3
  4. 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M LO I ĐI N C M Nguyên lý LO I ĐI N C M Nguyên lý • Khi có v t th b ng kim lo i đi vào vùng t trư ng. • T trư ng này c m ng lên v t th m t dòng đi n T n s m ch dao đ ng LC thư ng t xoay tròn g i là dòng đi n xoáy. 100Khz đ n Mhz. 2:41 PM 13 2:41 PM 14 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M LO I ĐI N C M Nguyên lý LO I ĐI N C M Nguyên lý • nh hư ng c a dòng đi n xoáy làm thay đ i biên đ b dao đ ng LC. • M ch phát hi n ngư ng (trigger) giám sát s thay đ i biên đ trên và • Dòng đi n xoáy t o ra m t trư ng ngư c chi u v i kích m ch ngõ ra (output switch) m i t trư ng ban đ u. khi có s thay đ i vư t ngư ng. • T trư ng này làm gi m biên đ m ch dao đ ng LC bên trong c m bi n. • Ngõ ra c m bi n là tín hi u ON/OFF. 2:41 PM 15 2:41 PM 16 4
  5. 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M LO I ĐI N C M Dòng đi n xoáy LO I ĐI N C M Dòng đi n xoáy Cu n dây chưa Dòng đi n xoay chi u c p đi n c p vào cu n dây 2:41 PM 17 2:41 PM 18 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M LO I ĐI N C M Dòng đi n xoáy LO I ĐI N C M Dòng đi n xoáy T trư ng t o ra xung Khi có v t th b ng kim Dòng đi n xoáy trong kim Dòng đi n s b ng t quanh cu n dây khi có lo i đưa vào t trư ng. lo i t o ra t trư ng th qu ng khi có v t n t trên dòng đi n xoay chi u Dòng đi n xoáy s đư c hai ngư c v i t trư ng v t li u d n đi n. chay qua. c m ng vào kim lo i. ban đ u. 2:41 PM 19 2:41 PM 20 5
  6. 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M LO I ĐI N C M Dòng đi n xoáy LO I ĐI N C M Dòng đi n xoáy M ch phát hi n s phát hi n s thay ñ i tín hi u và tác ñ ng ñ m ch ra lên m c ON (hình v ). Khi ñ i tư ng r i kh i khu v c C m bi n ti m c n ñi n c m ñư c thi t k ñ t o ra ñi n trư ng, s dao ñ ng m t vùng ñi n t trư ng, Khi m t v t b ng kim lo i ñư c tái l p, c m bi n tr ti n vào khu v c này, xu t hi n dòng ñi n xoáy (dòng ñi n c m ng) trong v t th kim lo i này l i tr ng thái bình thư ng. 2:41 PM 21 2:41 PM 22 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M LO I ĐI N C M K tn it i LO I ĐI N C M K tn it i • Đi n áp ngu n thư ng t 10 t i 30VDC. Ngõ ra thư ng có 3 dây như hình sau:. Ngõ ra transitor lo i NPN Ngõ ra transitor lo i PNP 2:41 PM 23 2:41 PM 24 6
  7. 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M LO I ĐI N C M Thông s k thu t LO I ĐI N C M Thông s k thu t Lo i đư c b c kim lo i xung quanh – chóng nhi u. Lo i không đư c b c kim lo i xung quanh –t trư ng không t p trung – không chính xác. 2:41 PM 25 2:41 PM 26 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M V tc n V tc n LO I ĐI N C M Ho t đ ng LO I ĐI N C M Ho t đ ng Sensor Sensor Biên đ Biên đ tín hi u tín hi u Tín hi u ON Tín hi u ON ra c a ra c a Sensor OFF Sensor OFF 2:41 PM 27 2:41 PM 28 7
  8. 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M V tc n V tc n LO I ĐI N C M Ho t đ ng LO I ĐI N C M Ho t đ ng Sensor Sensor Biên đ Biên đ tín hi u tín hi u Tín hi u ON Tín hi u ON ra c a ra c a Sensor OFF Sensor OFF 29 2:41 PM 30 2:41 PM 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M V tc n V tc n LO I ĐI N C M Ho t đ ng LO I ĐI N C M Ho t đ ng Sensor Sensor Biên đ Biên đ tín hi u tín hi u Tín hi u ON Tín hi u ON ra c a ra c a Sensor OFF Sensor OFF 31 32 2:41 PM 2:41 PM 8
  9. 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M V tc n V tc n LO I ĐI N C M Ho t đ ng LO I ĐI N C M Ho t đ ng Sensor Sensor Biên đ Biên đ tín hi u tín hi u Tín hi u ON Tín hi u ON ra c a ra c a Sensor OFF Sensor OFF 33 2:41 PM 34 2:41 PM 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M V tc n LO I ĐI N C M Ho t đ ng LO I ĐI N C M Ưu như c ñi m c a Ưu ñi m: c m bi n ñi n c m: Sensor • Không ch u nh hư ng c a ñ m • Không có b ph n chuy n ñ ng. • Không ch u nh hư ng c a b i b m. • Không ph thu c vào màu s c. Biên đ tín hi u • Ít ph thu c vào b m t ñ i tư ng hơn so v i các kĩ thu t khác. • Không có “khu v c mù” (blind zone: c m bi n Tín hi u không phát hi n ra ñ i tư ng m c dù ñ i tư ng ON ra c a OFF g n c m bi n). Sensor 35 2:41 PM 36 2:41 PM 9
  10. 2.2 C M BI N TI M C N ðI N C M 2.3 C M BI N TI M C N T LO I ĐI N C M LO I T C M Ưu như c ñi m c a Như c ñi m: c m bi n ñi n c m: Hình d ng • Ch phát hi n ñư c ñ i tư ng là kim lo i. • Có th ch u nh hư ng b i các vùng ñi n t m nh. • Ph m vi ho t ñ ng ng n hơn so v i các kĩ thu t khác. 2:41 PM 37 2:41 PM 38 2.3 C M BI N TI M C N T 2.3 C M BI N TI M C N T LO I T C M LO I T C M (Inductive Magnectic sensor) (Inductive Magnectic sensor) Tác đ ng b ng ti p đi m Tác đ ng b ng ti p đi m C m bi n lo i này phát hi n đư c t t c các lo i v t li u d n đi n trong kho ng cách cho phép C m bi n b nh hư ng b i 3 y u t : • Nhi t đ • V t c n b ng kim lo i • Kho ng cách v t c n 2:41 PM 39 2:41 PM 40 10
  11. 2.3 C M BI N TI M C N T 2.3 C M BI N TI M C N T LO I T C M (Reed Switch) LO I T C M Ti p đi m ng th y tinh S tt (Niken) Led ch th Tác đ ng b ng ti p đi m Khí trơ ho c chân không 2:41 PM Tác đ ng b ng ti p đi m 41 2:41 PM 42 2.3 C M BI N TI M C N T 2.3 C M BI N TI M C N T LO I T C M LO I T C M Tác đ ng b ng ti p đi m Tác đ ng b ng ti p đi m 2:41 PM 43 2:41 PM 44 11
  12. 2.3 C M BI N TI M C N T 2.3 C M BI N TI M C N T LO I T C M LO I T C M Tác đ ng b ng ti p đi m Tác đ ng b ng ti p đi m 2:41 PM 45 2:41 PM 46 2.3 C M BI N TI M C N T 2.3 C M BI N TI M C N T LO I T C M LO I T C M Tác đ ng b ng ti p đi m Tác đ ng b ng ti p đi m 24v 2:41 PM 47 2:41 PM 48 12
  13. 2.3 C M BI N TI M C N T 2.3 C M BI N TI M C N T LO I T C M LO I T C M Tác đ ng b ng ti p đi m S ph thu c t các t trư ng khác nhau c n đư c Tác đ ng b ng ti p đi m tránh: V trí c a đi m tác đ ng ph thu c vào kho ng cách d ch chuy n. Dòng c c đ i c n đư c gi i h n đ tránh cháy ti p đi m. 2:41 PM 49 2:41 PM 50 2.3 C M BI N TI M C N T 2.3 C M BI N TI M C N T LO I T C M Tác đ ng b ng m ch t LO I T C M Tác đ ng b ng m ch t Cu n dây Cáp k t n i m ch t M ch t t ns LED ch báo cao C u t o g m m t b t o dao ñ ng t n s cao, dao ñ ng này t o t trư ng ngõ thu c m bi n, khi v t có t trư ng ti n ñ n g n thì s làm nh hư ng ñ n t trư ng ñ u thu và làm cho m ch dao ñ ng c a c m bi n b nh hư ng, m ch so sánh phát hi n cho ngõ ra c m bi n d ng on/off. 2:41 PM 51 2:41 PM 52 13
  14. 2.3 C M BI N TI M C N T 2.3 C M BI N TI M C N T LO I T C M LO I T C M Tác đ ng b ng m ch t Tác đ ng b ng m ch t 2:41 PM 53 2:41 PM 54 2.3 C M BI N TI M C N T 2.3 C M BI N TI M C N T LO I T C M LO I T C M Tác đ ng b ng m ch t Tác đ ng b ng m ch t 2:41 PM 55 2:41 PM 56 14
  15. 2.3 C M BI N TI M C N T 2.3 C M BI N TI M C N T LO I T C M LO I T C M Tác đ ng b ng m ch t Tác đ ng b ng m ch t 2:41 PM 57 2:41 PM 58 2.3 C M BI N TI M C N T 2.3 C M BI N TI M C N T LO I T C M Tác đ ng b ng m ch t LO I T C M Nguyên t c ho t đ ng cơ b n c a c m bi n đi n c m là hi n tư ng c m ng t c a m ch t C n chú ý khi th c hi n trên các d ng t khác nhau. Thi t b làm vi c tr ng thái ng m t n s làm vi c cao - 1kHz 2:41 PM 59 2:41 PM 60 15
  16. 2.3 C M BI N TI M C N T 2.3 C M BI N TI M C N T LO I T C M Các Lo i Ti m C n C m ng T Lo i tròn Ch phát hi n s t t Phát hi n khuôn d p Phát hi n palette 2:41 PM 61 2:41 PM 62 2.3 C M BI N TI M C N T 2.3 C M BI N TI M C N T Các Lo i Ti m C n C m ng T Các Lo i Ti m C n C m ng T Lo i tròn Ch phát hi n nhôm/ đ ng Lo i tròn Phát hi n t t c các kim lo i Lon nhôm Lon thép Lon nhôm Lon nhôm M nhôm Phát hi n v t nh Phân bi t m t trên và Phát hi n t t c kim lo i m t dư i c a lon nư c Phát hi n lon nhôm mi ng m trên palette 2:41 PM 63 2:41 PM 64 16
  17. 2.3 C M BI N TI M C N T 2.3 C M BI N TI M C N T Các Lo i Ti m C n C m ng T Các Lo i Ti m C n C m ng T Lo i tròn Sensor phát hi n trong môi trư ng nư c Lo i b khu ch đ i r i (có th ho t đ ng khi ngâm trong nư c) Ki m tra k p Phát hi n n p chai nư c Ki m tra gãy mũi khoang trong môi trư ng m ư t 2:41 PM 65 2:41 PM 66 2.3 C M BI N TI M C N T 2.3 C M BI N TI M C N T Các Lo i Ti m C n C m ng T Các Lo i Ti m C n C m ng T Lo i hình ch nh t Lo i hình TL-W TL-Q ch nh t E2S TL-G E2Q3 TL-M TL-N TL-T 2:41 PM 67 2:41 PM 68 17
  18. 2.3 C M BI N TI M C N T PHÂN LO I C M BI N TI M C N Các Lo i Ti m C n C m ng T C m Bi n Ti m C n – Phân Lo i Lo i phát hi n v t kim lo i rơi Lo i Có B o V (Shielded): V t C m Bi n Sensor T trư ng đư c t p trung trư c m t sensor nên ít b nhi u b i kim lo i xung quanh, tuy nhiên Shielded kho ng cách đo ng n đi. Lo i Không Có B o V (Un-Shielded): Không có b o v t trư ng xung Sensor quanh m t sensor nên kho ng cách đo dài hơn, tuy nhiên d b nhi u c a kim lo i xung quanh. Un-Shielded Phát hi n/ đ m v t kim lo i rơi V t C m Bi n 2:41 PM 69 2:41 PM 70 CÁC THU T NG THƯ NG S D NG CÁC THU T NG THƯ NG S D NG Các Thu t Ng Thư ng S D ng Các Thu t Ng Thư ng S D ng 1. V t Chu n (Standard Object): 2. Kho ng Cách Phát Hi n (Detecting Distance): V t li u B m t C m Bi n c m bi n Ti m C n Hình d ng V t Kích thư c C m V t chu n Bi n T cđ v..v..v.. Kho ng Cách Phát Hi n Kho ng Cách Reset V t Chu n (Standard Object): M t v t đư c xem là v t chu n n u hình d ng, v t li u, Kho ng Cách Phát Hi n (Detecting Distance): kích c , v.v.v... c a v t ph i phù h p đ phát huy đư c Là kho ng cách t b m t c m bi n đ u sensor t i các đ t tính k thu t c a sensor. v trí v t chu n xa nh t mà sensor có th phát hi n. 2:41 PM 71 2:41 PM 72 18
  19. CÁC THU T NG THƯ NG S D NG CÁC THU T NG THƯ NG S D NG Các Thu t Ng Thư ng S D ng Các Thu t Ng Thư ng S D ng 3. Kho ng Cách Cài Đ t (Setting Distance): 4. Th i Gian Đáp ng (Response Time): Kho ng cách phát hi n ư c lư ng C m Bi n Trong d i ho t đ ng Ti m C n Kho ng cách cài đ t C m Bi n Dãi ho t đ ng Ti m C n Ngoài d i ho t đ ng V t B m t V t B m t c m bi n C m c m bi n Bi n C m Bi n Th i gian đáp ng (Response Time): Kho ng cách cài đ t (Setting distance): t1 : Kho ng th i gian t lúc đ i tư ng chu n chuy n đ ng đi vào vùng phát hi n c a sensor t i khi đ u ra sensor b t ON. Là kho ng cách t b m t c m bi n đ u sensor t i v trí v t c m bi n đ sensor có th phát hi n v t n đ nh (thư ng thì t2 : Kho ng th i gian t lúc đ i tư ng chu n chuy n đ ng đi ra kho ng cách này b ng 70% 80% kho ng cách phát hi n) kh i vùng phát hi n c a sensor t i khi đ u ra sensor t t v OFF. 2:41 PM 73 2:41 PM 74 CÁC THU T NG THƯ NG S D NG CÁC Y U T NH HƯ NG Kho ng Cách Đo - Các Y u T nh Hư ng Các Thu t Ng Thư ng S D ng 5. T n S Đáp ng (Response Frequency): 1. V t Li u Đ i Tư ng (Material): ð u Sensor ð u Sensor Kho ng cách C m Bi n phát hi n Ti m C n V t V t Kim lo i không ch a s t (nhôm, ñ ng, …) Kim lo i có t tính (s t, SUS, …) B m t kho ng cách c m bi n c m bi n Iron Kho ng cách c m bi n (mm) Kho ng cách phát hi n c a sensor ph thu c r t nhi u vào v t li u c a V t C m Bi n v t c m bi n. SUS T ns đáp ng f (Response Frequency): Các v t li u có t tính ho c kim lo i Brass có ch a s t s có kho ng cách phát Aluminum S l n tác đ ng l p l i khi v t c m bi n hi n xa hơn các v t li u không t Copper đi vào vùng ho t đ ng c a sensor. tính ho c không ch a s t. 2:41 PM 75 2:41 PM ð d nc av t 76 19
  20. CÁC Y U T NH HƯ NG CÁC Y U T NH HƯ NG Kho ng Cách Đo - Các Y u T nh Hư ng Kho ng Cách Đo - Các Y u T nh Hư ng 3. B Dày C a Đ i Tư ng (Size): 2. Kích C C a Đ i Tư ng (Size): Kho ng cách V i v t c m bi n thu c nhóm kim lo i có t tính (s t, phát hi n niken, SUS, ), b dày v t ph i l n hơn ho c b ng 1mm. ð u Sensor Kho ng cách ð u Sensor ð u Sensor c m bi n V t V t Đ dày Kích thư c v t l n Kích thư c v t nh v t V t N u v t c m bi n nh hơn v t th chu n (test object), V i v t c m bi n không thu c nhóm kim lo i có t tính, b kho ng cách phát hi n c a sensor s gi m. dày c a v t càng m ng thì kho ng cách phát hi n càng xa 2:41 PM 77 2:41 PM 78 CÁC Y U T NH HƯ NG CÁCH M C T I ð U RA Kho ng Cách Đo - Các Y u T nh Hư ng Các Lo i Đ u Ra – Cách M c T i 4. L p M Bên Ngoài C a V t (Plating): N u v t b m , kho ng cách c m bi n c a v t s b nh hư ng Lo i đ u ra DC 2 dây có c c Lo i đ u ra AC 2 dây Lo i đ u ra DC 2 dây không c c Lo 2:41 PM i đ u ra AC/DC 2 dây 80 2:41 PM 79 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2418 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

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

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2