Kỹ thuật cảm biến - Nguyễn Thị Lan Hương

Chia sẻ: Tran Van Dung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:95

Thêm vào BST

Báo xấu

602
lượt xem 247
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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. Có nhiều loại cảm biến khác nhau như cảm biến nhiệt, cảm biến quang, cảm biến hồng ngoại,.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: 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 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
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 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
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 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
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 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
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 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
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 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
VÝ dô vÒ c¶m biÕn tÝch cùc ¹i l−îng vËt lý cÇn ®o HiÖu øng sö dông TÝn hiÖu ra Lùc ¸p ®iÖn ¸p suÊt 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 iÖn ¸p 7 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
c i m c a các phương pháp o các i lư ng không in 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 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
c i m c a các phương pháp o các i lư ng không in 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 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
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 Tr−ît T (L,U) (R, U) Di chuyÓn kÝch th−íc 3 §iÖn (L) R c¶m T ( δ, L) T 4 §iÖn (L, U) dung T (L,C) L T (L,Μ) 5 ¸p ®iÖn T (M,U) 6 §iÖn trë lùc c¨ng T (M,R) Khèi l−îng C lùc (M) 7 T (C, U) ¸p tõ T (M,L) 8 NhiÖt T (M,t) ®iÖn T (t,U) NhiÖt 9 NhiÖt ®é T ®iÖn trë T (t,R) (Ls,t) Quang 10 T (t,Φ) ®iÖn T (Φ,U) Quang 11 T Quang (M,Φ) ®iÖn trë T (Φ,R) 10 T (L,Φ) Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
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 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
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 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
Vn 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 Chu n hoá tín Th ng nh t hoá Signal Tín hi u C m bi n hi u C m bi n c m bi n ã th ng nh t th ng hoá 13 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
Ví d Thèng nhÊt hãa tÝn hiÖu ChuyÓn ®æi /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 ThiÕt bÞ DAQ hoÆc ®Þªn ¸p cao (c¸ch ly quang) 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 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
Hoà h p tr kháng Ngu n áp R2 VO = Vi . R1+R2 R2 R1 Vi 0 M t chu i o có th coi là m t T i o lư ng Ngu n phân áp ki u m ch l p l i Ngu n dòng R2 R1 R2 VO = Vi . R1+R2 Vi ti o 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 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
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 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
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 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
nh y 19 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.
Tr hay trơ c a thi t b (Hysteresis) 20 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark.