Trao đổi trực tuyến tại: http://www.mientayvn.com/chat_box_li.html Giảng viên: Nguyễn Đức Hoàng Bộ môn Điều Khiển Tự Động Khoa Điện – Điện Tử Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Email: ndhoang@hcmut.edu.vn MÔN HỌC CẢM BIẾN ĐO DỊCH CHUYỂN ,VỊ TRÍ CHƯƠNG 4 6:11 PM Nội dung chương 4 4.1 Nguyên lý đo 4.2 Cảm biến điện trở 4.3 Cảm biến điện dung 4.4 Cảm biến điện cảm (LVDT) 4.5 Cảm biến quang (Encoder) 6:11 PM Nguyên lý đo Vị trí là thuật ngữ chỉ tọa độ của một đối tượng với chuẩn chọn trước Dịch chuyển là sự chuyển động của đối tượng từ vị trí này sang vị trí khác với một khoảng cách hoặc một góc nào đó 6:11 PM Nguyên lý đo (tt) Có 2 pp để xác định vị trí và dịch chuyển + Bộ cảm biến cung cấp tín hiệu là hàm phụ thuộc vị trí của một trong các phần tử của cảm biến, đồng thời phần tử này có liên quan đến vật cần xác định dịch chuyển + Ứng với một dịch chuyển cơ bản, cảm biến phát ra một xung. Việc xác định vị trí và dịch chuyển được tiến hành bằng cách đếm số xung phát ra 6:11 PM Nguyên lý đo (tt) Một số cảm biến không đòi hỏi liên kết cơ học giữa cảm biến và vật cần đo vị trí hoặc dịch chuyển. Mối liên hệ giữa vật dịch chuyển và cảm biến được thực hiện thông qua vai trò trung gian của điện trường, từ trường hoặc điện từ trường, ánh sáng Các loại thông dụng: + Cảm biến điện trở + Cảm biến điện dung + Cảm biến điện cảm + Cảm biến quang 6:11 PM Cảm biến điện trở Cấu tạo và nguyên lý làm việc: Cảm biến gồm một điện trở cố định, trên đó có một tiếp xúc điện có thể di chuyển gọi là con chạy. Con chạy được liên kết cơ học với vật chuyển động cần khảo sát 6:11 PM Cảm biến điện trở (tt) Cảm biến điện trở chuyển động thẳng xn l RR L  Cảm biến điện trở chuyển động tròn hoặc xoắn n n RR      M < 360 0 (tròn)  M > 360 0 (xoắn) 6:11 PM Cảm biến điện trở Ví dụ: Cảm biến điện trở được sử dụng để đo góc của cánh tay như hình vẽ. Tính góc quay của cánh tay khi áp ra Vout = 2.34V. Biết tầm đo của cảm biến là 350 0 ứng với 10V. 6:11 PM [...]... hình vẽ, tụ C được dùng làm cảm biến đo dịch chuyển Khi khoảng cách khe hở 0 = 10mm thì tụ C có giá trị 10F Nếu điện áp ra đo được có trị hiệu dụng bằng 5V, hỏi khoảng dịch chuyển là bao nhiêu? Biết áp cung cấp U0 có trị hiệu dụng bằng 10V và tần số 1Mhz, R1 = 100K 6:11 PM Cảm biến điện dung VD2: Sử dụng tụ kép để đo dịch chuyển Dùng mạch cầu và mạch khuếch đại để đo điện áp đầu ra Tính độ dịch chuyển... dung Mạch đo thường là các mạch cầu không cân bằng cung cấp bằng nguồn áp xoay chiều với tần số lớn (MHz) 6:11 PM Cảm biến điện dung Mạch đo dịch chuyển của cảm biến điện dung Nếu độ dịch chuyển  >1  S  S0 Cảm biến điện dung VD1: Cho mạch đo như hình... làm cảm biến vị trí Giả sử con trượt ở giữa tầm Tính sai số tải khi: a) Mạch giao tiếp có trở kháng ngõ vào vô cùng b) Mạch giao tiếp có trở kháng ngõ vào bằng 100K 6:11 PM Cảm biến điện trở Chiết áp đo dịch chuyển Mạch tương đương vm  v0 Tính sai số tương đối:   v0 Tìm vị trí con trượt để  lớn nhất Tính max 6:11 PM Cảm biến điện dung Cảm biến điện dung thực chất là một tụ điện gồm 2 điện cực,... thực hiện ở dạng đơn hoặc dạng kép (vi sai) 6:11 PM Cảm biến điện dung 6:11 PM Cảm biến điện dung Cảm biến điện dung chia thành 2 nhóm lớn: + Cảm biến máy phát: đại lượng ra là điện áp U, loại này dùng đo các đại lượng cơ + Thông số: có đầu vào là độ dịch chuyển của bản cực, tín hiệu ra là điện dung C 6:11 PM Cảm biến điện dung Khi một trong ba thông số S, ,  thay đổi điện dung của tụ điện C sẽ thay... động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ Cảm biến điện cảm là một cuộn dây bằng đồng có đường kính từ 0.02mm ÷ 0.1mm được quấn trên lõi thép có khe hở không khí (mạch từ hở) Dưới tác động của đại lượng đo phần ứng dịch chuyển làm cho khe hở không khí thay đổi kéo theo từ trở của mạch từ thay đổi và điện cảm L cũng thay đổi 6:11 PM Cảm biến điện cảm 6:11 PM Cảm biến điện cảm Biến áp vi sai thay đổi tuyến... ngõ ra là điện áp AC có biên độ tỉ lệ với vị trí tuyến tính, có ưu điểm là không có các tiếp xúc trượt 6:11 PM Cảm biến điện cảm Biến áp vi sai thay đổi tuyến tính (LVDT) 6:11 PM Cảm biến điện cảm Mạch đo LVDT 6:11 PM Cảm biến quang Encoder quang tạo ra vị trí góc ở dạng số  không cần bộ ADC Có 2 loại Encoder quang: +Encoder tuyệt đối +Encoder loại tăng 6:11 PM Cảm biến quang Encoder tuyệt đối: sử dụng