C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ s s ợ ợ i i quang quang : : & & C C á á c c c c ả ả m m biến biến s s ợ ợ i i quang quang g g ồ ồ m m m m ộ ộ t t b b ộ ộ ph ph á á t t , , m m ộ ộ t t b b ộ ộ thu thu v v à à m m ộ ộ t t c c á á p p quang quang để để truyền truyền tín tín hi hi ệ ệ u u . . Tu Tu ỳ ỳ thu thu ộ ộ c c v v à à o o lo lo ạ ạ i i c c ả ả m m biến biến có có th th ể ể có có 1 1 c c á á p p ho ho ặ ặ c c nhiều nhiều c c á á p p . . V V ớ ớ i i lo lo ạ ạ i i m m ộ ộ t t c c á á p p , , ng ng ời ời ta ta d d ù ù ng ng m m ộ ộ t t s s ố ố ph ph ơ ơ ng ng ph ph á á p p để để ph ph â â n n b b ố ố s s ợ ợ i i quang quang trong trong c c á á p p . . Đồng trục 50/50 Ngẫu nhiên Cáp Sợi quang Sợi thu Sợi phát & & V V í í i i c c ¶ ¶ m m biÕn biÕn xuy xuy ª ª n n su su è è t t , , tÝn tÝn hi hi Ö Ö u u ph ph ¸ ¸ t t v v µ µ thu thu d d ï ï ng ng 2 2 c c ¸ ¸ p p ri ri ª ª ng ng bi bi Ö Ö t t . . V V í í i i c c ¶ ¶ m m biÕn biÕn ph ph ¶ ¶ n n x x ¹ ¹ v v µ µ khuÕch khuÕch t t ¸ ¸ n n tÝn tÝn hi hi Ö Ö u u thu thu ph ph ¸ ¸ t t d d ï ï ng ng tr tr ª ª n n c c ï ï ng ng m m é é t t c c ¸ ¸ p p Tõ bé ph¸t Tíi bé thu Xuyªn suèt Ph¶n x¹ KhuÕch t¸n Tõ bé ph¸t Tíi bé thu Tõ bé ph¸t Tíi bé thu C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ lazer lazer : : & & C C á á c c c c ả ả m m biến biến d d ù ù ng ng ngu ngu ồ ồ n n lazer lazer c c ủ ủ a a Siemens, Siemens, s s ử ử dụng dụng tia tia lazer lazer cấp cấp 2 2 có có c c ô ô ng ng suất suất ph ph á á t t x x ạ ạ 1 1 mW mW . . Tia Tia lazer lazer cấp cấp 2 2 kh kh ô ô ng ng đ đ ò ò i i h h ỏ ỏ i i thiết thiết bị bị b b ả ả o o v v ệ ệ . . Tuy Tuy nhi nhi ê ê n n khi khi l l à à m m vi vi ệ ệ c c trong trong v v ù ù ng ng có có c c ả ả m m biến biến lazer lazer c c ầ ầ n n có có tín tín hi hi ệ ệ u u c c ả ả nh nh b b á á o o . . & & C C á á c c tia tia lazer lazer n n à à y y l l à à ch ch ù ù m m á á nh nh s s á á ng ng nh nh ì ì n n thấy thấy đ đ ợ ợ c c có có m m ậ ậ t t độ độ á á nh nh s s á á ng ng cao cao . . C C ô ô ng ng ngh ngh ệ ệ n n à à y y cho cho phép phép ph ph á á t t hi hi ệ ệ n n nh nh ữ ữ ng ng v v ậ ậ t t th th ể ể c c ự ự c c nh nh ỏ ỏ ở ở m m ộ ộ t t kho kho ả ả ng ng c c á á ch ch n n à à o o đ đ ó ó . . & & C C ả ả m m biến biến L18 L18 có có th th ể ể ph ph á á t t hi hi ệ ệ n n v v ậ ậ t t có có kích kích th th ớ ớ c c 0,03mm 0,03mm ở ở kho kho ả ả ng ng c c á á ch ch 80 cm 80 cm 3.2. mét sè c¶m biÕn sö dông bé chuyÓn ®æi ? ? C C ¸ ¸ c c ph ph −¬ −¬ ng ng ph ph ¸ ¸ p p chuy chuy Ó Ó n n ® ® æ æ i i ? ? Chuy Chuy Ó Ó n n ® ® æ æ i i nhi nhi Ö Ö t t ( ( c c ¶ ¶ m m biÕn biÕn nhi nhi Ö Ö t t ®é ®é ) ) ? ? Chuy Chuy Ó Ó n n ® ® æ æ i i l l ù ù c c ( ( c c ¶ ¶ m m biÕn biÕn l l ù ù c c ) ) ? ? Chuy Chuy Ó Ó n n ® ® æ æ i i l l − − u u l l −î −î ng ng ( ( c c ¶ ¶ m m biÕn biÕn l l − − u u l l −î −î ng ng ) ) ? ? Chuy Chuy Ó Ó n n ® ® æ æ i i vÞ vÞ trÝ trÝ ( ( C C ¶ ¶ m m biÕn biÕn vÞ vÞ trÝ trÝ ) ) ? ? C C á á c c ph ph ơ ơ ng ng ph ph á á p p chuy chuy ể ể n n đ đ ổ ổ i i . . ) ) K K ĩ ĩ thu thu ậ ậ t t m m ạ ạ ch ch c c ầ ầ u u c c â â n n b b ằ ằ ng ng ) ) K K ĩ ĩ thu thu ậ ậ t t LVDT (Linear Variable Differential Transformer) LVDT (Linear Variable Differential Transformer) ) ) K K ĩ ĩ thu thu ậ ậ t t m m ạ ạ ch ch c c ầ ầ u u c c â â n n b b ằ ằ ng ng . . ) ) M M ạ ạ ch ch c c ầ ầ u u d d ù ù ng ng c c á á c c ph ph ầ ầ n n t t ử ử đ đ i i ệ ệ n n tr tr ở ở , , tu tu ỳ ỳ theo theo c c á á ch ch cấu cấu h h ì ì nh nh cho cho c c ầ ầ u u c c â â n n b b ằ ằ ng ng m m ta ta có có hai hai ki ki ể ể u u đ đ o o theo theo d d ò ò ng ng ho ho ặ ặ c c theo theo á á p. p. ) ) ở ở đ đ iều iều ki ki ệ ệ n n b b ì ì nh nh th th ờng ờng ( ( c c ầ ầ u u c c â â n n b b ằ ằ ng ng ) ) th th ì ì đ đ i i ệ ệ n n á á p p U U output output = 0, = 0, ho ho ặ ặ c c kh kh ô ô ng ng có có d d ò ò ng ng đ đ i i ệ ệ n n qua qua c c ầ ầ u u ( ( I I c c ầ ầ u u = 0). = 0). ) ) C C ầ ầ u u đ đ i i ệ ệ n n á á p: p: L L m m ạ ạ ch ch c c ầ ầ u u có có đ đ i i ệ ệ n n á á p p U U output output t t ỉ ỉ l l ệ ệ v v ớ ớ i i s s ự ự thay thay đ đ ổ ổ i i tr tr ở ở kh kh á á ng ng trong trong m m ạ ạ ch ch c c ầ ầ u u . . Tr Tr ê ê n n h h ì ì nh nh b b ê ê n n th th ì ì D l D l thiết thiết bị bị thu thu th th ậ ậ p p R R D D l l n n ộ ộ i i tr tr ở ở c c ủ ủ a a nó nó . . Với cầu này thì trị số R D phải rất lớn. Ví dụ nh trở kháng đầu vào của module PLC. Xét ví dụ hình bên, khi R 4 thay đổi làm cầu mất cân bằng. Tỉ lệ của trở kháng trong mạch nh sau: 4 3 2 1 R R R R = ) ) C C ầ ầ u u d d ò ò ng ng đ đ i i ệ ệ n n : : Nh Nh ằ ằ m m t t ạ ạ o o ra ra s s ự ự thay thay đ đ ổ ổ i i về về d d ò ò ng ng đ đ i i ệ ệ n n ở ở đ đ ầ ầ u u ra ra c c ủ ủ a a c c ầ ầ u u c c â â n n b b ằ ằ ng ng , , gi gi ữ ữ a a 2 2 đ đ i i ể ể m m A v A v B. B. Thiết Thiết bị bị thu thu th th ậ ậ p p D D có có n n ộ ộ i i tr tr ở ở rất rất thấp thấp . Ví . Ví dụ dụ nh nh nh nh ữ ữ ng ng module PLC module PLC khuếch khuếch đạ đạ i i d d ò ò ng ng có có tr tr ở ở kh kh á á ng ng v v o o thấp thấp . . ++ + ++ + = B43 1 3 DB42 1 2 4 D RR R R 1RRR R R 1 RU I . Phơng trình dòng I D Trong đó: R 4B là trở kháng của R 4 khi cầu cân bằng R 4 : Độ chênh lệch lớn nhất của điện trở nhiệt R D : Trở kháng đầu vào của module thu thập Ví dụ: Mạch cầu dùng điện trở nhiệt có trở kháng 10k. Dùng module khuyếch đại có trở kháng đầu vào 300 , để đo những thay đổi nhỏ về dòng cân bằng. Xác định trị số dòng khi trở kháng của điện trở nhiệt thay đổi 10% ) ) K K ĩ ĩ thu thu ậ ậ t t LVDT (Linear Variable Differential Transformer). LVDT (Linear Variable Differential Transformer). LVDT l LVDT l m m ộ ộ t t c c ơ ơ cấu cấu c c ơ ơ - - đ đ i i ệ ệ n n t t ạ ạ o o ra ra đ đ i i ệ ệ n n á á p p t t ỉ ỉ l l ệ ệ v v ớ ớ i i vị vị trí trí c c ủ ủ a a lõi lõi biến biến á á p (BA) p (BA) trong trong l l ò ò ng ng cu cu ộ ộ n n d d â â y y . . Vỏ thép không gỉ Vnh chống nhiễu điện-từ v tĩnh điện Cuộn dây Lớp epoxy Lõi Hỗn hợp chống ẩm, ổn định nhiệt ) ) Nguy Nguy ê ê n n lý lý l l m m vi vi ệ ệ c c : : Đ Đ i i ệ ệ n n á á p AC p AC đ đ a a v v à à o o cu cu ộ ộ n n s s ơ ơ cấp cấp , t , t ạ ạ o o ra ra đ đ i i ệ ệ n n á á p p c c ả ả m m ứ ứ ng ng tr tr ê ê n n 2 2 đ đ ầ ầ u u cu cu ộ ộ n n th th ứ ứ cấp cấp . . Khi Khi lõi lõi chuy chuy ể ể n n đ đ ộ ộ ng ng l l à à m m cho cho đ đ i i ệ ệ n n á á p p đ đ ầ ầ u u ra ra th th ứ ứ cấp cấp thay thay đ đ ổ ổ i i . . Cu Cu ộ ộ n n th th ứ ứ cấp cấp cu cu ố ố n n theo theo 2 2 chiều chiều ng ng ợ ợ c c nhau nhau , , n n ê ê n n đ đ i i ệ ệ n n á á p p s s ẽ ẽ thay thay đ đ ổ ổ i i c c ự ự c c tính tính khi khi lõi lõi dịch dịch chuy chuy ể ể n n . . Điện áp vo Điện áp ra Sơ cấp Thứ cấp Thứ cấp Lõi . kh kh ô ô ng ng đ đ ò ò i i h h ỏ ỏ i i thiết thiết bị bị b b ả ả o o v v ệ ệ . . Tuy Tuy nhi nhi ê ê n n khi khi l l à à m m vi vi ệ ệ c c trong trong v v ù ù ng ng có có c c ả ả m m biến biến lazer lazer c c ầ ầ n n có có tín tín hi hi ệ ệ u u c c ả ả nh nh b b á á o o . . & & C C á á c c tia tia lazer lazer n n à à y y l l à à ch ch ù ù m m á á nh nh s s á á ng ng nh nh ì ì n n thấy thấy đ đ ợ ợ c c có có m m ậ ậ t t độ độ á á nh nh s s á á ng ng cao cao Tr Tr ê ê n n h h ì ì nh nh b b ê ê n n th th ì ì D l D l thiết thiết bị bị thu thu th th ậ ậ p p R R D D l l n n ộ ộ i i tr tr ở ở c c ủ ủ a a nó nó . . Với cầu này thì trị số R D phải rất lớn. Ví dụ nh trở kháng đầu vào của module. ra ra s s ự ự thay thay đ đ ổ ổ i i về về d d ò ò ng ng đ đ i i ệ ệ n n ở ở đ đ ầ ầ u u ra ra c c ủ ủ a a c c ầ ầ u u c c â â n n b b ằ ằ ng ng , , gi gi ữ ữ a a 2 2 đ đ i i ể ể m m A v A v B. B. Thiết Thiết bị bị thu thu th th ậ ậ p p D D có có n n ộ ộ i i tr tr ở ở rất rất thấp thấp . Ví . Ví