Đang tải... (xem toàn văn)
Mục lục LỜI NÓI ĐẦU 3 PHẦN I: MỞ ĐẦU 5 1. Tên đề tài 5 2 . Lý do chọn đề tài 5 3. Mục tiêu nghiên cứu 5 4 . Bố cục đề tài 5 PHẦN 2: NỘI DUNG 6 1.1 GIỚI THIỆU 7 1.2CẤU TẠO CỦA CẢM BIẾN SIÊU ÂM 8 1.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 9 1.4 MỘT SỐ LOẠI CẢM BIẾN SIÊU ÂM 11 1.5 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CẢM BIẾN SIÊU ÂM 18 1.6 ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN SIÊU ÂM 19 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI 20 2.1 GIỚI THIỆU 20 2.2 CẤU TẠO CỦA CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI 21 2.3 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI (PIR) 22 2.4 MỘT SỐ LOẠI CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI 31 2.5 ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI 33 2.6. ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN HỒNG NHIỆT 33 KẾT LUẬN 36
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN ĐỀ TÀI :TÌM HIỂU CẢM BIẾN SIÊU ÂM VÀ CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI Giảng viên hướng dẫn : T.S PHẠM VĂN HÀ Nhóm : Sinh viên thực : Lê Ngọc Hưng 0741360114 Đào Khắc Vững 0741360125 Nguyễn Đình Quân 0741360160 Hà Nội /2016 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, thiết bị hay mạch cảm biến sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực như: điều khiển, tự động hóa, đo đạc, truyền thông Quân sự, Quốc phòng, y tế, xã hội thiết bị điện tử tích hợp với số lượng ngày lớn, kích thước ngày nhỏ chức ngày nâng cao Sử dụng cảm biến có ưu điểm như: nhỏ gọn, tốn lượng, thời gian đáp ứng nhanh, lập trình Với ưu tạo cấu trúc học nhỏ bé tinh tế nhạy cảm đặc thù, công nghệ chế tạo cho phép tạo cảm biến (sensor) ứng dụng rộng rãi sống Các cảm biến siêu nhỏ tiện ích thay cho thiết bị đo cũ kỹ, cồng kềnh trước Vì nhóm chúng em chọn đề tài: “Tìm hiểu cảm biến siêu âm, cảm biến hồng ngoại cách dùng ” Dưới hướng dẫn, bảo nhiệt tình thầy Phạm Văn Hà với cố gắng nỗ lực thành viên nhóm chúng em hoàn thành đề tài thời gian cho phép Tuy nhiên thời gian hạn chế, với tầm hiểu biết có hạn nên chúng em không tránh khỏi sai sót Vì chúng em mong nhận nhiều ý kiến đánh giá, góp ý thầy giáo bạn để chúng em hoàn thiện thêm đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn! Mục lục PHẦN I: MỞ ĐẦU Tên đề tài Tìm hiểu cảm biến siêu âm, cảm biến hồng ngoại cách dùng Lý chọn đề tài Ngày nay, khoa học kỹ thuật phát triển vũ bão Hệ thống công nghệ cảm biến, đo lường điều khiển làm thay đổi sâu sắc toàn hoạt động sản xuất người Công nghệ cảm biến thay dần kỹ thuật tương tự đóng vai trò then chốt cách mạng kỹ thuật công nghệ Song song với phát triển thần kì cách mạng khoa học – công nghệ cảm biến có mặt hầu hết tất lĩnh vực đời sống như: Khoa học công nghệ, Quân sự, Y tế, Giáo Dục, Điều Khiển, Rô Bốt, Người máy, Quốc phòng… Nó nhỏ gọn, tiện lợi, giải khối lượng công việc lớn, giảm kích thước mạch điện tử đồng thời chúng có nhiều tính độ xác cao Có thể nói công nghệ cảm biến cách mạng ngành kỹ thuật điện tử Thế kỷ 21 chứng kiến phát triển với tốc độ chóng mặt khoa học công nghệ, đóng vai trò then chốt tất lĩnh vực sống chúng ta, đặc biệt hệ trẻ, sinh viên ngành kỹ thuật cần phải hiểu rõ nắm bắt kiến thức công nghệ cảm biến Do chúng em định chọn đề tài “Tìm hiểu cảm biến siêu âm, cảm biến hồng ngoại cách dùng” Mục tiêu nghiên cứu - Sinh viên bước đầu tìm hiểu nghiên cứu khoa học Nắm Cảm Biến Siêu Âm, Cảm Biến Hồng Ngoại Nó gì? Nó trông nào? Có loại nào? Nó làm việc nào? Nó ứng dụng đâu? Ưu điểm nhược điểm Bố cục đề tài Nội dung đề tài gồm hai chương: Chương I: Giới thiệu Cảm Biến Siêu Âm Chương II: Giới thiệu Cảm Biến Hồng Ngoại PHẦN 2: NỘI DUNG Khái quát chung Cảm biến thiết bị dùng để cảm nhận biến đổi đại lượng vật lý đại lượng tính chất điện cần đo thành đại lượng đo xử lý Các đại lượng đo (M) thường tính chất điện (như nhiệt độ, áp suất, trọng lượng… tác động lên cảm biến cho ta đại lượng đặc trưng (S) mang tính chất điện (như điện tích, điện áp, dòng điện hay trở kháng) chứa đựng thông tin cho phép xác định giá trị đại lượng Đặc trưng (s) hàm đại lượng cần đo (M) S = F(M) Người ta gọi (S) đại lượng đầu phản ứng cảm biến (M) đại lượng đầu vào hay kích thích ( có nguồn gốc đại lượng cần đo) Thông qua đo đạc (S) cho phép nhận biết giá trị (M) Một số loại cảm biến Có nhiều loại cảm biến khác phân loại theo đặc trưng • Cảm biến vật lý: Siêu âm, hồng ngoại, tia X, tia gamma, hạt xạ, nhiệt độ, áp suất, âm thanh, rung động, khoảng cách, chuyển động, gia tốc, từ trường, trọng trường, sóng điện từ, ánh sáng, tử ngoại • Cảm biến hóa học: độ ẩm, độ PH, ion, hợp chất đặc hiệu, khói, • Cảm biến sinh học: biến đổi sinh hóa, biến đổi vật lý, Ngoài phân loại theo : Âm thanh,điện,từ,quang, cơ,nhiệt… Một cảm biến sử dụng đáp ứng tiêu chí kỹ thuật xác định o Độ nhạy: Gia số nhỏ phát o Mức tuyến tính: Khoảng giá trị biến đổi có hệ số biến đổi cố định o Dải biến đổi: Khoảng giá trị biến đổi sử dụng o Ảnh hưởng ngược: Khả gây thay đổi môi trường o Mức nhiễu ồn: Tiếng ồn riêng ảnh hưởng tác nhân khác lên kết o Sai số xác định: Phụ thuộc độ nhạy mức nhiễu CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ CẢM BIẾN SIÊU ÂM 1.1 GIỚI THIỆU Siêu âm ? Siêu âm âm có tần số cao tần số tối đa mà tai người nghe thấy Tần số tối đa tùy vào người, thông thường vào cỡ 20000 Hz Ngược lại với siêu âm, âm có tần số thấp ngưỡng nghe tai người (thường vào khoảng 20 Hz) hạ âm Siêu âm lan truyền nhiều môi trường tương tự môi trường lan truyền âm thanh, không khí, chất lỏng rắn, với tốc độ tốc độ âm Do tốc độ lan truyền, có tần số cao hơn,bước sóng siêu âm ngắn bước sóng âm Nhờ bước sóng ngắn, độ phân giải ảnh chụp siêu âm thường đủ để phân biệt vật thể kích thước cỡ centimét milimét Do siêu âm ứng dụng chẩn đoán hình ảnh y khoa (siêu âm y khoa) chụp ảnh bên cấu trúc khí kiểm tra không phá hủy Nhờ khả không bị nhận biết người, sóng siêu âm dùng ứng dụng quan trắc khác, để đo khoảng cách hay vận tốc Ngoài có nhiều ứng dụng siêu âm khác làm siêu âm, hàn siêu âm, ứng dụng siêu âm hóa học, sinh học, Siêu âm tạo từ số loại loa, từ dao động tinh thể áp điện Trong tự nhiên, nhiều loài động vật tạo cảm nhận siêu âm, ví dụ dơi loài có thị giác phát triển tạo cảm nhận siêu âm để xác định vật thể không gian xung quanh Cá voi, cá heo dùng siêu âm để liên lạc định vị đối tượng xung quanh Một số loài cá voi trắng vùng Amazon tự chỉnh cường độ phát, bắt mồi dùng siêu âm mạnh để gây tê liệt cá Khái Niệm Cảm Biến Siêu Âm Cảm biến siêu âm thiết bị dùng để xác định vị trí vật thông qua phát sóng siêu âm Cảm biến siêu âm sử dụng nguyên lý phản xạ sóng siêu âm 1.2CẤU TẠO CỦA CẢM BIẾN SIÊU ÂM Vỏ bên Hốc cộng hưởng Đìa kim loại Lớp gốm áp điện Đê cách điện Dây dân vỏ kim loại Lớp gốm áp điện Dây dẫn Đe bảo vệ Lớp vật liệu đệm Cáp dẫn Cấu trúc cảm biến siêu âm hở Cấu trúc cảm biến siêu âm kín Cảm biến siêu âm gồm có phần 1/Bộ phận phát nhận sóng siêu âm 2/bộ phận so sánh 3/mạch phát 4/mạch ngõ Trên cảm biến có chân : - VCC: nguồn cấp cho cảm biến 5V - GND: nối âm - Trigger: pin cho cực phát - Echo: pin cho cực thu Khi cảm biến nhận sóng phản hồi, phận so sánh tính toán khoảng cách, cách so sánh thời gian phát, nhận vận tốc âm Tín hiệu ngõ digital analog Tín hiệu từ cảm biến digital báo có hay không tự xuất đối tượng vùng cảm nhận cảm biến, tín hiệu từ cảm biến analog chứa đựng thông tin khoảng cách đối tượng đến cảm biến 1.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Cảm biến có phần chính: phần phát sóng siêu âm phản xạ siêu âm phần thu sóng Kĩ thuật cảm thuật cảm biến siêu âm dựa đặc điểm vận tốc âm số.thời gian sóng âm từ cảm biến đến đối tượng quay trở lại liên hệ trực tiếp đến độ dài quảng đường.vì cảm biến siêu âm thường dùng ứng dụng đo khoảng cách Phương thức hoạt động Bộ phát sóng siêu âm sử dụng tinh thể gốm áp điện gắn liền với kim loại hình nón Khi đưa điện áp vào lớp vật liệu gốm áp điện, lớp vật liệu rung với hai trình nén giãn diễn liên tục Do theo tính chất áp điện, sóng siêu âm tạo lan truyền thẳng cộng hướng hình nón Bộ thu sóng siêu hoạt động nguyên lý ngược lại Khi sóng siêu âm đập vào cộng hưởng gây rung động khối rung gắn với (tấm kim loại) Lớp vật liệu áp điện dính khối rung rung theo, từ dòng điện sinh tính cho chất vật liệu gốm áp điện Dòng điện đưa mạch nhờ hai dây dẫn Tần số hoạt động:nhìn chung cảm biến công nghiệp hoạt động với tần số từ 25khz đến 500khz.các cảm biến siêu âm y khoa hoạt động với tần số 5mhz trở lên.tần số cảm biến tỉ lệ nghịch với khoảng cách phát cảm biến,với tần số 50khz phạm vi hoạt động cảm biến lên tới 10m hơn,với tần số 200khz phạm vi hoạt động cảm biến giới hạn mức 1m Vùng hoạt động:là khu vực giới hạn khoảng cách lớn khoảng cách nhỏ Cảm biến siêu âm có vùng nhỏ sử dụng gần cảm biến gọi khu vực mù Kích thước vật liệu đối tượng cần phát định khoảng cách phát lớn (vật xốpCảm biến siêu âm điều chỉnh khoảng cách phát Một số dạng cảm biến ngõ analog cho phép điều chỉnh khoảng cách phát hiện,sau khoảng xác định.khoảng cách phát điều chỉnh người sử dụng Ngoài để cảm biến siêu âm không phát đối tượng dù chúng di chuyển vào vùng hoạt động cảm biến,người ta tạo lớp vỏ chất liệu có khả không phản xạ lại sóng âm Xác định khoảng cách Sóng siêu âm truyền không khí với vận tốc khoảng 343m/s Nếu cảm biến phát sóng siêu âm thu sóng phản xạ đồng thời, đo khoảng thời gian từ lúc phát tới lúc thu về, máy tính xác định quãng đường mà sóng di chuyển không gian Quãng đường di chuyển sóng lần khoảng cách từ cảm biến tới chướng ngoại vật, theo hướng phát sóng siêu âm.Hay khoảng cách từ cảm biến tới chướng ngại vật L0 =v.t/2 Nguyên lý TOF (time of flight) nguyên lý đo khoảng cách thời gian truyền sóng Phương pháp đặc biệt ứng dụng với thiết bị sử dụng sóng siêu âm vận tốc di chuyển sóng không khí vật liệu khác tương đối chậm, người ta đo khoảng cách với sai số nhỏ (khoảng 343m/s không khí) Phương pháp không dùng thiết bị thu nhận sóng điệntừ, vận tốc sóng điện từ cao với vận tốc ánh sáng (300.000 km/s).Khoảng cách từ thiết bị phát đến chướng ngại vật tính vận tốc sóng môi trường tương ứng nhân với nửa thời gian truyền sóng Trong đó: - L0 khoảng cách cần đo, - v vận tốc sóng siêu âm môi trường truyền sóng - t thời gian từ lúc sóng phát đến lúc sóng ghi nhận lại Khi sóng siêu âm phát thu về, cảm biến siêu âm, cách gián tiếp cho ta biết vị trí chướng ngại vật theo hướng quét cảm biến Khi đó, dường quãng đường từ cảm biến đến chướng ngại vật, sóng siêu âm không gặp vật cản nào, xung quanh vị trí mà thông số cảm biến ghi nhận được, có chướng ngại vật Và thế, cảm biến siêu âm mô hình hóa thành hình quạt, điểm dường chướng ngại vật, điểm biên dường có chướng ngại vật nằm 10 2.3 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI (PIR) Hình : Nguyên lý làm việc cảm biến hồng ngoại Các nguồn nhiệt (với người vật nguồn thân nhiệt) phát tia hồng ngoại, qua kính Fresnel, qua kích lọc lấy tia hồng ngoại, cho tiêu tụ cảm biến hồng ngoại gắn đầu dò, tạo điện áp khuếch đại với transistor FET Khi có vật nóng ngang qua, từ cảm biến cho xuất tín hiệu tín hiệu khuếch có biên độ đủ cao đưa vào mạch so áp để tác động vào thiết bị điều khiển hay báo động Mọi vật thể cấu tạo từ phân tử nhỏ li ti, nhiệt dạng lượng tạo từ xao động phân tử (hình 2), chuyển động hỗn loạn, không trật tự Từ xao động này, phát tia nhiệt, cảm giác thông thường giác quan, người nói sức nóng Ở người nguồn thân nhiệt thường điều ổn mức 37 độ C, 23 nguồn nhiệt mà có dùng linh kiện cảm ứng thân nhiệt, có thiết bị phát người, ý tưởng mà người ta chế thiết bị motion detector, điều khiển theo nguồn thân nhiệt chuyển động 24 Người ta kẹp vật liệu pyroelectric cực, có tác kích tia nhiệt, hai cực xuất hiệu tín hiệu điện, tín hiệu yếu nên cần mạch khuếch đại Trong đầu dò PIR, người ta gắn cảm ứng PIR nằm ngang, cho nối vào cực Gate (chân Cổng) transistor FET có tính khuếch đại Khi cảm biến pyroelectric thứ nhận tia nhiệt, phát tín hiệu nguồn nóng di chuyển ngang, đến cảm biến pyroelectric thứ hai nhận tia nhiệt lại phát tín hiệu điện Sự xuất tín hiệu cho nhận biết có nguồn nhiệt di động ngang mạch điện tử phát tín hiệu điều khiển Tín hiệu dùng tắt mở đèn hay dùng để báo động có kẻ lạ vào nhà Bây nói đến thiết bị tiêu tụ gôm tia nhiệt rọi bề mặt cảm ứng PIR Chúng ta biết tia nhiệt phát từ thân thể người yếu phân tán, để tăng độ nhậy phải dùng kính có mặt kính lồi tạo chức tiêu tụ, quen gọi kinh Focus, hình động cho thấy mặt sóng tia sáng qua mặt kính lồi cho gôm lại điểm nhỏ, điểm gọi tiêu điểm có nghĩa điểm nóng, nhiều Bạn dùng kính lúp tạo điểm nóng, điểm nóng đốt cháy giấy đấy, trò chơi bạn nhỏ) Khuyết điểm loại kính hội tụ dùng mặt lồi thông thường mặt kính mở rộng, điểm tiêu tụ không nằm chổ, người ta cho hiệu chỉnh sai lệch mặt kính Fresnel (Bạn xem hình, mặt cong xa trục quang chỉnh lại) Bạn thấy xa trục quang học, độ cong mặt kính hiệu chỉnh lại, với cách làm này, hội tụ nhiều tia sáng tốt hơn, diện tích rộng lớn tăng độ nhậy cao có góc dò rộng kinh Fresnel 25 kính Fresnel tạo tính tiêu tụ tốt loại kính lồi thông thường mở rộng mặt kính Một sơ đồ mạch điện điển hình: Sau sơ đồ điển hình cho thấy cách kết hợp đầu dò PIR mạch khuếch đại, mạch so áp (dùng ic LM324) mạch tạo trễ (dùng ic logic CD4538) để có tiếp điểm kim (của relay) dùng điều khiển dụng cụ điện khác 26 Phân tích sơ đồ mạch điện: Sơ đồ cho thấy, đầu PIR có chân, chân cho nối masse, chân nối vào đường nguồn chân cho xuất tín hiệu, nguyên phải phân cực cho đầu PIR bên có dùng transistor FET R2 (100K) điện trở lấy tín hiệu Tín hiệu cho qua tầng khuếch đại với IC1A IC2B Ở đây, người ta dùng mạch hồi tiếp nghịch với R4 (1M), R3 (10K) tụ C2 (10uF) để định độ lợi cho tầng khuếch đại (do 1M/10K = 100, nên độ lợi tầng lấy khoảng 100), tụ C3 (0.1uF) có tác dụng ép dãy tần hẹp lại, cho làm việc vùng tần thấp bỏ vùng tần cao (vì tác nhân nhiệt có quán tính lớn, thường thay đổi chậm), tín hiệu lấy chân cho qua điện trở giảm biên R5 (10K) tụ liên lạc C4(10uF) vào tầng khuếch đại sau chân số Mạch dùng điện trở R6 (1M), diode D1, D2 điện trở R7 (1M) tạo thành cầu chia áp, lấy áp phân cực cho chân tầng khuếch đại tạo điện áp mẫu (Vref) cấp cho chân (ngả vào đảo) chân 12 (ngả vào không đảo) tầng so áp IC1C IC1D Điện trở R8 (1M) tụ C5 (0.1uF) tạo tác dụng hồi tiếp nghịch, ổn định cho tầng khuếch đại IC1B Tín hiệu cảm biến sau khuếch đại cho chân 7, lúc đưa vào tầng so áp chân 10 chân 13 Đây tầng so áp có chu trình hồi sai, dùng tạo xung kích thích có độ dóc tốt, kích vào tầng đa hài đơn ổn ic CD4538, diode D3 diode D4 có công dụng cách ly tránh ảnh hưởng qua lại đường chân chân 14 CD 4538 ic logic có tầng đơn ổn, định thời gian độ (thời gian trễ) theo thời điện trở R10 (1M) tụ C6 (1uF) chân số Xung làm chuyển trạng thái đưa vào chân 4, chuyển mạch mức áp cao cho xuất chân số 6, kích dẫn transistor thúc Q1, Q1 cấp dòng cho relay để đóng tiếp điểm kim Do dùng mạch đơn ổn, định thời theo thời R10 tụ C6, nên sau thời gian qui định, mạch tự trở lại trạng thái ổn cố, Q1 tắt relay bị cắt dòng nhã tiếp điểm kim Mạch làm việc với mức nguồn nuôi từ đến 12V (Bạn ý mức nguồn nuôi để chọn loại relay cho thích hợp) Tóm lại, có người ngang qua đầu dò, nguồn thân nhiệt người hay vật tác kích vào đầu dò PIR, relay cấp dòng để đóng tiếp điểm kim, Bạn dùng tiếp điểm để mở đèn, sau lúc mạch đơn ổn trở trạng thái vốn có đèn tự tắt Chúng ta có mạch tắt mở đèn theo "hơi người qua lại" 27 Tư liệu ic LM324 CD4538 dùng mạch : Trong ic LM324 có tầng khuếch đại toán thuật (op-amp), Bạn dùng tầng khuếch đại op-amp để khuếch đại tín hiệu hay dùng làm tầng so áp Đây ic có nhiều công dụng, Bạn tải tư liệu liên quan phần mục download để hiểu rõ Đây ic có đa hài đơn ổn, thời gian độ xác định theo mạch thời với điện trở tụ điện Mạch tự trở lại trạng thái ổn cố sau thời gian qui định IC thông dụng mạch điều khiển Các sơ đồ mạch điện tham khảo: Sau sơ đồ tham khảo (tôi sưu tầm từ mạng), sơ đồ này, đầu dò PIR dùng phát chuyển động nguồn thân nhiệt người vật cho xuất tín hiệu để đóng mở đèn hay mạch báo động, nguyên lý làm việc tương tự mạch điện điển hình phân tích phần 28 Mạch 1: Mạch dùng ic KC778B chuyên dùng cho đầu dò cảm biến PIR, dùng làm mạch tự tắt mở đèn theo người, làm việc trực tiếp với nguồn điện AC, cho giảm áp tụ tắt mở đèn TRIAC Mạch 2: Mạch dùng ic KC778B chuyên dùng cho đầu dò cảm biến PIR, dùng làm mạch tự tắt mở đèn theo người, làm việc trực tiếp với nguồn điện AC, cho giảm áp tụ tắt mở đèn tiếp điểm relay 29 Mạch 3: Mạch dùng ic KC778B chuyên dùng cho đầu dò cảm biến PIR, dùng làm mạch tự tắt mở đèn theo người, làm việc trực tiếp với nguồn điện DC (12V), tắt mở đèn relay có trang bị quang trở (SCd) để mạch tác dụng đêm tối Mạch 4: Mạch dùng ic HT7601A chuyên dùng cho đầu dò cảm biến PIR, dùng làm mạch tự tắt mở đèn theo người, làm việc trực tiếp với nguồn điện AC, cho giảm áp tụ tắt mở đèn relay 30 Mạch 5: Mạch tắt mở đèn theo người dùng đầu dò PIR, tắt mở đèn với TRIAC, mạch dùng trực tiếp đường nguồn AC cho giảm áp tụ 31 2.4 MỘT SỐ LOẠI CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI Dưới hình ảnh số cảm biến hồng ngoại • Cảm biến hồng ngoại phát vật cản Sharp GP2Y0A21YK0F/ Obstacle avoidance IR sensor GP2Y0A21YK0F GP2Y0A21YK0F cảm biến đo khoảng cách dùng tia hồng ngoại để đo khoảng cách ( tối đa 80cm ) Giá trị trả analog nên dễ sử dụng Module sử dụng loại cáp kết nối chân có cực nên không sợ đấu sai dây Cảm biến thường ứng dụng robot dò đường, đo khoảng cách, tránh vật cản.v.v Thông số kỹ thuật: • Điện áp hoạt động : 4.5 - 5.5V • Dòng tiêu thụ : 30mA ( nên thêm tu nguồn 10uF để đảm bảo ổn định ) • Khoảng cách đo : 10cm - 80 cm • Ngõ : Analog • Tốc độ hồi lấy mẫu : 38 +- 10ms • Kích thước : 44.5 x 18.9 x 13.5 • Khối lượng : 3.5g 32 • Module cảm biến PIR- HC-SR501 HC-SR501 dựa pyroelectric hồng ngoại dò LHI778 Các thông số kỹ thuật: - Điện áp: DC 4.5V đến 20V - Hoạt động [...]... âm với tần số 122GHz 14 Cảm biến siêu âm Sick Cảm biến siêu âm Pepperl Fuchs 15 Cảm biến siêu âm UNDK-30I6103 Cảm biến siêu âm Omron E4PA - Loại hình trụ analog 6m 16 Cảm biến siêu âm Carlo Gavazz Cảm biến siêu âm Warner Electric Cảm biến siêu âm Omron E4C-UDA - Loại hình trụ Ø18mm bằng kim loại 17 Bảng thông số một số loại cảm biến siêu âm 1.5 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CẢM BIẾN SIÊU ÂM ƯU ĐIỂM - Đo được khoảng... LOẠI CẢM BIẾN SIÊU ÂM Hình 1 Một số loại cảm biến siêu âm Cảm biến siêu âm có nhiều loại, tùy theo công dụng như để nhận biết vật trong khoảng cách gần hay xa, nhận biết các vật có tính chất khác nhau và trong những điều kiện hoạt động khác nhau mà người ta chế tạo các loại cảm biến siêu âm khác nhau Cảm biến siêu âm SRF02: Hình 2 Cảm biến siêu âm SRF02 + Là cảm biến đo cự ly từ xa bằng sóng siêu âm. .. ống kính cảm biến: (đường kính): 23mm • Một số cảm biến khác • RE200B Cảm biến chuyển động hồng ngoại • Cảm biến phản xạ /Hồng ngoại - TCRT5000 • D203S Cảm biến hồng ngoại 33 2.5 ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI • ƯU ĐIỂM Ít bị hao mòn, ma sát => Làm việc được lâu hơn Cảm biến ko tiếp xúc Bảo tồn năng lượng, kích thước nhỏ Khoảng cách đo tối đa tùy thuộc vào từng loại cảm biến, nếu... thước: 43mm×20mm×17mm Cảm biến siêu âm SRF08 -Cảm biến siêu âm vai trò cao: 12 Hình 5 Cảm biến siêu âm SRF08 + Điện áp: Nguồn 5V + Dòng: 15mA +Tần số: 40khz +Phạm vi hoạt động: 3cm-6m + Tín hiệu tương tự: Biến thiên từ 94 đến 1025 trong 32 bước + Đầu nối: Bus tiêu chuẩn I2C + Hệ đơn vị: Đo trong hệ inch, mm, us +Kích thước: 43mm×20mm×17mm Cảm biến siêu âm SRF10 - Cảm biến siêu âm kích thước nhỏ: Hình... LÀM VIỆC CỦA CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI (PIR) Hình 1 : Nguyên lý làm việc của cảm biến hồng ngoại Các nguồn nhiệt (với người và con vật là nguồn thân nhiệt) đều phát ra tia hồng ngoại, qua kính Fresnel, qua kích lọc lấy tia hồng ngoại, nó được cho tiêu tụ trên 2 cảm biến hồng ngoại gắn trong đầu dò, và tạo ra điện áp được khuếch đại với transistor FET Khi có một vật nóng đi ngang qua, từ 2 cảm biến này sẽ cho... động nhờ các bus USB Cảm biến siêu âm SRF04: Hình 3 Cảm biến siêu âm SRF04 + Điện áp: Nguồn 5V + Dòng: 30mA +Tần số: 40khz + Phạm vi làm việc: 3cm-3m + Đầu vào kích khởi: 10uS Min.Mức xung TTL +Kích thước: 43mm×20mm×17mm Cảm biến siêu âm SRF05: Hình 4 Cảm biến siêu âm SRF05 + Điện áp: Nguồn 5V + Dòng: 4mA +Tần số: 40khz + Phạm vi hoạt động: 3cm- 4m + Loại: 2 chế độ hoạt động + Đầu vào kích khởi: 10uS... giảm áp bằng tụ và tắt mở đèn bằng relay 30 Mạch 5: Mạch tắt mở đèn theo hơi người dùng đầu dò PIR, và tắt mở đèn với TRIAC, mạch dùng trực tiếp đường nguồn AC và cho giảm áp bằng tụ 31 2.4 MỘT SỐ LOẠI CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI Dưới đây là hình ảnh một số cảm biến hồng ngoại • Cảm biến hồng ngoại phát hiện vật cản Sharp GP2Y0A21YK0F/ Obstacle avoidance IR sensor GP2Y0A21YK0F GP2Y0A21YK0F là cảm biến đo khoảng... máy chụp ảnh hồng ngoại để nhận biết các vật trong đêm tối hoặc nhìn xuyên tường + Tia hồng ngoại có thể biến điệu được như sóng điện từ cao tần => chế tạo điều khiển từ xa + Tia hồng ngoại được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực quân sự: ống nhòm hồng ngoại để nhìn vào ban đêm, camera hồng ngoại, tên lửa tầm nhiệt tìm mục tiêu dựa vào tia hồng ngoại do mục tiêu phát ra Nguồn phát tia hồng ngoại: mọi vật... bức xạ hồng ngoại khác Ảnh hưởng bởi ánh sáng mặt trời và màu sắc của vật cản Giá thành cao 2.6 ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN HỒNG NHIỆT Cảm biến hồng ngoại được ứng dụng rộng rãi trong các khía cạnh của đời sống thực tế Trong chế tạo robot Trong điều hòa nhiệt độ : ứng dụng Intelligen eye là một cảm biến hồng ngoại có khả năng dò chuyển động của người trong phòng Khi không có chuyển động, cảm biến này... gia công như: Mạ, hàn… Các ứng dụng, siêu âm với công nghệ thông tin, công nghệ vật liệu mới với nhau, sẽ có thông minh hơn, cảm biến siêu âm độ nhạy cao Trong kĩ thuật đo và kiểm tra công nghiệp: việc đo và phân tích tiếng dội khi chùm siêu âm được chiếu nên bề mặt kiểm tra giúp cho việc phát hiện trạng thái bề mặt và các khuyết trật bên trong cấu trúc .Cảm biến siêu âm còn được dùng để điều khiển mực