Bi 2 – Cảm biến (SENSOR) 2.1 KHÁI QUÁT 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Phân loại cảm biến 2.1.3 Đường cong chuẩn của cảm biến 2.1.1 Khái niệm • Cảm biến là thiết bị dùng để cảm nhận biến đổi các đại lượng vật lý không có tính chất điện cần đo thành các đại lượng có thể đo và xử lý được. sensor temperature resistance • Các đại lượng cần đo (M): – thường không có 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 (như điện tích, điện áp, dòng điện hay trở kháng) chứa đựng thông tin cho phép xác định giá trị của đại lượng đó. • Đặc trưng (s) là hàm của đại lượng cần đo (M) S = F(M) • Người ta gọi (S) là đại lượng đầu ra hoặc đáp ứng của cảm biến. (M) là 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) • Để chế tạo cảm biến người ta sử dng các hiệu ứng vật lý 2.1.2 Phân loại cảm biến • Các bộ cảm biến được phân loại theo đặc trưng sau đây: – Theo nguyên lý chuyển đổi giữa đáp ứng kích thích. – Phân loại theo dạng kích thích – Phân loại theo phạm vi sử dng – Phân loại theo thông số mô hình mạch thay thế Theo nguyên lý chuyển đổi giữa đáp ứng kích thích Hiện tượng Chuyển đổi và đáp ứng kích thích Vật lý - Nhiệt điện; - Quang điện; - Quang từ - Điện từ; - Quang đàn hồi; - Từ điện - Nhiệt từ Hoá học - Biến đổi hoá học ; - Biến đổi điện hoá - Phân tích phổ… Sinh Học - Biến đổi sinh hoá; - Biến đổi vật lý. - Hiệu ứng trên cơ thể sống Phân loại theo dạng kích thích Âm thanh -Biên pha, phân cực; -Phổ; -Tốc độ truyền sóng Điện -Điện tích, dòng điện; -Điện thế, điện áp -Điện trường; -Điện dẫn, hằng số điện môi Từ -Từ trường; -Từ thông, cường độ điện trường; -Độ từ thẩm Quang -Biên, pha, phân cực,phổ; -Tốc độ truyền -Hệ số phát xạ, khúc xạ; -Hệ số hấp th, hệ số bức xạ Cơ -Vị trí; -lực ,áp suất; -Gia tốc, vận tốc -Ứng suất, độ cứng; -Moment; -Khối luợng tỷ trọng -Vân tốc chất lưu, độ nhớt… Nhiệt -Nhiệt độ; -Thông lượng; -Nhiệt dung, tỉ nhiệt Bức xạ -Kiểu; -Năng lượng; -Cường độ Theo tính năng của bộ cảm biến  Độ nhạy  Độ chính xác  Độ phân giải  Độ chọn lọc  Độ chính xác  Độ tuyến tính  Công suất tiêu thụ  Dải tần  Độ trễ  Khả năng quá tải  Tốc độ đáp ứng  Độ ổn định  Tuổi thọ  Điều kiện lựa chọn  Kích thước, trọng lượng • Độ nhy: là giá trị nhỏ nhất của giá trị đầu vào mà cảm biến cảm nhận được • Độ nhy của cảm biến ở giá trị m = m 0 là tỷ số giữa biến thiên ở đầu ra của cảm biến Δx và biến thiên ở đầu vào Δm trong lân cận của m 0 . Gọi s là độ nhy của cảm biến: • Độ phân giải: là đại lượng bằng sự thay đổi nhỏ nhất ở đầu vào mà cảm biến còn có thể đo được. • Độ trễ: là thời gian đáp ứng của cảm biến [...]... gia 2 cnh tm bỏn dn l hm phu thuc vo v trớ ca vt trong khụng gian Cỏc nguyờn tc ch to cm bin thu ng Cm bin thu ng thng c ch to t mt tr khỏng cú cỏc thụng s ch yu nhy vi i lng cn o Giỏ tr ca tr khỏng phu thuc kớch thc hỡnh hc, tớnh cht in ca vt liu ch to (in tr sut , t thm, hng s in mụi) 2. 2 Cỏc loi cm bin thụng dung 2. 2.1 Cm bin nhit 2. 2 .2 Cỏc thut ng thng s dung 2. 2.3 Cm bin tim cn cm ng 2. 2.4... thụng dung 2. 2.1 Cm bin nhit 2. 2 .2 Cỏc thut ng thng s dung 2. 2.3 Cm bin tim cn cm ng 2. 2.4 Cm bin tim cn in dung 2. 2.5 Cm bin quang 2. 2.6 Cỏc ng dung cm bin trong cụng nghip 2. 2.1 Cm bin nhit Cp nhit in (Thermocouple) Nhit in tr kim loi (RTD) Thermistor IC Cp nhit in Cu to: gm 2 kim loi khỏc nhau c hn chung vi nhau Mt u gi l u núng Hai u cũn li khụng hn chung gi l u lnh hay u chun Cp nhit... ngun, cú tr khỏng phu thuc vo cỏc kớch thớch 2. 1.3 ng cong chun ca cm bin ng cong chun ca cm bin l ng cong c biu din s phu thuc vo i lng in (S) u ra ca cm bin vo giỏ tr ca i lng o (m) u vo 2. 1.3 ng cong chun ca cm bin ng cong c biu th biu din bng biu thc i s di dng S = F (M) hoc bng th sau õy: s s 0 m 0 a) m b) Hinh 1:ẹửụứng cong chuaồn cuỷa caỷm bieỏn 2. 1.3 ng cong chun ca cm bin Dng ng cong chun... nhit in c tớnh vo ra ca mt s cp nhit in Cp nhit in Chỳ ý: - Sc in ng nhit in sinh ra trờn Thermocouple phu thuc vo hiu s ca nhit u núng T1 v nhit u lnh T2 vỡ vy khi o nhit dựng thermocouple, ta phi gi nhit u lnh khụng i - Tuy nhiờn nhit u lnh T2 thng chớnh l nhit mụi trng nờn vic gi c nh rt khú vỡ vy ngi ta thngdựng bin phỏp loi b s nh hng ca nhit u lnh bng cỏch bự nhit  Khụng nờn ni thờm dõy... cú chờnh lch nhit gia u núng v u lnh ca cp nhit thỡ ngừ ra ca thermocouple s xut hin sc in ng e phu thuc vo chờng lch nhit v phu thuc vo bn cht ca vt liu dựng ch to cm bin Xột mt cp nhit c ch to t 2 kim loi A v B: Dõy ni Trong ú h s K cú th xỏc nh bng thc nghim bng cỏch o sc in ng ca cm bin nhit ó bit Cp nhit in u im: Bn, o nhit cao Khuyt im: Nhiu yu t nh hng lm sai s nhy khụng cao Thng... cha bit ca M thụng qua giỏ tr o c Si ca S d s dung, ngi ta thng ch to cm bin cú s phu thuc tuyn tớnh gia i lng u ra v u vo, phng trỡnh S = F(M) cú dng S = AM+B vi A,B l cỏc h s, ng cong chun l ng thng 2. 1.4 Cỏc nguyờn tc ch to cm bin Hiu ng ha in: Mt s tinh th gi l tinh th ho in (vd nh tinh th sulfate triglycine), cú tớnh phõn cc in t phỏt phu thuc vo nhit Khi tinh th ho in hp thu ỏnh sỏng, nhit . Bi 2 – Cảm biến (SENSOR) 2. 1 KHÁI QUÁT 2. 1.1 Khái niệm 2. 1 .2 Phân loại cảm biến 2. 1.3 Đường cong chuẩn của cảm biến 2. 1.1 Khái niệm • Cảm biến là thiết bị dùng để cảm nhận biến đổi. trị nhỏ nhất của giá trị đầu vào mà cảm biến cảm nhận được • Độ nhy của cảm biến ở giá trị m = m 0 là tỷ số giữa biến thiên ở đầu ra của cảm biến Δx và biến thiên ở đầu vào Δm trong lân cận. các kích thích. 2. 1.3. Đường cong chuẩn của cảm biến • Đường cong chuẩn của cảm biến là đường cong được biểu diễn sự ph thuộc vào đại lượng điện (S) ở đầu ra của cảm biến vào giá trị của