Bài giảng Cảm biến - Các bộ phận cơ bản trong hệ thống tự động

Download miễn phí Bài giảng Cảm biến - Các bộ phận cơ bản trong hệ thống tự động

Ánh sáng phát ra từ nguồn sáng hội tụ về thấu kính đầu phát và chiếu tới vật. Ánh sáng phản xạ từ vật sẽ đến thiết bị cảm nhận vị trí (PSD) thông qua thấu kính đầu thu.
Nếu vị trí vật thay đổi, vị trí hình thành ảnh trên PSD sẽ thay đổi nên 2 ngõ ra A & B trên PSD thay đổi theo. Ngõ ra sensor sẽ tỉ lệ tuyến tính với sự sai biệt về khoảng cách, do đó sẽ đo được khoảng cách dịch chuyển của vật.
 


http://cloud.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-06-04-bai_giang_cam_bien_cac_bo_phan_co_ban_trong_he_t.zXDZf28C6K.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-69301/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN TRONG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG  MỤC TIÊU CHƯƠNG 2 + Phân tích cấu trúc cơ bản của hệ thống tự động và nhiệm vụ của các bộ phận chính + Thiết kế các thiết bị tự động đơn giản trong công nghiệp và đời sống NỘI DUNG CHƯƠNG 2 2.1- CÁC VÍ DỤ VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 2.2- CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA HTTĐ 2.3- NHIỆM VỤ CỦA CÁC BỘ PHẬN CHÍNH 2.4- CẢM BIẾN 2.5- BỘ PHẬN ĐIỀU KHIỂN 2.6- BỘ PHẬN CHẤP HÀNH 2.7- CÔNG CỤ MÔ TẢ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 2.1- VÍ DỤ: HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ ĐÓNG GÓI TỰ ĐỘNG MÁY PHÂN LOẠI KÍCH THƯỚC TỰ ĐỘNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN CƠ CẤU TÁC ĐỘNG CƠ CẤU ĐỰNG SẢN PHẨM THÙNG ĐỰNG SP 2.2- CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA HTTĐ 2.3- Nhiệm vụ của các phần tử chính trong hệ thống tự động 1- Cảm biến. 2- Bộ phận xử lí tín hiệu. 3- Bộ phận chấp hành 4- Bộ phận giao tiếp Nhiệm vụ của cảm biến - Tiếp nhận các tín hiệu vào(trong ngành cơ khí thường là tín hiệu cơ, nhiệt…) - Chuyển đổi các tín hiệu đó thành các đại lượng vật lý khác (thường là tín hiệu điện) - Truyền cho mạch điều khiển (bộ phận xử lí tín hiệu). BIEÁN ÑOÅI ÑAÏI LÖÔÏNG XỬ LÍ THÔNG TIN Đại lượng vật lý Điện năng Tín hiệu điện của đại lượng vật lý CẦN PHÁT HIỆN TÍN HIỆU CẦN TRUYỀN BỘ CẢM BIẾN BỘ XỬ LÝ Điện năng Nhiệm vụ của bộ phận xử lí thông tin (bộ phận điều khiển) - Thu nhận thông tin - Xử lý thông tin: tổ hợp, phân tích, so sánh, phân phối… - Xuất lệnh điều khiển Nhiệm vụ của bộ phận chấp hành Phaàn töû chaáp haønh seõ thöïc hieän caùc hoaït ñoäng nhö: ñoùng, môû, ñaåy, ngaét… caùc chuyeån ñoäng cuûa caùc boä phaän maùy hay caùc ñaàu löïc thöïc hieän nhieäm vuï cuûa mình. 2.4- CẢM BIẾN 1. Các thông số đặc trưng của cảm biến. 2. Cấu tạo cảm biến 3. Phân loại cảm biến 4. Các loại cảm biến thông dụng. . . 1- Các thông số đặc trưng của cảm biến Miền đo. Độ phân giải. Độ chính xác và độ chính xác lặp. Độ tuyến tính. Tốc độ đáp ứng của cảm biến Miền đo Miền đo hay khoảng đo của cảm biến là miền giới hạn bởi giá trị cực đại và giá trị cực tiểu của đại lượng cần đo, mà cảm biến có thể phân biệt được trong khi vẫn đảm bảo độ tuyến tính yêu cầu . Ví dụ: Miền đo của cảm biến nhiệt độ. Mieàn ño cuûa caûm bieán töø : -10º  +200º Độ phân giải + Giá trị độ phân giải đối với mỗi cảm biến là sự thay đổi lớn nhất của gía trị đo mà không làm giá trị đầu ra của cảm biến thay đổi. + Nói cách khác là giá trị được đo có thể thay đổi bằng độ lớn của độ phân giải mà không làm thay đổi giá trị đầu ra của cảm biến. Ví dụ: Độ phân giải của cảm biến nhiệt độ số. Ñoä phaân giaûi cuûa caûm bieán nhieät ñoä soá Độ chính xác – độ chính xác lặp Ñoä chính xaùc cuûa caûm bieán ñöôïc hieåu nhö ñoä nhaïy cuûa caûm bieán vaø ñöôïc ñònh nghóa laø söï thay ñoåi nhoû nhaát cuûa ñaïi löôïng caàn ño theå hieän ôû ñaàu ra cuûa caûm bieán (khaùi nieäm naøy ít duøng). Ñoä chính xaùc laëp laïi laøø mieàn giaù trò ñaàu ra coù theå nhaän ñöôïc khi caûm bieán ño cuøng moät giaù trò ñaàu vaøo nhieàu laàn (khaùi nieäm naøy thöôøng duøng). Độ tuyến tính Boä chuyeån ñoåi laøø lyù töôûng khi maø ñaàu ra tuyeán tính chính xaùc vôùi ñaïi löôïng ño. Thöïc teá khoâng coù ñaàu ño naøo hoaøn haûo nhö theá .  Ñoä tuyeán tính thöôøng ñöa ra vôùi moät daûi giaù trò +/-cho caùc tín hieäu ñaàu ra cuûa caûm bieán Sai soá veà ñoä tuyeán tính khoâng phaûi treân toaøn boä mieàn ño, coù theå caûi thieän baèng caùch chia tæ leä trung taâm cuûa mieàn ño. (Hình)  Caùc caûm bieán luoân coù ñoä sai soá veà khoâng tuyeán tính. Ñoä phi tuyeán cuûa caûm bieán aùp löïc Tốc độ đáp ứng của cảm biến  Toác ñoä ñaùp öùng cuûa caûm bieán cho bieát tín hieäu ra coù theo kòp söï thay ñoåi cuûa ñaïi löôïng ñöôïc ño hay khoâng.  Caûm bieán ñaùp öùng caøng nhanh caøng toát, ñieàu naøy raát quan troïng ñoái vôùi caùc thieát bò chuyeån ñoåi toác ñoä cao nhö roâboât, maùy coâng cuï ñieàu khieån soá.  Caûm bieán phaûi ñöôïc choïn löïa phuø hôïp vôùi ñaëc tính ñoäng löïc hoïc cuûa töøng heä thoáng. 2- CẤU TẠO CẢM BIẾN Boä phaän nhaän tín hieäu Boä phaän bieán ñoåi tín hieäu Tieáp ñieåm thöôøng môû 3- PHÂN LOẠI CẢM BIẾN 1.Phaân loaïi theo tín hieäu ra: coù 3 daïng tín hieäu ra: - Tín hieäu ON / OFF - Tín hieäu töông töï - Tín hieäu soá 4 - Các loại cảm biến Caûm bieán vò trí . Caûm bieán ño nhieät ñoä. Caûm bieán ño aùp suaát vaø löu löôïng. Caûm bieán löïc. Caûm bieán ño vaän toác, gia toác. Caûm bieán ño goùc Caûm bieán ño kích thöôùc chi tieát. Cảm biến xác định vị trí Cảm biến tiệm cận. Cảm biến quang điện . Sensor PLC Ứng Dụng Cảm biến vị trí trong Hệ Thống Tự Động Cảm Biến Tiệm Cận Đặc điểm: Phát hiện vật không cần tiếp xúc. Tốc độ đáp ứng cao. Đầu sensor nhỏ có thể lắp ở nhiều nơi. Có thể sử dụng trong môi trường khắc nghiệt. Cảm Biến Tiệm Cận Cảm biến tiệm cận điện từ(inductive proximity sensor) -Hình daùng caûm bieán -Caùch maéc daây -Öùng duïng : Phaùt hieän caùc vaät theå baèng kim loaïi, thöôøng duøng ñeå khoáng cheá haønh trình. Khoaûng phaùt hieän toái ña : 10 mm, Nguoàn : 12-24VDC, 24-240VAC Coù loaïi DC 2daây, 3daây hoaëc AC(2daây). Caûm bieán tieäm caän ñieän töø (inductive proximity sensor) Khoảng Cách Đo - Các Yếu Tố Ảnh Hưởng 1. Vật Liệu Đối Tượng (Material): Khoảng cách phát hiện của sensor phụ thuộc rất nhiều vào vật liệu của vật cảm biến. Các vật liệu có từ tính hay kim loại có chứa sắt sẽ có khoảng cách phát hiện xa hơn các vật liệu không từ tính hay không chứa sắt. NHAÄN BIEÁT CAÙC LOAÏI VAÄT LIEÄU E2E : PHÁT HIỆN SẮT TỪ E2EY : PHÁT HIỆN NHÔM / ĐỒNG E2EV : Phát Hiện Tất Cả Kim Loại E2F : Cảm Biến Có Thể Ngâm Trong Nước Khoảng Cách Đo - Các Yếu Tố Ảnh Hưởng 2. Kích Cỡ Của Đối Tượng (Size): Nếu vật cảm biến nhỏ hơn vật thử chuẩn (test object), khoảng cách phát hiện của sensor sẽ giảm. Khoảng Cách Đo - Các Yếu Tố Ảnh Hưởng 3. Bề Dày Của Đối Tượng (Size): Với vật cảm biến thuộc nhóm kim loại có từ tính (sắt, niken, …), bề dày vật phải lớn hơn hay bằng 1mm. Với vật cảm biến không thuộc nhóm kim loại có từ tính, bề dày của vật càng mỏng thì khoảng cách phát hiện càng xa CAÛM BIEÁN TIEÄM CAÄN ÑIEÄN DUNG (capacitive proximity sensor) Nguyeân lyù hoaït ñoäng CAÁU TAÏO Nguyên Tắc Hoạt Động: Phát hiện theo nguyên tắc tĩnh điện (sự thay đổi điện dung giữa vật cảm biến và đầu sensor), có thể phát hiện tất cả vật. Nguyeân lyù hoaït ñoäng CB Ñieän dung söû duïng vaät theå caàn phaùt hieän nhö moät cöïc cuûa tuï ñieän. Khi vaät theå caøng gaàn caûm bieán thì dung löôïng cuûa tuï caøng cao . Beân trong coù maïch duøng nguoàn DC taïo dao ñoäng caáp cho caûm bieán doøng, caûm bieán doøng seõ ñöa ra moät doøng ñieän tæ leä vôùi khoaûng caùch giöõa hai taám cöïc. Ví duï : caûm bieán ñieän dung ño tieäm caän loaïi E2KC(hình) -Hình daùng caûm bieán -Caùch maéc daây -Öùng duïng : -Phaùt hieän moïi vaät theå, -Coù theå phaùt hieän vaät theå qua lôùp caùch ly(khoâng phaûi laø kim loaïi) nhö nöôùc trong thuøng nhöïa, oáng thuûy tinh. Khoaûng phaùt hieän :3 - 25 mm, Nguoàn : 10-40VDC, 90 -250VAC CAÛM BIEÁN TIEÄM CAÄN ÑIEÄN DUNG (capacitive proximity sensor) ÖÙNG DUÏNG CAÛM BIEÁN TIEÄM CA...