Tài liệu Cảm Biến Vị Tri pptx

CẢM BIẾN VỊ TRÍ
CẢM BIẾN VỊ TRÍ
1.4.1: Khái niệm chung.
Việc xác định vị trí và độ dịch chuyển có vai trò quan trọng
trong kỹ thuật. Có 2 phương pháp đo cơ bản:
-
Phương pháp 1: Bộ cảm biến cung cấp tín hiệu là hàm phụ
thuộc vào vị trí của một trong các phần tử của cảm biến, đồng
thời phần tử này có liên quan đến vật di động cần xác định vị
trí.
-
Phương pháp 2: Khi đối tượng dịch chuyển với một khoảng
cách nhất định (đã định trước), cảm biến sẽ phát ra một xung.
Việc xác định vị trí và khoảng cách dịch chuyển dựa trên các
xung tín hiệu phát ra.
* Trong thực tế người ta còn xác định vị trí và độ dịch chuyển
dựa trên mối quan hệ giữa đối tượng và cảm biến bằng tử
trường, điện trường và ánh sáng.
Sensor
PLC
Box
Rejecter
q
Conveyer
Motor
ProductProduct
INPUT
INPUT
Senso
r
CONTROL

CONTROL
PLC
OUTPUT
OUTPUT
Conveyer/
Rejecter
Ứng Dụng Cảm biến vị trí trong Hệ Thống Tự Động
Một số yêu cầu khi thiết kế và lựa chọn cảm biến vị trí:
-
Khoảng cách dịch chuyển và loại dịch chuyển (thẳng,
góc).
-
Độ chính xác và sai số yêu cầu
-
Đối tượng đo làm bằng vật liệu gì?
-
Điều kiện môi trường làm việc (độ ẩm, nhiệt độ, độ
rung…)
-
Khả năng nguồn cung cấp cho cảm biến
-
Giá thành của cảm biến
1.4.2: Công tắc hành trình
1.4.2: Công tắc hành trình
a. Cấu tạo
b. Ký hiệu
c. Đặc điểm, ứng dụng
Công tắc hành trình dùng để nhận biết vị trí chuyển động
của cơ cấu máy. Công tắc hành trình là một tiếp điểm cơ
khí do đó tuổi thọ không cao, không dùng được trong

môi trường dầu, mỡ, hoá chất.
Một số hình ảnh công tắc hành trình trong thực tế
1.4.3 Công tắc từ
1.4.3 Công tắc từ
a.Cấu tạo:
Cấu tạo của công tắc từ gồm có một tiếp điểm lưỡi gà
được đặt trong một bóng thuỷ tinh rút chân không và
một nam châm vĩnh cửu. Khi tiếp điểm lưỡi gà đặt gần
nam châm vĩnh cửu thì lực từ trường do nam châm sinh
ra sẽ hút tiếp điểm đóng lại.
b . Đặc điểm ứng dụng

Công tắc từ có tiếp điểm đặt trong bóng thuỷ tinh kín
nên có thể chịu được môi trường dầu, mỡ, hoá chất.
Trong thực tế, công tắc từ được ứng dụng nhiều trong
công nghiệp như chế tạo cảm biến mức, nhận biết vị trí
của các chi tiết máy. Đặc biệt, trong hệ thống điều
khiển khí nén công tắc từ được sử dụng rất phổ biến
để nhận biết vị trí của piton chuyển động trong xilanh.
1.4.4: Cảm biến tiệm cận (Proximity Sensor)
1.4.4: Cảm biến tiệm cận (Proximity Sensor)
a. Đại cương
Cảm biến tiệm cận là một kỹ thuật để nhận biết sự có mặt
hay không có mặt của một vật thể với cảm biến điện
tử không công tắc (không đụng chạm). Cảm biến tiệm
cận có một vị trí rất quan trọng trong thực tế. Thí dụ
phát hiện vật trên dây chuyền để robot bắt giữ lấy;
phát hiện chai, lon nhôm trên băng chuyền…vv. Tín
hiệu ở ngõ ra của cảm biến thường dạng logic có hoặc
không.

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
Vật Cảm Biến
Cảm Biến
Vật Cảm Biến
Cảm biến tiệm cận
Loại
Cảm ứng từ
Loại
Điện dung
Một số định nghĩa
1.4.5.
1.4.5.


Cảm biến tiệm cận điện cảm
Cảm biến tiệm cận điện cảm
(Inductive Proximity Sensor)
(Inductive Proximity Sensor)


Cảm biến tiệm cận điện cảm được dùng để phát hiện
các đối tượng là kim loại.
Cảm biến tiệm cận điện cảm có nhiều kích thước và
hình dạng khác nhau tương ứng với các ứng dụng

khác nhau.

a. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động


b. Phân loại
b. Phân loại


Cảm biến tiệm cận điện cảm có thể phân làm 2 loại:
Shielded (được bảo vệ) và unshielded (không được bảo
vệ). Loại unshielded thường có tầm phát hiện lớn hơn
loại shielded.
Những yếu tố ảnh hưởng đến tầm phát hiện của cảm biến
tiệm cận điện cảm
+ Kích thước, hình dáng, vật liệu lõi và cuộn dây.
+ Vật liệu và kích thước đối tượng
+ Nhiệt độ môi trường
Ưu điểm
- Không chịu ảnh hưởng của độ ẩm
- Không có bộ phận chuyển động.
- Không chịu ảnh hưởng của bụi bặm.
- Không phụ thuộc vào màu sắc.
- Ít phụ thuộc vào bề mặt đối tượng hơn so với các kĩ thuật
khác.
- Không có “khu vực mù” (blind zone: cảm biến không phát
hiện ra đối tượng mặc dù đối tượng ở gần cảm
biến).

Khuyết điểm
- Chỉ phát hiện được đối tượng là kim loại.
- Có thể chịu ảnh hưởng bởi các vùng điện từ mạnh.
- Phạm vi hoạt động ngắn hơn so với các kĩ thuật khác

-Hình dáng cảm biến

-Cách mắc dây

-ng dụng :

Phát hiện các vật thể bằng
kim loại, thường dùng để
khống chế hành trình.

Khoảng phát hiện tối đa :
10 mm,

Nguồn : 12-24VDC, 24-
240VAC

Có loại DC 2dây, 3dây
hoặc AC(2dây).

Cảm biến tiệm cận điện từ (inductive proximity sensor)
Khoảng cách đo - các yếu tố ảnh hưởng
1. Vật liệu đối tượng (Material):
Iro
n
SU

S
Bras
s
Aluminu
m
Copp
er
Độ dẫn
của vật
Khoảng cách cảm
biến (mm)
Khoảng cách phát hiện của sensor
phụ thuộc rất nhiều vào vật liệu của
vật cảm biến.
Các vật liệu có từ tính hoặc kim loại
có chứa sắt sẽ có khoảng cách phát
hiện xa hơn các vật liệu không từ
tính hoặc không chứa sắt.
Khoảng
cách phát
hiện
Kim loại không chứa sắt (nhôm, đồng, …)
Vật
Đầu Sensor
Kim loại có từ tính (sắt, SUS, …)
Vật
Đầu Sensor
NHAN BIET CAC LOAẽI VAT LIEU
NHAN BIET CAC LOAẽI VAT LIEU

E2E : Phỏt hin st t

E2EY : Phỏt hin nhụm, ng

E2EV : Phỏt hin tt c kim loi

E2F : Cm bin cú th ngõm trong nc
2. Kích cỡ của đối tượng (Size):
Khoảng cách
phát hiện
Kích thước vật lớn
Vật
Đầu Sensor
Vật
Đầu Sensor
Kích thước vật nhỏ
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 hoặc 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
Đầu Sensor
Vật
Khoảng cách
cảm biến
Độ dày
vật

Một số ứng dụng của cảm biến tiệm cận điện cảm