Bài Thuyết Trình CẢM BIẾN - Nhóm 3 ppsx

Thân ái chào cô giáo cùng
các bạn !!!
Bài thuyết trình của nhóm 3 xin được
bắt đầu !!!

M U
I. Khái niệm và phân loại cảm biến
a. Khái niệm
-
Cảm biến là thiết bị dùng để cảm nhận biến đổi các đại l
ợng vật lý và các đại l ợng không có tính chất điện cần đo
thành các đại l ợng điện có thể đo và xử lý đ ợc.
b. Phân loại cảm biến
Các bộ cảm biến đ ợc phân loại theo các đặc tr ng cơ bản sau
đây:

Hiện t ợng Chuyển đổi đáp ứng
và kích thích
Hiện t ợng 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

Ph©n lo¹i theo d¹ng kÝch thÝch
¢m thanh
- Biªn pha, ph©n cùc
- Phæ
- Tèc ®é truyÒn sãng
iÖn Đ - iÖn tÝch, dßng ®iÖnĐ
- iÖn thÕ, ®iÖn ¸pĐ
- iÖn tr êng (biªn, pha, ph©n cùc, phæ)Đ
- iÖn dÉn, h»ng sè ®iÖn m«i Đ
Tõ
- Tõ tr êng (biªn, pha, ph©n cùc, phæ)
- Tõ th«ng, c êng ®é tõ tr êng
- é tõ thÈm Đ
Quang - Biªn, pha, ph©n cùc, phæ
- Tèc ®é truyÒn
- HÖ sè ph¸t x¹, khóc x¹
- HÖ sè hÊp thô, hÖ sè bøc x¹

Cơ
- Vị trí
- Lực, áp suất
- Gia tốc, vận tốc
-ứng suất, độ cứng
- Mô men

- Khối l ợng, tỉ trọng
- Vận tốc chất l u, độ nhớt
Nhiệt
- Nhiệt độ
- Thông l ợng
- Nhiệt dung, tỉ nhiệt
Bức xạ
- Kiểu
- N ng l ợng
- C ờng độ

Theo tính nng của bộ cảm biến
-
ộ nhạy.
-
ộ chính xác.
-
ộ phân gi i.
-
ộ tuyến tính.
-
ộ chọn lọc.
-
Công suất tiêu thụ.
-
D i tần.
-
ộ trễ.
-
Kh n ng quá t i.

-
Tốc độ đáp ứng.
-
ộ ổn định.
-
Tuổi thọ.
-
iều kiện môi tr ờng.
-
Kích th ớc, trọng l
ợng.

Ph©n lo¹i theo ph¹m vi sö dông
- C«ng nghiÖp - D©n dông
- Nghiªn cøu khoa
häc
- Giao th«ng
- M«i tr êng, khÝ t îng - Vò trô
- Th«ng tin, viÔn
th«ng
- Qu©n sù
- N«ng nghiÖp

Tín hiệu
tương
tự
Nhiệt độ
250
0
20 mA

Th i gianờ
Tín hiệu
ON/OFF
0
1
Tín
hiệu số
Góc quay
000
001
010
011

- Tín hiệu ON / OFF
- Tín hiệu tương tự
- Tín hiệu số
.Phân loại theo tín hiệu ra:
có 3 dạng tín hiệu ra:

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).

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

1.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.

Bộ chuyển đổi nhiệt độ có
đầu ra là dòng điện tỷ lệ
với nhiệt độ
Dòng
điện
Nhiệt độ t
Miền đo của cảm biến từ : -10 º +200º

2.Độ phân giải

+ Giá trị độ phân giải đối với mỗi cảm biến là sự
thay đổi lớn nhất của giá 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.

Độ phân giải của cảm biến
nhiệt độ số
Đầu ra là số bước tương
ứng với nhiệt độ
Độ phân giải =+/- 0,25
o
Nhiệt độ

3. Độ chính xác độ chính xác lặp–
Độ chính xác của cảm biến được hiểu như độ
nhạy của cảm biến và được đònh nghóa là sự thay
đổi nhỏ nhất của đại lượng cần đo thể hiện ở đầu
ra của cảm biến (khái niệm này ít dùng).
Độ chính xác lặp lại làø miền giá trò đầu ra
có thể nhận được khi cảm biến đo cùng một giá trò
đầu vào nhiều lần (khái niệm này thường dùng).


4. Độ tuyến tính
Bộ chuyển đổi làø lý tưởng khi mà đầu ra tuyến tính
chính xác với đại lượng đo. Thực tế không có đầu đo nào
hoàn hảo như thế .

 Độ tuyến tính thường đưa ra với một dải giá trò +/-cho
các tín hiệu đầu ra của cảm biến
 Sai số về độ tuyến tính không phải trên toàn bộ miền
đo, có thể cải thiện bằng cách chia tỉ lệ trung tâm của miền
đo. (Hình)
 Các cảm biến luôn có độ sai số về không tuyến tính.

Độ phi tuyến của cảm biến áp lực
Đầu ra thực tế của cảm biến
Điểm xa nhất
Điện áp
Đường thẳng lý tưởng
Áp lực
½ V
Miền đo

5. Tốc độ đáp ứng của cảm biến
 Tốc độ đáp ứng của cảm biến cho biết tín hiệu ra
có theo kòp sự thay đổi của đại lượng được đo hay
không.
 Cảm biến đáp ứng càng nhanh càng tốt, điều này
rất quan trọng đối với các thiết bò chuyển đổi tốc độ
cao như rôbôt, máy công cụ điều khiển số.
 Cảm biến phải được chọn lựa phù hợp với đặc
tính động lực học của từng hệ thống.

CẤU TẠO CẢM BIẾN
Bộ phận
nhận tín
hiệu

Bộ phận
biến đổi tín
hiệu
Tiếp
điểm
thường
mở

Các loại cảm biến

Cảm biến vò trí .

Cảm biến đo nhiệt độ.

Cảm biến đo áp suất và lưu lượng.

Cảm biến lực.

Cảm biến đo vận tốc, gia tốc.

Cảm biến đo góc

Cảm biến đo kích thước chi tiết.

•
Cảm biến xác định vị trí

Cảm biến tiệm cận.

Cảm biến quang điện .

Sensor
PLC
Box Rejecter
q
Conveyer
Motor
ProductProduct
INPUT
INPUT
Sensor
CONTROL
CONTROL
PLC
OUTPUT
OUTPUT
Conveyer/ Rejecter
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
Vật Cảm Biến
Cảm Biến
Vật Cảm Biến

Cảm Biến Tiệm Cận
Loại
Cảm Ứng Từ
Loại
Điện Dung