Điện Tử Lập Trình - Thiết Bị Lập Trình Mạch part 4 ppsx

Thiết bị lập trình
25
Chế độ lmviệctối:
& Khi cảm biến quang làm việc ở chế độ này, thì đầu ra sẽ chuyển trạng
thái khi ánh sáng không tới đợc thiết bị thu.
Phát
Thu
Thu
Phát
Đối tợng
Chế độ lmviệcsáng
& Khi cảm biến quang làm việc ở chế độ này, thì đầu ra sẽ chuyển trạng
thái khi ánh sáng tới đợc thiết bị thu.
Phát
Thu
Thu
Phát
Đối tợng
Thiết bị lập trình
26
Công nghệ sợi quang:
& Các cảm biến sợi quang gồm một bộ phát, một bộ thu và một cáp
quang để truyền tín hiệu. Tuỳ thuộc vào loại cảm biến có thể có 1 cáp
hoặc nhiều cáp. Với loại một cáp, ngời ta dùng một số phơng pháp
để phân bố sợi quang trong cáp.
Đồng trục
50/50
Ngẫu nhiên
Cáp
Sợi quang
Sợi thu Sợi phát

& Với cảm biến xuyên suốt, tín hiệu phát và thu dùng 2 cáp riêng biệt. Với
cảm biến phản xạ và khuếch tán tín hiệu thu phát dùng trên cùng một
cáp
Từ bộ phát
Tới bộ thu
Xuyên suốt
Phản xạ
Khuếch tán
Từ bộ phát
Tới bộ thu
Từ bộ phát
Tới bộ thu
Thiết bị lập trình
27
Công nghệ lazer:
& Các cảm biến dùng nguồn lazer của Siemens, sử dụng tia lazer cấp 2
có công suất phát xạ 1 mW. Tia lazer cấp 2 không đòi hỏi thiết bị bảo
vệ. Tuy nhiên khi làm việc trong vùng có cảm biến lazer cần có tín hiệu
cảnh báo.
& Các tia lazer này là chùm ánh sáng nhìn thấy đợc có mật độ ánh sáng
cao. Công nghệ này cho phép phát hiện những vật thể cực nhỏ ở một
khoảng cách nào đó.
& Cảm biến L18 có thể phát hiện vật có kích thớc 0,03mm ở khoảng
cách 80 cm
3.2.
một số cảm biến sử dụng bộ chuyển đổi
? Các phơng pháp chuyển đổi
? Chuyển đổi nhiệt (cảm biến nhiệt độ)
? Chuyển đổi lực (cảm biến lực)
? Chuyển đổi lulợng (cảm biến lulợng)

? Chuyển đổi vị trí (Cảm biến vị trí)
Thiết bị lập trình
28
? Các phơng pháp chuyển đổi.
) Kĩ thuật mạch cầu cân bằng
) Kĩ thuật LVDT (Linear Variable Differential Transformer)
) Kĩ thuật mạch cầu cân bằng.
) Mạch cầudùngcácphầntửđiệntrở, tuỳtheocáchcấu
hình cho cầu cân bằng m ta có hai kiểu đo theo dòng
hoặc theo áp.
) ở điều kiện bình thờng (cầu cân bằng) thì điện áp
U
output
= 0, hoặc không có dòng điện qua cầu (I
cầu
= 0).
) Cầuđiệnáp:L mạch cầu có điện áp U
output
tỉ lệ với
sự thay đổi trở kháng trong mạch cầu. Trên hình bên thì
D l thiết bị thu thập R
D
l nội trở của nó.
Với cầu này thì
trị số R
D
phải rất
lớn. Ví dụ nh trở
kháng đầu vào
của module

PLC. Xét ví dụ
hình bên, khi R
4
thay đổi làm cầu
mất cân bằng. Tỉ
lệ của trở kháng
trong mạch nh
sau:
4
3
2
1
R
R
R
R
=
Thiết bị lập trình
29
) Cầu dòng điện: Nhằm tạo ra sự thay đổi về dòng
điện ở đầu ra của cầu cân bằng, giữa 2 điểm A v B.
Thiết bị thu thập D có nội trở rất thấp. Ví dụ nh những
module PLC khuếch đại dòng có trở kháng vo thấp.






++

+






++








+

=
B43
1
3

DB42
1
2
4
D
RR
R
R
1RRR
R
R
1
RU
I
.
Phơng trình dòng I
D
Trong đó: R
4B
là trở kháng của R
4
khi cầu cân bằng
R
4
: Độ chênh lệch lớn nhất của điện trở nhiệt
R
D
: Trở kháng đầu vào của module thu thập
Ví dụ: Mạch cầu dùng điện trở nhiệt có trở kháng 10k.
Dùng module khuyếch đại có trở kháng đầu vào 300 ,

để đo những thay đổi nhỏ về dòng cân bằng. Xác định
trị số dòng khi trở kháng của điện trở nhiệt thay đổi
10%
Thiết bị lập trình
30
) Kĩ thuật LVDT (Linear Variable Differential Transformer).
LVDT l một cơ cấu cơ - điện tạo ra điện áp tỉ lệ với vị trí
của lõi biến áp (BA) trong lòng cuộn dây.
Vỏ thép không gỉ
Vnh chống nhiễu
điện-từ v tĩnh điện
Cuộn dây
Lớp epoxy Lõi
Hỗn hợp chống ẩm,
ổn định nhiệt
) Nguyên lý lmviệc:Điện áp AC đa vào cuộn sơ
cấp, tạo ra điện áp cảm ứng trên 2 đầu cuộn thứ cấp.
Khi lõi chuyển động làm cho điện áp đầu ra thứ cấp
thay đổi. Cuộn thứ cấp cuốn theo 2 chiều ngợc
nhau, nên điện áp sẽ thay đổi cực tính khi lõi dịch
chuyển.
Điện áp vo
Điện áp ra
Sơ cấp
Thứ cấp Thứ cấp
Lõi
Thiết bị lập trình
31
Điện áp ra
Vị trílõi(%) so vớivịtrí0

Vùng tuyến tính
Vùng
phi
tuyến
Vùng
phi
tuyến
Vị trí0% Vị trí100%Vị trí 100%
Hớng chuyển động
Thứ cấp
Sơ cấp
Điện áp
ra
) Hiện nay các máy biến áp LVDT thờng kết hợp thêm với các mạch
chỉnh lu để tạo ra điện áp DC
Thiết bị lập trình
32
? Chuyển đổi nhiệt độ (Cảm biến nhiệt).
) Cảm biến nhiệt dùng để đo v giámsátsựthayđổi
nhiệt độ. Trên thực tế có hai loại chuyển đổi sau:
Đo sự thay đổi điện trở nội
Đo sựchênhlệchđiệnáp
) Đầu ra của cảm biến nhiệt có thể dới dạng tín hiệu
dòng hoặc áp tỉ lệ với nhiệt độ cần đo
) Kiểu 1 thờng l RTD hoặc Thermistor
) kiểu 2 thờng l cặp nhiệt ngẫu (can nhiệt)
RTD (Resistance Temperature Detector)
) RTD đợc chế tạo từ các dây dẫn nhậy cảm với nhiệt độ
(phần tử điện trở), vật liệu phổ biến nhất l platium,
nickel, đồng, nickel-sắt. Chúng đợc đặt trong ống bảo

v
ệ
Đối với RTD thì trở kháng tăng tuyến tính với nhiệt độ
cần đo, do vậy RTD có hệ số nhiệt dơng
) Để đo nhiệt độ, RTD đợc mắc theo kĩ thuật cầu điện
trở.
Phần tử
điện trở
Tấm cách
điện
Vỏ bảo vệ