Chương 2 : CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN TRONG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG pptx

CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN
TRONG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG

Hồ Viết Bình


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 cơng
nghiệp và đời sống

Hồ Viết Bình


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

Hồ Viết Bình


2.1- VÍ DỤ: HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ
ĐĨNG GĨI TỰ ĐỘNG

Hồ Viết Bình


MÁY PHÂN LOẠI KÍCH THƯỚC TỰ ĐỘNG

MẠCH ĐIỀU KHIỂN

CƠ CẤU ĐỰNG
SẢN PHẨM
CƠ CẤU TÁC ĐỘNG

THÙNG ĐỰNG SP

Hồ Viết Bình


2.2- CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA HTTĐ

Hồ Viết Bình


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

Hồ Viết Bình


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).

Hồ Viết Bình


Điện năng
Đại lượng
vật lý
CẦN
PHÁT HIỆN

BIẾN ĐỔI ĐẠI
LƯNG

BỘ CẢM BIẾN

Hồ Viết Bình

Điện năng
Tín hiệu điện của
đại lượng vật lý
TÍN HIỆU CẦN TRUYỀN

XỬ LÍ
THƠNG TIN

BỘ XỬ LÝ


Nhiệm vụ của bộ phận xử lí
thơng 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

Hồ Viết Bình


Nhiệm vụ của bộ phận chấp hành
Phần tử chấp hành sẽ thực hiện
các hoạt động như: đóng, mở, đẩy,
ngắt… các chuyển động của các bộ
phận máy hay các đầu lực thực hiện
nhiệm vụ của mình.

Hồ Viết Bình

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 thơng dụng.

Hồ Viết Bình


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

Hồ Viết Bình


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.

Hồ Viết Bình


Miền đo của cảm biến từ : -10º  +200º

Dòng

điện

A

t1
-250º
Hồ Viết Bình

Bộ chuyển đổi nhiệt
độ có đầu ra là dòng
điện tỷ lệ với nhiệt độ

t2
-10 º

B

t3

+200 º

t4
+500 º

Nhiệt độ t


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.
Hồ Viết Bình


Độ phân giải của cảm biến nhiệt độ số
Đầu ra là số bước tương
ứng với nhiệt độ

Độ phân giải =+/- 0,25º

6
5
2
1

5,25º 5,50º
Hồ Viết Bình

Nhiệt độ


Độ chính xác – độ chính xác lặp

Độ chính xác của cảm biến được hiểu như độ
nhạy của cảm biến và được định 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 trị đầu ra có
thể nhận được khi cảm biến đo cùng một giá trị đầu
vào nhiều lần (khái niệm này thường dùng).

Hồ Viết Bình


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 trị +/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.
Hồ Viết Bình


Độ phi tuyến của cảm biến áp lực
Điện áp

Miền đo

½V
Điểm xa nhất
Đường thẳng lý tưởng
Đầu ra thực tế của cảm biến
p lực
Hồ Viết Bình


Tốc độ đáp ứng của
cảm biến
 Tốc độ đáp ứng của cảm biến cho biết tín hiệu ra
có theo kịp 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 bị 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.
Hồ Viết Bình


2- CẤU TẠO CẢM BIẾN
Bộ phận biến
đổi tín hiệu

Bộ phận nhận
tín hiệu

Hồ Viết Bình

Tiếp
điểm
thường
mở


3- PHÂN LOẠI CẢM

BIẾN

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

1

Tín hiệu
ON/OFF

0
Thời gian

- Tín hiệu số

011
010

Tín hiệu

SỐ

20 mA

Tín hiệu
tương
tự

001
000
Hồ Viết Bình

Góc quay

2500 Nhiệt độ


4 - Các loại cảm biến

Cảm biến vị 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.
Hồ Viết Bình


Cảm biến xác định vị trí



Cảm biến tiệm cận.



Cảm biến quang điện .

Hồ Viết Bình