thiết kế và chế tạo thiết bị chỉ thị hành trình của cơ cấu chuyển động thẳng bằng vi điều khiển

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 3
LỜI MỞ ĐẦU
Sau 20 năm đổi mới, đất nước chuyển mình thay da khởi sắc. Tình hình
kinh tế – chính trò - xã hội từng bước phát triển. Đời sống nhân dân được cải
thiện và ngày càng nâng cao. Chúng ta đang tiếp con đường xây dựng tổ quốc
giàu mạnh, gia đình ấm no, hạnh phúc bằng sự nổ lực của chính mình. Ở đó,
trọng tâm là đẩy nhanh tốc độ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước .
Con người là nguyên khí, là nguồn tài nguyên vô tận của quốc gia, từ lâu
đã được Đảng và Nhà nước quan tâm đầu tư, đào tạo. Ngoài việc phổ cập giáo
dục, nâng cao dân trí, còn phải tạo ra một lực lượng nồng cốt có đủ điều kiện
đức, tài đảm trách nhiệm vụ lớn lao ấy của tổ quốc.
Trường Đại học Thuỷ sản là một trong những cơ sở đào tạo cán bộ kỹ thuật
đã và đang thực hiện nhiệm vụ thiêng liêng đó. Nhà trường từng bước mở rộng
ngành nghề và không ngừng nâng cao chất lượng đào tạo .
Là sinh viên chuyên ngành cơ khí động lực, chúng em luôn xác đònh được
vai trò, trách nhiệm của một kỹ sư cơ khí tương lai. Đó là công nghiệp hóa hiện
đại hóa đi liền với tự động hóa, một lónh vực tuy “cũ với người” nhưng “mới với
ta”.
Giải thưởng VIFOTEC 2006 tôn vinh Cơ khí tự động cùng với ngành công
nghiệp chất xám là hai trong số năm ngành công nghiệp mũi nhọn sẽ đưa nước
ta căn bản trở thành nước công nghiệp vào năm 2020 một lần nữa khẳng đònh vai
trò, sứ mệnh lòch sử của ngành cơ khí tự động trong bối cảnh hiện nay khi mà cả
nước ta đang hướng tới một một sân chơi lớn, sân chơi WTO.
Vò thế đó, trách nhiệm đó đã thôi thúc em tiếp tục nghiên cứu, tìm tòi, học
hỏi và đó cũng là lý do để em chọn đề tài :
“Thiết kế và chế tạo thiết bò chỉ thò hành trình của cơ cấu chuyển động
thẳng bằng vi điều khiển” .
Đề tài của em bao gồm những nội dung sau:
Đặt vấn đề.
- Chương 1: Tổng quan về hệ động lực máy.

- Chương 2: Cảm biến – Vi điều khiển
- Chương 3: Thiết kế và chế tạo.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 4
Kết quả – Thảo luận .
Để hoàn thành đề tài đúng tiến độ, ngoài việc phấn đấu hết mình, sự nổ lực
của bản thân sẽ là một sự thiếu sót lớn nếu không kể đến sự giúp đỡ tận tình của
TS. Nguyễn Thạch, Thầy Nguyễn Tiến Dũ-Trung tâm nghiên cứu và phát triển
công nghệ phần mềm, các thầy trong xưởng cơ khí, hội đồng giám khảo. Xin các
thầy nhận ở em lòng biết ơn sâu sắc và những lời cảm ơn chân thành nhất.
Kính chúc mọi người cùng gia quyến được dồi dàu sức khỏe, hạnh phúc và
thành đạt.
Nha Trang, ngày 1 tháng 6 năm 2006.
Sinh viên thực hiện
Võ Văn Thònh

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 5
ĐẶT VẤN ĐỀ

Hàng trăm năm qua, loài người đã trải qua biết bao cuộc cách mạng
khoa học kỹ thuật lớn nhỏ, cho ra đời những công nghệ mới, vật liệu mới nhằm
cải thiện đời sống con người theo chiều hướng tốt hơn. Ngành động cơ cũng
không phải là một ngoại lệ.
Cũng trong thời bối cảnh đó, lòch sử đã chứng kiến sự ra đời của nhiều loại
động cơ, với nhiều tính năng ưu việt, mẫu mã hợp lý. Tuy nhiên, sự phát triển
của ngành cũng chỉ ở mức đấy.
Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin và công nghiệp

điện tử, các nhà khoa học đã đưa hướng nghiên cứu theo một chiều hướng khác,
đó là kết hơp giữa ba lónh vục Cơ – Điện – Tin.
Với hướng phát triển đó, sức lao động của con người dần được giải phóng,
máy móc sẽ là công cụ hỗ trợ đắc lực cho con người trong công cuộc khai thác
nguồn tài nguyên thiên nhiên, phục vụ tốt hơn cho nhu cầu của nhân loại.
Thực tế đã chứng minh, ngày nay, việc ứng dụng máy tính vào đo lường và
điều khiển đã được mở rộng trong lúc giá thành các linh kiện điện tử cũng không
cao nên việc ứng dụng nó vào trong sản xuất cũng như trong phòng thí nghiệm
được thực hiện nhiều và mang lại không ít kết quả khả quan.
Để giảm nhẹ các công việc cho vi xử lý và nâng cao khả năng độc lập của
thiết bò ngoại vi, khi không có sự điều khiển từ máy tính mà nó vẫn hoạt động
được thì phương pháp tốt nhất là giao công việc quản lý đó cho một vi điều
khiển. Khi nào máy tính muốn giao tiếp hay cần điều khiển thì nó chỉ cần ra
lệnh qua cổng giao tiếp giữa máy và thiết bò ngoại vi, vi điều khiển sẽ thực thi
công việc còn lại và báo kết quả về cho máy tính. Máy tính chỉ việc chờ nhận
kết quả gửi về. Thời gian đó giúp cho nó có thể làm được nhiều việc khác mà
không phải chỉ đảm nhận một công việc như ban đầu.
1. Mục đích – Yêu cầu :
1.1. Mục đích :
“Thiết kế và chế tạo thiết bò chỉ thò hành trình của cơ cấu chuyển động
thẳng bằng vi điều khiển”.
Muốn thực hiện được yêu cầu trên, cần thực hiện một số công việc sau :
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 6
Ø Khảo sát chức năng vi điều khiển AT89C51.
Ø Mua mạch nạp ROM nội cho vi điều khiển AT89C51.
Ø Thiết kế mạch giao tiếp giữa vi điều khiển và máy tính ( Đèn
LED 7 đoạn) .
Ø Viết chương trình giao tiếp giữa vi điều khiển AT89C51 với cảm

biến (đếm xung) để xác đònh vò trí và truyền số liệu về cho vi
điều khiển. Sau đó AT89C51 xử lý và xuất dữ liệu vừa xử lý
xong ra LED 7 đoạn.
1.2.Yêu cầu :
Ø Mạch hoạt động phải chính xác.
Ø Có thể đếm được hai chiều: tiến, lùi.
Ø Khi nạp hay đọc thì phải đọc đúng dữ liệu cần đọc và khi xoá
thì phải xoá hết dữ liệu.
Ø Chương trình nạp vào phải thực hiện đúng như yêu cầu của
bài toán như tính toán, điều khiển, truyền số liệu
Ø Mạch phải gọn nhẹ, dễ thực hiện trong các khâu sử dụng,
kiểm soát và bảo trì.
2. Phân tích mục đích và yêu cầu của bài toán :
Qua phân tích ở phần mục đích và yêu cầu của bài toán, ta thấy xuất hiện một số
vấn đề đặt ra cần giải quyết như sau :
Ø Phương pháp nạp chương trình cho vi điều khiển: nạp theo cách nào? Nối
tiếp hay song song? Dùng máy tính nạp trực tiếp vào ROM hay dùng vi
điều khiển để nạp cho vi điều khiển?
Ø Mạch thiết kế có chạy độc lập được hay không nếu không có sự can thiệp
của máy tính?
Ø Chọn vi điều khiển (MicroControler) hay vi xử lý (MicroProcessing) ?
Ø Khi vi điều khiển cần giao tiếp với thiết bò ngoại vi thì thành phần tối
thiều là gì ?…
Để giải quyết yêu cầu của bài toán và trả lời các câu hỏi trên, cần có sự
phân tích kỹ về mục đích cũng như yêu cầu của bài toán. Một vấn đề cũng
không kém phần quan trong nữa là các loại IC có mặt trên thò trường.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 7
Hiện nay, trên thò trường tồn tại nhiều vi điều khiển và vi xử lý nhưng do

yêu cầu của bài toán nên ta cần phải có sự so sánh để làm sao vừa phù hợp với
yêu cầu bài toán, vừa thể hiện tính thuyết phục đối với người sử dụng.
* Ưu nhược điểm của vi xử lý :
- Ưu điểm :
+ Xử lý nhanh, nhiều chủng loại thực hiện với tốc độ cao.
+ Thích hợp với các cấu trúc lớn.
+ Tập lệnh phong phú.
-Nhược điểm :
+ Không thích hợp với mô hình nhỏ.
+ Không có ROM hoặc RAM trên chip.
+ Giao tiếp với các thiết bò ngoại vi bò hạn chế, khi cần giao tiếp
với thiết bò ngoại vi cần có linh kiện phụ trợ.
+ Giá thành cao, …
* Ưu nhược điểm của vi điều khiển :
- Ưu điểm :
+ ROM và RAM được tích hợp trên chip.
+ Thích hợp với mô hình nhỏ, nhất là trong lónh vực đo lường và
điều khiển.
+ Giao tiếp với thiết bò ngoại vi rất thuận tiện.
+Giao tiếp được với máy tính qua cổng COM hoặc cổng song song.
-Nhược điểm :
+ Không thích hợp với hệ thống lớn.
+ Tốc độ không cao, …
Với những so sánh trên, ta sẽ chọn vi điều khiển họ 51 mà điển hình là con
AT89C51 để điều khiển mạch chỉ thò.
Ngoài ra, vì dùng vi điều khiển nên Board có thể chạy độc lập mà không
cần có sự can thiệp của máy tính.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 8

TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐỘNG LỰC MÁY


Việc thiết kế, chế tạo máy đòi hỏi phải giải quyết hàng loạt các vấn đề về
động học, kết cấu, điều khiển và động lực học. Khi máy làm việc, nó trở thành
một cơ hệ bao gồm Máy – Thiết bò và chi tiết máy.
Các chi tiết máy được chế tạo ra có độ chính xác cao hay thấp? Máy làm
việc êm hay rung? Tuổi thọ máy tăng hay giảm? Tất cả đều có liên quan mật
thiết đến hiện tượng động lực học, thể hiện qua các quá trình động lực trong hệ
động lực máy.
Hệ động lực gắn liền với một máy cụ thể. Khi nói tới máy nào thì ta đi xét
hệ động lực của máy đó. Ví dụ: khi nghiên cứu máy bào ngang thì ta có hệ động
lực của máy bào ngang, máy đốt trong thì ta có hệ động lực của máy đốt trong
Đối với một kỹ sư cơ khí, việc tính toán, thiết kế bắt đầu từ việc nghiên cứu
hệ động lực là yêu cầu cần thiết. Trong luận văn, em xin được trình bày một
cách chung nhất về hệ động lực qua hai vấn đề, đó là :
Hệ động lực máy đốt trong – Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền .
Hệ động lực máy công cụ .
Là một sinh viên cơ khí, nhất là bộ môn động lực chắc chắn rằng không ai
trong chúng ta chưa từng sử dụng tới ít nhất là một trong hai loại máy này. Hơn
nữa, trong cả hai loại trên ít nhiều cũng đều có liên quan tới một cơ cấu rất quan
trọng trong ngành cơ khí, đó là cơ cấu chuyển động tònh tiến và cũng là đối
tượng nghiên cứu của đề tài .
1.1. Hệ động lực máy đốt trong – Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền.
1.1.1. Động học.
1.1.1.1. Chuyển động của trục khuỷu.
Trong tính tốn ta coi chuyển động của động cơ là đều, phương trình chuyển động
quay của trục khuỷu có dạng:
j =w t

Trong đó :
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 9
j - góc quay của trục khuỷu ;
w - vận tốc góc của trục khuỷu
w =
30
n
p

n - tốc độ quay của động cơ . [vòng/phút]



Hình 1.1

1.1.1.2. Chuyển động của Piston .


Hình 1.2
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 10
a. Phương trình chuyển động của piston .
S
j
= DB = OD - OB = OD - (OC + BC)
S
j

= r + l - (r.cosj + l.cosb )
S
j
= r [(1+
tt
l
1
) – (cosj +
tt
l
1
cosb)]
Trong đó: l
tt
= r/l : Tỷ số động học thanh
truyền .
r - bán kính quay của trục khuỷu .
l - chiều dài thanh truyền .
sin b =
l
r
sin j =
tt
l
sin j
cos b =
jl
2
2
sin1

tt
-
Triển khai theo nhị thức Newton,
lấy 2 số hạng đầu:
jl
2
2
sin1
tt
- = 1 -
2
1
jl
2
2
sin
tt

ĐCD
S=2r
Sf
B
D
ĐCT
f
ί
l
l+r
r
C

O
?

Hình 1.3.
Suy ra:
S
j
= r(1- cos j +
2
1
jl
2
2
sin
tt
) = r[(1-cosj ) +
4
tt
l
(1 – cos2j)]
Hay:
S
j
= r[(1-cos j) +
4
tt
l
(1 – cos2j)]
b. Vận tốc trượt cuả piston .

v
a
=
dt
dS
j
= rw(sin jt +
4
tt
l
sin2jt) = C
0
(sin jt +
4
tt
l
sin2jt)
Vận tốc của piston v
a
= 0 tại các điểm dừng và có giá trị cực đại :
v
max
= C
0

2
1
tt
l
+

w

b
j

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 11
Ứ ng với góc quay:


j
1
= arccos
tt
tt
l
l
4
811
2
++-


và j
2
= 2p - a
1

Để đánh giá mức độ cường hóa của động cơ người ta đưa ra khái niệm vận tốc

trung bình của piston (C
m
) và được tính theo cơng thức:
C
m
=
t
S2
=
60
2Sn
=
30
Sn
(m/s)
Trong đó : - t: thời gian thực hiện một hành trình của piston.
- S: hành trình của piston.
c. Gia tốc của piston .
a
j
=
dt
dV
=w
2
r(coswt + l
tt
cos2wt)

Hay a

j
= a.coswt +al
tt
cos2wt
Gia tốc của piston tại các điểm dừng có giá trị cực trị nhưng giá trị tuyệt đối
của nó khơng bằng nhau:
A
j = 0
=w
2
r (1 + l
tt
)
A
j = 180
=w
2
r (-1 + l
tt
)
1.1.2. Động lực học.
a. Khái niệm các lực tác dụng trong hệ thống.
Hệ thống chịu tác dụng của các lực:
o Áp lực hơi (khí thể) .
o Lực qn tính .
o Trọng lực của các chi tiết .
o Lực ma sát .
o Phản lực liên kết của các chi tiết khác .
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch

SVTH: Võ Văn Thònh Trang 12
Trong các tính tốn sau đây chúng ta chỉ chú ý đến các lực; khí thể, qn
tính và phản lực của các chi tiết khác tác dụng lên hệ thống khi chịu các lực trên tác
dụng lên nó.
i) Áp lực của mơi chất cơng tác (lực khí thể).
Áp lực của khí cơng tác được tính bởi cơng thức:
p
kt
= p
g
- p
d
Trong đó:
p
g
- áp suất tuyệt đối của mơi chất cơng tác trong xi lanh.
p
d
- áp suất trong khơng gian phía dưới piston .
D - đường kính xi lanh .
Đường cong biểu diễn lực khí thể và áp suất trong xi lanh theo góc quay trục
khuỷu được xây dựng theo biểu đồ cơng chỉ thị.

ii) Lực qn tính .
Các chi tiết trong cơ cấu gồm :
o Nhóm piston - chuyển động tịnh tiến .
o Thanh truyền - chuyển động song phẳng .
o Trục khuỷu - chuyển động quay .
Để đơn giản trong tính tốn, người ta phải phân tích hệ lực qn tính chuyển
động song phẳng của thanh truyền thành hai lực đặt :

o Tại chốt piston có phương song song với phương chuyển động của
piston.
o Tại cổ biên của trục khuỷu có phương pháp tuyến với chuyển động
của tâm cổ biên.
Và khi đó lực qn tính của hệ thống sẽ được quy về hai loại:
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 13
o L ự c qn tính chuyển động quay p
r
- đặt tại tâm cổ biên.
o Lực qn tính chuyển động tịnh tiến, p
j
- đặt tại tâm chốt piston.
* Lực qn tính chuyển động quay p
r
.
Đây là lực qn tính do khối lượng quy đổi tham gia chuyển động quay đều
sinh ra - tâm cổ biên sẽ chuyển động tròn đều nên gia tốc của nó có đặc điểm:
o Phương chiều hướng ly tâm với quỹ đạo của tâm cổ khuỷu và cùng
quay với trục khuỷu.
o Giá trị khơng đổi và

được

tính:
p
r
= m
0

rw
2

Trong đó : - m
0
: khối lượng tham gia quy đổi về tâm cổ khuỷu.
- r : bán kính quay của trục khuỷu.
w : vận tốc góc của trục khuỷu.
m
0
= m
01
+ m
02

Với: - m
01
: khối lượng của cổ biên và má khuỷu quy đổi,
- m
02
: khối lượng tham gia chuyển đơng quay của thanh truyền quy đổi
về tâm cổ khuỷu.
o Lực p
0
sẽ theo

má khuỷu tác dụng lên cổ chính và truyền tác dụng lên
ổ đỡ chính của trục khuỷu.
* Lực qn tính chuyển động tịnh tiến:
Là do khối lượng chuyển động có gia tốc của nhóm piston và khối lượng

tham gia chuyển động tịnh tiến của thanh truyền quy đổi về chốt piston.
P
j
= -m
S
a = -m
Sw
2
r(cosw t + l
tt
cos2w t)
P
j
= P
I
cosw t + P
II
cos2w t
P
I
= -m
S
w
2
rcosw t : gọi là lực qn tính cấp I.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 14
P
II

= -m
S
w
2
l

cos2w t : gọi là lực qn tính cấp II.
m
S
- khối

lượng quy đổi.
m
S
= m
S1
+ m
S2
m
S1
- khối lượng của nhóm piston.
m
S2
- khối lượng quy đổi của thanh truyền.
iii). Lực và mơmen lực tác dụng lên các chi tiết của động cơ:
* Lực tác dụng lên piston:
Lực tác dụng chủ yếu lên piston (khơng kể lực liên kết):
P
t
= P

kt
+ P
j

Sự biến đổi các lực này trong một chu kỳ cơng tác của đơng cơ hai kỳ và 4
kỳ được biểu diễn theo góc quay của trục khuỷu như trên hình vẽ.
* Lực tác dụng lên thanh truyền và trục khuỷu :
Các lực tác dụng lên thanh truyền và trục khuỷu được minh họa trên hình vẽ
(với hai vị trí của piston lệch nhau 180
0
góc quay trục khuỷu) . Do thanh truyền có
liên kết bản lề tại hai đầu nên lực tác dụng của piston lên nó chỉ chịu thành phần
(P
K
) hướng theo trục của thanh truyền, thành phần thứ hai (P
N
) hướng vng góc
với trục của xi lanh và được xác định :
P
K
= P
t
. tgb
P
N
= P
t
/cosb
Lực P
N

ln biến đổi theo góc quay của trục khuỷu và được minh họa trên hình vẽ.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 15

Hình 1.4: Đồ thị biến thiên của P
N
theo góc quay trục khuỷu .
Lực P
K
khi tác dụng lên cổ khuỷu của trục khuỷu sẽ được phân tích làm hai
thành phần; P
R
hướng vng góc với đường tâm của cổ chính tác dụng lên ổ đỡ, P
T

hướng vng góc với tay quay của trục khuỷu và tạo ra mơ men làm quay động cơ.
Mơmen quay do lực tiếp tuyến gây ra:
M
0
= P
T
.r = P
t
.r
(
)
b
b
j

cos
sin
+

Các lực và mơ men trên cũng biến đổi theo góc quay của trục khuỷu và được
minh họa trên hình.

Hình 1.5: Đồ thị biến thiên của mơmen theo góc quay trục khuỷu
Đối với động cơ nhiều xi lanh, để nhận được cơng một cách điều hòa ta phải
bố trí các xi lanh có thứ tự nổ cách nhau một góc thống nhất, khi hợp các lực tiếp
tuyến của xi lanh ta được lực tiếp tuyến tổng tương đương của động cơ. Động cơ có
nhiều xi lanh biên độ dao động của lực tiếp tuyến tương đương sẽ giảm, mơ men
quay của động cơ, biến đổi ít hơn, động cơ chuyển động ổn địmh hơn.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 16
Thứ tự nổ của các xi lanh còn ảnh hưởng đến đặc tính chịu lực của các chi
tiết trong động cơ nhất là bộ khung của động cơ và bệ máy. Sự truyền tác dụng của
các lực lên các bộ phận chính và các ổ đỡ trong động cơ được trình bày ở hình trên.
1.2. Hệ thống động lực máy công cụ .
Vai trò của các hiện tượng động lực học trong máy công cụ đã được thấy rõ
và nghiên cứu nhiều ở nước ngoài mỗi khi tiến hành thiết kế, chế tạo từ một chi
tiết đơn giản cho tới một chiếc máy hoàn chỉnh.
Ta sẽ lấy một ví dụ cụ thể ở máy công cụ.
Khi chuẩn bò cho máy làm việc cần: đònh vò và kẹp chặt phôi, lắp đặt và
điều chỉnh dụng cụ, khởi động máy và điều khiển cho máy hoặc cụm máy có các
chuyển động tương đối để tạo hình bề mặt phôi. Trong quá trình làm việc, các
bộ phận của máy chòu tác động của ngoại lực, lực kẹp chặt, lực quán tính, lực
phát sinh, Các tác động này ảnh hưởng đến phôi hoặc dụng cụ, làm cho cụm
trục chính hoặc cụm bàn dao chuyển vò, tạo ra trong cơ hệ máy có biến đổi nội

lực theo thời gian, kèm theo các biến đổi về tốc độ chuyển dòch tương đối của
các bộ phận, về áp lực và biến dạng trong các bề mặt tiếp xúc, về nhiệt độ,
dòng điện trong rôto và áp lực trong hệ thống thuỷ lực, Những biến đổi trên
không được vượt quá giới hạn cho phép.
* Hệ thống động lực máy – gá – dao – chi tiết (MGDC) .
Hệ thống động lực học là 1 tập hợp gồm hệ thống đàn hồi và những quá
trình làm việc. Hệ thống đàn hồi thường chủ yếu là máy, đồ gá, dụng cụ và chi
tiết gia công. Quá trình làm việc là
quá trình cắt, quá trình ma sát và quá
trình trong động cơ
Hệ thống đàn hồi và quá trình
làm việc có tác động tương hỗ lẫn
nhau và là thành phần cơ bản của hệ
thống động lực học máy công cụ.
Sự tác động của quá trình làm
việc vào hệ thống đàn hồi chủ yếu là
những lực, cũng có thể là những yếu
tố khác, thí dụ như nhiệt gây biến
dạng đến các phần tử kết cấu của hệ
y
3

HỆ ĐÀN HỒI

QUÁ TRÌNH CĂT

QUA
Ù TRÌNH MA SÁT

QUÁ TRÌNH TRONG

ĐỘNG CƠ
y
1

y
2
(t)

y
3
(t)

y
2

f(t)

M

F

P

y
1
(t)

Hình 1.6

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 17
thống làm thay đổi vò trí tương quan giữa các chi tiết – máy (dao-phôi, bàn trượt
- đường hướng, rôto – stato ). Còn tác động của hệ thống đàn hồi lên quá trình
làm việc tạo ra biến đổi các thông số chủ yếu như tiết diện lớp cắt, áp lực pháp
tuyến lên bề mặt ma sát, tốc độ chuyển động
Thường người ta chỉ khảo sát tác động của quá trình làm việc lên hệ thống
đàn hồi. Hình sau mô tả bao quát sơ đồ hệ thống động lực máy .
Sơ đồ này thể hiện tác động của quá trình làm việc (cắt, ma sát, quá trình
trong động cơ) và ngoại lực lên hệ thống đàn hồi, gây ra các chuyển vò (hay biến
dạng) tương ứng. Lực tác động (P: quá trình cắt, F:quá trình ma sát, M:quá trình
trong động cơ) và những biến dạng tương ứng (y
1
, y
2
, y
3
) được biểu diễn như
những tọa độ vào và ra: trong đó các lực tác động không thay đổi về hướng hoặc
tính chất và không có quan hệ hàm số của biến dạng .
Khi lực tác động lên hệ thống máy là ngoại lực không đổi hoặc biến đổi
theo thời gian thì hệ thống đàn hồi xuất hiện các dạng dao động cưỡng bức tương
ứng. Chính do biến dạng nên vò trí tương đối của các chi tiết trong hệ thống đàn
hồi thay đổi tạo ra các mối liên kết động và tác động ngược trở lại với các quá
trình làm việc, biến đổi ngay lực tác dụng ban đầu.
Ví dụ như hệ thống đàn hồi bò biến dạng do lực cắt, độ biến dạng này làm
thay đổi vò trí tương đối của phôi vào dao tạo ra mối liên kết động trong quá
trình cắt. Chiều dày lớp cắt thay đổi kéo theo lực cắt thay đổi, lực cắt thay đổi
ảnh hưởng tiếp đến biến dạng. Trên các máy tiện hiện đại hiện tượng này xảy ra
rất rõ. Nếu hệ thống đàn hồi biến dạng do lực ma sát thì chính các biến dạng

này làm thay đổi vò trí tương đối của cặp bề mặt trượt và làm thay đổi chính ngay
lực ma sát ban đầu. Hiện tượng này luôn tái diễn. Ta có thể nhận biết dễ dàng
khi bàn xe dao dòch chuyển trên đường hướng thường phát sinh chuyển động giật
cục (thuộc loại dao động tích thoát).
Ví dụ trên chứng tỏ rằng lực tác dụng lên hệ thống đàn hồi bò thay đổi theo
quá trình biến đổi của biến dạng trong hệ thống nên không thể coi là ngoại lực.
Nói cách khác thì lực và những tác động khác của quá trình làm việc lên hệ
thống đàn hồi là hàm hoặc đạo hàm của các tọa độ (vào – ra) của hệ thống đàn
hồi và gọi là các tác động bên trong. Chính sự phụ thuộc này biểu thò tác động
ngược của hệ thống đàn hồi lên quá trình làm việc. Vì vậy cần thay đổi sơ đồ
khối hình trước bằng hình sau.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 18
Trong sơ đồ này, biểu thò tác động ngược của hệ thống đàn hồi lên quá
trình làm việc.
Tọa độ f(t) biểu thò tác động của
ngoại lực lên hệ thống đàn hồi. Gọi là
ngoại lực nếu lực đó độc lập với các
thống số của hệ thống hoặc không phụ
thuộc vào biến dạng của hệ đàn hồi.
Trong nhóm lực này gồm có: lực quán
tính của những chi tiết chuyển động
tònh tiến qua lại và những chi tiết quay
không cân bằng; trọng lượng chi tiết
gia công …
Tọa độ y(t) biểu thò sự biến đổi
tiết diện lớp cắt, tác động tương hổ của
cặp mặt ma sát hoặc tốc độ chuyển
động của rô to.

Các tọa độ y
i
(y
1
, y
2
,

y
3
…) biểu thò tác động ngược của hệ thống đàn hồi trở
lại quá trình công tác và làm thay đổi về nguyên tắc các đặc trưng động lực học
của máy.
Tóm lại, việc phân tích, tìm hiểu hệ động lực máy công cụ là một vấn đề
hết sức phức tạp. Trong đó chúng ta phải lưu ý đến tính chất điển hình nhất về
động lực học cơ hệ máy công cụ là các kết luận về khép kín các tương tác giữa
các phần tử trong hệ, bao gồm hệ thống đàn hồi máy – gá – dao – chi tiết với
các quá trình làm việc và không thể bỏ qua liên kết ngược của hệ thống đàn hồi
lên quá trình làm việc.
1.3 .Một số chuyển động tònh tiến trong động cơ:
Động cơ là một tổ hợp các chi tiết chuyển động, gắn kết chặt chẽ với nhau
cùng thực hiện một chức năng cụ thể đã được tính toán trước. Trong đó, mọi
chuyển động của chi tiết này có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới chi tiết
khác. Việc nghiên cứu tìm hiểu các chuyển động này là nhiệm vụ hàng đầu của
các nhà thiết kế nhằm tìm ra giải pháp và phương án hợp lý.
Để kết thúc chương này em xin được trả lời câu hỏi: “Trong động cơ, những
chi tiết chuyển động thẳng nào cần có sự tác động của vi điều khiển?”. Đó là:
y
2
(t)

y
3
(t)

y
1

HỆ ĐÀN HỒI

QUÁ TRÌNH CĂT

QUÁ TRÌNH MA SÁT

QUÁ TRÌNH TRONG
ĐỘNG CƠ
f(t)

M

F

P

y
1
(t)

y
3

y
2

Hình 1.7

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 19
- Chuyển động tònh tiến của tay thước nhiên liệu.
- Chuyển động tònh tiến của xupap trong cơ cấu phân phối khí.
- Chuyển động tònh tiến của kim phun trong vòi phun nhiên liệu.
- Hay Chuyển động tònh tiến của kim ga trong động cơ xăng…
Không chỉ có thế, trong thực tế ta còn gặp nhiều cơ cấu chuyển động tònh
tiến cần có quá trình tự điều khiển do đòi hỏi của quá trình tự động hoá ở mức
cao hoặc giả các cơ cấu cơ khí không còn đủ độ tin cậy chính xác.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 20

CẢM BIẾN VÀ VI ĐIỀU KHIỂN

“Cảm biến” trong tiếng Anh gọi là sensor xuất phát từ chữ sense theo
nghóa La tinh là cảm nhận. Từ ngàn xưa, người tiền sử đã nhờ vào các giác quan
xúc giác để cảm nhận, tìm hiểu đặc điểm của thế giới tự nhiên và học cách sử
dụng sự hiểu biết này nhằm mục đích khai thác thế giới xung quanh phục vụ
cho đời sống của họ.
Cảm biến được đònh nghóa như một thiết bò dùng để biến đổi các đại
lượng vật lý là các đại lượng không điện cần đo thành các đại lượng điện có thể

đo được (như dòng điện, điện thế, điện dung, trở kháng, … ). Nó là thành phần
quan trọng nhất trong một thiết bò đo hay trong một hệ điều khiển tự động.
Có thể nói rằng, nguyên lý hoạt động của một cảm biến, trong nhiều
trường hợp thực tế, cũng chính là nguyên lý của phép đo hay của phương pháp
điều khiển tự động.
Đã từ lâu, cảm biến được sử dụng như những bộ phận để cảm nhận và
phát hiện, nhưng chỉ vài chục năm trở lại đây chúng mới thể hiện rõ vai trò quan
trọng trong các hoạt động của con người. Nhờ các tiến bộ của khoa học và công
nghệ trong lónh vực vật liệu, thiết bò điện tử và tin học, các cảm biến đã được
giảm thiểu kích thước, cải thiện tính năng và ngày càng mở rộng phạm vi ứng
dụng. Giờ đây, không có lónh vực nào mà ở đó không sử dụng các cảm biến.
Chúng có mặt trong các hệ thống tự động phức tạp, người máy, kiểm tra chất
lượng sản phẩm, tiết kiệm năng lượng, chống ô nhiễm môi trường. Cảm biến
cũng được ứng dụng rộng rãi trong lónh vực giao thông vận tải, hàng tiêu dùng,
bảo quản thực phẩm, ô tô, trò chơi điện tử v.v…
2.1.Cảm biến .
2.1.1. Các đònh nghóa và đặc trưng chung.
Các đại lượng vật lý là đối tượng như nhiệt độ, áp suất, … được gọi là đại
lượng cần đo m. Sau khi tiến hành các công đoạn thực nghiệm để đo m (dùng
các phương tiện điện tử để xử lý tín hiệu) ta nhận được đại lượng điện tương ứng
ở đầu ra.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 21
Đại lượng điện này cùng với sự biến đổi của nó chứa đựng tất cả các
thông tin cần thiết để nhận biết m. Việc đo đạc m thực hiện được là nhờ sử dụng
các cảm biến.
Cảm biến là một thiết bò chòu tác động của đại lượng cần đo m không có
tính chất điện và cho ta một đặc trưng mang bản chất điện (như điện tích, điện
áp, dòng điện hoặc trở kháng) ký hiệu là s. Đặc trưng điện s là hàm của đại

lượng cần đo m :
s = F(m)
Trong đó:
- s : đại lượng đầu ra hoặc phản ứng của cảm biến.
- m : đại lượng đầu vào hay kích thích (có nguồn gốc là đại
lượng cần đo).
Việc đo đạc s cho phép nhận biết giá trò của m.













a)




b)

Biểu thức s = F(m) là dạng lý thuyết của đònh luật vật lý biểu diễn hoạt
động của cảm biến, đồng thời, là dạng số biểu diễn sự phụ thuộc của nó vào cấu
tạo (hình học và kích thước), vật liệu làm cảm biến, đôi khi cả vào môi trường

và chế độ sử dụng (nhiệt độ, nguồn nuôi).
s

t t
1
t
2
t
n
m

t

t
1
t
2
t
n
Cảm biến

Đại lượng cần đo
(m)
Đại lượng điện
(s)
Hình 2.1: Sự b
iến đổi của đại lượng cần đo m và phản ứng
s
theo thời gian

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 22
s

m

m
2
m
1
s
2
s
1
s

m
m
1
s
1

Đối với mọi cảm biến, để có thể khai thác biểu thức trên, cần phải chuẩn
cảm biến: với một loạt giá trò đã biết chính xác của m, đo giá trò tương ứng của s
và dựng đường cong chuẩn (Hình 2.1a). Đường cong chuẩn này cho phép xác
đònh mọi giá trò của m từ s (Hình 2.1b).

Hình a.










Hình b.
Hình 2.2: Đường cong chuẩn cảm biến
a. Dựng đường cong từ các giá trò đã biết của m.
b. Khai thác đường cong chuẩn để xác đònh m từ giá trò s đo được .
Vì cảm biến là một phần tử của mạch điện, có thể coi cảm biến:
- hoặc như một máy phát trong đó s là điện tích, điện áp hay dòng và như
vậy ta có cảm biến loại tích cực gọi tắt là cảm biến tích cực.
- hoặc như một trở kháng, trong đó s là điện trở, độ tự cảm hoặc điện
dung, trường hợp này ta có cảm biến loại thụ động gọi tắt là cảm biến
thụ động.
Cách phân biệt cảm biến tích cực và cảm biến thụ động dựa trên sơ đồ
tương đương, trên thực tế là sự khác nhau về bản chất của chính hiện tượng vật
lý được sử dụng trong nguyên lý chế tạo.
2.1.2.Cảm biến tích cực.

Hoạt động như một máy phát, về nguyên lý cảm biến tích cực thường dựa
trên hiệu ứng vật lý biến đổi một dạng năng lượng nào đó (nhiệt, cơ hoặc bức
xạ) thành năng lượng điện. Dưới đây sẽ mô tả một cách tổng quát các dạng ứng
dụng của hiệu ứng này.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 23
Hiệu ứng nhiệt điện :
Giữa các đầu ra của 2 dây dẫn có bản chất hoá học khác nhau được hàn
lại với nhau thành một mạch điện có nhiệt độ ở hai mối hàn là T
1
và T
2
sẽ xuất
hiện một suất điện động e(T
1
, T
2
).






Hình 2.3: Hiệu ứng hoả nhiệt.

Hiệu ứng này được ứng dụng để đo nhiệt độ T
1
khi biết nhiệt độ T

2
.
Thí dụ như hình trên, cho T
2
= 0
o
C .
Hiệu ứng hoả nhiệt :
Một số tinh thể, gọi là tinh thể hỏa điện (thí dụ tinh thể sulfate triglycine),
có tính phân cực điện tự phát phụ thuộc vào nhiệt độ. Trên các mặt đối diện của
chúng tồn tại những điện tích trái dấu có độ lớn tỷ lệ thuận với độ phân cực
điện.
Hiệu ứng hoả điện được
ứng dụng để đo thông lượng
của bức xạ ánh sáng. Khi
tinh thể hoả điện hấp thụ
ánh sáng, nhiệt độ của nó
tăng lên làm thay đổi phân
cực điện. Sự thay đổi phân
cực này có thể xác đònh được
bằng cách đo sự biến thiên
của điện áp trên hai cực của
tụ điện .
T
2
= 0
o
C

T

1

e
®
T
1
( M
1
)
( M
1
)
( M
2
)
v
®

F

F
Hình 2.4

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 24
Hiệu ứng áp điện :
Khi tác dụng lực cơ học lên một vật làm bằng vật liệu áp điện, thí dụ thạch
anh, sẽ gây nên biến dạng của vật đó và làm xuất hiện lượng điện tích bằng
nhau nhưng trái dấu trên các mặt đối diện của vật. Đó là hiện tượng áp điện .

Hiệu ứng này được ứng dụng
để xác đònh lực hoặc các đại lượng
gây nên lực tác dụng vào vật liệu
áp điện (như áp suất, gia tốc, ……)
thông qua việc đo điện áp trên hai
bản cực của tụ điện .


Hiệu ứng cảm ứng điện từ :
Trong một dây dẫn chuyển động
trong từ trường không đổi sẽ xuất hiện
một suất điện động tỷ lệ với từ thông
cắt ngang dây trong một đơn vò thời
gian, nghóa là tỷ lệ với tốc độ dòch
chuyển của dây dẫn.

B
e
W
W
Hiệu ứng cảm ứng điện từ được ứng
dụng để xác đònh tốc độ dòch chuyển của vật thông qua việc đo suất điện động
cảm ứng .

Hiệu ứng quang điện:
Đó là hiện tượng giải phóng các hạt dẫn tự do trong vật liệu dưới tác dụng
của bức xạ ánh sáng (hoặc bức xạ điện từ nói chung) có bước sóng nhỏ hơn giá
trò ngưỡng đặc trưng cho vật liệu. Hiệu ứng này được ứng dụng để chế tạo các
cảm biến quang (thí dụ các công tắc tự động đóng ngắt đèn chiếu sáng công
cộng ).

Hiệu ứng quang phát xạ điện tử :
Hiệu ứng quang phát xạ là hiện tượng các điện tử được giải phóng thoát ra
khỏi vật liệu tạo thành dòng được thu lại dưới tác dụng của điện trường .
v
®
F


F

Hình 2.5

Hình 2.6

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 25
Hiệu ứng quang điện trong chất bán dẫn:
Khi một chuyển tiếp P – N được chiếu sáng sẽ phát sinh ra các cặp điện tử
- lỗ trống, chúng chuyển động dưới tác dụng của điện trường của chuyển tiếp
làm thay đổi hiệu điện thế giữa hai đầu chuyển tiếp .
Hiệu ứng quang – điện - từ :
Khi tác động một điện từ trường B vuông góc với bức xạ ánh sáng, trong
vật liệu bán dẫn được chiếu sáng sẽ xuất hiện hiệu điện thế theo hướng vuông
góc với từ trường B và với hướng bức xạ ánh sáng .
Hiệu ứng quang điện từ cho phép
nhận được dòng hoặc thế phụ thuộc
vào độ chiếu sáng. Dựa trên nguyên
tắc này, có thể đo các đại lượng
quang hoặc biến đổi các thông tin

chứa đựng trong ánh sáng thành tín
hiệu điện .
F
F
v
B
i


Hiệu ứng Hall :
Trong một vật liệu (thường là bán dẫn) dạng tấm mỏng có dòng điện
chạy qua đặt trong từ trường B có phương tạo thành góc q với dòng điện I, sẽ
xuất hiện một hiệu điện thế V
H
theo hướng vuông góc với B và I. biểu thức
của hiệu điện thế V
H
có dạng :
V
H
= K
H
. I . B . sinq
Trong đó: K
H
là hệ số phụ thuộc vào vật liệu và kích thước hình học của
mẫu .
Hiệu ứng Hall được ứng dụng để
xác đònh vò trí của một vật chuyển
động. Vật này được phép nối cơ học

với một thanh nam châm. Ở mọi thời
điểm, vò trí của thanh nam châm xác
đònh giá trò của từ trường B và góc q
tương ứng với tấm bán dẫn mỏng dùng
làm vật trung gian. Vì vậy, hiệu điện
Hình 2.7

Hình 2.8

B
X
X
H
V
I
N
S
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch
SVTH: Võ Văn Thònh Trang 26
thế V
H
đo được giữa hai cạnh của tấm bán dẫn trong trường hợp này (một
cách gián tiếp) là hàm phụ thuộc vào vò trí của vật trong không gian .
Các cảm biến dựa trên hiệu ứng Hall là cảm biến tích cực bởi vì thông tin
có liên quan đến suất điện động. Đây không phải là bộ chuyển đổi năng
lượng bởi vì trong trường hợp này của dòng điện I (chứ không phải là đại
lượng cần đo) cung cấp năng lượng liên quan đến tín hiệu đo .
2.1.3.Cảm biến thụ động.
Cảm biến thụ động thường được chế tạo từ những trở kháng có một trong

các thông số chủ yếu nhạy với đại lượng cần đo. Một mặt, giá trò của trở
kháng phụ thuộc vào kích thước hình học của mẫu, nhưng mặt khác nó còn
phụ thuộc vào tính chất điện của vật liệu như điện trở suất r, từ thẩm m, hằng
số điện môi e. Vì vậy, giá trò của trở kháng thay đổi dưới tác dụng của đại
lượng đo do ảnh hưởng riêng biệt đến kích thước hình học, tính chất điện hoặc
ảnh hưởng đồng thời đến kích thước hình học và tính chất điện của vật liệu .
Thông số hình học hoặc kích thước của trở kháng có thể thay đổi nếu
cảm biến có phần tử chuyển động hoặc phần tử biến dạng. Trong trường hợp
thứ nhất, cảm biến có chứa phần tử động, mỗi vò trí của phần tử chuyển động
tương ứng với một giá trò của trở kháng. Cho nên, đo trở kháng sẽ xác đònh
điện vò trí của đối tượng. Đây là nguyên lý của nhiều loại cảm biến vò trí hoặc
dòch chuyển (cảm biến điện thế, cảm biến cảm ứng có lõi động, tụ điện dùng
bản cực di động …). Trong trường hợp thứ hai, cảm biến có phần tử biến dạng.
Sự biến dạng được gây nên bởi lực hoặc các đại lượng dẫn đến lực (áp suất,
gia tốc) tác dụng trực tiếp hoặc gián tiếp lên cảm biến (thí dụ bản cực di
động của tụ điện chòu tác dụng của áp suất vi sai, cảm biến đo ứng lực liên
quan chặt chẽ đến cấu trúc chòu tác động của ứng suất). Sự thay đổi của trở
kháng (do biến dạng) liên quan đến lực tác dụng lên cấu trúc, nghóa là tác
động của đại lượng cần đo được biến đổi thành tín hiệu điện (hiệu ứng áp trở).
Phụ thuộc vào bản chất của các vật liệu khác nhau, tính chất điện của
chúng có thể nhạy vơi nhiều đại lượng vật lý như nhiệt độ, độ chiếu sáng, áp
suất, độ ẩm, … Nếu chỉ có một trong số các đại lượng nêu trên có thể thay đổi
và tất cả các đại lượng khác được giữ không đổi. Chúng ta sẽ thiết lập được sự
tương ứng đơn vò giữa giá trò của đại lượng này và trở kháng của cảm biến.
Đường cong chuẩn thể hiện sự đó và cho phép xác đònh giá trò của đại
lượng cần đo từ phép đo trở kháng. Trong Bảng 2.1, sẽ giới thiệu các đại
lượng cần đo có khả năng làm thay đổi các tính chất điện của vật liệu sử dụng
để chế tạo cảm biến thụ động .
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thạch

SVTH: Võ Văn Thònh Trang 27
Bảng 2.1: nh hưởng của đại lượng đo đến tính chất điện của vật liệu.
Đại lượng cần đo Đặc trưng nhạy cảm

Loại vật liệu sử dụng
Nhiệt độ. r
Kim loại: Pt, Ni, Cu.
Bán dẫn.
Bức xạ ánh sáng. r Bán dẫn.
Biến dạng.
r
m
Hợp kim Ni, Si pha tạp.
Hợp kim sắt từ.
Vò trí (nam châm). r Vật liệu từ điện trở: Bi, InSb.

Độ ẩm.
r
e
LiCl.
Al
2
O
3
, polyme.
Mức. e Chất lưu cách điện.
Trở kháng của cảm biến thụ động và sự thay đổi của trở kháng dưới tác
dụng của đại lượng cần đo chỉ có thể xác đònh được khi cảm biến là một thành
phần trong mạch điện. Trên thực tế, tuỳ từng trường hợp cụ thể mà người ta
chọn mạch đo cho thích hợp với cảm biến.

2.1.4.Các đại lượng ảnh hưởng.
Các đại lượng ảnh hưởng thường gặp và tác động của chúng có thể liệt
kê như sau :
- Nhiệt độ làm thay đổi các đặc trưng điện, cơ và kích thước của cảm
biến.
- Áp suất, gia tốc, dao động (rung), có thể gây nên biến dạng và ứng
suất trong một số phần tử cấu thành của cảm biến làm sai lệch tín hiệu hồi
đáp.
- Độ ẩm có thể làm thay đổi tính chất điện của vật liệu như hằng số
điện môi e, điện trở r .
- Từ trường có thể gây nên suất điện động cảm ứng chồng lên tín hiệu
có ích.
- Biên độ và tần số của điện áp nuôi, thí dụ trong trường hợp biến thế
vi sai, ảnh hưởng đến đại lượng điện ở đầu ra.
2.1.6.Sai số của phép đo.
Sản phẩm của mọi phép đo được ghi lại ở dạng này hoặc dạng khác, có
khi là một con số, cũng có khi là một đường cong. Song, bất luận trong trường
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com