cảm biến

Hồ Viết Bình
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
công 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
ĐÓNG GÓI TỰ ĐỘNG
Hồ Viết Bình

MÁY PHÂN LOẠI KÍCH THƯỚC TỰ ĐỘNG
MẠCH ĐIỀU KHIỂN
CƠ CẤU TÁC ĐỘNG
CƠ CẤU ĐỰNG
SẢN PHẨM
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
BIEÁN ÑOÅI ÑAÏI
LÖÔÏNG
XỬ LÍ
THÔNG TIN
Đại lượng

vật lý
Điện năng
Tín hiệu điện của
đại lượng vật lý
CẦN
PHÁT HIỆN
TÍN HIỆU CẦN TRUYỀN
BỘ CẢM BIẾN
BỘ XỬ LÝ
Điện năng
Hồ Viết Bình
Nhiệm vụ của bộ phận xử lí
thông 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 thông 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

-10 º-250º
t1 t2
t3
+200 º
t4
+500 º
Nhiệt độ t
Dòng
điện
Bộ chuyển đổi nhiệt
độ có đầu ra là dòng
điện tỷ lệ với nhiệt độ
A
B
Hồ Viết Bình
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
5,25º 5,50º Nhiệt độ
2
1

6
5
Độ phân giải =+/- 0,25º
Hồ Viết Bình
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).

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 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.
Hồ Viết Bình
Độ phi tuyến của cảm biến áp lực
Đầu ra thực tế của cảm biến
Điểm xa nhất
Điện áp

Đường thẳng lý tưởng
p lực
½ V
Miền đo
Hồ Viết Bình
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.
Hồ Viết Bình
2- CẤU TẠO CẢM BIẾN
Bộ phận nhận
tín hiệu
Bộ phận biến
đổi tín hiệu
Tiếp
điểm
thường
mở
Hồ Viết Bình
3- PHÂN LOẠI CẢM
BIẾN
Tín hiệu
tương
tự

Nhiệt độ
250
0
20 mA
Thời gian
Tín hiệu
ON/OFF
0
1
Tín hiệu
SỐ
Góc quay
000
001
010
011
1.Phân loại theo tín hiệu ra:
có 3 dạng tín hiệu ra:
- Tín hiệu ON / OFF
- Tín hiệu tương tự
- Tín hiệu số
Hồ Viết Bình
4 - 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.
Hồ Viết Bình
Cảm biến xác định vị trí

Cảm biến tiệm cận.

Cảm biến quang điện .