Bài giảng Ứng dụng PLC điều khiển các hệ truyền động thủy khí công nghiệp: Chương 2 - Phạm Tất Thắng

CHƢƠNG 2
CẢM BIẾN VÀ MỘT SỐ THIẾT BỊ CHẤP HÀNH

2
5


1. Nút bấm, chuyển mạch


Ứng dụng: con người vận hành, điều khiển
máy móc thơng qua hệ thống các nút bấm,
chuyển mạch.



2. Role trung gian


2. Role trung gian


3. Cảm biến
3.1. Phân loại cảm biến
3.2. Các loại cảm biến thông dụng


3.1. Phân loại cảm biến


Các bộ cảm biến được phân loại theo đặc

trưng sau đây:







Theo nguyên lý chuyển đổi giữa đáp ứng kích
thích.
Phân loại theo dạng kích thích
Phân loại theo phạm vi sử dụng
Phân loại theo thơng số mơ hình mạch thay thế


Theo nguyên lý chuyển đổi giữa đáp
ứng kích thích
Hiện tƣợng Chuyển đổi và đáp ứng kích thích
Vật lý

Hố học
Sinh Học

- Nhiệt điện; - Quang điện; - Quang từ
- Điện từ; - Quang đàn hồi; - Từ điện
- Nhiệt từ....
- Biến đổi hoá học ; - Biến đổi điện hoá
- Phân tích phổ…..
- Biến đổi sinh hố; - Biến đổi vật lý.
- Hiệu ứng trên cơ thể sống

Phân loại theo dạng kích thích
Âm
thanh

-Biên pha, phân cực; -Phổ; -Tốc độ truyền sóng

Điện

-Điện tích, dịng điện; -Điện thế, điện áp
-Điện trường; -Điện dẫn, hằng số điện môi

Từ

-Từ trường; -Từ thông, cường độ điện trường; -Độ từ
thẩm

Quang

-Biên, pha, phân cực,phổ; -Tốc độ truyền
-Hệ số phát xạ, khúc xạ; -Hệ số hấp thụ, hệ số bức xạ

Cơ

-Vị trí; -lực ,áp suất; -Gia tốc, vận tốc
-Ứng suất, độ cứng; -Moment; -Khối luợng tỷ trọng
-Vân tốc chất lưu, độ nhớt…

Nhiệt

-Nhiệt độ; -Thông lượng; -Nhiệt dung, tỉ nhiệt

Bức xạ

-Kiểu; -Năng lượng; -Cường độ


3.2 Các loại cảm biến



3.2.1. Cảm biến có tiếp xúc
3.2.2. Cảm biến không tiếp xúc


3.2.1.Cảm biến có tiếp xúc
Ưu điểm:
 Đơn giản , rẻ tiền, dễ thay thế và thi công
 Độ tin cậy cao

Nhược:
 Phát hiện vật, đo lường phải cần tiếp xúc


a. Cơng tắc hành trình
Cơng tắc hành trình
- Ứng dụng: để nhận biết vị trí của cơ cấu,
vị trí này là cố định

b. Cơng tắc từ
Cơng tắc hành trình
- Ứng dụng: để nhận
biết vị trí của cơ cấu,
vị trí này là cố định


a. Công tắc từ
Nguyên lý hoạt động của công tắc từ


3.2.2. Cảm biến không tiếp
xúc





Phát hiện vật không cần tiếp xúc
Tốc độ đáp ứng nhanh
Đầu cảm biến nhỏ có thể lắp đặt nhiều nơi
Có thể sử dụng trong mơi trường khắc nghiệt


Cảm biến tiệm cận điện cảm


Đặc điểm:








Phát hiện vật không cần tiếp xúc
Đầu cảm biến nhỏ có thể lắp đặt nhiều nơi
Tốc độ đáp ứng nhanh
Làm việc trong môi trường khắc nghiệt
Làm việc theo nguyên lý cảm ứng từ, do đó dễ bị
ảnh hưởng của nguồn nhiễu hay ảnh hưởng của
nguồn ký sinh





Cảm biến sử dụng điện áp một chiều khoảng
10-30VDC, đầu ra cảm biến chịu dòng điện
nhỏ (tối đa khoảng 200mA), đo đó thường
đấu nối ra thiết bị trung gian (rơle trung gian,
bộ điều khiển cảm biến . . . . )


b. Cảm biến tiệm cận điện dung


Cảm biến tiệm dung gồm 4 bộ phận chính:.
Đối tượng phát hiện là chất lỏng, vật liệu phi

kim, thuỷ tinh, nhựa. Tốc độ chuyển mạch
tương đối nhanh, có thể phát hiện đối tượng
có kích thước nhỏ, phạm vi cảm nhận lớn.



2.2.3 Cảm biến quang


Nguyên lý hoạt động: Khi chiếu vào nguồn
sáng thích hợp vào cảm biến, tính chất dẫn
điện của cảm biến thay đổi, làm mạch tín
hiệu cảm ứng thay đổi theo. Như vậy thông
tin ánh sáng được chuyển thành thơng tin
của tín hiệu điện.


Cảm biến quang thu phát độc lập (Thought
Beam)


Đặc điểm:




Độ tin cậy cao
Khoảng cách phát hiện xa
Không bị ảnh hưởng bởi bề mặt, màu sắc vật
Khoảng

cách phát
hiện
Đầu
phát

Đầu thu


Cảm biến quang phát phản xạ(Retro
Replective)


Đặc điểm:



Dễ lắp đặt.
Bị ảnh hưởng bởi màu sắc, bề mặt vật, nền . . .

Khoảng cách
phát hiện
Đầu phát và thu
Gƣơng


Cảm biến quang tán xạ( Diffuse Replective)


Đặc điểm:




Dễ lắp đặt.
Bị ảnh hưởng bởi màu sắc, bề mặt vật, nền . . .
Khoảng cách phát hiện
vật

Vật