Chế độ lμm việc tối:& Khi cảm biến quang làm việc ở chế độ này, thì đầu ra sẽ chuyển trạng thái khi ánh sáng không tới đ−ợc thiết bị thu.. Phát Phát Đối t−ợng Chế độ lμm việc sáng & Khi
Trang 1Chế độ lμm việc tối:
& Khi cảm biến quang làm việc ở chế độ này, thì đầu ra sẽ chuyển trạng thái khi ánh sáng không tới đ−ợc thiết bị thu
Phát
Phát
Đối t−ợng
Chế độ lμm việc sáng
& Khi cảm biến quang làm việc ở chế độ này, thì đầu ra sẽ chuyển trạng thái khi ánh sáng tới đ−ợc thiết bị thu
Phát
Phát
Đối t−ợng
Trang 2Công 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, người ta dùng một số phương pháp
để phân bố sợi quang trong cáp
Cáp Sợi quang
& 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
Từ bộ phát Tới bộ thu
Từ bộ phát
Trang 3Công 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 được 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 thước 0,03mm ở khoảng cách 80 cm
3.2.một số cảm biến sử dụng bộ chuyển đổi
? Các phương pháp chuyển đổi
? Chuyển đổi nhiệt (cảm biến nhiệt độ)
? Chuyển đổi lực (cảm biến lực)
? Chuyển đổi lưu lượng (cảm biến lưu lượng)
? Chuyển đổi vị trí (Cảm biến vị trí)
Trang 4? Các phương pháp chuyển đổi.
) Kĩ thuật mạch cầu cân bằng ) Kĩ thuật LVDT (Linear Variable Differential Transformer)
) Kĩ thuật mạch cầu cân bằng.
) Mạch cầu dùng các phần tử điện trở, tuỳ theo cách cấu hình cho cầu cân bằng mμ ta có hai kiểu đo theo dòng hoặc theo áp.
) ở điều kiện bình thường (cầu cân bằng) thì điện áp
U output = 0, hoặc không có dòng điện qua cầu (I cầu = 0).
) Cầu điện áp: Lμ mạch cầu có điện áp U output tỉ lệ với
sự thay đổi trở kháng trong mạch cầu Trên hình bên thì
D lμ thiết bị thu thập R D lμ nội trở của nó
Với cầu này thì
trị số RDphải rất lớn Ví dụ như trở kháng đầu vào của module PLC Xét ví dụ hình bên, khi R4 thay đổi làm cầu mất cân bằng Tỉ
lệ của trở kháng
R
R =
Trang 5) Cầu dòng điện: Nhằm tạo ra sự thay đổi về dòng
điện ở đầu ra của cầu cân bằng, giữa 2 điểm A vμ B
Thiết bị thu thập D có nội trở rất thấp Ví dụ như những module PLC khuếch đại dòng có trở kháng vμo thấp.
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
+ +
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛ +
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
+ +
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛ +
Δ
=
B 4 3 1
3 D
B 4 2 1
2
4 D
R R R
R 1 R R
R R
R 1
R U
Phương trình dòng ID
Trong đó: R4Blà trở kháng của R4khi cầu cân bằng
ΔR4: Độ chênh lệch lớn nhất của điện trở nhiệt
RD: 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 Ω,
để đo những thay đổi nhỏ về dòng cân bằng Xác định trị số dòng khi trở kháng của điện trở nhiệt thay đổi
Trang 6) Kĩ thuật LVDT (Linear Variable Differential Transformer).
LVDT lμ 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 Vμnh chống nhiễu
điện-từ vμ tĩnh điện
Cuộn dây Lớp epoxy Lõi
Hỗn hợp chống ẩm,
ổn định nhiệt
) Nguyên lý lμm việc: Điện áp AC đ−a 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 ng−ợc
Điện áp vμo
Điện áp ra
Sơ cấp Thứ cấp Thứ cấp
Lõi
Trang 7Vị trí lõi (%) so với vị trí 0
Vùng tuyến tính
Vùng phi tuyến
Vùng phi tuyến
Vị trí 0% Vị trí 100%
Vị trí 100%
Hướng chuyển động
Thứ cấp Sơ cấp
Điện áp ra
) Hiện nay các máy biến áp LVDT thường kết hợp thêm với các mạch chỉnh lưu để tạo ra điện áp DC
Trang 8? Chuyển đổi nhiệt độ (Cảm biến nhiệt).
) Cảm biến nhiệt dùng để đo vμ giám sát sự thay đổi nhiệt độ Trên thực tế có hai loại chuyển đổi sau:
Đo sự thay đổi điện trở nội
Đo sự chênh lệch điện áp ) Đầu ra của cảm biến nhiệt có thể dưới dạng tín hiệu dòng hoặc áp tỉ lệ với nhiệt độ cần đo
) Kiểu 1 thường lμ RTD hoặc Thermistor ) kiểu 2 thường lμ cặp nhiệt ngẫu (can nhiệt)
RTD (Resistance Temperature Detector)
) RTD được chế tạo từ các dây dẫn nhậy cảm với nhiệt độ (phần tử điện trở), vật liệu phổ biến nhất lμ platium, nickel, đồng, nickel-sắt Chúng được đặt trong ống bảo vệ
Đối với RTD thì trở kháng tăng tuyến tính với nhiệt độ cần đo, do vậy RTD có hệ số nhiệt dương
) Để đo nhiệt độ, RTD được mắc theo kĩ thuật cầu điện
Phần tử
điện trở
Tấm cách
điện
Vỏ bảo vệ