Cảm biến

-Phân loại:có 2 loại +Cảm biến tích cực +Cảm biến thụ động -Các vấn đề khi thiết kế và sử dụng cảm biến: +Các giá trị đo lường của cảm biến +Sai số của phép đo +Độ nhạy của cảm biến

-Khái niệm cảm biến là thiết bị biến đổi các loại đại lượng không mang tính chất điện thành các đại lượng mang tính chất diện và có hàm xác định

-Phân loại:có 2 loại

+Cảm biến tích cực

+Cảm biến thụ động

-Các vấn đề khi thiết kế và sử dụng cảm biến:

+Các giá trị đo lường của cảm biến

+Sai số của phép đo

+Độ nhạy của cảm biến

+Độ nhanh-thời gian đáp ứng

+Giới hạn sử dụng

Câu 2

-Cảm biến điện quang hoạt động dựa trên nguyên lý: biến đổi quang điện

-Nguồn sáng của cảm biến quang trong thực tế là diot phát quang (ánh sáng đỏ, ánh sáng laze)

-Thiết kế theo nguyên tắc điều chế nguồn sáng ngắt mở (k sáng liên tục)

Câu 3

-Người ta phân loại cảm biến quang theo nguyên tắc: nguồn sáng giữa phần phát và phần thu

-Đặc điểm của mỗi loại:

Phân loại theo nguồn sáng :ánh sáng đỏ,ánh sáng laze,hồng ngoại Chuẩn đầu ra : đầu ra tran và đầu ra roles

Cặp thu phát : tách biệt và kết hợp

+Cảm biến quang kiểu thu phát tách biệt

• Khoảng cách phát hiện vật thể dài có thể tới 4m

• Khả năng phân biệt sáng tối cao

• Khả năng phát hiện vật thể không phụ thuộc vào màu sắc và bề mặt vật thể

+Cảm biến quang thu phát tích hợp trên cùng một bộ kiểu phản xạ gương

• Khoảng cách phát hiện dài

• Khả năng phân biệt sáng tối khá cao

• Có thể phân biệt được vật thể trong suốt

-Loại có khoảng cách phát hiện xa nhất là:cảm biến laze

Câu 4

-Ký hiệu cảm biến quang

-Ý nghĩa:

Câu 5:

Dark on đầu thu không có ánh sáng thì đầu ra là ON

Light on đầu thu có ánh sáng thì đầu ra là OFF

Câu 6

-Khi mắc song song của nhiều cảm biến quang thu phát tách biệt để chống nhiễu thì người ta phải đảo vị trí phần phát và phần thu

Câu 7

-Nguyên lý hoạt động của cảm biến sợi quang

Cảm biến sợi quang là 1 dạng cảm biến quang,ánh sáng dùng trong cảm biến quang cũng là ánh sáng hồng ngoại , hoặc laser

NLHĐ: ánh sáng phát ra ở thiết bị phát đc dẫn truyền qua 1 sợi quang đưa đến đầu ánh sáng,ánh sáng đập vào vật thể phản xạ lại đầu thu qua sợi quang về mạch xử lí

Đặc điểm của cảm biến sợi quang:

+đầu thu phát gọn nhỏ

+phần xử lí đc đặt trong tủ điện

Câu 8.

-Nguyên lí hoạt động của cảm biết laser:

Là loại cảm biến sử dụng nguồn sáng laser

-đặc điểm:

+rất đơn sắc

+ có bộ định hướng cao

+có khả năng truyền đi rất xa

Câu 9.

cảm biến laser có khả năng phân biệt màu sắc và kích thước vật thể :

cảm biến sợi quang có khả năng phát hiện vật thể ở góc khuất

cảm biến ánh sáng phát hiện vật có hệ số hấp thụ ánh sáng lớn, nhỏ

Câu10.

Trong các thiết bị điều khiển từ xa, phần tử nhạy sáng là : phototranzitor (vì nó có

độ nhạy cao hơn photodiode)

Câu 11 :

Câu 14

-Đặc điểm của công tắc hành trình

+Dùng để nhận biết vị trí chuyển động của cơ máy

+Công tắc hành trình là một tiếp điểm cơ khí do độ tuổi thọ không cao,không dùng được trong môi trường dầu, mỡ,hóa chất.

-Nếu tải là role xoay chiều thì không sử dụng công tác hành trình đong/ngắt được -Cách đấu nối tải với tiếp điểm thường mở

Câu 15

-Cấu tạo của công tắc từ

Có 2 lá sắt dạng lưỡi gà đặt trong môi trường chân không vỏ bọc thường là thủy tinh

-Trong thực tế tiếp điểm thường mở,không có tiếp điểm đóng

-Nếu có thì lá sắt bằng đồng,nam châm quay một hướng

Câu 16

-Đặc điểm của công tắc từ

+Được dùng trong nhiều cảm biến mức

+Dùng trong môi trường dầu mỡ cao,hóa chất

+Dùng trên các bit trong khi nén,pittong,thủy lực báo điểm bắt đầu hành trình và kết thúc hành trình

Câu 17

-Cảm biến tiệm cận điện cảm có đặc điểm là

+Chỉ bắt được vật dẫn điện và dẫn từ

+Khoảng cách xa nhất bắt được vật là 2 cm

-Khoảng cách phát hiện cảm biến tiệm cận điện cảm phụ thuộc vào giá trị điện trở -Cảm biến chịu ảnh hưởng của nhiễu

Câu 19

Muốn phát hiện vật thể hoặc chất liệu đựng trong hộp kín thì sử dụng

Câu 27

-Trong cảm biến điện cảm là cảm biến thụ động

-Vì

Câu 28

Trong các loại cảm biến tiệm cận thì cảm biến điện cảm phát hiện xa nhất,cảm biến điện dung phát hiện gần nhất.

Câu 29

-Cảm biến siêu âm hoạt động dựa trên nguyên tắc

Câu 30

-Cảm biến mức kiểu phao cơ khí thường được dùng trong các hệ thống tự động bơm nước

-Nó dùng để đo ngưỡng

Câu 30

-Cảm biến mức kiểu phao cơ khí thường được dùng trong các hệ thống bơm nước tự động cho nhà cao tầng

-Nó dùng để đo ngưỡng

Tại vì có 2 ngưỡng:cảm biến cản và cảm biến đẩy

Câu 31

-Yêu cầu chất lỏng của cảm biến mức kiểu điện dẫn:chỉ ứng dụng để đo các chất lỏng dẫn điện không có tính ăn mòn và không lẫn các vật thể cách điện như dầu,nhớt

Câu 32

-Muốn đo 3 ngưỡng trong vỏ bình nhựa dùng cảm biến mức điều kiện dẫn thì cần dùng 4 điện cực:P0 là cực gốc được đặt sát đáy thùng,các cực còn lại P1,P2,P3 được gắn ở các vị trí mà ta xác định mức

Câu 33

-Muốn đo 3 ngưỡng trong bình vỏ bằng inox dùng cảm biến mức điều kiện dẫn thì cần dùng 3 điện cực vì cực gốc P0 lúc này được gắn ngay trên thành bình bằng kim loại do vậy chỉ cần dùng 3 cực P1,P2,P3

Câu 34

-Nguồn nuôi cho các điện cực của cảm biến mức kiểu điện dẫn có đặc điểm là điện áp xoay chiều 10V-24V

-Tại sao: vì ít tổn hao khi các điện cực nằm trong môi trường ẩm ướt và

dễ ăn mòn(dòng 1 chiều gây hiện tượng điện phân-> tổn hao nhiều,dễ

ăn mòn điện cực)

Câu 35

-Khi đo mức chất lỏng cách điện 1 cách liên tục bằng p2 thay đổi điện dung người ta xác định thông qua hình thức:đặt 2 cực điện kim loại cảm biến thẳng đứng trong bình chứa dung dịch chính là điện môi,như vậy khi dung dịch trong bình tăng hay giảm sẽ làm cho điện tích bản cực thay đổi làm cho điện dung giữa 2 bản cực để suy ra mức chất lỏng trung bình

Câu 36

-Khi đo mức chất lỏng dẫn điện 1 cách liên tục bằng phương pháp thay đổi điện dung người ta xác định thông qua hình thức:dùng 2 que đo,1 que đo được bọc cách điện bằng 1 lớp điện môi,1 que không bọc cách điện dung thay đổi,đặt dưới đáy bình.Bằng cách đo độ thay đổi của điện dung người ta xác định được mức chất lỏng trong bình

Câu 37

-Khi muốn đo mức chất lỏng có hoạt tính hóa học mạnh dùng cảm biến kiểu phao từ

Câu 38

-Cảm biến mức kiểu phao biến trở được ứng dụng để đo lường,chỉ thị chất lỏng trong bình 1 cách liên tục.Trog thực tế chỉ thị mức xăng ,dầu trong các bình chứa nhiên liệu của oto,xe máy

-Cảm biến cho đầu ra liên tục

Câu 39

-Cảm biến mức kiểu điện dung là cảm biến thụ động

-Vì đầu ra của nó là loại đại lượng điện không mang tính chất điện dung Câu 40

-Có 2 phương pháp đo nhiệt độ

+phương pháp đo tiếp xúc

+phương pháp đo không tiếp xúc( căn cứ vào quang thông)

Câu 41

-Muốn tăng độ chính xác của phép đo nhiệt độ cần giảm nhiệt độ giữa nhiệt độ môi trường và nhiệt độ của cảm biến giảm nhỏ nhất

Câu 42

-Muốn đo nhiệt độ của vật rắn:từ bề mặt của vật ngta khoan 1 lỗ nhỏ đường kính R và độ sâu L.Lỗ này để đưa cảm biến vào sâu trong vật rắn

để tăng nhiệt độ chính xác cần phải đảm bảo 2 điều kiện

+L>=10R

+khoảng trống giữa vỏ cảm biến và thành lỗ khoan phải được lấp đầy bằng vật liệu dẫn nhiệt tốt

Câu 43

-Nhiệt điện trở là điện trở thay đổi theo sự nhiệt độ của nó Rt=f(t®),đo

Rt có thể suy ra nhiệt độ

-Nhiệt điện trở kim loại là 1 cảm biến nhiệt độ làm việc dựa trên sự thay đổi điện trở của 1 số kim loại khi nhiệt độ thay đổi

Câu 44

-Thông số Pt-100,Pt-500,Pt-1000 có nghĩa là cảm biến nhiệt điện trở làm bằng platin

Câu 45

-Nguồn nuôi cho nhiệt điện trở có đặc điểm là nguồn điện áp thấp,1 chiều,ổn định

Tại sao ổn định??

-Giảm sai số thang đo

-Điện áp thấp dòng nhỏ tránh gây ra hiệu ứng jun nóng lên gây ra sai số Câu 46

-Có 3 kỹ thuật nối dây đo cho nhiệt điện trở

+Nối 2 dây

+Nối 3 dây

+Nối 4 dây

Câu 47

-Kỹ thuật nối 2 dây có đặc điểm:giữa nhiệt điện trở và mạch đo được nối bằng 2 dây.Dây dẫn nối từ mạch đo tới điện trở nhiệt có 1 điện trở nhất định,điện trở này nối tiếp với nhiệt điện trở.Với 2 điện trở của 2 dây đo,mạch đo sẽ nhận được 1 điện thế cao hơn với điện thế cần

đo->trong thực tế phương pháp này gây sai số lớn nên ít sử dụng

Câu 48

-Kỹ thuật nối 3 dây có đặc điểm:với cách này 2 mạch đo được hình thành,1 trong 2 được dùng làm chuẩn.Kỹ thuật 3 dây sai số của phép đo

do điện trở dây đo và sự thay đổi của nó do nhiệt độ không còn.Tuy nhiên kỹ thuật 3 dây yêu cầu 3 dây đo phải cùng trị số kỹ thuật và cùng nhiệt độ ->trong thực tế kỹ thuật 3 dây đo là kỹ thuật rất phổ biến

Câu 49

-Kỹ thuật nối 4 dây có đặc điểm là dùng 2 dây để cho 1 dòng điện không đổi đi qua nhiệt điện trở,2 dây còn lại dùng làm que đo.Điện thế đo được không bị ảnh hưởng bởi điện trở của dây đo và sự thay đổi của nó

do nhiệt độ

Câu 50

Tại vì:

-Tương ứng từng dải đo ngta dùng hợp chất cải thiện đặc tuyến đo nhiệt độ thay đổi tuyến tính

Câu 51

-Dải do nhiệt độ của nhiệt điện trở Pt phụ thuộc vào lượng tạp chất Câu 52

-NTC là cảm biến nhiệt có hệ số thay đổi nhiệt âm

-NTC là một hỗn hợp đa tinh thể của nhiều oxit gốm đã được chảy ở nhiệt độ cao như Fe2O3,CO,Li2O3,TiO2

-PTC là cảm biến nhiệt có hệ số thay đổi nhiệt dương tức là khi nhiệt độ tác động tăng làm cho trở kháng tăng

-NTC và PTC là điện trở bù nhiệt cho điện trở khuếch đại

=> Hai loại cảm biến trên là cảm biến thụ động

Câu 53

-Khi làm việc với dòng nhỏ NTC có thể dùng NTC làm thiết bị đo nhiệt

độ

Trong tường hợp này phải lưu ý dòng qua NTC phải đủ bé để hiệu ứng jun không làm cho NTC bị hỏng lên tránh sai số xảy ra

Câu 54

-Khi làm việc với dòng lớn NTC có thể dùng để đo mức chất lỏng,có tính chất trễ

-Khi cho dòng điện lớn chạy qua NTC sẽ làm cho NTC nóng lên và điện trở của nó giảm xuống Sự thay đổi của điện trở phụ thuộc vào môi trường đặt nó,nếu đặt trong môi trường không khí thì sự suy giảm điện trở khác với khi đặt trong môi trường chất lỏng

Câu 55

-Khi làm việc với dòng điện nhỏ thì gây ra sai số thang đó lớn vì khi đó nhiệt điện trở trong PTC thay đổi không đáng kể,khi dòng nhỏ thì không

có hiệu ứng jun

Câu 57

-IC loại LM35 có đầu ra là điện áp hay dòng điện tỷ lệ thuận trực tiếp với nhiệt độ thang đo.Điện áp ở ngõ ra là 10mV/độ C và sai số không truyền hình là +_1,8mV cho toàn thang đo.Điện áp nguồn nuôi có thể thay đổi 4V đến 30V

Câu 58

-Đầu cảm biến nhiệt là 2 thanh dẫn điện khác loại được hàn kín 1 đầu gọi là đầu nóng 2 đầu còn lại là đầu lạnh,làm việc theo nguyên tắc nhiệt điện

-Trong cặp nhiệt gồm 2 thanh kim loại khác nhau hàn 1 đầu với nhau gọi

là đầu nóng,2 đầu còn lại là đầu lạnh.Khi chênh lệch giữa đầu nóng và đầu lạnh thì sinh ra 1 suất điện động giữa 2 đầu lạnh

Câu 59

-Cặp nhiệt điện là cảm biến tích cực

Câu 60

-Khi nối dải dây dẫn cho cặp nhiệt điện cần chú ý:khi nối dây từ cặp nhiệt tới thiết bị đo phải có tính chất nhiệt điện giống với kim loại làm cặp nhiệt và nhiệt độ tại các điểm nối phải hoàn toàn giống nhau

-Tại vì:tại các điểm nối sẽ tạo thành các cặp nhiệt sinh ra điện áp ký sinh-> gây ra nhiều sai số

Câu 61

-Trong cặp nhiệt điện để có được giá trị nhiệt độ môi trường ngoài không đổi người ta dùng họp bù tự động mắc nối tiếp với cặp nhiệt điện

Câu 62

-Trong thực tế,loại cặp nhiệt điện được sử dụng phổ biến nhất là:

Câu 64

-Để đo và hiện thị tốc độ của oto,tàu điện,ngta sử dụng máy phát tốc 1 chiều

Tại vì không cần độ chính xác cao và tốc độ củ oto và xe máy không quá cao nên không có hiện tượng bão hòa cho cảm biến

Câu 65

-Đặc điểm của máy phát tốc 1 chiều

- có điện áp đầu ra tỉ lệ tốc độ quay

- độ chính xác cao khi tốc độ quay quá nhỏ or quá lớn

-xác định chiều quay nhờ vào cực tính điện áp đầu ra

Câu 66

Có

Cau 67

Dựa trên đại lượng Khi bánh quay sinh ra từ trường biến thiên tạo ra suất điện động 2 đầu cảm biến

Câu 68

Số lương bánh răng có ý nghĩa

Tỉ lệ nghịch vớ tốc độ quay,số bánh răng lớn đo tốc độ thấp ,số bánh răng nhỏ đo tốc độ cao

Vì nếu tốc độ qua lớn thì từ trường quá lớn sinh ra bão hòa

Câu 69

Cảm biến tốc độ quay kiểu từ trở biến thiên không xác định được chiều quay vì nó chỉ có 1 đầu ra

Câu 70

Encoder là cảm biến tốc độ ứng dụng quang bao gồm 1 cặp thu phát quang

Câu 72

Có 2 loại encoder

+encoder tương đối

+encoder tuyệt đối

Sự khác biệt

Encoder tuyệt đối đo dc góc quay tỉ lệ vs số bit đầu ra

Encoder tương đối đo dc tốc độ quay và chiều quay không đo dc góc quay

Câu 73

-Muốn đo vận tốc và xác định chiều quay của cơ cấu truyền động sử dụng encoder tương đối

-Cách xác định

So sánh sự lệch pha giữa 2 đầu ra A,B

Câu 76

-Encoder tương đối là đo tốc độ động cơ,xác định tốc độ quay và chiều quay,đo lưu lượng,đo đường dẫn ,quãng đường đi

-Encoder tuyệt đối là có khả năng đo góc quay tương ứng với tốc độ quay chậm

Câu 77

-Có 2 phương pháp đo áp suất

+Đo áp suất bằng cách chuyển đổi phản ánh trực tiếp đại lượng đo

+Biến áp suất thành di chuyển

Câu 78

-Không thể đo áp suất trực tiếp được

Tại vì không có mức đo ngưỡng bằng 0 mà ở đây mức đo ngưỡng bằng 1.Áp suất là đại lượng vật lý không có tính chất điện nên phải đo qua 1 đại lượng khác

Câu 79

-Nguyên lí cảm biến màng sọc kim loại là dựa trên sự thay đổi điện trở của một số kim loại khi bị kéo dãn hoặc nén co lại.Khi kim loại bị kéo dãn nó trở nên dài hơn và mỏng hơn do đó điện trở của nó tăng lên,còn khi kim loại bị nén co lại trở nên ngắn hơn và dày hơn do đó điện trở của nó giảm xuống

-Tại vì đây là cảm biến thụ động,dưới tác dụng của áp suất màng sọc co dãn bị biến dạng,đầu ra của cảm biến là giá trị điện trở

Câu 80