Bài giảng Cảm biến vị trí và dịch chuyển - Nguyễn Hoàng Hiếu

Tài liệu này giới thiệu tổng quan về các loại cảm biến vị trí và dịch chuyển, bao gồm cảm biến điện thế kế điện trở, cảm biến cảm ứng, LVDT, cảm biến điện dung, cảm biến quang điện, cảm biến laser và siêu âm. Nó trình bày nguyên lý hoạt động cơ bản và các đặc tính chính của từng loại.

Sinh viên ngành Điện tử, Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, kỹ sư và nhà nghiên cứu quan tâm đến công nghệ cảm biến và đo lường.

Tài liệu này cung cấp một cái nhìn toàn diện về các loại cảm biến được sử dụng để đo vị trí và dịch chuyển, bắt đầu với yêu cầu chung và các phương pháp đo cơ bản. Các cảm biến điện thế kế điện trở được giới thiệu chi tiết về cấu tạo, nguyên lý đo dựa trên mạch phân áp, độ chính xác, phân loại (quay, tuyến tính, chuỗi) và đánh giá ưu nhược điểm (giá rẻ, dễ sử dụng nhưng dễ mài mòn, ảnh hưởng môi trường). Tiếp theo là cảm biến cảm ứng, hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và sự thay đổi hệ số tự cảm hoặc hỗ cảm, với các loại mạch từ có khe từ biến thiên và loại hai mạch từ cho độ nhạy và tuyến tính cao hơn. Cảm biến LVDT (Linear Variable Differential Transformer) được trình bày sâu hơn về nguyên lý máy biến áp, cấu tạo cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, cách hoạt động khi lõi di chuyển, đặc trưng về độ tuyến tính, phạm vi đo và cách xác định ngõ ra thông qua biên độ và góc pha. Ưu điểm nổi bật của LVDT là không tiếp xúc, không mài mòn và độ bền cao. Cảm biến điện dung được giới thiệu với nguyên lý dựa trên sự thay đổi điện dung, các loại biến thiên khoảng cách, diện tích bản cực, hoặc điện môi, cùng với loại vi sai để cải thiện tuyến tính. Cuối cùng, tài liệu đề cập đến cảm biến quang điện (truyền tia, phản xạ, khe) với ưu điểm không tiếp xúc và nhược điểm dễ bị nhiễu, cũng như cảm biến laser và siêu âm để đo khoảng cách không tiếp xúc, với so sánh về độ chính xác và ứng dụng thực tế trong công nghiệp.