intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Chương 5: Cơ cấu cảm biến

Chia sẻ: Trần Duy Phụng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:67

Thêm vào BST
Báo xấu
124
lượt xem 20
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển, đo vận tốc, đo gia tốc, đo lực, đo nhiệt độ,... là những nội dung chính trong bài giảng chương 5 "Cơ cấu cảm biến". Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài giảng để có thêm tài liệu phục vụ nhu cầu học tập và nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Chương 5: Cơ cấu cảm biến

  1. Ch 5: Cơ cấu cảm biến • Những thiết bị mà cung cấp thông tin cho bộ điều khiển về những gì đang thực sự xảy ra thì được gọi là cảm biến (sensor / transducer). • Hầu hết các cảm biến thực hiện biến đổi đại lượng vật lý (nhiệt độ, áp suất …) thành tín hiệu điện.  C.B. Pham 5-1
  2. Giới thiệu    C.B. Pham 5-2
  3. 1. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển • Biến trở (potentiometer)  C.B. Pham 5-3
  4. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển Thí dụ: một biến trở được cấp nguồn 10 Vdc, và được đặt ở vị trí 82o. Dãy tối đa của biến trở là 350o. Xác định giá trị điện áp ra của biến trở. Giải  C.B. Pham 5-4
  5. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển Độ phân giải Nếu biến trở có dạng dây quấn với N vòng, thì độ phân giải của biến trở là buớc điện áp giữa 2 vòng liền kề và được xác định là:  C.B. Pham 5-5
  6. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển Sai số: Sai số phụ tải (loading error) xảy ra khi con trượt của biến trở được nối với tải có trở kháng lớn không đáng kể so với giá trị của biến trở. với  C.B. Pham 5-6
  7. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển Thí dụ: một biến trở 10 k có cấu tạo 1000 vòng. Xác định độ phân giải của biến trở và sai số phụ tải khi điện trở tải là 10 k và con trượt nằm ở vị trí điểm giữa của biến trở. Giải  C.B. Pham 5-7
  8. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển • Biến thế vi sai tuyến tính - LVDT LVDT (Linear Variable Differential Transformer) là bộ cảm biến vị trí có độ phân giải lớn dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Ngõ ra của LVDT có dạng điện áp xoay chiều – biên độ của nó tỉ lệ tuyến tính với lượng dịch chuyển. Thành phần chính: cuộn sơ cấp, 2 cuộn thứ cấp, và lõi từ.  C.B. Pham 5-8
  9. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển Với tín hiệu ra là điện áp xoay chiều: • Biên độ của nó phụ thuộc vào lượng dịch chuyển (so với vị trí điểm giữa) • Góc pha của nó phụ thuộc vào chiều dịch chuyển – dịch chuyển sang phải tạo ra góc pha 0o, dịch chuyển sang trái tạo ra góc pha 180o.  C.B. Pham 5-9
  10. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển  C.B. Pham 5-10
  11. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển • Bộ mã hóa quang học (optical encoder) Bộ mã hóa quang học là bộ cảm biến vị trí góc có tín hiệu ra ở dạng số. Thành phần chính: nguồn sáng, đĩa vạch, và tế bào quang học. Dạng tín hiệu của tế bào quang Bộ mã hóa được phân thành 2 loại: tương đối (incremental encoder) và tuyệt đối (absolute encoder).  C.B. Pham 5-11
  12. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển Bộ mã hóa tuyệt đối Bộ mã hóa tuyệt đối có tín hiệu ra là một con số nhị phân - xác định vị trí của đĩa vạch một cách duy nhất. với N là số rãnh trên đĩa vạch (cũng là số bit của con số nhị phân)  C.B. Pham 5-12
  13. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển Thí dụ: một bộ mã hóa tuyệt đối được Giải: sử dụng để xác định vị trí góc của một trục xoay với yêu cầu độ phân giải ít nhất là 1o. Xác định số bit cần thiết để đáp ứng yêu cầu này. Vấn đề đối với bảng mã nhị phân tự nhiên là có nhiều bit thay đổi trạng thái đồng thời.  C.B. Pham 5-13
  14. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển Đối với bảng mã Gray, chỉ có 1 bit thay đổi trạng thái khi chuyển từ một giá trị đến giá trị kế tiếp. Decimal Binary code Gray code 0 000 000 1 001 001 2 010 011 3 011 010 4 100 110 5 101 111 6 110 101 7 111 100 Đĩa vạch dùng bảng mã Gray  C.B. Pham 5-14
  15. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển Bộ mã hóa tương đối Cấu tạo: một vòng rãnh, với các vạch được phân bố đều nhau. Thí dụ: Bộ mã hóa tương đối với vòng rãnh có 360 vạch. Bắt đầu ở vị trí tham chiếu (home), bộ tế bào quang học đếm được 100 vạch cùng chiều kim đồng hồ (CW), 30 vạch ngược chiều kim đồng hồ (CCW), rồi 45 vạch cùng chiều kim đồng hồ (CW). Xác định vị trí hiện tại của đĩa vạch. Giải: mỗi vạch tương ứng với 1o. Do đó vị trí hiện tại là: 100o (CW) - 30o (CCW) + 45o (CW) = 115o (CW).  C.B. Pham 5-15
  16. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển Thí dụ: Bộ mã hóa tương đối với vòng rãnh có 180 vạch được dùng để đo lượng di động của một thanh răng thông qua cơ cấu thanh răng – bánh răng. Bánh răng có đường kính trung bình d = 5.91 cm. Xác định độ phân giải (lượng dịch chuyển / xung) và lượng dịch chuyển đo được khi tổng số xung nhận được là N = 700. Giải: Bộ mã hóa tương đối cần có 3 bộ (nguồn sáng – tế bào quang học) để xác định vị trí tuyệt đối của đĩa vạch.  C.B. Pham 5-16
  17. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển Với tín hiệu ra là hai dãy xung, pha A (V1) và pha B (V2) : • Số vòng quay là số xung đếm được trên một pha. • Chiều quay được xác định từ sự lệch pha giữa pha A và pha B.  C.B. Pham 5-17
  18. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển Thí dụ: một hệ thống cảm biến (như hình trên) sử dụng đĩa có 250 vạch. Giá trị hiện tại của bộ đếm là 00100110. Xác định giá trị góc của trục được đo. Giải: ta có  C.B. Pham 5-18
  19. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển Mạch giải mã  C.B. Pham 5-19
  20. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển Độ phân giải của bộ mã hóa có thể tăng 2 lần, 4 lần Giao tiếp bộ mã hóa với máy tính  C.B. Pham 5-20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2432 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2