(Sensor) ChCh−¬−¬ngng I: I: CC¶¶mm biÕnbiÕn (Sensor)
1. Kh¸i niÖm chung
2. Mét sè tiªu chÝ ®¸nh gi¸ c¶m biÕn
3. Nguyªn lý lµm viÖc cña mét sè c¶m biÕn
1. Kh¸i niÖm chung
(cid:41)(cid:41)LLµµ nhnh÷÷ngng thiÕt
thiÕt bÞbÞ cãcã khkh¶¶ nn¨¨ngng cc¶¶mm nhnhËËnn nhnh÷÷ngng
chuyÓÓnn ®®ææii
®¹®¹i i ll−î−îngng ®®iiÖÖnn vvµµ khkh««ngng ®®iiÖÖnn, , chuy chchóóngng trtrëë ththµµnhnh nhnh÷÷ngng tÝntÝn hihiÖÖuu ®®iiÖÖnn phphïï hhîîpp vvííii thiÕt
thiÕt bÞbÞ thuthu nhnhËËnn tÝntÝn hihiÖÖuu..
(cid:41)(cid:41)LLµµ nhnh÷÷ngng thiÕt
thiÕt bÞbÞ khkh««ngng ththÓÓ thiÕu
ththèèngng ttùù ®®ééngng hoho¸¸ vvµµ ss¶¶nn xuÊt
thiÕu trong xuÊt cc««ngng nghi
trong cc¸¸cc hhÖÖ nghiÖÖpp..
2. Mét sè tiªu chÝ ®¸nh gi¸ c¶m biÕn
2.12.1
PhPh¹¹m vi m vi cc¶¶mm nhnhËËnn hohoÆÆcc khokho¶¶ngng cc¸¸chch cc¶¶mm nhnhËËnn..
2.22.2
SaiSai ssèè..
(cid:41)(cid:41) SaiSai ssèè do mdo m¾¾t t trÔtrÔ (cid:41)(cid:41) SaiSai ssèè vÒvÒ ®é®é phph©©nn gigi¶¶ii (cid:41)(cid:41) SaiSai ssèè do do tuyÕn tuyÕn tÝnhtÝnh hoho¸¸
2.1. Ph¹m vi c¶m nhËn
(cid:41)(cid:41) LLµµ gigiííii hh¹¹n n cc¶¶mm nhnhËËnn ccññaa cc¶¶mm biÕnbiÕn ®®èèii vvííii ®¹®¹i i ll−î−îngng vvËËtt lýlý ccÇÇnn
®®o.o. (cid:41)(cid:41) VÝ VÝ dôdô::
(cid:41)(cid:41)CC¶¶mm biÕnbiÕn nhinhiÖÖtt cãcã tÝntÝn hihiÖÖuu rara bb»»ngng ®®iiÖÖnn ttØØ llÖÖ vvííii o. Do ®®ãã trong trong khokho¶¶ngng gigiííii hh¹¹n n
tuyÕn tÝnhtÝnh. . VVïïngng tuyÕn
nhinhiÖÖtt ®é®é ccÇÇnn ®®o. Do nhinhiÖÖtt ®é®é trtrªªnn vvμμ dd−í−íii, , mmèèii quanquan hhÖÖ nnμμyy ccßßnn ®−®−îîcc tuyÕn tÝnhtÝnh ®®ãã ®−®−îîcc ggääii llμμ coicoi llμμ tuyÕn phph¹¹m vi m vi cc¶¶mm nhnhËËnn..
(cid:41)(cid:41)§§èèii vvííii cc¶¶mm biÕnbiÕn titiÖÖmm ccËËnn llμμ khokho¶¶ngng gigiííii hh¹¹n n
chuyÓÓnn tÝntÝn hihiÖÖuu mméétt cc¸¸chch
trtrªªnn vvμμ dd−í−íii mmμμ cc¶¶mm biÕnbiÕn cãcã ththÓÓ phph¸¸tt hihiÖÖnn rara ®®èèii tt−î−îngng, , llμμmm chocho ®®ÇÇuu rara chuy chch¾¾c chc ch¾¾nn..
U Cao
ThÊp
t
§Æc tÝnh ra cña mét ®iÖn trë nhiÖt (RTD)
§èi t−îng
Sn: Kho¶ng c¸ch c¶m nhËn cña c¶m biÕn tiÖm cËn C¶m biÕn
2.2. Sai sè
nhÊt gigi÷÷aa gigi¸¸ trÞtrÞ ®®ÇÇuu rara ®®o o ®−®−îîcc vvííii gigi¸¸ trÞtrÞ
(cid:63)(cid:63) SaiSai ssèè do mdo m¾¾t t trÔtrÔ tÝntÝn hihiÖÖuu (cid:41)(cid:41) SSùù khkh¸¸cc bibiÖÖtt llíínn nhÊt ®®ÇÇuu rara lýlý thuyÕt
thuyÕt khikhi tÝntÝn hihiÖÖuu ®®ÇÇuu vvμμoo tt¨¨ngng hohoÆÆcc gigi¶¶mm..
V D¶i nhiÖt ®é øng víi ®iÖn ¸p V1
D¶i ®iÖn ¸p øng víi t1
t1 t
M¾t trÔ cña ®iÖn trë nhiÖt (RTD)
(cid:41)(cid:41) §§éé phph©©nn gigi¶¶ii: L: Lμμ ssùù thay
(cid:63)(cid:63) SaiSai ssèè do do ®é®é phph©©nn gigi¶¶ii
thay ®®ææii llíínn nhÊt
nhÊt ccññaa ®¹®¹i i ll−î−îngng vvËËtt lýlý thay ®®ææii vÒvÒ tÝntÝn hihiÖÖuu ®®ÇÇuu rara ccññaa
ccÇÇnn ®®o mo mμμ khkh««ngng gg©©yy rara ssùù thay cc¶¶mm biÕnbiÕn..
§é ph©n gi¶i +/- 0.25oC
t
§é ph©n gi¶i cña ®iÖn trë nhiÖt (RTD) víi ®Çu ra sè
(cid:63)(cid:63) SaiSai ssèè do do tuyÕn
(cid:41)(cid:41) VVííii mméétt sensor
tuyÕn tÝnhtÝnh hoho¸¸ tuyÕn sensor lÝlÝ tt−ë−ëngng thth×× tÝntÝn hihiÖÖuu ®®ÇÇuu vvμμoo lulu««nn ttØØ llÖÖ tuyÕn
tuyÕn tÝnhtÝnh hoho¸¸. .
tÝnhtÝnh vvííii tÝntÝn hihiÖÖuu ®®ÇÇuu rara. . NhNh−−ngng trtrªªnn ththùùcc tÕtÕ ®Ó®Ó cãcã tÝntÝn hihiÖÖuu ®®o o tuyÕn tÝnhtÝnh, , ngng−−êiêi tata lulu««nn phph¶¶ii tiÕntiÕn hhμμnhnh tuyÕn tuyÕn §§iÒuiÒu nnμμyy ssÏÏ tt¹¹o o rara saisai ssèè ccññaa tÝntÝn hihiÖÖuu
d¶i ®o cao
V
sai sè lín nhÊt ®−êng cong lÝ t−ëng ®−êng cong thùc tÕ
thÊp
p thÊp cao
TuyÕn tÝnh ho¸ trong c¶m biÕn ¸p suÊt
3. Nguyªn lý lμm viÖc cña mét sè c¶m biÕn
3.13.1 CC¸¸cc lolo¹¹i i cc¶¶mm biÕnbiÕn ®®ãngãng cc¾¾t (dt (d¹¹ng ON OFF). ng ON--OFF).
(cid:41)(cid:41) CC««ngng tt¾¾c c gigiííii hh¹¹n n hhμμnhnh trtr××nhnh.. (cid:41)(cid:41) CC¶¶mm biÕnbiÕn titiÖÖmm ccËËnn..
3.23.2 CC¸¸cc cc¶¶mm biÕnbiÕn ssöö dông dông bbéé chuy (transducer) chuyÓÓnn ®®ææii (transducer)
3.33.3 MMéétt ssèè cc¶¶mm biÕnbiÕn vÝvÝ trÝtrÝ
3.1. C¸c c¶m biÕn ®ãng c¾t d¹ng ON - off (cid:63)(cid:63) CC««ngng tt¾¾c c gigiííii hh¹¹n n hhµµnhnh trtr××nhnh..
(cid:41)(cid:41) CC¸¸cc kÝkÝ hihiÖÖuu ®®iiÖÖnn (cid:41)(cid:41) NguyNguyªªnn lýlý llμμmm viviÖÖcc (cid:41)(cid:41) KiKiÓÓuu tt¸¸cc ®®ééngng ttøøcc thêi thêi (cid:41)(cid:41) KiKiÓÓuu tt¸¸cc ®®ééngng cãcã trÔtrÔ (cid:41)(cid:41) BBèè trÝtrÝ tiÕptiÕp ®®iiÓÓmm
(cid:41)(cid:41) CC¸¸cc kÝkÝ hihiÖÖuu ®®iiÖÖnn
Khi më
TiÕp ®iÓm th−êng hë (NO)
Khi ®ãng
Khi ®ãng
TiÕp ®iÓm th−êng kÝn (NC)
Khi më
(cid:41)(cid:41) NguyNguyªªnn lÝlÝ llµµmm viviÖÖcc
Qu·ng ®−êng chuyÓn ®éng VÞ trÝ ®ãng
VÞ trÝ nh¶ Qu·ng ®−êng dù tr÷
phÇn chÊp hμnh
§é sai lÖch gi÷a hai vÞ trÝ phÇn ®Çu
Hμnh tr×nh nh¶ §T
phÇn th©n
(cid:41)(cid:41) KiKiÓÓuu tt¸¸cc ®®ééngng ttøøcc thêi thêi
TiÕp ®iÓm th−êng ®ãng
TiÕp ®iÓm th−êng hë
Trôc ®éng
TiÕp ®iÓm tÜnh
TiÕp ®iÓm ®éng
§§ÆÆcc®®iiÓÓmm (cid:41)(cid:41) KhiKhi phphÇÇnn chÊpchÊp hhμμnhnh bÞbÞ tt¸¸cc ®®ééngng, , llßß xo xo chchèètt ssÏÏ trtr÷÷ nn¨¨ngng ll−î−îngng, , ®®ÕnÕn vÞvÞ trÝtrÝ ®®ãngãng llßß xo xo chchèètt gigi¶¶ii phãng nn¨¨ngng phãng ll−î−îngng
Lß xo ph¶n håi Lß xo chèt
(cid:41)(cid:41) KiKiÓÓuu tt¸¸cc ®®ééngng cãcã trÔtrÔ
§ãng tr−íc khi ng¾t Ng¾t tr−íc khi ®ãng
§§ÆÆcc®®iiÓÓmm (cid:41)(cid:41) TiÕpTiÕp ®®iiÓÓmm NC NC bÞbÞ ngng¾¾t t trtr−í−ícc, , tiÕptiÕp ®®iiÓÓmm NO NO ®®ãngãng sausau §§ÆÆcc®®iiÓÓmm (cid:41)(cid:41) TiÕpTiÕp ®®iiÓÓmm NO NO ®®ãngãng trtr−í−ícc, , tiÕptiÕp ®®iiÓÓmm NC NC bÞbÞ ngng¾¾t t sausau
§§ÆÆcc®®iiÓÓmmchungchung (cid:41)(cid:41) TT¹¹o o rara mméétt khokho¶¶ngng thêi
thêi giangian trÔtrÔ ®ñ®ñ nhnháá gigi÷÷aa haihai lolo¹¹i i tiÕptiÕp
®®iiÓÓmm
(cid:41)(cid:41) BBèè trÝtrÝ tiÕptiÕp ®®iiÓÓmm
Trôc ®éng
TiÕp ®iÓm tÜnh
TiÕp ®iÓm ®éng
(SPDT)
Lß xo ph¶n håi
(DPDT)
(cid:63)(cid:63) CC¶¶mm biÕnbiÕn titiÖÖmm ccËËnn..
(cid:41)(cid:41)TiTiÖÖmm ccËËnn ®®iiÖÖnn cc¶¶mm (Inductive proximity) (Inductive proximity) (cid:41)(cid:41)TiTiÖÖmm ccËËnn ®®iiÖÖnn dung (Capacitive proximity) dung (Capacitive proximity) (cid:41)(cid:41)TiTiÖÖmm ccËËnn sisiªªuu ©©m (Ultrasonic proximity) m (Ultrasonic proximity) (cid:41)(cid:41)TiTiÖÖmm ccËËnn quang quang hhääcc (Photoelectric proximity) (Photoelectric proximity)
(cid:41)(cid:41) TiTiÖÖmm ccËËnn ®®iiÖÖnn cc¶¶mm (Inductive proximity) (Inductive proximity)
(cid:38)(cid:38) LLμμ lolo¹¹i i cc¶¶mm biÕnbiÕn ssöö dôngdông trtr−−êngêng ®®iiÖÖnn--tõtõ ®Ó®Ó phph¸¸tt hihiÖÖnn
AC/DC DC, AC hohoÆÆcc AC/DC
®®èèii tt−î−îngng bb»»ngng kimkim lolo¹¹i.i. (cid:38)(cid:38) §§iiÖÖnn ¸¸p p llμμmm viviÖÖcc DC, AC PhPh©©nnlolo¹¹i:i: (cid:38)(cid:38) Theo
Theo chchøøcc nn¨¨ngng ®−®−îîcc chiachia rara llμμmm haihai lolo¹¹i: PNP (sourcing) i: PNP (sourcing) NPN (sinking) vvμμ NPN (sinking)
(cid:38)(cid:38) NNèèii dd©©yy chocho lolo¹¹i PNP (sourcing): i PNP (sourcing):
T¶i
PNP transistor
(cid:38)(cid:38) NNèèii dd©©yy chocho lolo¹¹i NPN (sinking): i NPN (sinking):
T¶i
NPN transistor
(cid:38)(cid:38) Theo
Theo khokho¶¶ngng cc¸¸chch ®−®−îîcc chiachia rara llμμmm haihai lolo¹¹i: i: cãcã bb¶¶oo vvÖÖ (unshielded) (shielded) vμμ khkh««ngng bb¶¶oo vvÖÖ (unshielded) (shielded) v
BÒ mÆt sensor
Cã b¶o vÖ Kh«ng b¶o vÖ
NhNhËËnnxÐtxÐt::
(cid:41)(cid:41) KhoKho¶¶ngng cc¸¸chch cc¶¶mm nhnhËËnn tõtõ 0.6 0.6 -- 20 (mm) 20 (mm) (cid:41)(cid:41) TiTiÖÖmm ccËËnn ®®iiÖÖnn cc¶¶mm phôphô thuthuéécc vvμμoo mméétt ssèè yÕuyÕu ttèè
sausau ccññaa ®®èèii tt−î−îngng:: (cid:38)(cid:38) HH××nhnh dd¸¸ngng ®®èèii tt−î−îngng (cid:38)(cid:38) §§éé ddÇÇyy ccññaa ®®èèii tt−î−îngng (cid:38)(cid:38) VVËËtt liliÖÖuu ccññaa ®®èèii tt−î−îngng
(cid:41)(cid:41) TiTiÖÖmm ccËËnn ®®iiÖÖnn dung (Capacitive proximity) dung (Capacitive proximity)
(cid:38)(cid:38) LLμμ lolo¹¹i i cc¶¶mm biÕnbiÕn ssöö dôngdông trtr−−êngêng ttÜÜnhnh ®®iiÖÖnn ®Ó®Ó phph¸¸tt hihiÖÖnn
®®èèii tt−î−îngng bb»»ngng kimkim lolo¹¹i vi vμμ phi phi kimkim lolo¹¹i.i.
AC/DC DC, AC hohoÆÆcc AC/DC
(cid:38)(cid:38) §§iiÖÖnn ¸¸p p llμμmm viviÖÖcc DC, AC PhPh©©nnlolo¹¹i:i: (cid:38)(cid:38) Theo
i: PNP (sourcing) Theo chchøøcc nn¨¨ngng ®−®−îîcc chiachia rara llμμmm haihai lolo¹¹i: PNP (sourcing) NPN (sinking) vvμμ NPN (sinking)
(cid:38)(cid:38) TÊtTÊt cc¶¶ cc¶¶mm biÕnbiÕn ®®iiÖÖnn dung dung ccññaa siemens siemens ®®ÒuÒu cãcã bb¶¶oo vvÖÖ
(shielded) (shielded)
BÒ mÆt sensor
§èi t−îng
NhNhËËnnxÐtxÐt::
(cid:41)(cid:41) KhoKho¶¶ngng cc¸¸chch cc¶¶mm nhnhËËnn tõtõ 5 5 -- 20 (mm) 20 (mm) (cid:41)(cid:41) CãCã khkh¶¶ nn¨¨ngng phph¸¸tt hihiÖÖnn mmøøcc chÊt
chÊt lláángng xuyxuyªªnn qua qua ththïïngng ChÊt lláángng phph¶¶ii cãcã hh»»ngng ssèè ®®iiÖÖnn mm««ii caocao hh¬¬nn
(cid:41)(cid:41) MM««ii trtr−−êngêng llμμmm viviÖÖcc phph¶¶ii khkh««, , bbëëii vv×× khikhi cãcã chÊt
trong susuèètt ((ChÊt trong vváá ththïïngng))
chÊt lláángng trtrªªnn bÒbÒ mmÆÆtt ccññaa cc¶¶mm biÕnbiÕn, , cc¶¶mm biÕnbiÕn cãcã ththÓÓ tt¸¸cc ®®ééngng nhnhÇÇmm..
H»ng sè ®iÖn m«i cña mét sè vËt liÖu
(cid:41)(cid:41) TiTiÖÖmm ccËËnn sisiªªuu ©©m (Ultrasonic proximity) m (Ultrasonic proximity)
(cid:38)(cid:38) LLμμ lolo¹¹i i cc¶¶mm biÕnbiÕn ssöö dôngdông bbéé thuthu phph¸¸tt tÝntÝn hihiÖÖuu sisiªªuu ©©m, m,
ttÇÇnn ssèè caocao..
a/ a/ §§ÆÆcc®®iiÓÓmm b/ b/ CC¸¸ccchÕchÕ®é®éhoho¹¹t t ®®ééngng c/ c/ ¶¶nhnhhh−ë−ëngngccññaamm««iitrtr−−êngêng
§§ÆÆcc®®iiÓÓmm
VVïïngngmmïï:: (cid:38)(cid:38) VVïïngng nnµµyy ttåånn tt¹¹i i ngay
ngay phÝaphÝa trtr−í−ícc cc¶¶mm biÕnbiÕn, , tutuúú theo
theo lolo¹¹i i cc¶¶mm biÕnbiÕn mmµµ 80 cm. NÕuNÕu ®®èèii tt−î−îngng ®−®−îîcc ®®ÆÆtt
vvïïngng mmïï nnµµyy cãcã khokho¶¶ngng cc¸¸chch chõng trong vvïïngng nnµµyy ssÏÏ khiÕn trong chõng 6 6 -- 80 cm. khiÕn chocho trtr¹¹ng ng thth¸¸ii ®®ÇÇuu rara khkh««ngng æænn ®®ÞnhÞnh..
CC¸¸cccc¶¶mmbiÕnbiÕn®®ÆÆttsong song songsong:: (cid:38)(cid:38) GiGi¶¶ thiÕt song vvííii nhau song cc¸¸chch gigi÷÷aa cc¸¸cc cc¶¶mm biÕnbiÕn ®−®−îîcc xx¸¸cc ®®ÞnhÞnh thth««ngng qua nhnhËËnn..
song thiÕt 2 2 cc¶¶mm biÕnbiÕn cãcã ccïïngng khokho¶¶ngng cc¸¸chch cc¶¶mm nhnhËËnn ®−®−îîcc ®®ÆÆtt song nhau. . §§èèii tt−î−îngng ®®ÆÆtt vuvu««ngng gãcgãc vvííii ngunguåånn ©©m. m. VVËËyy khokho¶¶ngng qua khokho¶¶ngng cc¸¸chch cc¶¶mm
(cid:38)(cid:38) VÝ VÝ dôdô nÕunÕu khokho¶¶ngng cc¸¸chch cc¶¶mm nhnhËËnn llµµ 6 cm, 6 cm, thth×× khokho¶¶ngng cc¸¸chch gigi÷÷aa cc¸¸cc
cc¶¶mm biÕnbiÕn llµµ 15 cm15 cm..
Kho¶ng c¸ch X (cm)
c¶m nhËn (cm)
6-30 20-130 40-300 60-600 80-1000
> 15 > 60 > 150 > 250 > 350
nhau, , chchïïmm phph¶¶nn xx¹¹ ccññaa
NhiÔuNhiÔugiaogiaonhaunhaugigi÷÷aacc¸¸cccc¶¶mmbiÕnbiÕn (cid:38)(cid:38) NhiÔuNhiÔu xx¶¶yy rara khikhi cc¸¸cc cc¶¶mm biÕnbiÕn ®−®−îîcc ®®ÆÆtt ggÇÇnn nhau cc¶¶mm biÕnbiÕn nnµµyy ll¹¹i i tt¸¸cc ®®ééngng ®®ÕnÕn cc¶¶mm biÕnbiÕn khkh¸¸cc (cid:38)(cid:38) Trong Trong trtr−−êngêng hhîîpp nnµµyy khokho¶¶ngng cc¸¸chch X X ccÇÇnn ®−®−îîcc xx¸¸cc ®®ÞnhÞnh thth««ngng qua nghiÖÖmm.. nghi
qua ththöö
KhoKho¶¶ngngcc¸¸chchttèèiithithiÓÓuuchochohaihaicc¶¶mmbiÕnbiÕn®®ÆÆtt®®èèii nhaunhau (cid:38)(cid:38) GiGi¶¶ thiÕt nhau. . KhoKho¶¶ngng cc¸¸chch X X ®−®−îîcc xx¸¸cc ®®ÞnhÞnh saosao chocho 2 2 cc¶¶mm biÕnbiÕn khkh««ngng gg©©yy nhau nhau.. nhiÔu chocho nhau nhiÔu
thiÕt 2 2 cc¶¶mm biÕnbiÕn cãcã ccïïngng khokho¶¶ngng cc¸¸chch cc¶¶mm nhnhËËnn ®−®−îîcc ®®ÆÆtt ®®èèii didiÖÖnn
Kho¶ng c¸ch X (cm)
c¶m nhËn (cm)
6-30 20-130 40-300 60-600 80-1000
> 120 > 400 > 1200 > 2500 > 4000
GãcGãcnghinghiªªngng:: (cid:38)(cid:38) GãcGãc nghi
truyÒn sãng
nghiªªngng gigi÷÷aa ®®èèii tt−î−îngng vvííii phph−¬−¬ngng truyÒn nghiªªngng ququ¸¸ llíínn sãng sãng phph¶¶ii ®−®−îîcc cc©©nn sãng phph¶¶nn xx¹¹ cãcã ththÓÓ khkh««ngng
nhnh¾¾c c khikhi ll¾¾p p ®®ÆÆtt. . NÕuNÕu gãcgãc nghi ®®ÕnÕn ®−®−îîcc cc¶¶mm biÕnbiÕn..
§§èèiivvííiichÊtchÊtlláángngvvμμvvËËttliliÖÖuudd−í−íiidd¹¹ng hng h¹¹t:t: (cid:38)(cid:38) §§èèii vvííii chÊt chÊt lláángng ((vÝvÝ dôdô nn−í−ícc) ) gigiííii hh¹¹n n gãcgãc nghi (cid:38)(cid:38) §§èèii vvííii vvËËtt liliÖÖuu dd−í−íii dd¹¹ng hng h¹¹t t thth×× gãcgãc nghi
nghiªªngng ëë 33oo nghiªªngng cãcã ththÓÓ llíínn ttííii 4545oo..
LoLo¹¹i i bbáá®®èèiitt−î−îngngnhiÔunhiÔu:: (cid:38)(cid:38) MMéétt ®®èèii tt−î−îngng nhiÔu
nhiÔu bÊtbÊt kk×× cãcã ththÓÓ nn»»mm trong trong phph¹¹m vi m vi cc¶¶mm nhnhËËnn ccññaa
nhiÔu ngng−−êiêi tata ddïïngng mméétt lolo¹¹i i vvËËtt liliÖÖuu cãcã khkh¶¶ nn¨¨ngng hÊphÊp thôthô
khiÕn chocho ngunguåånn ©©m m khkh««ngng ththÓÓ ttííii ®®èèii tt−î−îngng
cc¶¶mm biÕnbiÕn. . §§iÒuiÒu nnµµyy ssÏÏ gg©©yy rara tt¸¸cc ®®ééngng nhnhÇÇmm ccññaa cc¶¶mm biÕnbiÕn. . §§ÓÓ lolo¹¹i i bbáá ®®èèii tt−î−îngng nhiÔu ©©m, m, chchØØ ®Ó®Ó ll¹¹i i mméétt khekhe hhëë khiÕn nhiÔu ®−®−îîcc.. nhiÔu
§èi t−îng nhiÔu
Khe hë
VËt liÖu hÊp thô ©m
CC¸¸ccchÕchÕ®é®éhoho¹¹t t ®®ééngng::
KhuÕch tt¸¸nn
KhuÕchKhuÕchtt¸¸nn:: (cid:38)(cid:38) §§©©y ly lµµ chÕchÕ ®é®é llµµmm viviÖÖcc phphææ biÕnbiÕn ccññaa cc¶¶mm biÕnbiÕn sisiªªuu ©©m. m. KhiKhi ®®èèii tt−î−îngng chuyÓÓnn trtr¹¹ng ng thth¸¸ii
(cid:38)(cid:38) KhuÕch (cid:38)(cid:38) PhPh¶¶nn xx¹¹ (cid:38)(cid:38) XuyXuyªªnn susuèètt
Ph¹m vi c¶m nhËn
trong phph¹¹m vi m vi cc¶¶mm nhnhËËnn thth×× cc¶¶mm biÕnbiÕn ssÏÏ chuy bÞbÞ phph¸¸tt hihiÖÖnn trong ®®ÇÇuu rara, , chÕchÕ ®é®é nnµµyy hoho¹¹t t ®®ééngng nhnh−− mméétt cc¶¶mm biÕnbiÕn titiÖÖmm ccËËnn..
PhPh¶¶nnxx¹¹::
(cid:38)(cid:38) Trong trong vvïïngng
sãng ©©m m sausau khikhi quay trtrëë vÒvÒ cc¶¶mm biÕnbiÕn. . KhiKhi ®®èèii tt−î−îngng ccÇÇnn phph¸¸tt
Trong chÕchÕ ®é®é nnµµyy cãcã ddïïngng ththªªmm mméétt bbéé phph¶¶nn xx¹¹ ®−®−îîcc ®®ÆÆtt trong llµµmm viviÖÖcc. . BBéé phph¶¶nn xx¹¹ ®−®−îîcc ®®iÒuiÒu chchØØnhnh saosao chocho cc¸¸cc sãng ®®ËËpp vvµµoo bbéé phph¶¶nn xx¹¹ ssÏÏ quay hihiÖÖnn cc¶¶nn trtrëë sãng sãng phph¶¶nn xx¹¹ thth×× cc¶¶mm biÕnbiÕn ssÏÏ tt¸¸cc ®®ééngng..
(cid:38)(cid:38) BBéé phph¶¶nn xx¹¹ thth−−êngêng ®−®−îîcc ddïïngng khikhi ®®èèii tt−î−îngng cãcã hh××nhnh dd¹¹ng ng ®®ÆÆcc bibiÖÖtt, ,
thanh.. hohoÆÆcc hÊphÊp thôthô ©©m m thanh
§èi t−îng cã h×nh d¹ng ®Æc biÖt
§èi t−îng hÊp thô ©m
XuyXuyªªnnsusuèètt::
(cid:38)(cid:38) Trong dông haihai bbéé thuthu phph¸¸tt ririªªngng bibiÖÖtt, , khikhi chchïïmm
thay ®®ææii trtr¹¹ng ng
Trong chÕchÕ ®é®é nnµµyy ngng−−êiêi tata ssöö dông ©©m m bÞbÞ gigi¸¸nn ®®oo¹¹n n bbëëii ®®èèii tt−î−îngng thth×× ®®ÇÇuu rara cc¶¶mm biÕnbiÕn ssÏÏ thay thth¸¸ii..
Bé thu Bé ph¸t
suÊt thay thay ®®ææii ±±5% so
5% so vvííii ¸¸p p suÊt thay ®®ææii khokho¶¶ngng ±±0,6%.
suÊt mmÆÆtt 0,6%. KhiKhi cc¶¶mm 3 km thth×× ttèècc ®é®é ©©m m gigi¶¶mm
Trong mm««ii trtr−−êngêng nnμμyy thth×× cc¶¶mm biÕnbiÕn khkh««ngng hoho¹¹t t
< 50km/h, cc¶¶mm biÕnbiÕn khkh««ngng bÞbÞ ¶¶nhnh hh−ë−ëngng; 50; 50--
¶¶nhnhhh−ë−ëngngccññaamm««iitrtr−−êngêng:: NhiNhiÖÖtt®é®é::NhiNhiÖÖtt ®é®é caocao gg©©yy ¶¶nhnh hh−ë−ëngng ttííii chÕchÕ ®é®é llμμmm viviÖÖcc ccññaa cc¶¶mm biÕnbiÕn, , thth««ngng thth−−êngêng ®®èèii vvííii cc¶¶mm biÕnbiÕn sisiªªuu ©©m m ®®ÒuÒu cãcã bbïï nhinhiÖÖtt ®é®é ¸¸p p suÊtsuÊt::KhiKhi ¸¸p p suÊt nn−í−ícc bibiÓÓnn, , thth×× ttèècc ®é®é ©©m m thay biÕnbiÕn ®®ÆÆtt caocao hh¬¬nn mmùùcc nn−í−ícc bibiÓÓnn 3 km 3,6%. CCÇÇnn ®®iÒuiÒu chchØØnhnh khokho¶¶ngng cc¸¸chch cc¶¶mm biÕnbiÕn chocho hhîîpp lÝlÝ.. 3,6%. ChCh©©nnkhkh««ngng::Trong ®®ééngng ®−®−îîcc.. §§ééÈÈmm::KhiKhi ®é®é ÈÈmm tt¨¨ngng thth×× ttèècc ®é®é ©©m m tt¨¨ngng TTèècc®é®égiãgiã::< 50km/h, n; > 100km/h, 100km/h, cc¶¶mm biÕnbiÕn llμμmm viviÖÖcc khkh««ngng chch¾¾c chc ch¾¾n; > 100km/h, 100km/h, cc¶¶mm biÕnbiÕn khkh««ngng llμμmm viviÖÖcc ®−®−îîcc
tuyÕt nhnháá khkh««ngng ¶¶nhnh hh−ë−ëngng ttííii hoho¹¹t t
chuyÓÓnn ®®ææii
ThêiThêitiÕttiÕt::MM−−a a nhnháá vvμμ tuyÕt ®®ééngng ccññaa cc¶¶mm biÕnbiÕn. . TuyTuy nhinhiªªnn bÒbÒ mmÆÆtt ccññaa bbéé chuy nnªªnn ®−®−îîcc gigi÷÷ khkh«« rr¸¸oo..
chung llμμ khkh««ngng cãcã ¶¶nhnh hh−ë−ëngng gg×× ttííii cc¶¶mm
LLííppss−¬−¬ngngmmïï: : NãiNãi chung biÕnbiÕn, , tuytuy nhinhiªªnn khkh««ngng nnªªnn ®Ó®Ó chchóóngng ®®äängng trtrªªnn bÒbÒ mmÆÆtt bbéé chuyÓÓnn ®®ææii.. chuy
BôiBôi::MM««ii trtr−−êngêng bôibôi llμμmm gigi¶¶mm phph¹¹m vi m vi cc¶¶mm nhnhËËnn ccññaa cc¶¶mm biÕnbiÕn xuxuèèngng 2525--33%33%
TiTiÖÖmm ccËËnn quang
(Photoelectric proximity) quang hhääcc (Photoelectric proximity)
LLμμ lolo¹¹i i cc¶¶mm biÕnbiÕn ssöö dôngdông chchïïmm tiatia ss¸¸ngng ®−®−îîcc ®®iÒuiÒu biÕnbiÕn. . CÊuCÊu tt¹¹o o cc¶¶mm biÕnbiÕn ggååmm mméétt thiÕt thiÕt bÞbÞ phph¸¸tt vvμμ mméétt thiÕt thiÕt bÞbÞ thuthu
khuÕch ®¹®¹i i ¸¸nhnh ss¸¸ngng
ChChïïmm tiatia ss¸¸ngng ®−®−îîcc ®®iÒuiÒu biÕnbiÕn HHÖÖ ssèè khuÕch KÝ KÝ hihiÖÖuu
§§ÆÆcc®®iiÓÓmm:: 1/1/ 2/2/ 3/3/ CC««ngngnghnghÖÖtitiÖÖmmccËËnnquangquanghhääcc 1/1/ 2/2/ 3/3/
XuyXuyªªnn susuèètt XuyÕn susuèètt tÝchtÝch ccùùcc XuyÕn PhPh¶¶nn xx¹¹
4/4/ 5/5/ 6/6/ PhPh¶¶nn xx¹¹ tÝchtÝch ccùùcc quang LLääcc phph©©nn ccùùcc vvííii cc¸¸cc ®®èèii tt−î−îngng phph¶¶nn quang KhuÕch tt¸¸nn KhuÕch
CC¸¸ccchÕchÕ®é®éllμμmmviviÖÖcc ChÕChÕ ®é®é ttèèii 1/1/ ChÕChÕ ®é®é ss¸¸ngng 2/2/
CC««ngngnghnghÖÖssîîiiquangquang
CC««ngngnghnghÖÖLaserLaser
30 kHz. NguNguåånn ss¸¸ngng ddïïngng trong
ChChïïmmtiatiass¸¸ngng®−®−îîcc®®iÒuiÒubiÕnbiÕn:: MôcMôc ®®ÝchÝch llµµmm tt¨¨ngng khokho¶¶ngng cc¸¸chch cc¶¶mm nhnhËËnn vvµµ gigi¶¶mm ¶¶nhnh hh−ë−ëngng ccññaa ¸¸nhnh ss¸¸ngng mm««ii trtr−−êngêng. . ¸¸nhnh ss¸¸ngng ®®iÒuiÒu biÕnbiÕn llµµ mméétt chchïïmm xung ®®ÕnÕn 30 kHz. ¸¸nhnh ss¸¸ngng xanh LED. bibiÓÓuu llµµ ngunguåånn ss¸¸ngng tõtõ LED.
5kHz xung cãcã ttÇÇnn ssèè tõtõ 5kHz trong cc¸¸cc cc¶¶mm biÕnbiÕn lolo¹¹i i nnµµyy cãcã phphææ ss¸¸ngng tõtõ xanh nhnh××nn ®−®−îîcc ttííii ¸¸nhnh ss¸¸ngng hhåångng ngongo¹¹i i khkh««ngng nhnh××nn ®−®−îîcc. . TiTiªªuu
HHÖÖssèèkhuyÕch
khuyÕch®¹®¹i i ¸¸nhnhss¸¸ngng::
khuyÕch ®¹®¹i i ¸¸nhnh ss¸¸ngng llµµ ll−î−îngng ¸¸nhnh ss¸¸ngng phph¸¸tt rara vv−î−îtt ququ¸¸ ll−î−îngng
HHÖÖ ssèè khuyÕch yyªªuu ccÇÇuu ccññaa thiÕt thiÕt bÞbÞ thuthu..
Trong mm««ii trtr−−êngêng ss¹¹ch ch thth×× hhÖÖ ssèè nnµµyy bb»»ngng hohoÆÆcc llíínn hh¬¬nn 1 l1 lµµ ®ñ®ñ ll−î−îngng yyªªuu Trong , do thiÕt bÞbÞ thuthu. . MM««ii trtr−−êngêng ccµµngng «« nhiÔmnhiÔm thth×× hhÖÖ ssèè nnµµyy ccµµngng caocao, do ccÇÇuu ccññaa thiÕt mméétt phphÇÇnn ¸¸nhnh ss¸¸ngng phph¸¸tt rara ssÏÏ bÞbÞ mm««ii trtr−−êngêng nnµµyy hÊphÊp thôthô. . TuyTuy nhinhiªªnn hhÖÖ ssèè ccµµngng caocao thth×× khokho¶¶ngng cc¸¸chch cc¶¶mm nhnhËËnn ththùùcc tÕtÕ ccµµngng gigi¶¶mm..
HÖ sè khuyÕch ®¹i
Kho¶ng c¸ch c¶m nhËn
KÝ KÝ hihiÖÖuu::
KhuÕch t¸n Ph¶n x¹
KhuÕch t¸n dïng tÊm ch¾n
Xuyªn suèt
KhuÕch t¸n ®Çu ra t−¬ng tù C¶m biÕn dïng sîi quang
C¶m biÕn mÇu
C¶m biÕn v¹ch mÇu C¶m biÕn khe hÑp
XuyXuyªªnnsusuèètt::
(cid:38)(cid:38) CC««ngng nghnghÖÖ nnμμyy ssöö dôngdông phphÇÇnn phph¸¸tt vvμμ phphÇÇnn thuthu ririªªngng
bibiÖÖtt, , haihai phphÇÇnn nnμμyy ®−®−îîcc bbèè trÝtrÝ saosao chocho phphÇÇnn thuthu cãcã ththÓÓ nhnhËËnn ®−®−îîcc ttèèii ®®a a chchïïmm xungxung ¸¸nhnh ss¸¸ngng tõtõ phphÇÇnn phph¸¸tt
(cid:38)(cid:38) NÕuNÕu vv×× lÝlÝ do gdo g×× ®®ãã mmμμ chchïïmm tiatia ss¸¸ngng khkh««ngng ttííii ®−®−îîcc phphÇÇnn
thuthu, , thth×× ®®ÇÇuu rara ccññaa phphÇÇnn thuthu ssÏÏ thay thay ®®ææii trtr¹¹ng ng thth¸¸ii..
(cid:38)(cid:38) ThÝch quang ThÝch hhîîpp ®®èèii vvííii nhnh÷÷ngng vvËËtt chch¾¾n n ss¸¸ngng vvμμ phph¶¶nn quang
(cid:38)(cid:38) PhPh¹¹m vi m vi cc¶¶mm nhnhËËnn llªªnn ttííii 90 m (300 feet) 90 m (300 feet)
§èi t−îng Thu Ph¸t Thu Ph¸t
XuyXuyªªnnsusuèètttÝchtÝchccùùcc:: (cid:38)(cid:38) §§èèii tt−î−îngng ®−®−îîcc phph¸¸tt hihiÖÖnn khikhi cc¾¾t t chchïïmm tiatia tÝchtÝch ccùùcc.. (cid:38)(cid:38) ChChïïmm tiatia tÝchtÝch ccùùcc cãcã ®é®é rrééngng bb»»ngng ®−®−êngêng kÝnhkÝnh thÊu
Ph¸t Thu Chïm tia tÝch cùc Chïm tia tÝch cùc
thÊu thÊu kÝnhkÝnh phph¸¸tt vvµµ thÊu
kÝnhkÝnh thuthu
(cid:38)(cid:38) KÝchKÝch thth−í−ícc nhnháá nhÊt nhÊt ccññaa ®®èèii tt−î−îngng bb»»ngng vvííii ®é®é rrééngng chchïïmm tiatia
PhPh¶¶nnxx¹¹:: (cid:38)(cid:38) CC««ngng nghnghÖÖ nnµµyy gg¾¾n n phphÇÇnn phph¸¸tt vvííii phphÇÇnn thuthu trtrªªnn ccïïngng mméétt bbéé. . KhiKhi ¸¸nhnh
ss¸¸ngng phph¸¸tt rara tõtõ phphÇÇnn phph¸¸tt ggÆÆpp mmÆÆtt phph¶¶nn xx¹¹ ssÏÏ quay
quay trtrëë ll¹¹i i phphÇÇnn thuthu.. truyÒn ss¸¸ngng thth×× ®®ÇÇuu rara (cid:38)(cid:38) NÕuNÕu cãcã bÊtbÊt kk×× ®®èèii tt−î−îngng nnµµoo chch¾¾n n ngang ngang ®−®−êngêng truyÒn
ccññaa cc¶¶mm biÕnbiÕn ssÏÏ chuy chuyÓÓnn trtr¹¹ng ng thth¸¸ii
(cid:38)(cid:38) PhPh¹¹m vi m vi cc¶¶mm nhnhËËnn ttèèii ®®a a ccìì 10 m (35 feet) 10 m (35 feet)
Ph¸t
§èi t−îng
Thu
PhPh¶¶nnxx¹¹tÝchtÝchccùùcc:: (cid:38)(cid:38) ChChïïmm ss¸¸ngng tÝchtÝch ccùùcc phph¸¸tt rara tõtõ thÊu
thÊu kÝnhkÝnh phph¸¸tt cãcã ®é®é rrééngng phphïï hhîîpp vvííii
bÒbÒ mmÆÆtt phph¶¶nn xx¹¹.. (cid:38)(cid:38) KÝchKÝch thth−í−ícc ttèèii thi thiÓÓuu ccññaa ®®èèii tt−î−îngng bb»»ngng vvííii bÒbÒ mmÆÆtt phph¶¶nn xx¹¹
MÆt ph¶n x¹
Ph¸t
chïm tia tÝch cùc
(cid:38)(cid:38) MMÆÆtt phph¶¶nn xx¹¹:: MMÆÆtt phph¶¶nn xx¹¹ tt−¬−¬ngng øøngng vvííii tõng
tõng kikiÓÓuu cc¶¶mm biÕnbiÕn phph¶¶nn xx¹¹, , cãcã ththÓÓ hh××nhnh trtrßßnn, , hh××nhnh vuvu««ngng hohoÆÆcc dd¶¶ii bb¨¨ngng. . KhoKho¶¶ngng cc¸¸chch cc¶¶mm nhnhËËnn tutuúú thuthuéécc vvµµoo viviÖÖcc ssöö dông dông bÒbÒ mmÆÆtt phph¶¶nn xx¹¹ ..
LLääccphph©©nnccùùcc®®èèiivvííii®®èèiitt−î−îngngphph¶¶nnquangquang:: (cid:38)(cid:38) §§èèii vvííii cc¶¶mm biÕnbiÕn phph¶¶nn xx¹¹ viviÖÖcc phph¸¸tt hihiÖÖnn ®®èèii tt−î−îngng phph¶¶nn quang
quang llµµ
khkh««ngng ththÓÓ, do ®®èèii tt−î−îngng hay , do cc¶¶mm biÕnbiÕn khkh««ngng phph©©nn bibiÖÖtt ®−®−îîcc chchïïmm ss¸¸ngng phph¶¶nn hhååii tõtõ hay tõtõ bÒbÒ mmÆÆtt phph¶¶nn xx¹¹..
(cid:38)(cid:38) §§ÓÓ cãcã ththÓÓ phph¸¸tt hihiÖÖnn ®−®−îîcc ngng−−êiêi tata ddïïngng ththªªmm bbéé llääcc phph©©nn ccùùcc ®®ÆÆtt phÝaphÝa
trtr−í−ícc thÊu thÊu kÝnhkÝnh phph¸¸tt vvµµ thuthu
Chïm s¸ng ch−a ph©n cùc
ThÊu kÝnh
Läc ph©n cùc
Chïm s¸ng ph©n cùc
Chïm s¸ng ph©n cùc
MÆt ph¶n x¹
CC¶¶mmbiÕnbiÕnkhuÕchkhuÕchtt¸¸nn
(cid:38)(cid:38) CC««ngng nghnghÖÖ nnµµyy còng
còng gg¾¾n n phphÇÇnn phph¸¸tt vvµµ thuthu trtrªªnn ccïïngng mméétt bbéé. . ChChïïmm khuÕch tt¸¸nn dd−í−íii cc¸¸cc gãcgãc khkh¸¸cc ss¸¸ngng phph¸¸tt rara ®®ËËpp vvµµoo ®®èèii tt−î−îngng vvµµ bÞbÞ khuÕch thay nhau, , nÕunÕu phphÇÇnn thuthu nhnhËËnn ®−®−îîcc ®ñ®ñ ¸¸nhnh ss¸¸ngng thth×× ®®ÇÇuu rara cc¶¶mm biÕnbiÕn thay nhau ®®ææii trtr¹¹ng ng thth¸¸ii
(cid:38)(cid:38) §§ÓÓ nn©©ngng caocao hihiÖÖuu ququ¶¶ ngng−−êiêi tata ddïïngng cc««ngng nghnghÖÖ tÊmtÊm chch¾¾n n trong trong cc¶¶mm
khuÕch tt¸¸nn. . KhoKho¶¶ngng cc¸¸chch ccµµngng llíínn thth×× gãcgãc phph¶¶nn xx¹¹ ¸¸nhnh ss¸¸ngng ccµµngng
dông tÊmtÊm chch¾¾n PSD n PSD ngng−−êiêi tata cãcã ththÓÓ thuthu ®−®−îîcc ¸¸nhnh
biÕnbiÕn khuÕch hhÑÑpp. . BB»»ngng cc¸¸chch ssöö dông nhau.. ss¸¸ngng tõtõ cc¸¸cc gãcgãc ®é®é khkh¸¸cc nhau
(cid:38)(cid:38) PSD: Position PSD: Position Senser Detector Senser Detector
ChÕChÕ®é®éllμμmmviviÖÖccttèèii::
(cid:38)(cid:38) KhiKhi cc¶¶mm biÕnbiÕn quang chuyÓÓnn trtr¹¹ng ng
thth¸¸ii khikhi ¸¸nhnh ss¸¸ngng khkh««ngng ttííii ®−®−îîcc thiÕt quang llµµmm viviÖÖcc ëë chÕchÕ ®é®é nnµµyy, , thth×× ®®ÇÇuu rara ssÏÏ chuy thiÕt bÞbÞ thuthu..
Thu Thu §èi t−îng
Ph¸t Ph¸t
ChÕChÕ®é®éllμμmmviviÖÖccss¸¸ngng
(cid:38)(cid:38) KhiKhi cc¶¶mm biÕnbiÕn quang quang llµµmm viviÖÖcc ëë chÕchÕ ®é®é nnµµyy, , thth×× ®®ÇÇuu rara ssÏÏ chuy chuyÓÓnn trtr¹¹ng ng
thth¸¸ii khikhi ¸¸nhnh ss¸¸ngng ttííii ®−®−îîcc thiÕt thiÕt bÞbÞ thuthu..
Thu Thu §èi t−îng
Ph¸t Ph¸t
CC««ngngnghnghÖÖssîîiiquangquang:: (cid:38)(cid:38) CC¸¸cc cc¶¶mm biÕnbiÕn ssîîii quang
quang ggååmm mméétt bbéé phph¸¸tt, , mméétt bbéé thuthu vvµµ mméétt cc¸¸pp
truyÒn tÝntÝn hihiÖÖuu. . TuTuúú thuthuéécc vvµµoo lolo¹¹i i cc¶¶mm biÕnbiÕn cãcã ththÓÓ cãcã 1 1 cc¸¸pp nhiÒu cc¸¸pp. . VVííii lolo¹¹i i mméétt cc¸¸pp, , ngng−−êiêi tata ddïïngng mméétt ssèè phph−¬−¬ngng phph¸¸pp
quang ®Ó®Ó truyÒn quang hohoÆÆcc nhiÒu ®Ó®Ó phph©©nn bbèè ssîîii quang quang trong trong cc¸¸pp..
§ång trôc
NgÉu nhiªn
50/50
C¸p Sîi quang
Sîi thu
Sîi ph¸t
(cid:38)(cid:38) VVííii cc¶¶mm biÕnbiÕn xuyxuyªªnn susuèètt, , tÝntÝn hihiÖÖuu phph¸¸tt vvµµ thuthu ddïïngng 2 2 cc¸¸pp ririªªngng bibiÖÖtt. . VVííii
khuÕch tt¸¸nn tÝntÝn hihiÖÖuu thuthu phph¸¸tt ddïïngng trtrªªnn ccïïngng mméétt
cc¶¶mm biÕnbiÕn phph¶¶nn xx¹¹ vvµµ khuÕch cc¸¸pp
Tõ bé ph¸t Tíi bé thu
Xuyªn suèt
Tõ bé ph¸t
Ph¶n x¹
Tíi bé thu
Tõ bé ph¸t
KhuÕch t¸n
Tíi bé thu
CC««ngngnghnghÖÖlazerlazer:: (cid:38)(cid:38) CC¸¸cc cc¶¶mm biÕnbiÕn ddïïngng ngunguåånn lazer
lazer ccññaa Siemens, Siemens, ssöö dông
dông tiatia lazer lazer cÊpcÊp 2 2 khkh««ngng ®®ßßii hhááii thiÕt lazer cÊpcÊp 2 2 thiÕt bÞbÞ bb¶¶oo suÊt phph¸¸tt xx¹¹ 1 1 mWmW. . TiaTia lazer
trong vvïïngng cãcã cc¶¶mm biÕnbiÕn lazer lazer ccÇÇnn cãcã tÝntÝn hihiÖÖuu
cãcã cc««ngng suÊt vvÖÖ. . TuyTuy nhinhiªªnn khikhi llµµmm viviÖÖcc trong cc¶¶nhnh bb¸¸oo.. (cid:38)(cid:38) CC¸¸cc tiatia lazer lazer nnµµyy llµµ chchïïmm ¸¸nhnh ss¸¸ngng nhnh××nn thÊy thÊy ®−®−îîcc cãcã mmËËtt ®é®é ¸¸nhnh ss¸¸ngng
phÐp phph¸¸tt hihiÖÖnn nhnh÷÷ngng vvËËtt ththÓÓ ccùùcc nhnháá ëë mméétt
caocao. . CC««ngng nghnghÖÖ nnµµyy chocho phÐp khokho¶¶ngng cc¸¸chch nnµµoo ®®ãã..
L18 cãcã ththÓÓ phph¸¸tt hihiÖÖnn vvËËtt cãcã kÝchkÝch thth−í−ícc 0,03mm 0,03mm ëë khokho¶¶ngng
(cid:38)(cid:38) CC¶¶mm biÕnbiÕn L18 cc¸¸chch 80 cm80 cm
3.2. mét sè c¶m biÕn sö dông bé chuyÓn ®æi
(cid:63)(cid:63) CC¸¸cc phph−¬−¬ngng phph¸¸pp chuy chuyÓÓnn ®®ææii
(cid:63)(cid:63) ChuyChuyÓÓnn ®®ææii nhinhiÖÖtt ((cc¶¶mm biÕnbiÕn nhinhiÖÖtt ®é®é))
(cid:63)(cid:63) ChuyChuyÓÓnn ®®ææii llùùcc ((cc¶¶mm biÕnbiÕn llùùcc))
(cid:63)(cid:63) ChuyChuyÓÓnn ®®ææii ll−−uu ll−î−îngng ((cc¶¶mm biÕnbiÕn ll−−uu ll−î−îngng))
(cid:63)(cid:63) ChuyChuyÓÓnn ®®ææii vÞvÞ trÝtrÝ ((CC¶¶mm biÕnbiÕn vÞvÞ trÝtrÝ))
(cid:63)(cid:63) CC¸¸cc phph−¬−¬ngng phph¸¸pp chuy
chuyÓÓnn ®®ææii..
(cid:41)(cid:41) KKÜÜ thuthuËËtt mm¹¹ch ch ccÇÇuu cc©©nn bb»»ngng..
(cid:41)(cid:41) KKÜÜ thuthuËËtt mm¹¹ch ch ccÇÇuu cc©©nn bb»»ngng (cid:41)(cid:41) KKÜÜ thuthuËËtt LVDT (Linear Variable Differential Transformer) LVDT (Linear Variable Differential Transformer)
(cid:41)(cid:41) MM¹¹ch ch ccÇÇuu ddïïngng cc¸¸cc phphÇÇnn ttöö ®®iiÖÖnn trtrëë, , tutuúú theotheo cc¸¸chch cÊucÊu hh××nhnh chocho ccÇÇuu cc©©nn bb»»ngng mmμμ tata cãcã haihai kikiÓÓuu ®®o o theotheo ddßßngng hohoÆÆcc theotheo ¸¸p.p.
(cid:41)(cid:41) ëë ®®iÒuiÒu kikiÖÖnn bb××nhnh thth−−êngêng ((ccÇÇuu cc©©nn bb»»ngng) ) thth×× ®®iiÖÖnn ¸¸p p
UUoutput = 0). output = 0, = 0, hohoÆÆcc khkh««ngng cãcã ddßßngng ®®iiÖÖnn qua qua ccÇÇuu ((IIccÇÇuu = 0).
(cid:41)(cid:41) CCÇÇuu ®®iiÖÖnn ¸¸p:p: LLμμ mm¹¹ch ch ccÇÇuu cãcã ®®iiÖÖnn ¸¸p p UUoutput
output ttØØ llÖÖ vvííii trong mm¹¹ch ch ccÇÇuu. . TrTrªªnn hh××nhnh bbªªnn thth××
thay ®®ææii trtrëë khkh¸¸ngng trong
1
3
=
ssùù thay D lD lμμ thiÕt thiÕt bÞbÞ thuthu ththËËpp RRDD llμμ nnééii trtrëë ccññaa nãnã. .
R R
R R
2
4
Víi cÇu nµy th× trÞ sè RD ph¶i rÊt lín. VÝ dô nh− trë kh¸ng ®Çu vµo cña module PLC. XÐt vÝ dô h×nh bªn, khi R4 thay ®æi lµm cÇu mÊt c©n b»ng. TØ lÖ cña trë kh¸ng trong m¹ch nh− sau:
(cid:41)(cid:41) CCÇÇuu ddßßngng ®®iiÖÖnn:: NhNh»»mm tt¹¹o o rara ssùù thay
thay ®®ææii vÒvÒ ddßßngng ®®iiÖÖnn ëë ®®ÇÇuu rara ccññaa ccÇÇuu cc©©nn bb»»ngng, , gigi÷÷aa 2 2 ®®iiÓÓmm A vA vμμ B. B. . VÝ dôdô nhnh−− nhnh÷÷ngng ThiÕt bÞbÞ thuthu ththËËpp D D cãcã nnééii trtrëë rÊtrÊt thÊpthÊp. VÝ ThiÕt module PLC khuÕch module PLC khuÕch ®¹®¹i i ddßßngng cãcã trtrëë khkh¸¸ngng vvμμoo thÊpthÊp..
4
I
=
D
2
3
R
R
R
R
1
+
+
+
+
2
B4
D
3
B4
R R
R R
1
1
⎛ ⎜⎜ 1R ⎝
⎞ +⎟⎟ ⎠
⎞ +⎟⎟ ⎠
⎡ ⎛ ⎜⎜ ⎢ ⎝ ⎣
RU Δ . ⎤ ⎡ ⎥ ⎢ ⎦ ⎣
⎤ ⎥ ⎦
Ph−¬ng tr×nh dßng ID
Trong ®ã: R4B lµ trë kh¸ng cña R4 khi cÇu c©n b»ng
ΔR4: §é chªnh lÖch lín nhÊt cña ®iÖn trë nhiÖt
RD: Trë kh¸ng ®Çu vµo cña module thu thËp
VÝ dô: M¹ch cÇu dïng ®iÖn trë nhiÖt cã trë kh¸ng 10k. Dïng module khuyÕch ®¹i cã trë kh¸ng ®Çu vµo 300 Ω, ®Ó ®o nh÷ng thay ®æi nhá vÒ dßng c©n b»ng. X¸c ®Þnh trÞ sè dßng khi trë kh¸ng cña ®iÖn trë nhiÖt thay ®æi 10%
(cid:41)(cid:41) KKÜÜ thuthuËËtt LVDT (Linear Variable Differential Transformer). LVDT (Linear Variable Differential Transformer).
LVDT lμμ mméétt cc¬¬ cÊucÊu cc¬¬ -- ®®iiÖÖnn tt¹¹o o rara ®®iiÖÖnn ¸¸p p ttØØ llÖÖ vvííii vÞvÞ trÝtrÝ LVDT l ccññaa lâi lâi biÕnbiÕn ¸¸p (BA) p (BA) trong trong llßßngng cucuéénn dd©©yy..
Vá thÐp kh«ng gØ
Hçn hîp chèng Èm, æn ®Þnh nhiÖt
Vμnh chèng nhiÔu ®iÖn-tõ vμ tÜnh ®iÖn
Cuén d©y
Líp epoxy Lâi
§iÖn ¸p ra
Lâi
Thø cÊp Thø cÊp
(cid:41)(cid:41) NguyNguyªªnn lýlý llμμmm viviÖÖcc:: §§iiÖÖnn ¸¸p AC
p AC ®−®−a a vvµµoo cucuéénn ss¬¬
lâi chuy
chuyÓÓnn ®®ééngng llµµmm chocho ®®iiÖÖnn ¸¸p p ®®ÇÇuu rara ththøø cÊpcÊp
theo 2 2 chiÒu
chiÒu ngng−î−îcc lâi dÞchdÞch
thay ®®ææii ccùùcc tÝnhtÝnh khikhi lâi
cÊpcÊp, t, t¹¹o o rara ®®iiÖÖnn ¸¸p p cc¶¶mm øøngng trtrªªnn 2 2 ®®ÇÇuu cucuéénn ththøø cÊpcÊp. . KhiKhi lâi thay ®®ææii. . CuCuéénn ththøø cÊpcÊp cucuèènn theo thay nhau, , nnªªnn ®®iiÖÖnn ¸¸p p ssÏÏ thay nhau chuyÓÓnn.. chuy
S¬ cÊp §iÖn ¸p vμo
§iÖn ¸p ra
VÞ trÝ lâi (%) so víi vÞ trÝ 0
Vïng phi tuyÕn Vïng tuyÕn tÝnh Vïng phi tuyÕn
VÞ trÝ 100% VÞ trÝ 0% VÞ trÝ 100%
H−íng chuyÓn ®éng
Thø cÊp
S¬ cÊp
§iÖn ¸p ra
p LVDT thth−−êngêng kÕtkÕt hhîîpp ththªªmm vvííii cc¸¸cc mm¹¹ch ch
(cid:41)(cid:41) HiHiÖÖnn nay nay cc¸¸cc mm¸¸yy biÕnbiÕn ¸¸p LVDT chchØØnhnh ll−−uu ®Ó®Ó tt¹¹o o rara ®®iiÖÖnn ¸¸p DCp DC
(cid:63)(cid:63) ChuyChuyÓÓnn ®®ææii nhinhiÖÖtt ®é®é ((CC¶¶mm biÕnbiÕn nhinhiÖÖtt).).
thay ®®ææii
(cid:41)(cid:41) CC¶¶mm biÕnbiÕn nhinhiÖÖtt ddïïngng ®Ó®Ó ®®o vo vμμ gigi¸¸mm ss¸¸tt ssùù thay chuyÓÓnn ®®ææii sausau::
nhinhiÖÖtt ®é®é. . TrTrªªnn ththùùcc tÕtÕ cãcã haihai lolo¹¹i i chuy §§o o ssùù thay thay ®®ææii ®®iiÖÖnn trtrëë nnééii §§o o ssùù chchªªnhnh llÖÖchch ®®iiÖÖnn ¸¸pp
(cid:41)(cid:41) §§ÇÇuu rara ccññaa cc¶¶mm biÕnbiÕn nhinhiÖÖtt cãcã ththÓÓ dd−í−íii dd¹¹ng ng tÝntÝn hihiÖÖuu
RTD (Resistance Temperature Detector) RTD (Resistance Temperature Detector) (cid:41)(cid:41) RTD RTD ®−®−îîcc chÕchÕ tt¹¹o o tõtõ cc¸¸cc dd©©yy ddÉÉnn nhnhËËyy cc¶¶mm vvííii nhinhiÖÖtt ®é®é
ddßßngng hohoÆÆcc ¸¸p p ttØØ llÖÖ vvííii nhinhiÖÖtt ®é®é ccÇÇnn ®®oo (cid:41)(cid:41) KiKiÓÓuu 1 1 thth−−êngêng llμμ RTD RTD hohoÆÆcc Thermistor Thermistor (cid:41)(cid:41) kikiÓÓuu 2 2 thth−−êngêng llμμ ccÆÆpp nhinhiÖÖtt ngngÉÉuu (can (can nhinhiÖÖtt))
nhÊt llμμ platium
, nickel--ss¾¾t. t. ChChóóngng ®−®−îîcc ®®ÆÆtt trong platium, , trong èèngng bb¶¶oo
((phphÇÇnn ttöö ®®iiÖÖnn trtrëë), ), vvËËtt liliÖÖuu phphææ biÕnbiÕn nhÊt nickel, ®®åångng, nickel nickel, vvÖÖ
tuyÕn tÝnhtÝnh vvííii nhinhiÖÖtt ®é®é
§§èèii vvííii RTD RTD thth×× trtrëë khkh¸¸ngng tt¨¨ngng tuyÕn ccÇÇnn ®®o, do o, do vvËËyy RTD RTD cãcã hhÖÖ ssèè nhinhiÖÖtt dd−¬−¬ngng
TÊm c¸ch ®iÖn
PhÇn tö ®iÖn trë
Vá b¶o vÖ
, RTD ®−®−îîcc mm¾¾c c theotheo kkÜÜ thuthuËËtt ccÇÇuu ®®iiÖÖnn (cid:41)(cid:41) §§ÓÓ ®®o o nhinhiÖÖtt ®é®é, RTD
trtrëë..
C¸ch m¾c g©y sai sè
C¸ch m¾c bï sai sè.
Víi ®iÒu kiÖn RL1 = RL2
(cid:41)(cid:41) §§èèii vvííii module RTD module RTD ccññaa PLC, PLC, thth×× ®·®· cãcã mm¹¹ch ch bbïï saisai ssèè, ,
(cid:41)(cid:41) Trong thiÕt module tt−¬−¬ngng ttùù, , thth×× tata ccÇÇnn thiÕt
(cid:41)(cid:41) Thermistor Thermistor
do do vvËËyy tata cãcã ththÓÓ mm¾¾c c trtrùùcc tiÕptiÕp RTD RTD vvμμoo module. module. Trong trtr−−êngêng hhîîpp ddïïngng module kÕkÕ ththªªmm ccÇÇuu cc©©nn bb»»ngng, , kÕtkÕt hhîîpp vvííii khuÕch khuÕch ®¹®¹i i tÝntÝn hihiÖÖuu..
(cid:41)(cid:41) Thermistor
thay Thermistor ®−®−îîcc llμμmm tõtõ cc¸¸cc vvËËtt liliÖÖuu bb¸¸nn ddÉÉnn, , ssùù thay ®®ææii ®®iiÖÖnn trtrëë ccññaa vvËËtt liliÖÖuu ttØØ llÖÖ vvííii nhinhiÖÖtt ®é®é trong trong dd¶¶ii ®®o.o.
, do vvËËyy
(cid:41)(cid:41) TuyTuy nhinhiªªnn khikhi nhinhiÖÖtt ®é®é tt¨¨ngng thth×× ®®iiÖÖnn trtrëë ll¹¹i i gigi¶¶mm, do Thermistor cãcã hhÖÖ ssèè nhinhiÖÖtt ©©m.m. MMÆÆcc ddïï vvËËyy, , còngcòng cãcã mméétt Thermistor ssèè thermistor thermistor cãcã hhÖÖ ssèè nhinhiÖÖtt dd−¬−¬ngng..
(cid:41)(cid:41) TõTõ ®−®−êngêng ®®ÆÆcc tÝnhtÝnh trtrªªnn, , thth×× thermistor
RTD. RÊtRÊt thÝch thermistor chocho tata ®é®é phph©©nn thÝch hhîîpp vvííii nhnh÷÷ngng øøngng
gigi¶¶ii caocao hh¬¬nn so so vvííii RTD. dôngdông cãcã dd¶¶ii nhinhiÖÖtt ®é®é hhÑÑpp..
So So ss¸¸nhnh 2 lo2 lo¹¹i i trtrªªnn:: (cid:41)(cid:41) RTD: −−u u ®®iiÓÓmm: : RTD:
trong dd¶¶ii nhinhiÖÖtt ®é®é rrééngng
TuyÕn tÝnhtÝnh trong TuyÕn §§o o ®−®−îîcc nhinhiÖÖtt ®é®é caocao, , dd¶¶ii ®®o o llíínn æænn ®®ÞnhÞnh ttèètt hh¬¬nn ëë nhinhiÖÖtt ®é®é caocao nhnh−î−îcc ®®iiÓÓmm::
§§éé nhnhËËyy kÐmkÐm GiGi¸¸ ththμμnhnh caocao BÞ BÞ ¶¶nhnh hh−ë−ëngng do rung
do rung ®®ééngng, do
, do ®®iiÖÖnn trtrëë tiÕptiÕp xxóócc
chÝnh xx¸¸cc caocao
§§¸¸p p øøngng nhanh nhanh §§o o ®−®−îîcc nhinhiÖÖtt ®é®é ëë dd¶¶ii ®®o o hhÑÑpp vvííii ®é®é chÝnh KhKh««ngng bÞbÞ ¶¶nhnh hh−ë−ëngng ccññaa ®®iiÖÖnn trtrëë dd©©yy nnèèii CãCã khkh¶¶ nn¨¨ngng chchèèngng rung rung thÊp GiGi¸¸ ththμμnhnh thÊp
(cid:41)(cid:41) Thermistor Thermistor: : −−u u ®®iiÓÓmm: :
tuyÕn tÝnhtÝnh thÊp
thÊp ëë dd¶¶ii ®®o o llíínn
(cid:41)(cid:41) KhKh¶¶ nn¨¨ngng tuyÕn (cid:41)(cid:41) PhPh¹¹m vi m vi ®®o o nhinhiÖÖtt ®é®é hhÑÑpp
(cid:41)(cid:41) CCÆÆpp nhinhiÖÖtt ngngÉÉuu (can
(can nhinhiÖÖtt))
nhnh−î−îcc ®®iiÓÓmm::
(cid:41)(cid:41) §§−−îîcc cÊucÊu tt¹¹o o tõtõ mméétt ccÆÆpp kimkim lolo¹¹i, i, llμμmm tõtõ vvËËtt liliÖÖuu khkh¸¸cc
. 2 ®®ÇÇuu nnèèii vvííii nhau nhau vvμμ ®®ÆÆtt ëë 2 2 vvïïngng nhinhiÖÖtt ®é®é, , ssùù
nhau. 2 nhau chchªªnhnh llÖÖchch nhinhiÖÖtt ®é®é tt¹¹o o rara ssøøcc ®®iiÖÖnn ®®ééngng trtrªªnn 2 2 ®®ÇÇuu ccÆÆpp nhinhiÖÖtt ngngÉÉuu..
Kim lo¹i A
T1: lµ nhiÖt ®é cÇn ®o
e L¹nh T2: lµ nhiÖt ®é mÉu Nãng
Kim lo¹i B trong C, do vvËËyy trong (cid:41)(cid:41) NhiNhiÖÖtt ®é®é mmÉÉuu chuchuÈÈnn (l(l¹¹nh) l nh) lμμ 00ooC, do
datasheet ccññaa ccÆÆpp nhinhiÖÖtt ngngÉÉuu, , ®®iiÖÖnn ¸¸p p ®®ÇÇuu rara ddùùaa trtrªªnn datasheet nhinhiÖÖtt ®é®é mmÉÉuu 00ooC.C.
(cid:41)(cid:41) TuyTuy nhinhiªªnn trong trong cc««ngng nghi nghiÖÖpp viviÖÖcc tt¹¹o o rara 00ooC lC lμμ rÊtrÊt bÊtbÊt
titiÖÖnn, , chocho nnªªnn ccÇÇnn phph¶¶ii tiÕntiÕn hhμμnhnh bbïï nhinhiÖÖtt ®é®é mmÉÉuu
XÐtXÐt vÝvÝ dôdô:: DDïïngng ccÆÆpp nhinhiÖÖtt ngngÉÉuu lolo¹¹i E,
i E, cãcã tÝntÝn hihiÖÖuu ®®iiÖÖnn ¸¸p p 16,42 mV, nhinhiÖÖtt ®é®é TT22 llμμ 4646ooF, F, tt××mm nhinhiÖÖtt ®é®é ccÇÇnn
®®ÇÇuu rara llμμ 16,42 mV, ®®o To T11 ((nhinhiÖÖtt ®é®é ®®óóngng))
(cid:41)(cid:41) Do Do nhinhiÖÖtt ®é®é TT22 khkh««ngng phph¶¶ii nhinhiÖÖtt ®é®é mmÉÉuu, , nnªªnn tata tiÕntiÕn
Constantan
e L¹nh Nãng
Cr«m
hhμμnhnh bbïï, , ®Ó®Ó bbïï ®−®−îîcc tata ccÇÇnn ddùùaa vvμμoo ®®ÆÆcc tÝnhtÝnh rara ccññaa ccÆÆpp nhinhiÖÖtt ngngÉÉuu ((xemxem hh××nhnh).). (cid:41)(cid:41) Ta Ta ®−®−îîcc X = 0,458 mV, X = 0,458 mV, do do ®®ãã nÕunÕu ëë 00ooC hay C hay 3232ooF F thth×× ®®iiÖÖnn ¸¸p p ®®ÇÇuu rara ssÏÏ llμμ:: 16,42 + 0,458 = 16,42 + 0,458 = = 16,878 mV = 16,878 mV (cid:41)(cid:41) TõTõ gigi¸¸ trÞtrÞ tt××mm
®−®−îîcc tata ll¹¹i i nnééii suysuy vvμμ ®−®−îîcc 474,71ooFF 474,71
(cid:41)(cid:41) §èi víi PLC, ng−êi ta thiÕt kÕ riªng module lμm viÖc víi cÆp nhiÖt ngÉu, trong module nμy tÝn hiÖu sai lÖch ®· ®−îc bï.
D©y dÉn
(cid:41) §èi víi d©y dÉn cña cÆp nhiÖt ngÉu th−êng ®−îc bäc líp vá ®Æc biÖt ®Ó duy tr× nhiÖt ®é cña d©y dÉn kh«ng ®æi tíi ®Çu vμo PLC
§Çu vμo module nhiÖt
(cid:63)(cid:63) ChuyChuyÓÓnn ®®ææii llùùcc ((CC¶¶mm biÕnbiÕn llùùcc).).
(cid:41)(cid:41) CC¶¶mm biÕnbiÕn llùùcc vvμμ ¸¸p p suÊt suÊt ddïïngng ®Ó®Ó ®®o o llùùcc trtrªªnn mméétt ®¬®¬n n vÞvÞ
didiÖÖnn tÝchtÝch
(cid:41)(cid:41) CãCã 3 lo3 lo¹¹i i chuy chuyÓÓnn ®®ææii llùùcc phphææ biÕnbiÕn llμμ::
§§o o ssøøcc cc¨¨ngng ((cc¶¶mm biÕnbiÕn ¸¸p p trtrëë)) (cid:41)(cid:41) LLμμ kikiÓÓuu chuy
§§o o ssøøcc cc¨¨ngng Bourdon DDïïngng èèngng Bourdon load cell DDïïngng load cell
chuyÓÓnn ®®ææii cc¬¬ khÝkhÝ ddïïngng ®Ó®Ó ®®o o biÕnbiÕn dd¹¹ng, ng, ssøøcc
cc¨¨ngng ccññaa mméétt vvËËtt ccøøngng khikhi cãcã llùùcc tt¸¸cc ®®ééngng.. chuyÓÓnn ®®ææii nnμμyy ddùùaa vvμμoo ssùù thay (cid:41)(cid:41) KiKiÓÓuu chuy thay ®®ææii vÒvÒ trtrëë khkh¸¸ngng
platium) ) hohoÆÆcc tõtõ chÊt chÊt bb¸¸nn ddÉÉnn
trong dd©©yy quÊnquÊn khikhi bÞbÞ llùùcc tt¸¸cc ®®ééngng. . DD©©yy quÊnquÊn cãcã ththÓÓ llμμmm trong tõtõ kimkim lolo¹¹i (i (®®åångng, s, s¾¾t, t, platium silic, , german ((silic german) )
(cid:41)(cid:41) KiKiÓÓuu chuy
chuyÓÓnn ®®ææii nnμμyy cãcã haihai hh××nhnh ththøøcc llμμ DD¸¸nn
((mmμμngng mmáángng) v) vμμ TTùù dodo
chuyÓÓnn ®®ææii
(cid:41)(cid:41) DD¸¸nn: : llμμ hh××nhnh ththøøcc gg¾¾n n trtrùùcc tiÕptiÕp bbéé chuy o (a). llªªnn bÒbÒ mmÆÆtt ccÇÇnn ®®o (a). (cid:41)(cid:41) TTùù do: do: llμμ hh××nhnh ththøøcc khkh««ngng gg¾¾n n trtrùùcc tiÕptiÕp bbéé
o (b). chuyÓÓnn ®®ææii llªªnn bÒbÒ mmÆÆtt ccÇÇnn ®®o (b). chuy
VÞ trÝ ®ì D©y quÊn Lùc t¸c ®éng D©y quÊn
Lùc t¸c ®éng
(cid:41)(cid:41) §§o o ssøøcc cc¨¨ngng ddïïngng kkÜÜ thuthuËËtt mm¹¹ch ch ccÇÇuu cc©©nn bb»»ngng, , tuytuy nhinhiªªnn
, do ®®ãã ccÇÇnn
nhinhiÖÖtt ®é®é ll¹¹i i llμμmm ¶¶nhnh hh−ë−ëngng ®®ÕnÕn trtrëë khkh¸¸ngng, do thiÕt kÕkÕ ththªªmm mm¹¹ch ch bbïï thiÕt
Lùc D©y quÊn phô D©y quÊn chÝnh
chiÒu tt−¬−¬ngng øøngng vvííii llùùcc tt¸¸cc ®®ééngng (cid:41)(cid:41) ChChØØ cãcã dd©©yy quÊnquÊn (R(R44) ) cãcã chiÒu
thay ®®ææii.. , , llóócc ®®ãã chchØØ trtrëë khkh¸¸ngng RR44 mmííii bÞbÞ thay
(cid:41)(cid:41) NhiNhiÖÖtt ®é®é ®−®−îîcc bbïï thth««ngng qua R qua R3.3.
(cid:41)(cid:41)DDïïngng èèngng Bourdon Bourdon (cid:41)(cid:41) LLμμ kikiÓÓuu chuy chuyÓÓnn ®®ææii cc¬¬ khÝkhÝ ((ddïïngng kkÜÜ thuthuËËtt LVDT) . VÞ trÝtrÝ dÞchdÞch chuy
chuyÓÓnn theotheo vÞvÞ trÝtrÝ. VÞ LVDT) biÕnbiÕn ¸¸p p chuyÓÓnn ttØØ llÖÖ
llùùcc ththμμnhnh dÞchdÞch chuy vvííii ¸¸p p llùùcc ®®ÆÆtt vvμμoo..
èng Bourdon
TÝn hiÖu ra Lâi
§Çu g¸
èng ¸p lùc
TÝn hiÖu vμo
Lß xo
(cid:41)(cid:41)DDïïngng Load Cell Load Cell
(cid:41)(cid:41) LLμμ cc¶¶mm biÕnbiÕn ®®o o trträängng ll−î−îngng vvμμ llùùcc ddùùaa trtrªªnn nguy nguyªªnn lýlý
(cid:63)(cid:63) ChuyChuyÓÓnn ®®ææii ll−−uu ll−î−îngng ((CC¶¶mm biÕnbiÕn ll−−uu ll−î−îngng).).
chuyÓÓnn ®®ææii ®®o o ssøøcc cc¨¨ngng kikiÓÓuu dd¸¸nn. L. Lμμ lolo¹¹i i cc¶¶mm biÕnbiÕn ddïïngng chuy chchññ yÕuyÕu trong trong cc©©nn nnÆÆngng..
(cid:41)(cid:41) CC¶¶mm biÕnbiÕn ll−−uu ll−î−îngng ddïïngng ®Ó®Ó ®®o o ll−−uu ll−î−îngng ccññaa mméétt vvËËtt
(cid:41)(cid:41) §§o o ll−−uu ll−î−îngng rr¾¾nn
liliÖÖuu bÊtbÊt kk××, , dd−í−íii dd¹¹ng rng r¾¾n, n, lláángng, , khÝkhÝ
(cid:41)(cid:41) ThTh−−êngêng ddïïngng chchññ yÕuyÕu llμμ bbéé chuy chuyÓÓnn ®®ææii Load Cell, Load Cell, ®Ó®Ó ®®o o
trträängng ll−î−îngng ccññaa ss¶¶nn phphÈÈmm..
(cid:41)(cid:41) VÝ VÝ dôdô:: BBμμii toto¸¸nn ccÇÇnn gigi÷÷ æænn ®®ÞnhÞnh ll−−uu ll−î−îngng ccññaa vvËËtt liliÖÖuu
trtrªªnn bb¨¨ngng tt¶¶ii..
PhÔu
Q
=
vP . L
Träng l−îng (P)
Van
ChiÒu dμi (L) Tèc ®é (v)
Load Cell
(cid:41)(cid:41) §§o o ll−−uu ll−î−îngng lláángng
(cid:41)(cid:41) TiÕnTiÕn hhμμnhnh ®®o 1 o 1 trong trong 2 2 yÕuyÕu ttèè
suÊt §§éé chchªªnhnh ¸¸p p suÊt chÊt lláángng.. ChuyÓÓnn ®®ééngng ccññaa chÊt Chuy (cid:41)(cid:41) §§o o yÕuyÕu ttèè ththøø nhÊt Venturi nhÊt ngng−−êiêi tata cãcã ththÓÓ ddïïngng èèngng Venturi orifice hohoÆÆcc tÊmtÊm orifice
(cid:41)(cid:41) §§o o yÕuyÕu ttèè ththøø haihai ngng−−êiêi tata ddïïngng ®®åångng hhåå ®®o o ll−−uu ll−î−îngng
turbine. ddïïngng turbine.
orifice: ®®ÒuÒu ddùùaa vvμμoo nguy nguyªªnn lÝlÝ Venturi vvμμ tÊmtÊm orifice:
venturi vvμμ tÊmtÊm orifice
èèngng Venturi Bernoulli, ththÓÓ hihiÖÖnn mmèèii quanquan hhÖÖ gigi÷÷aa ttèècc ®é®é vvμμ ®é®é chchªªnhnh Bernoulli, ¸¸p p suÊt thÝch orifice thÝch hhîîpp vvííii ®®o o ¸¸p p suÊt suÊt gigi÷÷aa 2 2 ®®iiÓÓmm ®®o. o. èèngng venturi suÊt thÊpthÊp
P
kv =
Δ
v: tèc ®é m«i chÊt
ΔP = P1 - P2
Ra Vμo Khe hÑp èng c«n
k: H»ng sè Bernoulli AvQ =
.
¸p suÊt
P
=
Δ
kA .
.
Tèc ®é
P
K
=
Δ
. A: TiÕt diÖn mÆt c¾t ngang cña èng
èng Venturi
¸p suÊt
Vá èng
TÊm Orifice Lç Orifice TÊm Orifice
TÊm orifice
§§åångng hhåå ®®o o ll−−uu ll−î−îngng ddïïngng turbine: turbine: ddùùaa vvμμoo nguy nguyªªnn lÝlÝ cc¶¶mm
. VÒ cÊucÊu tt¹¹o, o, ®®åångng hhåå ggååmm mméétt rr««toto gg¾¾n n vvííii stato ®Ó®Ó tt¹¹o o rara tÝntÝn hihiÖÖuu ®®iiÖÖnn. . KhiKhi rotoroto
chÊt lláángng, , ssÏÏ tt¹¹o o rara tõtõ
trong ®®åångng hhåå. . TõTõ trtr−−êngêng nnμμyy ®−®−îîcc tt¹¹o o
20mV). BBéé
øøngng ®®iiÖÖnn tõtõ. VÒ nhiÒu cc¸¸nhnh, , mméétt stato nhiÒu quay dd−í−íii tt¸¸cc ®®ééngng ccññaa luluåångng chÊt quay trtr−−êngêng cc¶¶mm øøngng trong ththμμnhnh nhnh÷÷ngng tÝntÝn hihiÖÖuu ®®iiÖÖnn ¸¸p p nhnháá ((ccìì 1010--20mV). chuyÓÓnn ®®ææii ®®iiÖÖnn cãcã ththÓÓ tt¹¹o o tÝntÝn hihiÖÖuu tt−¬−¬ngng ttùù hohoÆÆcc tÝntÝn hihiÖÖuu chuy ssèè ((xungxung) ) ttØØ llÖÖ vvííii ll−−uu ll−î−îngng mm««ii chÊt chÊt qua qua èèngng
Xung ra
Bé chuyÓn ®æi ®iÖn
(cid:63)(cid:63) ChuyChuyÓÓnn ®®ææii vÞvÞ trÝtrÝ ((CC¶¶mm biÕnbiÕn vÞvÞ trÝtrÝ).).
(cid:41)(cid:41) LLμμ lolo¹¹i i cc¶¶mm biÕnbiÕn phph¸¸tt hihiÖÖnn vÞvÞ trÝtrÝ hihiÖÖnn tt¹¹i i ccññaa ®®èèii
(cid:41)(cid:41) CC¶¶mm biÕnbiÕn vÞvÞ trÝtrÝ trôctrôc quay:
quay: BaoBao ggååmm theo mméétt
tt−î−îngng trong trong hhμμnhnh trtr××nhnh..
(cid:41)(cid:41) CC¶¶mm biÕnbiÕn vÞvÞ trÝtrÝ ddïïngng photo
nhiÒu tiÕptiÕp ®®iiÓÓmm ®−®−îîcc ss¾¾p p xÕpxÕp theo nhiÒu quyquy luluËËtt nnµµoo ®®ãã..
photo--®®iièètt: : BaoBao ggååmm mméétt dd··yy phph¸¸tt vvµµ mméétt dd··yy thuthu. . TuyTuy vvµµoo vÞvÞ trÝtrÝ ccññaa ®®èèii tt−î−îngng mmµµ cc¸¸cc ®®ii««tt tt−¬−¬ngng øøngng ssÏÏ tt¾¾tt
Ph¸t
(cid:41)(cid:41) CC¶¶mm biÕnbiÕn vÞvÞ trÝtrÝ ddïïngng bbéé phph©©nn ¸¸p p
Nguån DC
(potentiometer): SSöö dông (potentiometer): phph©©nn ¸¸p, p, tutuúú vvµµoo ®®iiÖÖnn ¸¸p p ®®ÇÇuu rara mmµµ chocho tata vÞvÞ trÝtrÝ ccññaa ®®èèii tt−î−îngng ccÇÇnn phph¸¸tt hihiÖÖnn..
dông mméétt bbéé
§iÖn trë
Nguån DC
§Çu tr−ît
§Çu tr−ît
§iÖn trë
LVDT: SSöö dông
(cid:41)(cid:41) CC¶¶mm biÕnbiÕn vÞvÞ trÝtrÝ ddïïngng kkÜÜ thuthuËËtt LVDT:
dông mméétt biÕnbiÕn ¸¸p p
chuyÓÓnn ccññaa ®®èèii tt−î−îngng mmµµ chocho tata ®®iiÖÖnn ¸¸p p
LVDT, tutuúú vvµµoo vÞvÞ trÝtrÝ dÞchdÞch chuy LVDT, tt−¬−¬ngng øøngng ëë ®®ÇÇuu rara ccññaa biÕpbiÕp ¸¸p.p.
(cid:41)(cid:41) CC¶¶mm biÕnbiÕn vÞvÞ trÝtrÝ ddïïngng encoder
encoder quang quang: : LLµµ lolo¹¹i i cc¶¶mm biÕnbiÕn chuy theo ®−®−êngêng thth¼¼ng ng ththµµnhnh tÝntÝn hihiÖÖuu nhÞnhÞ phph©©nn
chuyÓÓnn
theo gãcgãc, , theo
dÊudÊu hihiÖÖuu vÞvÞ trÝtrÝ theo tt−¬−¬ngng ®−¬®−¬ngng. . §§èèii vvííii lolo¹¹i i cc¶¶mm biÕnbiÕn nnµµyy thth−−êngêng ®−®−îîcc chiachia rara llµµmm haihai lolo¹¹i:i:
MM·· hoho¸¸ liliªªnn tôctôc MM·· hoho¸¸ tuytuyÖÖtt ®®èèii
MM·· hoho¸¸ liliªªnn tôctôc: : BaoBao ggååmm mméétt ngunguåånn phph¸¸tt quang quang, , mméétt hohoÆÆcc haihai ®®ÜÜaa mm··
quang, v, vµµ mméétt bbéé ®®iÒuiÒu khikhiÓÓnn. . TrTrªªnn ®®ÜÜaa mm·· hoho¸¸
hoho¸¸, , baba cc¶¶mm biÕnbiÕn quang ®−®−îîcc bbèè trÝtrÝ cc¸¸cc khekhe hhÑÑpp, , ®Ó®Ó ngunguåånn ss¸¸ngng cãcã ththÓÓ lläätt quaqua
A B C
(cid:41)(cid:41) §§ÜÜaa mm·· hoho¸¸ chocho encoder encoder trtrªªnn cãcã ththÓÓ xx¸¸cc ®®ÞnhÞnh hh−í−íngng quay quay ccññaa ®®ÜÜaa
xung do do haihai cc¶¶mm biÕnbiÕn A vA vµµ B B
nhênhê vvµµoo ssùù llÖÖchch phapha 909000 ccññaa haihai chuchuççii xung tt¹¹o o rara..
A B
Ng−îc ThuËn
MM·· hoho¸¸ tuytuyÖÖtt ®®èèii: : BaoBao ggååmm mméétt ®®ÜÜaa quay quay llµµmm tõtõ vvËËtt liliÖÖuu trong trong susuèètt. .
nhau, , ssèè ll−î−îngng tutuúú
cung ®®åångng tt©©mm. . MMéétt trong mméétt ssèè vvïïngng, , cc¸¸cc vvïïngng ccßßnn ll¹¹i i ssÏÏ bÞbÞ trong susuèètt trong
TrTrªªnn ®®ÜÜaa ®−®−îîcc chiachia ththµµnhnh cc¸¸cc vvïïngng cãcã gãcgãc bb»»ngng nhau thuthuéécc vvµµoo ®é®é phph©©nn gigi¶¶ii vvµµ ssèè ll−î−îngng cc¸¸cc vvßßngng cung cung ssÏÏ trong vvßßngng cung khuÊt cheche khuÊt
100 000
101 001
111 011
§Üa m· ho¸ 8 vßng cung 110 010
(cid:41)(cid:41) HH××nhnh trtrªªnn tata thÊy thÊy ®®ÜÜaa mm·· hoho¸¸ cãcã 3 3 vvßßngng cung
cung, t, t¹¹o o ththµµnhnh 8 8 vvïïngng (2(233 = = 360/8 = 45oo ((trtrªªnn ththùùcc tÕtÕ thth−−êngêng tõtõ 8 8 →→ 12 12 vvßßngng
cung cãcã mméétt cc¶¶mm biÕnbiÕn quang quang. . TuTuúú vvµµoo tõng thêi tõng thêi
8) 8) vvííii ®é®é phph©©nn gigi¶¶ii 360/8 = 45 cung). ). MMççii vvßßngng cung cung ®®iiÓÓmm mmµµ tata ssÏÏ cãcã mméétt chuchuççii cc¸¸cc bÝtbÝt tt−¬−¬ngng øøngng vvííii vÞvÞ trÝtrÝ hihiÖÖnn tt¹¹i i ccññaa ®®ÜÜaa. .
(cid:41)(cid:41) VÝ VÝ dôdô: : NÕuNÕu chuchuççii bÝtbÝt llµµ 010 010 thth×× vÞvÞ trÝtrÝ tt−¬−¬ngng øøngng ssÏÏ llµµ 4h30' 6h00'. 4h30' ®®ÕnÕn 6h00'.
(cid:41)(cid:41) NhNh−− vvËËyy cc¸¸cc chuchuççii bÝtbÝt phph¶¶ii ®−®−îîcc mm·· theo theo chuchu kk×× mméétt vvßßngng trtrßßnn, , ëë 2 2
vvïïngng liÒnliÒn kÒkÒ chchØØ ®−®−îîcc khkh¸¸cc nhau nhau 1 1 bÝtbÝt..
(cid:41)(cid:41) §§éé phph©©nn gigi¶¶ii bÞbÞ gigiííii hh¹¹n n bbëëii ssèè ll−î−îngng vvßßngng cung cung trtrªªnn ®®ÜÜaa. VÝ . VÝ dôdô nÕunÕu
®®ÜÜaa cãcã 8 8 vvßßngng cung 2288 = 256 cung thth×× ®é®é phph©©nn gigi¶¶ii ssÏÏ llµµ , hay 360/256 = 1,4oo = 256 vvïïngng, hay 360/256 = 1,4
ChCh−¬−¬ngng II: van
II: van khÝkhÝ nÐnnÐn
1. Nguån cÊp khÝ nÐn
2. C¸c kÝ hiÖu dïng trong van khÝ nÐn
3. Nguyªn lý lµm viÖc
4. Kh¶o s¸t mét sè m¹ch dïng khÝ nÐn
(cid:41)(cid:41) MMéétt hhÖÖ ththèèngng van
van khÝkhÝ nÐnnÐn thth−−êngêng baobao ggååmm thiÕt bÞbÞ sausau: : MM¸¸yy nÐnnÐn khÝkhÝ, m, m¹¹ch ch ®®iÒuiÒu van khÝkhÝ, , cc¸¸cc cc¬¬ cÊucÊu van khÝkhÝ, , cc¶¶mm biÕnbiÕn van
nhnh÷÷ngng thiÕt khikhiÓÓnn van chÊp hhµµnhnh.. chÊp
1. Nguån cÊp khÝ nÐn
(cid:41)(cid:41) BaoBao ggååmm mméétt mm¸¸yy nÐnnÐn
van ¸¸p p suÊt
suÊt, , mméétt
khÝkhÝ, , mméétt van bb××nhnh chchøøaa
2. C¸c kÝ hiÖu dïng trong van khÝ nÐn
(cid:41)(cid:41) Trong
van ®®iÒuiÒu khikhiÓÓnn trtrùùcc tiÕptiÕp (directional (directional i van ®®iÒuiÒu khikhiÓÓnn onon--off (off (®®ãngãng
Trong phphÇÇnn nnµµyy tata khkh¶¶oo ss¸¸tt van control valves), chchóóngng thuthuéécc lolo¹¹i van control valves), mmëë hohoµµnn totoµµnn).). (cid:41)(cid:41) PhPhÇÇnn llíínn cc¸¸cc van van ®®iÒuiÒu khikhiÓÓnn trtrùùcc tiÕptiÕp ®®ÒuÒu cãcã 2 2 hohoÆÆcc 3 3 vÞvÞ trÝtrÝ ®®éécc
llËËpp
H×nh (a): KiÓu van 3/2 (3 cæng, 2 vÞ trÝ)
H×nh (b): KiÓu van 5/2 (5 cæng, 2 vÞ trÝ)
(cid:41)(cid:41) KÝ KÝ hihiÖÖuu cc¸¸cc cc¬¬ cÊucÊu ®®iÒuiÒu khikhiÓÓnn..
Lß xo Nót nhÊn Møc Bμn ®¹p
¸p lùc khÝ (*) Chèt Ên Xoay
Van ®iÖn tõ (*)
(*): Cã thÓ ®−îc ®iÒu khiÓn tõ xa
¸p lùc khÝ ®−îc khuÕch ®¹i (*)
a)
b)
c)
d)
CãCã llßß xo xo ttùù trtr¶¶ vÒvÒ..
KhKh««ngng cãcã llßß xo xo trtr¶¶ vÒvÒ
3. nguyªn lÝ lμm viÖc
B A
(cid:41)(cid:41) KhiKhi nhÊn nhÊn nnóótt, , khÝkhÝ theo theo ®−®−êngêng A A vvµµoo xi xi lanh lanh, , ®®ÈÈyy
pistpist««ngng vÒvÒ bbªªnn phph¶¶ii
B A
(cid:41)(cid:41) KhiKhi nhnh¶¶ taytay, , llßß xo xo ®®ÈÈyy pistpist««ngng vÒvÒ bbªªnn trtr¸¸ii, , khÝkhÝ
theo ®−®−êngêng B B ®−®−a a rara ngongoµµii ((®−®−êngêng xx¶¶)) theo
A
A B C
(cid:41)(cid:41) KhiKhi nhÊn nhÊn nnóótt, , khÝkhÝ theo theo ®−®−êngêng B B vvµµoo xi xi lanh lanh, , ®®ÈÈyy
pistpist««ngng vÒvÒ bbªªnn phph¶¶ii, , khÝkhÝ rara xx¶¶ theo theo ®−®−êngêng C.C.
A B C C
(cid:41)(cid:41) KhiKhi nhÊn nhÊn nnóótt, , khÝkhÝ theo lanh, , ®®ÈÈyy
pistpist««ngng vÒvÒ bbªªnn trtr¸¸ii, , khÝkhÝ rara xx¶¶ theo theo ®−®−êngêng B B vvµµoo xi xi lanh theo ®−®−êngêng A.A.
A A
B
(cid:41) Khi nhÊn nót, khÝ theo ®−êng B vμo xi lanh, sau mét thêi gian trÔ do vÝt chØnh ®Þnh, ®Èy pist«ng vÒ bªn ph¶i, Ðp lß xo l¹i
A
B
(cid:41) Khi nh¶ nót, lß xo ®Èy nhanh pist«ng vÒ bªn tr¸i, khÝ x¶ theo ®−êng A, do hßn bi ®−îc gi¶i phãng.
3. kh¶o s¸t mét sè m¹ch dïng khÝ nÐn
theo ®−®−êngêng A+, A+, ®®ÈÈyy ngng¨¨nn kÐokÐo sang sang phph¶¶ii, ,
(cid:41)(cid:41) ÊÊnn nnóótt, , khÝkhÝ vvµµoo ngng¨¨nn kÐokÐo VA VA theo chuyÓÓnn dÞchdÞch ngay ngay sang sang phph¶¶ii (+). (+). CuCuèèii hhµµnhnh trtr××nhnh pistpist««ngng ssÏÏ
theo ®−®−êngêng quay ccññaa ngng¨¨nn kÐokÐo aa22. . KhÝKhÝ vvµµoo ngng¨¨nn kÐokÐo VA VA theo
sang trtr¸¸ii, , pistpist««ngng chuy chuyÓÓnn ®®ééngng vÒvÒ bbªªnn trtr¸¸ii, , nhanh hay nhanh hay
pistpist««ngng chuy chch¹¹m m vvµµoo taytay quay AA--, , ®®ÈÈyy ngng¨¨nn kÐokÐo sang chchËËmm tutuúú vvµµoo van van chchØØnhnh ®®ÞnhÞnh
