CH
ƯƠ
NG 4 C m bi n v trí, d ch chuy n và v n t c ị
ậ ố
ế
ể
ả
ị
1. C m bi n v trí, d ch chuy n ể ế ả ị ị
ả ế ế
1.1. C m bi n ti p c n (proximity sensor) ậ ệ ự ế C m bi n ti p c n dùng đ phát hi n không ti p xúc s ể ơ ế ậ ậ ng dùng thay contact hành trình c khí. hi n di n c a v t, th ườ ệ ệ ả ậ * C u t o - nguyên lý ho t đ ng ả ệ ế ấ ạ Thay đ i đi n c m cu n dây c a m ch dao đ ng LC khi ế ủ a. C m bi n ti p c n đi n c m ả ế ạ ộ ộ ủ ệ ả ạ ổ ộ đ t g n v t kim lo i. ạ ậ ặ ầ ả Dùng đ phát hi n kim lo i có s t hay không s t. Kho ng ệ ạ ắ ắ ể cách 2-20cm.
CB E2E – OMRON ệ
ả ế
ế ấ ạ b. C m bi n ti p c n đi n dung ạ ộ ủ ộ ậ * C u t o - nguyên lý ho t đ ng Thay đ i đi n dung c a m ch dao đ ng ạ ệ Dùng đ phát hi n cho v t kim lo i và không kim lo i nh ệ ạ ậ ư th y tinh, gi y, g , n ạ c, d u, … Kho ng cách 3-25cm ả ầ ỗ ướ ủ ổ ể ấ
* Đ c đi m – l a ch n ng d ng cho c m bi n ự ế ể ả ặ
CB E2KQ – OMRON ụ ọ ứ
Ngõ ra c m bi n ti m c n: công t c th
ế ệ ậ ắ ả ườ ự ng m , đóng; c c ở thu h NPN hay PNP. ở
ạ ộ
ấ ụ ơ ấ c chi u cung c p đi n áp ra, biên đ và pha tuỳ ứ ấ ệ ấ ộ 1.3 Bi n áp vi sai (LVDT Linear Variable Differential ế Transformer) * C u t o - nguyên lý ho t đ ng ấ ạ LVDT g m cu n s c p và 2 cu n th c p qu n trên lõi hình tr ộ ộ ồ đ u n i ti p ng ấ ề ượ ố ế thu c vào kho ng di chuy n c a nòng lõi ferrite. ả ủ ể ộ
ử ư ạ ỉ ọ v i đ d ch chuy n. l ạ c đi n áp DC ngõ ra t ể ượ ể M ch x lý dùng 2 diode ch nh l u, qua m ch l c thông th p ấ ỷ ệ ớ ộ ị ả ệ ộ ấ đ đ LVDT có đ phi tuy n th p, dùng đo kho ng cách chính xác cao ế (t m đo kho ng 10mm), giá thành cao. ả ầ
1.4 C m bi n siêu âm, laser ế
* C u t o - nguyên lý ho t đ ng ạ ộ ả ấ ạ ể ả ế ố ớ ằ ộ ộ ế C m bi n siêu âm, laser dùng đ đo kho ng cách v t đ n ậ ế ả ng đ i l n. B phát và b thu cùng n m trên CB, CB đo CB t ươ kho ng cách d d a trên th i gian T t khi phát chùm tia đ n khi ả ự nh n đ ậ ờ c chùm sóng ph n x có v n t c v : ả ừ ậ ố ượ
T v . 2
ạ d =
ng pháp này không cao l m, giá ộ ươ ắ ủ thành đ t, d l p đ t. ặ Đ chính xác c a ph ễ ắ ắ
2. C m bi n v n t c ế ậ ố ả
2.1. Encoder * C u t o - nguyên lý ho t đ ng
ườ ộ ủ ố ộ ươ ố ạ ệ ố ề ắ ữ ắ ạ ộ ồ ạ ộ ấ ạ ơ ng dùng đ đo góc quay hay t c đ c a đ ng c . Encoder th ể ng đ i (incremental encoder) và encoder Có 2 lo i encoder t tuy t đ i (absolute encoder). C hai đ u d a trên nguyên t c CB ự ả ánh sáng v i m t đĩa có kh c v ch quay gi a ngu n sáng và ớ phototransitor thu quang.
ng đ i (incremental encoder) ố Có 3 đ u ra A, B, Z. Hai đ u A, B phát ra n xung/vòng còn Z ầ
a. Encoder t ươ ầ
phát ra 1 xung/vòng.
ớ ớ Xung A s m pha 90 so v i xung B khi đĩa quay theo chi u ề ồ kim đ ng h và tr pha 90 quay ng ễ c kim đ ng h . ồ ồ ượ ồ
8
J
5
Q
9
C L K
A B
6
Q
1 1
R
K
L
C
1
2
0
1
ị ể ề ế ả Đ xác đ nh chi u quay: xét c 2 xung A, B n u cùng off, sau ề c B quay theo chi u ướ ể đó n u A chuy n tr ng thái lên on tr kim đ ng h và ng ạ i. c l ượ ạ ế ồ ồ
Q = 0: CW Q = 1: CCW
ị ị ố ể ộ ế ề ế ủ ộ ế ồ ỗ ồ Dùng b đ m lên/xu ng đ xác đ nh v trí c a encoder (quay theo 2 chi u). Xung A là xung clock cho b đ m, m i khi có c nh lên A n u B=0 thì đ m lên (chi u kim đ ng h ), B=1 thì ế ạ đ m xu ng(ng ồ ố ế ề
ề c chi u kim đ ng h ). ồ ượ b. Encoder tuy t đ i (absolute encoder) ệ ố ị ố ẽ ả ị ố ể ố ế ệ ỉ ố 0-360 so v i v trí g c, đ phân gi
8-14 bit. Encoder tuy t đ i cho ta bi ừ ệ ố ớ ị ế ị ố ự ủ Cho tr s nh phân (hay mã Gray-sai s s gi m còn 1 LSB, có th phát hi n sai s : 2 s k nhau mã Gray ch khác i nhau 1 bit) c a góc quay t ả ộ ủ t ụ t v trí tr c ti p c a tr c ế ừ quay.
ấ ệ ệ ố ớ ị ả * Đ c đi m – l a ch n ng d ng cho c m bi n Khi m t đi n Encoder tuy t đ i có kh năng nh v trí ụ ọ ứ ế ả
c dùng r t ph bi n. ấ
ượ ậ ố ươ
ặ ự ể Encoder đ ổ ế Cách tính v n t c đ ng c dùng Encoder t ơ ộ Ngõ ra c a encoder th ng là c c thu h , hay đi n áp. ở ủ ng đ i. ố ệ ườ ự
Encoder t ng đ i E6B2 ươ ố
Encoder tuy t đ i E6F ệ ố
Mã Gray Mã nh phân ị 2.2. Máy phát t c (Tachometer) ố
ố ạ * C u t o - nguyên lý ho t đ ng ề ề ộ ạ ộ ộ a. Máy phát t c m t chi u ố ủ ề ộ tr ừ ườ ệ ẽ ng c a ủ ế ự ố v i v n t c ỉ ệ ớ ậ ử ượ ự ế ấ ạ Có 2 lo i: máy phát t c m t chi u và xoay chi u ề Rotor c a máy phát đi n m t chi u quay trong t ệ nam châm vĩnh c u, cu n dây trên rotor s sinh ra đi n th t ộ c m (DC n u đ ả vòng quay, âm hay d ổ ề c đ o c c qua ch i than) t l ả ng tuỳ theo chi u quay. ươ ề b. Máy phát t c xoay chi u ố ố ị v i v n t c vòng quay (ph ộ ượ ư ỉ ệ ớ ậ ố ự ệ ng pháp ươ Các cu n dây c đ nh còn các nam châm quay tròn. Đi n áp t c m đ ả này không bi c ch nh l u t l ỉ t đ ế ượ ề
Ph ươ ng pháp dùng máy phát t c c n ph i thêm b AD, đ ố ả ộ ộ c chi u vòng quay. ầ chính xác th p, r . ẻ ấ
ệ ố 2.3. Máy đo góc tuy t đ i (Resolver) * C u t o - nguyên lý ho t đ ng ạ ộ ấ ạ
q : góc l ch tuy t đ i c a Rotor đ ng c ệ ố ủ
ạ ớ ụ ắ ộ ơ ầ ồ ứ C u t o g m 2 ph n: ph n Rotor g n v i tr c đ ng c ch a ồ cu n dây c p ngu n t n s sóng mang 400Hz-10KHz, ầ ấ ph n Stator qu n hai cu n dây th c p đ t l ch nhau 90 đ . ộ ầ tw .sinV ộ ố ứ ấ ấ ộ ầ ặ ệ ấ
ệ ộ ơ
j-
Resolver-to-digital converter ề ế ồ ộ ộ ả ) i đi u ch đ ng b cho ra tín hi u Error DC t l ỉ ệ . Qua b tích phân Integrator lái b VCO (voltage ệ ộ ộ
j-
q
ộ ế ể ố fi
(
0
q
j
q
- fi Detector: b gi ( sin q v i ớ controled osccilator) tác đ ng b đ m lên/xu ng đ ộ ) sin j : góc th sai, khi ử
= j 0, ạ i th p h n encoder.
t đ và nhi u đi n t ớ ệ ộ ệ ừ ễ ị , ch u c va đ p, đ phân gi đ Máy đo góc tuy t đ i ít nh y v i nhi ệ ố ơ ộ ượ ả ấ ậ
