BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN – XÂY DỰNG VÀ NÔNG LÂM TRUNG BỘ
GIÁO TRÌNH
KỸ THUẬT CẢM BIẾN
NGHỀ : ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ : CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyết định số 77/QĐ-CĐTB-ĐT ngày 19 tháng 01 năm 2021 của
Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cơ điện – Xây dựng và Nông lâm Trung bộ
Năm 2021
2
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
3
LỜI NÓI ĐẦU
Trong nền công nghiệp sản xuất hiện đại ngày nay, các loại cảm biến đã có mặt
trong hầu hết các lĩnh vực điều khiển tự động. Việc trang bị cho mình một kiến
thức về các lọai cảm biến là nhu cầu cần thiết của các kỹ thuật viên, kỹ sư của
ngành điện cũng như những ngành khác.
Mô đun kỹ thuật cảm biến là một mô đun chuyên môn của học viên ngành sửa
chữa thiết bị điện công nghiệp. Mô đun này nhằm trang bị cho học viên các trường
công nhân kỹ thuật và các trung tâm dạy nghề những kiến thức về nguyên lý, cấu
tạo, các mạch ứng dụng trong thực tế của một số lọai cảm biến...với các kiến thức
này học viên có thể áp dụng trực tiếp vào lĩnh vực sản xuất cũng như đời sống.
Ngoài ra các kiến thức này dùng làm phương tiện để học tiếp các môn chuyên môn
của ngành điện như trang bị điện, PLC... Mô đun này cũng có thể làm tài liệu tham
khảo cho các cán bộ kỹ thuật, các học viên của các ngành khác quan tâm đến lĩnh
vực này.
Giáo trình được biên soạn theo chương trình khung đào tạo trình độ cao đẳng Nghề
Điện công nghiệp, giáo trình được chia làm 10 bài, sau khi kết thúc mô đun này,
học viên có khả năng : Phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các loại cảm
biến ; Phân tích nguyên lý của mạch điện cảm biến ; Thực hiện một số ứng dụng
của cảm biến trong điều khiển điện công nghiệp.
Trong quá trình biên soạn giáo trình, Tác giả đã có gắng tham khảo nhiều tài liệu
chuyên ngành, tạp chí chào hàng, thiết bị chuyên dụng trong lĩnh vực cảm biến
điện tử và đo lường, … với mong muốn cập nhật kịp thời tiến bộ khoa học trong
lĩnh vực cung cấp điện năng. Tuy nhiên do kinh nghiệm và thời gian có hạn, giáo
trình không tránh khỏi những thiếu sót, chúng tôi rất mong được bạn đọc lượng thứ
và đóng góp ý kiến nhận xét để giáo trình ngày càng được hoàn thiện hơn.
Mọi ý kiến xin gửi về địa chỉ khoa.dientu@gmail.com.
Tác giả : Ks Lê Kim Ngọc
4
MỤC LỤC
TT
NỘI DUNG
TRANG
Bài 1: Khái niệm chung về các bộ cảm biến
6
1
Cảm biến là gì?.
6
2
Các yếu tố ảnh hưởng tới cảm biến.
7
3
Các chỉ tiêu đánh giá một bộ cảm biến.
8
4
Phân loại cảm biến.
11
13
1
Đại cương
13
2
Cảm biến nhiệt điện trở
15
3
Cặp nhiệt điện
20
4
Cài đặt bộ khống chế nhiệt thông dụng.
23
Bài 3: Cảm biến quang
24
1
Đại cương
24
2
Các loại cảm biến quang.
29
Bài 4: Cảm biến vị trí và dịch chuyển
35
1
Đại cương.
35
2
Cảm biến kiểu biến trở.
35
3
Cảm biến cảm ứng.
37
4
Cảm biến điện dung.
40
5
Cảm biến tiếp cận.
43
5.1
Cảm biến tiếp cận điện cảm.
43
5.2
Cảm biến tiếp cận điện dung.
46
5.3
Cảm biến tiếp cận hiệu ứng Hall.
49
5.4
Cảm biến tiếp cận quang học.
51
Bài 5: Cảm biến áp suất chất lỏng
64
1
Đại cương.
64
2
Đo áp suất bằng biến dạng.
64
3
Chuyển đổi tín hiệu.
65
4
Đo áp suất bằng biến thiên trở kháng.
67
5
Đo áp suất bằng biến thiên điện dung.
67
6
Đo áp suất bằng biến thiên độ từ cảm.
68
7
Đo áp suất bằng biến thiên độ hỗ cảm.
68
8
Đo áp suất bằng phần tử áp điện.
69
9
Cài đặt bộ khống chế áp suất thông dụng.
69
Bài 6: Cảm biến độ ẩm
70
1
Đại cương.
70
2
Các phương pháp đo độ ẩm.
70
3
Khảo sát một số cảm biến đo độ ẩm thông dụng.
71
Bài 7: Cảm biến khói
72
1
Đại cương.
72
2
Cảm biến khói ion hóa.
72
5
3
Cảm biến khói quang học.
73
74
1
Đại cương.
74
2
Cảm biến siêu âm trong công nghiệp.
75
78
1
Đại cương.
78
2
Cảm biến hồng ngoại thụ động
79
3
Cảm biến hồng ngoại chủ động.
79
81
1
Hiệu ứng Joule.
81
2
Hiệu ứng hall.
81
3
Hiệu ứng nhiệt điện.
82
4
Hiệu ứng bức xạ điện tử.
83
5
Hiệu ứng áp điện.
83
6
Hiệu ứng Doppler.
84
7
Hiện tượng từ giảo.
85
8
Siêu âm.
86
88