Bài báo cáo: Cảm biến lực (khối lượng) và encoder

Bài báo cáo: Cảm biến lực (khối lượng) và encoder với các nội dung chính hướng đến trình bày như: Giới thiệu về cảm biến lực (Khối lượng) và cách đo lực, giới thiệu về Encoder. Hy vọng tài liệu là nguồn thông tin hữu ích cho quá trình học tập và nghiên cứu của các bạn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài báo cáo: Cảm biến lực (khối lượng) và encoder BỘGIAOTHÔNGVẬNTẢI TRƯỜNGĐẠIHỌCGIAOTHÔNGVẬNTẢITP.HỒCHÍMINH KHOAĐIỆN–ĐIỆNTỬVIỄNTHÔNGĐỀTÀI:CẢMBIẾNLỰC(KHỐILƯỢNG)VÀENCODERThànhviênnhóm:PhạmMinhTuấn–DC12ĐặngHuyNam–DC12VõXuânPhố–DC12ThànhphốHồChíMinh,ngày…tháng…năm2015I.Giớithiệuvềcảmbiếnlực(Khốilượng)vàcáchđolực:1.Địnhnghĩa: Lựclàmộtđạilượngvecto,đặctrươngchotácdụngtươnghỗgiữacác vậtthể,làmchocácvậtthếbiếndạnghayvậnđộng Khốilượnglàsốlượngvậtchấtvàngườitacóthểđịnhnghĩalựclàlực hấpdẫngiữacáckhốilượng. Trọnglượngcủamộtvậtlàlựchútcủatráiđấttácdụnglênnó.2.Nguyêntắcđolực.LựcđượcxácđịnhtừcôngthứccơbảncủađịnhluậtIINewton: F=k.M.aTrongđó:Mlàkhốilượng(kg)chịutácdụngcủalựcF(N)gâynên1giatốca(m/s²).Klàhệsốphụthuộcvàođơnvịdùng.Trọnglực:đượcxácđịnhtheocôngthức: P=k.M.gTrongđó:Mlàkhốilượngcủavậtđó(kg).alàgiatốctrọngtrườngnơiđặtvật(m/s²).klàhệsốphụthuộcvàođơnvịdùng.Đốivớiphépđolực,tacóthểthựchiệnđobằngcáchsửdụng1lựcđốikhángsaocholựctổngcộngvàmomentđốikhángbằng0.Khiđócảmbiếncầncó1vậttrunggianchịutácđộngcủalựccầnđovàbịbiếndạng,biếndạngnàydolựcđốikhánggâyra.3.Kháiniệmvềcảmbiếnlực,khốilượng(Loadcell).Loadcelllàmộtcảmbiếnlực(khốilượnghoặcmômenxoắn).Khimộtlựctácdụnglênloadcell,nósẽchuyểnđổicáclựctácdụngthànhtínhiệuđiệntử.Cácthiếtbịnhưmànhìnhhiễnthị,máytínhhoặccácthiếtbịđolườngkháclàrấtcầnthiếtdùngđểhiễnthịvàxửlýcáctínhiệuđiệntử.Cácgiátrịxuấtrasauđócóthểđượclưulạitrongmộtcơsởdữliệuhoặccóthểinấnvàtổchức,sắpxếplạibằngnhiềucáchkhácnhau.Tínhiệuđiệntửngõracủaloadcellcóthểlàmộtsựthayđổiđiệnáp,thayđổitínhiệudòng,tínhiệusốhaythayđổitầnsốtùythuộcvàoloạiloadcellvàmạchsửdụng.Phổbiếnnhấthiệnnaylàloadcellthayđổiđiệnáp.Cácloadcellcóthểsửdụngđiệntrở(straingauge),điệndung,kỹthuậtbùlựcđiệncực.Phổbiếnnhấtlàcácloadcellcósẵndựatrênnguyêntắcthayđổiđiệntrởđểđápứngvới1tảiứngdụng.Vìthếởđây,tasẽnóivềloadcellthayđổiđiệntrở(straingauge).Cácloadcellthườngđượcbiếtđếnnhư“đầudòtải(loadtransducer)bởivìnócũngcóthểchuyểnđổimộttảitrọng(lựctácdụng)thànhtínhiệuđiện.loadcellđượcđịnhnghĩalàmột“thiếtbịđotrọnglượngcầnthiếtchohiểnthịtrọnglượngbằngchữsố”4.Cấutạo:Bộphậnchínhcủaloadcelllànhữngtấmđiệntrởstraingaugemỏngloạidán(còngọilàcầuwheatstone),cầuwheatstonebaogồm4cảmbiếnđiệntrởstraingauge,2cảmbiếnđượcdánởmặttrênvà2cảmbiếnđượcdánởmặtdưới.Trườnghợp1:thayđổi1điệntrởthànhmộtstraingauge:V0=(–).Vex=.()Hệsốgauge(GF)GF==△R=RG.GF.ƐVớiRG:làđiệntrởdanhnghĩacủastraingaugeƐ:độcăngGF:độnhạycủastraingauge(hệsốgauge)Trườnghợp2:Thayđổi2điệntrởthành2straingaugeTrườnghợp3:Thayđổi4điệntrởthành4straingaugeStraingaugegồmmộtsợidâykimloạimảnhđặttrênmộttấmcáchđiệnđànhồi.Tấmđiệntrởlàmộtphươngtiệnđểbiếnđổimộtbiếndạngnhỏthànhsựthayđổitươngứngtrongđiệntrở.Mộtmạchđodùngcácmiếngbiếndạngsẽchophépthuđượcmộttínhiệuđiệntỉlệvớimứcđộthayđổicủađiệntrở.MạchthôngdụngnhấtsửdụngtrongloadcelllàcầuWheatstone.Đểtăngchiềudàidâydẫnđiệntrởstraingauge,ngườitađặtchúngtheohìnhziczac,mụcđíchlàđểtăngđộbiếndạngkhilựctácdụngquađótăngđộchínhxáccủathiếtbịcảmbiếnsửdụngstraingauge.Trongđó:R=Điệntrởstraingauge(Ohm)L=Chiềudàicủasợikimloạistraingauge(m)S=Tiếtdiệncủasợikimloạistraingauge(m2)r=ĐiệntrởsuấtvậtliệucủasợikimloạistraingaugeKhidâykimloạibịlựctácđộngsẽthayđổiđiệntrởKhidâybịlựcnén,chiềudàistraingaugegiảm,điệntrởsẽgiảmxuống.Khidâybikéodãn,chiềudàistraingaugetăng,điệntrởsẽtănglênĐiệntrởthayđổitỷlệvớilựctácđộng.Lựckếđiệntrởởdạngthanh Ɛa= Ɛb = Với : A là diện tích mặt cắt ngang của phân tử đàn hồi . E là mô đun đàn hồi của vật liệu phần tử đần hồi. P là hệ số poisson .Mộtsốloạiloadcellthôngdụng:5.Nguyênlý:LoadcellgồmcácđiệntrởstraingaugeR1,R2,R3,R4kếtnốilạithành1cầuđiệntrởWheatstonenhưhìnhbêndướivàđượcdánvàophầnthân ...