CHƯƠNG III: CẢM BIẾN VỊ TRÍ VÀ DỊCH CHUYỂN

Tài liệu tham khảo dành cho giáo viên, sinh viên cao đẳng, đại học chuyên ngành điện, điện tử - Giáo trình, bải giảng của thầy cô trong trường đại học tôn đức thắng.cảm biến Hall hoạt động dựa trên nguyên tắc hiệu ứng Hall . Hiệu ứng Hall liên hệ giữa điện thế giữa hai đầu dây dẫn với từ trường. Nếu sử dụng cảm biến Hall này với một nam châm...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG III: CẢM BIẾN VỊ TRÍ VÀ DỊCH CHUYỂNCHÖÔNG III: CAÛM BIEÁN VỊ TRÍ VÀ DÒCH CHUYEÅN I. CAÛM BIEÁN ÑIEÄN TRÔÛ - Caûm bieán ño ñoä dòch chuyeån daïng ñieän trôû (potentiometers), thöôøng goïi taét pots. Pot laø 1 loaïi thieát bò cô ñieän chöùa 1 caây coï (wiper) daãn ñieän tröôït doïc theo 1 phaàn töû ñieän trôû coá ñònh töông öùng vôùi vò trí hay goùc cuûa moät truïc beân ngoaøi.-Xeùt veà ñieän, phaàn töû ñieän trôû ñöôïc chia ôû ñieåm tieáp xuùc cuûa noù vôùi wiper. Ñeåño ñoä dòch chuyeån, caûm bieán daïng naøy ñöôïc thieát keá theo caáu hình chia aùp.Ngoõ ra cuûa maïch laø moät haøm theo vò trí cuûa wiper, laø moät ñieän aùp analog. Töøñieän aùp naøy coù theå tính ñöôïc ñoä dòch chuyeån döïa vaøo moái quan heä cuûa ñieän aùpnaøy vaø vò trí cuûa wiper.Pot chính xaùc:- Pot coù nhieàu daïng, tuøy theo töøng öùng duïng cuï theå maø chuùng coù nhöõng thieátkeá khaùc nhau. Pot söû duïng ñeå ño löôøng vò trí yeâu caàu coù chaát löôïng cao, coùcaùc chöùc naêng môû roäng.- Pot chính xaùc coù theå ôû daïng quay, daïng di chuyeån tuyeán tính vaø daïngchuoãi. Pot chuoãi duøng ñeå ño chieàu daøi môû roäng cuûa caùp ñöôïc chòu taûi baèngloø xo. Pot quay coù theå ôû daïng quay 1 voøng hay nhieàu voøng, phoå bieán laø 3, 5hay 10 voøng. Pot di chuyeån tuyeán tính hoaït ñoäng trong phaïm vi töø 5mm ñeánhôn 4m. Pot chuoãi coù theå ño ñoä dòch chuyeån toái ña laø 50m. Nhaø cheá taïothöôøng cung caáp caùc thoâng tin veà kieåu pot, chaát lieäu phaàn töû ñieän trôû, caùctham soá ñieän vaø cô khí vaø caùc phöông phaùp laép ñaët.- Phaàn töû ñieän trôû trong Pot thöôøng ôû daïng daây quaán (wirewound) hoaëc khoâng phaûi daâyquaán (nonwirewound). Loaïi daây quaán chöùa caùc cuoän daây ñieän trôû nhoû ño löôøng löôïngtöû theo ñoä taêng theo töøng böôùc. Ngöôïc laïi, loaïi khoâng daây quaán chöùa caùc phieán vaätlieäu ñieän trôû lieân tieáp, vaø keát quaû ño döïa treân ñoä phaân giaûi cuûa caùc phieán vaät lieäu. -Tröôùc khi choïn Pot vaø tích hôïp noù vaøo moät heä thoáng ño löôøng, caàn phaûi xem xeùt caùc ñaëc tính ñieän sau ñaây: + Ñaàu cuoái keát noái + Ñoä tuyeán tính + Taûi ñieän + Ñoä phaân giaûi + Coâng suaát ñònh möùc + Heä soá nhieät + Ñieän trôû + Nguoàn ñieän aùp söû duïng + Ñöôøng chaïy cuûa ñieänNgoaøi caùc ñaëc tính veà ñieän, caàn phaûi löu yù moät soá ñaëc tính veà cô khí nhö:Taûi cô khí, ñöôøng chaïy cô khí, nhieät ñoä laøm vieäc, chaán ñoäng, toác ñoä dichuyeån, tuoåi thoï laøm vieäc…II. CAÛM BIEÁN ÑIEÄN CAÛM - Caûm bieán dòch chuyeån daïng ñieän caûm ñöôïc söû duïng raát phoå bieán trong coâng nghieäp vaø trong raát nhieàu caùc öùng duïng khaùc. Chuùng raát beàn vaø goïn gaøng, ít bò aûnh höôûng cuûa moâi tröôøng. - Caûm bieán ñieän caûm chuû yeáu döïa treân nguyeân lyù cuûa maïch töø. Chuùng ñöôïc phaân thaønh 2 loaïi laø tích cöïc vaø thuï ñoäng. Loaïi tích cöïc söû duïng nguyeân lyù phaùt ñieän; ñoù laø khi coù söï chuyeån ñoäng töông ñoái giöõa daây daãn ñieän vaø töø tröôøng, moät ñieän aùp ñöôïc caûm öùng vaøo daây daãn ñieän, hoaëc khi töø tröôøng bieán thieân keát hôïp vôùi daây daãn ñieän coá ñònh seõ taïo ra ñieän aùp trong daây daãn ñieän. Trong caùc öùng duïng ño löôøng, töø tröôøng coù theå bieán thieân ôû moät soá taàn soá trong khi daây daãn ñieän coù theå di chuyeån ôû cuøng thôøi ñieåm. Vôùi caûm bieán daïng thuï ñoäng, noù yeâu caàu nguoàn coâng suaát beân ngoaøi. Trong tröôøng hôïp naøy, hoaït ñoäng cuûa noù ñôn giaûn chæ laø söï ñieàu cheá cuûa tín hieäu kích thích. - Maïch töø bao goàm moät loõi laøm baèng vaät lieäu saét töø, coù chieàu daøi l vaømoät cuoän daây n voøng quaán treân noù. Cuoän daây hoaït ñoäng nhö moät nguoàn löïc töøchuyeån ñoäng (mmf: magnetomotion), noù laùi töø thoâng Φ qua maïch töø. Giaû söûkhe hôû khoâng khí (air gap) baèng 0, phöông trình maïch töø ñöôïc bieåu dieãn nhösau:Trong ñoù, töø trôû giôùi haïn töø thoâng Φ trong maïch töø gioáng nhö ñieän trôû giôùihaïn doøng trong moät maïch ñieän. Töø thoâng cuûa maïch töø: Toång töø thoâng: Ñieän caûm: Coù nghóa laø ñieän caûm cuûa moät phaàn töû caûm öùng coù theå tính ñöôïc bôûi tính chaát cuûa maïch töø. Bieåu dieãn theo kích thöôùc:- Caáu hình trong hình treân laø caáu hình cô baûn cuûa caûm bieán ñieän caûm neáu khehôû khoâng khí ñöôïc cho pheùp thay ñoåi. Khi ñoù, loõi saét töø ñöôïc taùch thaønh 2 phaànbôûi khe hôû khoâng khí. Toång töø trôû cuûa maïch luùc ñoù bao goàm töø trôû cuûa loõi vaø töøtrôû cuûa khe hôû khoâng khí. Ñoä thaåm töø tyû ñoái cuûa khoâng khí =1, trong khi ñoäthaåm töø tyû ñoái cuûa saét töø leân tôùi vaøi ngaøn, do ñoù, söï xuaát hieän cuûa khe hôû khoângkhí seõ taïo ra moät löôïng taêng lôùn veà töø trôû cuûa maïch vaø qua ñoù laøm giaûm töøthoâng. Haàu heát caùc caûm bieán ñieän caûm ñeàu döïa treân nguyeân lyù hoaït ñoäng naøy.CAÛM BIEÁN Ñ ...