ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG MÔN: KỸ THUẬT CẢM BIẾN

Kỹ thuật đo lường và điều khiển hiện nay có bước nhảy vọt. Đó là nhờ sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết đo lường và điều khiển hiện đại. Quá trình tích hợp giữa các lĩnh vực này hình thành nên “ Tin học công nghiệp ” một lĩnh vực đa ngành trong đó Kỹ thuật điện, Điện tử, Điều khiển, Đo lường và Tin học hoà trộn vào nhau cùng phát triển
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG MÔN: KỸ THUẬT CẢM BIẾN §Òc¬ngbµigi¶ng M«n:KüthuËtc¶mbiÕn KüthuËt®olêngvµ®iÒukhiÓnhiÖnnaycãbícnh¶yvät.§ãlµnhêsùkÕthîpchÆtchÏgi÷alýthuyÕt®olêngvµ®iÒukhiÓnhiÖn®¹i.Qu¸tr×nhtÝchhîpgi÷ac¸clÜnhvùcnµyh×nhthµnhnªn“Tinhäcc«ngnghiÖp”métlÜnhvùc®angµnhtrong®ãKüthuËt®iÖn,§iÖntö,§iÒukhiÓn,§olêngvµTinhächoµtrénvµonhaucïngph¸ttriÓn. C¸cbéc¶mbiÕn®ãngvaitrßrÊtquanträngtronglÜnhvùc®olêngvµ®iÒukhiÓn,chóngc¶mnhËnvµ®¸pøng theo c¸c kÝch thÝch thêng lµ c¸c ®¹i lîng kh«ng®iÖn, chuyÓn ®æi c¸c ®¹i lîng nµy thµnh c¸c ®¹i lîng®iÖn vµ truyÒn c¸c th«ng tin vÒ hÖ thèng ®o lêng vµ®iÒu khiÓn gióp chóng ta nhËn d¹ng, ®¸nh gi¸ vµ ®iÒukhiÓnmäibiÕntr¹ngth¸icña®èitîng. CãthÓnãivaitrßcñac¸cbéc¶mbiÕn®èivíiküthuËt®olêngvµ®iÒukhiÓngièngnhc¸cgi¸cquan®èivíic¬thÓsèngvÝdônhconngêichóngta.C¸cbéc¶mbiÕnngµynay®îccoinhmétphÇntövµ®îcs¶nxuÊthµnglo¹tvµcãmÆtréngr∙itrªnthÞtrêng. Ngoµi tªn thêng dïng lµ bé c¶m biÕn, ngêi ta cßngäichónglµ®Çudß,®Çu®ohaysensor… Ch¬ngI Kh¸IniÖmc¬b¶nvÒc¸cbéc¶mbiÕn1.1.§ÞnhnghÜa Trong c¸c hÖ thèng ®o lêng ®iÒu khiÓn mäi qu¸tr×nh ®Òu ®îc ®Æc trng bëi c¸c biÕn tr¹ng th¸i nh:NhiÖt ®é, ¸p suÊt, tèc ®é, momen, ¸nh s¸ng….C¸c biÕntr¹ngth¸inµythênglµc¸c®¹ilîngkh«ng®iÖn.Nh»mmôc ®Ých ®iÒu chØnh, ®iÒu khiÓn c¸c qu¸ tr×nh ta cÇnthu thËp th«ng tin, ®o ®¹c, theo dâi sù biÕn ®æi cñac¸cbiÕntr¹ngth¸icñaqu¸tr×nh.C¸cbéc¶mbiÕnthùchiÖnchøcn¨ngnµy,chóngthunhËnvµ®¸pøngvíic¸ctÝnhiÖuvµkÝchthÝch, chóng lµ“taim¾t”cñac¸cho¹t®éngkhoahäcvµc«ngnghÖcñaconngêi. C¸c bé c¶m biÕn thêng ®îc ®Þnh nghÜa theo nghÜarénglµthiÕtbÞc¶mnhËnvµ®¸pøngvíic¸ctÝnhiÖuvµkÝchthÝch. C¶mbiÕnlμthiÕtbÞdïng®Óc¶mnhËnbiÕn®æic¸c®¹il−îngvËtlývμc¸c®¹il−îngkh«ngcãtÝnhchÊt®iÖncÇn®othμnhc¸c®¹il−îng®iÖncãthÓ®ovμxölý®−îc. C¸c®¹il−îngcÇn®o(m)th−êngkh«ngcãtÝnhchÊt®iÖn(nh−nhiÖt®é,¸psuÊt...)t¸c®énglªnc¶mbiÕnchotamét®Æctr−ng(s)mangtÝnhchÊt®iÖn(nh−®iÖntÝch,®iÖn¸p,dßng®iÖnhoÆctrëkh¸ng)chøa®ùngth«ngtinchophÐpx¸c®Þnhgi¸trÞcña®¹il−îng®o.§Æctr−ng(s)lμhμmcña®¹il−îngcÇn®o(m): s=F(m) (1.1) Ng−êitagäi(s)lμ®¹il−îng®ÇurahoÆclμph¶nøngcñac¶mbiÕn,(m)lμ®¹il−îng®ÇuvμohaykÝchthÝch(cãnguångèclμ®¹il−îngcÇn®o).Th«ngqua®o®¹c(s ) cho phÐp nhËn biÕt gi¸ trÞ cña (m). Trong thÕ gi í i tù nhiªn c¸c c¬ thÓ sèng th êng ®¸pøng ví i c¸c tÝn hiÖu bªn ngoµi cã ®Æc tÝnh ®iÖn ho¸,dùa tr ªn sù trao ® ion vÝ dô nh ho¹t ®éng cña hÖ thÇn æikinh….Trong c¸c qu¸ tr×nh ®o l êng vµ ®iÒu khiÓn th«ngt in ® t ruyÒn t¶ i îc vµ xö lý dí i d¹ng ®iÖn nhê sù truyÒnt¶ i cña c¸c ®iÖn tö. Theo m« h×nh m¹ch ta cã thÓ coi bé c¶m biÕn nh métm¹ng hai cöa, trong ®ã cöa vµo lµ biÕn t r ¹ng th¸ i cÇn®o ( x ) vµ cöa ra lµ ®¸p øng ( y ) cña bé c¶m biÕn ví ikÝch thÝch ®Çu vµo x. x Bé c¶m y KÝch thÝch bi Õn §¸pøng H×nh1.1.M«h×nhm¹chcñabéc¶mbiÕn Ph¬ng t r×nh m« t¶ quan hÖ gi÷a ®¸p øng y vµ kÝchthÝch x cña bé c¶m biÕn cã d¹ng: y = f (x ) (1.2)Mét hÖ thèng ®o l êng vµ ®iÒu khiÓn cã thÓ vÝ nh mét s¬®å khèi nh sau: Qu¸tr×nh (C¸cbiÕntr¹ngth¸i) C¬cÊu Bé chÊp c¶m Ch¬ng tr×nh Bévixö lý H×nh1.2:HÖthèng®iÒukhiÓntù®éngqu¸tr×nh Trong®ãqu¸tr×nh(®èitîng)®îc®Æctrngb»ngc¸c biÕn tr¹ng th¸i vµ ®îc c¸c bé c¶m biÕn thu nhËn.§Çurabéc¶mbiÕn®îcphèighÐpvíibévixölýquac¸cgiaodiÖn.§Çurabévixölý®îcghÐpvíic¬cÊuchÊphµnhnh»mt¸c®énglªnqu¸tr×nh(®èitîng).§©ylµs¬®å®iÒukhiÓntù®éngqu¸tr×nhtrong®ãbéc¶mbiÕn ®ãng vai trß c¶m nhËn, ®o ®¹c vµ ®¸nh gi¸ c¸cth«ngsècñahÖthèng.BévixölýlµmnhiÖmvôxölýth«ngtinvµ®aratÝnhiÖu®iÌukhiÓnqu¸tr×nh.1.2.Ph©nlo¹ ...