Kỹ thuật điều khiển tự động _ Chương số 5

Ch 5: Cơ cấu cảm biến• Nhữ thiết bị mà cung cấp thông ti cho bộ điều khiển về những gì đang thực sự xảy Những à ấ thô tin h điề khiể ề hữ ìđ th ả ra thì được gọi là cảm biến (sensor / transducer). ự ệ ạ ợ g ậ ý (nhiệt ộ, p ) • Hầu hết các cảm biến thực hiện biến đổi đại lượng vật lý ( ệ độ, áp suất …) thành tín hiệu điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật điều khiển tự động _ Chương số 5 Ch 5: Cơ cấu cảm biến • Nhữ thiết bị mà cung cấp thông ti cho bộ điều khiển về những gì đang thực sự xảy Những à ấ thô tin h điề khiể ề hữ ìđ th ả ra thì được gọi là cảm biến (sensor / transducer). • Hầu hết các cảm biến thực hiện biến đổi đại lượng vật lý ( ệ độ, áp suất …) thành tín ự ệ ạ ợ g ậ ý (nhiệt ộ, p ) hiệu điện.© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 5-1 + →© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 5-2 5.1. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển g y • Biến trở (potentiometer)© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 5-3 5.1. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển g y Thí dụ: một biến trở được cấp nguồn 10 Vdc, và được đặt ở vị trí 82o. Dãy tối đa của biến trở là 350o. Xác định giá trị điện áp ra của biến trở. Giải© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 5-4 5.1. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển g y Độ phân giải Nếu biến trở có dạng dây quấn với N vòng, thì độ phân giải của biến trở là buớc điện áp giữa 2 vòng liền kề và được xác định là:© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 5-5 5.1. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển g y Sai số: Sai số phụ tải (loading error) xảy ra khi con trượt của biến trở được nối với tải có trở kháng lớn không đáng kể so với giá trị của biến trở với© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 5-6 5.1. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển g y Thí dụ: một biến trở 10 kΩ có cấu tạo 1000 vòng. Xác định độ phân giải của biến trở và sai số phụ tải khi điện trở tải là 10 kΩ và con trượt nằm ở vị trí điểm giữa của biến trở. Giải© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 5-7 5.1. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển g y • Biến thế vi sai tuyến tính (LVDT – Linear Variable Differential Transformer) LVDT là bộ cảm biến vị trí có độ phân giải lớn dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Ngõ ra của LVDT có dạng điện áp xoay chiều – biên độ của nó tỉ lệ tuyến tính với lượng dịch chuyển. chuyển Thành phần chính: cuộn sơ cấp 2 cuộn thứ cấp và lõi từ cấp, cấp, từ.© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 5-8 5.1. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển g y Với tín hiệu ra là điện áp xoay chiều: • Biên độ của nó phụ thuộc vào lượng dịch chuyển (so với vị trí điểm giữa) • Góc pha của nó phụ thuộc vào chiều dịch chuyển – dịch chuyển sang phải tạo ra góc pha 0o, dị h chuyển sang t ái t ra góc pha 180o. h dịch h ể trái tạo ó h© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 5-9 5.1. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển g y© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 5-10 5.1. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển g y • Bộ mã hóa quang học (optical encoder) Bộ mã hóa quang học là bộ cảm biến vị trí góc có tín hiệu ra ở dạng số. Thành phần chính: nguồn sáng, đĩa vạch, và tế bào quang học. Dạng tín hiệu của tế bào quang Bộ mã hóa được phân thành 2 loại: tương đối (incremental encoder) và tuyệt đối (absolute encoder).© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 5-11 5.1. Cảm biến vị trí và lượng dịch chuyển g y Bộ mã hóa tuyệt đối Bộ mã hóa tuyệt đối có tín hiệu ra là một con số nhị phân - xác định vị trí của đĩa vạch một cách duy nhất. với N là số rãnh trên đĩa vạch (cũng là số bit của con số nhị phân)© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động ...