Giáo trình Kỹ thuật cảm biến

Khái niệm

Đường cong chuẩn cảm biến là đường cong biểu diễn sự phụ thuộc của đại lượng9

điện (s) ở đầu ra của cảm biến vào giá trị của đại lượng đo (m) ở đầu vào.

Đường cong chuẩn có thể biểu diễn bằng biểu thức đại số dưới dạng: 𝑠 = 𝐹(𝑚).

Hình 1.1. Đường cong chuẩn cảm biến

a) Dạng đường cong chuẩn b) Đường cong chuẩn của cảm biến tuyến tính

Dựa vào đường cong chuẩn của cảm biến, ta có thể xác định giá trị mi chưa biết

của m thông qua giá trị đo được si của s.

Để dễ sử dụng, người ta thường chế tạo cảm biến có sự phụ thuộc tuyến tính giữa

đại lượng đầu ra và đại lượng đầu vào, phương trình s= F(m) có dạng s = am +b với a,

b là các hệ số, khi đó đường cong chuẩn là đường thẳng (hình 1.1b).

1.2.2.2. Phương pháp chuẩn cảm biến

Chuẩn cảm biến là phép đo nhằm mục đích xác lập mối quan hệ giữa giá trị s đo

được của đại lượng điện ở đầu ra và giá trị m của đại lượng đo có tính đến các yếu tố

ảnh hưởng, trên cơ sở đó xây dựng đường cong chuẩn dưới dạng tường minh (đồ thị

hoặc biểu thức đại số). Khi chuẩn cảm biến, với một loạt giá trị đã biết chính xác mi của

m, đo giá trị tương ứng si của s và dựng đường cong chuẩn.

Hình 1.2. Phương pháp chuẩn cảm biến

a. Chuẩn đơn giản

Trong trường hợp đại lượng đo chỉ có một đại lượng vật lý duy nhất tác động lên

một đại lượng đo xác định và cảm biến sử dụng không nhạy với tác động của các đại

lượng ảnh hưởng, người ta dùng phương pháp chuẩn đơn giản. Thực chất của chuẩn đơn

giản là đo các giá trị của đại lượng đầu ra ứng với các giá xác định không đổi của đại

lượng đo ở đầu vào. Việc chuẩn được tiến hành theo hai cách:

- Chuẩn trực tiếp: các giá trị khác nhau của đại lượng đo lấy từ các mẫu chuẩn10

hoặc các phần tử so sánh có giá trị biết trước với độ chính xác cao.

- Chuẩn gián tiếp: kết hợp cảm biến cần chuẩn với một cảm biến so sánh đã có

sẵn đường cong chuẩn, cả hai được đặt trong cùng điều kiện làm việc. Khi tác động lên

hai cảm biến với cùng một giá trị của đại lượng đo ta nhận được giá trị tương ứng của

cảm biến so sánh và cảm biến cần chuẩn. Lặp lại tương tự với các giá trị khác của đại

lượng đo cho phép ta xây dựng được đường cong chuẩn của cảm biến cần chuẩn.

b. Chuẩn nhiều lần

Khi cảm biến có phần tử bị trễ (trễ cơ hoặc trễ từ), giá trị đo được ở đầu ra phụ

thuộc không những vào giá trị tức thời của đại lượng cần đo ở đầu vào mà còn phụ thuộc

vào giá trị trước đó của của đại lượng này. Trong trường hợp như vậy, người ta áp dụng

phương pháp chuẩn nhiều lần và tiến hành như sau:

- Đặt lại điểm 0 của cảm biến: đại lượng cần đo và đại lượng đầu ra có giá trị

tương ứng với điểm gốc, m=0 và s=0.

- Đo giá trị đầu ra theo một loạt giá trị tăng dần đến giá trị cực đại của đại lượng

đo ở đầu vào.

- Lặp lại quá trình đo với các giá trị giảm dần từ giá trị cực đại.

Khi chuẩn nhiều lần cho phép xác định đường cong chuẩn theo cả hai hướng đo

tăng dần và đo giảm dần.

Giáo trình Kỹ thuật cảm biến trang 1

Trang 1

Giáo trình Kỹ thuật cảm biến trang 2

Trang 2

Giáo trình Kỹ thuật cảm biến trang 3

Trang 3

Giáo trình Kỹ thuật cảm biến trang 4

Trang 4

Giáo trình Kỹ thuật cảm biến trang 5

Trang 5

Giáo trình Kỹ thuật cảm biến trang 6

Trang 6

Giáo trình Kỹ thuật cảm biến trang 7

Trang 7

Giáo trình Kỹ thuật cảm biến trang 8

Trang 8

Giáo trình Kỹ thuật cảm biến trang 9

Trang 9

Giáo trình Kỹ thuật cảm biến trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 106 trang baonam 24540
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Kỹ thuật cảm biến", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Kỹ thuật cảm biến

Giáo trình Kỹ thuật cảm biến
1 
BỘ CÔNG THƯƠNG 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP 
TÀI LIỆU HỌC TẬP 
KỸ THUẬT CẢM BIẾN 
Hà Nội – 2018 
2 
MỤC LỤC 
BỘ CÔNG THƯƠNG ................................................................................................... 1 
CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA ....................... 6 
CẢM BIẾN ..................................................................................................................... 6 
1.1. Khái niệm và phân loại cảm biến. ......................................................................... 6 
1.1.1 Khái niệm .............................................................................................................. 6 
1.1.2. Phân loại cảm biến ............................................................................................... 6 
1.2. Các đặc trưng cơ bản của cảm biến ...................................................................... 8 
1.2.1. Đường cong chuẩn của cảm biến ....................................................................... 8 
1.2.2.1. Khái niệm .......................................................................................................... 8 
1.2.2.2. Phương pháp chuẩn cảm biến ......................................................................... 9 
a. Chuẩn đơn giản .......................................................................................................... 9 
b. Chuẩn nhiều lần ...................................................................................................... 10 
1.2.2. Độ nhạy của cảm biến ....................................................................................... 10 
a. Khái niệm ................................................................................................................. 10 
b. Độ nhạy trong chế độ tĩnh và tỉ số chuyển đổi tĩnh .............................................. 11 
c. Độ nhạy trong chế độ động ..................................................................................... 11 
1.2.3. Độ tuyến tính ...................................................................................................... 12 
a. Khái niệm ................................................................................................................. 12 
b. Đường thẳng tốt nhất .............................................................................................. 12 
c. Độ lệch tuyến tính ................................................................................................... 13 
1.2.4. Sai số và độ chính xác ........................................................................................ 13 
1.2.5. Độ nhanh và thời gian hồi đáp ......................................................................... 14 
1.2.6. Giới hạn sử dụng của cảm biến ........................................................................ 14 
a. Vùng làm việc danh định ........................................................................................ 15 
b. Vùng không gây nên hư hỏng................................................................................. 15 
c. Vùng không phá huỷ ............................................................................................... 15 
1.3. Nguyên lý chung chế tạo cảm biến ...................................................................... 15 
1.3.1. Nguyên lý chế tạo cảm biến tích cực ................................................................ 15 
a. Hiệu ứng nhiệt điện ................................................................................................. 15 
b. Hiệu ứng hoả điện.................................................................................................... 16 
c. Hiệu ứng áp điện. ..................................................................................................... 16 
d. Hiệu ứng cảm ứng điện từ ...................................................................................... 17 
e. Hiệu ứng quang điện................................................................................................ 17 
g. Hiệu ứng quang - điện - từ ...................................................................................... 17 
h. Hiệu ứng Hall ........................................................................................................... 17 
1.3.2. Nguyên lý chế tạo cảm biến thụ động .............................................................. 18 
1.4. Nhiễu trong các bộ cảm biến và mạch truyền dẫn ............................................ 19 
Câu hỏi ôn tập và thảo luận chương 1 ....................................................................... 20 
CHƯƠNG 2: CẢM BIẾN QUANG ........................................................................... 25 
2.1. Tính chất và đơn vị đo ánh sáng ......................................................................... 25 
2.1.1. Tính chất của ánh sáng .................................................. ... hototransistor (tranzito 
quang). Bộ phận này cảm nhận ánh sáng và chuyển đổi thành tín hiệu điện tỉ lệ. 
- Mạch xử lý tín hiệu ra: Mạch đầu ra chuyển tín hiệu tỉ lệ (analogue) từ tranzito 
quang / ASIC thành tín hiệu On / Off được khuếch đại. Khi lượng ánh sáng thu được 
vượt quá mức ngưỡng được xác định, tín hiệu ra của cảm biến được kích hoạt. 
Cảm biến quang có nhiều hình dạng và cách thức lắp đặt khác nhau, tuy nhiên 
chúng được phân làm 3 loại chính: 
Chế độ thu phát độc lập. 
Chế độ phản xạ (gương). 
Chế độ phản xạ khuếch tán. 
Hình 5.7.Các chế độ hoạt động của cảm biến quang. 
Cảm biến quang điện hình trụ có sẵn bộ khuếch đại. 
- Công nghệ photo-IC tăng mức chống nhiễu. 
- Hình trụ cỡ M18 DIN, vỏ nhựa ABS. 
- Gọn và tiết kiệm không gian. 
- Khoảng cách phát hiện dài (30cm) với bộ điều chỉnh độ nhạy cho loại khuếch 
tán. 
- Bảo vệ chống ngắn mạch và nối ngược cực nguồn. 
95 
Hình 5.8. Hình ảnh thực tế của cảm biến quang điện 
5.3.1.1. Thông số kỹ thuật 
Hình 5.9. Kích thước chi tiết cảm biến quang điện 
Bảng 5.1. Bảng Model cho cảm biến quang điện. 
Phương 
pháp Hình dáng 
Phương 
pháp 
Khoảng 
cách Các chế độ Model 
phát hiện kết nối phát hiện hoạt động 
Ngõ ra 
NPN 
Ngõ ra 
PNP 
Thu – phát 
Dây nối 5 m Dark-ON 
E3F3-
T61 
E3F3-T81 
thường 
Light-ON 
E3F3-
T11 
E3F3-T31 
Phản xạ 
2 m Dark-ON 
E3F3-
R61 E3F3-R81 
gương 
Phản xạ 
100 mm Light-ON 
E3F3-
D11 E3F3-D31 
khuếch tán 
300 mm 
E3F3-
D12 
E3F3-D32 
96 
Bảng 5.2. Các thông số định mức / đặc tính kỹ thuật cảm biến quang điện 
 Loại cảm biến Thu – phát Phản xạ gương Phản xạ khuếch tán 
Mục 
Ngõ ra NPN 
E3F3-T61 
E3F3-R61 E3F3-D11 E3F3-D12 
E3F3-T11 
Ngõ ra PNP 
E3F3-T31 
E3F3-R81 E3F3-D31 E3F3-D32 
E3F3-T31 
Khoảng cách phát hiện 5 m 
2 m 
100 mm 300 m (khi sử dụng E39-R1) 
Vật thể phát hiện tiêu Vật mờ đục có đường Vật mờ đục có đường 
Giấy trắng 100 x 100 mm 
chuẩn 
kính tối thiểu 11mm kính tối thiểu 56 mm 
Đặc tính trễ --- Tối đa 20% khoảng cách phát hiện 
Nguồn sáng LED hồng ngoại (860 
LED đỏ (680 nm) LED hồng ngoại (860 nm) 
(Bước sóng) nm) 
Điện áp nguổn cấp 12 tới 24 VDC ±10% kể cả xung tối đa 10% (p-p) 
Công suất tiêu thụ 
Tối đa 45 mA 
Tối đa 25 mA 
(Đầu phát và thu) 
Ngõ ra điều khiển Ngõ ra transistor collector hở, tối đa 100 mA, điện áp dư: tối đa 1V ở 100 mA 
Mạch bảo vệ Bảo vệ ngắn mạch ngõ ra và nối ngược cực nguồn cấp DC 
Thời gian đáp ứng Tối đa 2,5 ms 
Điều chỉnh độ nhạy --- 
 Núm điều chỉnh 1 
vòng 
Ảnh hưởng ánh sáng của Đèn dây tóc: Tối đa 3.000 lux 
môi trường 
Ánh sáng mặt trời : Tối đa 10.000 lux 
Nhiệt độ môi trường 
Hoạt động: –25oC tới 55oC (không đóng băng hoặc ngưng tụ) 
Bảo quản: -30oC tới 70oC (không đóng băng hoặc ngưng tụ) 
Độ ẩm môi trường Hoạt động: 35% tới 85%/ Bảo quản: 35% tới 95% (không ngưng tụ) 
Trở kháng cách điện Tối thiểu 20 MΩ ở 500 VDC giữa các bộ phận mang điện và vỏ. 
Cường độ điện môi 1.000 VAC, 50/60 Hz trong 1 phút giữa các bộ phận mang điện và vỏ. 
Mức độ chịu rung 
10 tới 55 Hz, biên độ rung 1,5 mm hoặc 300 m/s2 trong 1 giờ theo mỗi hướng X, Y và Z. 
Mức độ chịu sốc Mức độ phá huỷ: 500 m/s2 cho 3 lần ở mỗi hướng X, Y và Z 
Cấp bảo vệ IP66 (IEC60529) 
Cáp nối Dây nối thường (độ dài tiêu chuẩn: 2 m). 
 Nguồn sáng: Chỉ thị 
Đèn chỉ thị 
điện (cam) 
Chỉ thị hoạt động (cam) 
Đầu nhận: Chỉ thị hoạt 
 động (cam) 
Trọng lượng 
Tối đa 170 g Tối đa 85 g 
(cả vỏ) 
Vật liệu 
Vỏ ABS 
Thấu kính PMMA 
Phụ 
kiện 
 Hướng dẫn sử dụng, 2 đinh vít, gương E30-R1 (chỉ cho E3F3-R), bộ điều chỉnh 
(E3F3-D12/D32). 
97 
5.3.1.2. Hướng dẫn ghép nối 
Bảng 5.3. Bảng ghép nối ra tải cảm biến quang điện 
5.3.1.3. Ứng dụng cảm biến quang điện 
- Phát hiện vật thể nhưng không cần tiếp xúc với vật thể đó (Phát hiện từ xa) 
- Phát hiện được từ khoảng cách xa 
- Ít bị hao mòn, có tuổi thọ và độ chính xác, tính ổn định cao 
- Phát hiện nhiều vật thể khác nhau 
- Thời gian đáp ứng nhanh, có thể điều chỉnh độ nhạy theo ứng dụng. 
Ví dụ: Cảm biến quang điện phát hiện một chai nhựa trên băng chuyền 
Hình 5.10. Cảm biến quang điện phát hiện một chai nhựa trên băng chuyền 
5.3.2. Cảm biến tiệm cận 
Cảm biến phát hiện các vật bằng cách tạo ra trường điện từ, tuy nhiên cảm biến 
chỉ phát hiện được vật kim loại. Tuy nhiên loại cảm biến này rất hay được sử dụng trong 
công nghiệp vì giá thành và khả năng chống nhiễu của nó, khoảng cách phát hiện tới 
30mm. 
98 
- Tiêu chuẩn độ kín nước tới IP69k (cao nhất). 
- Vỏ bọc đồng thau hoặc thép không gỉ cho độ bền cao. 
- Có đủ các kích cỡ tiêu chuẩn (M8, M12, M18 và M30), thân dài hoặc ngắn, dây 
nối hoặc dây liền 
- Các model DC 2 dây, 3 dây và 4 dây (NO+NC) 
Hình 5.11. Hình ảnh thực tế của cảm biến tiệm cận 
5.3.2.1. Thông số kỹ thuật 
Hình 5.12. Kích thước chi tiết loại thông dụng cảm biến tiệm cận (E2A- 
M12KN08-WP) 
Giải thích các thông số 
E2Ax- xxxxx - x- xx - xx 
1 2 34567 8 910 1112 
Bảng 5.4. Bảng giải thích các thông số 
1. Tên gọi 8 Kiểu nối dây 
E2A WP: Nối dây sẵn, PVC 
2. Công nghệ cảm biến M1: Giắc m12 (4 cực) 
Để trống: Khoảng cách bằng 2 lần loại 
tiêu chuẩn 
M3 Giắc M8 (4 cực) 
3. Hình dáng và vật liệu M5 Giắc M8 (3 cực) 
M: Hình trụ, ren, đồng thau 9. Nguồn và đầu ra 
99 
S Hình trụ, ren, thép không rỉ B: DC, 3 dây, collector hở PNP 
4. Kích thước thân cảm biến C: DC, 3 dây, collector hở 
NPN 
08: 8mm D: DC, 2 dây 
12: 12mm E: DC, 3 dây, đầu ra điện áp 
NPN 
18: 18mm F: DC, 3 dây, đầu ra điện áp 
PNP 
30: 30mm 10. Chế độ hoạt động 
5. Chiều dài thân sensor 1: Thường mở (NO) 
K: Độ dài tiêu chuẩn 2: Thường đóng (NC) 
L: Thân dài 11. Đặc điểm đặc biệt (như 
chất liệu của dây nối, tần 
suất dao động) 
6. Shield (Chống nhiễu) 12. Chiều dài dây nối 
S: Shileded Để trống Loại dùng giắc cắm 
N: Non-Shileded 
7. Khoảng cách phát hiện 
Bằng số: Khoảng cách phát hiện như 
02=2mm 
 16=16mm 
Bảng 5.5. Các thông số định mức / đặc tính kỹ thuật. 
 Kích cỡ M8 M12 
 Kiểu Shielded Non-shielded Shielded Non-shielded 
 Model 
E2A-M08_S02-M1-
B1 
E2A-M08_N04-
M1-B1 
E2A-M12_S04-__-
B1 
E2A-M12_N08-__-
B1 
E2A-M08_S02-M1-
B2 
E2A-M08_N04-
M1-B2 
E2A-M12_S04-__ -
B2 
E2A-M12_N08-__ -
B2 
E2A-M08_S02-M1-
C1 
E2A-M08_N04-
M1-C1 
E2A-M12_S04-__ -
C1 
E2A-M12_N08-__ -
C1 
E2A-M08_S02-M1-
C2 
E2A-M08_N04-
M1-C2 
E2A-M12_S04-__ 
-C2 
E2A-M12_N08-__ -
C2 
Khoảng cách phát hiện 2 mm ± 10% 4 mm ± 10% 4 mm ± 10% 8 mm ± 10% 
Khoảng cách đặt 0 đến 1.6 mm 0 đến 3.2 mm 0 đến 3.2 mm 0 đến 6.4 mm 
Khoảng cách vi sai 
Tối đa 10% khoảng cách phát hiện của 
sensor 
Vật cảm biến Kim loại từ tính (Khoảng cách phát hiện giảm xuống theo độ giảm từ tính của kim loại) 
100 
Vật tiêu chuẩn (thép 
mềm) 8x8x1 mm 12x12x1 mm 12x12x1 mm 24x24x1 mm 
Tần số đáp ứng 1500 Hz 1000 Hz 1000 Hz 800 Hz 
Điện áp nguồn 12 đến 24 VDC. Nhấp nhô (p-p): tối đa 10% 
(dải điện áp hoạt động) (10 đến 32 VDC) 
Tiêu thụ điện Tối đa 10 mA 
Kiểu đầu ra Các model –B: Collector hở PNP 
 Các model –C: Collector hở NPN 
Đầu ra Dòng của tải Tối đa 200 mA (tối đa 32 VDC) 
điều Điện áp dư Tối đa 2V (dòng của tải là 200 mA với chiều dài cáp 2mét) 
khiển 
Chỉ thị Đèn chỉ thị hoạt động (LED màu vàng) 
Chế độ hoạt động Các model –B1/-C1: Thường mở 
(tiếp cận đối tượng phát Các model –B2/-C2: Thường đóng 
hiện) 
Mạch bảo vệ Chống ngược cực nguồn, điện áp xung, đoản 
Chống ngược cực nguồn, điện áp xung, đoản 
mạch, diod bảo vệ ngược cực cho transitor đầu 
ra. 
 mạch 
Nhiệt độ môi trường Hoạt động: -40oC đến 70oC; Cất giữ: -40oC đến 85oC (không đóng băng hoặc ngưng hơi) 
Ảnh hưởng của nhiệt độ Tối đa ±10% khoảng cách phát hiện tại 23oC trong dải nhiệt độ từ -25oC đến 70oC 
 Tối đa ±15% khảng cách phát hiện tại 23oC trong dải nhiệt độ từ -40oC đến 70oC 
Độ ẩm môi trường 
Hoạt động: 35% đến 95%; Cất giữ: 35% đến 
95% 
Ảnh hưởng của điện áp Tối đa ±1% khoảng cách phát hiện trong dải điện áp danh định ±15% 
Trở kháng cách điện Tối thiểu 50 MΩ (tại 500 VDC) giữa các bộ phận mang điện và vỏ 
Cường độ điện môi 
1000 VAC tại 50/60Hz trong 1 phút giữa các bộ phận mang điện và 
vỏ 
Mức độ chịu rung 10 đến 55 Hz, 1.5-mm trong 2 giờ theo các hướng X,Y,Z 
Mức độ chịu sốc 500 m/s2, 10 lần theo các hướng X,Y, Z 1000 m/s2, 10 lần theo các hướng X,Y,Z 
Cách thức nối dây Model -WP: Các model nối dây sẵn ( chiều dài dây: 2mét) 
 Model M1: Dùng giắc M12 4-pin 
 Model M5: Dùng giắc M8 3-pin 
Trọng 
Model có sẵn 
dây Xấp xỉ 65g Xấp xỉ 85g 
lượng 
Model giắc 
M12 Các model giắc M12: Xấp xỉ 20g Xấp xỉ 35g 
 Các model giắc M8: Xấp xỉ 15g 
5.3.2.2. Hướng dẫn ghép nối 
Kết nối tải khi bộ phận thu là kiểu NPN 
101 
Kết nối tải khi bộ phận thu là kiểu PNP 
 Hình 5.13. Sơ đồ ghép nối vào/ra của cảm biến tiệm cận 
5.3.2.3. Ứng dụng cảm biến tiệm cận 
- Phát hiện vật không cần phải tiếp xúc. 
- Không gây nhiễu cho các sóng điện từ, sóng siêu âm. 
- Tốc độ đáp ứng nhanh. 
- Có thể sử dụng trong môi trường khắc nghiệt. 
- Đầu cảm biến nhỏ, có thể lắp đặt ở nhiều nơi. 
Hình 5.14. Một số ứng dụng cảm biến tiệm cận 
102 
5.3.3. Bộ mã hóa xung vòng quay 
Bộ mã hoá vòng quay đa chức năng với đường kính trục 25 mm. 
- Dải điện áp hoạt động rộng 5 đến 24 VDC (model collector hở) 
- Một số model có chức năng Zero-index cho các ứng dụng định vị vị trí. 
- Tần số đáp ứng cao và chống nhiễu tiện lợi cho các ứng dụng tự động trong 
nhà máy 
- Đảm bảo độ chính xác cao 
- Các model với đường kính 25mm, bảo đảm độ phân giải 500 xung/vòng. 
Hình 5.15. Hình ảnh thực tế của bộ mã hóa xung vòng quay 
5.3.3.1. Thông số kỹ thuật 
Số vòng quay tối đa được xác định bởi độ phân giải và tần số đáp ứng tối đa như 
sau: 
Số vòng quay t ối đa (rpm) = Tần số đáp ứng tối đa / độ phân giải x 60. 
Điều này có nghĩa là bộ mã hoá vòng quay E6B2-C sẽ không theo kịp nếu số 
vòng quay của nó vượt quá số vòng quay tối đa trên. 
Đầu ra line driver là một mạch truyền dẫn số liệu tương thích với RS-422A và 
việc truyền dữ liệu ở khoảng cách xa có thể thực hiện được bằng cáp xoắn đôi. Một dòng 
xấp xỉ 9A xuất hiện trong vòng xấp xỉ 0,3 ms khi bật điện. 
Hình 5.16. Kích thước chi tiết E6B2-CWZ6C/5B/3E 
103 
Bảng 5.6. Bảng Model cho bộ mã hóa xung vòng quay 
Điện áp 
Cấu hình của đầu 
ra Số xung / vòng quay (p/r) Model 
nguồn 
5 đến 24VDC Đầu ra collector hở 10/20/30/40/50/60/100/200/300/360/400/500/ E6B2-CWZ6C 
 NPN 600/720/800/1000/1024/1200/1500/1800/2000 
5 đến 12VDC Đầu ra điện áp 10/20/30/40/50/60/100/200/300/360/400/500/ E6B2-CWZ3E 
 600/1000/1200/1500/1800/2000 
5VDC Line driver output 10/20/30/40/50/60/100/200/300/360/400/500/ E6B2-CWZ1X 
 600/1000/1024/1200/1500/1800/2000 
Bảng 5.7. Các thông số định mức / đặc tính kỹ thuật. 
Mục E6B2-CWZ6C E6B2-CWZ3E E6B2-CWZ1X 
Điện áp nguồn 5VDC-5% đến 24VDC + 
5 VDC – 5% đến 12 VDC 
+ 5 VDC ± 5% 
 15% 10% 
Dòng tiêu thụ Tối đa 70mA Tối đa 80mA Tối đa 130 mA 
Độ phân giải *3 10/20/30/40/50/60/100/ 10/20/30/40/50/60/100/ 10/20/30/40/50/60/100/ 
 200/300/360/400/500/ 200/300/360/400/500/ 200/300/360/400/500/ 
 600/720/800/1000/1024/ 600/1000/1200/1500/ 600/1000/1024/1200/ 
 1200/1500/1800/2000P/R 1800/2000P/R 
1500/1800/2000P/R 
Các pha đầu ra A,B và Z (có thể đảo được) 
Cấu hình của đầu ra Collector hở Điện áp Line driver *2 
Công suất của đầu ra Tối đa 30VDC Tối đa 20 VDC Dòng đầu ra: 
 Tối đa 35 mA Điện áp dư: tối đa 0,4V Mức cao= lo=-20 mA 
 Điện áp dư: tối đa 0,4V Mức thấp= ls=20 mA 
 Điện áp của đẩu ra: 
 Mức cao=Vo=tối thiểu 2,5 V 
 Mức thấp=Vs=tối đa 0,5V 
Tần số đáp ứng tối đa 100 kHz 
Lệch pha đầu ra 90o ± 45o giữa pha A và B (1/4T ± 1/8T) 
Thời gian tăng và 
giảm Tối đa 1ms (điện áp đầu ra Tối đa 1 ms. Tối đa 1ms 
của đầu ra 
điều khiển: 5V; tải trở: 
1kΩ, (chiều dài cáp: 0,5 m) (chiều dài cáp: 0,5m) 
 chiều dài cáp: 0,5m) l sink: tối đa 10 mA) lo: -20 mA; ls: 20 mA 
Điện trở cách ly 
Tối thiểu 20MΩ ( tại 
500VDC) giữa bộ phận bên trong và vỏ bọc bên ngoài 
Cường độ điện môi 500 VAC, 50/60Hz trong vòng 1 phút giữa bộ phận bên trong và vỏ bọc bên ngoài 
Tải trên trục Theo phương ngang: 30N; Dọc: 20N 
Moment quán tính Tối đa 1x10-6 kg . m2; tối đa 3x10-7 kg . m2 tại tối đa 600P/R 
Mômen khởi động Tối đa 980 mN . m 
Số vòng quay tối đa 6000 vòng / phút 
cho phép 
Chịu rung động 
Hỏng hẳn: 10 đến 500Hz, 150 m/s2 hoặc 2-mm biên độ kép trong 11 phút mỗi lần 3 
lần theo các hướng X,Y,Z. 
Chịu sốc Hỏng hẳn: 1000 m/s2 3 lần theo các hướng X,Y,Z. 
Trọng lượng Xấp xỉ : tối đa 100g ( chiều dài của cáp : 0,5 m) 
Nhiệt độ xung quanh Hoạt động: -10 đến 70oC ( không đóng băng) 
 Cất giữ : -25 đến 85oC ( không đóng băng) 
Độ ẩm xung quanh Hoạt động: 35% đến 85% ( Không ngưng hơi ) 
Cấp độ bảo vệ IEC60529 IP50 
104 
5.3.2.3. Hướng dẫn ghép nối 
Hình 5.17. Sơ đồ ghép nối vào/ra của bộ mã hóa xung vòng quay 
5.3.2.4. Phạm vi ứng dụng 
Bộ mã hóa xung vòng quay được ứng dụng đo tốc độ động cơ, trong các máy 
CNC dùng để xác định khoảng dịch chuyển của một đối tượng thông qua đếm số vòng 
quay của trục. 
Hình 5.18. Ứng dụng điều khiển máy chiết vật liệu 
NỘI DUNG THẢO LUẬN 
1. Nội dung phần thảo luận 1: So sánh cảm biến tiệm cận điện từ và cảm biến tiện 
cận điện dung? Ưu và nhược điểm của từng loại? 
2. Nội dung phần thảo luận 2: So sánh cảm biến quang thu phát độc lập, thu phát 
chung? Ưu và nhược điểm của từng loại? 
3. Nội dung phần thảo luận 3: Trình bày cách lựa chọn thông số bộ mã hóa xung 
vòng quay? 
TÓM TẮT NỘI DUNG CỐT LÕI 
Hiểu được cấu tạo, đặc điểm của từng loại cảm biến, nắm được sơ đồ nối dây từ 
đó biết vận dụng vào các bài toán điều khiển các thông số của đối tượng. 
BÀI TẬP ỨNG DỤNG 
Câu hỏi ôn tập và thảo luận chương 5 
1. Lựa chọn cảm biến nhiệt độ, vẽ sơ đồ, thuyết minh nguyên lý hệ thống điều 
khiển ổn định, có cảnh báo nhiệt độ lò với dải đo [0  1200]0C? 
105 
2. Lựa chọn cảm biến nhiệt độ, vẽ sơ đồ, thuyết minh nguyên lý hệ thống điều 
khiển ổn định mức và có cảnh báo mức trong bể với dải đo [0  5]m? 
3. Lựa chọn bộ mã hóa xung vòng quay, vẽ sơ đồ, thuyết minh nguyên lý hệ 
thống điều khiển ổn định tốc độ động cơ và có cảnh báo với dải đo [0 
150]vòng/phút? 
106 
TÀI LIỆU THAM KHẢO: 
1. Phan Quốc Phô, Nguyễn Đức Chiến; Giáo trình kỹ thuật cảm biến; NXB Khoa học 
và kỹ thuật, 2006. 
2.  
3. Dương Minh Trí; Cảm biến và ứng dụng; NXB Khoa học và kỹ thuật, 2001. 
4. Lê Văn Doanh, Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Văn Hòa, Võ Thạch Sơn, Đào Văn 
Tân; Các bộ cảm biến trong kỹ thuật đo lường và điều khiển; NXB Khoa học và kỹ 
thuậ, 2007. 
5. Lê Văn Doanh; Các bộ cảm biến kỹ thuật đo lường và điều khiển; NXB Khoa học 
Kỹ thuật, 2001 
6. Nguyễn Văn Hòa, Bùi Đăng Thành, Hoàng Sỹ Hồng, Giáo trình đo lường và cảm 
biến đo lường; NXB Giáo dục, 2005 
7. Phan Quốc Phô, Nguyễn Đức Chiến; Giáo trình kỹ thuật cảm biến; NXB Khoa 
học và kỹ thuật, 2006. 
8. Jacob Fraden; Handbook of modern sensors; Springer. 
9. Ian R. Sinclair; Sensor and Tranducers; Planta Tree. 
10. Jon Wilson; Sensor technology handbook;Elsevier. 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_ky_thuat_cam_bien.pdf