Title: Chuong 7: C?M BI?N (SENSOR)
1Chuong 7 C?M BI?N (SENSOR)
2N?i dung
- 7. 1 Khái quát
- 7.2 C?m bi?n ti?m c?n
37.1 .KHÁI QUÁT
- 7.1.1 Khái ni?m phân lo?i
- 7.1.2 Phân lo?i c?m bi?n
- 7.1.3. Ðu?ng cong chu?n c?a c?m bi?n
47.1.1 Khái ni?m
- C?m bi?n là thi?t b? dùng d? c?m nh?n bi?n d?i
các d?i lu?ng v?t lý và các d?i lu?ng không có
tính ch?t di?n c?n do thành các d?i lu?ng có th?
do và x? lý du?c. - Các d?i lu?ng do (M) thu?ng không có tính ch?t
di?n (nhu nhi?t d?, áp su?t, tr?ng lu?ng) tác
d?ng lên c?m bi?n cho ta d?i lu?ng d?c trung (S)
mang tính ch?t di?n nhu (nhu di?n tích, di?n áp,
dòng di?n hay tr? kháng) ch?a d?ng thông tin cho
phép xác d?nh giá tr? c?a d?i lu?ng dó. - Ð?c trung (s) là hàm c?a d?i lu?ng c?n do (M)
- S F(M)
- Ngu?i ta g?i (S) là d?i lu?ng d?u ra ho?c ph?n
?ng c?a c?m bi?n. (M) là d?i lu?ng d?u vào hay
kích thích ( có ngu?n g?c d?i lu?ng c?n do).
Thông qua do d?c (S) cho phép nh?n bi?t giá tr?
(M)
57.1.2 Phân lo?i c?m bi?n
- Các b? c?m bi?n du?c phân lo?i theo d?c trung sau
dây - Theo nguyên lý chuy?n d?i gi?a dáp ?ng kích
thích. - Phân lo?i theo d?ng kích thích
- Phân lo?i theo ph?m vi s? d?ng
- Phân lo?i theo thông s? mô hình m?ch thay th?
6Theo nguyên lý chuy?n d?i gi?a dáp ?ng kích thích
Hi?n tu?ng Chuy?n d?i và dáp ?ng kích thích
V?t lý - Nhi?t di?n - Quang di?n - Quang t? - Ði?n t? - Quang dàn h?i - T? di?n - Nhi?t t?....
Hoá h?c - Bi?n d?i hoá h?c - Bi?n d?i di?n hoá - Phân tích ph?..
Sinh H?c - Bi?n d?i sinh hoá - Bi?n d?i v?t lý. - Hi?u ?ng trên co th? s?ng
7Phân lo?i theo d?ng kích thích
Âm thanh -Biên pha, phân c?c -Ph? -T?c d? truy?n sóng
Ði?n -Ði?n tích, dòng di?n -Ði?n th?, di?n áp -Ði?n tru?ng -Ði?n d?n, h?ng s? di?n môi
T? -T? tru?ng -T? thông, cu?ng d? di?n tru?ng -Ð? t? th?m
Quang -Biên, pha, phân c?c,ph? -T?c d? truy?n -H? s? phát x?, khúc x? -H? s? h?p th?, h? s? b?c x?
Co -V? trí -l?c ,áp su?t -Gia t?c, v?n t?c -?ng su?t, d? c?ng -Moment -Kh?i lu?ng t? tr?ng -Vân t?c ch?t luu, d? nh?t
Nhi?t -Nhi?t d? -Thông lu?ng -Nhi?t dung, t? nhi?t
B?c x? -Ki?u -Nang lu?ng -Cu?ng d?
8Theo tính nang c?a b? c?m bi?n
- Ð? nh?y
- Ð? chính xác
- Ð? phân gi?i
- Ð? ch?n l?c
- Ð? tuy?n tính
- Công su?t tiêu th?
- D?i t?n
- Ð? tr?
9Theo tính nang c?a b? c?m bi?n
Ð? nh?y Ð? chính xác Ð? phân gi?i Ð? ch?n l?c Ð? chính xác Ð? tuy?n tính Công su?t tiêu th? D?i t?n Ð? tr? Kh? nang quá t?i T?c d? dáp ?ng Ð? ?n d?nh Tu?i th? Ði?u ki?n l?a ch?n Kích thu?c, tr?ng lu?ng
10Phân lo?i theo ph?m vi s? d?ng
- Kh? nang quá t?i
- T?c d? dáp ?ng
- Ð? ?n d?nh
- Tu?i th?
- Ði?u ki?n l?a ch?n
- Kích thu?c, tr?ng lu?ng
11Phân lo?i theo ph?m vi s? d?ng
- Công nghi?p
- Nghiên c?u khoa h?c
- Môi tru?ng, khí tu?ng
- Thông tin, vi?n thông
- Nông nghi?p
- Dân d?ng
- Vu tr?
- Quân s?
12Phân lo?i theo thông s? mô hình m?ch thay th?
- C?m bi?n tích c?c d?u ra là ngu?n áp, ngu?n dòng
(NPN, PNP) - C?m bi?n th? d?ng du?c d?c trung b?i thông s? R,
L, C, M..tuy?n tính ho?c phi tuy?n - Ðu?ng cong chu?n c?a c?m bi?n là du?ng cong du?c
bi?u di?n s? ph? thu?c vào d?i lu?ng di?n (S) ?
d?u ra c?a c?m bi?n vào giá tr? c?a d?i lu?ng do
(m) ? d?u vào.
137.1.3. Ðu?ng cong chu?n c?a c?m bi?n
- Ðu?ng cong du?c bi?u th? bi?u di?n b?ng bi?u th?c
d?i s? du?i d?ng S F (M) ho?c b?ng d? th? sau
dây
147.1.3. Ðu?ng cong chu?n c?a c?m bi?n
- D?ng du?ng cong chu?n
- D?a vào du?ng cong chu?n c?a c?m bi?n, ta có th?
xác d?nh giá tr? chu?n Mi chua bi?t c?a M thông
qua giá tr? do du?c Si c?a S - Ð? d? s? d?ng, ngu?i ta thu?ng ch? t?o c?m bi?n
có s? ph? thu?c tuy?n tính gi?a d?i lu?ng d?u ra
và d?u vào, phuong trình S F(M) có d?ng S
AMB v?i A,B là các h? s?, du?ng cong chu?n là
du?ng th?ng
157.2 C?M BI?N TI?M C?N
- 7.2.1 Ð?c di?m
- 7.2.2 Các thu?t ng? thu?ng s? d?ng
- 7.2.3 C?m bi?n ti?m c?n c?m ?ng
- 7.2.4 C?m bi?n ti?m c?n di?n dung
- 7.2.5 C?m bi?n quang
- 7.2.6 Các ?ng d?ng c?m bi?n trong công nghi?p
167.2.1.Ð?c di?m
- Phát hi?n v?t không c?n ti?p xúc
- T?c d? dáp ?ng nhanh
- Ð?u c?m bi?n nh? có th? l?p d?t nhi?u noi
- Có th? s? d?ng trong môi tru?ng kh?c nghi?t
177.2.2. Các thu?t ng? thu?ng s? d?ng
- V?t chu?n (standard sensing object)
- Kho?ng cách phát hi?n (sensing distance)
- Kho?ng cách cài d?t (Setting distance)
- Th?i gian dáp ?ng (Response time)
- T?n s? dáp ?ng (Response Frequency)
18V?t chu?n (standard sensing object)
- M?t v?t du?c là v?t chu?n n?u hình d?ng, v?t li?u
kích c? c?a v?t li?u ph?i phù h?p d? phát huy
h?t d?c tính k? thu?t c?a sensor.
19Kho?ng cách phát hi?n (sensing distance)
- là kho?ng cách t? b? m?t c?m bi?n ? d?u sensor
t?i v? trí v?t chu?n xa nh?t mà sensor có th?
phát hi?n du?c.
20Kho?ng cách cài d?t (Setting distance)
- là kho?ng cách t? b? m?t c?m bi?n ? d?u sensor
t?i v? trí v?t c?m bi?n d? sensor có th? phát
hi?n v?t ?n d?nh (thu?ng kho?ng cách này b?ng
70-80 kho?ng cách phát hi?n)
21Th?i gian dáp ?ng (Response time)
T1 Kho?ng th?i gian t? lúc d?i tu?ng chu?n
chuy?n d?ng di vào vùng phát hi?n c?a sensor t?i
lúc d?u ra c?a sensor lên ON T2 Kho?ng th?i gian
t? lúc d?i tu?ng chu?n chuy?n d?ng di ra kh?i
vùng phát hi?n c?a sensor t?i khi d?u ra c?a
sensor t?t v?
22T?n s? dáp ?ng (Response Frequency)
- là s? l?n tác d?ng l?p l?i khi c?m bi?n di vào
vùng ho?t d?ng c?a senso
237.2.3 C?m bi?n ti?m c?n c?m ?ng
- C?m bi?n c?m ?ng t? g?m có 4 kh?i chính
- Cu?n dây và lõi Fefit
- m?ch dao d?ng
- m?t phát hi?n
- m?t d?u ra
247.2.3 C?m bi?n ti?m c?n c?m ?ng
- M?ch dao d?ng phát dao d?ng di?n t? t?n s? radio.
T? tru?ng bi?n thiên t?p trung t? lõi s?t s? móc
vòng qua d?i tu?ng kim lo?i d?t d?i di?n v?i nó.
Khi d?i tu?ng l?i g?n s? có dòng di?n Foucaul c?m
?ng lên trên m?t d?i tu?ng t?o nên m?t t?i g?m
tín hi?u dao d?ng. B? phát hi?n s? phát hi?n s?
thay d?i tr?ng thái biên d? m?ch dao d?ng. M?ch
phát hi?n ? v? trí ON phát tín hi?u m?t d?u ra ?
v? trí ON - T? tru?ng do cu?n dây c?m bi?n thay d?i khi tuong
tác v?i v?t th? b?ng kim lo?i. Do dó, lo?i c?m
bi?n này ch? phát hi?n v?t th? b?ng kim lo?i.
257.2.3 C?m bi?n ti?m c?n c?m ?ng
- Ð?c di?m
- Phát hi?n v?t không c?n ti?p xúc
- Ð?u c?m bi?n nh? có th? l?p d?t nhi?u noi
- T?c d? dáp ?ng nhanh
- Làm vi?c trong môi tru?ng kh?c nghi?t
- Làm vi?c theo nguyên lý c?m ?ng t?, do dó d? b?
?nh hu?ng c?a ngu?n nhi?u hay ?nh hu?ng c?a ngu?n
ký sinh
267.2.3 C?m bi?n ti?m c?n c?m ?ng
- C?m bi?n s? d?ng di?n áp m?t chi?u kho?ng
10-30VDC, d?u ra c?m bi?n ch?u dòng di?n nh? (t?i
da kho?ng 200mA), do dó thu?ng d?u n?i ra thi?t
b? trung gian (role trung gian, b? di?u khi?n c?m
bi?n . . . . )
27M?t s? hình ?nh các lo?i c?m bi?n c?m ?ng t?
28M?t s? hình ?nh các lo?i c?m bi?n c?m ?ng t?
29M?t s? hình ?nh các lo?i c?m bi?n c?m ?ng t?
30M?t s? hình ?nh các lo?i c?m bi?n c?m ?ng t?
317.2.4. C?m bi?n ti?m c?n di?n dung
- C?m bi?n ti?m c?n di?n dung khi có m?t c?a d?i
tu?ng làm thay d?i di?n dung C c?a b?n c?c. - C?m bi?n ti?m dung g?m 4 b? ph?n chính C?m bi?n
(các b?n c?c cách di?n) m?ch dao d?ng b? phát
hi?n m?ch d?u ra. Tuy nhiên cãm bi?n dung không
dòi h?i d?i tu?ng làm b?ng kim lo?i. Ð?i tu?ng
phát hi?n là ch?t l?ng, v?t li?u phi kim, thu?
tinh, nh?a. T?c d? chuy?n m?ch tuong d?i nhanh,
có th? phát hi?n d?i tu?ng có kích thu?c nh?,
ph?m vi c?m nh?n l?n. - C?m bi?n di?n dung ch?u ?nh hu?ng b?i b?i và d?
?m. C?m bi?n di?n dung có vùng c?m nh?n l?n hon
vùng c?m nh?n c?a c?m bi?n di?n c?m
32M?t s? hình ?nh các lo?i c?m bi?n di?n dung
33M?t s? hình ?nh các lo?i c?m bi?n di?n dung
34M?t s? hình ?nh các lo?i c?m bi?n di?n dung
357.2.6 C?m bi?n quang
- Nguyên lý ho?t d?ng Khi chi?u vào ngu?n sáng
thích h?p vào c?m bi?n, tính ch?t d?n di?n c?a
c?m bi?n thay d?i, làm m?ch tín hi?u c?m ?ng thay
d?i theo. Nhu v?y thông tin ánh sáng du?c chuy?n
thành thông tin c?a tín hi?u di?n.
367.2.6 C?m bi?n quang
- Ð?u phát c?a c?m bi?n phát ra m?t ngu?n sáng v?
phía tru?c. N?u có v?t th? che ch?n, ngu?n sáng
này tác d?ng lên v?t th? và ph?n x? ngu?c l?i d?u
thu, d?u thu nh?n tín hi?u ánh sáng này và chuy?n
thành tín hi?u di?n. Tu? theo lu?ng ánh sáng
chuy?n v?, mà chuy?n thành tín hi?u di?n áp và
dòng di?n và khuy?ch d?i thành tín hi?u ra. (Hình
6.1)
377.2.6 C?m bi?n quang
387.2.6.1 Nguyên t?c do c?a c?m bi?n quang d?ch
chuy?n
- Ánh sáng t? ngu?n sáng du?c t?p trung b?i th?u
kính h?i t? và chi?u th?ng vào v?t. - Tia sáng ph?n x? t? v?t du?c t?p trung lên d?ng
c? c?m bi?n v? trí (PSD position sensing device)
b?ng th?u kính thu. N?u v? trí v?t ( kho?ng cách
d?n thi?t b? do) thay d?i, hình ?nh v? trí v?t
hình thành trên PSD s? khác di và n?u ? tr?ng
thái cân b?ng c?a hai ngõ ra PSD thay d?i ?nh v?
trí v?t hình thành trên PSD s? khác di và tr?ng
thái cân b?ng c?a 2 PSD cung thay d?i.
397.2.6.1 Nguyên t?c do c?a c?m bi?n quang d?ch
chuy?n
- N?u 2 ngõ ra là A và B, tính A/(AB) và s? d?ng
các giá tr? thích h?p d? tang h? s? k và Offset
C. - Kho?ng d?ch chuy?n .K-C
- Giá tr? do lu?ng c?a d? r?i (d? sáng) nhung 2 ngõ
d?ch chuy?n A và B, và chính vì v?y n?u cu?ng d?
ánh sáng nh?n duoc vì kho?ng cách d?n v?t thay
d?i k?t qu? ngõ ra tuy?n tính tuong ?ng s? thay
d?i kho?ng cách và thay d?i v? trí
407.2.6.2 Phân lo?i
- 7.2.6.2.1 C?m bi?n quang thu phát d?c l?p
(Thought Beam) - 7.2.6.2.2 C?m bi?n quang phát thu chung (Retro
Replective) - 7.2.6.2.3 C?m bi?n quang khuy?ch d?i ( Diffuse
Replective) - 7.2.6.2.4 C?m bi?n quang ph?n x? gi?i h?n
(Limited Reflective)
417.2.6.2.1 C?m bi?n quang thu phát d?c l?p
(Thought Beam)
- Ð?c di?m
- Ð? tin c?y cao
- Kho?ng cách phát hi?n xa
- Không b? ?nh hu?ng b?i b? m?t, màu s?c v?t
427.2.6.2.2 C?m bi?n quang phát thui chung (Retro
Replective)
- Ð?c di?m
- D? l?p d?t.
- B? ?nh hu?ng b?i màu s?c, b? m?t v?t, n?n . . .
437.2.6.2.3 C?m bi?n quang khuy?ch d?i ( Diffuse
Replective)
- Ð?c di?m
- D? l?p d?t.
- B? ?nh hu?ng b?i màu s?c, b? m?t v?t, n?n . . .
447.2.6.2.4 C?m bi?n quang ph?n x? gi?i h?n
(Limited Reflective)
- Ð?c di?m
- Ch? phát hi?n v?t trong vùng phát hi?n gi?i h?n
- Không b? ?nh hu?ng b?i màu n?n phía sau c?m bi?n
- Lý tu?ng cho nhi?u ?ng d?ng c?n tri?t tiêu n?n
457.2.6 Các ?ng d?ng c?m bi?n trong công nghi?p
- S? da d?ng v? ch?ng lo?i trong các s?n ph?m c?m
bi?n dáp ?ng du?c nhi?u ?ng d?ng chuyên sâu trong
l?nh v?c t? d?ng hoá công nghi?p. M?t vài ?ng
d?ng di?n hình... - Phát hi?n màn trong
- Phát hi?n d?u/v?t trên n?n
- Phát hi?n dây bang
- Phát hi?n bang niêm phong trên n?p l?/h?p
- Phát hi?n nhãn b?ng plastic bóng trên gi?y
- Phát hi?n n?p nhôn trên chai nu?c
- Phát hi?n chai PET
467.2.6 Các ?ng d?ng c?m bi?n trong công nghi?p
- Phát hi?n m?u bánh trên bang chuy?n
- Phân bi?t chi?u cao c?a n?p
- Phát hi?n m?c s?a/nu?c trái cây bên trong h?p
- C?m bi?n phát hi?n màu
- Ðo du?ng kính c?a ?ng
- Ki?m tra hi?n tu?ng th?ng n?p thi?c, n?p nhôm
- Phát hi?n n?p l? b? l?ng
- Ki?m m?u, phát hi?n chi?u quay c?a viên pin
- Phát hi?n lon kim lo?i
47Phát hi?n màn trong
- E3S-R12 là sensor chuyên dùng d? phát hi?n các
màn trong su?t v?i d? tin c?y cao. Các sensor
quang thông thu?ng không th? xác d?nh du?c chính
xác nhu v?y.
48Phát hi?n d?u/v?t trên n?n
- E3X-DA là sensor có dèn led màu d?/màu xanh duong
ho?c xanh lá cho phép phát hi?n d? tuong ph?n
gi?a các di?m, các v?t màu trên n?n. Ngu?i k? su
r?t d? v?n hành nh? nút Tech trên sensor.
49Phát hi?n dây bang
- Bao thu?c lá du?c b?c b?i m?t v? b?c nylon sáng
màu và có 1 dy bang d? d? dàng bóc l?p bao này
ra. Có th? dùng sensor trong tru?ng h?p này d?
phát hi?n dây bang này có n?m dúng v? trí hay
không. E3C-VM35R r?t nh?, có th? phát hi?n v?t
th? có kích thu?t nh? d?n 0,2mm. Nó cung phân
bi?t du?c s? khác bi?t r?t nh? v? màu s?c.
50Phát hi?n bang niêm phong trên n?p l?/h?p
- N?p l?/h?p du?c b?c b?i m?t l?p plastic b?o v?
niêm phong ngan không khí, v? b?c này r?t m?ng,
trong su?t, và bóng láng. M?t sensor truy?n th?ng
không th? phát hi?n du?c chính xác d?i tu?ng có
d? bóng cao nhu v?y. Omron dã sáng ch? ra lo?i
sensor c? th? dáp ?ng du?c yêu c?u trên là
E3X-NL11 dùng v?i d?u E32-S15L1 v?i d? tin c?y cao
51Phát hi?n nhãn b?ng plastic bóng trên gi?y
- Nhãn gi?y b?ng plastic có d? ph?n x? r?t cao mà
các lo?i sensor tru?c dây không th? phát hi?n
du?c. Sensor E3X-NL11 v?i d?u fiber E32-S15L-1
c?a OMRON có th? du?c dùng d? phát hi?n các v?t
th? bóng loáng nhu trong tru?ng h?p này.
52Phát hi?n n?p nhôm trên chai nu?c
- Nhi?m v? là phát hi?n n?p nhôm trên chai nu?c.
E2CY-C2A là sensor ti?m c?n chuyên d? phát hi?n
v?t th? b?ng nhôm v?i d? tin c?y cao. Nó r?t d?
cài d?t, ch? c?n ?n nút TEACH trên b? khuy?ch d?i.
53Phát hi?n chai PET
- Chai PET thu?ng r?t m?ng và ch?a nu?c ho?c ch?t
l?ng trong su?t. Hình d?ng c?a chai là hình tr?n
ho?c hình vuông v?i các g? c?nh. Do v?y, vi?c
dùng các lo?i sensor quang thông thu?ng d? phát
hi?n s? không tin c?y. Omron dã phát tri?n 1 lo?i
sensor d?c bi?t dùng cho m?c dích này là model
E3Z-B v?i d? tin c?y cao.
54Phát hi?n m?u bánh trên bang chuy?n
- Phát hi?n m?u bánh, k?o v?i kích thu?t và hình
d?ng, màu s?c khác nhau mà không c?n ph?i cài
d?t, thi?t l?p ph?c t?p. E3S-CL là lo?i
Photosensor c?a OMRON v?i kho?ng cách phát hi?n
xác d?nh và di?u ch?nh du?c d? dàng.
55Phân bi?t chi?u cao c?a n?p
- E3G-L1 là lo?i photosensor d?t du?c kho?ng cách
th? h? m?i. Nó có th? phát hi?n 1 cách chính xác
s? khác bi?t dù là nh? nh?t v? chi?u cao v?t.
Ho?t d?ng c?a sensor không b? ?nh hu?ng b?i màu
s?c, ch?t li?u, d? nghiêng d?c, d? bóng và kích
thu?t v?t th?. Có th? d? dàng ch?nh du?c kho?ng
cách phát hi?n c?a sensor b?ng nàn hi?n th? kép.
56Phát hi?n m?c s?a/nu?c trái cây bên trong h?p
- Phát hi?n s?a/nu?c trái cây bên trong h?p màu
tr?ng, không trong su?t (h?p dã dóng n?p).
E3Z-T61 v?i tia sáng m?nh, có th? xuyên qua l?p
v? b?c gi?y bên ngoài c?a h?p và do dó có th?
phát hi?n du?c s?a/trái cây có bên trong h?p gi?y
hay không. E2K-C là sensor ti?m c?n công su?t
l?n, nó cung có th? phát hi?n du?c có ch?t l?ng
bên trong h?p hay không.
57C?m bi?n phát hi?n màu
- Nhi?m v? là phát hi?n bàn ch?i dánh rang và phân
lo?i các màu khác nhau. E3MC là lo?i sensor màu,
nó r?t d? dàng nh?n bi?t màu c?a v?t theo yêu c?u
(có ch?c nang Teach). Tín hi?u ra c?a E3MC có th?
n?i v?i b? di?u khi?n d? phân lo?i, xác d?nh l?i
58Ðo du?ng kính c?a ?ng
- Sensor laser v?i tia sáng song song Z4LC là lo?i
cho phép do du?ng kính ?ng v?i d? chính xác cao
mà không c?n ti?p xúc.
59Ki?m tra hi?n tu?ng th?ng n?p thi?c, n?p nhôm
- B?ng cách ki?m tra d? lõm c?a n?p. Sensor lazer
ZX có th? phân bi?t du?c d? chênh l?ch chi?u cao
r?t nh?, do v?y khi n?p b? d?p (do th?ng l?) hay
l?i lên, d?u ra s? du?c c?nh báo ngay v?i t?c d?
ho?t d?ng khá cao
60Phát hi?n n?p l? b? l?ng
- Phát hi?n n?p l? b? l?ng v?i Z4LB-S10V2 c?a lo?i
sensor thông minh ZX-LT v?i tia lazer song song
có th? phát hi?n du?c n?p l? b? l?ng ho?c các ?ng
d?ng tuong t? chính xác t?i vài micromet.
61Ki?m m?u, phát hi?n chi?u quay c?a viên pin
- Sensor F10 ho?t d?ng trên nguyên t?c b?t hình và
so v?i m?u dã luu. Do dó ta có th? ki?m tra s?n
ph?m có hình ?nh không dúng nhu m?u dã luu (hình
b? quay, nghiêng, sai lo?i)
62Phát hi?n lon kim lo?i
- Phát hi?n các lon kim lo?i dang di chuy?n trên
bang chuy?n. E2EV là lo?i c?m bi?n ti?m c?n c?m
?ng t?, có th? phát hi?n t?t c? các kim lo?i,
ngoài ra còn có lo?i sensor phát hi?n s?t t?(E2E)
và sensor ch? phát hi?n nhôm/d?ng là E2EY.