ĐẶC TRƯNG CỦA CẢM BIẾN

12 228 2
ĐẶC TRƯNG CỦA CẢM BIẾN

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

0 ĐẶC TRƯNG CẢM BIẾN o Cảm biến có đặc trưng điện trở   _ điện trở vật liệu định nghĩa : R = l Điện trở phụ thuộc vào thơng số hình dạng R  a  chiều dài dây (l)  diện tích mặt cắt (a)  Điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ  số lượng điện tử tự (n)  thời gian thực mối nối ()  Điện trở thay đổi theo nhiệt độ dùng làm cảm biến nhiệt :  Một số loại có quan hệ gần tuyến tính nhiệt độ T(°C) điện trở R (Ω)  Thí dụ: nhiệt điện trở (PT100) R = ( 1+ 0.0039 T )  R l m l  a ne2 a Hàm truyền cảm biến có kết hợp mạch gia công Cảm biến kết hợp mạch gia cơng ( xử lý tín hiệu điện ) tạo tín hiệu có dạng chuẩn hóa  Thí dụ : Pt 100 kết hợp với mạch phân áp tạo ngõ điện áp DC Vout  R5 (3.01kΩ) V1 (5V) Rt, R0 = 100 Ω  RR t Vout 4 1 39.0810 t   Rt V1 Rt  R Đặc trưng Cảm biến PT100 toàn tầm ngõ nhập : +200°C toàn tầm ngõ : 3V tầm đo: -100°C +200°C giai đo: 300°C , 2V     toàn tầm ngõ nhập : giá trị lớn ngõ nhập toàn tầm ngõ : giá trị ngõ ngõ nhập có giá trị lớn tầm đo: giá trị thấp cao đại lượng đo giai đo: sai biệt đại số giá trị cao thấp ngõ nhập hay ngõ truyền  HàmVới Pt 100 R = ( 1+ 39.08 x T )  Hàm truyền tuyến tính : s = a + b∙m s = 10 + 0.1∙m m = (s – 10) / 0.1  độ nhạy thay đổi ngõ nhập để tạo thay đổi đơn vị ngõ  offset giá trị có ngõ ngõ vào zero  cảm biến có hàm truyền tuyến tính thường lựa chọn sử dụng  cân chuẩn đơn giản ( chứa thơng số khơng thể xác định)  độ nhạy số (đơn giản cho mạch gia công)  Xác định hàm truyền cho cảm biến cụ thể ? cân chuẩn: thực nghiệm cho việc xác định hàm truyền  tiến trình cân chuẩn  ráp cảm biến vào mạch điện biết  đo Vout nhiệt độ biết  lặp lại phép đo điểm nhiệt độ khác  thiết lập hàm truyền R5 (3.01kΩ) V1 (5V) Rt, R0 = 100 Ω Vout truyền  HàmVới Pt 100 R = ( 1+ 39.08 x T )  Hàm truyền tuyến tính : s = a + b∙m s = 10 + 0.1∙m m = (s – 10) / 0.1  độ nhạy thay đổi ngõ nhập để tạo thay đổi đơn vị ngõ Hàm truyền tuyến tính độ nhạy độ dốc đáp ứng  offset giá trị có ngõ ngõ vào zero  cảm biến có hàm truyền tuyến tính thường lựa chọn sử dụng  cân chuẩn đơn giản ( chúa thơng số khơng thể xác định)  độ nhạy số (đơn giản cho mạch gia cơng)   Khái niệm tuyến tính hóa hàm truyền Trong thực tế , có cảm biến có đặc trưng hàm truyền tuyến tính Nhưng vẽ mối quan hệ vào/ đường thẳng qua điểm đặc biệt tầm hoạt động , qui có hàm truyền tuyến tính Khi cần thiết ,có thể tuyến tính hóa hàm truyền cách : * đường thẳng vẽ cách nối điểm đầu điểm cuối tầm đo * tuyến tính hóa độc lập : đường thẳng định vị cách tối thiểu hóa độ lệch hàm truyền thực Nhà sản xuất thường chọn cách để đưa vào data sheet Hàm   truyền phi tuyến Hàm truyền dạng : _ hàm log s = A + B ln (m) _ hàm mũ s=A _ hàm lũy thừa s = A + B Các hàm đa biến sử dụng dạng không mô tả hàm truyền : _ hàm bậc hai s = A + Bm + C _ hàm bậc ba s = A + B + Cm + D Mơ hình tốn chọn theo u cầu cho độ xác sử dụng cảm biến Trong trường hợp ,độ nhạy thay đổi tầm đo xác định qua phép tính đạo hàm Khi ngõ nhập bị ảnh hưởng điều chế ( modifying inputs) Các phương thức tạo điều chế ngõ nhập tạo ảnh hưởng đến tuyến tính độ nhạy cảm biến Thí dụ nguồn cấp điện cho hoạt động cảm biến điều chế mạnh ngõ nhập điều chế ngõ cảm biến từ tiếp tục điều chế thơng số độ phân giải độ nhạy Độ phân giải : Còn gọi độ tách biệt (detection ) , thay đổi nhỏ kích thích ngõ nhập đủ tao thay đổi ngõ nhận biết Đây thông số cập nhật theo công nghệ , thiết kế phải ý đọc kỹ data sheet để chọn cảm biến ln có độ phân giải thỏa mãn yêu cầu   Các đặc trưng khơng mong muốn có từ cảm biến đặc trưng khơng thể mơ tả xác tốn học hay đồ thị , công cụ nhận biết thường phải qua phương pháp thống kê sai số dung sai Dung sai : Nếu data sheet cảm biến thông báo mức độ dung sai cho phép họ khơng thể bán sản phẩm có sai số tầm cho phép Sai số : ( khảo sát phần sau ) Đặc trưng cảm biến dạng tích hợp Khi chế tạo cảm biến cần phải dựa định luật vật lý cho phép chuyển đổi đại lượng vật lý cần chuyển đổi thành tín hiệu điện Điều xảy chưa tồn định luật ? Bằng cách sử dụng nguyên tắc trung gian , đại lượng vật lý cần đo chuyển đổi thành đại lượng sơ cấp , mà từ đại lượng dùng cảm biến để chuyển đổi thành tín hiệu điện Thí dụ ; muốn có cảm biến đo trọng lực ( khối lượng ) ta cho khối lượng vật tác động vật làm chứng tạo biến dạng theo đặc tính vật rắn đàn hồi Dán cảm biến biến dạng ( strain gage ) vật chứng để tạo tín hiệu điện thay đổi điện trở cảm biến ... nghệ , thiết kế phải ý đọc kỹ data sheet để chọn cảm biến ln có độ phân giải thỏa mãn u cầu   Các đặc trưng khơng mong muốn có từ cảm biến đặc trưng mô tả xác tốn học hay đồ thị , công cụ nhận... sheet cảm biến thông báo mức độ dung sai cho phép họ khơng thể bán sản phẩm có sai số ngồi tầm cho phép Sai số : ( khảo sát phần sau ) Đặc trưng cảm biến dạng tích hợp Khi chế tạo cảm biến cần... chế ngõ nhập tạo ảnh hưởng đến tuyến tính độ nhạy cảm biến Thí dụ nguồn cấp điện cho hoạt động cảm biến điều chế mạnh ngõ nhập điều chế ngõ cảm biến từ tiếp tục điều chế thông số độ phân giải độ

Ngày đăng: 09/03/2020, 15:00

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Slide 1

  •  

  • Slide 3

  • Đặc trưng cơ bản

  •  

  • Xác định hàm truyền cho một cảm biến cụ thể ?

  •  

  • Slide 8

  •  

  • Slide 10

  •  

  • Slide 12

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan