Giáo trình Cảm biến công nghiệp - Hoàng Minh Công

Tóm tắt Giáo trình Cảm biến công nghiệp - Hoàng Minh Công: ...oC lớn gấp 1,617 lần so với ở 0oC. + Dễ bị oxy hoá khi ở nhiệt độ cao làm giảm tính ổn định. + Dải nhiệt độ làm việc thấp hơn 250oC. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Đồng được sử dụng trong một số trường hợp nhờ độ tuyến tính cao của điện trở theo nhiệt độ. Tuy nhiên, ho...n thường từ 10 - 20 nhánh. Hình 5.1 S  cu to ca u o kim loi a) u o dùng dây qun b) u o dùng li màng a) b) Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Cảm biến được cố định trên đế cách điện mỏng bề dày ~ 0,1 mm làm bằng giấy hoặc ~ 0,03 mm làm bằng chất dẻo (polyi...hải không đáng kể so với thể tích tổng cộng của chất lưu cần đo áp suất. Trong cách đo thứ hai, người ta gắn lên thành bình các cảm biến đo ứng suất để đo biến dạng của thành bình. Biến dạng này là hàm của áp suất. Đối với chất lưu chuyển động, áp suất chất lưu (p) là tổng áp suất tĩnh (pt) ...

pdf179 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 273 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Giáo trình Cảm biến công nghiệp - Hoàng Minh Công, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
02*2 ,xx ξ−ξξξ∇+=ξ 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
- Tính độ sai lệch của phép nội suy ở điểm ξ1, ξ2: 
( ) ( )1*2112 xx ξ−=ξε 
( ) ( )2*2222 xx ξ−=ξε 
- So sánh ε2(ξ1) vàε2(ξ2) với ε0: nếu ε2(ξ1) < ε0 và ε2(ξ2) < ε0 thì giá trị 
tín hiệu không được chấp nhận. 
- ở điểm ξk ta có xk mà đa thức nội suy sẽ là: 
 ( ) ( )( )00k0* 1k ,xx ξ−ξξξ∇+=ξ− 
Với 
 ( )
0k
0k
0k
xx
, ξ−ξ
−=ξξ∇ 
Mà ta có: 
 ( ) ( ) 0j*kjj1k xx ε≥ξ−=ξε − 
Với j là một điểm nào đó nằm trong khoảng 0 đến k. 
- Khoảng nội suy khi đó sẽ bằng: 
 0kk ξ−ξ=ξ∇Δ 
Và giá trị xk sẽ được chấp nhận như là điểm cuối của đoạn thẳng của đường xấp xỉ hoá 
từng đoạn. 
- Với phép nội suy tuyến tính quá trình hồi phục sẽ được tiến hành theo cách 
nối liền các điểm bằng đoạn thẳng: 
 ( ) ( )0
0k
0k
0
* xxxx ξ−ξξ−ξ
−+=ξ 
Đoạn thẳng tiếp theo sẽ đi qua điểm xk. 
Tổng quát ta có đoạn thẳng thứ i của đường gấp khúc có dạng: 
 ( ) ( )i
i1i
i1i
i
*
i
xx
xx ξ−ξξ−ξ
−+=ξ
+
+ (10.3) 
để hồi phục giá trị đo ta chỉ việc tính ( )ξ*ix theo đối số ξ là các đại lượng đo được từ 
cảm biến. Các giá trị tính được theo đường nội suy tuyến tính luôn đảm bảo sai số cho 
phép là ε0. 
10.4.3. Gia công kết quả đo 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 Khi tính toán sai số ngẫu nhiên, người ta thường sử dụng các đặc tính của chúng, đó 
là kỳ vọng toán học và độ lệch bình quân phương. Các đặc trưng thống kê này đủ để 
đánh giá sai số của kết quả đo. Việc tính các đặc tính số này là nội dung cơ bản trong 
quá trình gia công kết quả đo. 
 Để tính kỳ vọng toán học và độ lệch bình quân phương ta phải có số lượng phép đo 
rất lớn. Tuy nhiên trong thực tế số lượng các phép đo n là có hạn, vì thế ta chỉ tìm 
được ước lượng của kỳ vọng toán học và độ lệch bình quân phương mà thôi. Thường 
các ước lượng này đối với các đại lượng đo vật lý có các tính chất cơ bản là các ước 
lượng có căn cứ, không chệch và có hiệu quả. 
 Nếu gọi ξ* là ước lượng của đặc tính thống kê ξ thì: 
- Nếu ta tăng số lượng N các giá trị đo và nếu với ε > 0 mà ta có: 
 [ ] 0Plim *
N
=ε≥ξ−ξ∞→ (10.4) 
thì ước lượng ξ* được gọi là ước lượng có căn cứ. 
- Nếu lấy trung bình ước lượng mà ta có: 
 [ ] ξ=ξ*M (10.5) 
thì ước lượng ξ* được gọi là ước lượng không chệch. 
- Nếy trung bình bình phương độ sai lệch (phương sai) của một ước lượng đã 
cho *1ξ nào đó không lớn hơn trung bình bình phương độ sai lệch *iξ của bất kỳ ước 
lượng thứ i nào: 
 ( ) ( ) ⎥⎦⎤⎢⎣⎡ ξ−ξ>⎥⎦⎤⎢⎣⎡ ξ−ξ 2*12*i MM (10.6) 
thì ước lượng đó được gọi là ước lượng có hiệu quả. 
Ví dụ: Kỳ vọng toán học của các giá trị một điểm đo X có ước lượng là *xm , ta có: 
 [ ] ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡= ∑∑ ==
N
1i
i
N
1i
i
*
x XMN
1
X
N
1
MmM (10.7) 
 [ ] xxN
1i
i mm.N.N
1
XM
N
1 === ∑
=
Như vậy ước lượng kỳ vọng toán học *xm là ước lượng không chệch. 
Tương tự ta có thể chứng minh được rằng: 
 [ ] 2xx*x DDM σ== (10.8) 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
tức là ước lượng của phương sai *xD của các giá trị điểm đo X là một ước lượng 
không chệch. 
 Giả sử ta tiến hành n phép đo cùng một giá trị X. Giá trị đáng tin nhất đại điện cho 
đại lượng đo X là giá trị trung bình đại số của dãy các phép đo như nhau X : 
 ( ) ∑
=
=++++++= n
1i
i
ni321 x
n
1
n
x...x...xxx
X (10.9) 
Trong đó: 
 x1, x2, . . . , xn - kết quả của các phép đo riêng biệt. 
 n - số các phép đo. 
ước lượng kỳ vọng toán học của *xm của đại lượng đo sẽ bằng X . 
Nếu không có sai số hệ thống thì X sẽ là gía trị thực của đại lượng đo. Tất cả các giá 
trị đo sẽ phân tán xung quanh giá trị X này. 
Độ lệch kết quả mỗi lần đo so với giá trị trung bình (theo giá trị số và dấu) được xác 
định từ biểu thức: 
 ii vXx =− (10.10) 
Với vi là sai số dư. 
Sai số dư có các tính chất sau đây: 
- Tổng các sai số dư bằng 0. 
 0v
n
1i
i =∑
=
- Tổng của bình phương của chúng có giá trị nhỏ nhất: 
 Minv
n
1i
2
i =∑
=
 (10.11) 
 Những tính chất này được sử dụng khi gia công kết quả đo để kiểm tra độ chính xác 
của việc tính X . 
 Theo tổng bình phương của tất cả các sai số dư người ta xác định ước lượng độ lệch 
bình quân phương σ*, tiêu biểu cho mức độ ảnh hưởng của sai số ngẫu nhiên đến kết 
quả đo. 
 Theo lý thuyết xác suất việc tính σ* được thực hiện theo công thức Besel: 
 ∑
=
−=σ n
1i
2
i
* )1n/(v (10.12) 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
ước lược này là không chệch, có căn cứ và có hiệu quả. 
 Việc chia tổng bình phương sai số dư cho (n-1) thay cho n có thể chấp nhận được vì 
kết quả gần bằng nhau và n càng lớn thì sự sai lệch càng nhỏ. ước lượng độ lệch bình 
quân phương σ* đặc trưng cho độ chính xác của một dãy phép đo và được xác định 
bởi một tập các điều kiện đo (các đặc tính kỹ thuật của dụng cụ đo, các đặc điểm của 
người làm thí nghiệm, các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến phép đo). ước lượng σ* 
đặc trưng cho độ phân tán của kết quả đo xung quanh giá trị trung bình đại số của nó. 
 Vì giá trị trung bình đại số còn có một sai số ngẫu nhiên nào đó, nên ta đưa ra khái 
niệm ước lượng độ lệch bình phương của giá trị trung bình đại số: 
( )
( ) ( ) n)1nn
v
)1nn
xx *
n
1i
2
i
n
1i
2
i
*
X
σ=−=−
−
=σ
∑∑
== (10.13) 
ước lượng này đặc trưng cho sai số đó của kết quả đo. 
 ước lượng đã khảo sát trên đây được gọi là ước lượng điểm bao gồm: XX0 = , *Xσ , 
n. 
 ước lượng điểm của sai số phép đo không hoàn chỉnh bởi vì *
X
σ chỉ thể hiện khoảng 
mà giá trị thực có thể nằm trong khoảng đó nhưng lại không nói gì về xác suất rơi của 
X0 vào khoảng đó. ước lượng điểm chỉ cho phép đưa ra một vài kết luận nào đó về độ 
chính xác của các phép đo mà thôi. 
 Dưới đây ta khảo sát một khái niệm ước lượng khác là ước lượng khoảng. Đó là 
khoảng đáng tin mà trong giới hạn đó với một xác suất nhất định ta tìm thấy giá trị 
thực X0. 
 Cho trước giá trị xác suất đáng tin P với đại lượng ngẫu nhiên có phân bố chuẩn và 
số lượng phép đo là vô hạn n→ ∞, thì theo bảng 10.1 ta tìm được hệ số k và như vậy 
tìm được khoảng đáng tin Δ1,2 = kσ*. 
 Khi số lượng các phép đo có hạn (n ≥ 20) khoảng tin cậy đó có thể tính gần 
đúng theo biểu thức: *
X2,1
kσ=Δ 
 (10.14) 
 Trong thực tế ta không thể tiến hành nhiều phép đo được, thường chỉ hạn chế trong 
2 ≤ n ≤ 20, khi đó khoảng tin cậy được tính theo biểu thức sau: 
 *
Xst2,1
h σ=Δ (10.15) 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
ở đây hst - hệ số phân bố Student phụ thuộc vào xác suất đã cho P và số lượng phép đo 
n được xác định theo bảng 10.1. 
 Bảng 10.1 
n 0,5 0,9 0,95 0,98 0,99 0,999 
2 1,000 6,31 12,7 31,8 63,7 637 
3 0,816 2,92 4,30 6,96 9,92 31,6 
4 0,765 2,35 2,35 4,54 5,84 13,0 
5 0,741 2,13 2,78 3,75 4,60 8,61 
6 0,727 2,02 2,57 3,36 4,04 6,86 
7 0,718 1,94 2,49 3,14 3,71 5,96 
8 0,711 1,90 2,36 3,00 3,50 5,40 
9 0,706 1,86 2,31 2,90 3,36 5,04 
10 0,703 1,83 2,26 2,82 3,25 4,49 
12 0,697 1,80 2,20 2,72 3,10 4,78 
14 0,694 1,77 2,16 2,65 3,01 4,49 
16 0,691 1,75 2,13 2,60 2,99 4,07 
18 0,689 1,74 2,11 2,57 2,90 3,96 
20 0,688 1,73 2,09 2,54 2,86 3,88 
25 0,684 1,71 2,06 2,49 2,80 3,74 
31 0,683 1,70 2,04 2,46 2,75 3,65 
41 0,681 1,68 2,02 2,42 2,70 3,55 
61 0,679 1,67 2,00 2,39 2,66 3,46 
121 0,677 1,65 1,98 2,36 2,62 3,37 
∞ 0,674 1,64 1,96 2,33 2,58 3,29 
Số liệu bảng này được tính theo công thức: 
 ( ) ( )( ) ( )[ ] ( ) 2/n2 n/t1
1
.
2/1n.1n
!2/n
n;tS
+−−π
= (10.16) 
Trong đó: S(t;n) - mật độ phân bố Student. 
 ( ) *
x0
/XXt σ−= . 
 n - số lần đo. 
 Trường hợp n→ ∞ ( thực tế n ≥ 20) thì phân bố Student sẽ tiến đến phân bố chuẩn, 
lúc đó hst có thể thay thế bằng hệ số k như biểu thức 10.14. 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
10.4.4. Sai số của kết quả các phép đo gián tiếp 
Khi tính toán các sai số ngẫu nhiên của phép đo gián tiếp cần phải nhớ rằng đại 
lượng cần đo Y có quan hệ hàm với một hay nhiều đại lượng đo trực tiếp X1, X2, . . . , 
Xn, tức là: 
 ( )n21 X,...,X,XfY = (10.20) 
Vì thế mà sai số tuyệt đối của kết quả đo gián tiếp như sau: 
 2n
2
n
2
2
2
2
2
1
2
1
X
X
Y
...X
X
Y
X
X
Y
Y Δ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
∂
∂++Δ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
∂
∂+Δ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
∂
∂=Δ (10.21) 
và sai số tương đối của kết quả đo sẽ là: 
2
n
2
n
2
2
2
2
2
1
2
1
Y X
Y
Y
X
...
X
Y
Y
X
X
Y
Y
X
Y
Y
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
Δ
∂⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ ∂++⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
Δ
∂⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ ∂+⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
Δ
∂⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ ∂=Δ=γ 
 2Xn2 2X
2
1X
... γ++γ+γ= (10.22) 
Trong đó 
1X
γ , 
2X
γ , . . .,
nX
γ - là sai số tương đối của các đại lượng đo trực tiếp X1, 
 X2, . . . , Xn. 
Nếu các kết quả đo trực tiếp Xi được xác định với sai số bình quân phương nXσ , thì: 
 2X
2
n
2
X
2
21
2
X
2
1
n21 X
Y
...
X
Y
X
Y σ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
∂
∂++σ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
∂
∂+σ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
∂
∂=σγ (10.23) 
ở đây 
iX
iX
Y σ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
∂
∂ là sai số riêng của phép đo gián tiếp thứ i. 
 Nh vy kt qu o vi c 
lng khong, nh có phân b 
Student có th vit di dng: 
 ( ) ( )' 2,10' 2,1 XXX Δ+<<Δ− (10.17) 
T (10.17) ta thy rng xác sut 
ca  lch trung bình i s so 
vi giá tr thc ca i lng o 
không vt quá ' 2,1Δ . 
 Khi thc hin gia công kt qu 
o ngi ta còn xác nh khái 
nim sai s bình quân phng 
tng i theo biu thc sau ây: 
 100.
X
*
X
X
σ=γ (10.18) 
 Quá trình gia công kt qu o 
c biu din theo s  thut 
toán hình 10.10. Quá trình gia 
công này có th thc hin trên máy 
tính vi bt k ngôn ng nào, kt 
qu cho ta giá tr thc XX0 = và 
khong áng tin ' 2,Δ . 
 Vy kt qu o nhn c sau 
khi gia công s là: 
 ' 2,1X Δ± (10.19) 
Bt u 
n phép o xi 
K vng toán hc [ ] XxM = 
Sai s d Xxv ii −= 
Tính 0v
n
1i
i =∑
=
 ∑
=
n
1i
2
iv 
Tính ( )∑
=
−=σ n
1i
2
i
* 1n/v 
 n/**
x
σ=σ 
Cho xác sut P tìm hst 
Khong áng tin *
xst2,1
.h σ=Δ 
Kt qu o ' 2,1Δ±= 
Kt thúc 
Hình 10.10 S  thut toán 
gia công kt qu o 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 ở bảng 10.2 trình bày biểu thức tính sai số tuyệt đối và sai số tương đối của một số 
hàm Y thường gặp nhất trong các phép đo gián tiếp. 
 Bảng 10.2 
Hàm Y Sai số tuyệt đối YΔ Sai số tương đối 
Y
Y
Y
Δ=γ 
X1 + X2 ( ) ( )2221 XX Δ+Δ± ( ) ( )[ ] ( )2212221 XX/XX +Δ+Δ± 
X1.X2 ( ) ( )21222221 XXXX Δ+Δ± 
2
2
2
2
1
1
X
X
X
X
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ Δ+⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ Δ± 
2
1
X
X ( ) ( )[ ] 4222222121 XXXXX Δ+Δ±
2
2
2
2
1
1
X
X
X
X
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ Δ+⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ Δ± 
nX XnX 1n Δ± − ( )X/Xn Δ± 
10.4.5. Bù sai số 
a) Bù sai số cộng tính 
 Trong cảm biến có sai số cộng tính, ta có: 
 aXX YXKY Δ+= (10.24) 
 Với 
i1i
i1i
X XX
YY
K −
−=
+
+ . 
Giá trị aYΔ không thay đổi theo X là sai số cộng tính. (hình 10.11). 
Loại trừ sai số loại này bằng một bộ trừ (hình 10.12). 
Ta có: 
 aiii YXKY Δ+= (10.25) 
Thực hiện phép trừ theo vế (10.24) và (10.25) và biến đổi ta có: 
 ( ) ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
−
−−=−
+
+
i1i
i1i
iXi YY
XX
YYXX (10.26) 
Bằng cách này ta đã loại trừ được sai số cộng tính aYΔ . 
b) Bù sai số nhân tính 
CB 
X 
Hình 10.11 S  nguyên lý 
cm bin có sai s cng tính 
YX = KXX + ΔYa 
Hình 10.12 Loi tr sai s 
 cng tính 
X
CB
Xi 
Y 
Yi 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Nếu đại lượng vào là Xo, ta có: 
 ( )k000 1KXY γ−= (10.28) 
Thực hiện phép chia theo vế (10.27) và (10.28) ta có: 
 ( )( ) 0
X
0k0
kX
00
X
K
K
X
X
1K
1K
X
X
Y
Y =γ−
γ−= 
Nhận được 0
X
0
0
X
K
K
Y
Y
X = 
 (10.29) 
c) Bù sai số do các yếu tố ảnh hưởng 
 Một trong những sai số khó loại trừ nhất trong các cảm biến là sai số do các yếu tố 
ảnh hưởng (hay các yếu tố không mang thông tin). Khi nghiên cứu các cảm biến, 
người ta cũng đưa vào các biện pháp để loại trừ những yếu tố đơn nhưng trong nhiều 
cảm biến ảnh hưởng này rất khó loại trừ. Không những thế ở các cảm biến khác 
nhau cùng một công nghệ chế tạo, ảnh hưởng này cũng khác nhau, vì thế trong các 
cảm biến thông minh người ta thường bù ảnh hưởng của các yếu tố không mang thông 
tin ngay trên cảm biến sử dụng. Từ phương trình biến đổi của cảm biến ta có thể viết 
sai số: 
 ...b
b
F
a
a
F
X
X
F
Y +Δ∂
∂+Δ∂
∂+Δ∂
∂=Δ (10.30) 
Trong đó a
a
F Δ∂
∂ là ảnh hưởng của yếu tố a đến kết quả đo Y. Nhờ khả năng xử lý của 
máy tính ta có thể sai phân hoá và nội suy tuyến tính. 
 Bằng thực nghiệm ta lập ra bảng yếu tố ảnh hưởng (bảng 10.3). 
Bảng 10.3 
 X1 X2 Xj Xn A 
X 
Hình 10.12 Loi tr sai s nhân tính 
X
CB 
X0
YX 
Y0 
 Trong cm bin có sai s nhân 
tính, ta có: 
 ( )kXX 1XKY γ−= 
(10.27) 
Trong ó kγ là sai s nhân tính. 
Mun bù sai s nhân tính ta dùng 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
A1 Δ11 Δ12 . . . Δ1j Δ1n 
A2 Δ21 Δ22 . . . Δ2j Δ2n 
 . . . 
Ai Δi1 Δi2 . . . Δij Δin 
Am Δm1 Δm2 .... Δmj Δmn 
 Từ giá trị Ai nhận được do một cảm biến đo phụ và giá trị của đại lượng đo Xj, tra 
bảng nhận được giá trị Δij, sau đó nội suy ra giá trị phải bù để loại trừ sai số do ảnh 
hưởng của yếu tố A. 
Tài liệu tham khảo 
1. Lê Văn Doanh, Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Văn Hoà, Võ Thạch Sơn, Đào Văn 
Tân. Các bộ cảm biến trong kỹ thuật đo lường & điều khiển. NXB Khoa học và 
Kỹ thuật - 2001. 
2. Phan Quang Phô, Nguyễn Đức Chiến. Giáo trình Cảm biến. Nhà xuất bản Khoa 
học và Kỹ thuật - 2000. 
3. Tạ Duy Liêm. Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ. Trường Đại học Bách 
khoa Hà Nội - 1998. 
4. Đỗ Xuân Thụ (chủ biên). Kỹ thuật điện tử. Nhà xuất bản Giáo dục - 2002. 
5. S.C. Jomathon Lin. Computer Nummerical Control. Pelmar Publishers Inc. 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Mục lục 
Lời mở đầu 
 3 
Chương I. Các khái niệm và đặc trưng cơ bản 
1.1. Khái niệm và phân loại cảm biến 
 5 
1.1.1. Khái niệm về cảm biến 
 5 
1.1.2. Phân loại cảm biến 
 5 
1.2. Đường cong chuẩn 
 7 
1.2.1. Khái niệm 
 7 
1.2.2. Phương pháp chuẩn cảm biến 
 8 
1.3. Các đặc trưng cơ bản 
 9 
1.3.1. Độ nhạy 
 9 
1.3.2. Độ tuyến tính 
 11 
1.3.3. Sai số và độ chính xác 
 12 
1.3.4. Độ nhanh và thời gian hồi đáp 
 13 
1.3.5. Giới hạn sử dụng của cảm biến 
 14 
1.4. Nguyên lý chế tạo cảm biến 
 15 
1.4.1. Nguyên lý chế tạo cảm biến tích cực 
 15 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
1.4.2. Nguyên lý chế tạo cảm biến thụ động 
 19 
1.5. Mạch đo 
 20 
1.5.1. Sơ đồ mạch đo 
 20 
1.5.2. Một số phần tử cơ bản của mạch đo 
 21 
Chương II. Cảm biến quang 
2.1. Tính chất và đơn vị đo ánh sáng 
 24 
2.1.1. Tính chất ánh sáng 
 24 
2.1.2. Các đơn vị đo quang 
 25 
2.2. Cảm biến quang dẫn 
 26 
2.2.1. Hiệu ứng quang dẫn 
 26 
2.2.2. Tế bào quang dẫn 
 29 
2.2.3. Photodiot 
 33 
2.2.4. Phototranzito 
 40 
2.2.5. Phototranzito hiệu ứng trường 
 43 
2.3. Cảm biến quang điện phát xạ 
 44 
2.3.1. Hiệu ứng quang điện pháp xạ 
 44 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
2.3.2. Tế bào quang điện chân không 
 45 
2.3.3. Tế bào quang điện dạng khí 
 46 
2.3.4. Thiết bị nhân quang 
 46 
Chương III. Cảm biến đo nhiệt độ 
3.1. Khái niệm cơ bản 
 48 
3.1.1. Nhiệt độ và thang đo nhiệt độ 
 48 
3.1.2. Nhiệt độ đo được và nhiệt độ cần đo 
 49 
3.1.3. Phân loại cảm biến đo nhiệt độ 
 50 
3.2. Nhiệt kế giản nở 
 51 
3.2.1. Nhiệt kế giản nở dùng chất rắn 
 51 
3.2.2. Nhiệt kế giản nở dùng chất lỏng 
 51 
3.3. Nhiệt kế điện trở 
 52 
3.3.1. Nguyên lý chung 
 52 
3.3.2. Nhiệt kế điện trở kim loại 
 53 
3.3.3. Nhiệt kế điện trở silic 
 56 
3.3.4. Nhiệt kế điện trở oxyt bán dẫn 
 56 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
3.4. Cảm biến nhiệt ngẫu 
 57 
3.4.1. Hiệu ứng nhiệt điện 
 57 
3.4.2. Cấu tạo cặp nhiệt 
 59 
3.4.3. Mạch đo và dụng cụ thứ cấp 
 62 
3.5. Hoả kế 
 67 
3.5.1. Hoả kế bức xạ toàm phần 
 67 
3.5.2. Hoả kế quang điện 
 68 
Chương IV. Cảm biến đo vị trí và dịch chuyển 
4.1. Nguyên lý đo vị trí và dịch chuyển 
 71 
4.2. Điện thế kế điện trở 
 71 
4.2.1. Điện thế kế điện trở dùng con chạy cơ học 
 71 
4.2.2. Điện thế kế điện trở không dùng con chạy cơ học 
 73 
4.3. Cảm biến điện cảm 
 75 
4.3.1. Cảm biến tự cảm 
 75 
4.3.2. Cảm biến hỗ cảm 
 78 
4.4. Cảm biến điện dung 
 81 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
4.4.1. Cảm biến tụ đơn 
 81 
4.4.2. Cảm biến tụ kép vi sai 
 83 
4.4.3. Mạch đo 
 84 
4.5. Cảm biến quang 
 84 
4.5.1. Cảm biến quang phản xạ 
 84 
4.5.2. Cảm biến quang soi thấu 
 85 
4.6. Cảm biến đo dịch chuyển bằng sóng đàn hồi 
 86 
4.6.1. Nguyên lý đo dịch chuyển bằng sóng đàn hồi 
 86 
4.6.2. Cảm biến sử dụng phần tử áp điện 
 87 
4.6.3. Cảm biến âm từ 
 88 
Chương V. Cảm biến đo biến dạng 
5.1. Biến dạng và phương pháp đo 
 90 
5.1.1. Định nghĩa một số đại lượng co học 
 90 
5.1.2. Phương pháp đo biến dạng 
 91 
5.2. Đầu đo điện trở kim loại 
 91 
5.2.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 
 91 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
5.2.2. Các đặc trưng chủ yếu 
 93 
5.3. Cảm biến áp trở silic 
 94 
5.3.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 
 94 
5.3.2. Các đặc trưng chủ yếu 
 95 
5.4. Đầu đo trong chế độ động 
 96 
5.4.1. Tần số sử dụng tối đa 
 96 
5.4.2. Giới hạn mỏi 
 97 
5.5. ứng suất kế dây rung 
 97 
Chương VI. Cảm biến đo lực 
6.1. Nguyên lý đo lực 
 99 
6.2. Cảm biến áp điện 
 100 
6.2.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 
 100 
6.2.2. Cảm biến thạch anh kiểu vòng đệm 
101 
6.2.3. Cảm biến thạch anh nhiều thành phần 
 102 
6.2.4. Sơ đồ mạch đo 
 102 
6.3. Cảm biến từ giảo 
 104 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
6.3.1. Hiệu ứng từ giảo 
 104 
6.3.2. Cảm biến từ thẩm biến thiên 
105 
6.3.3. Cảm biến từ dư biến thiên 
 106 
6.4. Cảm biến dựa trên phép đo dịch chuyển 
106 
6.5. Cảm biến xúc giác 
 107 
Chương VII. Cảm biến đo vận tốc, gia tốc và rung 
7.1. Cảm biến đo vận tốc 
 108 
7.1.1. Nguyên lý đo vận tốc 
 108 
7.1.2. Tốc độ kế điện từ 
 108 
7.1.3. Tốc độ kế xung 
 113 
7.1.4. Máy đo góc tuyệt đối 
 115 
7.1.5. Đổi hướng kế 
 116 
7.2. Cảm biến đo rung và gia tốc 
118 
7.2.1. Khái niệm cơ bản 
118 
7.2.2. Cảm biến đo tốc độ rung 
 121 
7.2.3. Gia tốc kế áp điện 
 122 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
7.2.4. Gia tốc kế áp trở 
 123 
Chương VIII. Cảm biến đo áp suất chất lưu 
8.1. áp suất và nguyên lý đo áp suất 
 126 
8.1.1. áp suất và đơn vị đo 
 126 
8.1.2. Nguyên lý đo áp suất 
127 
8.2. áp kế vi sai dựa trên nguyên tắc cân bằng thuỷ tĩnh 
128 
8.2.1. áp kế vi sai kiểu phao 
 128 
8.2.2. áp kế vi sai kiểu chuông 
 129 
8.3. Cảm biến áp suất dựa trên phép đo biến dạng 
130 
8.3.1. Phần tử biến dạng 
131 
8.3.2. Các bộ chuyển đổi điện 
 135 
Chương IX. Cảm biến đo lưu lượng và mức chất lưu
9.1. Cảm biến đo lưu lượng 
 142 
9.1.1. Lưu lượng và đơn vị đo 
 142 
9.1.2. Công tơ thể tích 
 142 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
9.1.3. Công tơ tốc độ 
 144 
9.1.4. Lưu lượng kế màng chắn 
 146 
9.1.5. Lưu lượng kế điện từ 
 149 
9.2. Cảm biến đo và phát hiện mức chất lưu 
150 
9.2.1. Mục đích và phương pháp đo 
150 
9.2.2. Phương pháp thuỷ tỉnh 
151 
9.2.3. Phương pháp điện 
 152 
9.2.4. Phương pháp bức xạ 
153 
Chương X. Cảm biến thông minh 
10.1. Khái niệm về cảm biến thông minh 
 155 
10.2. Cấu trúc của một cảm biến thông minh 
156 
10.3. Các khâu chức năng của cảm biến thông minh 
157 
10.3.1. Bộ chuyển đổi chuẩn hoá 
157 
10.3.2. Bộ dồn kênh MUX 
159 
10.3.3. Bộ chuyển đổi tương tự - số A/D 
160 
10.4. Các thuật toán xử lý trong cảm biến thông minh 163 
10.4.1. Tự động khắc độ 
163 
10.4.2. Xử lý tuyến tính hoá từng đoạn 
163 
10.4.3. Gia công kết quả đo 
166 
10.4.4. Sai số của kết quả các phép đo gián tiếp 
171 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Tài liệu tham khảo 
 174 
Mục lục 
 175 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_cam_bien_cong_nghiep_hoang_minh_cong.pdf
Ebook liên quan