sensor presentation - dnd

July, 2012 1

Giới thiệu về sensor

ĐOÀN NGỌC ĐẠI

July, 2012 2

Nội dung chương trình

Khái quát về cảm biến.

Vai trò của cảm biến trong hệ thống điều khiển.

Cấu tạo và nguyên lý : Công tắc hành trình (Limit switch).

Proximity sensor.

Photoelectric sensor.

Cảm biến sợi quang.

Encoder.

Ứng dụng trong VBLĐOÀN NGỌC ĐẠI

July, 2012 3

Định nghĩa về cảm biến

Nhiệt độ

Ánh sáng

Lực

Từ trường

Tín hiệu điện

Cảm biến là thiết bị cảm nhận và đáp ứng theocác kích thích thường là các đại lượng không điệnchuyển đổi các đại lượng này thành các đại lượngđiện.


July, 2012 4

Vai trò của sensor trong hệ thống điều khiển.

PLC

Cơ cấu chấp hành Cảm biến

Đối tượng ( Quá trình)

Chương trình

Bộ vi xử lý


July, 2012 5

Limit Switch

Đặc điểm:

Đòi hỏi phải có sự tiếp xúc và tác động của đối tượng.

Sử dụng tiếp điểm cơ khí nên tuổi thọ ngắn,thời gian đáp ứng dài.

Giá thành rẻ .


July, 2012 6

Limit switch.


July, 2012 7

Limit switch.


July, 2012 8

Proximity sensor

Đặc điểm.

Nguyên lý và cấu tạo

Phân loại

Ứng dụng


July, 2012 9

Đặc điểm của proximity sensor

Phát hiện vật không cần tiếp xúc, không tác động lên vật.

Hoạt động ổn định, chống rung động và chống shock tốt.

Tốc độ đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao (so với limit switch).

Sensor có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau có thể lắp linh hoạt ở nhiều nơi.


July, 2012 10

Nguyên lý hoạt động

Proximity hoạt động dựa trên sự thay đổi biên độ và tần số của mạch dao động khi có vật ở gần bề mặt mạch dao động.


July, 2012 11

Phân loại proximity sensor.

Theo nguyên lý hoạt động proximity sensor được chia thành 2 loại:

Inductive proximity sensor – Cảm biến tiệm cận điện cảm.

Capacity proximity sensor– Cảm biến tiệm cận điện dung.


July, 2012 12

Phân loại proximity sensor.

Inductive proximity sensor: có thể phát hiện vật làm bằng kim loại.

Capacity proximity sensor : có thể phát

hiện vật làm bằng kim loại, phi kim và chất lỏng.


July, 2012 13

Nguyên lý hoạt động

Từ trường do cuộn dây củasensor tạo ra sẽ thay đổi khi tươngtác với đối tượng kim loại.


July, 2012 14

Inductive Proximity

Phân loại:

Loại có bảo vệ cuộn dây cảm biến (Shielded Type).

Loại không có bảo vệ cuộn dây cảm biến (Non-Shielded Type).


July, 2012 15

Inductive Proximity

Shielded Type: Từ trường do cảm biến phát ra tập trung ở

phía trước mặt cảm ứng.Cuộn dây cảm biến được bao bọc bởi vỏ kim loại.

Có thể lắp chìm trong đế bằng kim loại do không bị nhiễu dù có vật bằng kim loại bao quanh mặt bên của cảm biến.


July, 2012 16

Inductive ProximityNon-Shielded Type:

Cuộn dây cảm biến không được bọc bởi vỏ kim loại.Từ trường do cảm biến phát rộng ra phía trước mặt cảm ứng.

Dễ bị nhiễu, khi lắp đặt tránh các vật kim loại quanh đầu cảm biến.

Khoảng cách phát hiện xa hơn Shielded type cùng kích thước.


July, 2012 17

Capacity Proximity

Nguyên lý hoạt động:

Phát hiện theo nguyên tắc tĩnh điện sự thay đổi điện dung giữa đối tượng và đầu sensor.

c


July, 2012 18

Ứng dụng


July, 2012 19

Nhận biết frame lên xuống.

Inductive proximity – Non-Shielded type


July, 2012 20

Inductive proximity – Shielded type

Nhận biết valve đóng/mở.ĐOÀN NGỌC ĐẠI

July, 2012 21


Nhận biết chai đầy trên băng tải.ĐOÀN NGỌC ĐẠI

July, 2012 22


Nhận biết lon đầy trên băng tải.ĐOÀN NGỌC ĐẠI

July, 2012 23

Inductive proximity – Shielded type


July, 2012 24

Photoelectric sensor

Cơ bản về ánh sáng.

Cấu tạo và nguyên lý.

Phân loại


July, 2012 25

Cơ bản về ánh sáng.


July, 2012 26

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

AmpAmpPhát Thu

Led

Photo transistor

Cảm biến quang điện có cấu tạogồm nguồn sáng (phát quang) và cảmbiến quang (thu).Tùy thuộc vào lượngánh sáng mà bộ thu nhận được từ nguồnphát mà cảm biến phát hiện có vật haykhông có vật.


July, 2012 27

Phân loại cảm biến quang điện

Cảm biến quang điện

Thu phát độc lập

Phản xạ gương

Phản xạ khuếch

tán

Tùy theo cách bố trí nguồn phát và thumà ta có các loại cảm biến khác nhau.


July, 2012 28


Loại thu phát độc lập (Though beam)


July, 2012 29

Though beam

Đặc điểm

Nhận biết vật khi vật chắn giữa đầu thu và đầu phát.

Vị trí detect ổn định

Khoảng cách phát hiện xa.

Có thể phát hiện các vật chắn sáng mà không phụ thuộc vào hình dạng, màu sắc và chất liệu.


July, 2012 30

Loại thu phát độc lập


July, 2012 31

Loại thu phát độc lập


July, 2012 32


Loại phản xạ gương ( Retro Reflective)

i

i’

Gương thường

(i=i’)

Gương MSR

(Mirror Surface Rejection)


July, 2012 33

Retro RejectionĐặc điểm:

Phát hiện vật khi vật chắn giữa sensor và gương.

Đi dây đơn giản.

Có thể phát hiện các vật chắn sáng không phụ thuộc vào hình dạng màu sắc và chất liệu của vật.

Khoảng cách phát hiện ngắn hơn loại Though beam.


July, 2012 34

Loại phản xạ gương


July, 2012 35



July, 2012 36



July, 2012 37


Loại Phản xạ khuếch tán (Diffuse Reflective)


July, 2012 38

Diffuse Reflective

Đặc điểm:

Sensor phát hiện vật khi nhận được tia sáng từ sensor phát ra và bị phản xạ bởi vật.

Khoảng cách phát hiện ngắn.

Tiết kiệm không gian, lắp đặt và chỉnh định đơn giản.


July, 2012 39

Loại phản xạ khuyếch tán


July, 2012 40

Loại phản xạ khuyếch tán


July, 2012 41

Cảm biến màu.Cơ bản về màu sắc ánh sáng.


July, 2012 42

Cảm biến màu.

Nguyên tắc nhận biết màu sắc


July, 2012 43

Cảm biến màu sắc


July, 2012 44

Cảm biến màu sắc


July, 2012 45

Cảm biến sợi quang

Đặc điểm

Cấu tạo.

Ứng dụng


July, 2012 46

Đặc điểm

Hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt, nhiệt độ cao.

Dễ lắp đặt, cần không gian nhỏ.

Có thể phát hiện các vật nhỏ.


July, 2012 47

Cấu tạo


July, 2012 48

Phân loại theo phương pháp phát hiện


July, 2012 49

Ứng dụng


July, 2012 50



July, 2012 51



July, 2012 52

Encoder

Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động

Phân loại

Ứng dụng.


July, 2012 53

Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động

Encoder có cấu tạo gồm một đĩa có khắc vạch sáng tối quay giữa nguồn sáng và phototransistor


July, 2012 54

Phân loại.

Incremental EncoderAbsolute Encoder


July, 2012 55

Incremental EncoderĐặc điểm:

Phát một chuỗi xung liên tục khi encoder quay.

Để phát hiện chiều quay, encoder được thiết kế với hai ngõ ra A, B là hai xung lệch pha nhau 90o.

Thông thường có thêm ngõ ra Z, phát ra 1 xung khi encoder quay 1 vòng.


July, 2012 56

Đặc điểm:

Cho biết trị số của góc quay từ 0o đến 360o

so với vị trí gốc.

Ngõ ra có thể ở dạng mã BCD, mã Gray hay nhị phân.

Absolute Encoder


July, 2012 57

Encoder

Ứng dụng: Encoder được sửdụng trong các ứng dụng điềukkhiển vị trí hay tốc độ như ; đo gócquay, điều khiển tốc độ động cơ,…


July, 2012 58

Increamental encoder


July, 2012 59



July, 2012 60



July, 2012 61

Chuẩn IP: Mức độ bảo vệ thiết bị khỏi tác động của nước và các vật rắn

từ bên ngoài, theo tiêu chuẩn IEC (International Elctrotechnical Commission)

IP

Bảo vệ khỏi tác động của các vật rắn từ bên ngoài

o Không bảo vệ

1 Bảo vệ chống va chạm với vật có Φ > 50mm

2 Bảo vệ chống va chạm với vật có Φ > 12.5mm

3 Bảo vệ chống va chạm với vật có Φ > 2.5mm

4 Bảo vệ chống va chạm với vật có Φ > 1mm

5 Bảo đảm bụi không làm ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị

6 Bảo vệ thiết bị khỏi ảnh hưởng của bụi

Bảo vệ khỏi sự thâm nhập của nước.

o Không bảo vệ

1 Không hư hỏng nếu có tác động của nươc rơi thẳng đứng từ trên xuống.

2 Không hư hỏng nếu có tác động của nước rơi từ trên xuống theo hướng 15o so với phương thẳng đứng

3 Không hư hỏng nếu có tác động của nước rơi từ trên xuống theo hướng 60o so với phương thẳng đứng

4 Không hư hỏng nếu có tác động của nươc văng vào từ bất cứ hương nào.

5 Không hư hỏng nếu có tác động của tia nước bắn vào từ bất cứ hướng nào.

6 Không thấm nước nếu có tác động của tia nước mạnh bắn vào từ bất cứ hướng nào.

7 Không bi thấm nước nếu nhung vào nước ( trong những điều kiện nhất định)

8 Sử dụng được nếu nhúng vào trong nước


July, 2012 62

Không nên

Phun nước trực tiếp lên sensor.


July, 2012 63

Không nên

Lau sensor với vải cứng, scoring pad…


July, 2012 64

Không để vật nặng, giẫm đạp, đè lên sensor, gương, giá đỡ.

Không nên


July, 2012 65

Không nên

Không nên bẻ cong quá mức, để vật nặng dè lên sợi quang.


July, 2012 66ĐOÀN NGỌC ĐẠI

sensor presentation - dnd

Documents