Thế nào là cảm biến và chuyển đổi
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (475.47 KB, 10 trang )
1
1.THẾ NÀO LÀ CẢM BIẾN VÀ CHUYỂN ĐỔI
Cảm biến là gì ?
Chuyển đổi là gì ?
Chúng quan hệ như thế nào?Chúng quan hệ như thế nào?
1.THẾ NÀO LÀ CẢM BIẾN VÀ CHUYỂN ĐỔI
-
Chuyển đổi ( transducer) là bộ phận biến đổi năng lượng vào thành năng
lượng ra,thường thì chúng khác nhau,nhưng giữa chúng có mối quan hệ với
nhau. Chuyển đổi là phần dùng cùng với cảm biến để biến đổi đại lượng vật
l
ý thành dạng sử dụng thích hợp (Ví dụ điệnthế)
“
ý ạg ụg ợp ( ụ ệ )
-Chuyển đổi được dùng cùng với cảm biến để biến đổi các biến vật lí thành
dạng phù hợp hơn
- Cảm biến (Sensor) là device để phát hiện các đại lượng vật lý là tập hợp
con của chuyển đổi, và được định nghĩa như sau cảm biến là chuyển đổi để
nhận tín hiệu vào hoặc sự kích thích và các đáp ứng là tín hiệu điện có
quan hệ đã biết với tín hiệu vào
Hoặc cũng có định nghĩa khác là biến đổi thông số vật lý thành tín hiệu điện
ở đầu ra ( ví dụ chuyển đổi microphone)ở đầu ra ( ví dụ chuyển đổi microphone)
-Chuyển đổi: bao gồm cảm biến và cơ cấu chấp hành, cảm biến là tín hiệu
vào của chuyển đổi, còn cơ cấu chấp hành là tín hiệu ra của chuyển đổi.
- Cơ cấu chấp hành (
Actuator)
Biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu ở dạng
vật lý ở đầu ra (ngược với cảm biến)
2
Chuyển đổi (Transducer) là phần
tử đầu tiên để nhận sự biến thiên
của đại lượng đo
Biến đổi thông tin
1.THẾ NÀO LÀ CẢM BIẾN VÀ CHUYỂN ĐỔI
Phần tử cảm nhận
đầu tiên
Biến đổi thông tin
Thành dạng tín
hiệu phù hợp
Quá trình vật lý
Truyền dữ liệu
Thể hiện kết quả
Người quan sát
Các cảm biến được phân loại theo những nguyên tắc sau
Yêu cầu của nguôn năng lượng cung cấp
- Bị động và chủ động
Dạng của tín hiệu ra
2.PHÂN LOẠICẢMBIẾN
Dạng của tín hiệu ra
- Số và tương tự
Mode hoạt động của việc đo
- Lệch (Deflection) và Không (null )
Quan hệ động học giữa tín hiệu vào/ tín hiệu ra
- Bậc không, bậc 1, bậc 2, v.v...
Measurand
- Mechanical, thermal, magnetic, radiant, chemical
Physical measurement variable
- Resistance, inductance, capacitance, etc.
3
2.PHÂN LOẠICẢMBIẾN
¾Chuyển đổibịđộng: tạoratínhiệu điệntrựctiếp để
đáp ứng các tác động từ bên ngoài mà không yêu cầu
cung cấp năng lượng từ bên ngoài nhưng năng lượng
a/ PHÂN LOẠI THEO NGUỒN NĂNG LƯỢNG CUNG CẤP
cung cấp năng lượng từ bên ngoài, nhưng năng lượng
bắt nguồntừ viện đo .
¾ Có thể bị bóp méo ( distort) đạilượng đo.
¾ Đơngiản trong thiếtkế.
¾Tin cậy
¾Giá thành thấ
pp
¾Ví dụ:cảmbiếncặp nhiệt điện, cảmbiếnápđiện.
13
2.PHÂN LOẠICẢMBIẾN
a/ PHÂN LOẠI THEO NGUỒN NĂNG LƯỢNG CUNG CẤP
Chuyển đổichủđộng: Là chuyển đổiyêu
cầunăng lượng từ bên ngoài. Ví dụ cảmbiến
Strain gauges, cảmbiến laser
13
4
b/DẠNG RA CỦA TÍN HIỆU
Các cảm biến dạng tương tự
¾ Cung cấp tín hiệu liên tục ( độ lớn theo thời gian hoặc không gian)
¾ Hầuhết các đạilượng vậtlýlàở dạng tương tự
2.PHÂN LOẠICẢMBIẾN
¾ Hầu hết các đại lượng vật lý là ở dạng tương tự
¾ Số các cảm biến có tín hiệu ra ở dạng tương tự nhiều hơn dạng tín
hiệu ra ở dạng số
¾ Bộ biến đổi A/D là cần thiết để nối với CPU
¾ Ví dụ : Microphone, analog infrared distance sensor, analog compass,
barometer sensor
b/DẠNG RA CỦA TÍN HIỆU
Các cảm biến dạng số
¾ Tín hiệu ra của nó ở dạng bước rời rạc hoặc ở dạng trạng thái
2.PHÂN LOẠICẢMBIẾN
¾ Các tín hiệu dạng số có khả năng lặp lại nhiều, tin cậy và dễ dàng truyền
Ví dụ: các encoder đếm số vòng quay của các trục, các công tắc tiếp xúc
5
¾Digital transducer is any measuring device that produces a digital
output
•
2.PHÂN LOẠICẢMBIẾN
b/DẠNG RA CỦA TÍN HIỆU
Các cảm biến dạng số
output
¾ In analog sensors (transducers) both sensing and transducer stages
are analog. But since physical systems are typically continuous time
systems, the sensing stage of a digital measuring device is analog.
¾ The transducer stage generates the discrete output signal such as
pulse trains or encoded data
¾Digital transducers do not introduce quantization error
¾ When the output is a pulse signal, a counter is used to count thep p g
pulses or to count the clock cycles over the pulse duration
¾ The count is represented as a digital word according to some code
- Binary, BCD (Binary Coded Decimal), ASCII
¾ The output of the transducer may be available in a coded form
c/ Mode LÀM VIỆC
Mode Lệch (Deflection mode)
-cảm biến hoặc dụng cụ sẽ tạo ra sự đáp ứng với độ lệch hoặc dao độnfg do tình
trạng ban đầucủadụng cụ
2.PHÂN LOẠICẢMBIẾN
trạng ban đầu của dụng cụ
-Độ lệch tỉ lệ với đạilượng cần đo
