Giáo trình Kiểm nhiệt tự động hóa - Chương 7
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (118.8 KB, 5 trang )
Chơng 7
truyền kết quả đI xa
Trong công nghiệp, do yêu cầu sản xuất và quản lý sản xuất, trong nhiều
trờng hợp cần truyền kết quả từ thiết bị đo đến các bộ phận khác, ngời ta gọi
chung là truyền kết quả đi xa. Để truyền kết quả đi xa ngời ta dùng hệ thống truyền
xa gồm một bộ phát và một bộ thu. Theo quy ớc, các dụng cụ mà kết quả đo của nó
sẽ đợc truyền đi xa là bộ phát, các bộ phận nhận tín hiệu do bộ phát đa tới và biến
nó thành sự dịch chuyển của kim chỉ gọi bộ thu.
7.1. Truyền xa kiểu điện trở
7.1.1. Phơng pháp biến đổi điện trở
Khi truyền xa kiểu điện trở, ở bộ phát tín hiệu đo đợc chuyển đổi thành tín
hiệu điện nhờ một cảm biến vị trí kiểu biến trở, bộ thu là một đồng hồ đo kiểu
milivôn kế.
ở bộ phát, khi đại lợng đo (m) thay đổi, con chạy của biến trở (1) dịch
chuyển và điện áp ra U
x
thay đổi
theo:
U.
L
L
U.
R
R
U
xx
x
==
Điện áp U
x
đợc truyền đến bộ thu (2) là một milivôn kế đợc chia độ theo đại
lợng đo.
Hệ thống truyền xa kiểu biến trở có cấu tạo đơn giản nhng có tiếp điểm nên
làm việc kém tin cậy, đồng thời chịu ảnh hởng của sự thay đổi điện trở của biến
trở.
2
1
L
X
, R
x
X
L, R
Hình 7.1 Truyền xa kiểu biến trở
1) Biến trở 2) Milivôn kế
-103-
7.1.2. Phơng pháp dùng logomet
Trên hình 7.2 trình bày sơ đồ một hệ thống truyền xa kiểu logomet.
E
N S
O
1
2
5
4
3
R
1
R
2
Hình 7.2 Truyền xa kiểu logomet
1) Vành khuyên 2) Thủy ngân 3&4) Cuộn dây 5) Nam châm
Bộ phát gồm vành khuyên (1) có thể quay quanh gối tựa (O), bên trong đặt hai
điện trở R
1
, R
2
, phần dới vành khuyên điền đầy thủy ngân (2). Bộ thu là một
logomet gồm hai cuộn dây (3) và (4) đặt trong từ trờng của nam châm (5).
Khi đo, dới tác động của đại lợng đo, giả sử vành khuyên quay một góc ()
làm tỉ số
2
1
R
R
thay đổi, sự phân bố dòng điện đi vào hai cuộn dây (3) và (4) của
logomet thay đổi theo, làm quay kim chỉ một góc () phụ thuộc góc quay (), tức là
phụ thuộc giá trị của đại lợng đo.
Ưu điểm của hệ thống truyền xa kiểu logomet là kết quả truyền ít chịu ảnh
hởng của nguồn nuôi (E) nhng góc quay bị hạn chế.
7.2. Truyền xa kiểu từ cảm
7.2.1. Dùng cầu cân bằng cảm ứng
Hệ thống truyền xa dùng cầu cân bằng cảm ứng gồm hai cuộn dây giống nhau
bên trong có đặt lõi sắt từ, một cuộn dây làm bộ phát, một cuộn dây làm bộ thu. Mỗi
-104-
cuộn dây đợc chia làm hai phần có kích thớc và thông số điện giống nhau (hình
7.3).
Khi cha có tín hiệu đo, các lõi sắt từ của cuộn phát và cuộn thu ở giữa các
cuộn dây ta có
, cầu cân bằng và qua dây (ab) không có dòng điện
chạy qua. Khi có tín hiệu đo tác động lên lõi sắt từ của bộ phát, làm nó dịch chuyển
tơng đối với các cuộn dây. Giả sử lõi sắt từ của bộ phát dịch chuyển lên trên làm Z
3241
Z.ZZ.Z =
1
tăng lên và Z
2
giảm xuống, dòng điện qua Z
3
tăng. Khi Z
3
tăng, lực hút của cuộn Z
3
tăng hút lõi sắt từ của cuộn thu lên trên cho đến khi vị trí tơng đối của nó giống với
vị trí tơng đối của lõi sắt của cuộn phát thì ta lại có
, dòng điện qua
dây (ab) lại bằng không.
3241
Z.ZZ.Z =
Ưu điểm của hệ thống truyền xa dùng cầu cân bằng cảm ứng là có thể truyền
đi một độ dịch chuyển tơng đối lớn, nhng nó có nhợc điểm là độ nhạy bị hạn chế
do ma sát cơ.
Z
3
Z
4
Z
1
Z
2
1
b
a
X
2
127V
Hình 7.3. Sơ đồ truyền xa dùng cầu cân bằng cảm ứng
1) Bộ phát 2) Bộ thu
7.2.2. Dùng biến thế vi sai
Trong bộ truyền xa dùng biến thế vi sai, bộ phát và bộ thu là hai biến thế vi sai
giống nhau. Mỗi biến thể vi sai gồm một cuộn dây sơ cấp và hai cuộn dây thứ cấp
giống nhau hoàn toàn, mắc xung đối. Lõi sắt của bộ phát thay đổi vị trí tơng đối
theo trị số của đại lợng cần đo (hình 7.4).
Khi cha có tín hiệu đo, lõi sắt của cuộn phát và cuộn thu nằm chính giữa hai
cuộn dây thứ cấp của mỗi cuộn, khi đó:
2p1p
uu = 0uuu
2p1pp
==
Và
2t1t
uu = 0uuu
2t1tt
==
-105-
Lúc này
0uuu
tp
==
, tín hiệu vào khuếch đại bằng không, động cơ và cơ cấu
cam đứng yên.
2
23V
u
p1
u
p2
u
t2
5
4
3
1
u
u
t1
u
p
u
t
Hình 7.4 Sơ đồ hệ thống truyền xa dùng biến thế vi sai
1) Bộ phát 2) Bộ thu 3) Bộ khuếch đại 4) Động cơ 5) Cam
Khi đo, dới tác động của đại lợng đo, lõi sắt của bộ phát dịch chuyển, giả sử
lõi sắt đi lên trên làm cho u
p1
tăng, u
p2
giảm và
0uuu
2p1pp
=
. Khi đó và
tín hiệu vào khuếch đại khác không, động cơ quay. Khi động cơ quay, cam (5) liên
động với động cơ quay theo, đồng thời làm cho lõi sắt của bộ thu dịch chuyển cùng
hớng với lõi sắt của bộ phát cho đến khi vị trí của hai lõi sắt nh nhau thì
0u
0u =
và động cơ ngừng quay.
Hệ thống truyền xa loại này thờng dùng truyền kết quả đo lu lợng, áp suất
hoặc mức chất lu.
7.3. Truyền xa kiểu đồng bộ
Truyền xa kiểu đồng bộ gồm một xenxin phát và một xenxin thu (hình 7.5).
Mỗi xenxin thực chất là một động cơ đồng bộ, cuộn một pha đặt ở rôto, ba cuộn ba
pha đặt ở stato và nối hình sao. Các cuộn ba pha của xenxin phát và thu mắc xung
đối nhau, tơng đơng hai biến thế mắc xung đối.
Khi cha đo, rôto của xenxin phát và xenxin thu có vị trí giống nhau thì sự
phân bố sức điện động trong các cuộn stato của hai xenxin giống nhau.
Khi đo, giả sử rôto của xenxin phát quay một góc () làm sự phân bố sức điện
động trong cuộn dây ba pha của xenxin phát thay đổi, qua dây A, B, C sẽ có dòng
điện chạy qua, các dòng điện này tạo ra từ trờng quay trong cuộn ba pha của
-106-
xenxin thu, tõ tr−êng quay lµm r«to xenxin thu quay cïng chiÒu víi r«to xenxin ph¸t
cho ®Õn lóc vÞ trÝ r«to cña hai xenxin gièng nhau th× ngõng quay.
HÖ thèng truyÒn xa kiÓu ®ång bé cã thÓ truyÒn xa mét gãc quay lín tïy ý.
A
C
B
2
1
H×nh 7.5 TruyÒn xa kiÓu ®ång bé
1) Xenxin ph¸t 2) Xenxin thu
-107-
