CẢM BIẾN VÀ ỨNG DỤNG - TaiLieu.VN

Mạng xã hội chia sẻ tài liệu Upload Đăng nhập Nâng cấp VIP Trang chủ » Kỹ Thuật - Công Nghệ » Kỹ thuật ô tô – Động lực46 trang 1162 lượt xem 3461CẢM BIẾN VÀ ỨNG DỤNG

Tham khảo tài liệu 'cảm biến và ứng dụng', kỹ thuật - công nghệ, tự động hoá phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

kakalop123

Cảm biến trong hệ thống ô tô

Tài liệu Cảm biến trong hệ thống ô tô

SaveLikeShareReport Download AI tóm tắt /46 58CAÛM BIEÁN VAØ ÖÙNG DUÏNG. Trong caùc heä thoáng ñieàu khieån töï ñoäng, caûm bieán ñoùng vai troø heát söùc quan troïng vì noù laø thieát bò cung caáp thoâng tin cuûa quaù trình ñieàu khieån cho boä ñieàu khieån ñeå boä ñieàu khieån ñöa ra nhöõng quyeát ñònh phuø hôïp nhaèm naâng cao chaát löôïng cuûa quaù trình ñieàu khieån. Coù theå so saùnh caùc caûm bieán trong heä thoáng ñieàu khieån töï ñoäng nhö laø caùc giaùc quan cuûa con ngöôøi. Noäi dung cuûa chöông naøy seõ trình baøy moät soá loaïi caûm bieán thoâng duïng trong coâng nghieäp vaø caùc öùng duïng cuûa noù. I. CAÙC ÑÒNH NGHÓA VAØ ÑAËC TRÖNG CHUNG: I.1 Ñònh Nghóa Caûm Bieán: Caùc heä thoáng ñieàu khieån töï ñoäng trong coâng nghieäp coù voâ soá caùc ñaïi löôïng vaät lyù caàn ño nhö: nhieät ñoä, aùp suaát, dòch chuyeån, löu löôïng, troïng löôïng … caàn ño. Caùc ñaïi löôïng vaät lyù naøy khoâng coù tính chaát ñieän, trong khi ñoù caùc boä ñieàu khieån vaø caùc cô caáu chæ thò laïi laøm vieäc vôùi tín hieäu ñieän vì theá phaûi coù thieát bò ñeå chuyeån ñoåi caùc ñaïi löôïng vaät lyù khoâng coù tính chaát ñieän thaønh ñaïi löôïng ñieän töông öùng mang ñaày ñuû caùc tính chaát cuûa ñaïi löôïng vaät lyù caàn ño. Thieát bò chuyeån ñoåi ñoù laø caûm bieán. a. Caûm bieán: Caûm bieán laø thieát bò chòu taùc ñoäng cuûa caùc ñaïi löôïng vaät lyù khoâng coù tính chaát ñieän m vaø cho ra moät ñaïi löôïng vaät lyù coù tính chaát ñieän x nhö: ñieän trôû, ñieän tích, ñieän aùp, doøng ñieän töông öùng vôùi m. Quan heä giöõa s vaø m x = f(m) ñöôïc goïi laø phöông trình chuyeån ñoåi cuûa caûm bieán, haøm f() phuï thuoäc vaøo caáu taïo, vaät lieäu laøm caûm bieán … Ñeå cheá taïo caûm bieán, ngöôøi ta söû duïng caùc hieäu öùng vaät lyù. b. Caûm bieán tích cöïc: Caûm bieán tích cöïc hoaït ñoäng nhö moät nguoàn aùp hoaëc nguoàn doøng ñöôïc bieåu dieãn baèng moät maïng hai cöûa coù nguoàn. c. Caûm bieán thuï ñoäng: Caûm bieán thuï ñoäng ñöôïc moâ taû nhö moät maïng hai cöûa khoâng nguoàn, coù trôû khaùng phuï thuoäc vaøo caùc kích thích. I.2 Caùc Hieäu ÖÙng Vaät Lyù: a. hieäu öùng hoaû ñieän: Moät soá tinh theå goïi laø tinh theå hoaû ñieän (thí duï nhö tinh theå sulfate triglycine), coù tính phaân cöïc ñieän töï phaùt phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä. Treân caùc beà maët ñoái dieän cuûa chuùng toàn taïi nhöõng ñieän tích traùi daáu coù ñoä lôùi tyû leä thuaän vôùi ñoä phaân cöïc ñieän. Hieäu öùng hoûa ñieän ñöôïc söû duïng ñeå cheá taïo caûm bieán ño thoâng löôïng buùc xaï cuûa aùnh saùng. Khi tinh theå hoaû ñieän haáp thuï aùnh saùng, nhieät ñoä cuûa noù taêng leân laøm thay ñoåi phaân cöïc ñieän. Söï thay ñoäi phaân cöïc naøy coù theå xaùc ñònh ñöôïc baèng caùch ño söï bieán thieân ñieän aùp treân hai cöïc cuûa tuï ñieän. Caûm bieánÑaïi löôïng ñieän x Ñaïi löôïng caànñom 59 b. Hieäu öùng aùp ñieän: Khi taùc ñoäng moät löïc cô hoïc leân moät vaät laøm baèng chaát aùp ñieän (Ví duï nhö Thaïch anh), seõ laøm cho vaät ñoù bò bieán daïng vaø laøm xuaát hieän treân hai maët ñoái dieän cuûa vaät ñoù moät löôïng ñieän tích baèng nhau nhöng traùi daáu. Hieäu öùng naøy ñöôïc duøng ñeå cheá taïo caùc caûm bieán ño löïc, ño aùp suaát, gia toác … thoâng qua vieäc ño ñieän tích treân 2 cöïc cuûa tuï ñieän. Hieäu öùng naøy do nhaø vaät lyù hoïc ngöôøi phaùp laø Pierre Curie phaùt hieän vaøo naêm 1880. c. Hieäu öùng caûm öùng ñieän töø: Khi moät thanh daãn chuyeån ñoäng trong töø tröôøng seõ xuaát hieän moät söùc ñieän ñoäng tyû leä vôùi bieán thieân cuûa töø thoâng nghóa laø tyû leä vôùi toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa thanh daãn. Hieäu öùng ñieän töø ñöôïc öùng duïng ñeå cheá taïo caûm bieán ño toác ñoä dòch chuyeån cuûa vaät thoâng qua vieäc ño söùc ñieän ñoäng caûm öùng. Hieäu öùng naøy do nhaø vaät lyù hoïc ngöôøi Anh laø M.Faraday phaùt hieän vaøo naêm 1831. d. Hieäu öùng quang ñieän: Baûn chaát cuûa hieäu öùng quang ñieän laø hieän töôïng giaûi phoùng caùc haït daãn töï do trong vaät lieäu döôùi taùc duïng cuûa böùc xaï aùnh saùng. Hieäu öùng naøy do Einstein phaùt hieän vaøo naêm 1905 vaø ñöôïc öùng duïng ñeå cheá taïo caùc caûm bieán quang. e. Hieäu öùng quang ñieän trong chaát baùn daãn: Khi moät chuyeån tieáp P-N ñöôïc chieáu saùng seõ phaùt sinh ra caùc caëp ñieän töû – loã troáng, chuùng chuyeån ñoäng döôùi taùc duïng cuûa ñieän tröôøng cuûa chuyeån tieáp laøm thay ñoåi hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu chuyeån tieáp. Hieäu öùng naøy cuõng thöôøng ñöôïc duøng ñeå cheá taïo caûm bieán quang. V → φ φHình 1.2 Hieäu öùng hoûa ñieänV → φ FHình 1.3 Hieäu öùng aùp ñieäneBHình1.4Hieäuöùngñieäntöøω 60f. Hieäu öùng nhieät ñieän: Khi hai daây daãn coù baûn chaát hoùa hoïc khaùc nhau, ñöôïc haøn kín seõ xuaát hieän moät söùc ñieän ñoäng tyû leä vôùi nhieät ñoä moái haøn. Hieäu öùng naøy do Seebeck phaùy hieän vaøo naêm 1821 vaø ñöôïc öùng duïng ñeå cheá taïo caûm bieán nhieät ñoä. I.2 Caùc thoâng soá ñaëc tröng cuûa caûm bieán: a. Ñoä nhaïy cuûa caûm bieán: Ñoä nhaïy cuûa caûm bieán ôû giaù trò m = m0 laø tyû soá giöõa bieán thieân ôû ngoõ ra cöûa caûm bieán ∆x vaø bieán thieân ôû ngoõ vaøo ∆m trong laân caän cuûa m0. Goïi s laø ñoä nhaïy cuûa caûm bieán: ()1.1lim000mmmmmmmxmxmxs=→→∂∂=∆∆=∆∆=b. Sai soá cuûa caûm bieán: Sai soá cuûa caûm bieán laø sai leäch giöõa giaù trò ño ñöôïc baèng caûm bieán vaø giaù trò thöïc cuûa ñaïi löôïng caàn ño, ñöôïc ñaùnh giaù baèng %. Neáu goïi x laø giaù trò thöïc cuûa ñaïi löôïng caàn ño, ∆x laø sai leäch giöõa giaù trò ño vaø giaù trò thöïc (goïi laø sai soá tuyeät ñoái), thì sai soá cuûa caûm bieán laø δñöôïc xaùc ñònh nhö sau: ()2.1100.xx∆=δ Ví duï: Moät caûm bieán nhieät ñoä coù ñoä nhaïy laø: s = 0,1 [mV/oC], taïo ra ñieän aùp ôû 100 [0C] laø 10,5 [mV] thì sai soá cuûa caûm bieán laø: ()3.1%5100.10105,10=−=δ Sai soá cuûa caûm bieán ñöôïc chia thaønh 2 loaïi: sai soá heä thoáng vaø sai soá ngaãu nhieân. Sai soá heä thoáng: Sai soá heä thoáng laø sai soá khoâng phuï thuoäc vaøo soá laàn ño, coù giaù trò khoâng ñoåi hoaëc thay ñoåi chaâm theo thôøi gian. Caùc nguyeân nhaân gaây ra sai soá heä thoáng: - Do nguyeân lyù cuûa caûm bieán. - Do ñaëc tính cuûa boä caûm bieán. - Do cheá ñoä vaø ñieàu kieän söû duïng caûm bieán. - Do xöû lyù keát quaû ño. Sai soá ngaãu nhieân: Sai soá ngaãu nhieân laø sai soá xuaát hieän coù ñoä lôùn vaø chieàu khoâng xaùc ñònh. Nguyeân nhaân gaây sai soá ngaãu nhieân: - Do söï thay ñoåi ñaëc tính cuûa thieát bò. - Do tín hieäu nhieãu ngaãu nhieân. - Do aûnh höôûng bôûi caùc thoâng soá moâi tröôøng nhö: töø tröôøng, nhieät ñoä, ñoä aûm, ñoä rung … c. Ñoä tuyeán tính cuûa caûm bieán: Caûm bieán ñöôïc goïi laø tuyeán tình trong moät daûi ño neáu coù ñoä nhaïy khoâng ñoåi trong ôû moïi ñieåm trong daûi ño. 61I.3 Maïch Xöû Lyù Tín Hieäu Caûm Bieán: Ñaùp öùng ngoõ ra cuûa caûm bieán thöôøng laø khoâng phuø hôïp vôùi caùc cô caáu chæ thò hoaëc caùc thieát bò ñoïc tín hieäu hoài tieáp trong caùc heä thoáng ñieàu khieån vì vaäy caàn coù moät maïch xöû lyù (chuyeån ñoåi tín hieäu) cho phuø hôïp vôùi caùc cô caáu naøy. Sô ñoà khoái minh hoïa vieäc keát hôïp giöõa caûm bieán vaø maïch xöû lyù tín hieäu nhö hình I.5 a. Caùc maïch khueách ñaïi trong ño löôøng: Do caùc tín hieäu ñieän ôû ngoõ ra cuûa caùc caûm bieán thöôøng raát nhoû, ñeå taêng giaù trò cuûa caùc tín hieäu naøy ta duøng caùc maïch khueách ñaïi. - Maïch khueách ñaïi ñaûo: Ñaàu raÑaàu vaøo+-OP-073267148 132R2 R2 Hình 1.6 Maïch khueách ñaïi ñaûo vôùi bieán trôû chænh offset ()4.112ioVRRV−=Vôùi Vo laø ñieän aùp ôû ñaàu ra, Vi laø ñieän aùp ôû ñaàu vaøo. - Maïch khueách ñaïi khoâng ñaûo: Ñaàu raÑaàu vaøo+-OP-073267148 132R2 R1 Hình 1.7 Maïch khueách ñaïi khoâng ñaûo vôùi bieán trôû chænh offset Tôùi cô caáu ño Hình 1.5 Maïch ño vaø caûm bieánÑaïi löôïng ño Caûm bieánMaïch xuû lyù tín hieäu ño 62()5.1112ioVRRV+=Vôùi Vo laø ñieän aùp ôû ñaàu ra, Vi laø ñieän aùp ôû ñaàu vaøo. - Maïch laëp laïi ñieän aùp: Ñaàu raÑaàu vaøo+-U2OP073267148 Hình 1.8 Maïch laëp laïi ñieän aùp Vo = Vi (1.6) Vôùi Vo laø ñieän aùp ôû ñaàu ra, Vi laø ñieän aùp ôû ñaàu vaøo. - Maïch khueách ñaïi vi sai: +-U2OP07326R1 R3 R2 R4 V1V2Vo Hình 1.9 Maïch khueách ñaïi vi sai Choïn R1 = R3, R2 = R4 thì: ()()7.12112VVRRVo−−=- Maïch khueách ñaïi duïng cuï: Hình 1.10 Maïch khueách ñaïi duïng cuï R R3 +-OP07326+-OP07326+-OP07326Ra R R2 R2 R3 VoV2V1

Tài liệu liên quan

Sổ tay Cảm biến xe ô tô - GV. Nguyễn Văn Nhu

30 trang

Xây dựng hệ thống cảnh báo ngủ gật trên Kit Raspberry Pi 3

6 trang

Cảm biến vị trí trục cam

W 12 trang

Cảm biến tiếp cận điện dung

5 trang

Vi bơm dùng cho hệ thống cảm biến khí ga và chất lỏng

12 trang

So sánh các công nghệ cảm biến thay thế không tiếp xúc

9 trang

Sản xuất thép có thể sử dụng nhiều hơn các loại cảm biến

18 trang

Lợi ích của cảm biến số

8 trang

Dùng bộ truyền siêu âm hay Rada dẫn sóng làm cảm biến đo mức?

12 trang

Đồng mô phỏng nhiệt - cơ cho cảm biến gia tốc ba chiều

7 trang

Tài liêu mới

Ảnh hưởng của vị trí trọng tâm đến độ bền mỏi khung xe ô tô - Tổng quan và hướng nghiên cứu

9 trang

Xây dựng chương trình tính toán động lực học động cơ đốt trong bốn kỳ

11 trang

Giáo trình Kiểm tra và sửa chữa pan ô tô (Ngành Công nghệ ô tô) – Trường CĐ Bình Phước

58 trang

Giáo trình Bảo dưỡng và sửa chữa hộp số tự động (Ngành Công nghệ ô tô) – Trường CĐ Bình Phước

100 trang

Giáo trình Bảo dưỡng và sửa chữa trang bị điện ô tô 1 (Ngành Công nghệ ô tô) – Trường CĐ Bình Phước

149 trang

Giáo trình Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh ABS (Ngành Công nghệ ô tô) – Trường CĐ Bình Phước

51 trang

Giáo trình Kỹ thuật lái xe ô tô (Ngành: Công nghệ ô tô - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Đà Lạt

89 trang

Giáo trình Tổ chức và quản lý sản xuất (Ngành: Công nghệ ô tô - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Đà Lạt

103 trang

Giáo trình Điện kỹ thuật (Ngành: Công nghệ ô tô - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Đà Lạt

99 trang

Giáo trình Bảo dưỡng và sửa chữa hộp số tự động (Ngành: Công nghệ ô tô - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Đà Lạt

137 trang

Giáo trình An toàn lao động (Ngành: Công nghệ ô tô - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Đà Lạt

77 trang

Giáo trình Điện tử cơ bản (Ngành: Công nghệ ô tô - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Đà Lạt

87 trang

Giáo trình Tính toán thiết kế động cơ đốt trong - Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp

104 trang

Bài giảng Quản lý và đánh giá chất lượng sản phẩm ô tô - Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên

136 trang

Giáo trình Lý thuyết ô tô - Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên

145 trang

AI tóm tắt

- Giúp bạn nắm bắt nội dung tài liệu nhanh chóng!

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

Zalo/Tel:

093 303 0098

Email:

[email protected]

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

Facebook

Youtube

TikTok

Chịu trách nhiệm nội dung: Nguyễn Công Hà Doanh nghiệp quản lý: Công ty TNHH Tài Liệu trực tuyến Vi Na - GCN ĐKDN: 0307893603 Địa chỉ: 54A Nơ Trang Long, P. Bình Thạnh, TP.HCM - Điện thoại: 0283 5102 888 - Email: [email protected]ấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015