Ôn Tập PLC Các Loại Cảm Biến Cơ Bản Trong Plc - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (38 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Tự động hóa

Ôn tập PLC các loại cảm biến cơ bản trong plc

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (597.42 KB, 38 trang )

Ôn tập PLC1.Cấu tạo,nguyên lý,ứng dụng,phân loại và cách nối với PLCA:Cảm biến quangLà tổ hợp của các linh kiện quang điện.Thiết bị này khi tiếp xúc với ánh sángchúng sẽ thay đổi trạng thái, cảm biến quang sử dụng ánh sáng phát ra từ bộphận phát để phát hiện sự hiện diện của vật thể.Khi có sự thay đổi ở bộ phận thuthì mạch điều khiển của cảm biến quang sẽ cho ra tín hiệu ở ngõ OUT.Cảm biếnquang là thiết bị đóng vai trị rất quan trọng trong lĩnh vực cơng nghiệp tự độnghóa.Nếu khơng có cảm biến quang thì khó mà có được tự động hóa, giống nhưlàm việc mà khơng nhìn được vậy.Cấu tạo: 3 bộ phận chính bao gồm bộ phận phát sáng, bộ phận thu sáng vàmạch xử lý tín hiệu đầu raBộ phận thu sáng:Thơng thường đối với một cảm biến quang thì bộ thu sáng là một phototransistorhay còn gọi là tranzito quang. Bộ phận này cảm nhận ánh sáng và chuyển đổithành tín hiệu điện tỉ lệ. Hiện nay nhiều loại cảm biến quang sử dụng mạch ứngdụng tích hợp chuyên dụng ASIC (Application Specific Integrated Circuit).Mạch này tích hợp tất cả bộ phận quang, khuếch đại, mạch xử lý và chức năngvào một vi mạch (IC). Bộ phận thu có thể nhận ánh sáng trực tiếp từ bộ phát(như trường hợp của loại thu-phát), hoặc ánh sáng phản xạ lại từ vật bị phát hiện(trường hợp phản xạ khuếch tán).Bộ phận phát sáng:Hầu hết thì các loại cảm biến quang thường sử dụng đèn bán dẫn LED và ánhsáng được phát ra thường sẽ theo dạng xung. Nhịp điệu xung đặc biệt giúp cảmbiến phân biệt được ánh sáng của cảm biến và ánh sáng từ các nguồn khác (nhưánh nắng mặt trời hoặc ánh sáng trong phòng). Các loại LED thông dụng nhất làLED đỏ, LED hồng ngoại hoặc LED lazer. Một số dòng cảm biến đặc biệt dùngLED trắng hoặc xanh lá. Ngồi ra thì trong một số trường hợp chúng ta cũng cóthể thấy loại LED vàng.Mạch xử lý tín hiệu đầu ra:Mạch đầu ra chuyển tín hiệu tỉ lệ (analogue) từ tranzito quang thành tín hiệuON/OFF được khuếch đại. Khi lượng ánh sáng thu được vượt quá mức ngưỡngđược xác định, tín hiệu ra của cảm biến được kích hoạt. Mặc dù một số loại cảmbiến thế hệ trước tích hợp mạch nguồn và dùng tín hiệu ra là tiếp điểm rơ-le(relay) vẫn khá phổ biến, ngày nay các loại cảm biến chủ yếu dùng tín hiệu rabán dẫn (PNP/NPN). Một số cảm biến quang còn có cả tín hiệu tỉ lệ ra phục vụcho các ứng dụng đo đếm. Nguyên lý hoạt động : Khi cảm biến hoạt động bộ phát ánh sáng sẽ phát ánhsáng đến gương. Khi khơng có vật cản thì gương sẽ phản xạ lại bộ thu ánh sáng.Khi có vật cản đi qua thì sẽ làm thay đổi tần số của ánh sáng phản xạ hoặc bịmất ánh sáng thu => Cảm biến sẽ xuất tín hiệu điện PNP, NPN,… Ứng dụng của cảm biến quang Phát hiện người và vật đi qua cửa Phát hiện xe trong bãi giữ xe Phát hiện các nhãn bị thiếu trên chai Kiểm tra sản phẩm đi qua trong q trình rửa, sơ chế, đóng gói, thànhphẩm,… Kiểm tra đường đi của xe ô tô, thực phẩm đóng hộp, nước đóng chai,…trên băng tải Xác định được mức độ cao của mực cà phê, nước ngọt, chất lỏng,.. tronglon, hộp,… Đếm chai di chuyển trên băng tải tốc độ cao Đếm số lượng hoa quả để cho vào một thùng chứa Đảm bảo kiểm sốt an tồn khi mở và đóng cửa nhà xe Bật vịi nước rửa bằng sóng của bàn tay. Và cịn rất nhiều ứng dụng khác nữa,…Phân loại:Cảm biến quang khuếch tán (diffuse reflection sensor):Cảm biến quang thu phát chung (through – beam sensor):Cảm biến quang phản xạ gương (retro – reflection sensor):Ưu điểm: Phát hiện vật thể từ khoảng cách xa lên tới 100m mà khơng cần tiếp xúcvới vật thể đó  Ít bị hao mịn, tuổi thọ và độ chính xác cao, tính ổn định khá cao Có thể phát hiện nhiều vật thể khác nhau Thời gian đáp ứng nhanh, có thể điều chỉnh độ nhạy theo ứng dụng.Nhược điểm: Cảm biến sẽ hoạt động không tốt nếu như bề mặt của nó bị bẩn, nhất là sửdụng tong các mơi trường có nhiều bụi Khoảng cách nhận biết vật phụ thuộc nhiều về yếu tố màu sắc và hệ sốphản xạ của vật đó.Nút ấn Khái niệm:Nút nhấn (nút ấn) là một loại khí cụ dùng để đóng ngắt từxa các thiết bị điện, máy móc hoặc một số loại quá trình trong điềukhiển,thường đặt trên bảng điều khiển, ở tủ điện, trên hộp nút nhấn…Khi thao tác với nút nhấn cần dứt khốt để mở hoặc đóng mạch điệnđược thiết kế và sản xuất theo tiêu chuẩn cao, có kiểu dáng đẹp, kết cấuchất lượng, chắc chắn, dễ dàng lắp đặt và thay thế. Cấu tạo:Nút nhấn gồm hệ thống lò xo, hệ thống các tiếp điểm thườnghở – thường đóng và vỏ bảo vệ.Khi tác động vào nút nhấn, các tiếp điểm chuyển trạng thái, khi khơngcịn tác động, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu. Nguyên lý:Bộ truyền động, các tiếp điểm cố định và các rãnh. Bộtruyền động sẽ đi qua toàn bộ công tắc và vào một xy lanh mỏng ở phíadưới. Bên trong là một tiếp điểm động và lị xo. Khi nhấn nút, nó chạmvào các tiếp điểm tĩnh làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm. Trong mộtsố trường hợp, người dùng cần giữ nút hoặc nhấn liên tục để thiết bịhoạt động. Với các nút nhấn khác, chốt sẽ giữ nút bật cho đến khingười dùng nhấn nút lần nữa Cơng dụng:Là loại nút nhấn duy trì trạng thái và đảo trạng thái saumỗi lần bị tác động, loại nút này rất tiện lợi trong đóng mở các thiết bịmà không cần phải qua các hệ thống mạch tự giữ, giúp tiết kiệm dâydẫn trong các mạch điều khiển, đóng cắt nhanh các thiết bị, tiết kiệmdiện tích mặt tủ điện vì chỉ cần một nút nhấn hai công dụng.Ứng dụng: sử dụng nhiều trong các ứng dụng khác nhau như máy tính, điệnthoại nút nhấn và nhiều thiết bị gia dụng. Bạn có thể nhìn thấy chúng trong nhà, văn phịng và trong các ứng dụng cơng nghiệp ngày nay. Chúng có thể bật, tắtmáy hoặc làm cho thiết bị thực hiện các hoạt động cụ thể, như trường hợp vớimáy tính. Trong một số trường hợp, các nút nhấn có thể kết nối thơng qua liênkết cơ học, điều khiển một nút nhấn khác hoạt độngĐa số, các nút sẽ có màu sắc cụ thể để biểu thị mục đích của chúng. Ví dụ nhưnút nhất màu xanh thường được sử dụng để bật thiết bị hay nút nhấn màu đỏ đểtắt thiết bị. Điều này tránh gây nên một sô nhầm lẫn. Nút dừng khẩn cấp thườnglà các nút ấn lớn, thường có màu đỏ và có đầu lớn hơn để sử dụng dễ dàng hơnPhân loại: Nút ấn giữ,nút ấn nhả,nút ấn cảm ứngCông tắc hành trìnhdùng để đóng, ngắt, chuyển đổi mạch điện điều khiển trong truyền độngđiện tự động theo tín hiệu “hành trình” ở các cơ cấu chuyển động cơ khínhằm tự động điều khiển hành trình làm việc hay tự động ngắt mạch điệnở cuối hành trình để đảm bảo an tồn. Một loại công tắc hoạt động theokiểu nhấn đè hay gạt cần để điều khiển thiết bị điện đóng ngắt được dùngtrong cửa cuốn, băng chuyền, Palang, máy CNC, cẩu trục…Cơng tắc hành trình cũng như cơng tắc thường nhưng được trang bị thêm 1 cầngạt để giới hạn hành trình đi hoặc hoặc dùng để điều khiển một loại thiết bị điệnnào khác. Ví dụ như tác động vào cơng tắc hành trình thì thiết bị sẽ dừng ngaytại vị trí đó hoặc cấp điện cho một thiết bị khác.Cấu tạo cơng tắc hành trìnhBao gồm 1 cị đá (hay cần gạt) ở bên ngồi, bên trong có 3 chân và 1 Reley đóngngắt.Chân trái: cấp nguồnChân giữa: thường đóng, sẽ mở khi nhấn nútChân phải: thường mở, sẽ đóng khi nhấn nútNgun lý hoạt động cơng tắc hành trìnhCơng tắc hành trình dùng để đóng mở mạch điện trong lưới điện, thay vì ta ấnnút bằng tay như cơng tắc thường thì nó sẽ được tương tác với 1 bộ điều khiểnvà Reley. Reley này chuyển thông tin về bộ điều khiển, sau đó tín hiệu đóngngắt mạch điện sẽ tự động phản hồi. Có 3 chân trong cơng tắc hành trình, khiđóng mở mạch điện sẽ làm hở các tiếp điểm, có thể nối cơng tắc này với 2 thiếtbị điện, đóng thiết bị này là mở thiết bị kia hoặc nếu chỉ dùng với 1 thiết bị thìchỉ có đóng/ngắt. Mục đích của nó là làm thay đổi hướng dịng điện đi vào cácthiết bị điện.Cơng tắc hành trình kiểu nút nhấn, kiểu tế vi và kiểu đòn Ứng dụng của cơng tắc hành trìnhCửa cuốnCửa cuốn được sử dụng để chống trộm thường được lắp đặt trong nhà hoặc xínghiệp. Cửa cuốn tự động gồm 1 tấm nhôm cuốn được cuốn vào 1 trục. Trục nàygắn với ổ trục và nối với 1 motor Servo, chân của cơng tắc hành trình được nốivới motor. Cửa kéo lên thì motor quay cùng chiều, kéo xuống thì quay ngượcchiều nhờ 2 cơng tắc hành trình được gắn và 1 Reley. Cịn gọi là mạch thuận –nghịch như mình đã giới thiệu ở trên. Ngày nay, cửa cuốn được sử dụng rộng rãivì tính tiện nghi của nó, chỉ với 2 nút bấm hoặc cần gạt, khơng cần người điđóng mở. Vừa an tồn vừa đở tốn cơng.Băng tảiCơng tắc hành trình được gắn vào băng tải trong chế độ điều khiển băng tảibằng tay, khi xếp hàng lên băng, ta cần băng tải dừng đúng chổ thực ra việc nàycó thể dùng bộ điều khiển servo nhưng thường ta dùng song song 2 loại nàyvì cơng tắc hành trình giúp đảo chiều quay của motor bên trong làm đảo chiềuchạy của băng tải. Khi có sự cố cần cho băng chạy ngược lại cũng dể dàng bảohành và sửa chữa chỉ với 1 cơng tắc hành trình có giá vài chục đến vài trămnghìn.Pa lăngCũng tương tự như cửa kéo, nhưng Pa lăng là hệ thống xích được nối với 1 rịngrọc, đầu của xích có gắn 1 móc sắt giúp kéo hoặc nâng hạ đồ vật. Đầu còn lại là1 cuộn xích được nối với 1 trục xoay, trục này có thể gắn với cần xoay bằng tayhoặc với 1 motor có sức kéo lớn. Để nâng, hạ đồ vật, motor này cần được trangbị các công tắc hành trình theo mạch thuận – nghịch như mình đã giới thiệu ởtrên để đồ vật có thể dừng đúng lúc, đưa móc sắt lên cao hoặc hạ xuống 1 cáchdễ dàng. Đối với các loại này nên dùng thêm 1 Reley đóng ngắt tự động khi kếtthúc hành trình( thường dùng trong tự động hóa ) hoặc 1 cần gạt tự động ngắtcơng tắc khi kết thúc hành trình.Cảm biến hồng ngoạiVai trò của thiết bị cảm biến chuyển động trong đời sốngCông tắc cảm biến chuyển động ngày nay đã có mặt ở nhiều nơi. Sân bay, kháchsạn, resort hoặc những dinh thự. Chúng ngày càng rẻ hơn và phổ biến hơn. Ngàycàng có nhiều nhà phố lắp đặt thiết bị này bởi vì:-Tiện lợi (có những chỗ ta không thuận tay tắt mở đèn hoặc không biết vị trícơng tắc đèn)-Hiện đại (đây là linh kiện cơ bản của nhà thông minh)-Thân thiện môi trường (cảm ứng hồng ngoại thụ động)-Tiết kiệm điện năng. -Tăng tuổi thọ bóng đèn.-An ninh (kẻ trộm rất dị ứng với loại thiết bị này)Công tắc cảm biến hồng ngoại là thiết bị phát hiện một thân nhiệt chuyển độngqua vùng cảm biến và đóng ngắt nguồn 220 V AC do đó bật tắt đèn tự độnghồn tồnNgun lý hoạt động:Các cảm biến PIR ln có sensor (mắt cảm biến) với 2 đơn vị (element). Chắntrước mắt sensor là một lăng kính (thường làm bằng plastic), chế tạo theo kiểulăng kính fresnel. Lăng kính fresnel này có tác dụng chặn lại và phân thànhnhiều vùng (zone) cho phép tia hồng ngoại đi vào mắt sensor. Chúng ta có thểhiểu đơn giản rằng, nếu khơng có lăng kính fresnel, tồn bộ bức xạ của mơitrường sẽ chỉ coi như có 1 Zone dội hết vào mắt sensor, như vậy thì nó sẽ khơngcó tác dụng phân biệt chuyển động, và sẽ cực kỳ nhạy với bất kỳ sự thay đổinhiệt độ nào của môi trường.2 đơn vị của mắt sensor có tác dụng phân thành 2 điện cực. Một cái là điện cựcdương (+) và cái kia là âm (-). Khi 2 đơn vị này được tuần tự kích hoạt (cái nàyxong rồi mới đến cái kia) thì sẽ sinh ra một xung điện, xung điện này kích hoạtsensor (alarm-báo động). Chính vì ngun lý này, khi có người đi theo hướngvng góc với khu vực kiểm sốt của sensor (hướng mũi tên), thân nhiệt từngười này (bức xạ hồng ngoại) sẽ lần lượt kích hoạt từng đơn vị cảm biến vàlàm sensor báo động.Vậy thì cũng chính do ngun lý này, nếu người chuyển động theo hướng songsong, phát ra cùng lúc 2 luồng bức xạ qua lăng kính fresnel đập vào đồng thời 2đơn vị cảm biến, xung điện không tạo ra ,và lúc này sensor không hề báo động.Khi có người hoặc vật di chuyển ngang qua vùng cảm biến, linh kiện PIR sẽ chonhững xung đảo chiều có thể nhận biết được bằng những mạch khuếch đại.Dựa vào những xung điện đảo chiều của linh kiện PIR ( những xung màu đỏtrong hình vẽ) người ta thiết kế mạch xử lý và quyết định đóng ngắt mạch cơngsuất ( đóng mở nguồn AC) hợp lý.Cấu tạoMột công tắc cảm biến chuyển động bao gồm rất nhiều linh kiện và mạch điệnchức năng hình thành.vBản thân PIR đứng một mình thì khả năng dị chuyển động thân nhiệt rất hạnchế theo những tiêu chí như phase, cự ly, v.v… Cho nên có một lăng kínhFresnel hỗ trợ giúp thiết bị hoạt động chính xác hơn,lăng kính quang học nhưngchỉ làm việc tốt ở dải sóng ánh sáng hồng ngoại nhiệt độ thấp. Bằng thị giác tacũng đánh giá được màu mờ đục, vốn khơng thích hợp cho ánh sáng trắng hayánh sáng đa sắc. Sở dỉ người ta thiết kế đa tròng là để chia nhỏ khơng gian phía trước thành nhiềuđiểm. Nhờ kết cấu đa tròng mà độ nhạy thiết bị tăng lên đáng kể. Do vậy đâycũng chính là linh kiện quyết định đến chất lượng của thiết bịỨng dụng của công tắc cảm biến hồng ngoại.Tuy ứng dụng của linh kiện PIR trong phát hiện chuyển động thân nhiệt là rấtnhiều nhưng đối với cơng tắc cảm biến hồng ngoại thì :-Mở đèn hành lang, lối đi sân vườn-Mở đèn toilet-Mở đèn cầu thang.-Những vị trí mà khơng tiện tay tắt mở điện.-Chống trộm.Ngày nay chúng ta bắt gặp công tắc cảm biến hồng ngoại có mặt ở nhiều nơi.Nhất là những nơi sang trọng như nhà hàng, khách sạn, phi trường và một sốbiệt thự hay nhà phố của đại gia. Chúng tơi dự đốn trong tương lai gần, cơngtắc cảm biến hồng ngoại sẽ trở nên phổ biến thành một loại thiết bị điện tự động(hay điện thông minh) không thể thiếu trong cuộc sống.Công tắc tơKhái niệm :Công tắc tơ là một thiết bị sử dụng để đóng ngắt tạo nên dịng điệnkích hoạt điều khiển các động cơ; máy phát có cơng suất lớn hoặc nhỏ bằng cáctiếp điểm tích hợp trên bản thân thiết bị. Mà các tiếp điểm này hoạt động dựatrên nguyên lý co đẩy của chiếc lị xo tích hợp bên trong thiết bịCác công tắc thường thấy như công tắc tơ 25A / 16A / 32A / 40ACấu tạo bên trong thiết bị Contactor bao gồm 1 cuộn dây. Ở giữa đè lên cuộndây là một lò xo. Gắn trên đỉnh lò xo là một lõi thép nhỏ hơn. Lõi thép này linhđộng di chuyển lên xuống ( Khi có nguồn điện vào sẽ truyền tới cuộc dây.Tiếp đó cuộn dây sinh ra từ trường hút thanh sắt này xuống) khi không có điệnthì nó lại nhơ lên để trở về bạn thái như ban đầu.Bên ngoài là lớp nhựa bọc bảo vệ các thiết bị cấu tạo bên trong. Tích hợp 3cặp tiếp điểm chính và nhiều tiếp điểm phụ tùy vào từng chức năng và yêucầu ông dụng của thiết bịNguyên lý hoạt động của công tắc tơĐầu tiên; chúng ta cấp 2 dây nguồn vào trực tiếp 2 đầu cuộn hút A1 và A2. Tấtnhiên nguồn cấp là dòng AC hay DC bao nhiêu Vôn sẽ thể hiện trên bản thânthiết bị công tắc tơ. Lúc này; nút màu cảm biến con tắc tơ tụt xuống giúp đóng nguồn nhằm truyền điện từ 3 chân đầu vào truyền tới 3 chân đầu ra của tiếpđiểm chính làm tiếp điểm động lực đóng lại. Khi đó; các tiếp điểm phụ thườngmở sẽ trở về thường đóng và ngược lại**Ta để ý có 2 dịng ngang phía trên và phía dưới.R/S/T là ký hiệu dịng điện đầu vào của cơng tắc tơL1/L2/L3 là ký hiệu của 3 pha nóng1/3/5 là ký hiệu lần lượt của 3 cặp tiếp điểmU/V/W là ký hiệu đầu ra của động cơ ( Dòng điện đầu ra)2/4/6 là ký hiệu 3 cặp tiếp điểm > kết hợp 1-2 là một cặp tiếp điểm, 3-4 là mộtcặp tiếp điểm và tương tự cho 5-6T1/T2/T3 là ký hiệu lần lượt của mạch động lực 3 pha lửaNhìn sang bên phải tay thấy các ký hiệu 43 NO / 31 NC; 32 NC / 44 NO. Đâychính là các tiếp điểm phụ của con công tắc tơ. Trong đó; các cặp tiếp điểm 31và 32 là các cặp tiếp điểm thường đóng; cịn tiếp điểm 43 và 44 là cặp tiếp điểmthường mởMột điểm đáng lưu ý khi đấu dây: Nếu chúng ta đấu đấu luôn trực tiếp 3 dâyđộng cơ 3 pha vào 3 chân đầu ra U / V / W thì nếu xảy ra sự cố con công tắc tơsẽ không được bảo vệ. Do vậy; trước khi đấu vào ta phải đấu thêm 3 con rơ lenhiệt lần lượt vào 3 chân đầu ra nhằm bảo vệ công tắc tơ trong những trườnghợp bị quá tải Ứng dụng contacterContactor có cơng dụng quan trọng trong việc điều khiển dạng ON/OFF tạonguồn cho các thiết bị có cơng suất nhỏ – trung bình – lớn. Chúng ta thườngthấy công tắc tơ 1 pha trong các sơ đồ điện gia đình. Cịn đối với nhà máy; tảiđiện cao thế… Đều sử dụng công tắc tơ 3 phaĐặc biệt; tại các dây chuyền sản xuất trong nhà máy thì công tắc tơ là thiết bịđiều khiển dùng để vận hành các thiết bị điện hoặc các động cơ một cách tựđộng với mức độ ổn định rất cao. Giúp ích rất nhiều trong cơng cuộc tự độnghóa hệ thống nhà máy sản xuấtĐiểm chung của các loại công tắc tơ so với cơng tắc hành trình đó chính lànhững thiết bị làm thay đổi sơ đồ mạch điện và điều khiển các thiết bị động cơkhácRơleKhái niệm:Rơle là một cơng tắc hoạt động bằng điện. Nó bao gồm một tậphợp các thiết bị đầu vào và đầu ra cho một hoặc nhiều tín hiệu điều khiển. Rơle có nhiều hình thức kết nối, chẳng hạn như thực hiện kết nối, ngắt kết nốihoặc kết hợp các kiểu đó với nhau.Cấu tạo:Khối tiếp thu: Có chức năng tiếp nhận những thơng tín hiệu đầu vào và biếnđổi nó thành đại lượng cần thiết cung cấp tín hiệu phù hợp cho khối trung gianKhối trung gian: Làm nhiệm vụ nhận tín hiệu đưa đến từ khối tiếp thu, và tạiđây biến đổi nod thành đại lượng cần thiết cho rơ le tác độngKhối chấp hành: Đảm nhiệm trọng trách phát tín hiệu cho mạch điều khiển .Cấu tạo, cách sử dụng rơ leRơ-le bình thường gồm có 6 chân. Trong đó có 3 chân để kích, 3 chân cịn lạinối với đồ dùng điện công suất cao. 3 chân dùng để kích+: cấp hiệu điện thế kích tối ưu vào chân này.- : nối với cực âmS: chân tín hiệu, tùy vào loại modul rơ-le mà nó sẽ làm nhiệm vụ kích rơleNếu bạn đang dùng module rơ-le kích ở mức cao và chân S bạn cấp điện thếdương vào thì module rơ-le của bạn sẽ được kích, ngược lại thì khơng.Tương tự với module rơ-le kích ở mức thấp.3 chân còn lạiCOM: chân nối với 1 chân bất kỳ của đồ dùng điện, nên mắc vào đâychân lửa (nóng) nếu dùng hiệu điện thế xoay chiều và cực dương nếu làhiệu điện một chiều.ON hoặc NO: chân này nối với chân lửa (nóng) nếu dùng điện xoay chiềuvà cực dương của nguồn nếu dòng điện một chiều.OFF hoặc NC: chân này nối chân lạnh (trung hòa) nếu dùng điện xoaychiều và cực âm của nguồn nếu dùng điện một chiều.Phân loại rơ leNguyên lí làm việc theo nhóm:Rơ le điện cơ, rơ le điện từ, rơ le điện từ phân cực, rơ le cảm ứng,…Rơ le nhiệtRơ le từRơ le điện từ bán dẫn, vi mạchRơ le sốTheo ngun lí tác động:Rơ le có tiếp điểm: Tác động lên mạch bằng cách đóng mở các tiếp điểmRơ le không tiếp điểm, rơ le tĩnh: Tác động qua việc thay đổi đột ngột cáctham số của cơ cấu chấp hành mắc trong mạch điều khiển như điện trở,điện cảm, điện dung,… Theo cách mắc cơ cấu:Rơ le sơ cấp: Mắc trực tiếp vào mạch điện cần bảo vệRơ le thứ cấp: Mắc vào mạch qua biến áp đo lường hay biến dịng điệnTheo đặc tính tham số: rơ le dịng điện, rơ le công suất, rơ le tổng trở,…Cảm biến nhiệt độCảm biến nhiệt được hiểu là thiết bị được dùng để đo sự biến đổi về nhiệt độcủa các đại lượng cần đo. Theo đó, khi nhiệt độ có sự thay đổi thì các cảm biếnsẽ đưa ra một tín hiệu và từ tín hiệu này các bộ đọc sẽ đọc và quy ra thành nhiệtđộ bằng một con số cụ thể.Cảm biến nhiệt được biết đến với khả năng thực hiện các phép đo nhiệt độ vớiđộ chính xác cao hơn nhiều so với khi thực hiện bằng các loại cặp nhiệt điệnhoặc nhiệt kế.Cảm biến nhiệt cịn có tên gọi khác là nhiệt kế điện trở metaICấu tạoCảm biến nhiệt độ có cấu tạo chính là 2 dây kim loại khác nhau được gắn vàođầu nóng và đầu lạnh.Ngồi ra, nó cịn được cấu tạo bởi nhiều bộ phận khác, cụ thể như sau:Bộ phận cảm biến: đây được xem là bộ phận quan trọng nhất, quyếtđịnh đến độ chính xác của tồn bộ thiết bị cảm biến. Bộ phận này đượcđặt bên trong vỏ bảo vệ sau khi đã kết nối với đầu nối.Dây kết nối: các bộ phận cảm biến có thể được kết nổi bằng 2,3 hoặc 4dây kết nổi. Trong đó, vật liệu dây sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào điềukiện sử dụng đầu đo.Chất cách điện gốm: bộ phận này với nhiệm vụ chủ yếu là làm chấtcách điện ngừa đoản mạch và thực hiện cách điện giữa các dây kế nốivới vỏ bảo vệ.Phụ chất làm đầy: gồm bột alumina mịn, được sấy khơ và rung. Phụchất này với chức năng chính là lắp đầy tất cả khoảng trống để bảo vệcảm biến khỏi các rung động.Vỏ bảo vệ: giống như tên gọi, bộ phận này được dùng đẻ bảo vệ bộphận cảm biến và dây kết nối. Bộ phận này phải được làm bằng vật liệu phù hợp với kích thước phù hợp và khi cần thiết có thể bọc thêm vỏbọc bằng vỏ bổ sung.Đầu kết nối: Bộ phận này được làm bằng vật liệu cách điện (gốm),chứa các bảng mạch, cho phép kết nối của điện trở. Trong đó, bộchuyển đổi 4-20mA khi cần thiết có thể được cài đặt thay cho bảng đầucuối.NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNGCảm biến nhiệt hoạt động dưa trên cơ sở là sự thay đổi điện trở của kim loạiso với sự thay đổi nhiệt độ vượt trội.Cụ thể, khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh thì sẽ có mộtsức điện động V được phát sinh tại đầu lạnh. Nhiệt độ ở đầu lạnh phải ổn địnhvà đo được và nó phụ thuộc vào chất liệu. Chính vì vậy mà mới có sự xuất hiệncủa các loại cặp nhiệt độ và mỗi loại cho ra một sức điện động khác nhau: E, J,K, R, S, T.Nguyên lí làm việc của cảm biến nhiệt chủ yếu dựa trên mối quan hệ giữa vậtliệu kim loại và nhiệt độ. Cụ thể, khi nhiệt độ là 0 thì điện trở ở mức 100Ωvà điện trở của kim loại tăng lên khi nhiệt độ tăng và ngược lại.Việc tích hợp bộ chuyển đổi tín hiệu giúp nâng cao hiệu suất làm việc của cảmbiến nhiệt và giúp cho việc vận hành, lắp đặt được dễ dàng hơn.CÁC LOẠI DÂY CẢM BIẾN NHIỆTNhư đã đề cập ở trên thì các bộ phận cảm biến có thể được kết nổi bằng 2,3 hoặc4 dây kết nổi. Cụ thể như sau:Cảm biến nhiệt độ 2 dâyÍt chính xác nhất.Chỉ được sử dụng khi kết nối độ bền nhiệt học được thực hiện với dây điện trởngắn và điện trở thấp.Ngoài ra, nó cũng được sử dụng để kiểm tra mạch điện tương đương và điện trởđo được là tổng của các phần tử cảm biến, điện trở của dây dẫn được sử dụngcho kết nối.Cảm biến nhiệt độ 3 dâyLoại này cho mức độ chính xác cao hơn loại 2 dây.Nó được sử dụng nhiều trong lĩnh vực công nghiệp. Ưu điểm của nó là sẽ loại bỏ được các lỗi gây ra bởi điện trở của các dây dẫn. Ởphần đầu ra, điện áp sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào sự biến đổi điện trở của cảmbiến nhiệt và sự điều chỉnh nhiệt độ diễn ra liên tục theo nhiệt độ.Cảm biến nhiệt 4 dâyLoại này được xem là cho độ chính xác lớn nhất.Nó được sử dụng trong các ứng dụng trong phịng thí nghiệm là chủ yếu.Trong phạm vi mạch điện tương đương,điện áp đo được chỉ phụ thuộc vào điệntrở của nhiệt. Độ ổn định của dịng đo và độ chính xác của số đọc điện áp trênnhiệt sẽ quyết định đến độ chính xác của phép đo.PHÂN LOẠI CẢM BIẾN NHIỆTHiện nay, cảm biến nhiệt độ được chia thành các loại như sau:Cảm biến nhiệt độ (Cặp nhiệt điện – Thermocouple). Cặp nhiệt điệnloại K, R,S,.. có dải đo nhiệt độ cao.Nhiệt điện trở (RTD – Resistance Temperature Detectors). Thôngthường là cảm biến Pt100, Pt1000, Pt50, CU50,…Điện trở oxit kim loạiCảm biến nhiệt bán dẫn (Diode, IC…).Nhiệt kế bức xạỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN NHIỆTCảm biến nhiệt độ được sử dụng với nhiều chứng năng và nhiều ứng dụng khácnhau như: dùng đo nhiệt độ trong bồn đun nước, đun dầu, đo nhiệt độ lò nung, lòsấy,…Một số cảm biến nhiệt được sử dụng cho các lĩnh vực cụ thể như:Nhiêt kế điện tử, bán dẫn, can nhiệt loại T được sử dụng trong nghiêncứu về nông nghiệpNhiệt kế điện tử, PT100 được sử dung trong xe hơiĐiện trở oxit kim loại được sử dụng trong nhiệt lạnhCặp nhiệt điện loại K, T, R, S, B và PT100 được sử dụng trong giacông vật liệu, hoá chất LƯU Ý KHI BẢO QUẢN VÀ SỬ DỤNG.Cảm biến nhiệt cần được bảo quản nơi khơ ráo, thống mát, tránh ánh nắng trựctiếp và tránh xa tầm tay trẻ em.Cần lưu ý khi sử dụng cặp nhiệt điện là:Khi nối thì dây nối từ đầu đo đến bộ điều khiển nên càng ngắn càng tốt.Bù lại tổn thất mất mát trên đường dây bằng cách thực hiện việc cài đặtgiá trị bù nhiệt. Giá trị bù nhiệt lớn hay nhỏ phụ thuộc vào độ dài, chấtliệu dây và môi trường lắp đặt.Tuyệt đối không để các đầu dây nối của cặp nhiệt diện tiếp xúc với môitrường cần đo.Đầu nối cần phải đúng theo chiều âm, dương.AptomatAptomat đồng nghĩa với CB, MCB, cầu dao tự độngCấu tạo aptomat bao gồm các linh kiện được nối ghép với nhau như : Cần gạtON/OFF, lò xo, buồng dập hồ quang, tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ,Nguyên lý hoạt động AptomatAptomat hoạt động ở 2 trạng thái ON và OFF. Như các bạn đã biết thì Aptomatở trạng thái ON thì cho phép dịng điện đi qua. Và ở vị trí OFF thì ngắt dòngđiện qua Aptomat.Aptomat ở trạng thái OFF Khi ta đóng cần gạt lên vị trí ON thì tiếp điểm hồ quang sẽ đóng trước, tiếp theolà tiếp điểm phụ, sau đó đến tiếp điểm chính. Mục đích chính đóng điện dán tiếpnhằm bảo vệ tiếp điểm chính trong q trình đóng cắt điện.Phân loại theo ứng dụng có aptomat 1 pha và aptomat 3 pha.Cảm biến gia tốcMột cảm biến gia tốc (gia tốc kế) là một thiết bị đo gia tốc và khả năng tăng tốcchính xác của vật thể, là khả năng tăng tốc (hoặc tốc độ thay đổi của vận tốc )của một vật thể ngay lập tức, là không giống như phối hợp khả năng tăng tốc, làsự tăng tốc trong một cố định hệ tọa độ .Ứng dụngGia tốc kế có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và khoa học. Gia tốc kế có độnhạy cao là thành phần của hệ thống dẫn đường quán tính cho máy bay vàtên lửa. Gia tốc kế được sử dụng để phát hiện và theo dõi độ rung trong máymóc quay.Gia tốc kế được sử dụng trong máy tính bảng và máy ảnh kỹ thuật số đểhình ảnh trên màn hình ln được hiển thị thẳng đứng.Gia tốc kế được sử dụng trong máy bay không người lái để ổn định chuyếnbay. Gia tốc kế phối hợp có thể được sử dụng để đo sự khác biệt về gia tốc thíchhợp, đặc biệt là trọng lực, qua sự phân tách của chúng trong không gian; tức làđộ dốc của trường hấp dẫn .Phép đo trọng lực này là hữu ích vì trọng lực tuyệt đối là một hiệu ứng yếu vàphụ thuộc vào mật độ cục bộ của Trái đất khá thay đổi.Các mơ hình gia tốc đơn và đa trục có sẵn để phát hiện cường độ và hướng củagia tốc thích hợp, dưới dạng đại lượng vectơ và có thể được sử dụng để cảmnhận hướng (vì hướng thay đổi trọng lượng), gia tốc phối hợp, rung, sốc và rơitrong môi trường điện trở (trường hợp gia tốc thích hợp thay đổi, vì nó bắt đầutừ 0, sau đó tăng).Gia tốc kế của hệ thống vi cơ điện tử (MEMS) ngày càng hiện diện trong cácthiết bị điện tử cầm tay và bộ điều khiển trị chơi video, để phát hiện vị trí củathiết bị hoặc cung cấp cho đầu vào trò chơi.Nguyên tắc hoạt độngMột gia tốc kế đo gia tốc thích hợp , đó là gia tốc mà nó trải qua so với rơi tự dovà là gia tốc được cảm nhận bởi người và vật.Đặt một cách khác, tại bất kỳ thời điểm nào trong không thời gian, nguyên tắctương đương đảm bảo sự tồn tại của khung quán tính cục bộ và gia tốc kế đo gia tốc so với khung đó. Gia tốc như vậy được ký hiệu phổ biến là lực g ; tức là, sovới trọng lực tiêu chuẩn .Một gia tốc kế ở phần còn lại so với bề mặt Trái đất sẽ chỉ ra khoảng 1 g trở lên ,bởi vì bề mặt Trái đất tạo ra một lực bình thường hướng lên so với khung quántính cục bộ (khung của một vật rơi tự do gần bề mặt).Cấu tạo của cảm biến gia tốcMột gia tốc kế hoạt động như một khối ẩm ướt trên một lò xo. Khi gia tốc kếtrải qua gia tốc, khối lượng được dịch chuyển đến điểm mà lị xo có thể tăng tốckhối lượng ở cùng tốc độ với vỏ. Sự dịch chuyển sau đó được đo để tăng tốc.Ứng dụng của cảm biến gia tốc\Kỹ thuậtGia tốc kế có thể được sử dụng để đo gia tốc xe. Gia tốc kế có thể được sử dụngđể đo độ rung trên ơ tơ, máy móc, tịa nhà, hệ thống kiểm sốt q trình vàlắp đặt an tồn.Chúng cũng có thể được sử dụng để đo hoạt động địa chấn , độ nghiêng, độ rungcủa máy, khoảng cách động và tốc độ có hoặc khơng có ảnh hưởng của trọnglực. Các ứng dụng cho gia tốc kế đo trọng lực, trong đó gia tốc kế được cấu hìnhcụ thể để sử dụng trong phép đo trọng lực , được gọi là trọng lực .Các máy tính xách tay được trang bị gia tốc kế có thể đóng góp cho MạngQuake- Catch (QCN), một dự án BOINC nhằm nghiên cứu khoa học về độngđất.Sinh họcGia tốc kế cũng ngày càng được sử dụng nhiều trong khoa học sinh học. Cácbản ghi tần số cao của gia tốc hai trục hoặc gia tốc ba trục cho phép phân biệtcác kiểu hành vi trong khi động vật khuất tầm nhìn.Hơn nữa, các bản ghi gia tốc cho phép các nhà nghiên cứu định lượng tốc độđộng vật tiêu hao năng lượng trong tự nhiên, bằng cách xác định tần số đột quỵchân tay hoặc các biện pháp như gia tốc cơ thể tổng thể Cách tiếp cận như vậychủ yếu được áp dụng bởi các nhà khoa học biển do không thể nghiên cứu độngvật trong tự nhiên bằng các quan sát trực quan, tuy nhiên ngày càng có nhiềunhà sinh học trên cạn đang áp dụng các phương pháp tương tự.Công nghiệpGia tốc kế cũng được sử dụng để theo dõi sức khỏe máy móc để báo cáo độrung và sự thay đổi thời gian của trục tại ổ trục của thiết bị quay như tuabin,máy bơm , quạt, con lăn, máy nén , hoặc lỗi mang , nếu khơng được chăm sóckịp thời, có thể dẫn đến chữa tốn kém. Dữ liệu rung gia tốc cho phép người dùng giám sát các máy và phát hiện các lỗi này trước khi thiết bị quay bị hỏng hoàntoàn.Giám sát xây dựng và kết cấuGia tốc kế được sử dụng để đo chuyển động và độ rung của cấu trúc tiếp xúc vớitải trọng động. Tải trọng động bắt nguồn từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm:Hoạt động của con người – đi bộ, chạy, nhảy hoặc bỏ quaMáy làm việc – bên trong tòa nhà hoặc trong khu vực xung quanhCơng việc xây dựng – đóng cọc, phá dỡ, khoan và đàoDi chuyển tải trên cầuVa chạm xeTải trọng tác động – mảnh vỡ rơiTải trọng chấn động – vụ nổ bên trong và bên ngoàiSự sụp đổ của các yếu tố cấu trúcTải trọng gió và gió giậtÁp suất khơng khíMất hỗ trợ vì mất đấtĐộng đất và dư chấnTrong các ứng dụng cấu trúc, việc đo lường và ghi lại cách thức một cấu trúcphản ứng linh hoạt với các đầu vào này là rất quan trọng để đánh giá sự an toànvà khả năng tồn tại của cấu trúc.Loại giám sát này được gọi là Giám sát sức khỏe, thường liên quan đến các loạithiết bị khác, chẳng hạn như cảm biến dịch chuyển -Potentiometer, LVDT, v.v.cảm biến biến dạng-Đồng hồ đo biến dạng, Mở rộng-, cảm biến tải – Cảm biếntải, Cảm biến điện-Pie khác.Ứng dụng y tếAED Plus của Zoll sử dụng CPR-D • padz có chứa gia tốc kế để đo độ sâu củaép ngực CPR.Trong vài năm qua, một số công ty đã sản xuất và bán ra thị trường đồng hồ thểthao dành cho người chạy bộ bao gồm footpods , có chứa gia tốc kế để giúp xácđịnh tốc độ và khoảng cách cho người chạy đeo thiết bị.Tại Bỉ, các quầy bước chân dựa trên gia tốc được chính phủ khuyến khích đểkhuyến khích người dân đi bộ vài nghìn bước mỗi ngày. Huấn luyện viên kỹ thuật số Herman sử dụng gia tốc kế để đo lực tấn công tronghuấn luyện thể chất.Nó đã được đề xuất để xây dựng mũ bảo hiểm bóng đá với gia tốc kế để đo tácđộng của va chạm đầu.Gia tốc kế đã được sử dụng để tính tốn các thơng số dáng đi, chẳng hạn như tưthế và pha xoay. Loại cảm biến này có thể được sử dụng để đo lường hoặc giámsát con người.Điều hướngHệ thống dẫn đường quán tính là một thiết bị hỗ trợ điều hướng sử dụng máytính và cảm biến chuyển động (gia tốc kế) để liên tục tính tốn thơng quaviệc xác định vị trí, hướng và vận tốc (hướng và tốc độ di chuyển) của vật thểchuyển động mà khơng cần tham chiếu bên ngồi.Các thuật ngữ khác được sử dụng để chỉ hệ thống điều hướng quán tính hoặc cácthiết bị liên quan chặt chẽ bao gồm hệ thống hướng dẫn quán tính, nền tảngtham chiếu quán tính và nhiều biến thể khác.Chỉ một gia tốc kế là không phù hợp để xác định những thay đổi về độ cao trongkhoảng cách mà trọng lực giảm theo chiều dọc là đáng kể, chẳng hạn như đốivới máy bay và tên lửa. Với sự hiện diện của gradient hấp dẫn, quá trình hiệuchuẩn và giảm dữ liệu không ổn định về mặt số lượng.Vận chuyểnGia tốc kế được sử dụng để phát hiện apogee trong cả tên lửa chuyên nghiệp vànghiệp dư.Gia tốc kế cũng đang được sử dụng trong các con lăn nén thông minh. Gia tốckế được sử dụng cùng với con quay hồi chuyển trong các hệ thống dẫn đườngquán tính.Một trong những ứng dụng phổ biến nhất cho gia tốc kế MEMS là trong các hệthống triển khai túi khí cho ơ tơ hiện đại.Trong trường hợp này, gia tốc kế được sử dụng để phát hiện gia tốc âm nhanhcủa xe để xác định thời điểm xảy ra va chạm và mức độ nghiêm trọng của vụ vachạm. Một cách sử dụng ô tô phổ biến khác là trong các hệ thống kiểm soát ổnđịnh điện tử , sử dụng gia tốc kế bên để đo lực vào cua.Việc sử dụng rộng rãi gia tốc kế trong ngành công nghiệp ô tô đã đẩy chi phí củahọ giảm đáng kể. Một ứng dụng ô tô khác là giám sát tiếng ồn, độ rung và độkhắc nghiệt (NVH), các điều kiện gây khó chịu cho người lái xe và hành kháchvà cũng có thể là dấu hiệu của lỗi cơ học. Các tàu nghiêng sử dụng gia tốc kế và con quay hồi chuyển để tính tốn độnghiêng cần thiếtNúi lửaGia tốc kế điện tử hiện đại được sử dụng trong các thiết bị viễn thám dành choviệc theo dõi các núi lửa đang hoạt động để phát hiện chuyển động của magma .Điện tử tiêu dùngGia tốc kế ngày càng được tích hợp vào các thiết bị điện tử cá nhân để pháthiện hướng của thiết bị, ví dụ, màn hình hiển thị.Một cảm biến rơi tự do (FFS) là một gia tốc sử dụng để phát hiện nếu một hệthống đã được giảm xuống và đang giảm. Sau đó, nó có thể áp dụng các biệnpháp an tồn như đỗ đầu đĩa cứng để ngăn ngừa va chạm đầu và dẫn đến mất dữliệu khi va chạm.Thiết bị này được bao gồm trong nhiều sản phẩm máy tính và điện tử tiêu dùngphổ biến được sản xuất bởi nhiều nhà sản xuất. Nó cũng được sử dụng trong mộtsố logger dữ liệu để giám sát các hoạt động xử lý cho các container vậnchuyển . Khoảng thời gian rơi tự do được sử dụng để tính chiều cao thả và đểước tính độ sốc cho gói hàng.Cảm biến trọng lượngLoadcell là thiết bị cảm biến dùng để chuyển đổi lực hoặc trọng lượng thành tínhiệuđiện.Khái niệm“strain gage”: cấu trúc có thể biến dạng đàn hồi khi chịu tác động củalực tạo ra một tín hiệu điện tỷ lệ với sự biến dạng này.Loadcell thường được sử dụng để cảm ứng các lực lớn, tĩnh hay các lực biếnthiên chậm.Một số trường hợp loadcell được thiết kế để đo lực tác động mạnhphụ thuộc vào thiết kế của Loadcell.Ctao&nlhdLoadcell được cấu tạo bởi hai thành phần, thành phần thứ nhất là “Strain gage”và thành phần còn lại là “Load“.Strain gage là một điện trở đặc biệt chỉ nhỏ bằng móng tay, có điện trở thayđổi khi bị nén hay kéo dãn và được nuôi bằng một nguồn điện ổn định, đượcdán chết lên “Load”Load – một thanh kim loại chịu tải có tính đàn hồi. NguyênlýhoạtđộngHoạt động dựa trên nguyên lý cầu điện trở cân bằng Wheatstone. Giá trị lực tác dụng tỉ lệvới sự thay đổi điện trở cảm ứng trong cầu điện trở, và do đótrả về tín hiệu điện áp tỉ lệ.Phân loạiCóthểphânloạiloadcellsnhưsau:– Phân loại Loadcell theo lực tác động: chịu kéo (shear loadcell), chịunén(compression loadcell), dạng uốn (bending), chịu xoắn (TensionLoadcell) .– Phân loại theo hình dạng: dạng đĩa, dạng thanh, dạng trụ, dạng cầu,dạng chữ S– Phân loại theo kích thước và khả năng chịu tải: loại bé, vừa, lớn.Cảm biến áp suấtĐịnh nghĩa : Cảm biến áp suất là thiết bị điện tử chuyển đổi tín hiệu áp suất sang tínhiệu điện, thường được dùng để đo áp suất hoặc các ứng dụng có liênquan đến áp suất.Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất cũng gần giống như các loại cảmbiến khác là cần nguồn tác động (nguồn áp suất, nguồn nhiệt,… nguồncần đo của cảm biến loại đó) tác động lên cảm biến, cảm biến đưa giá trịvề vi xử lý, vi xử lý tín hiệu rồi đưa tín hiệu ra. Sơ đồ khối cảm biến ápsuất Sơ đồ khối cảm biến áp suất Áp suất: ngồn áp suất cần kiểm tra cóthể là áp suất khí, hơi, chất lỏng …Cấu tạo gồm 2 phần chính: Cảm biến: là bộ phận nhận tín hiệu từ áp suất và truyền tín hiệu về khối xửlý. Tùy thuộc vào loại cảm biến mà nó chuyển từ tín hiệu cơ của áp suất sangdạng tín hiệu điện trở, điện dung, điện cảm, dòng điện … về khối xử lý. Khối xử lý: có chức năng nhận các tính hiệu từ khối cảm biến thực hiện cácxử lý để chuyển đổi các tín hiệu đó sang dạng tín hiệu tiêu chuẩn trong lĩnhvực đo áp suất như tín hiệu ngõ ra điện áp 4 ~ 20 mA( tín hiệu thường đượcsử dụng nhất) , 0 ~ 5 VDC, 0 ~ 10 VDC, 1 ~ 5 VDC Tùy vào từng loại cảm biến là cách thức hoạt động cũng khác nhau , có loạihoạt động dựa trên sự biến dạng vật liệu để làm sự thay đổi điện trở, loại thìthay đổi điện dung, loại thì sử dụng vật liệu áp điện, trong đó dạng áp điệntrở và kiểu điện dung là được sử dụng nhiều nhất.Ứng dụng cảm biến áp suất. Cảm biến áp suất dùng để đo trong hệ thống lò hơi , thường được đo trựctiếp trên lò hơi . Khu vực này cần đo chính xác khá cao & phải chịu nhiệtđộ cao .  Các máy nên khí cũng cần phải đo áp suất để giới hạn áp suất đầu ra ,tránh trường hợp quá áp dẩn đến hư hỏng & cháy nổ . Trên các trạm bơm nước cũng cần cảm biến áp suất để giám sát áp suấtđưa về PLC hoặc biến tần để điều khiển bơm nước . Để điều áp hoặc điều khiển áp suất sau van điều khiển thì cảm biến ápsuất đóng vai trị rất quan trọng vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp áp suất đầu rasau van điều khiển . Trên các xe cẩu thường có các ben thuỷ lực , yêu cầu giám sát các benthuỷ lực này rất quan trọng vì sẽ ảnh hưởng đến lực kéo của ben . Vì thếhọ ln lắp cảm biến áp suất để giám sát áp suất trên các ben thuỷ lực nàyCảm biến tiệm cậnKhái niệm: dùng phát hiện vật thể kim loại từ tính, kim loại khơng từ tính (nhưNhơm, đồng..) sử dụng cảm biến loại điện cảm (Inductivity Proximity Sensor)và phát hiện vật phi kim sử dụng loại cảm biến tiệm cận kiểu điện dung(Capacitve Proximity Sensor). Hay là dạng cảm biến quen thuộc có trong mỗichiếc SmartphoneĐặc điểm cảm biến tiệm cậnPhát hiện vật thể không cần tiếp xúc, không tác động lên vật, khoảngcách xa nhất tới 30mm.Hoạt động ổn định, chống rung động và chống shock tốt.Tốc độ đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao so với công tắc giới hạn (limitswitch).Đầu sensor nhỏ có thể lắp ở nhiều nơi.Có thể sử dụng trong mơi trường khắc nghiệtPhân loại cảm biến tiệm cậnCó hai loại cảm biến tiệm cận chính có thể kể đến. Đó là loại cảm ứng từ và loạiđiện dung.Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng từCảm ứng từ loại có bảo vệ (Shielded): Từ trường được tập trung trướcmặt sensor nên ít bị nhiễu bởi kim loại xung quanh, tuy nhiên khoảngcách đo ngắn đi. Cảm ứng từ loại khơng có bảo vệ (Un-Shielded): Khơng có bảo vệ từtrường xung quanh mặt sensor nên khoảng cách đo dài hơn, tuy nhiêndễ bị nhiễu của kim loại xung quanh.Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng điện dungCảm ứng này phát hiện theo nguyên tắc tĩnh điện (sự thay đổi điện dung giữa vậtcảm biến và đầu sensor), có thể phát hiện tất cả vật thể.Nguyên lý hoạt động của cảm biến tiệm cậnCảm biến tiệm cận hoạt động theo nguyên lý trường điện từ phát ra xung quanhcảm biến với khoảng cách tối đa 30mm và gặp vật thể thì nó sẽ phát tín hiệutruyền về bộ xử lýNguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận cảm ứng từCảm biến từ tiệm cận bao gồm một cuộn dây được cuốn quanh một lõitừ ở đầu cảm ứng. Sóng cao tần đi qua lõi dây này sẽ tạo ra một trườngđiện từ dao động quanh nó. Trường điện từ này được một mạch bêntrong kiểm soát.Khi vật kim loại di chuyển về phía trường này, sẽ tạo ra dịng điện(dịng điện xốy) trong vật.Những dịng điện này gây ra tác động như máy biến thế, do đó nănglượng trong cuộn phát hiện giảm đi và dao động giảm xuống; độ mạnhcủa từ trường giảm đi.Mạch giám sát phát hiện ra mức dao động giảm đi và sau đó thay đổi đầura. vật đã được phát hiện.Vì ngun tắc vận hành này sử dụng trường điện từ nên cảm biến tiệmcận vượt trội hơn cảm biến quang điện về khả năng chống chịu với mơitrường. Ví dụ: dầu hoặc bụi thường không làm ảnh hưởng đến sự vậnhành của cảm biến.Đầu ra của Cảm biến Cảm ứngNgày nay, hầu hết cảm biến cảm ứng đều có đặc điểm đầu ra tranzito cólogic NPN hoặc PNP. Những loại này còn được gọi là kiểu DC-3 dây.Cảm biến khoảng cáchCảm biến đo khoảng cách là gì?Cảm biến đo khoảng cách là nhóm các cảm biến dùng để đo khoảng cách. Độchính xác mà các thiết bị này mang lại có thể từ vài cm đến 3000 m. Loại cảm biến này thường được sử dụng khá rộng rãi trong công nghiệp, đặc biệt là ở mộtsố cảm biến và các trạm dầu khí.Phân loại cảm biến đo khoảng cáchTrên thị trường tồn tại khá nhiều loại cảm biến dùng trong việc đo khoảng cáchgiữa các vật như: cảm biến siêu âm đo khoảng cách, cảm biến quang đokhoảng cách, cảm biến hồng ngoại đo khoảng cách. cảm biến đo khoảngcách bằng laser,.... Tùy vào nhu cầu về tính chính xác, giá thành, mục đích sửdụng, mơi trường xung quanh mà có những loại cảm biến đặc thù. Có 4 loại cảmbiến thường được dùng để đo khoảng cách:Cảm biến LaseCảm biến siêu âmCảm biến từCảm biến Encoder3. Nguyên lý hoạt động của cảm biến khoảng cáchNguyên lý cảm biến Laser dùng trong đo khoảng cách được ưa chuộng bởi lẻtính ứng dụng cao trong nhiều mơi trường. Đây là loại cảm biến khá phổ biển vìđộ chính xác cao, sai số nhỏ và có thể đo trên phạm vi diện rộng các vật. Cảmbiến laser bạn có thể tham khảo của hãng Omron, Keyence,....Ứng dụngTránh va chạm cho các hệ thống (cần cẩu Gantry): Khi vận hành cần cẩugiàn, nó là rất quan trọng để có thơng tin về vị trí hiện tại của cần cẩu. Trongtrường hợp như vậy, cảm biến vật cản laser được sử dụng với sự hỗ trợ củagương phản xạ. Với độ chính xác lên đến ± 2 mm và một tỷ lệ lên đến 50 phépđo trên giây, thiết bị này là hoàn tồn phù hợp cho phép đo vị trí đáng tin cậy.- Đo khoảng cách (Ports, hệ thống docking): Cảm biến khoảng cách bằnglaser loại LDM302A được sử dụng trong các hệ thống lắp ghép cho các tàu. Họđo khoảng cách từ mép bến cho tàu đến và đảm bảo rằng các mục tiêu đượcthông báo về khoảng cách hiện tại giữa tàu và các bến tàu đổ bộ ở tất cả các lầnđo. Các LDM302A sử dụng vơ hình, xung laser IR đảm bảo an toàn cho mắt đểđo khoảng cách tới gần như bất kỳ bề mặt tự nhiên với khoảng cách lên đến300m. Đối với việc thực hiện trong hệ thống docking điều quan trọng là tất cảcác loại hulks, cho dù họ là gỉ hoặc sơn mới, có thể được phát hiện đáng tin cậy.Điều này được đảm bảo bởi các cảm biến LDM302A. Các LDM302A cũng có thể đo tốc độ hiện tại của tàu dọc theo tia laser dựa trên khoảng cách đo được vàsự thay đổi vị trí của nó.- Đo mức xi măng, mực chất rắn trong bồn chứa, tháp cao (lưu trữ ximăng): Trong kho lưu trữ rất lớn xi măng được phân bổ từ một chuyến tàu đếnmột số tháp hoặc bồn lưu trữ lớn. Một số thiết bị đo khoảng cách laser của cácloại LDM41P được triển khai để cung cấp cho các nhà điều hành cần cẩu vớithơng tin chính xác về số lượng xi măng mỗi chiếc tháp hoặc bồn. Các thông tinliên lạc thông qua truyền thông PROFIBUS để thu thập thông tin khoảng cáchdễ dàng. Những nỗ lực cho hệ thống dây điện các điểm đo được giảm đáng kể.Bên cạnh đó, độ tin cậy chức năng của hệ thống đo đếm được tăng lên, ví dụnhư, hệ thống kết nối bị lỗi hay bị lỗi của một thiết bị sẽ được phát hiện bởi cácchẩn đoán cảnh báo và báo động theo chức năng thông qua PROFIBUS.- Phát hiện vị trí (Lưu trữ tơn thép): Trong các nhà máy cán thép cuộn sảnxuất ra được lưu trữ trên một vùng không gian rộng lớn. Khi tải xe tải đượcdùng để di chuyển các cuộn thép, cảm biến khoảng cách laser LDS30A đượcsử dụng, để xác định xem các cuộn dây đó di chuyển bằng cần cẩu có vào đúngvị trí hay khơng? Khi đó tỷ lệ đo cao của cảm biến lên đến 30 kHz cho phépphát hiện vị trí đủ chính xác khi các cuộn dây được di chuyển đến vị trí cần khicuộn thép vẫn còn treo trên cần cẩu. Ngay cả động tác rất nhanh của người vậnhành đều có thể được phát hiện một cách đáng tin cậy.- Định vị container trong khu vực cần cẩu (Cảng container): Khi bốc xếpcontainer trên tàu, cầu, cảng và các phương tiện vận chuyển cần phải biết vị tríchính xác của các container liên quan đến cần cẩu. Trong trường hợp này, cảmbiến khoảng cách laser LDS30A đo khoảng cách giữa các phạm vi cẩu hoạtđộng và các container. Tia laser hồng ngoại do các cảm biến phát ra là hoàntoàn an toàn cho mắt làm cho nó thích hợp cho việc sử dụng trong các ứng dụngmà mọi người đều có thể có mặt. Với mức tiêu thụ điện năng thấp của cảmbiến laser có thể đo được trên mọi bề mặt vững chắc, cho dù đó là gỉ, bẩn hoặcbề mặt ẩm ướt.Cảm biến siêu âmKhái niệm : là một trong những loại cảm biến dùng để đo khoảng cáchcủa các vật thể và thường được sử dụng và áp dụng trong công nghiệpđể đo các vật thể rắn, lỏng thông qua dạng sóng tín hiệu siêu âm truyềnđi.Cấu tạo của cảm biến siêu âmCảm biến siêu âm gồm 3 thành phần chính: Bộ phát (truyền đi tínhiệu sóng âm), bộ thu (Thu nguồn âm thanh sau khi truyền đến), bộ xửlý sóng âm.Bộ xử lý sóng được tích hợp bên trong cảm biến sau khi nhận đượctín hiệu phản hồi đưa về, lập tức bộ này sẽ phân tích, tính tốn để đưa ra khoảng cách giữa các điểm phát sóng và điểm sóng chạmvào vật thể thơng qua khoảng thời gian sóng phát tới vật thể và vậntốc truyền đi của sóng siêu âm. Cuối cùng thơng tin này sẽ đượcchuyển hóa thành tín hiệu Analog và truyền về một mạch đọc tín hiệuchuyển hóa thành tín hiệu logic và hiển thị thông tin cho người sửdụng.Phân loại cảm biến siêu âmTrên thị trường hiện nay, có 2 loại cảm biến siêu âm thường được dùngnhất đó là: Cảm biến tiệm cận ( Proximity Sensors) và cảm biếnmức (Level Sensors).1. Cảm biến tiệm cận ( Proximity Sensors)Chúng thường được tìm thấy trong một số công nghệ đỗ xe ô tô tựđộng và hệ thống an toàn chống va chạm. Cảm biến siêu âm này cũngđược sử dụng trong một số hệ thống phát hiện chướng ngại vật trênrobot, cũng như một số máy móc trong dây chuyền sản xuất.So với cảm biến hồng ngoại (IR) trong các ứng dụng thì cảm biến tiệmcận sẽ khơng dễ dàng bị nhiễu sóng bởi khói, khí và một số hạt trongkhơng khí khác. Mặc dù, thành phần vật lý vẫn có thể bị ảnh hưởng bởicác biến như nhiệt độ.2. Cảm biến siêu âm – cảm biến mức (Level Sensors)Cảm biến mức dùng để phát hiện, giám sát và điều chỉnh các mức chấtlỏng trong các thùng chứa kín, ví dụ như các thùng hóa chất trong cácnhà máy.Một điều cũng rất đáng để lưu ý là công nghệ siêu âm đã cho phépngành y tế có thể nhìn được các cơ quan nội tạng, giúp bác sĩ có thểxác định được các khối u và có thể theo dõi sự phát triển của em bétrong bụng mẹ.Nguyên lý hoạt động của cảm biến siêu âmCảm biến siêu âm phát ra các nguồn xung âm thanh có tần số ngắn,tần số cao theo khoảng thời gian đều đặn. Chúng lan truyền trongkhơng khí với tốc độ nhanh hơn tốc độ âm thanh.Trong quá trình lan truyền trong không khi, chúng gặp vật thể,chúng sẽ phản xạ ngược trở lại dưới một dạng tín hiệu phản hồi vàđồng thời bộ xử lý sóng âm sẽ tự động tính tốn khoảng cách dựa trênkhoảng thời gian sóng được phát ra và tín hiệu trả về.Để có thể tínhđược khoảng cách giữa cảm biến và đối tượng, cảm biến sẽ đo thờigian cần thiết giữa khoảng thời gian phát ra âm thanh của bộ phát đếntiếp xúc với bộ thu. Cơng thức tính khoảng cách như sau: D = T x C(Trong đó D là khoảng cách, T là thời gian, C là tốc độ âm thanh). Tốcđộ âm thanh C ≈ 343 mét/ giây.