Tiểu Luận Báo cáo tìm hiểu cảm biến vị trí góc quay vert – x 13e5v

Đề tài:
Định dạng file word


MỤC LỤC

I) Tổng quan về các loại cảm biến

II) Nguyên lý và các phương pháp đo cảm biến góc quay

III) Cảm biến vị trí góc quay Vert – X 13E

IV) Mạch đo sử dụng vi điều khiển atmega32

V) Ứng dụng của cảm biến góc quay


I. Tổng quan về các loại cảm biến
a. Khái niệm về cảm biến
Cảm biến là thiết bị dùng để cảm nhận biến đổi các đại lượng vật lý và các đại lượng không có tính chất điện cần đo thành các đại lượng điện có thể đo và xử lý được.
b. Phân loại cảm biến
Các bộ cảm biến được phân loại theo các đặc trưng cơ bản sau:
- Theo nguyên lý chuyển đổi giữa đáp ứng và kích thích( hiện tượng hóa học, vật lý, sinh học).
- Theo dạng kích thích( âm thanh, điện, từ, quang, cơ, nhiêt, bức xạ).
- Theo tính năng của bộ cảm biến( độ nhạy, độ chính xác, độ phân giải, ).
- Theo phạm vi sử dụng( công nghiệp, dân sự, quân sự, vũ trụ, ).
- Theo thông số mô hình mạch thay thế.

II. Nguyên lý và các phương pháp đo cảm biến góc quay

2.1. Nguyên lý

Hiện nay có hai phương pháp cơ bản để xác định vị trí và dịch chuyển.

Trong phương pháp thứ nhất, bộ cảm biến cung cấp tín hiệu là hàm phụ thuộc vào vị trí của một trong các phần tử của cảm biến, đồng thời phần tử này có liên quan đến vật cần xác định dịch chuyển.

Trong phương pháp thứ hai, ứng với một dịch chuyển cơ bản, cảm biến phát ra một xung. Việc xác định vị trí và dịch chuyển được tiến hành bằng cách đếm số xung phát ra.


Một số cảm biến không đòi hỏi liên kết cơ học giữa cảm biến và vật cần đo vị trí hoặc dịch chuyển. Mối liên hệ giữa vật dịch chuyển và cảm biến được thực hiện thông qua vai trò trung gian của điện trường, từ trường hoặc điện từ trường, ánh sáng.


2.2. Các loại cảm biến đo góc
1. Điện thế kế điện trở

Loại cảm biến này có cấu tạo đơn giản, tín hiệu đo lớn và không đòi hỏi mạch điện đặc biệt để xử lý tín hiệu. Tuy nhiên với các điện thế kế điện trở có con chạy cơ học có sự cọ xát gây ồn và mòn, số lần sử dụng thấp và chịu ảnh hưởng lớn của môi trường khi có bụi và ẩm.
1.1. điện thế kế dùng con chạy cơ học
a. Cấu tạo và nguyên lý làm việc

Cảm biến gồm một điện trở cố định R[SUB]n[/SUB], trên đó có một tiếp xúc điện có thể di chuyển được gọi là con chạy. Con chạy được liên kết cơ học với vật chuyển động cần khảo sát. Giá trị của điện trở R[SUB]x[/SUB] giữa con chạy và một đầu của điện trở R[SUB]n[/SUB] là hàm phụ thuộc vào vị trí con chạy, cũng chính là vị trí của vật chuyển động.

Trong đó α[SUB]M[/SUB] < 360[SUP]o[/SUP] khi dịch chuyển tròn (hình 1b) và α[SUB]M[/SUB] > 360[SUP]o[/SUP] khi dịch chuyển xoắn. (hình 1c)

Các điện trở dạng cuộn dây thường được chế tạo từ các hợp kim Ni - Cr, Ni - Cu , Ni - Cr - Fe, Ag - Pd quấn thành vòng xoắn dạng lò xo trên lõi cách điện (bằng thuỷ tinh, gốm hoặc nhựa), giữa các vòng dây cách điện bằng emay hoặc lớp oxyt bề mặt.


Các điện trở được chế tạo với các giá trị R[SUB]n[/SUB] nằm trong khoảng 1kΩ đến 100kΩ, đôi khi đạt tới MΩ.

Các con chạy phải đảm bảo tiếp xúc điện tốt, điện trở tiếp xúc phải nhỏ và ổn định.

b. Các đặc trưng

- Khoảng chạy có ích của con chạy:
Thông thường ở đầu hoặc cuối đường chạy của con chạy tỉ số R[SUB]x[/SUB]/R[SUB]n[/SUB] không ổn định. Khoảng chạy có ích là khoảng thay đổi của x mà trong khoảng đó R[SUB]x[/SUB] là hàm tuyến tính của dịch chuyển.