Đo lường công nghiệp - Chương 1: Cảm biến & thu thập dữ liệu - Nguyễn Đức Hoàng

ĐO LƯỜNG CÔNG NGHIỆPGiảng viên: Nguyễn Đức HoàngBộ môn Điều Khiển Tự ĐộngKhoa Điện – Điện TửĐại Học Bách Khoa Tp.HCMEmail: ndhoang@hcmut.edu.vnMÔN HỌCNội dung môn học (9 chương)(14 tuần = 28 tiết LT + 14 tiết BT)Chương 1: Cảm biến và Thu thập dữ liệuChương 2: Đặc trưng của cảm biếnChương 3: Cảm biến đo nhiệt độ Chương 4: Cảm biến đo dịch chuyển, vị tríChương 5: Cảm biến đo vận tốc, gia tốcChương 6: Cảm biến đo lưu lượngChương 7: Cảm biến đo mứcChương 8: Cảm biến đo biến dạng, lực, áp suấtChương 9: Thiết kế hệ thống thu thập dữ liệuTài liệu tham khảoTài liệu: Giáo trình Cảm biến Công nghiệp	 Th.S: Hoàng Minh Thông	 Handbook of Modern Sensors	 Jacob Fraden	 Sensors and Signal ConditioningĐánh giáThi giữa kỳ : 20% (viết 45’)Thi cuối kỳ : 80% bao gồm	10% chuyên cần 10% bài tập trên lớp 10% bài tập về nhà 10% bài tập nhóm (báo cáo) 40% thi cuối kỳ (viết 60’)CẢM BIẾN & THU THẬP DỮ LIỆUCHƯƠNG 1Nội dung chương 11.1 Khái niệm cảm biến1.2 Phân loại cảm biến1.3 Ví dụ hệ thống thu thập dữ liệuKhái niệm cảm biếnKhái niệm cảm biếnChức năng và luồng tín hiệu trong 1 hệ thống đo và điều khiểnKhái niệm cảm biếnCảm biến là thiết bị thu nhận kích thích (stimulus) và đáp ứng lại bằng tín hiệu điện.Kích thích là lượng, tính chất hay điều kiện được cảm nhận và biến đổi thành tín hiệu điện. Cảm biến là bộ chuyển đổi giá trị không điện thành giá trị điện. Tín hiệu ra của cảm biến có dạng: áp, dòng hay điện tích.Khái niệm cảm biếnPhân biệt cảm biến (sensor) và bộ chuyển đổi (tranducer).Tranducer: biến đổi dạng năng lượng này sang dạng khác.Sensor: biến đổi dạng năng lượng bất kỳ sang điện.Ví dụ: tranducer: loa phát thanh biến đổi tín hiệu điện thành từ trường biến thiên  sóng âm.Tranducer có thể là một phần của cảm biến phức tạp.Khái niệm cảm biếnVí dụ: cảm biến hóa gồm 1 bộ phận biến đổi năng lượng phản ứng hóa học thành nhiệt (tranducer) và 1 bộ phận (pin nhiệt điện) biến đổi nhiệt thành tín hiệu điện.Phân loại cảm biếnTùy vào mục đích phân loại, các tiêu chuẩn khác nhau có thể được chọn (xem sách).Cảm biến được chia làm 2 loại: thụ động và tích cực .Cảm biến thụ động: không cần năng lượng phụ, nó tạo ra tín hiệu điện trực tiếp khi có kích thích bên ngoài. VD: cặp nhiệt điện, diode quang.Cảm biến tích cực: cần năng lượng bên ngoài để hoạt động, gọi là tín hiệu kích thích. VD: điện trở nhiệt.Phân loại cảm biếnNgoài ra, cảm biến có thể được chia làm 2 loại: tuyệt đối và tương đối.VD: Điện trở nhiệt là cảm biến tuyệt đối: điện trở tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối (K). Cặp nhiệt điện là cảm biến tương đối: điện áp tỉ lệ với hiệu nhiệt độ.Hệ thống thu thập dữ liệuVí dụ hệ thống thu thập dữ liệuVí dụ hệ thống thu thập dữ liệu