Một phần của MỘT
1. Phát hiện là thông qua một phương pháp vật lý nhất định, phân biệt số lượng tham số đo được thuộc một phạm vi nhất định, nhằm xác định xem các tham số đo được có đủ điều kiện hay không hoặc số lượng tham số có tồn tại hay không. Quá trình so sánh đại lượng chưa biết đo được với đại lượng chuẩn cùng loại, xác định bội số của đại lượng chuẩn do nhóm đo được đo, và biểu diễn bội số này bằng số.
Trong lĩnh vực tự động hóa và phát hiện, nhiệm vụ phát hiện không chỉ là kiểm tra và đo lường thành phẩm hoặc bán thành phẩm, mà còn nhằm mục đích kiểm tra, giám sát và điều khiển quy trình sản xuất hoặc vật thể chuyển động để đưa chúng vào trạng thái tốt nhất theo lựa chọn của con người, cần phải phát hiện và đo lường kích thước cũng như sự thay đổi của các thông số khác nhau tại bất kỳ thời điểm nào. Công nghệ phát hiện và đo lường thời gian thực quy trình sản xuất và vật thể chuyển động này còn được gọi là công nghệ kiểm tra kỹ thuật.
Có hai loại đo lường: đo trực tiếp và đo gián tiếp
Đo trực tiếp là đo giá trị đo được của số đọc công tơ mà không cần tính toán, chẳng hạn như: dùng nhiệt kế để đo nhiệt độ, dùng vạn năng kế để đo điện áp
Đo lường gián tiếp là đo một số đại lượng vật lý liên quan đến đối tượng cần đo và tính toán giá trị đo được thông qua mối quan hệ hàm số. Ví dụ, công suất P liên quan đến điện áp V và dòng điện I, tức là P = VI, và công suất được tính bằng cách đo điện áp và dòng điện.
Đo trực tiếp đơn giản và tiện lợi, thường được sử dụng trong thực tế. Tuy nhiên, trong trường hợp không thể đo trực tiếp, đo trực tiếp bất tiện hoặc sai số đo trực tiếp lớn, có thể sử dụng đo gián tiếp.
Khái niệm về cảm biến quang điện và cảm biến
Chức năng của cảm biến là chuyển đổi đại lượng phi điện thành đầu ra đại lượng điện có mối quan hệ tương ứng xác định, về cơ bản là giao diện giữa hệ thống đại lượng phi điện và hệ thống đại lượng điện. Trong quá trình phát hiện và kiểm soát, cảm biến là một thiết bị chuyển đổi thiết yếu. Theo quan điểm năng lượng, cảm biến có thể được chia thành hai loại: một là cảm biến điều khiển năng lượng, còn được gọi là cảm biến chủ động; Loại còn lại là cảm biến chuyển đổi năng lượng, còn được gọi là cảm biến thụ động. Cảm biến điều khiển năng lượng đề cập đến cảm biến sẽ được đo thành sự biến đổi của các thông số điện (như điện trở, điện dung) thay đổi, cảm biến cần thêm nguồn điện kích thích, có thể đo các thông số thay đổi thành điện áp, dòng điện thay đổi. Cảm biến chuyển đổi năng lượng có thể trực tiếp chuyển đổi sự thay đổi được đo thành sự thay đổi của điện áp và dòng điện, mà không cần nguồn kích thích bên ngoài.
Trong nhiều trường hợp, đại lượng phi điện cần đo không phải là loại đại lượng phi điện mà cảm biến có thể chuyển đổi, điều này đòi hỏi phải thêm một thiết bị hoặc dụng cụ phía trước cảm biến có thể chuyển đổi đại lượng phi điện đã đo thành đại lượng phi điện mà cảm biến có thể nhận và chuyển đổi. Linh kiện hoặc thiết bị có thể chuyển đổi đại lượng phi điện đã đo thành điện khả dụng là một cảm biến. Ví dụ, khi đo điện áp bằng đồng hồ đo biến dạng điện trở, cần phải gắn đồng hồ đo biến dạng vào phần tử đàn hồi của áp suất bán, phần tử đàn hồi chuyển đổi áp suất thành lực biến dạng và đồng hồ đo biến dạng chuyển đổi lực biến dạng thành sự thay đổi điện trở. Ở đây, đồng hồ đo biến dạng là cảm biến và phần tử đàn hồi là cảm biến. Cả cảm biến và cảm biến đều có thể chuyển đổi đại lượng phi điện đã đo bất cứ lúc nào, nhưng cảm biến chuyển đổi đại lượng phi điện đã đo thành đại lượng phi điện khả dụng và cảm biến chuyển đổi đại lượng phi điện đã đo thành điện.
2, cảm biến quang điệnDựa trên hiệu ứng quang điện, tín hiệu ánh sáng thành cảm biến tín hiệu điện, được sử dụng rộng rãi trong điều khiển tự động, hàng không vũ trụ, vô tuyến truyền hình và các lĩnh vực khác.
Cảm biến quang điện chủ yếu bao gồm điốt quang, transistor quang, điện trở quang Cd, bộ ghép quang, cảm biến quang điện kế thừa, tế bào quang điện và cảm biến hình ảnh. Bảng các loại cảm biến chính được thể hiện trong hình dưới đây. Trong ứng dụng thực tế, cần phải chọn cảm biến phù hợp để đạt được hiệu quả mong muốn. Nguyên tắc lựa chọn chung là:phát hiện quang điện tốc độ caomạch, phạm vi rộng của máy đo độ rọi, cảm biến laser tốc độ cực cao nên chọn điốt quang; Cảm biến quang điện xung đơn giản của vài nghìn Hertz và công tắc quang điện xung tốc độ thấp trong mạch đơn giản nên chọn phototransistor; Mặc dù tốc độ phản ứng chậm, cảm biến cầu điện trở có hiệu suất tốt và cảm biến quang điện có đặc tính điện trở, cảm biến quang điện trong mạch chiếu sáng tự động của đèn đường và điện trở thay đổi tỷ lệ với cường độ ánh sáng nên chọn các phần tử nhạy sáng Cds và Pbs; Bộ mã hóa quay, cảm biến tốc độ và cảm biến laser tốc độ cực cao nên được tích hợp cảm biến quang điện.
Loại cảm biến quang điện Ví dụ về cảm biến quang điện
Tiếp giáp PNĐiốt quang PN(Si, Ge, GaAs)
PIN Photodiode (vật liệu Si)
Điốt quang tuyết lở(Si, Ge)
Transistor quang (ống PhotoDarlington) (vật liệu Si)
Cảm biến quang điện tích hợp và thyristor quang điện (vật liệu Si)
Tế bào quang điện không tiếp giáp pn (vật liệu sử dụng CdS, CdSe, Se, PbS)
Linh kiện nhiệt điện (vật liệu sử dụng (PZT, LiTaO3, PbTiO3)
Ống quang điện tử, ống camera, ống nhân quang điện
Các cảm biến nhạy màu khác (vật liệu Si, α-Si)
Cảm biến hình ảnh rắn (Vật liệu Si, loại CCD, loại MOS, loại CPD
Phần tử phát hiện vị trí (PSD) (Vật liệu Si)
Photocell (Photodiode) (Si cho vật liệu)
Thời gian đăng: 18-07-2023