Đề tài: Cảm biến số vòng quay của Motor

Dựa vào những nguyên lý vật lý cơ bản, kết hợp với một số đặc tính các linh kiện đã tạo nên sự đa dạng và phong phú của nhiều loại cảm biến (cảm biến nhiệt, quang, vị trí và dịch chuyển, tốc độ, lực,v.v….), mà chúng có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống, và trong công nghiệp: báo cháy, báo sáng, chống trộm, nhiệt kế điện tử, nhiều thiết bị đo lường và điều khiển tự động khác....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài: Cảm biến số vòng quay của Motor TR ƯƠNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BÔ MÔN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỀN BÁO CÁO CẢM BIẾN ĐỀ TÀI: CẢM BIẾN SỐ VÒNG QUAY CỦA MOTORGVHG: Nguyễn Khắc Nguyên Sinh viên thực hiện: CẢM BIẾN SỐ VÒNG QUAY CỦA MOTORI. Giới Thiệu - Cảm biến đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực đo lường và điều khiển. Chúngcảm nhận và đáp ứng theo các kích thích thường là các đại lượng không điện, chuy ểnđổi các đại lượng này thành các đại lượng điện và truyền thông tin về hệ thống đolường điều khiển , giúp chúng ta nhận dạng, đánh giá và điều khiển mọi biến trạng tháicủa đối tượng. Bộ cảm biến x(t) y(t) w(t) x(t): là tín hiệu kích thích. y(t): tín hiệu đáp ứng của mạch cảm biến ứng với kích thích ngõ vào. - Dựa vào những nguyên lý vật lý cơ bản, kết hợp với một số đặc tính các linhkiện đã tạo nên sự đa dạng và phong phú của nhiều loại cảm biến (cảm biến nhiệt,quang, vị trí và dịch chuyển, tốc độ, lực,v.v….), mà chúng có rất nhiều ứng dụng trongcuộc sống, và trong công nghiệp: báo cháy, báo sáng, chống trộm, nhiệt kế điện tử,nhiều thiết bị đo lường và điều khiển tự động khác. - Trong số rất nhiều loại cảm biến thì cảm biến quang là có cấu tạo thường đơngiản và dễ sử dụng như: photodiode, phototransistor,.. Đây cũng chính là nội dung chínhcủa đề tài, thông qua việc nghiên cứu cảm biến quang mà thiết kế mạch “Đo số vòngquay của motor”. - Mặc dù chưa ráp mạch thực tế. Nhưng thông qua việc khảo sát lý thuyết vàthực tế của từng linh kiện và từng nhóm bộ phận trong mạch đã thu được những kếtquả khả thi.II. Cơ Sở Lý Thuyết 1. Giới thiệu linh kiện Mạch cảm biến được thiết kế dựa trên cơ sở là sử dụng đặc tính của cảm biếnhồng ngoại cụ thể là con phototransistor 1.1 Phototransistor 1.1.1. Cấu tạo: Phototransistor là các transistor bán dẫn loại NPN có vùng nền được chiếu sáng. Không có điện áp đặt vào vùng nền, chỉ có điện áp đặt vào phần chuyển tiếp B-C (phân cực ngược) trong khi đó sự chênh lệch giữa E và B thay đổi không đáng kể (UBE ≈ 0.6 ÷ 0.7V). Sơ đồ phototransistor 1.1.2. Sơ đồ mạch sử dụng phototransistor: -Ở chế độchuyển mạch, nócó ưu điểm hơn photodiode vì cho phép dòng điện chạy qua tương đối lớn. - Ở chế độ tuyến tính, thì photodiode có độ tuyến tính tốt hơn măc dùphototransistor cho độ khuếch đại . - Tốc độ chuyển mạch giới hạn bởi điện trở transistor. Có thể cải thiện tốc đ ộnày bằng cách mắc nối tiếp với một bộ chuyền đổi dòng thế hoặc một mạch mắc theokiểu cực nền chung. 2. Phương án thực hiện mạch 2.1 Sơ đồ khối BỘ CẢM MOTOR BIẾN MẠCH LED 7 ĐẾM ĐOẠN 2.2 Mạch điện từng khối - Motor tao xung được thiết kế đặc biệt, đầu quay của motor được nối với mộtcái đĩa tròn ( bằng nhựa hoặc kim loại). Trên đĩa có khoan một l ỗ tròn nhỏ sau cho ánhsáng có thể truyền qua nhằm tao ra xung kích bộ cảm biếnhồng ngoại. - Khối cảm biến hồng ngoại được thiết kế dựa trênđăc tính của con phototransistor. Mạch điện gồm một ledhồng ngoại có chức năng phát tín hiệu hồng ngoại được mắcsong song với phototransistor theo hình chữ U để cảm biến tín hiệu từ đĩa quay củamotor. - Mạch đếm là một mạch số được thiết kế gốm có bộ đếm sử dụng IC74SL90Nlá một IC đếm 10 và IC 74LS47N là IC mã hóa BCD để đ ưa lên led 7 đoạn. Ở đây s ửdụng 3 led 7 đoạn nên chỉ có thể đếm tối đa là 999.III. Th ực Hiện 1. Nguyên lí mạch điện 2. Gi ải thích x un g kích t ừ đĩa quay Khi cấp nguồn cho motor, motor bắt đầu hoạt động. Khi đó đĩa tròn được - gắn trên trục motor bắt đầu quay, lúc này lỗ tròn trên đĩa quay tròn xung quanh trục. Khi lổ tròn đi qua vùng phát hồng ngoại do led hồng ngoại phát, tia hồng ngoại sẽ lọt qua lổ tron cua đĩa 1 khoảng thời gian t, sau đó đĩa sẽ chắn sáng một khoảng T nhờ phototransistor thu tín hiệu từ anh sáng hồng ngoại do led pha ...