Báo Cáo Tìm Hiểu
Cảm Biến Vị Trí PR750
Nhóm 1_lớp k55M

PR750 PR750
Giảng Viên: Đoàn Thị Hương Giang

Thành viên nhóm:
Nguyễn Đức Trường An
Nguyễn Mạnh Cường
Bùi Xuân Đức
Lương Như Hải
Trần Xuân Ngà
Hoàng Văn Trường
Nguyễn Văn Triệu

[Sensor]
PR750
1. Khái niệm về cảm biến.
Cảm biến là thiết bị dung 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
và có thể xử lý được.
Các đại lượng cần đo (m) thường không có tính chất điện (như nhiệt độ,
áp suất ) tác động lên cảm biến cho ta một đặc trưng (s) mang tính
chất điện (như điện tích, điện áp, dòng điện hoặc trở kháng) chứa đựng
thông tin cho phép xác định giá trị của đại lượng đo. Đặc trưng (s) là
hàm của đại lượng cần đo (m) :
 s = F(m).
Người ta gọi (s) là đại lượng đầu ra hoặc là phản ứng cảm biến, (m) là đại
lượng đầu vào hay kích thích. Thông qua đo đạc (s) cho phép nhận biết
được giá trị của (m).
2. Cảm biến đo khoảng cách.
Cảm biến này được sử dụng để đo khoảng cách từ tham chiếu tới một
đối tượng. Rất nhiều công nghệ khác nhau đã được ứng dụng để phát
triển các loại cảm biến này, tiêu biểu là: ánh sang/quang học, hình ảnh,
vi song và siêu âm.
Cảm biến đo khoảng các được chia làm 2 loại: Tiếp xúc và không tiếp
xúc.
7 kỹ thuật đo khác nhau được áp dụng cho cảm biến này như:
 Đo tam giác
 Thời gian truyền
[Sensor]
PR750
Page 3



Page 4
truyền song được đo bằng phương pháp thời gian truyền (TOF_Time of
Flight)
 Phương pháp thời gian truyền:
 Một bộ phát sóng ( phát ra vài chu kì ) được phát ra và phản xạ về
bộ thu có vị trí gần bộ phát .Bộ phát và bộ thu có thể tích hợp trên
cùng 1 cảm biến.Bộ thu cũng có thể được gắn trên vật.
 TOF là thời gian từ khi bắt đầu phát tới khi có tín hiệu trả về
Khoảng cách được xác định bằng công thức d=c.TOF/2(khi bộ
thu và bộ phát ở cùng 1 vị trí) và d=c.TOF ( khi bộ thu được gắn
trên vật), (Với c là tốc độ truyền sóng)

 Sai số của phương pháp thời gian truyền có thể do các nguyên nhân sau:
 Sự thay đổi tốc độ truyền sóng, đặc biệt là với các hệ thống âm
thanh
 Không xác định chính xác được thời gian đến của xung phản xạ
 Sai số của mạch định thời sử dụng để đo thời gian truyền
 Sự tương tác của sóng tới với bề mặt của đối tượng cần đo
khoảng cách

II.Tìm hiểu về Positon sensor PR750
 Giới thiệu chung.
 Hình dáng bên ngoài và thông số kỹ thuật.
[Sensor]
PR750
b. Thông số kỹ thuật
Tính năng:
 - Chuẩn đường kính ¾ inch (19mm)
 - Phạm vi đo ±0.050 inch đến ±10 inch
 -Sai số tuyến tính nhỏ hơn ±0.25% của PRO
 -Nhiêt độ làm việc tối da 220
o
F (105
o
C)
 -Cuộn dây được bọc kín IEC IP-61
 -Có bảo vệ từ trường SS
Thông số kỹ thuật
 Điện áp vàoK 3.0 Vrms
 -Tần số điện áp vào: 2.5 – 3.3 kHz
 -Sai số tuyến tính :≤±0.25% của PRO
 -Sai số lặp lại:<0.01% của FSO
[Sensor]
PR750
Page 7
và được ghép với một đối tượng mà vị trí của nó được đo.Lỗ rỗng này
đủ lớn để không có sự tiếp xúc vật lý giữa phần lõi và phần cuộn dây.

b.Nguyên lý hoạt động của cảm biến PR750
Cảm biến PR750 đo độ dịch chuyển dài dựa trên hiện tượng tự cảm và
nguyên lý máy biến áp. Hiện tượng tự cảm: khi có từ thông biến thiên thì
trong mạch kín xuất hiện dòng điện.Cường độ dòng điện tỷ lệ thuận với
tốc độ biến thiên của từ thông.Cụ thể đối với PR750,cấp nguồn AC cho
cuộn sơ cấp,lõi từ được gắn với đối tượng sẽ dịch chuyển tạo nên sự biến
thiên từ thông,làm xuất hiện dòng điện trên 2 cuộn thứ cấp.Điện áp lấy ra
ở 2 cuộn thứ cấp được đo để tính toán vị trí dịch chuyển của lõi và suy ra
độ dịch chuyển của đối tượng cần đo,điện áp AC ở ngõ ra tỷ lệ thuận với
độ dịch chuyển của lõi.
- Hoạt động:
Đấu dây theo1 trong 3 cách như hình vẽ:
[Sensor]
PR750
Page 9

Khi lõi được dịch về phía cuộn thứ cấp thứ nhất E1 tăng lên, E2 giảm do
lượng từ thông được tập trung nhiều về phía có cuộn dây thứ nhất.
Tương tự, khi lõi được dịch về phía cuộn thứ cấp thứ hai, ta có E1 giảm , E2

Page
11
dòng 1chiều, 2 tín hiệu này sau đó được trừ cho nhau: Uout= U2-U1
Tín hiệu Uout sau đó được xử lí để có dải điện áp một chiều tương ứng
từ 0-5V rồi đưa vào ADC
Uout sẽ cho biết vị trí của lõi so với điểm null từ đó biết được vị trí tương đối
của vật đang xét.
4. Thiết kế mạch đo thiết kế đối với PR750

Các dạng sử dụng khác nhau của PR750 là khác nhau trong phân thiết kế mạch
xử lý tín hiệu để cho ra tín hiệu tương tự
a.Mạch xử lí tín hiệu
Ta thiết kế mạch sử lí tín hiệu theo sơ đồ khối như sau:
[Sensor]
PR750
Page
12 Page
14
 -Tín hiệu ra tỷ lệ với khoảng cách dịch chuyển tuyệt đối
6.Ứng dụng của PR750
Cân trọng lượng

Trong thí nghiệm

[Sensor]
PR750
Page
15
Ứng dụng khác Robot công nghiệp
[Sensor]
PR750

PR750
Page
18

Định vị xy lanh thủy lực

Thiết bị lắp ráp tự động
[Sensor]
PR750
Page
19

Cảm biến vị trí van