Giáo trình Phần tử tự động

ĐH Bách Khoa Hà Nội  
Bài Mở Đầu  
KHÁI NIỆM CHUNG  
VỀ PHẦN TỬ TỰ ĐỘNG  
§1. Mở Đầu  
Phần tử tự động là những thiết bị dùng để xây dựng nên các thiết bị tự  
động. Các thiết bị này có thể thực hiện những chức năng nào đó mà không  
cần sự tham gia trực tiếp của con người.  
Phần tử tự động có nhiều chức năng khác nhau và nguyên lý làm việc  
khác nhau. Ví dụ : phần tử điện cơ, điện từ, điện nhiệt, thuỷ lực, khí nén...  
Xét ví dụ : cần duy trì nhiệt độ của một lò sấy với θcp = const  
1. Khi không sử dụng phần tử tự động : sơ đồ cơ bản gồm nhiệt kế và điện  
trở gia nhiệt.  
Hình 1  
Muốn duy tri nhiệt độ ta phải :  
- Quan sát tình trạng làm việc của lò thông qua nhiệt kế  
- So sánh nhiệt dộ θ của lò với nhiệt độ cần duy trì θcp = const  
- Nếu thấy có sự sai khác giữa hai nhiệt độ thì cần tiến hành hiệu chỉnh  
+ θ < θcp : cần khoá K cho điện trở hoạt động để gia nhiệt làm cho  
lò tăng nhiệt độ cho phép.  
+ θ < θcp : cần ngắt khoá K để vô hiệu hoá điện trở gia nhiệt làm  
nhiệt độ lò giảm tới nhiệt độ cho phép.  
2. Khi sử dụng phần tử tự động : sơ đồ cơ bản gồm nhiệt kế thuỷ ngân có  
gắn tiếp điểm và công tắc tơ .  
1
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
Hình 2  
K – kí hiệu của cuộn dây nam châm điện của công tắc tơ  
Sơ đồ duy trì nhiệt độ của lò trong một khoảng nhiệt độ lân cận nhiệt độ  
cần duy trì. Khi nhiệt độ của lò θ nhỏ hơn khoảng nhiệt độ cho phép thì tiếp  
điểm mở, K không có điện. Lúc đó điện trở gia nhiệt R hoạt động gia nhiệt  
cho lò làm nhiệt độ của lò tăng. Nhiệt độ của lò tăng tới lúc vượt mức nhiệt độ  
cho phép, mức thủy ngân trong nhiệt kế dâng cao làm tiếp điểm nhiệt kế  
đóng. Cuộn dây K có điện, điện trở gia nhiệt không có điện nên lò không  
được gia nhiệt. Do đó nhiệt độ lò giảm xuống tới mức cho phép. Khi nhiệt độ  
lò giảm xuống mức cho phép thì quá trình lại được lăp lại. Tóm lại quá trình  
Qua ví dụ trên, ta thấy một hệ thống tự bao gồm những khâu như sau :  
Đối tượng điều  
khiển  
Đo lường  
kiểm tra  
Chấp  
hành  
Tổng hợp  
xử lý  
- Khâu đo lường kĩ thuật: xác định các thông số của đối tượng điều  
khiển và kiểm tra tình trạng làm việc của nó. Các đối tượng đo được  
có thể là đại lượng điện hoặc không điện nhưng chủ yếu là không  
điện. Do đó người ta phải biến đổi các đại lượng không điện về đại  
lượng điện. Vì vậy trong khâu này có sử dụng các phần tử cảm biến  
(sensor).  
- Tổng hợp xử lý : tính toán, so sánh, đánh giá các đại lượng từ bộ phận  
đo lường đưa tới theo một qui luật nào đó và đưa ra các tín hiệu cần  
thiết cho việc điều khiển. Vì vậy bộ phận này phải có khả năng logic  
cao, thường người ta sử dụng các phần tử logic. Tùy theo mức độ  
2
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
phức tạp của quá trình điều khiển mà bộ phận tổng hợp xử lý có thể  
phức tạp hoặc dơn giản.  
- Chấp hành : nhận các tín hiệu từ khâu tổng hợp xử lý đưa tới, theo  
nội dung của tín hiệu đó, thực hiện các thao tác cần thiết để điều  
chỉnh các thông số trạng thái của đối tượng điều khiển theo giá trị đã  
đặt.  
Thường dùng các phần tử cơ điện, điện từ, khí nén hoặc thủy lực...  
- Đối tượng điều khiển : là những đối tượng có thông số cần phải điều  
chỉnh để sự làm việc của nó thỏa mãn yêu cầu đã định. Đối tượng  
điều khiển có thể là một đơn vị nguyên công hoặc một hệ thống sản  
suất.  
3
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
§2. Phân Loại Phần Tử Tự Động  
Phần tử tự động có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau. Dưới  
đây là một vài cách phân loại  
1. Theo quan điểm năng lượng :  
Coi phần tử tự động như một phần tử biến đổi năng lượng chia ra 2 loại :  
- Loại 1 : Năng lượng đầu ra y ; x đượng lượng vào  
y được chuyển đổi từ x  
PTTD  
x
y
Hình 1  
Với phần tử tự động, nếu công suất năng lượng ra nhỏ hơn công suất năng  
lượng đầu vào thì phần tử này là phần tử tử thụ động.  
- Loại 2 : z là nguồn phụ hay nguồn nuôi  
z
PTTD  
x
y
Hình 2  
Năng lượng z có tác dụng điều chế quá trình biến đổi năng lượng từ x→y.  
Phần tử này là phần tử hoạt tính (tích cực). Năng lượng đầu ra lớn hơn năng  
lượng đầu vào.  
2. Theo tính chất của đối tượng đầu ra, vào : gồm cơ – điện, điện – từ  
3. Theo chức năng làm việc  
- Phần tử cảm biến (sensor) dùng để biến đổi các đại lượng từ dạng này  
sang dạng khác. Thường từ đại lượng không điện sang đại lượng  
điện, thường nằm ở hệ thống đo lường kiểm tra.  
- Các phần tử khuếch đại : tăng cường tín hiệu, với một sự biến thiên  
nhỏ của tín hiệu đầu vào sẽ dẫn đến sự biến thiên của tín hiệu ra.  
Quan hệ hai đại lượng thể hiện qua đặc tính vào – ra.  
- Các phần tử rơle : là các phần tử có mối quan hệ giữa đại lượng vào –  
ra theo dạng đặc tính rơle. Các phần tử rơle có thể tác động hoặc  
không tác động.  
4
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
y (ra)  
ymax  
ymin  
X
(vào)  
xnh  
xtđ  
Hình 3  
- Phần tử ổn định : phần tử tự động điều chỉnh một thông số nào đó ở  
trị số không đổi lưu đương lượng đầu vào thay đổi trong phạm vi nhất  
định  
- Phần tử biến đổi : dùng để biến đổi các tín hiệu từ dạng này sang  
dạng khác nhằm tạo điều kiện thuận lợi và tăng độ chính xác cho sự  
làm việc khác, cho các phần tử khác trong hệ thống.  
- Phần tử chấp hành : là các phần tử dùng để tác động trực tiếp lên các  
đối tượng điều khiển để điều chỉnh các thông số và trạng thái của đối  
tượng theo yêu cầu đã định.  
4. Theo nguyên lý : chia làm 4 nhóm chính  
- Các phần tử điện cơ  
- Các phần tử nhiệt  
- Các phẩn tử sắt từ  
- Các phần tử bán dẫn và vi mạch  
5
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
§3. Các Đặc Tính Cơ Bản Và Các Thông Số  
Của Phần Tử Tự Động  
1. Hệ số biến đổi :  
- Hệ số biến đổi là tỉ số giữa đương lượng đầu ra và đương lượng đầu  
vào hay là tỉ số giữa sự biến thiên đương lượng đầu ra ∆y và sự biến thiên  
đương lượng đầu vào ∆x.  
y
∆y dy  
∆x dx  
K = hoặc K'=  
≈
x
Chú ý :  
+ giá trị K,K’ phụ thuộc đặc tính vào ra của phần tử y = f(x)  
+ Với phần tử tuyến tính thì K, K’ là const . Còn với phần tử phi tuyến  
thì K, K’ là hàm số.  
+ K, K’ là một đại lượng vật lý có đơn vị đo. Còn ở giá trị tương đối thì  
nó không có đơn vị.  
+ Với các phần tử khác nhau thì hệ số biến đổi có những tên gọi khác  
nhau phù hợp với chức năng của phần tử.  
2. Sai số :  
Sai số là sự thay đổi của đương lượng ra khi đương lượng vào không thay  
đổi. Sai số có nhiều nguyên nhân :  
- Chủ quan : do tự phần tử gây nên.  
- Khách quan : do các đối tượng bên ngoài tác động.  
Có 3 loại sai số :  
- Sai số tuyệt đối : ∆y = y’ – y  
∆y  
y
- Sai số tương đối : a% =  
.100%  
∆y  
ymax  
- Sai số qui đổi : b% =  
3. Ngưỡng độ nhạy :  
.100%  
Ngưỡng nhạy là sự thay đổi giá trị tối thiểu của đương lượng đầu vào mà  
không gây ra sự thay đổi của đương lượng đầu ra.  
y
x1  
x
x2  
6
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
hình1  
x1, x2 : ngưỡng độ nhạy  
4. Phản hồi :  
- Tác dụng : dùng để tăng cường tín hiệu (hệ số khuếch đại) hoặc tăng  
tính ổn định.  
x
y
HSBD  
Hệ số  
xph  
phản hồi β  
Hình 2  
- Có 2 loại phản hồi :  
+ phản hồi dương là phản hồi tín hiệu tác dụng cùng chiều x  
+ phản hồi âm là phản hồi tín hiệu tác dụng ngược chiều x  
Hệ số phản hồi β : nếu β = 0 thì y = k.x  
kx  
k
nếu β ≠ 0 thì y =  
→ kph =  
1± β  
1± β  
7
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
Phần 1  
CÁC BỘ CẢM BIẾN  
Chương 1 – KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CẢM BIẾN  
Trong các hệ thống điều khiển và đo lường, mọi quá trình dều được đặc  
trưng bởi các biến trạng thái, thường là các đại lượng không điện. Để đo đạc  
và theo dõi sự biến thiên này ta phải dùng các bộ cảm biến.  
§1 . Địmh Nghĩa Và Phân Loại  
1. Định nghĩa :  
Cảm biến là các thiết bị cảm nhận và đáp ứng với các tín hiệu và kích thích  
- Trong mô hình mạch : các bộ cảm biến là mô hình mạng hai cửa  
Bộ CB  
y
x
Hình 1  
x – biến trạng thái cần đo  
y – đáp ứng  
y = f(x)  
2. Phân Loại :  
a. Theo nguyên lý chuyển đổi : nhiệt điện, quang điện, cơ điện…  
b. Theo dạng kích thích : âm thanh, tần số…  
c. Theo chức năng : độ nhạy, độ chính xác, độ trễ…  
d. Theo phạm vi sử dụng : trong công nghiệp, nông nghiệp, nghiên cứu  
e. Theo thông số mô hình mạch thay thế ( 2 loại)  
- Cảm biến tích cực (bộ cảm biến có nguồn) có thể coi là nguồn dòng  
hoặc nguồn áp  
- Cảm biến thụ động (không nguồn ) được đặc trưng bởi các thông số  
L, R, C, M và số có thể tuyến tính và không tuyến tính .  
§2. Các Đặc Trưng Cơ Bản Của Bộ Cảm Biến  
Quan hệ giữa kích thích và đáp ứng của cảm biến được đặc trưng bằng  
nhiều đại lượng cơ bản.  
8
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
1. Hàm truyền : là quan hệ giữa đáp ứng và kích thích có thể được cho  
dưới dạng bảng hoặc biểu thức toán học  
- Tuyến tính : y = a + bx với b – độ nhạy ; a – khi x = 0  
- Dạng ln(a) : y = 1 + b.lnx  
- Dạng mũ : y = a.ekx  
với k = const  
- Dạng lũy thừa : y = a0 + a1.xk  
2. Độ lớn của tín hiệu vào :  
Độ lớn của tín hiệu vào là giá trị lớn nhất của tín hiệu vào mà sai số của  
cảm biến không vượt quá ngưỡng cho phép. Thường độ lớn của tín hiệu vào  
tính theo dB hoặc theo log  
3. Sai số :  
Sai số là sự sai khác tín hiệu đo lường với giá trị thực của nó.  
Sai số có 4 loại :  
− Sai số tuyệt đối  
− Sai số tương đối  
− Sai số qui đổi  
− Sai số hệ thống là sai số không phụ thuộc vào thời gian và không đổi  
hay thay đổi theo thời gian. Nguyên nhân :  
+ do sai số thiết kế  
+ do xử lý kết quả đo  
+ do dặc tính phần tử  
− Sai số ngẫu nhiên là sai số xuất hiện có độ lớn và chiều không xác định  
do : nhiễu và điều kiện môi trường.  
§3. Các Bộ Cảm Biến Tích Cực Và Thụ Động  
− Bộ cảm biến tích cực (có nguồn) hoạt động như một nguồn áp hoặc  
nguồn dòng và biểu diễn như một mạng hai cửa có nguồn.  
− Bộ cảm biến thụ động (không nguồn) là bộ cảm biến được biểu diễn  
bằng mạng hai của không nguồn có trở kháng phụ thuộc kích thích  
*) Các hiệu ứng vật lý dùng trong các bộ cảm biến tích cực:  
1. Hiệu ứng cảm ứng điện từ :  
- Khi một thanh dẫn chuyển động trong từ trường sẽ xuất hiện trên đó một  
sức điện động tỉ lệ với biến thiên từ thông. Nghĩa là tỉ lệ tốc độ chuyển động  
của thanh dẫn.  
- Ứng dụng : xác định vận tốc chuyển động của vật.  
Cảm ứng là cơ sở lý luận cho các thiết bị điện từ như động cơ điện, máy phát  
điện…  
9
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
2. Hiệu ứng nhiệt điện (cặp nhiệt) :  
- Hiệu ứng nhiệt điện là hiện tượng xảy ra khi 2 dây dẫn có bản chất hóa  
học khác nhau được hàn kín, sẽ xuất hiện một sức điện động tỉ lệ với nhiệt độ  
mối hàn  
mV  
T
Hình 2  
- Hiệu ứng này thường được sử dụng để đo nhiệt độ.  
- Ngược lại khi cho dòng điện chạy từ chất có bản chất hóa học khác nhau  
sẽ tạo ra những chênh lệch nhiệt độ.  
3. Hiệu ứng hỏa điện :  
- Một số tinh thể được gọi là tinh thể hóa điện có tính chất phân cực điện  
tự phát phụ thuộc nhiệt độ, số lượng điện tích trái dấu phụ thuộc sự phân cực  
điện.  
φ
u
φ
Hình 3  
- Thường dùng để đo thông lượng bức xạ quang.  
4. Hiệu ứng áp điện :  
- Khi tác động ứng suất cơ lên bề mặt của vật liệu áp điện (thạch anh,  
muối xec-nhét) thì làm vật liệu đó biến dạng và xuất hiện các điện tích bằng  
nhau và trái dấu. Thông qua điện áp đó xác định được lực F tác dụng.  
10  
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
u
f
Hình 4  
5. Hiệu ứng quang điện :  
- Có nhiều dạng biến đổi khác nhau nhưng cùng chung bản chất, đó là việc  
giải phóng các hạt dẫn tự do trong vật liệu dưới tác dụng bức xạ quang.  
- Sử dụng để chế tạo các cảm biến quang.  
6. Hiệu ứng quang điện từ :  
I
A
I
φ
φ
Ut  
Hình 6.1  
- Khi tác động một từ trường vuông góc bức xạ ánh sáng. Trong vật liệu bán  
dẫn được chiếu sáng, sẽ xuất hiện một hiệu điện thế theo phương vuông góc  
với từ trường.  
11  
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
I
B
a
R
Ut  
φ
Hình 6.2  
- Dùng trong các bộ cảm biến đo các đại lượng quang biến đổi tín hiệu  
quang thành tín hiệu điện.  
7. Hiệu ứng Hall  
- Trong vật liệu bán dẫn có các dòng I chạy qua đặt trong từ trường B có  
phương tạo thành góc θ với I, sẽ xuất hiện điện áp UH theo hướng vuông góc  
với mặt phằng (B, I).  
UH = k.B.I.sin θ  
k - hệ số phụ thuộc vật liệu và kích thước mẫu  
+
-
I
B
Ut  
Hình 7  
12  
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
§4. Mạch Giao Diện Của Các Bộ Cảm Biến  
1. Các đặc tính đầu vào của các mạch giao diện :  
- Đáp ứng các bộ cảm biến thường là biến phù hợp với tải về điện áp, công  
suất… Vì vậy cần có mạch giao diện giữa các bộ cảm biến với tải. Ngoài ra  
để phối hợp với đầu ra của bộ cảm biến và đầu vào hệ thống xử lý dữ liệu ta  
phải sử dụng mạch giao diện. Mạch giao diện có tác dụng chuẩn hóa tín hiệu  
đo lường.  
KT  
Bộ cảm  
biến  
Mạch giao  
diện  
Tải  
tín hiệu đo  
- Tổng trở vào mạch giao diện :  
.
U
.
Z =  
(nhìn từ cửa vào của mạch giao diện)  
I
- Mạch giao diện được xây dựng trên cơ sở sử dụng các bộ khuếch đại  
thuật toán. Đó là các bộ khuếch đại một chiều có hệ số khuếch đại rất lớn và  
tổng trở vào rất lớn.  
2. Đặc điểm các bộ khuếch đại thuật toán :  
+
Uvào  
-
Ura  
Hình 1  
Ura = Ao.Uvào  
- 2 đầu vào : đảo hoặc không đảo  
- Rv rất lớn  
- Rra rất nhỏ  
- Uv rất nhỏ  
- Dải tần làm việc rất nhỏ  
3. Bộ khuếch đại đo lường :  
- Tác dụng : dùng tăng cường tín hiệu đo gồm 2 đầu vào và 1 đầu ra.  
13  
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
Hình 2  
Ura = A(U+ −U− ) = A.∆U  
⎛
⎞
2R R3  
⎜
⎟
.
A = 1+  
: hệ số khuếch đại  
⎜
⎟
Ra R2  
⎝
⎠
4. Mạch khử điện áp lệch :  
- Điện áp lệch điện áp bên trong tạo ra điện áp phân cực ở đầu vào của  
khuếch đại thuật toán. Do đó được biến đổi ở đầu ra gây sai số.  
Hình 3  
- Để chỉnh Ulệch ta điều chỉnh điện trở R3, khi Uv thì Ur = 0 ( 2 đầu nối đất)  
14  
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
5. Mạch lặp điện áp :  
- Có bộ khuếch đại thuật toán được sử dụng làm bộ lặp lại điện áp chính  
xác. Để làm việc này bộ khuếch đại thuật toán phải làm việc ở chế độ không  
đảo, k =1.  
- Chức năng : làm biến đổi điện trở đầu vào. Do đó mạch này thường được  
dùng để ghép nối giữa hai khâu.  
Hình 4  
6. Nguồn điện áp chính xác :  
- Để chuẩn các dụng cụ đo ta phải sử dụng điện áp chuẩn. Người ta phải  
dùng pin weston đó là pin mẫu tạo điện áp chính xác U = 0,018 V. Do ảnh  
hưởng điện trở trong pin gây ra sự không chính xác. Do đó ta dùng sơ đồ như  
sau :  
Hình 5  
15  
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
Sơ đồ này là sự kết hợp 2 sơ đồ khử điện áp lệch và lặp lại điện áp.  
7. Mạch cầu :  
Hình 7  
Khi cầu cân bằng Va = Vb : R1.R4 = R2.R3 . Lúc này độ nhạy của cầu là  
lớn nhất.  
Khi R1 >>R2 hoặc ngược lại thì điện áp trên cầu giảm. Khi đó độ nhạy  
của cầu bị ảnh hưởng.  
R4 = R.(1+ ∆R)  
K
U
R1  
R2  
α =  
.
với K =  
( độ nhạy )  
1+ b2 R  
8. Bù nhiệt độ của cầu điện trở :  
- Do ảnh hưởng của nhiệt độ : điện trở R biến thiên. Điện áp ra của cầu  
biến thiên và gây sai số. Vì vậy ta phải bù nhiệt độ của cầu điện trở.  
- Các phương pháp bù nhiệt độ :  
+ Sử dụng nhiệt điện trở (hình a)  
+ Sử dụng điện trở cố định (hình b)  
+ Sử dụng nguồn áp khống chế theo nhiệt độ (nguồn dòng)  
+ Sử dụng 4 điện trở nhiệt.  
16  
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
Hình 8a  
Hình 8b  
Hình8c  
17  
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
Chương 2 – CÁC BỘ CẢM BIẾN  
§1. Cảm Biến Quang Điện  
Cảm biến quang điện là các linh kiện quang điện biến đổi trạng thái điện  
khi có ánh sáng thích hợp tác động vào bề mặt của nó.  
Tín hiệu vào là ánh sáng, tín hiệu ra tín hiệu điện.  
1. Tính chất cơ bản của ánh sáng :  
- Ánh sáng có 2 tính chất cơ bản là tính sóng và tính hạt.  
- Dạng sóng của ánh sáng là sóng điện từ được lan truyền trong chân  
không với vận tốc rất lớn (3.108 m/s)  
+ Ánh sáng có tính chất sóng nên khi dòng ánh sáng xuyên qua 1 chất  
nào đó có thể bị hấp thụ hoặc tán xạ làm cho cường độ tia sáng giảm.  
+ Ánh sáng có tính chất hạt : thể hiện qua sự tương tác với vật chất, ánh  
sáng gồm các hạt photon có năng lượng rất nhỏ. Do trong vật chất các  
điện tử có xu hướng giải phóng khỏi phân tử thành các điện tử tự do nên  
cần cấp cho nó một năng lượng đủ lớn để thoát khỏi lực liên kết. Khi 1  
photon được hấp thụ sẽ có 1 điện tử được giải phóng gây nên hiện tượng  
giải phóng điện tử. Hiện tượng giải phóng điện tích dưới tác dụng của  
ánh sáng do hiệu ứng quang điện gây nên. Đó là nội dung cơ bản của các  
định luật quang điện.  
2. Nguồn sáng : 3 dạng  
- Đèn sợi đốt : là một bóng thủy tinh chứa khí hiếm và sợi đốt bằng  
vonfram.  
+ Ưu điểm : thông lượng lớn, dải phổ tần rộng và có thể biến đổi được  
+ Nhược điểm : quán tính lớn, tuổi thọ thấp  
- Đèn LED (điot phát quang) : đây là nguồn sáng bán dẫn, năng lượng  
được giải phóng do sự tái hợp điện tử, lỗ trống ở vùng chuyển tiếp p-n làm  
phát sinh các photon.  
+ Ưu điểm : quán tính nhỏ, có khả năng điều biến tần số cao, độ tin cậy  
cao, tuổi thọ cao  
+ Nhược điểm : thông lượng nhỏ, dễ nhạy với nhiệt độ.  
- Lazer : là nguồn sáng đơn sắc có độ chói lớn rất định hướng và tính liên  
kết mạnh. Dựa trên hiện tượng khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ kích thích.  
+ Ưu điểm : Bước sóng đơn sắc hoàn toàn xác định. Thông lượng lớn,  
chùm tia mảnh, độ định hướng cao và truyền đi xa.  
3. Tế bào quang dẫn :  
- Tế bào quang điện là một quang điện trở có cấu tạo gồm 1 khối bán dẫn  
được đặt trong một ống thủy tinh.  
18  
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
Hình 3  
- Nguyên lý làm việc : dựa vào hiện tượng giải phóng hạt mang điện trong  
vật liệu bán dẫn dưới tác dụng của ánh sáng. Khả năng dẫn điện của vật liệu  
bán dẫn tăng.  
- Có độ nhạy cao.  
- Vật liệu chế tạo là các bán dẫn đa tinh thể đồng nhất.  
4. Photo diot :  
Φ
Ir  
Rm  
Ud  
Hình 4  
Ud = 0 → Iht = 0  
Khi Ud ≠ 0 thì Iht của hạt cơ bản giảm  
Iht hạt dẫn không cơ bản tăng chính Ir = Io  
Khi chiếu ánh sáng có bước sóng λ < λo (bước sóng ngưỡng) thì xuất hiện các  
cặp điện tử - lỗ trống dưới tác dụng của điện trường đều, di chuyển theo  
hướng chuyển động của các hạt không cơ bản làm cho dòng ngược Ir tăng,  
dẫn đến URm tăng. Từ đó xác định được quang thông φ  
19  
ĐH Bách Khoa Hà Nội  
5. Photo tranzitor :  
- tranzitor : có cực bazơ được chiếu sáng và không có điện áp dặt trên đó.  
Hình 5a  
Hình 5b  
- Có thể coi là một tổ hợp của 1 photo diot và 1 tranzitor.  
§2. Cảm Biến Phát Xạ  
Cảm biến phát xạ là sự biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện được  
thực hiện nhờ hiện tượng phát xạ quang điện. Số điện tử phát xạ khỏi bề mặt  
không tỉ lệ với quang thông chiếu vào nó.  
1. Tế bào quang điện chân không :  
Hình 1a  
- Cấu tạo : gồm 1 bóng thủy tinh được hút chân không có đặt anot và  
catot.  
( p = 10-6 ÷ 10-8 mmHg )  
20  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 74 trang myanh 24020 Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Phần tử tự động", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_phan_tu_tu_dong.pdf