Dersin Konusu: Endüstriyel Otomatik Kontrol Sistemlerinde Kullanılan Algılayıcılar, Dönüştürücüler ve Uygulamaları



Benzer belgeler
ALGILAYICILAR(SENSÖRLER)

Op Amp. Dr. Cahit Karakuş

Kocaeli Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği Bölümü. Doç.Dr. H.Metin ERTUNÇ 2011 BAHAR

KALINTI GERİLME ÖLÇME LABORATUARI Vishay System 7000 Veri Toplama Merkezi

Sensö r ve transdu ser nedir?

UYGULAMA # 1 :DÖNÜŞTÜRÜCÜLER

İÇİNDEKİLER. Unite 1 D/A VE A/D DÖNÜŞTÜRÜCÜLER. Unite 2 SENSÖR KARAKTERİSTİKLERİ. Unite 3 Genel Amaçlı sensorlar

Sensörler / Transduserler

Algılayıcılar (Duyucular) - sensors

SERİ VE PARELEL BAĞLAMA

XVIII. Ulusal Mekanik Kongresi, Ağustos 2013, MANİSA

EGE ÜNİVERSİTESİ EGE MYO MEKATRONİK PROGRAMI

Algılayıcılar (Duyucular) - sensors

SAYISAL TASARIM. Ege Üniversitesi Ege MYO Mekatronik Programı

Sıcaklık Nasıl Ölçülür?

BL compact Fieldbus Station for PROFIBUS-DP 8 Configurable Digital Channels BLCDP-4M12MT-8XSG-PD

ABSOLUTE ROTARY ENCODER

5. (10 Puan) Op-Amp devresine aşağıda gösterildiği gibi bir SİNÜS dalga formu uygulanmıştır. Op-Amp devresinin çıkış sinyal formunu çiziniz.

KST Lab. Manyetik Top Askı Sistemi Deney Föyü

Deney 10: Analog - Dijital Dönüştürücüler (Analog to Digital Converters - ADC) Giriş

endüktif açı sensörü akım çıkışı olmadan RI360P1-QR14-ELIU5X2-0.3-RS5

MEKATRONİĞE GİRİŞ (EEP251)

Keyestudio SHT31 Temperature and Humidity Module / SHT31 Sıcaklık ve Nem Modülü

BİLGİSAYAR DESTEKLİ ÖLÇME UYGULAMASI

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ

nisantasi.edu.tr ELEKTRİK ELEKTRONİK TERMİNOLOJİSİ SÖZLÜĞÜ

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ SAYISAL TASARIM LABORATUVARI DENEY 6 ANALOG/DİGİTAL DÖNÜŞTÜRÜCÜ. Grup Numara Ad Soyad RAPORU HAZIRLAYAN:

endüktif açı sensörü akım çıkışı olmadan RI360P1-QR14-ELIU5X2

endüktif açı sensörü akım çıkışı olmadan Ri360P1-QR14-ELiU5X2-0,3-RS5

NES DC.DRV.200 Tanıtım Dokümanı

İ.Ü. İ.T.F. Fizyoloji A.D. Semineri

Sensörler. Yrd.Doç.Dr. İlker ÜNAL

Biyomedical Enstrümantasyon. Bütün biyomedikal cihazlar, hastadan belli bir fiziksel büyüklüğün miktarını ölçer. Nicel sonuçlar verir.

500 VDC'ye kadar gerilimler. 70 C'de 1,5 A Lütfen şekil 1'de gösterildiği üzere gerilim oranı azalmasını değerlendirin

WI180C-PB. Online teknik sayfa

Arýza Giderme. Troubleshooting

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ

YÜKSEKÖĞRETİM KURULU PROFESÖR : MARMARA EĞİTİM KÖYÜ MALTEPE İSTANBUL

Online teknik sayfa AFS60A-THAC AFS/AFM60 SSI MUTLAK ENKODER

RTD SENSÖR KULLANILARAK HASSAS SICAKLIK ÖLÇÜM VE İZLEME SİSTEMİNİN TASARLANMASI

ALGILAYICILAR (SENSÖRLER-TRANSDÜSERLER)

Ölçme Kontrol ve Otomasyon Sistemleri 10

Sensörler. Yrd.Doç.Dr. İlker ÜNAL

Atıksu Arıtma Tesislerinde Hava Dağıtımının Optimize Edilmesi ve Enerji Tasarrufu

AMELİYATHANE KONTROL PANELİ OPERATING ROOM CONTROL PANEL.

MESAFE VE KONUM ALGILAYICILARI

Algılayıcılar (Sensors)

CNC MACH breakout board user manual V8 type

SAYISAL-ANALOG (DAC) ANALOG-SAYISAL(ADC) DÖNÜŞTÜRÜCÜLER

Endüktif lineer konum sensörü LI100P0-Q25LM0-LIU5X3-H1151

Sensörler. Yrd.Doç.Dr. İlker ÜNAL

KONUM ALGILAMA YÖNTEMLERİ VE KONTROLÜ

ELM019 - Ölçme ve Enstrümantasyon 3

Online teknik sayfa AFM60E-THAK AFS/AFM60 SSI MUTLAK ENKODER

Online teknik sayfa AFM60B-BEPA AFS/AFM60 SSI MUTLAK ENKODER

Sensörler. Sensors. S Serisi Yaklaşım Anahtarları. S Series Proximity Switches. Endüktif Yaklaşım Anahtarları. Inductive Proximity Switches

Elektrikli Aktütör Bağlantı Şemaları

ENERJİ DÖNÜȘÜM TEMELLERİ LABORATUVARI ALGILAYICILAR VE DÖNÜȘTÜRÜCÜLER DENEYLERİ

BASINÇ ve ÖLÇME YÖNTEMLERİ

PİEZOELEKTRİK YAMALARIN AKILLI BİR KİRİŞİN TİTREŞİM ÖZELLİKLERİNİN BULUNMASINDA ALGILAYICI OLARAK KULLANILMASI ABSTRACT

LED LED SİSTEMİNİN ARAŞTIRILMASI VE UYGULAMALARI

BASINÇ ve ÖLÇME YÖNTEMLERİ

Sensörler. Yrd.Doç.Dr. İlker ÜNAL

HIGH SPEED PRECISION SPINDLES YÜKSEK DEVİRLİ HASSAS İŞ MİLLERİ.

S Ü L E Y M A N D E M İ R E L Ü N İ V E R S İ T E S İ M Ü H E N D İ S L İ F A K Ü L T E S İ O T O M O T İ V M Ü H E N D İ S L İ Ğ İ P R O G R A M I

İNKREMENTAL ROTARY ENKODERLER Yarı Hollow Şaft, 50 mm Gövde Çapı

Bilgi Teknolojileri için Parafudurlar Surge Protective Devices for IT Systems

Compact IP20 multiprotocol Ethernet I/O module 16 universal digital channels FEN20-16DXP

EEM0108 Elektrik-Elektronik Mühendisliğinde Malzeme Sensörler ve Trandüserler. Yrd.Doç.Dr. Muhammed Fatih KULUÖZTÜRK

Online teknik sayfa AFS60B-BHAA AFS/AFM60 SSI MUTLAK ENKODER

T T M TEKNOLOJİ TASARIM MERKEZİ

CHARACTERISTICS UNITY KENAR KONTROL CİHAZI (UEC01) KULLANIM KLAVUZU GENEL ÖZELLİKLER UNITY EDGE CONTROL DEVICE (UEC01) USER S MANUAL

ÖN SÖZ... İİİ İÇİNDEKİLER... V BÖLÜM 1: DİJİTAL ÖLÇME TEKNİKLERİ... 1

INC 210 INCLINOMETER TILT SENSOR INC 210 INCLINOMETER (TILT SENSOR) Applications 0-360⁰

00322 ELECTRICAL MACHINES-II Midterm Exam

PHYSICAL/ELECTRICAL CHARACTERISTICS OF HIERARCHICAL INTERFACES HİYERARŞİK SAYISAL ARAYÜZLERİN FİZİKSEL/ELEKTRİKSEL ÖZELLİKLERİ

Online teknik sayfa AFS60A-TEPM AFS/AFM60 SSI MUTLAK ENKODER

Ü ş ş ö ş ş ş ş ş ö ş ö ö ş ş ö ş ö ö ö ö ş ö ş ş ö ş ş ş ö ş ş ş ş Ç ş Ç ş ş Ö ö ö ş ş ş ö ş ş ö ö ö ö ö ş ö ş ş ş ş ş ş ş ş ş ö ş

MEB YÖK MESLEK YÜKSEKOKULLARI PROGRAM GELĐŞTĐRME PROJESĐ. 1. Endüstride kullanılan ölçme temel kavramlarını ifade edebilme.

hint :for small circular antennahθ= e sin θ, sin θdθ jkr

Problem B. Beton duvar (perde) Beton. E = ksi, Poisson oranı = 0.2. Yapılacaklar

KOMBİ VOLTAJ REGÜLATÖRÜ

2 save digital SIL3 channels as FDI or FDO (PP, PM) 4 non-safe digital I/O channels 2 IO-Link Master V1.1 slots. Şekil 1. Şekil 2.

ÖNEMLİ NOT 1. Ürün açıklamaları İngilizcedir. GOOGLE TRANSLATE ile tercüme edebilirsiniz. 2. Ödeme için kullanılacak hesap numarası : ZİRAAT BANKASI

24kV,630A Outdoor Switch Disconnector with Arc Quenching Chamber (ELBI) IEC IEC IEC 60129

MAK 309 Ölçme Tekniği ve Değerlendirme. Temel Kavramlar

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/12) Akreditasyon Kapsamı

Şekil 5.1 Opamp Blok Şeması ve Eşdeğer Devresi

Compact IP20 multiprotocol Ethernet I/O module 4 digital inputs, 4 universal digital channels FEN20-4DIP-4DXP

ENDÜSTRİYEL OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİNDE KULLANILAN ALGILAYICILAR, DÖNÜŞTÜRÜCÜLER VE UYGULAMALARI

web-sitesi : satış : teknik destek : tel : IM-SMO20 Ultrasonik Mesafe Sensörü Özellikler

LHC GÜÇ ÇEVİRİCİLERİNİN YÜKSEK HASSASİYET PERFORMANSLARI

AKE Bulaşık Yıkama Makinası Kontrol Kartı Kullanım Kılavuzu Dishwasher Controller User Manual TR EN

Ethernet için TBEN-S Çok Protokollü Modül Compact RFID and I/O module TBEN-S2-2RFID-4DXP

ĠġLEMSEL YÜKSELTEÇLER (ELEKTRONİK II)

Manyetik tahrikli doğrusal konum sensörü WIM125-Q25L-LIU5X2-H1141

Sakarya Üniversitesi

[Emerald XS 30 4 C ] Data Sheet.

Online teknik sayfa FLOWSIC300 GAZ SAYACI

ÇEVRESEL TEST HİZMETLERİ 2.ENVIRONMENTAL TESTS

Transkript:

Endüstriyel Otomatik Kontrol Sistemleri Y.Doç.Dr. Tuncay UZUN, EHM 1406105 Dersin Konusu: Endüstriyel Otomatik Kontrol Sistemlerinde Kullanılan Algılayıcılar, Dönüştürücüler ve Uygulamaları Dersin Amacı: Endüstriyel otomatik kontrol sistemlerinde kullanılan algılayıcılar ve dönüştürücülerin özellikleri, iç donanımı ve elektronik devrelerinin incelenmesi, uygulama devrelerinin analizi, incelenmesi ve tasarlanmasının öğretilmesidir.

2. Endüstriyel Otomatik Kontrol Sistemlerinde Kullanılan Algılayıcılar (sensors), Dönüştürücüler (transducers) ve Uygulamaları 2.1. Algılayıcı seçiminde kullanılan ölçütler 2.1.1. Duyarlılık 2.1.2. Doğrusallık 2.1.3. Sınırlar 2.1.4. Yanıt süresi 2.1.5. Doğruluk 2.1.6. Tekrarlanabilirlik 2.1.7. Ayırıcılık 2.1.8. Çıkışın tipi 2.2. Dönüştürücülerin fiziksel karakteristikleri 2.2.1. Büyüklük ve ağırlık 2.2.2. Güvenirlik 2.2.3. Arabirim 2.3. Dönüştürücülerin gruplanması 2.3.1.1. Temaslı dönüştürücüler 2.3.1.2. Temassız dönüştürücüler

2.3.2. Temaslı dönüştürücüler 2.3.2.1. Anahtarlar 2.3.2.2. Piezoelektrik dönüştürücüler 2.3.2.3. Konum ve yer değiştirmeyi algılama 2.3.2.3.1. Potansiyometreler 2.3.2.3.1.1. Doğrusal hareketli (Lineer, sürgülü) 2.3.2.3.1.2. Dairesel hareketli (otary pot.) 2.3.2.3.2. Doğrusal değişen farksal transformatör (LVDT) 2.3.2.3.3. Mutlak optik kodlayıcı 2.3.2.3.4. Artırmalı optik kodlayıcı 2.3.2.4. Kuvvet algılama 2.3.2.5. Moment (torque) algılama 2.3.2.6. Uzaklık algılama (proximity sensor, yakın mesafe nesne algılama) 2.3.2.6.1. Optik uzaklık algılayıcı 2.3.2.6.2. Eddy akım algılayıcı 2.3.2.6.3. Ultrasonik yankı 2.3.2.6.4. Magnetik, Endüktif algılayıcılar 2.3.2.6.5. Kapasitif algılayıcılar. 2.3.3. Temassız Dönüştürücüler 2.4. Endüstriyel Uygulamalar

SENSOS OVEVIEW Sensors: Convert a Signal or Stimulus (epresenting a Physical Property) into an Electrical Output Transducers: Convert One Type of Energy into Another The Terms are often Interchanged Active Sensors equire an External Source of Excitation: TDs, Strain-Gages Passive (Self-Generating) Sensors do not: Thermocouples, Photodiodes a 12.1

TYPICAL SENSOS AND THEI OUTPUTS POPETY SENSO ACTIVE/ Temperature Force / Pressure Thermocouple Silicon TD Thermistor Strain Gage Piezoelectric PASSIVE Passive Active Active Active Active Passive Voltage OUTPUT Voltage/Current esistance esistance esistance Voltage Acceleration Accelerometer Active Capacitance Position LVDT Active AC Voltage Light Intensity Photodiode Passive Current a 12.2

TYPICAL INDUSTIAL POCESS CONTOL LOOP EMOTE CONTOL OOM SIGNAL CONDITIONING 4 TO 20mA TANSMITTE 4 TO 20mA ECEIVE SIGNAL CONDITIONING TEMP SENSO ADC POCESS HOST COMPUTE MICO CONTOLLE HEATE DAC SIGNAL CONDITIONING 4 TO 20mA ECEIVE 4 TO 20mA TANSMITTE SIGNAL CONDITIONING a 12.3

STANDADIZATION AT THE DIGITAL INTEFACE USING SMAT SENSOS BANCH FIELD NETWOK NODE NODE DEVICE NETWOK NODE NODE SMAT SENSO SMAT SENSO SMAT SENSO SMAT SENSO SMAT SENSOS OFFE: Self-Calibration Linearization Interchangeability Standard Digital Interfaces a 12.4

BASIC ELEMENTS IN A "SMAT" SENSO Pressure Sensor, TD, Thermocouple, Strain Gage, etc. Precision Amplifier High esolution ADC Microcontroller Sensor a 12.5

ESISTANCE OF POPULA SENSOS Strain Gages Weigh-Scale Load Cells Pressure Sensors elative Humidity esistance Temperature Devices (TDs) Thermistors 120Ω, 350Ω, 3500Ω 350Ω - 3500Ω 350Ω - 3500Ω 100kΩ - 10MΩ 100Ω, 1000Ω 100Ω - 10MΩ a 2.1

MEASUING ESISTANCE INDIECTLY USING A CONSTANT CUENT SOUCE UT = I ( ) I a 2.2

THE WHEATSTONE BIDGE V B 4 3 = 1 V B 1 4 2 V B 2 3 - = 1 1 2 4 3 1 4 1 2 3 VB 1 2 AT BALANCE, IF 1 2 = 0 = 4 3 a 2.3

OUTPUT VOLTAGE AND LINEAITY EO FO CONSTANT VOLTAGE DIVE BIDGE CONFIGUATIONS V B V B V B V B : V B V B V B V 4 2 2 B 2 2 Linearity 0.5%/% 0.5%/% 0 0 Error: (A) Single-Element Varying (B) Two-Element Varying (1) (C) Two-Element Varying (2) (D) All-Element Varying a 2.4

OUTPUT VOLTAGE AND LINEAITY EO FO CONSTANT CUENT DIVE BIDGE CONFIGUATIONS I B I B I B I B : I B 4 Linearity Error: 4 I B2 I B2 I B 0.25%/% 0 0 0 (A) Single-Element Varying (B) Two-Element Varying (1) (C) Two-Element Varying (2) (D) All-Element Varying a 2.5

BIDGE CONSIDEATIONS Selecting Configuration (1, 2, 4 - Element Varying) Selection of Voltage or Current Excitation Stability of Excitation Voltage or Current Bridge Sensitivity: FS Output / Excitation Voltage 1mV / V to 10mV / V Typical Fullscale Bridge Outputs: 10mV - 100mV Typical Precision, Low Noise Amplification / Conditioning Techniques equired Linearization Techniques May Be equired emote Sensors Present Challenges a 2.6

USING A SINGLE OP AMP AS A BIDGE AMPLIFIE FO A SINGLE-ELEMENT VAYING BIDGE V B F V S F a 2.7 V S 2

USING AN INSTUMENTATION AMPLIFIE WITH A SINGLE-ELEMENT VAYING BIDGE V B V S UT = V B 4 2 GAIN G IN AMP EF UT -V S * * SEE TEXT EGADING SINGLE-SUPPLY OPEATION a 2.8

LINEAIZING A SINGLE-ELEMENT VAYING BIDGE METHOD 1 V B V S -V S VOUT = VB 2 a 2.9

LINEAIZING A SINGLE-ELEMENT VAYING BIDGE METHOD 2 V B V VB OUT = 2 1 2 1 V S UT V S -V S 2 -V S 1 a 2.10

LINEAIZING A TWO-ELEMENT VAYING BIDGE METHOD 1 (CONSTANT VOLTAGE DIVE) V B V S -V S VOUT = VB a 2.11

LINEAIZING A TWO-ELEMENT VAYING BIDGE METHOD 2 (CONSTANT CUENT DIVE) V S UT = I B 2 GAIN I B G IN AMP EF UT V S -V S * SENSE I B * SEE TEXT EGADING SINGLE-SUPPLY OPEATION -V S * V EF a 2.12

EOS PODUCED BY WIING ESISTANCE FO EMOTE ESISTIVE BIDGE SENSO 350Ω 10V 350Ω 100 FEET, 30 GAGE COPPE WIE = 10.5Ω @ 25 C TC = 0.385%/ C ASSUME 10 C TEMPEATUE CHANGE NUMBES IN ( ) AE @ 35 C 350Ω COMP 21Ω - 0 23.45mV (5.44mV 28.83mV) LEAD 10.5Ω Ω (10.904Ω) LEAD 10.5Ω Ω (10.904Ω) STAIN GAGE 350Ω Ω 353.5Ω FS OFFSET EO OVE TEMPEATUE = 23%FS GAIN EO OVE TEMPEATUE = 0.26%FS a 2.13

3-WIE CONNECTION TO EMOTE BIDGE ELEMENT (SINGLE-ELEMENT VAYING) 350Ω 10V 350Ω 100 FEET, 30 GAGE COPPE WIE = 10.5Ω @ 25 C TC = 0.385%/ C ASSUME 10 C TEMPEATUE CHANGE NUMBES IN ( ) AE @ 35 C - LEAD 10.5Ω Ω (10.904Ω) 350Ω 0 24.15mV (0 24.13mV) I = 0 STAIN GAGE 350Ω Ω 353.5Ω FS LEAD 10.5Ω Ω (10.904Ω) OFFSET EO OVE TEMPEATUE = 0%FS GAIN EO OVE TEMPEATUE = 0.08%FS a 2.14

KELVIN (4-WIE) SENSING MINIMIZES EOS DUE TO LEAD ESISTANCE FOCE V B 6-LEAD BIDGE SENSE LEAD SENSE FOCE LEAD a 2.15

CONSTANT CUENT EXCITATION MINIMIZES WIING ESISTANCE EOS I V EF 4-LEAD BIDGE LEAD I LEAD SENSE a 2.16 I = V EF SENSE I

DIVING EMOTE BIDGE USING KELVIN (4-WIE) SENSING AND ATIOMETIC CONNECTION TO ADC FOCE 5V 5V/3V LEAD AV DD DV DD 6-LEAD BIDGE SENSE SENSE V EF A IN A IN V EF AD7730 ADC 24 BITS FOCE LEAD GND a 2.17

TYPICAL SOUCES OF OFFSET VOLTAGE THEMOCOUPLE VOLTAGE 35µV/ C (T1 T2) V B T1 T2 I B I B S AMP COPPE TACES KOVA PINS a 2.18

AC EXCITATION MINIMIZES OFFSET EOS NOMAL DIVE VOLTAGES V B E OS = SUM OF ALL OFFSET EOS E OS V A = E OS - V A V B = ( E OS ) ( E OS ) = 2 EVESE DIVE VOLTAGES E OS V B = E OS V B a 2.19

SIMPLIFIED AC BIDGE DIVE CICUIT V B Q1 Q3 V 3,4 SENSE SENSE V 1,2 Q2 Q4 V B V 1,2 Q1,Q2 ON Q1,Q2 ON V 3,4 Q3,Q4 ON Q3,Q4 ON a 2.20