Thứ Ba, 21 tháng 4, 2015

Quang trở cảm biến ánh sáng


Quang trở 5mm - cảm biến ánh sáng dùng trong các mạch cảm biến ánh sáng, tự động bật đèn khi trời tối.
Quang trở 5mm là điện trở có trở kháng thay đổi khi có sự thay đổi của ánh sáng chiếu vào.
Quang trở sẽ giảm trở kháng khi có ánh sáng và tăng trở kháng khi ánh sáng yếu hoặc không có ánh sáng.
Giá trị trở kháng đo được từ vài trăm Ohm cho tới 1 mega Ohm.
Với quang trở 5mm bạn hoàn toàn có thể tự tạo cho mình mach cam bien anh sang: tự động bật đèn khi trởi tối, tự động tắt đèn khi trời sáng thông qua module rơ le...
Hiện nay đã có mạch cảm biến ánh sáng ráp sẵn dễ sử dụng.
Link gốc: http://machtudong.vn/sanpham/quang-tro-5mm-cam-bien-anh-sang.html

Thứ Sáu, 17 tháng 4, 2015

Quy trình triển khai lắp đặt vách kính, cửa kính tự động

Xác định kích thước thực tế

Hầu hết các công trình xây dựng tại Việt Nam, việc đơn vị xây dựng cơ bản làm đúng theo bản vẽ thiết kế ban đầu là rất ít, thường kích thước thực tế với kính thước sau khi xây dựng cơ bản tại công trình thường có sự sai lệch tương đối lớn. Trong khi đó về mặt kỹ thuật việc lắp đặt vách kính, cửa kính tự động chỉ cho phép sai số tối đa 3mm cho mỗi cạnh, vì vậy sau khi đơn vị xây dựng cơ bản làm xong phần việc của mình thì đơn vị thi công vách kính, cửa kính tự động mới có thể tiến hành phần việc của mình.


Tiến hành lắp ráp thực tế tại công trình

Sau khi đã xác định được kích thước thực tế tại công trình sẽ tiến hành sản xuất vách kính, cửa kính theo đúng số do thực tế của công trình. Tùy theo khối lượng vách kính và cửa kính mắt thần mà công việc này thường kéo dài từ 3-10 ngày hoặc lâu hơn. Việc lắp đặt hoàn thiện thường kéo dài từ 1-3 ngày hoặc lâu hơn tùy vào khối lượng công việc cần làm và điều kiện thi công tại công trình.



Nghiệm thu bàn giao

Sau khi tiến hành tiến hành lắp đặt hoàn tất tại công trình, sẽ tiến hành thu dọn và vệ sinh toàn bộ kính đã được lắp đặt và tiến hành nghiệm thu bàn giao đưa vào sử dụng cho khách hàng.

Thứ Năm, 16 tháng 4, 2015

Soi bộ “mắt thần” hiện đại vừa được trang bị cho Cảnh sát giao thông


Dân trí Có độ phân giải cao, tầm quan sát rộng và hoạt động liên tục trong vòng 24 giờ, cũng như chịu được các điều kiện thời tiết mưa nắng…. đó chính là những tính năng vượt trội của chiếc camera hình trình vừa được trang bị cho Đội CSGT quận 1, TPHCM.


Song song với Đội Cảnh sát giao thông quận 7, vừa qua Đội Cảnh sát giao thông quận 1 (TPHCM) cũng được UBND quận, cấp trang bị 4 bộ camera hành trình phục vụ trong việc tuần tra, kiểm soát giao thông trên địa bàn.
Bộ camera hành trình, chất lượng cao vừa được trang bị cho CSGT quận 1
Bộ camera hành trình, chất lượng cao vừa được trang bị cho CSGT quận 1

Trong 4 bộ camera này, mỗi bộ có 3 chiếc được gắn trên mũ bảo hiểm, trên ngực và trên xe tuần tra của CSGT.
Đây là loại camera giám sát hiện đại, có độ phân giải cao (chất lượng 4K), tầm quan sát lên tới 100 mét và rộng 20 mét, có thể hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết. Với dung lượng lên đến 64 Gb, mỗi camera có thể hoạt động liên tục trong vòng 24 giờ.
Hệ thống camera này vừa được Đội cảnh sát giao thông quận 1 thí điểm triển khai trong hơn 1 tuần qua, và chính thức áp dụng vào ngày 15/4, đây được xem là công cụ rất hữu ích trong công tác tuần tra và xử lý vi phạm.
Trung tá Trịnh Xuân Hải - Đội trưởng Đội CSGT quận 1 cho biết: Khi làm nhiệm vụ, cảnh sát giao thông sẽ bật camera ghi lại những tình huống vi phạm của người giao thông, thiết bị này vừa có thể chụp hình, vừa quay phim, tất cả hình ảnh của camera sẽ được trích xuất ra máy tính để lưu trữ nhằm giải quyết những khiếu nại của người vi phạm sau này.
Một chiếc camera được gắn trước ngực CSGT để làm nhiệm vụ
Một chiếc camera được gắn trước ngực CSGT để làm nhiệm vụ

Ngoài ra, trên camera còn được tích hợp sẵn wifi và có thể trình chiếu hình ảnh ngay trên mọi thiết bị như điện thoại, máy tính bảng, nếu người vi phạm muốn xem lại lỗi của mình.
“Do máy có chức năng quay liên tục 24 tiếng cũng như dung lượng bộ nhớ lớn nên khi làm nhiệm vụ, CSGT phải để camera hoạt động liên tục đến khi hết ca trực chứ không được ngắt thiết bị giữa chừng”, Trung tá Hải giải thích.
Mỗi bộ có 3 chiếc được gắn trên mũ bảo hiểm, trên ngực và trên xe tuần tra
Mỗi bộ có 3 chiếc được gắn trên mũ bảo hiểm, trên ngực và trên xe tuần tra
Mỗi bộ có 3 chiếc được gắn trên mũ bảo hiểm, trên ngực và trên xe tuần tra
Chiếc camera được gắn trước khung xe và có chức năng chống rung
Chiếc camera được gắn trước khung xe và có chức năng chống rung
Khi CSGT trực tiếp bắt lỗi người vi phạm thì đồng thời camera sẽ ghi lại tất cả những hình ảnh đó
Khi CSGT trực tiếp bắt lỗi người vi phạm thì đồng thời camera sẽ ghi lại tất cả những hình ảnh đó

Chiếc camera được gắn nhỏ gọn trước ngực
Chiếc camera được gắn nhỏ gọn trước ngực
Chiếc camera được gắn nhỏ gọn trước ngực

Một trường hợp vi phạm giao thông bị thổi phạt
Một trường hợp vi phạm giao thông bị thổi phạt

Sau khi kết thúc buổi tuần tra, các hình ảnh trong camera sẽ được trích xuất vào máy tính lưu trữ
Sau khi kết thúc buổi tuần tra, các hình ảnh trong camera sẽ được trích xuất vào máy tính lưu trữ

Sau khi kết thúc buổi tuần tra, các hình ảnh trong camera sẽ được trích xuất vào máy tính lưu trữ
Cảnh sát giao thông giới thiệu về chức năng kết nối wifi giữa camera và máy điện thoại để người vi phạm có thể xem trực tiếp hình ảnh 
Đình Thảo
Link gốc: http://dantri.com.vn/xa-hoi/soi-bo-mat-than-hien-dai-vua-duoc-trang-bi-cho-canh-sat-giao-thong-1060545.htm

Thứ Ba, 14 tháng 4, 2015

Tiết kiệm năng lượng bắt đầu từ tự động hóa tòa nhà



Hiện nay với sự tiến bộ của khoa học công nghệ và kỹ thuật hiện đại, nhiều thiết bị điện tử, cơ khí, tự động hóa được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng đã góp phần tiết kiệm một lượng lớn nguồn năng lượng sử dụng trong các tòa nhà.
Hệ hống tự động hóa có thể cải thiện tính năng của các thiết bị lắp đặt trong công trình xây dựng, phát huy tối đa hiệu quả sử dụng của các thiết bị, kéo dài tuổi thọ sử dụng của thiết bị, giảm chi phí đầu tư, chức năng hóa các thiết bị thông minh để tiết kiệm năng lượng.

Hệ thống tự động hóa cho tòa nhà là một hệ thống kỹ thuật tiết kiệm năng lượng tốt. Tuy nhiên, hiện nay nhiều doanh nghiệp xây dựng lại bỏ qua công tác quản lý hiệu quả năng lượng trong quá trình vận hành xây dựng, dẫn đến hiệu quả tiết kiệm năng lượng của hệ thống tự động hóa không được như mong muốn.

Ví dụ như hệ thống tích hợp cho một công trình công cộng lớn được xây dựng có sử dụng hệ thống tự động hóa cho các thiết bị chiếu sáng, thang máy, nhiệt, thông gió, điều hòa không khí, hệ thống điện sẽ giúp công trình đạt hiệu quả tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường.

Tuy nhiên, thực tế việc sử dụng hiệu quả năng lượng cho hoạt động của tòa nhà không thực sự được coi trọng, không thống nhất với tiêu chuẩn của doanh nghiệp đưa ra, do đó giấc mơ về tiết kiệm năng lượng, sử dụng hiệu quả cao, an toàn dường như vẫn còn khoảng cách không nhỏ với hiện thực.

Coi trọng sáng tạo trong xây dựng, hạn chế sử dụng thiết bị lạc hậu
Hiện nay, ngoài việc sử dụng những nguyên vật liệu xây dựng có tính tiết kiệm năng lượng cho việc xây thô ra thì khi công trình được đưa vào giai đoạn vận hành, cần áp dụng mô hình chức năng hóa từng bộ phận, quản lý chi tiết hiệu quả sử dụng năng lượng trong suốt quá trình vận hành, nâng cao hiệu quả sử dụng của các thiết bị điện cơ, giảm năng lượng tiêu hao, tiết kiệm năng lượng hiệu quả. Tuy nhiên không phải doanh nghiệp nào cũng lĩnh hội và thực hiện tốt điều này, nhiều doanh nghiệp và cá nhân vì lợi ích trước mắt, hoặc do vấn đề nguồn vốn, đã sử dụng các thiết bị giá rẻ dẫn đến việc tiêu hao năng lượng lớn.

Hệ thống thiết bị trong tòa nhà phải tích hợp với yêu cầu năng lượng cần thiết cho người sử dụng, đồng thời phải đảm bảo môi trường bên ngoài và bên trong tòa nhà, hài hòa giữa cung và cầu, có nghĩa là người dùng sử dụng hợp lý, thiết bị tự động hóa bật tắt khi cần, điều chỉnh mức năng lượng cung cấp đủ cho công trình và người sử dụng, tránh lãng phí. Tuy nhiên trong thực tế khi thi công công trình, nhà quản lý không xác định được lượng năng lượng cần thiết cho công trình sau khi đưa vào sử dụng, do đó mọi con số tính toán chỉ mang tính ước lượng, chính vì thế việc dư thừa nguồn cung năng lượng là điều tất yếu.

Hệ thống thiết bị có đặc tính chống tiêu hao năng lượng được sử dụng rất mơ hồ. Trong thực tế khi vận hành các thiết bị này, người quản lý không nắm bắt được các số liệu thống kê về tiêu hao năng lượng, năng lượng cung cấp tương ứng cho mọi hoạt động của công trình, không có dữ liệu chính xác để đánh giá đầu vào và đầu ra năng lượng sử dụng, chính vì thế rất khó để có thể kiểm soát được nguồn cung năng lượng và không tìm ra được biện pháp để hạn chế tiêu hao năng lượng. Thêm vào đó là mô hình vận hành thiết bị cơ điện trong tòa nhà với tình trạng khí hậu ngoài trời không có sự tích hợp với nhau.

Sự biến đổi khí hậu bên ngoài công trình có ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường bên trong tòa nhà, điều này tác động đến việc xử lý thông tin và tình trạng hoạt động của các thiết bị tự động hóa trong tòa nhà. Để có được sự thống nhất và nhạy bén trong việc xử lý mỗi khi thời tiết thay đổi, cần có sự quản lý chặt chẽ các thiết bị tự động hóa, thường xuyên theo dõi và kiểm tra việc vận hành của các thiết bị này, đặc biệt là hệ thống thông gió tự nhiên, ánh sáng tự nhiên, điều hòa không khí. Tận dụng tối đa gió, ánh sáng, nhiệt từ tự nhiên để giảm việc sử dụng quạt, đèn, điều hòa trong tòa nhà.

Kiểm soát năng lượng trong tòa nhà tự động hóa

Với kỹ thuật điều khiển và công nghệ tự động hóa, việc sử dụng tích hợp hệ thống với máy móc hiện đại, công nghệ thông tin, thiết bị giám sát tự động, kết hợp với việc nâng cao ý thức bảo vệ môi trường sẽ tạo ra một môi trường sống an toàn, hiệu quả, thoải mái và thuận tiện cho người dân.

Vai trò của tự động hóa trong tòa nhà chính là việc đảm bảo tòa nhà vận hành tốt mà vẫn tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường, và giảm chi phí phát sinh cho công trình và người dân trong quá trình sử dụng. Việc sử dụng các thiết bị tự động hóa thông minh cho tòa nhà là lựa chọn sáng suốt cho mọi nhà đầu tư, với hệ thống điều kiển thông minh, hệ thống giám sát tự động với phần mềm ứng dụng công nghệ cao, hiện đại, không những đáp ứng được nhu cầu cho người sử dụng mà còn đảm bảo an toàn cao, tự động điều chỉnh trạng thái nhiệt độ, ánh sáng, gió bên trong tòa nhà, với chỉ số độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng hợp lý. Thậm chí, các thiết bị còn tự động phân vùng để cung cấp năng lượng hợp lý theo hướng của tòa nhà và khu vực chức năng khác nhau. Lắp đặt hệ thống tự động hóa trong tòa nhà không những phát huy được tối đa hiệu quả của các thiết bị điện cơ mà còn kéo dài được tuổi thọ của các thiết bị, giảm chi phí bảo trì, bảo dưỡng, chi phí phát sinh cho người sử dụng, tiết kiệm năng lượng một cách thông minh và hiệu quả.

Với sự nóng lên của thị trường bất động sản ở Trung Quốc trong thời gian tới, thì việc các doanh nghiệp xây dựng, đặc biệt là các tập đoàn lớn với những dự án quan trọng mang tầm quốc gia, đang xem xét và vận dụng đưa hệ thống tự động hóa vào hoạt động xây dựng là điều tất yếu. Bên cạnh đó công tác quản lý cũng được đầu tư hơn để đảm bảo tự động hóa nhưng vẫn trong tầm kiểm soát. Ngành công nghiệp xây dựng Trung Quốc đang hướng tới mục tiêu tự động hóa vì lợi ích nhìn thấy mà nó đem lại.

Hiện nay, nhiều doanh nghiệp Trung Quốc đã đăng ký độc quyền để sản xuất các thiết bị tự động hóa cho tòa nhà, hạn chế việc nhập khẩu vừa có tính cạnh tranh về giá thành, vừa đảm bảo chất lượng cho các công trình trong và ngoài nước. Thị trường xây dựng trong và ngoài nước đang phát triển mạnh, cũng là mảnh đất màu mỡ để phát triển các thiết bị tự động hóa thông minh.

Thúc đẩy quá trình tiêu chuẩn hóa

Mặc dù nhiều doanh nghiệp đã nhận thức được vai trò và lợi ích khi sử dụng hệ thống thiết bị tự động hóa cho công trình, quản lý năng lượng hiệu quả hơn, tuy nhiên vẫn có những doanh nghiệp còn lo ngại trong việc vận dụng tự động hóa, vì chất lượng của các thiết bị này vẫn còn bị hạn chế, tuy có những sản phẩm là hàng sản xuất và cung cấp độc quyền, nhưng rất khó để xác định tiêu chuẩn sản phẩm, chỉ sau khi đưa vào sử dụng mới biết được, và việc sử dụng sản phẩm có phù hợp với công trình và công năng của công trình hay không thì chưa có quy định rõ ràng, tính tiện ích trong việc sử dụng các thiết bị tự động hóa cũng chưa rõ, thêm vào đó là trình độ quản lý và vận hành của nhân viên không đồng đều, cần được bồi dưỡng và nâng cao hơn.

Các thiết bị tự động hóa nhập từ nước ngoài với các thiết bị sản xuất trong nước có sự chênh lệch khá lớn về công nghệ và chất lượng, nếu tòa nhà sử dụng hoàn toàn thiết bị nhập từ nước ngoài thì chi phí sẽ đội lên rất cao, trong khi nếu muốn hạ giá thành thì việc tận dụng cả thiết bị trong nước lại khiến cho việc vận hành gặp khó khăn do các thiết bị không có sự tương thích.

Ủy ban Tiêu chuẩn Quốc gia đã nỗ lực soạn thảo, trình Chính phủ để ban hành bộ “Tiêu chuẩn hệ thống kiểm soát và vận hành tự động hóa trong xây dựng” năm 2012, với nội dung đưa ra khái niệm, định nghĩa, công năng của thiết bị tự động hóa, chuyển dịch và biên soạn lại tiêu chuẩn quốc tế cho phù hợp với tình hình trong nước. Các chuyên gia của Trung Quốc cho rằng, bộ tiêu chuẩn này sẽ có ích cho các nhà sản xuất thiết bị tự động hóa trong nước, đồng thời cũng giúp doanh nghiệp xây dựng xác định được mục tiêu, mục đích sử dụng thiết bị tự động hóa, kích thích thị trường tự động hóa trong nước phát triển.



Kim Chân
Nguồn: http://www.chinajsb.cn
ND: Quỳnh Anh
Link gốc: http://moitruong.xaydung.gov.vn/moitruong/module/news/viewcontent.asp?ID=3248&langid=1

Thứ Hai, 6 tháng 4, 2015

Lựa Chọn Cảm Biến Hồng Ngoại Phát Hiện Chuyển Động Cho Hệ Thống An Ninh

Có thể bạn chưa biết nhưng đúng là trong một hệ thống an ninh báo động chống đột nhập, cảm biến hồng ngoại phát hiện chuyển động (tên khác là  motion detector, hay motion sensor) là một trong những thiết bị quan trọng nhất.
Vì sao nó quan trọng? Theo tôi nhận định, cảm biến hồng ngoại giúp đưa ra cảnh báo sớm nhất về kẻ xâm phạm, điều này giúp đem lại sự an tâm cao nhất cho người sử dụng. Thực tế là không ai mong mặt đối mặt với kẻ đột nhập, cũng chẳng ai trong chúng ta thích việc tóm sống kẻ trộm, một điều vốn chỉ đem lại sự nguy hiểm và tác hại hơn là ích lợi. Chính vì lẽ đó một hệ thống an ninh báo động nếu đưa ra được cảnh báo sớm, từ trước khi kẻ đột nhập có thể vào được bên trong nhà thì sẽ đem lại sự an tâm cao hơn.
Trớ trêu là chính cái cảm biến hồng ngoại cũng chính là thứ gây ra báo động giả nhiều nhất và làm nản lòng người sử dụng nhiều nhất. Nhiều khách hàng từng than phiền với tôi về việc trước đó các cảm biến hồng ngoại báo động giả trong đêm gây ra phiền phức hơn là sự an tâm. Tôi thì cho rằng vấn đề này hoàn toàn có thể giải quyết được bằng việc am hiểu chuyên môn. Nếu khách hàng nhận được sự tư vấn sớm từ tôi, và nhận được sự lắp đặt chuyên nghiệp cho hệ thống an ninh từ công ty tôi thì chắc chắn mối lo báo động giả sẽ không trở thành vấn đề cho họ.
Có bài viết chi tiết về cảm biến hồng ngoại và nguyên tắc hoạt động của nó trên blog này, ai quan tâm có thể tìm đọc. Để cung cấp thêm kiến thức cho những ai muốn tìm hiểu sâu thêm về việc chọn lựa và ứng dụng cụ thể của các cảm biến hồng ngoại phát hiện chuyển động, tôi sẽ giới thiệu ra đây một số trường hợp thông dụng.

Trường hợp 1: Cảnh báo bên trong nhà

Hầu hết các cảm biến hồng ngoại được chế tạo để lắp bên trong nhà. Thực sự mà nói tôi vẫn thấy khó hiểu về điều này, vì với tôi vấn đề phát hiện kẻ đột nhập khi đã vào bên trong rồi không nên là một ưu tiên. Các nhà sản xuất không nên dành quá nhiều tập trung cho loại này. Nhưng có lẽ sự phổ biến của nó là bởi vì đây là loại có giá thành rẻ nhất trong tất cả các loại cảm biến hồng ngoại.
Loại này thường là gắn trên tường, góc tường, hoặc gắn ốp trần. Thường thì sẽ gắn ở gần cửa, ở hành lang, cầu thang và ở tầng thượng. Mục đích là phát hiện ngay khi có kẻ mon men muốn đến gần phòng ngủ của bạn.
Cảm biến Visonic Vi-Pet, nhỏ gọn lắp đặt ngay trong góc văn phòng SmartHomeMart
Trường hợp 2 : Cảnh báo ngay sát cửa ra vào, cửa sổ
Thường thì chúng ta sẽ dùng cảm biến công tắc từ gắn cửa cho  trường hợp này. Nhưng công tắc từ cũng vẫn có nhược điểm, đó là chỉ báo động sau khi kẻ đột nhập đã phá xong cửa. Cách hay hơn là dùng cảm biến hồng ngoại để báo động ngay khi kẻ gian tiến sát đến cửa.
Cảm biến hồng ngoại cho trường hợp này cần phải là loại có dạng màn chắn hẹp. Bởi vì chúng ta không mong muốn góc cảm biến rộng bao phủ cả khoảng sân rộng, sẽ có thể dẫn đến báo giả khi gặp phải cây lớn và vật nuôi, hay thậm chí ánh nắng. Theo tôi nhận định thì cảm biến loại này là hay nhất, vừa giúp cảnh báo sớm, lại vừa chống báo giả, lại vừa lắp đặt thuận tiện nhiều vị trí.
Cảm biến màn chắn hẹp, phát hiện kẻ đột nhập chỉ gọn trong phạm vi ban công.

Trường hợp 3 : Cảnh báo ngoài sân

Trường hợp này phức tạp nhất và đòi hỏi chuyên môn cao nhất của người lắp đặt. Vốn dĩ cảm biến hoàn toàn ngoài trời đặt ra bài toán khó giữa việc báo động chính xác kẻ đột nhập và báo giả do các yếu tố gây nhiễu ngoài trời. Hiện nay không nhiều đơn vị cung cấp dịch vụ an ninh có thể lắp đặt được các cảm biến chuyên dụng ngoài trời, lý do chủ yếu là vì không nắm vững được công nghệ cảm biến ngoài trời, và lựa chọn sai cảm biến. Một lý do khác nữa liên quan đến chi phí, cảm biến ngoài trời hoàn toàn có chi phí cao nhất trong mọi loại cảm biến.
Link gốc: http://hifly.info/phi/lua-chon-cam-bien-hong-ngoai-phat-hien-chuyen-dong-cho-he-thong-an-ninh/

Thiết kế, chế tạo và áp dụng vi cảm biến gia tốc kiểu áp điện trở

Bài báo này trình bày về việc thiết kế, chế tạo và một số áp dụng của cảm biến gia tốc áp điện trở trên cơ sở công nghệ vi cơ điện tử (MEMS). Vật liệu silíc được lựa chọn để chế tạo cảm biến và các áp điện trở được tạo bởi quá trình khuếch tán Boron lên các thanh dầm silíc có bề dày đủ mỏng. Hai ứng dụng được lựa chọn là đo góc nghiêng khi tận dụng vai trò gia tốc trọng trường và đo rung cho kết quả rất tốt cho thấy tính khả thi khi áp dụng vào thực tiễn. 
1. Giới thiệu
Các cảm biến gia tốc được chế tạo dựa trên công nghệ vi cơ điện tử và vi hệ thống đã và đang thâm nhập một cách mạnh mẽ trong hầu hết các lĩnh vực như y sinh [1], công nghiệp ôtô [2], điện tử dân dụng, khoa học không gian…Hiện nay, về cơ bản có ba loại cảm biến gia tốc, đó là cảm biến gia tốc kiểu tụ [3, 4], áp điện và áp điện trở. Nhìn chung cả ba loại cảm biến này đều có các ưu và nhược điểm riêng nhưng cảm biến gia tốc kiểu áp trở là thông dụng nhất bởi các ưu điểm vượt trội như độ nhạy cao, giá thành rẻ, mạch xử lý tín hiệu đơn giản [5].
Bài báo này trình bày về việc thiết kế, chế tạo và hai áp dụng tiêu biểu của cảm biến gia tốc áp điện trở (đo gia tốc tĩnh và động). Cảm biến được thiết kế và mô phỏng theo phương pháp phần tử hữu hạn mà ở đây là phần mềm ANSYS. Khâu thiết kế và áp dụng được thực hiện tại Việt nam, còn khâu chế tạo cảm biến được thực hiện tại Nhật Bản. Cảm biến có kích thước nhỏ cỡ 1.5×1.5×0.5 mm3 nên có thể hướng tới nhiều ứng dụng đo gia tốc khác nhau.
2. Cảm biến gia tốc áp điện trở
Hình 1: Cấu hình cảm biến gia tốc 3 chiềuHình 2: Chồng lấp các mặt nạ sử dụng  phần mềm L-EDIT
Cảm biến gia tốc áp điện trở ba chiều (hình 1) với kích thước nhỏ 1.5×1.5×0.5 mm3 đã được chế tạo. Hiệu ứng áp điện trở đã được ứng dụng để xác định các gia tốc tác động vào cảm biến. Hiện tượng thay đổi điện trở của vật liệu tinh thể dưới tác dụng của ứng suất cơ được gọi là hiệu ứng áp điện trở [6, 7]. Nguyên nhân đó là đặc tính dị hướng của độ phân giải mức năng lượng trong không gian tinh thể. Trong silíc chỉ tồn tại ba hệ số áp điện trở không phụ thuộc vào nhau là (liên hệ dọc), (liên hệ ngang) và (cho liên hệ trượt). Đối với silíc đơn tinh thể có mật độ tạp dẫn thấp thì có thể coi những hệ số áp điện trở , và là các hằng số. Người ta ứng dụng vật liệu biến dạng cơ là màng mỏng hay cấu trúc thanh dầm. Để đạt được độ dãn ngang (chiều dài và chiều rộng) lớn thì cần chiều dày nhỏ và do vậy có thể bỏ qua ứng suất dọc. Lúc này phần tử áp điện trở được cấy trên vật biến dạng cơ và mạch điện xử lý bên ngoài được thiết kế một cách thích ứng.
Trong các cảm biến gia tốc áp điện trở thì độ dịch chuyển của khối gia trọng sẽ làm thanh dầm biến dạng. Điện trở được cấy trên các thanh dầm sẽ biến đổi tỷ lệ thuận với gia tốc tác dụng lên khối gia trọng. Các cảm biến loại này thường được chế tạo theo công nghệ vi cơ khối 2 mặt. Cấu trúc thanh dầm và khối gia trọng sẽ được tạo hình bằng ăn mòn nhiều bước. Việc cấy tạp chất nồng độ cao sẽ tạo ra áp điện trở trên cấu trúc thanh dầm treo vật nặng.
Ngôn ngữ lập trình ANSYS đóng vai trò quyết định trong việc xây dựng cấu trúc cũng như vị trí cấy các áp điện trở [13]. Chương trình thiết kế mask L-EDIT đã được sử dụng để thiết kế các mặt nạ phục vụ cho việc chế tạo (hình 2).
Cảm biến được chế tạo thành công sử dụng công nghệ vi cơ khối. Hình 3.a và 3.b là ảnh chup cảm biến sau quá trình bonding và được gắn vào mạch PCB phục vụ cho quá trình đo chuẩn và áp dụng.

3. Áp dụng của cảm biến đã chế tạo
3.1 Đo gia tốc tĩnh
Hình 3: Ảnh chụp cảm biến
Sử dụng gia tốc trọng trường (là gia tốc tĩnh) thì cảm biến có thể được sử dụng như bộ đo góc - thiết bị được sử dụng rất rộng rãi cho rôbốt, ôtô, ngôn ngữ dấu hiệu...Với cách thực hiện này thì dải đo gia tốc sẽ nằm trong khoảng từ -g tới +g (g=9,8 m/s2). Hình 4 ảnh chụp hệ đo góc nghiêng và cảm biến lắp đặt trên đó. Dễ nhận thấy tại 1 góc nghiêng  xác định thì thành phần gia tốc tác động lên cảm biến là:
Mà ta có sự liên hệ giữa gia tốc đo a và điện thế đầu ra Vra của cảm biến như sau:
Ở đó Vnguon là điện thế cấp cho mạch cầu Wheastone và K là hằng số phụ thuộc vào cấu trúc của cảm biến và điều kiện chế tạo.
Hình 5 là kết quả đo góc nghiêng thu được sử dụng cảm biến gia tốc ở trên khi so sánh với tín hiệu lý tưởng. Các góc đo được lấy mẫu tại các góc đặc biệt 0, 30, 60, 90, 120, 150 và 180 độ để thuận tiện cho việc kiểm chứng.
3.2 Đo gia tốc động – phân tích rung
Phân tích rung là một ứng dụng rất phổ biến của cảm biến gia tốc, được sử dụng rất nhiều trong các hệ thống giám sát chất lượng cầu đường, thiết bị…Trong thí nghiệm này chúng ta sử dụng 1 bộ tạo dao động hình sin, sau khi qua bộ khuếch đại sẽ đưa tới một bộ tạo rung mà trên đó đã gắn sẵn cảm biến gia tốc. Khi bi rung, tín hiệu từ cảm biến sẽ được khuếch đại, lấy mẫu và truyền về máy tính. Tại máy tính sẽ tiến hành việc phân tích tín hiệu trên miền tần số nhằm tìm ra tần số rung của tín hiệu.
Hình 4. Hệ đo gia tốc tĩnhHình 5. Kết quả đo góc
Sơ đồ kết nối hệ thống được mô tả như trên hình 6.
Hình 6. Hệ thống tạo rung
Hệ thống được cho rung tại tần số 6 Hz, tín hiệu tại đầu ra của cảm biến là khá nhỏ (cỡ mV) nên cần sử dụng bộ khuếch đại (K=20) trước khi đưa tới bộ lấy và giữ mẫu (tần số lấy mẫu là 200 Hz là thoả mãn điều kiện Shannon). Giá trị của tần số lấy mẫu rất quan trọng trong việc phân tích tín hiệu trên miền tần số.
Sử dụng kỹ thuật phân tích Fourier cơ bản sẽ cho kết quả phân tích như trên hình 7. Nhận xét rằng kết quả trong hình 7 là rất khó quan sát nên cần thiết phải có 1 công cụ khác để thay thế và phương pháp Welch đã được sử dụng (hình 8).Nhận xét rằng hệ thống có thể phát hiện ra tần số rất chính xác với sai số khá nhở mà nguyên nhân cũng có thể là do độ chính xác của bộ tạo dao động.
Hình 7. Phân tích phổ tín hiệu gia tốc dung FFTHình 8. Phân tích phổ tín hiệu gia tốc dung phương pháp Welch
4. Kết luận
Bài báo đã thành công trong việc thiết kế, chế tạo và đưa vào áp dụng cảm biến gia tốc kiểu áp điện trở trên cơ sở công nghệ MEMS. Có thể thấy rằng đây là một quy trình hoàn thiện mà các tác giả đã thực hiện được. Các kết quả áp dụng bước đầu đã cho thấy tính khả thi của cấu trúc cảm biến mới này khi đưa vào thực tiễn.
Link gốc: http://automation.net.vn/The-gioi-cam-bien/Thiet-ke-che-tao-va-ap-dung-vi-cam-bien-gia-toc-kieu-ap-dien-tro.html
Khánh Linh (TCTĐH Tháng 11-2008)