Đang tải... (xem toàn văn)
: Dùng các vi mạch tương tự tính toán, thiết kế mạch đo và cảnh báo nhiệt độ sử dụng IC cảm biến nhiệt độ. (ví dụ: LM34, LM 35……).CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐO I. Khái niệm về nhiệt độ Nhiệt độ là đại lượng đặc trưng cho cường độ chuyển động của các nguyên tử, phân tử của một hệ vật chất.Tùy theo từng trạng thái của vật chất (rắn ,lỏng ,khí ) mà chuyển động này khác nhau. • Ở trạng thái lỏng các phân tử dao động quanh vị trí cân bằng nhưng vị trí cân bằng của nó luôn dịch chuyển làm cho chất lỏng không có hình dạng nhất định. • Ở trạng thái rắn các phân tử,nguyên tử chỉ dao đông xung quanh vị trí cân bằng. Các dạng vận động này của các phân tử, nguyên tử được gọi chung là chuyển động nhiệt. Khi tương tác với bên ngoài có trao đổi năng lượng nhưng không sinh công, thì quá trình trao đổi năng lượng nói trên gọi là sự truyền nhiệt. Quá trình truyền nhiệt trên tuân theo 2 nguyên lý: Bảo toàn năng lượng. Nhiệt chỉ có thể tự truyền từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp. Ở trạng thái rắn, sự truyền nhiệt xảy ra chủ yếu bằng dẫn nhiệt và bức xạ nhiệt. Đối với các chất lỏng và khí ngoài dẫn nhiệt và bức xạ nhiệt còn có truyền nhiệt bằng đối lưu. Đó là hiện tượng vận chuyển năng lượng nhiệt bằng cách vận chuyển các phần của khối vật chất giữa các vùng khác nhau của hệ do chênh lệch về tỉ trọng.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc BÀI TẬP: VMTT&VMS Số : Họ tên HS-SV : NGUYỄN VĂN HÒA Khoá : 10 Nhóm : 03 Lớp : TCĐH CNKT Điện 1_K10 Khoa : Điện NỘI DUNG Đề tài: Dùng vi mạch tương tự tính toán, thiết kế mạch đo cảnh báo nhiệt độ sử dụng IC cảm biến nhiệt độ (ví dụ: LM34, LM 35……) Yêu cầu: - Dải đo từ: t0C =00C ÷ tmax = ÷ (50 + n)0C - Đầu ra: Chuẩn hóa đầu với mức điện áp: U=0 ÷ 5V U= ÷ -5V I=0÷20mA I=4÷20mA - Dùng cấu đo để thị - Khi nhiệt độ giới hạn bình thường : t0C=0÷3*tmax/4 Thiết kế mạch nhấp nháy cho LED với thời gian sáng tối T0=(1+0,5*a) giây - Đưa tín hiệu cảnh báo còi nhiệt độ vượt giá trị : t 0C= 3*tmax/4 Trong đó: a: chữ số hàng đơn vị danh sách (ví dụ: STT=3 →a=3; STT=10→a=0) n: Số thứ tự sinh viên danh sách PHẦN THUYẾT MINH Yêu cầu bố cục nội dung: Chương 1: Tổng quan mạch đo Chương 2: Giới thiệu thiết bị Chương 3: Tính toán, thiết kế mạch đo - Tính toán, lựa chọn cảm biến - Tính toán, thiết kế mạch đo - Tính toán, thiết kế mạch nguồn cung cấp - Tính toán, thiết kế mạch khuếch đại, chuẩn hóa - Tính toán mạch nhấp nháy cho LED - Tính toán, thiết kế mạch cảnh báo - Kết luận hướng phát triển Yêu cầu thời gian : Ngày giao đề : 14/10/2016 Ngày hoàn thành: 03/12/2016 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐO I Khái niệm nhiệt độ Nhiệt độ đại lượng đặc trưng cho cường độ chuyển động nguyên tử, phân tử hệ vật chất.Tùy theo trạng thái vật chất (rắn ,lỏng ,khí ) mà chuyển động khác • • Ở trạng thái lỏng phân tử dao động quanh vị trí cân vị trí cân dịch chuyển làm cho chất lỏng hình dạng định Ở trạng thái rắn phân tử,nguyên tử dao đông xung quanh vị trí cân Các dạng vận động phân tử, nguyên tử gọi chung chuyển động nhiệt Khi tương tác với bên có trao đổi lượng không sinh công, trình trao đổi lượng nói gọi truyền nhiệt Quá trình truyền nhiệt tuân theo nguyên lý: Bảo toàn lượng - Nhiệt tự truyền từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp Ở trạng thái rắn, truyền nhiệt xảy chủ yếu dẫn nhiệt xạ nhiệt - Đối với chất lỏng khí dẫn nhiệt xạ nhiệt có truyền nhiệt đối lưu Đó tượng vận chuyển lượng nhiệt cách vận chuyển phần khối vật chất vùng khác hệ chênh lệch tỉ trọng Trong kỹ thuật đo lường nhiệt độ ta có nhiều phương pháp để đo nhiệt độ dùng cảm biến nhiệt điện trở kim loại , dùng cặp nhiệt ngẫu hay dùng IC cảm biến nhiệt độ Sau ta tìm hiểu phương pháp thường dùng dùng nhiệt điện trở kim loại Từ xa xưa người nhận thức tượng nhiệt đánh giá cường độ cách đo đánh giá nhiệt độ theo mét đơn vị đo thời kỳ.Có nhiều đơn vị đo nhiệt độ,chúng định nghĩa theo vùng,từng thời kỳ phát triển khoa học kỹ thuật xã hội.Hiện có thang đo nhiệt độ là: 1- Thang nhiệt độ tuyệt đối ( K ) 2- Thang Celsius ( C ): T( 0C ) = T( 0K ) – 273,15 3- Thang Farhrenheit: T( 0F ) = T( 0K ) – 459,67 Đây thang đo nhiệt độ dùng phổ biến nay.Trong thang đo nhiệt độ tuyệt đối (K) quy định mét đơn vị đo hệ đơn vị quốc tế (SI).Dựa thang đo đánh giá nhiệt độ • Các phương pháp đo nhiệt độ bản: + Đo nhiệt độ phương pháp tiếp xúc Phương pháp đo nhiệt độ công nghiệp thường nhiệt kế tiếpxúc Có hai loại là: nhiệt kế nhiệt điện trở nhiệt kế nhiệt ngẫu.Cấu tạo nhiệt kế nhiệt điện trở cặp nhiệt ngẫu cách lắp ghép chúng phải đảm bảo tính chất trao đổi nhiệt tốt chuyển đổi với môi trường đo Đốivới môi trường khí nước,chuyển đổi đặt theo hướng ngược lại với dòng chảy.Với vật rắn đặt nhiệt kế sát vào vật,nhiệt lượng truyền từ vật sang chuyển đổi gây tổn hao nhiệt, với vật dẫn nhiệt kém.Do diện tích tiếp xúc vật đo nhiệt kế lớn tốt.Khi đo nhiệtđộ chất hạt (cát, đất…),cần phải cắm sâu nhiệt kế vào môi trường cần đo thường dùng nhiệt kế nhiệt điện trở có cáp nối + Đo nhiệt độ phương pháp không tiếp xúc Đây phương pháp dựa định luật xạ vật đen tuyệt đối,tức vật hấp thụ lượng theo hướng với khẳ lớn nhất.Bức xạ nhiệt vật thể đặc trưng nghĩa số lượng xạ đơn vị thời gian với đơn vị diện tích vật xảy đơn vị độ dài sóng 1.1 Sơ đồ nguyên lý chung mạch đo: - Mạch đo gồm có khối bản: Khối cảm biến Mạch khuếch đại Mạch so sánh Khối thị Khối cảnh báo Mạch chuyển đổi u sang i Bản vẽ sơ đồ khối nguyên lý mạch đo : Khối thị Cảm biến Khuếch đại điên áp Mạch so sánh Chuyển đổi U sang I Cảnh báo Chức khối mạch đo: Khối cảm biến : Khối cảm biến có chức biến đổi tín hiệu không điện thành tín hiệu điện thành tín hiệu điện tương ứng Ở ta dùng cảm biến nhiệt điện trở kim loại để chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ sang tín hiệu điện áp b Khối khuếch đại : Có chức khuếch đại tín hiệu điện từ cảm biến đưa tới, tín hiệu điện cảm biến đưa thường bé nên ta phải khuếch đại lên để đưa vào mạch điện khác c Mạch so sánh: Có tác dụng so sánh tín hiệu đưa từ khối khuếch đưa khối sau Việc so sánh tín hiệu ứng dụng cho mạch cảnh báo có nhiệt độ d Mạch chuyển đổi U sang I: I.2 a Có tác dụng chuyển đổi tín hiệu dòng điện sang tín hiệu điện áp để hiển thị e Khối cánh báo : cảnh báo cho người biết nhiệt độ tăng cao so với nhiệt độ cho phép Đó khối dùng mạch đo cảnh báo nhiệt độ dùng nhiệt điện trở kim loại CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ CÁC THIẾT BỊ CHÍNH CÁC THIẾT BỊ CHÍNH DÙNG TRONG MẠCH ĐO Để xác định thiết bị mà sử dụng trình tính toán thiết kế mạch đo ta dựa vào khối mạch đo để xác định linh kiện mà dùng, sau ta liệt kê linh kiện sử dụng : 2.1 Cảm biến: Nhiệt độ đai lượng vật lý mà ta đo gián tiếp loại cảm biến nhiệt độ dựa chuyển động của hạt điện tích hình thành nên dòng điện kim loại Hiện có nhiều loại cảm biến nhiệt độ thông dụng mà ta thường dùng: Cặp nhiệt ngẫu Nhiệt điện trở kim loại IC cảm biến nhiệt độ Trong sử dụng cảm biến nhiệt IC Hầu hết cảm biến nhiệt IC sử dụng tính chất lớp tiếp xúc bán dẫn PN hàm nhiệt độ loại IC thường gặp : LM135, LM235,LM335: 10mV output LM35: 10mV/0k output LM34: 10mV/0F output AD590: 1A output Hình 1.1:hình ảnh cảm biến nhiệt IC LM555 LM35 • • Ưu điểm IC: - Dễ dàng tích hợp với thiết bị khác - Gía thành thấp - Kích thước gọn nhẹ - Ngõ điện áp ,dòng điện số tỷ lệ với độ K,F,C Nhược điểm IC: - Tầm nhiệt độ thấp (-550C÷ 1500C) -Cần mạch kín 2.2 Bộ khuếch đại thuật toán µA 741 : Bộ khuếch đại dùng nhiều kỹ thuật điện trở có tác dụng khuếch đại tín hiệu điện điện áp, dòng điện, công suất Trong phạm vi ta sử dụng khếch đại thuật toán để khuếch đại điện áp đưa từ cảm biến dùng so sánh để đưa khối cảnh báo cho mạch đo Hình ảnh thực tế khuếch đại thuật toán 2.3 Điện trở : Trong thiết bị điện tử điện trở linh kiện quan trọng, chúng làm từ hợp chất cacbon kim loại tuỳ theo tỷ lệ pha trộn mà người ta tạo loại điện trở có trị số khác Hình dạng điện trở thiết bị điện tử Ký hiệu điện trở sơ đồ nguyên lý 2.4 Cơ cấu thị : Muốn biết nhiệt độ ta phải hiển thị thông qua cấu thị Vì mục đích cuối biết nhiệt độ cảnh báo.Chúng ta có nhiều cấu điện từ từ điện, điện động… phạm vi đo dải điện áp từ đến 10V dải dòng điện từ đến 20mA ta nên dùng cấu thị từ điện cấu đo dòng điện điện áp chiều với dải đo rộng 2.5 Các thiết bị cảnh báo : Để cảnh báo nhiệt độ ta sử dụng chuông cảnh báo còi để cảnh báo, ta sử dụng đồng thời hai để cảnh báo nhiệt độ Những thiết bị thường mang thông tin nhanh xác, dễ lắp đặt sử dụng nguồn điện chiều hay xoay chiều 2.6 Nguồn cấp cho mạch : Trong mạch sử dụng nguồn điện chiều với cấp điện áp 5V, 9V 12V tùy theo yêu cầu mạch thực tế nguồn điện chiều thường chỉnh lưu từ nguồn xoay chiều nguồn cấp gồm có : Máy biến áp có chức hạ áp từ 220V xuống cấp điện áp thấp mà ta sử dụng 5V, 9V, 12V Bộ chỉnh lưu cầu gồm có điot, tụ điện, điện cuộn cảm có tác dụng chỉnh lưu từ dòng xoay chiều sang dòng chiều sơ đồ nguyên lý khối chỉnh lưu: 2.7.IC 555 Bên vi mạch 555 có 20 transistor nhiều điện trở thực chức hình : Cấu trúc bên LM 555 Nguyên lí hoạt động : Chân số : (GND) Cho nối mass để lấy dòng cấp cho IC , dòng điện từ mas chảy vào IC Chân sô 2: (Trigger Input ) Ngõ vào tầng, mức áp chuẩn 1/3 Vcc, lấy cầu phân áp tạo ba điện trở 5K.Khi mức áp chân xuống đến mức (1/3)Vcc chân chuyển lên mức cao, lúc khóa điện tử chân số 7sẽ hở Chân số 3: (Output) Ngõ tín hiệu dạng xung (mức áp không thấp cao) Chân số :(Reset) Xác lập trạng thái ngõ Khi chân số cho nối mass chân số chốt mức áp thấp , chân số đặt mức áp cao ngõ chân tự lúc cao lúc thấp Chân số 5:(Control Voltage) Chân điều khiển ,chân làm thay đổi mức điện áp chuẩn trên cầu chia volt Chân số 6: (Threshold) Ngõ vào tầng so với áp 1.Có mức áp chuẩn 2/3 Vcc Chân số 7: (Dirchange) Chân xả điện, chân ngõ khóa điên (tranistor) khóa điện đóng mở theo mức áp chân số Khi chân mức áp cao khóa điện đóng lại cho dòng chay qua, ngược lại khóa điện hở cắt dòng Chân số 8: (+Vcc) Chân nguồn nối vào nguồn nuôi Vcc để cấp điện cho IC 555 CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐO 3.1.Ý tưởng thiết kế 3.1.1.Yêu cầu đề tài Dải đo từ: t0C =00C ÷ tmax = (50+n)0C - Đầu ra: Chuẩn hóa đầu với mức điện áp: U=0 ÷ 5V U= ÷ -5V I=0÷20mA I=4÷20mA - Dùng cấu đo để thị - Khi nhiệt độ giới hạn bình thường : t0C=0÷3tmax/4 Thiết kế mạch nhấp nháy cho LED với thời gian sáng tối bằng: T=(1+0,5.a) giây - Đưa tín hiệu cảnh báo còi nhiệt độ vượt giá trị : t0C=3tmax/4 Trong đó: a: chữ số hàng đơn vị danh sách (ví dụ: STT=3→a=3; STT=10→a=0) n: Số thứ tự sinh viên danh sách 3.1.2: Tính toán, lựa chọn cảm biến LM35 cảm biến nhiệt độ analog Nhiệt độ xác định cách đo hiệu điện ngõ LM35 sau: - Chân 1: Chân nguồn VCC - Chân 2: Chân VOUT - Chân 3: Chân GND + Một số thông số LM35 Cảm biến LM35: Là cảm biến nhiệt mạch tích hợp xác cao mà điện áp đầu tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ theo thang độ Celsius Chúng không yêu cầu cân chỉnh vốn chúng cân chỉnh Đặc điểm cảm biến LM35 • • • • • Điện áp đầu vào từ 4V đến 30V Độ phân giải điện áp đầu 10 mV/OC Độ xác cao 25 OC 0.5 OC Trở kháng đầu thấp 0.1 cho 1mA tải Dải nhiệt độ đo LM35 từ (-55 - 150) 0C với mức điện áp khác Xét số mức điện áp sau : - Nhiệt độ -55 C điện áp đầu -550mV - Nhiệt độ 25 C điện áp đầu 250mV Vậy nhiệt độ 57 điện áp đầu 0,57 V 3.2.Tính toán thiết kế mạch nguồn Trong thiết kế có sử dụng nguồn , nguồn cấp sử dụng từ mạng lưới điện xoay chiều 220V/50Hz ta có mạch nguồn sau: 3.3.các thông số tập lớn STT danh sách em 07 Vậy n = 07; a = Dải đo từ: t0C =00C ÷ tmax = (50+n)0C hay t0C =00C ÷ tmax = 570C 3tmax/4 = 3*57/4=42,750C T0=(1+0,5.7) = (1+0,5.7) = 4,5(s) Ta coi tất giá trị tuyến tính phép toán thực giá trị max Ucb=0,57V U0=-5V 3.4.Tính toán, thiết kế khối cảm biến khuếch đại Ta có Ucb =10.t(mV) Với t = 00C → Ucb=0V Với t = 570C→ Ucb=10.57.10-3=0,57V Chọn đầu điện áp chuẩn hóa là: U= ÷ -5V Vậy sơ đồ mạch khuếch đại hình vẽ: Ta có: U0= Ucb với Ucb=0,57V U0=-5V →R2= chọn R1=1kΩ R2= kΩ Vậy thay R2 điện trở 10kΩ nối tiếp với biến trở 1kΩ 3.5.Tính toán thiết kế khối chuyển đổi U-I Đầu vào U0 đầu đưa chuẩn I=0÷20mA Ta có chuyển đổi U-I đảo KUI 3.6 Khối chuấn hóa từ 0-5v Ta có: ( chọn R19=1kΩ R18.=7,7kΩ Vậy thay R18 VR4 = 8kΩ Hình 3.9 khối chuẩn hóa từ 0-5v 3.7 Khối chuẩn hóa từ 4-20mA Hình 3.10 khối chuẩn hóa từ 4-20mA Ta có:U1 thay đổi từ đầu IL thay đổi từ 4mA20mA 3.8.Tính toán, thiết kế khối ADC hiển thị Ta có DISPLAY COUNT = 1000.VIN/VREF Nối VREF+ với nguồn 3V đầu vào VIN+ phải đưa từ 3,000V đến 3,057V Ta sử dụng cộng đảo sau: VIN+ Vậy chọn R10=5k→R12=3k Với Thay R11 VR2 = 270kΩ Vậy với VIN+ thay đổi từ 3,000V đến 3,057V LED hiển thị từ 000C tới 570C 3.9.Tính toán thiết kế khối so sánh Tín hiệu Uo tín hiệu âm sử dụng khuếch đại đảo có K=-1 để chuyển tín hiệu tín hiệu dương trước cho vào so sánh với giá trị đặt trước Với 3tmax/4=(3*57)/4=42,750C tín hiệu Uo=-3,33V lấy 3,33V giá trị cần so sánh K=-1 chọn R6=R7=1kΩ Khi t42,750C U13,33V tín hiệu so sánh mức thấp Khi t42,750C U13,33V tín hiệu so sánh mức cao 3.10.Tính toán thiết kế khối tạo xung khối nhấp nháy Chu kỳ tạo xung: T=Tn+Tx=4,5+4,5=9s Thông thường mạch dao động ta có công thức tính thời gian ngưng dẫn transistor : T = RCln2 =0,693 RC Tn = Tx=0,693.R8.C5=0,693.R9.C5=3 →R8=R9= Chọn C5 = 470F→R8=R9= Khi t42,750C tín hiệu so sánh mức thấp Đầu cổng NOT mức cao, đầu cổng AND theo tín hiệu xung nhịp tạo xung làm cho đèn LED nhấp nháy theo tín hiệu xung với thời gian tối sang 3s Khi t42,750C tín hiệu so sánh mức cao Đầu cổng NOT mức thấp, tín hiệu cổng AND mức thấp đèn LED không hoạt động 3.11.Tính toán thiết kế khối cảnh báo Khi t42,750C 0C tín hiệu so sánh mức thấp Đầu cổng AND mức thấp, transis Q1 không hoạt động, đèn loa cảnh báo chưa có tượng Khi t42,750C 0C tín hiệu so sánh mức cao Đầu cổng AND mức cao, transis Q1 hoạt động, đèn loa cảnh báo hoạt động 3.12.Sơ đồ toàn mạch thiết kế 3.13 Kết luận Quá trình đo lường dùng cảm biến nhiệt độ với mạch đơn giản nhiều bất cập, mạch đơn giản để cấu đo xác ta nên kết hợp với vi mạch số, vi xử lý vi điều khiển để hiển trực quan số dễ đọc trình điều khiển cảnh báo dễ dàng ứng dụng với vi mạch số vi mạch điều khiển ta dùng cảm biến nhiệt độ ứng dụng vào mạch mạch báo cháy tự động, mạch đo nhiệt độ lò nung, điều khiển điều hòa không khí, hay lò ấp trứng, nhà bảo quản lạnh … Trong trình làm em nhiều bất cập thiếu sót mong thầy cô giáo thông cảm, em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo môn giúp đỡ em trình làm tập lớn !!! [...]... cảm biến nhiệt độ với mạch khá đơn giản và còn nhiều bất cập, mạch còn khá đơn giản để cơ cấu đo chính xác ta nên kết hợp với vi mạch số, vi xử lý và vi điều khiển để có thể hiển thì trực quan bằng số dễ đọc và quá trình điều khiển cảnh báo có thể dễ dàng hơn ứng dụng cùng với vi mạch số và vi mạch điều khiển ta có thể dùng cảm biến nhiệt độ ứng dụng vào các mạch như mạch báo cháy tự động, mạch đo nhiệt. .. t0C=0÷3tmax/4 Thiết kế mạch nhấp nháy cho LED với thời gian sáng và tối bằng nhau và bằng: T=(1+0,5.a) giây - Đưa ra tín hiệu cảnh báo bằng còi khi nhiệt độ vượt giá trị : t0C=3tmax/4 Trong đó: a: chữ số hàng đơn vị của danh sách (ví dụ: STT=3→a=3; STT=10→a=0) n: Số thứ tự sinh vi n trong danh sách 3.1.2: Tính toán, lựa chọn cảm biến LM3 5 là cảm biến nhiệt độ analog Nhiệt độ được xác định bằng cách đo hiệu... 10 mV/OC Độ chính xác cao ở 25 OC là 0.5 OC Trở kháng đầu ra thấp 0.1 cho 1mA tải Dải nhiệt độ đo được của LM3 5 là từ (-55 - 150) 0C với các mức điện áp ra khác nhau Xét một số mức điện áp sau : - Nhiệt độ -55 C điện áp đầu ra -550mV - Nhiệt độ 25 C điện áp đầu ra 250mV Vậy khi ở nhiệt độ 57 điện áp đầu ra là 0,57 V 3.2 .Tính toán và thiết kế mạch nguồn Trong thiết kế có sử dụng các nguồn , và nguồn... động 3.11 .Tính toán thiết kế khối cảnh báo Khi t42,750C 0C tín hiệu ra của bộ so sánh ở mức thấp Đầu ra của cổng AND ở mức thấp, transis Q1 không hoạt động, đèn và loa cảnh báo chưa có hiện tượng Khi t42,750C 0C tín hiệu ra của bộ so sánh ở mức cao Đầu ra của cổng AND ở mức cao, transis Q1 hoạt động, đèn và loa cảnh báo hoạt động 3.12.Sơ đồ toàn mạch thiết kế 3.13 Kết luận Quá trình đo lường dùng cảm. .. của LM3 5 như sau: - Chân 1: Chân nguồn VCC - Chân 2: Chân ra VOUT - Chân 3: Chân ra GND + Một số thông số của LM3 5 Cảm biến LM3 5: Là bộ cảm biến nhiệt mạch tích hợp chính xác cao mà điện áp đầu ra của nó tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ theo thang độ Celsius Chúng cũng không yêu cầu cân chỉnh ngoài vì vốn chúng đã được cân chỉnh Đặc điểm chính của cảm biến LM3 5 • • • • • Điện áp đầu vào từ 4V đến 30V Độ. .. đóng lại và cho dòng chay qua, ngược lại thì khóa điện hở và cắt dòng Chân số 8: (+Vcc) Chân nguồn nối vào nguồn nuôi Vcc để cấp điện cho IC 555 CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐO 3.1.Ý tưởng thiết kế 3.1.1.Yêu cầu của đề tài Dải đo từ: t0C =00C ÷ tmax = (50+n)0C - Đầu ra: Chuẩn hóa đầu ra với các mức điện áp: U=0 ÷ 5V U= 0 ÷ -5V I=0÷20mA I=4÷20mA - Dùng cơ cấu đo để chỉ thị - Khi nhiệt độ trong... 4mA20mA 3.8 .Tính toán, thiết kế khối ADC và hiển thị Ta có DISPLAY COUNT = 1000.VIN/VREF Nối VREF+ với nguồn 3V vậy đầu vào VIN+ phải đưa về từ 3,000V đến 3,057V Ta sử dụng bộ cộng đảo sau: VIN+ Vậy chọn R10=5k→R12=3k Với Thay R11 bằng VR2 = 270kΩ Vậy với VIN+ thay đổi từ 3,000V đến 3,057V thì LED hiển thị từ 000C tới 570C 3.9 .Tính toán thiết kế khối so sánh Tín hiệu ra Uo là tín hiệu âm sử dụng bộ khuếch... U0=-5V 3.4 .Tính toán, thiết kế khối cảm biến và khuếch đại Ta có Ucb =10.t(mV) Với t = 00C → Ucb=0V Với t = 570C→ Ucb=10.57.10-3=0,57V Chọn đầu ra của điện áp chuẩn hóa là: U= 0 ÷ -5V Vậy sơ đồ của mạch khuếch đại như hình vẽ: Ta có: U0= Ucb với Ucb=0,57V và U0=-5V →R2= chọn R1=1kΩ R2= kΩ Vậy thay R2 bằng điện trở 10kΩ nối tiếp với một biến trở 1kΩ 3.5 .Tính toán thiết kế khối chuyển đổi U-I Đầu vào là... được sử dụng từ mạng lưới điện xoay chiều 220V/50Hz ta có mạch nguồn như sau: 3.3 .các thông số của bài tập lớn STT trong danh sách của em là 07 Vậy n = 07; a = 7 Dải đo từ: t0C =00C ÷ tmax = (50+n)0C hay t0C =00C ÷ tmax = 570C 3tmax/4 = 3*57/4=42,750C T0=(1+0,5.7) = (1+0,5.7) = 4,5(s) Ta coi tất cả các giá trị đều là tuyến tính và các phép toán chỉ thực hiện trên các giá trị max của Ucb=0,57V và U0=-5V... khi cho vào bộ so sánh với giá trị đặt trước Với 3tmax/4=(3*57)/4=42,750C tín hiệu ra Uo=-3,33V lấy 3,33V là giá trị cần so sánh K=-1 vậy chọn R6=R7=1kΩ Khi t42,750C thì U13,33V tín hiệu ra của bộ so sánh ở mức thấp Khi t42,750C thì U13,33V tín hiệu ra của bộ so sánh ở mức cao 3.10 .Tính toán thiết kế khối tạo xung và khối nhấp nháy Chu kỳ tạo xung: T=Tn+Tx=4,5+4,5=9s Thông thường trong mạch dao động ... dùng: Cặp nhiệt ngẫu Nhiệt điện trở kim loại IC cảm biến nhiệt độ Trong sử dụng cảm biến nhiệt IC Hầu hết cảm biến nhiệt IC sử dụng tính chất lớp tiếp xúc bán dẫn PN hàm nhiệt độ loại IC. .. vi mạch số, vi xử lý vi điều khiển để hiển trực quan số dễ đọc trình điều khiển cảnh báo dễ dàng ứng dụng với vi mạch số vi mạch điều khiển ta dùng cảm biến nhiệt độ ứng dụng vào mạch mạch báo. .. cánh báo : cảnh báo cho người biết nhiệt độ tăng cao so với nhiệt độ cho phép Đó khối dùng mạch đo cảnh báo nhiệt độ dùng nhiệt điện trở kim loại CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ CÁC THIẾT BỊ CHÍNH CÁC THIẾT