Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương Trang - 57 - C3 3 Các hoạt động điều khiển cơ bản và các bộ điều khiển cơ bản 3.1 On-off 3.2 P 3.3 I Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương Trang - 58 - C4 4 _____________________________________________ 4 Xử lý tín hiệu tương tự ______________________________________________ 4.1 Khái niệm chung X lý tín hiu là các công vic mà ta tin hành v tín hiu nhm bin  chúng v các d nh  thích hp v ho ng c các phn t khác trong h iu khin. Nu các tín hiu này  ch bin theo lu tng t, ta g công vic này là x lý tín hiu tng t. N công vic ch bin tín hiu tuân theo lu s hóa, ta g ó là x lý tín hiu s hóa. Chng này s gii thiu khái quát m s k thu x lý tín hiu tng t dùng trong các h thng iu khin. Sau khi xem xét chng này, b s có c m s kin thc v: - M c Wheatstone và các  d c nó trong vic o in tr, in dung. -  d m cu Wheatstone trong o l. - Phân tích nguyên lý c bn c b khuch  thu toán,  d b khch  thu toán trong vic xây d các m iu khin, ch bin tín hiu thông d 4.2 Các nguyên lý chế biến tín hiệu tương tự.    nh các        Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương Trang - 59 -      4.2.1 Thay đổi cường độ tín hiệu n    4.2.2 Tuyến tính hoá   ra   Cách   4.2.3 Chuyển đổi dạng tín hiệu   n    - -   4.2.4 Lọc và phối hợp trở kháng     4.2.5 Khái niệm nạp tải      là  áp  x .    L vào hai  còn là V y , V y < V x   L       . Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương Trang - 60 - HÌNH 4-1   x  L   x  x  R L   x .  V y  4-1   = V x  1 − R x R L + R x    (R L )    (R x ) , V y < V x .  y thay  Hình 4-1: Mạch Thevenin tương đương của một cảm biến cho thấy hiệu ứng nạp tải Nhìn (4-1) ta thy rng có th gim bt hiu ng ti cho phn t này nh  L lên l x nhiu ln,     . Ví dụ 4.1  (V in )  o   o  Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương Trang - 61 - Hình 4-2: Nếu bỏ qua hiệu ứng nạp tải thì có thể có các sai số trầm trọng ở đầu ra của mạch và ở hệ số độ lợi (K).  HÌNH 4-2 (A)  g ác nó là V T = (20 mV/ o C).50 o C = 1,  out = 10V in = (10).1,0 = 10 V.  HÌNH 4-2 (B)  áp trên  (4-1)   = V T  1  5k 10k + 10k  V T =  in  out = 10 x (0,67V) = 6,7 V. 4.3 Các mạch thụ động. Các mch th c dùng nhiu trong công nghip do tín và thc dng ca chúng. Ngày nay các mch th c thay th bng các mch t s ng dng thc t ca các mch th ng vn còn c s dng, ví d mch phân áp, mch cu Wheatstone, mch lc v.v. trong phn này ta ch xem xét mt s mch th n hình. Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương Trang - 62 - 4.3.1 Mạch phân áp (Divider Circuits) Mt mHÌNH 4-3 c dùng   D   4-2   =  2    1 +  2  s  1 và R 2  1  2    Hình 4-3: Mạch phân áp đơn giản dùng để biến đổi sự biến thiên điện trở thành biến thiên điện áp  1.  D theo R 1  2    2.   1 và R 2 . Tr  3.  c  4.  5.  Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương Trang - 63 - Ví dụ 4.2 HÌNH 4-3 có R 1  s  2  -:- 12,0   a- Điện áp V D nhỏ nhất và lớn nhất. b- Dải biến thiên của trở kháng đầu ra. c- Dải công suất tiêu tán trên cảm biến R 2 . Giải: a) Theo công  4-2, khi R 2    =  5  (4) 10 + 4 = 1.43 Khi R2    =  5  (12) 10 + 12 = 2.73   b)   1  R 2 và thay R 2 min vào phép tính ta có  2max vào, ta có áng bin thiên t min là 2.86 kOhm ti max là 5.45 kOhm. c) Công sut tiêu tán qua cm binh theo công thc     =  2 / 2  R 2min và R 2max  4.3.2 Cầu Wheatstone (Bridge) g         4.3.2.1 Cầu Wheatstone dòng 1 chiều (DC) Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương Trang - 64 - Hình 4-4: Một mạch cầu Wheatstone DC cơ bản  HÌNH 4-4.  1  3 và R 2  4 .  thay  c HÌNH 4-4 là   tr ch o các  Trong phân tích  là ta có . Trong tr V  là: 4-3 =      Trong : V a là  b là   a , V b  a   1 và R 3 4-4   =  3  1 +  3 T b rên R 4 4-5   =  4  2 +  4 Trong  V là  . (1) – Bùi Hồng Dương Trang - 57 - C3 3 Các hoạt động điều khiển cơ bản và các bộ điều khiển cơ bản 3.1 On-off 3.2 P 3.3 I Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương.    Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương Trang - 59 -   .      . Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương Trang - 60 - HÌNH 4-1   x  L