Thiết kế mạch đo tần số và giám sát nhiệt độ dùng LM335 và hiển thị LED 7 thanh

37 6 0
  • Loading ...
1/37 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 16/04/2018, 20:21

Thiết kế mạch đo tần số và giám sát nhiệt độ.Hệ thống gồm hai nút Start và Stop để khởi dộng và đừng hệ thống, 4 led 7 thanh để hiển thị tần sốthang đo Hz, ( dải đo từ 0Hz ÷ 9999Hz ,đối tượng đo là xung vuông hoặc tín hiệu xoay chiều. Một cảm biến nhiệ độ LM335 để giám sát nhiệt độ ( dải đo từ 0°C ÷ 103°C ). Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK Giới Thiệu Đề tài: Đo tần số giám sát nhiệt độ 1.Nội dung: Thiết kế mạch đo tần số giám sát nhiệt độ.Hệ thống gồm hai nút Start Stop để khởi dộng đừng hệ thống, led để hiển thị tần số-thang đo Hz, ( dải đo từ 0Hz ÷ 9999Hz ,đối tượng đo xung vng tín hiệu xoay chiều Một cảm biến nhiệ độ LM335 để giám sát nhiệt độ ( dải đo từ 0°C ÷ 103°C ) 2.Hoạt động: Khi ấn nút Start, hệ thống thực đo hiển thị kết đo với thang đo Hz, cảm biến nhiệt độ cho giá trị đầu sau mạch chuẩn hóa, nhiệt độ đạt 83°C cảnh báo còi Khi ấn nút Stop, hệ thống dừng Sử dụng thiết bị đo để khiểm tra cần thiết NHÓM: TRANG Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK Lời Mở Đầu Trong thời đại ngày nay, việc tự động hóa ứng dụng thực tiễn q trình sản xuất mang ý nghĩa vơ to lớn.Có thể nói tự động hóa ngành đánh dấu cho phát triển công nghiệp giới nói chung quốc gia nói riêng Tự động hóa sản xuất làm tăng suất , giảm giá thành nâng cao chất lượng sản phẩm Là sinh viên chuyên ngành Điện trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, chúng em trao dồi kiến thức để có tảng ,phát huy tính sáng tạo Nhắc tới Tự động hóa khơng thể khơng nhắc tới môn : “Vi mạch tương tự vi mạch số” Sau thời gian làm việc, nghiên cứu tham khảo nhóm chúng em hồn thành nghiên cứu: “ Đo tần tốc độ động giám sát nhiệt độ” Động thiết bị phổ biến , sử dụng rộng rãi việc tính tốn chọn động cho cần thiết vô quan trọng Cũng tương tự vậy, nhiệt độ tín hiệu vật lý mà ta thường thấy thực tiễn kĩ thuật sản xuất, việc đo nhiệt độ yêu cầu thiết thực Bài nghiên cứu chúng em hi vọng giúp người hiểu rõ cách chọn động tính tốn nhiệt độ ! Chúng em xin chân thành cảm ơn cô giáo: Nguyễn Thu Hà giảng dạy chúng em môn “ Vi mạch tương tư vi mạch số ” giúp đỡ chúng em nhiều để hoàn thành nghiên cứu Tuy ,do kiến thức hạn chế nên đề tài chúng em nhiều thiếu xót,rất mong góp ý thầy bạn Chúng em xin chân thành cảm ơn! Mục Lục NHÓM: TRANG Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK Phần I :Thiết kế mạch đo tần số…………………………………………………….…5 Chương 1: Các mạch chức sử dụng hệ thống………………… …… 1.1 phân tích u cầu cơng nghệ ………………………………………………….… 1.2 Liệt phương pháp đo tần số …………………………………………… .5 1.3 1.4 Trình bày nguyên lý đo tần số ………………………………………… Các linh kiện cần dùng bài……………………………………………… Chương 2: Thiết kế hệ thống mạch đo tần số giám sát nhiệt độ……………… …8 2.1 đồ khối bố trí linh kiện bài…………………………………………….….8 2.2 liệt linh kiện sử dụng thiết kế……………………………….… 2.3 Mạch phát xung chuẩn cung cấp cho đếm dùng timer 555…………… 2.4 Các vi mach sử dụng ứng dụng bài……………………………… …… 2.5 đồ chân,chức chân,bảng chân lý linh kiện sử dụng bài… 13 2.6 đồ nguyên lý mạch……………………………………………………… 22 2.6.1 Thuyết minh nguyên lý hoạt động mạch………………………… … … 22 2.7 Xây dựng mô phân mềm proteus chạy thử………………… 23 Chương 3: Kết luận…………………………………………………………….…… 24 3.1 Các kết đạt được………………………………………………………… .24 3.2 Sai số nguyên nhân sai số thiết bị đo? 25 3.3 Các hạn chế tồn thiết kế phương hướng khắc phục……… 25 Phần II: giám sát nhiệt độ…………………………………………………………….26 Chương 1: Trình bày mạch chức sử dụng hệ thống…………….… 26 NHÓM: TRANG Trường ĐHCN Hà Nội 1.1 B ộ Mơn ĐLĐK Phân tích u cầu cơng nghệ ………………………………………………… 26 1.2 Các linh kiện cần dùng bài…………………………………………… 26 Chương 2: Thiết kế hệ thống mạch đo tần số giám sát nhiệt độ………… …….….27 2.1 đồ khối bố trí linh kiện bài……………………………………………… 27 2.2 liệt linh kiện sử dụng thiết kế………………………………….…27 2.3 Xây dựng mạch chuẩn hóa cho cảm biến nhiệt độ với điện áp đầu từ (0÷10)V.27 2.4 đồ chân lý ứng dụng vi mạch sử dụng……………….…… 28 2.5 đồ nguyên lý mạch………………………………………………………… .32 2.6 Nguyên lý hoạt động mạch giám sát nhiêt độ………………………………….33 2.7 Xây dựng mô phân mềm proteus chạy thử……………………… 33 Chương 3: Kết luận……………………………………………………………………34 3.1 Các kết đạt được………………………………………………………… 34 3.2 Sai số nguyên nhân sai số thiết bị đo? 35 3.3 Các hạn chế tồn thiết kế phương hướng khắc phục…………….35 PHẦN I: THIẾT KẾ MẠCH ĐO TẦN SỐ Chương 1: Các mạch chức sử dụng hệ thống NHÓM: TRANG Trường ĐHCN Hà Nội 1.1 B ộ Môn ĐLĐK Yêu cầu công nghệ Thiết kế mạch đo tần số giám sát nhiệt độ.Hệ thống gồm hai nút Start Stop để khởi dộng đừng hệ thống, led để hiển thị tần số-thang đo Hz, ( dải đo từ 0Hz ÷ 9999Hz ,đối tượng đo xung vng tín hiệu xoay chiều Một cảm biến nhiệ độ LM335 để giám sát nhiệt độ ( dải đo từ 0°C ÷ 103°C ) 1.2 Các phương pháp đo tần số Việc lựa chọn phương pháp đo tần số xác định theo khoảng đo,theo độ xác yêu cầu,theo dạng đường cong cơng suất nguồn tín hiệu có tần số đo số yếu tố khác a) Đo tần số phương pháp biến đổi thẳng Đo tần số phương pháp biến đổi thẳng: Được tiến hành loại tần số kế cộng hưởng, tần số kế điện, tần số kế tụ điện,tần số kế thị số + Các tần số kế điện tương tự (tần số kế điện từ, điện động, sắt điện động): sử dụng để đo tần số khoảng từ 20Hz ÷ 2,5kHz mạch nguồn với cấp xác khơng cao (cấp xác 0,2; 0,5; 1,5; 2,5) + Các tần số kế điện dung tương tự: để đo tần số dải tần từ 10Hz ÷ 500kHz, sử dụng hiệu chỉnh, lắp ráp thiết bị ghi âm rađiô v.v + Tần số kế thị số: sử dụng để đo xác tần số tín hiệu xung tín hiệu đa hài dải tần từ 10Hz ÷50GHz Còn sử dụng để đo tỉ số tần số, chu kỳ, độ dài xung, khoảng thời gian b) Đo tần số phương pháp so sánh Đo tần số phương pháp so sánh: thực nhờ ôxilôscôp, cầu xoay chiều phụ thuộc tần số, tần số kế đổi tần, tần số kế cộng hưởng + Sử dụng ôxilôscôp: thực cách đọc trực tiếp hình so sánh tần số cần đo với tần số máy phát chuẩn ổn định (dựa đường cong Lítsazua) Phương pháp dùng để đo tần số tín hiệu xoay chiều tín hiệu xung dải tần từ 10Hz đến 20MHz NHÓM: TRANG Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK + Tần số kế trộn tần: sử dụng để đo tần số tín hiệu xoay chiều, tín hiệu điều chế biên độ khoảng từ 100kHz ÷20GHz kĩ thuật vô tuyến điện tử + Cầu xoay chiều phụ thuộc tần số: để đo tần số khoảng từ 20Hz 20kHz ƒ + Tần số kế cộng hưởng: để đo tần số xoay chiều tần số tín hiệu điều chế biên độ, điều chế xung khoảng từ 50kHz ÷ 10GHz; thường sử dụng lắp thiết bị thu phát vô tuyến 1.3 Nguyên lý đo tần số • • Trong đo tần số phương pháp so sánh Dùng IC 555 phát xung chuẩn có tần số f =1 HZ Như chu kỳ • T=1/f=1/1=1 (s) Giả sử xung cần đotần số x (Hz) Như chu kỳ 1/x (s) Như ta thấy giây IC 555 thực chu kỳ ( tức lần lặp lại • tín hiệu) xung cần đo thực x chu kỳ( Tức x lần lặp lại tín hiệu) Ta đưa lúc giá trị tần số lúc vào phần tử logic • AND, đầu AND đưa vào mạch đếm Xung Hz khống • chế cho phát xung chu kỳ tức s Ta thấy 1s xung Hz thực chu kỳ xung x Hz thực • x chu kỳ Khi hết giây xung Hz ngừng cấp xung vào đầu AND đầu AND (không có tín hiệu), mạch đếm dừng đếm Lúc mạch đếm đếm tần số xung x Hz 1.4 Các linh kiện cần dùng - IC 5555 : Dùng tạo dao động đếm thời gian - Điện trở: RA=1k , RB=215 - Tụ điện :C4=0.001F , C1=10nF - IC 4017 để tạo đếm thập phân - Nguồn tín hiệu cần đo : Xung vng - 7SEG cathode chung, NHĨM: TRANG Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK - IC 74LS190 IC 74HC4511,7408 - Cổng NOT, AND - Switch (Chuyển mạch cổng ) - Button ,SW-DPTS (nút ấn,công tắc) Chương 2: Thiết kế mạch đo tần 2.1 đồ khối bố trí linh kiện Bộ tạo xung 1HZ NHÓM: Bộ đếm thập phân Bộ đếm số BCD TRANG Bộ giải mã 7SEG Hiển thị led 7SEG Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK Nguồn cấp xung cần đo Start / Stop 2.2 Các linh kiện sử dụng thiết kế - IC 5555 : Dùng tạo dao động đếm thời gian - Điện trở: RA=1k , RB=215 - Tụ điện : C4=0.001F , C1=0.01uF - IC 4017 để tạo đếm thập phân - Nguồn tín hiệu cần đo : Xung vuông - 7SEG cathode chung, - IC 74LS190 IC 74HC4511 - Cổng NOT, AND(7408) - Switch (Chuyển mạch cổng ) -Button ,SW-DPTS (nút ấn,công tắc) 2.3 Mạch phát xung chuẩn cung cấp cho đếm dùng timer 555 NHÓM: TRANG Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Mơn ĐLĐK Chu kì xung tính theo cơng thức: T=0.69(RA+2RB)C4 Theo u cầu đề ta chọn chu kì giây tức T=1s Khi đó: RA=1k RB=215 C4=0.001F C1=0.01uF Điện áp dãy xung vuông 2.4 Các vi mach sử dụng ứng dụng bài: 2.4.1 Mạch tổ hợp : Mã hóa giải mã khơng có xa lạ mà tất yếu đời sống Nó dùng để dễ nhớ, dễ đặt, dễ làm,….là quy ước chung phổ biến bí mật Chẳng hạn dùng chữ để đặt tên cho đường, cho người, dùng sốsố sinh viên, thi đấu thể thao, quy ước đèn xanh, đỏ, vàng tương ứng cho phép đi,đứng, dừng giao thông, viết thư sử dụng chữ viết tắt, kí NHĨM: TRANG Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Mơn ĐLĐK hiệu riêng để giữ bí mật hay phức tạp phải mã hoá thơng tin dùng tình báo, … Trong hệ thống số kể viễn thơng, máy tính, đường điều khiển tuỳ chọn hay liệu truyền hay xử lí phải dạng số hệ gồm 0, có nhiều đường tín hiệu có bit đường điều khiển mở nguồn cho mạch mức 1, có nhiều đường địa nhiều bit chẳng hạn 110100 để CPU xác định địa nhớ, liệu dạng hex gửi xuống máy in cho in kí tự Tất tổ hợp bit gọi mã số (code) hay mã mạch tạo mã số gọi mạch mã hoá (lập mã: encoder) + Bộ mã hóa nhị phân – thập phân ( mã hoa BCD) Bộ mã hóa nhị-thập phân mạch điện có nhiệm vụ chuyển 10 chữ số hệ thập phân thành mã hệ nhị phân Dạng mã gọi mã BCD + Bảng chân lý giải mã BCD: 2.4.2 Mạch giải mã : NHÓM: TRANG 10 Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK 2.6.1 Thuyết minh nguyên lý hoạt động : + Khi ta ấn nút POWER nút POWER đóng, nguồn cấp cho mạch, Sau ấn nút START/STOP mạch hoạt động IC 555 cấp xung cho đếm thời gian nguồn tín hiệu cần đo cấp xung cho đếm xung hoat động Khi mạch đếm chưa hết tần số đầu cổng 7408 mức thấp mạch hoạt động đạt hết trình đếm xung đầu 7408 đạt mức cao hệ thống ngừng đếm kết đo tần nguồn tín hiệu cần đo +Khi ta muốn đo lại ta ấn nút RESET mach trạng thái Muốn tiếp tục đo ta ấn RESET lần NHÓM: TRANG 23 Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK +Khi muốn dùng mạch ta ấn nút START/STOP mạch dừng lại khối đếm xung đếm thời gian dừng lại 2.7 Mạch mô phần mềm proteus chạy thử : + Mạch chưa cấp nguồn: +Mạch cấp nguồn chạy thử với tần số 100Hz NHÓM: TRANG 24 Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK Chương 3: Kết luận 3.1 Các kết đạt được: Đo tần số xung vng có dải đo từ 0Hz÷9999Hz Mạch thiết kế sử dụng vi mạch số vi mạch tương tự học, phù hợp với nội dung học phần Thiết kế mạch đơn giản, dễ hiểu, độ xác tương đối cao Sau thời gian tìm hiểu tài liệu kiến thức có mơn vi mạch số vi mạch tương tự, hướng dẫn thầy giáo môn nhóm hồn thành tập lớn mạch đo tần số, kiến thức mạch điện tử chưa có kinh nghiệm nên q trính thiết kế dựa nhiều vào lí thuyết nên áp dụng vào thực tế có sai sót ngồi NHĨM: TRANG 25 Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK ý tưởng ban đầu Nên mong muốn nhận tư vấn góp ý thầy giáo để nhóm hồn thiện 3.2 Sai số nguyên nhân sai số thiết bị đo Trong trình đo xảy sai số: + Ngun nhân sai số chủ yếu nguồn phát xung 1Hz tạo IC 555 Khi ta tính tốn giá trị RA, RB tròn nên khơng thể đáp ứng xác tuyệt đối Bên cạnh nhiễu xung ta cấp đồng thời xung Hz xung x Hz vào AND 3.3 Các hạn chế tồn thiết kế phương hướng khắc phục a) Hạn chế + Mạch sử dụng linh kiện đơn giản nên thiết kế trở nên phức tạp cồng kềnh, gây lãng phí tài đồng thời chưa đảm bảo tính linh động tính xác tuyệt đối + Một số chức vi mạch chưa sử dụng cách triệt để Phương hướng khắc phục Sử dụng linh kiện hợp lý cao cấp như: bảng LED gồm led tích b) hợp giải mã, mạch trở nên đơn giản nhiều, Đồng thời tính tốn lại giá trị điện trở mạch phát xung lấy giá trị cách xác PHẦN II: GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ Chương 1: Các mạch chức sử dụng hệ thống NHÓM: TRANG 26 Trường ĐHCN Hà Nội 1.1 B ộ Môn ĐLĐK Yêu cầu công nghệ: Mạch giám sát nhiệt độ, dùng cảm biến nhiệt độ LM335 giám sát nhiệt độ có dải đo từ 0°C ÷ (100+n)°C Với n số dư phép chia tổng số cuối mã sinh viên SV nhóm cho 10 Tên thành viên: Mã số sinh viên: - 0941040520 0941040491 0941040501 0941040493 0941040578 Lục Thị Ánh Lê Đình Chuyên Trương Thị Duyên Hoàng Thị Hoài Lê Thị Trang Như nhóm em n số dư phép chia =1,3 Vậy n=3 Yêu cầu dùng vi mạch tương tự vi mạch số để thiết kế Hệ thống gồm nút START /STOP để khởi động dừng hệ thống Khi ấn nút Start cảm biến nhiệt độ cho giá trị đầu sau vào mạch chuẩn hóa, nhiệt độ đạt (80+n)°C cảnh báo còi Khi ấn Stop, hệ thống dừng Sử dụng thiết bị đo để kiểm tra cần thiết 1.2 Các linh kiện cần dùng -Cảm biến nhiệt độ LM335 - Switch(Chuyển mạch cổng) - LED-BIBY - Còi: BUZZER - Transitor: MPSL01 - Dùng mạch xử lý tương tự: - Mạch khuếch đại vi sai đo lường: OPAMP,điện trở res, tín hiệu trừ - Mạch so sánh: LM358, điện trở res, tín hiệu so sánh, transistor MPSL01 NHÓM: TRANG 27 Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK Chương 2: Thiết kế mạch giám sát nhiệt độ 2.1 đồ khối bố trí linh kiện : Cảm biến LM335 2.2 Mạch k/đ vi sai Mạch so sánh t/tự Các linh kiện cần dùng thiết kế -Cảm biến nhiệt độ LM335 - Switch (Chuyển mạch cổng) - LED-BIBY - Còi: BUZZER - Transitor: MPSL01 - Dùng mạch xử lý tương tự : + Mạch khuếch đại vi sai đo lường: OPAMP,điện trở res, tín hiệu trừ + Mạch so sánh: LM358, điện trở res, tín hiệu so sánh, transistor MPSL01 2.3 Mạch chuẩn hóa cho cảm biến nhiệt độ với điện áp đầu từ (0÷10V) a) Tính tốn đầu cho cảm biến LM335 LM335 có dải nhiệt độ từ -25 đến 125 °C( proteus) Ngõ điện áp tuyến tính 10mV/1°K Như vậy: Tại 0°C tương đương với 273°K điện áp đầu U=2.73v Chúng em thiết kế mạch giám sát nhiệt đọ có dải đo từ 0°C đến 103°C Tại 103°C tương đương với 376°K điện áp đầu U=3.76v Điều kiện: R7.R4=R6.R5 Dựa vào công thức mạch khuếch đại vi sai cải tiến : Ta có: U0=(U2-U1) - Thấy 0°C điện áp cảm biến = 2.73 v NHÓM: TRANG 28 Còi,đèn báo Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Mơn ĐLĐK Như muốn chuẩn hóa thành 0V ta cấp giá trị điện áp = +2.73 v vào chân U1 - Tại 103°C điện áp đầu 3.76v Muốn chuẩn hóa đầu =10v Chọn R1=1.5k, R2=1k, R3=2k - Áp dụng công thức ta được: 10=(3.76-2.73)  Chọn R5=R7=2.5 k, R6=R4=772.5 Như mạch chuẩn hóa cho cảm biến nhiệt độ với điện áp đầu từ (0÷10)V là: 2.4 đồ chân ứng dụng vi mạch sử dụng a) Cảm biến nhiệt độ LM335 - Là cảm biến nhiệt độ cho mức điện áp tương ứng với độ Kelvin - Sai số +/- độ C - Hoạt động dải từ 400uA - mA - Trở kháng nội < Ω - Dải nhiệt độ đo -50˚C đến 125˚C +Sơ đồ chân kết nối với vi điều khiển NHÓM: TRANG 29 Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK LM335 phần mềm proteus + Chức chân : ADJ: Chân hiệu chuẩn V+ : Chân cấp nguồn 5V V- : Chân GND b) Khối khuếch đại thuật toán OPAMP Mạch khuếch đại thuật toán (Operational Amplifier: Op-Amps) có ký hiệu hình sau: NHĨM: TRANG 30 Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK Đây vi mạch tương tự thông dụng Op-Amps tích hợp số ưu điểm sau: - Hai ngõ vào đảo không đảo cho phép Op-Amps khuếch đại nguồn tín hiệu có tính đối xứng (các nguồn phát tín hiệu biến thiên chậm nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, mực chất lỏng, phản ứng hố-điện, dòng điện sinh học thường nguồn có tính đối xứng) - Ngõ khuếch đại sai lệch hai tín hiệu ngõ vào nên Op-Amps có độ miễn nhiễu cao tín hiệu nhiễu đến hai ngõ vào lúc xuất ngõ Cũng lý Op-Amps có khả khuếch đại tín hiệu có tần số thấp, xem tín hiệu chiều - Hệ số khuếch đại Op-Amps lớn cho phép Op-Amps khuếch đại tín hiệu với biên độ vài chục mico Volt - Do mạch khuếch đại vi sai Op-Amps chế tạo phiến độ ổn định nhiệt cao - Điện áp phân cực ngõ vào ngõ khơng khơng có tín hiệu, dễ dàng việc chuẩn hố lắp ghép khối (module hoá) - Tổng trở ngõ vào Op-Amps lớn, cho phép mạch khuếch đại nguồn tín hiệu có cơng suất bé - Tổng trở ngõ thấp, cho phép Op-Amps cung cấp dòng tốt cho phụ tải - Băng thông rộng, cho phép Op-Amps làm việc tốt với nhiều dạng nguồn tín hiệu khác NHÓM: TRANG 31 Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK Tuy nhiên vi mạch khác, Op-Amps làm việc ổn định làm việc với tần số công suất cao Để đơn giản việc tính tốn op-amps, tính tốn op-amps lý tưởng sau thực bổ thơng số mạch Để có nhìn tổng quan op-amps thực tế op-amps lý tưởng, so sánh vài thơng số opamps lý tưởng op-amp thông dụng (general purpose) bảng sau (*)Trên thực tế có op-amps chế tạo với mục đích chuyên dụng (trong kỹ thuật hàng không vũ trụ, quân sự, y tế, công nghiệp ), đặc tính gần với đặc tính op-amps lý tưởng Ở so sánh với loại phổ dụng giá thành thấp ® chất lượng không cao c) IC LM358 - Là khuếch đại thuật tốn kép,bên có bơ khuếch đại.mỗi khuếch đại có chân, ngõ vào đảo(-input), ngõ vào không đảo(+input) ngõ Khi hiệu điện + input cao - input, ngõ mức cao (+Vss), ngược lại ngõ mức thấp (-Vss) + Hình dạng: NHĨM: TRANG 32 Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK + đồ chân: - Chân 8: Là chân Vcc+ - Chân 4: Là chân Vcc- Chân 1,7: Là chân đầu - Chân 2,3,5,6: Là chân đầu vào +Công dụng IC LM358 sử dụng cho thao tác tính tốn analog Gọi mạch khuếch đại thuật tốn, với thay đổi linh kiện bên ngoài, nên sử dụng nhiều toán khác so sánh,khuếch đại, chuyển đổi tín hiệu, cộng, trừ… + Transitor: MPSL01 MPSL01 proteus - Chân E transistor nối với đất chân B nối với đầu LM358 chân C nối với đầu còi báo đèn báo Khi điện áp chân B dương, transistor thông mạch chân C nối với đất còi báo hoạt động đồng thời đèn báo sáng lên 2.5 đồ nguyên lý mạch: NHÓM: TRANG 33 Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK 2.6 Nguyên lý hoạt động mạch đo nhiệt độ Khi ấn nút START/STOP , cảm biến nhiệt độ LM335 thực đo nhiệt độ tạo điện áp, ta đưa điện áp qua mạch khuếch đại vi sai cải tiến vào chân b, mạch giá trị điện trở phù hợp để chuẩn hóa điện áp có giá trị đáp ứng u cầu (0V÷10V), sau mạch chuẩn hóa đặt volts kế để hiển thị giá trị điện áp chuẩn hóa Sau điện áp đưa tới mạch so sánh có IC LM 358, Khi hiệu điện + input cao input, ngõ mức cao (+Vss), ngược lại ngõ mức thấp (-Vss), nhờ vào volt kế ta biết điện áp ứng với nhiệt độ đo từ ta điều chỉnh điện áp chân input theo nhiệt độ yêu cầu đề tài,khi đạt điện áp yêu cầu ta chỉnh nhiệt độ LM335 cao điện áp tăng lên cao điện áp dược đặt, ngõ lm358 chuyển từ mức thấp sang mức cao, điện áp qua van bán dẫn đặt vào đèn báo NHÓM: TRANG 34 Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK chuông cảnh báo cho người dùng Khi ấn nút stop nguồn bị cắt khỏi mạch, mạch chuẩn hóa cảnh báo ngừng hoạt động 2.7 Mô phần mềm proteus chạy thử a) Mạch chưa ấn nút Start b) Mạch sau ấn nút Start: NHÓM: TRANG 35 Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Môn ĐLĐK Chương 3: Kết luận 3.1 Các kết đạt + Giám sát nhiệt độ, dải đo từ 0°C÷103°C chuẩn hóa đầu từ 0V÷10V Khi nhiệt độ đạt 83°C cảnh báo còi + Mạch thiết kế sử dụng vi mạch số vi mạch tương tự học, phù hợp với nội dung học phần + Thiết kế mạch đơn giản, dễ hiểu, độ xác tương đối cao + Sau thời gian tìm hiểu tài liệu kiến thức có mơn vi mạch số vi mạch tương tự, hướng dẫn thầy giáo mơn nhóm hồn thành tập lớn mạch đo nhiệt độ, kiến thức mạch điện tử chưa có kinh nghiệm nên NHÓM: TRANG 36 Trường ĐHCN Hà Nội B ộ Mơn ĐLĐK q trính thiết kế dựa nhiều vào lí thuyết nên áp dụng vào thực tế có sai sót ngồi ý tưởng ban đầu Nên mong muốn nhận tư vấn góp ý thầy giáo để nhóm hồn thiện 3.2 Sai số nguyên nhân sai số thiết bị Nguyên nhân sai số trình khuếch đại điện áp giá trị điện trở tính tốn chưa thực xác Ngồi điện áp đầu vi sai cảm biến LM335 nhỏ : 10mV/1°K nên gây sai số trình so sánh điện áp để cảnh báo 3.3 Các hạn chế tồn thiết kế phương án khắc phục a) Hạn chế + Mạch sử dụng cảm biến nhiệt độ kết hợp với linh kiện tương tự đơn giản, lỗi thời,và chưa thực tế Mạch sử dụng khuếch đại thuật tốn lý tưởng thực tế khơng có IC hồn tồn lý tưởng Mạch khơng hiển thị giá trị nhiệt độ lên LCD hay LED gây khó b) khăn q trình quan sát Phương án khắc phục + Nên kết hợp với vi mạch số, vi xử lý vi điều khiển để hiển thị trực quan số dễ đọc q trình điều khiển cảnh báo dễ dàng KẾT LUẬN CHUNG Sau thời gian tìm hiểu đề tài thiết kế mạch đo tần số giám sát nhiệt độ, nhóm em có thêm kiến thức lý thuyết thực hành kiến thức thực tế Biết xây dựng mạch đo tần số,mạch đo nhiệt độ hiếu nhiều vi mạch thực tế ứng dụng vi mạch Do chưa có kinh nghiệm nên trính thiết kế dựa nhiều vào lí thuyết nên áp dụng vào thực tế có sai sót ngồi ý tưởng ban đầu Chúng em mong thầy cô thông cảm, bỏ qua giúp đỡ chúng em để làm hoàn thiện, chúng em xin chân thành cảm ơn NHÓM: TRANG 37 ... có tần số đo số yếu tố khác a) Đo tần số phương pháp biến đổi thẳng Đo tần số phương pháp biến đổi thẳng: Được tiến hành loại tần số kế cộng hưởng, tần số kế điện, tần số kế tụ điện ,tần số kế thị. .. 2: Thiết kế hệ thống mạch đo tần số giám sát nhiệt độ ……… …….…. 27 2.1 Sơ đồ khối bố trí linh kiện bài……………………………………………… 27 2.2 liệt kê linh kiện sử dụng thiết kế ……………………………….… 27 2.3 Xây dựng mạch. .. 1,5; 2,5) + Các tần số kế điện dung tương tự: để đo tần số dải tần từ 10Hz ÷ 500kHz, sử dụng hiệu chỉnh, lắp ráp thiết bị ghi âm rađiô v.v + Tần số kế thị số: sử dụng để đo xác tần số tín hiệu xung
- Xem thêm -

Xem thêm: Thiết kế mạch đo tần số và giám sát nhiệt độ dùng LM335 và hiển thị LED 7 thanh, Thiết kế mạch đo tần số và giám sát nhiệt độ dùng LM335 và hiển thị LED 7 thanh

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay