Đồ án thiết kế Hệ thống đo nhiệt độ chỉ thị số 5 kênh (ĐHBK Hà Nội) - 2

TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.2.5.3.Sơ đồ nối cảm biến nhiệt độ điện trở: Rd1 R3 Rt R3 Rt Rd2 Hình 1- 11 Trên hình 1-11 các điện trở R1, R2, R3 là các điện trở có trị số thay đổi theo nhiệt độ là rất nhỏ, Rt là cảm biến điện trở đặt trong vùng cần đo nhiệt độ. Sơ đồ cầu được cấp điện bởi nguồn điện một chiều E có độ ổn định cao. Giả sử thang chia nhiệt độ của mV được chia từ 00C thì muốn kim milivon mV chỉ 00C thì điện thế ở điểm...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án thiết kế Hệ thống đo nhiệt độ chỉ thị số 5 kênh (ĐHBK Hà Nội) - 2 TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.2.5.3.Sơ đồ nối cảm biến nhiệt độ điện trở: R1 R2 R1 R2 Rd1 R3 Rt R3 Rt Rd2 Hình 1- 11 Trên hình 1-11 các điện trở R1, R2, R3 là các điện trở có trị số thay đổi theo nhiệt độ là rất nhỏ, Rt là cảm biến điện trở đặt trong vùng cần đo nhiệt độ. Sơ đồ cầu được cấp điện bởi nguồn điện một chiều E có độ ổn định cao. Giả sử thang chia nhiệt độ của mV được chia từ 00C thì muốn kim milivon - mV chỉ 00C thì điện thế ở điểm 1 và điện thế ở điểm 2 trên sơ đồ phải bằng nhau. Có nghĩa : E.R 3 E.Rto = R1 + R 3 R 2 + Rto và E.Rto E.R 3 U1-2 = - =0 R 2 + Rto R1 + R 3 Nếu chọn R1= R2 và R3 = Rto; với Rto là trị số của cảm biến điện trở ở nhiệt độ 00C. Vậy có thể viết theo : Rto − R 3 Rto − Rto U1-2 = E =E =0 R 2 + Rto R 2 + Rto Khi nhiệt độ khác 00C thì có biểu thức tính điện áp theo điện trở của cảm biến là: Rt − Rto U1-2 = E R 2 + Rt 23 TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khi dẫn tín hiệu đi xa và tránh ảnh hưởng của điện trở dây dẫn theo nhiệt độ tới phép đo, thì nối dây như sơ đồ hình 1-11b ; do nhánh cầu đều được thêm vào điện trở dây dẫn Rd1,Rd2 nên điện thế tại điểm 2 trên sơ đồ phản ánh đúng điện thế gây ra do nhiệt độ của cảm biến Rt. 1.2.5 Hoả kế: Tất cả các vật thể là nguồn nhiệt đều phát ra các bức xạ nhiệt. Ví dụ vật thể có nhiệt độ 6000C thì phát ra tia hồng ngoại có bước sóng λ = (0,75÷400)μm. Mắt con người chỉ nhìn được sóng ánh sáng λ = (0,40÷0,75)μm. Các bức xạ có λ < 0,4 μm ta cũng không nhìn thấy chngs là tia tử ngoại, đó là tia ronghen và tia Gâm. 1.2.5.1 Hoả kế quang học Trên hình 1-12 là sơ đồ nguyên tắc của hoả kế quang học. Nguyên tắc làm việc của hoả kế quang học là dựa trên sự so sánh mức độ sáng chói của vật nóng và dây tóc bóng đèn nung đỏ giữa mắt người quan sát và vật đo; Khi so sánh mức độ sáng của dây tóc bóng đèn với nguồn nhiệt cần đo bằng nhau thì đọc chỉ số của milivôn kế, Milivôn kế đã được khắc theo thang nhiệt độ, điện áp rơi trên đèn tương ứng với nhiệt độ của vật cần đo. 1 8 2 3 49 7 -+ Hình 1- 12 – Sơ đồ nguyên lý hoả kế quang học 1- Thấu kính đo (vật kính) 2- Đèn nung đỏ và dây tóc 3- Thấu kính mắt (thị kính) 4- Kính lọc 24 TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5- Nguồn điện 1 chiều 6- Điện trở điều chỉnh độ sáng của bóng đèn 7- Mini vôn kế 8- Kính lọc. Ưu điểm của hoả kế quang học là đo gián tiếp, dải đo rộng, dễ điều chỉnh và sử dụng. Nhược điểm là phụ thuộc vào kinh nghiệm người quan sát. Hiện nay hoả kế quang học dùng đo nhiệt độ từ 8000C ÷ 60000C, có nhiều loại với phạm vi dải đo khác nhau. Cấp chính xác của hoả kế quang học là từ 1,5÷4,0 1.2.5.2 Hoả kế bức xạ: Hoả kế bức xạ làm việc trên cơ sở năng lượng của tia phát ra của nguồn nhiệt. Đây là dụng cụ đo nhiệt không tiếp xúc. Hoả kế bức xạ gồm có hệ thống quang học như gương, thấu kính, dùng để thu các tia do vật phát ra và hội tụ lại trên vật đen. Để đo nhiệt độ của vật đen người ta sử dụng các bộ cặp nhiệt điện mắc nối tiếp với nhau. Cặp nhiệt điện có thể là crom-copen. Để đo sức điện động của các cặp nhiệt độ có thể dùng milivon kế hoặc điện thế kế đã được chia thang đo theo nhiệt độ. 1 3 4 5 2 2 0 C Hình – 13 Sơ đồ nguyên lý hoả kế bức xạ kiểu Pπ 1- Vật kính (thấu kính đo) 2- Thị kính 3- Lá tiết lưu 4- Bộ cặp nhiệt điện 5- Kính màu bảo vệ mắt Trên hình 1-13 là sơ đồ nguyên lý hoả kế bức xạ kiểu PM, bộ cặp nhiệt điện có 4 cặp nhiệt điện mắc nối tiếp. Dải nhiệt độ làm việc là 25 TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 9000C ÷18000C. Sai số không vượt quá 4 ÷8%.Nhược điểm của loại hoả kế này là khó kiểm tra. Độ chính xác không cao. 26 TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN 2 SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC CỦA CÁC PHẦN TỬ TRONG SƠ ĐỒ KHỐI 2.1. SƠ ĐỒ KHỐI - CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI 2.1.1 Sơ đồ khối : Từ nhiệm vụ của đề tài thiết kế, có sơ đồ khối của hệ thống đo và điều khiển nhiệt độ 5 kênh như hình vẽ: kè hi kè hi kè hi kè hi kè hi c Ø th hÞ t− n tù- sè ¬g ...