Ghép nối và điều khiển thiết bị ngoại vi - Chương 6

Tài liệu tham khảo giáo trình môn học Ghép nối và điều khiển thiết bị ngoại vi nhằm cung cấp kiến thức cơ bản trong việc tìm hiểu thiết kế mạch ghép nối ngoại vi với máy vi tính - Chương 6 Ghép nối tương tự và số tương tự
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ghép nối và điều khiển thiết bị ngoại vi - Chương 6Tài li u môn h c: Ghép n i và ñi u khi n thi t b ngo i vi CHƯƠNG 6: GHÉP N I TƯƠNG T -S VÀ S -TƯƠNG TÐ có th ñi u khi n ñư c các máy móc trong nhà máy, các thi t b y t chúng ta c nquan tâm ñ n các nh hư ng c a môi trư ng bên ngoài như áp su t, nhi t ñ ... Thư ngcó m t s bư c ñ nh n ñư c tín hi u ñi n bi u di n cho các y u t ñó và bi n ñ i td ng tương t sang d ng s ñ các máy tính có th x lý ñư c. Hình 6.1 bi u di n sơ ññơn gi n c a m t h th ng ñi u khi n t ñ ng dùng máy vi tính. H th ng th c Setpoint DAC ðK Kð CCCH CB ADC Kð Máy vi tính Hình 6.1: Sơ ñ c u trúc h th ng ñi u khi n t ñ ng dùng máy vi tínhð u tiên là c m bi n (CB) dùng ñ bi n ñ i các giá tr v t lý như nhi t ñ , áp su t ... sangm t ñi n áp hay dòng tương ng. Sau c m bi n thư ng là b khu ch ñ i (Kð) và l c.Khâu này ñư c th c hi n b i m t s m ch khu ch ñ i thu t toán. Sau ñó, tín hi u tươngt này ñư c chuy n sang d ng s b ng b bi n ñ i tương t -s (Analog-DigitalConverter-ADC), và ñư c máy vi tính nh n, x lý, lưu tr , so sánh v i tín hi u ñ t, và t ora tín hi u ñi u khi n (ðK) tương ng. Vì máy vi tính ch làm vi c tín hi u s (logic 0và 1) nên c n có b chuy n ñ i s -tương t (Digital-Analog Converter-DAC) ñ t o ra tínhi u ñi u khi n d ng tương t . Ti p theo là khâu khu ch ñ i (Kð) và l ch áp ñ t o tínhi u phù h p cung c p cho cơ c u ch p hành (CCCH) c a h th ng th c.6.1 Gi i thi u m t s m ch khu ch ñ i thu t toánKhu ch ñ i thu t toán là m t trong s nh ng linh ki n ñi n t thư ng g p nh t trong kthu t tương t , vì th trong k thu t ño lư ng và ñi u khi n công nghi p, khu ch ñ ithu t toán cũng có m t trong r t nhi u thi t b và h th ng. Kh năng s d ng c a các bkhu ch ñ i thu t toán là r t v n năng, chúng ñư c áp d ng trong nhi u lĩnh v c như cácb khu ch ñ i m t chi u, các b khu ch ñ i xoay chi u, b l c tích c c, b dao ñ ng, bbi n ñ i tr kháng, b vi phân, b tích phân...6.1.1 Các tham s cơ b n c a m ch khu ch ñ i thu t toánGi ng viên: Nguy n Văn Minh Trí 73Tài li u môn h c: Ghép n i và ñi u khi n thi t b ngo i vi Hình 6.2: Sơ ñ b khu ch ñ i thu t toán. Ud hi u ñi n áp vào UP , IP ñi n áp vào và dòng ñi n vào c a thu n. UN , IN ñi n áp vào và dòng ñi n vào c a ñ o. Ur , Ir ñi n áp ra và dòng ñi n ra.B khu ch ñ i thu t toán khu ch ñ i hi u ñi n áp Ud = UP - UN v i h s khu ch ñ iK 0 > 0 . Do ñó ñi n áp ra: U r = K 0U d = K 0 (U p − U N )1. H s khu ch ñ i hi u K0Khi không t i ñư c xác ñ nh theo bi u th c sau Ur Ur K0 = = Ud U p − U N2. H s khu ch ñ i ñ ng pha KCMN u ñ t vào c a thu n và c a ñ o c a b khu ch ñ i thu t toán các ñi n áp b ng nhau,nghĩa là: UP = UN = UCM =0thì Ud = 0. G i UCM là ñi n áp vào ñ ng pha. Lý tư ng ta có Ur=0. Tuy nhiên, th c tkhông ph i như v y. Do ñó gi a ñi n áp ra và ñi n áp vào ñ ng pha có quan h t l là hs khu ch ñ i ñ ng pha KCM : ∆U r K CM = ∆U CMKCM nói chung ph thu c vào m c ñi n áp vào ñ ng pha.Gi ng viên: Nguy n Văn Minh Trí 74Tài li u môn h c: Ghép n i và ñi u khi n thi t b ngo i vi3. H s nén ñ ng pha CMRRDùng ñ ñánh giá kh năng làm vi c c a b khu ch ñ i th c so v i b khu ch ñ i lýtư ng (KCM=0) K0 CMRR = K CM4. Dòng vào tĩnhLà tr trung bình c a dòng vào c a thu n và dòng vào c a ñ o: I p + IN v i UP = UN = 0 It = 2Dòng vào l ch không là hi u các dòng vào tĩnh hai c a c a b khu ch ñ i thu t toán I0 = IP - IN v i UP = UN = 0Thông thư ng I0 = 0,1IP. Tr s c a dòng vào l ch không thay ñ i theo nhi t ñ . Hi ntư ng này g i là hi n tư ng trôi dòng l ch không.6.1.2 Các sơ ñ cơ b n c a b khu ch ñ i thu t toán1. Sơ ñ khu ch ñ i không ñ o Hình 6.3: Sơ ñ m ch khu ch ñ i không ñ oH s khu ch ñ i c a m ch: 1 K= 1 ...