Giáo trình phân tích khả năng thiết kế mạch điều khiển theo phương pháp ứng dụng lý thuyết p5

Tham khảo tài liệu giáo trình phân tích khả năng thiết kế mạch điều khiển theo phương pháp ứng dụng lý thuyết p5, kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình phân tích khả năng thiết kế mạch điều khiển theo phương pháp ứng dụng lý thuyết p5. B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 tiÕp xóc cã sù khuÕch t¸n ®iÖn tö tù do bëi sè l−îng c¸c ®iÖn tö ë ®©y kh¸c nhau, lµm xuÊt hiÖn suÊt ®iÖn ®éng t¹i ®iÓm tiÕp xóc mµ ®iÖn tr−êng cña nã chèng l¹i sù khuÕch t¸n ®iÖn tö tõ phÝa d©y cã sè l−îng ®iÖn tö tù do nhiÒu sang d©y cã Ýt h¬n. Gi¸ trÞ suÊt ®iÖn ®éng tiÕp xóc phô thuéc vµo b¶n chÊt cña hai d©y dÉn vµ nhiÖt ®é tiÕp xóc. MÆt kh¸c, nÕu ®èt nãng mét ®Çu cña d©y dÉn th× ho¹t tÝnh cña ®iÖn tö tù do ë ®Çu ®èt sÏ t¨ng lªn, gi÷a hai ®Çu d©y còng suÊt hiÖn suÊt ®iÖn ®éng, do ®ã dßng ®iÖn tö khuÕch t¸n tõ ®Çu nãng sang ®Çu l¹nh, h×nh 2.16 m« t¶ sù h×nh thµnh suÊt ®iÖn ®éng trong vßng d©y A-B víi ®iÒu kiÖn sè l−îng ®iÖn tö tù do cña d©y A(NA) lín h¬n sè l−îng ®iÖn tö cña d©y B(NB), nhiÖt ®é ®Çu tiÕp xóc lµ t vµ ®Çu kia lµ t0 vµ t > t0. eAB(t0) eA(t,t0) eB(t,t0) eAB(t) H×nh 2.16. S¬ ®å søc ®iÖn ®éng Theo ®Þnh luËt Kªich«p, søc ®iÖn ®éng trong vßng d©y ®−îc x¸c ®Þnh lµ: E = eAB(t) - eA(t,t0) - eAB(t0) + eB(t,t0) (2-15) Søc ®iÖn ®éng nµy sÏ sinh ra dßng ®iÖn ch¹y trong vßng d©y. Trong thùc tÕ, gi¸ trÞ eA(t,t0) vµ eB(t,t0) rÊt nhá so víi eAB(t) vµ eAB(t0) nªn cã thÓ bá qua. Khi ®ã søc ®iÖn ®éng lµ: E = eAB(t) - eAB(t0) (2-16) Nh− vËy, søc ®iÖn ®éng sinh ra trong c¸c vßng d©y tû lÖ víi hiÖu nhiÖt ®é ë hai ®Çu d©y. NghÜa lµ th«ng qua gi¸ trÞ suÊt ®iÖn ®éng E ®o ®−îc th× ta sÏ biÕt ®−îc hiÖu nhiÖt ®é ë hai ®Çu d©y. Trong thùc tÕ, cÆp nhiÖt ®iÖn th−êng ®−îc sö dông ®Ó ®o mét m«i tr−êng hay vËt thÓ. NhiÖt ®é cña mét ®Çu ®−îc Khoa C¬ ®iÖn - 41 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi. B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 gi÷ cè ®Þnh, ®Çu nµy ®−îc gäi lµ ®Çu tù do hay ®Çu l¹nh, ®Çu cßn l¹i ®−îc ®Æt vµo m«i tr−êng ®o nhiÖt ®é vµ ®−îc gäi lµ ®Çu lµm viÖc. Ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n cña cÆp nhiÖt ®iÖn lµm c¶m biÕn ®o nhiÖt ®é cã d¹ng nh− sau: E = f(T) (2-17) ë ®iÒu kiÖn chuÈn khi chia ®é c¸c cÆp nhiÖt quy ®Þnh T0 = 00C. ViÖc sö dông cÆp nhiÖt ®iÖn cã rÊt nhiÒu −u ®iÓm nh−: kÝch th−íc cÆp nhiÖt nhá nªn cã thÓ ®o nhiÖt ®é ë tõng ®iÓm cña ®èi t−îng nghiªn cøu vµ t¨ng tèc ®é håi ®¸p. mét −u ®iÓm næi bËt n÷a lµ cÆp nhiÖt ®iÖn cung cÊp suÊt ®iÖn ®éng nªn khi ®o kh«ng cÇn cã dßng ch¹y qua vµ do vËy kh«ng cã hiÖu øng ®èt nãng. SuÊt ®iÖn ®éng cña cÆp nhiÖt trong mçi d¶i réng cña nhiÖt ®é lµ hµm kh«ng tuyÕn tÝnh cña nhiÖt ®é cÇn ®o. §å thÞ biÓu diÔn sù thay ®æi suÊt ®iÖn ®éng E phô thuéc vµo nhiÖt ®é cña mét sè lo¹i cÆp nhiÖt nh− h×nh 2.17. H×nh 2.17. Sù thay ®æi nhiÖt cña suÊt ®iÖn ®éng E cña mét sè lo¹i cÆp nhiÖt ®iÖn + S¬ ®å ®o: ®Ó ®o søc ®iÖn ®éng E th× ph¶i ghÐp ®−îc thiÕt bÞ ®o (TBD) vµo trong m¹ch cña cÆp nhiÖt ®iÖn. ViÖc ghÐp nèi nµy ph¶i ®¶m b¶o kh«ng lµm thay ®æi gi¸ trÞ søc ®iÖn ®éng sinh ra trong cÆp nhiÖt ®iÖn. Trong thùc tÕ Khoa C¬ ®iÖn - 42 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi. B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 th−êng cã hai c¸ch ghÐp nèi cÆp nhiÖt ®iÖn ®ã lµ: ghÐp nèi qua ®Çu tù do vµ ghÐp nèi qua mét ®iÖn cùc nhiÖt. • GhÐp nèi qua ®Çu tù do ®−îc m« t¶ nh− h×nh sau: H×nh 2.18. S¬ ®å nèi thiÕt bÞ ®o qua ®Çu tù do cña cÆp nhiÖt ®iÖn a) M¹ch ®iÖn b) S¬ ®å t−¬ng ®−¬ng Tõ m¹ch t−¬ng ®−¬ng, theo ®Þnh luËt Kiech«p cã: E = eAB(t) – eAC(t0) + eBC(t0) (2-18) Khi t=t0 trong vong d©y kh«ng tån t¹i dßng ®iÖn, khi ®ã E=0. (2-18) => 0 = eAB(t0) – eAC(t0) + eBC(t0) (2-19) => eAB(t0) = eAC(t0) + eBC(t0) (2-20) Nh− vËy ta cã: E = eAB(t) - eAB(t0) (2-21) NghÜa lµ thiÕt bÞ ®o kh«ng lµm thay ®æi suÊt ®iÖn ®éng sinh ra trong vßng d©y. • GhÐp nèi TB§ trong ®iÖn cùc nhiÖt ®−îc m« t¶ nh− h×nh sau: Khoa C¬ ®iÖn - 43 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi. B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 H×nh 2.19. S¬ ®å nèi TB§ trong ®iÖn cùc nhiÖt a) M¹ch ®iÖn b) S¬ ®å t−¬ng d−¬ng Theo ®Þnh luËt Kiech«p ¸p dông ®èi víi s¬ ®å m¹ch t−¬ng ®−¬ng cã: E = eAB(t) – eAB(t0) – eBC(t1) + eBC(t1) ...