Nghiên cứu thiết kế và lắp ráp thiết bị đo nhiệt độ chỉ thị số

Tự động hóa và điều khiển tự động trên PLC và máy tính được áp dụng rộng rãi trong nhiều quá trình sản xuất nông nghiệp như trong sản xuất, hạt lưu trữ, chế biến sau thu hoạch hạt giống của sản phẩm nông nghiệp và chăn nuôi. Do đó, một thiết bị đo nhiệt độ kỹ thuật số (CTS-2) đã được nghiên cứu, thiết kế và lắp ráp dựa trên nguyên tắc chuyển đổi tín hiệu tương tự thành những kỹ thuật số và kết quả đã được hiển thị bằng một đoạn bảy màn hình hiển thị. Đó...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu thiết kế và lắp ráp thiết bị đo nhiệt độ chỉ thị số Nghiªn cøu thiÕt kÕ vµ l¾p r¸p thiÕt bÞ ®o nhiÖt ®é chØ thÞ sè A study on designing and assembling a digital tempeture measuring equipment Phan V¨n Th¾ng1 Summary Automation and automatic control on PLC and computers are applied widely in manyprocesses of agricultural production such as in seed production, seed-storage, post-harvestingprocessing of agro-products, and animal production. Therefore, a digital temperaturemeasuring equipment (CTS-2) was studied, designed and assembled based on the principle ofconverting analog signals into digital ones and the results were displayed by a seven-displaysegment. It was a small equipment which had the ability for measuring temperature in researchand production installations. Keywords: Analog, digital, computer, signal, amplifier1. §Æt vÊn ®Ò1 Cïng víi sù tiÕn bé cña khoa häc vµ c«ng nghÖ, c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö ®·, ®ang vµ sÏ tiÕptôc ®−îc øng dông ngµy cµng réng r·i vµ mang l¹i hiÖu qu¶ cao trong hÇu hÕt c¸c lÜnh vùckinh tÕ, kü thuËt còng nh− ®êi sèng x· héi. §o l−êng lµ mét trong nh÷ng lÜnh vùc ¸p dông nh÷ng thµnh tùu cña khoa häc kü thuËthiÖn ®¹i ®¹t ®−îc nhiÒu thµnh c«ng. Kü thuËt ®o l−êng khi ®−îc ¸p dông kü thuËt ®iÖn tö sènh»m chuyÓn ®æi c¸c ®¹i l−îng cÇn ®o d¹ng t−¬ng tù thµnh ®¹i l−îng ®o d¹ng sè ®· gãp phÇnn©ng ®é chÝnh x¸c cña phÐp ®o, ®é tin cËy cao, kÝch th−íc ®−îc thu nhá thuËn tiÖn cho ng−êisö dông, tiªu tèn n¨ng l−îng tiÕt kiÖm h¬n. Trong n«ng nghiÖp, nhiÖt ®é, ®é Èm lµ nh÷ng yÕu tè quan träng ®èi víi c¸c giai ®o¹nsinh tr−ëng, ph¸t triÓn cña c©y trång còng nh− thu ho¹ch vµ b¶o qu¶n n«ng s¶n. C¸c thiÕt bÞ ®onhiÖt ®é, ®é Èm kh«ng chØ sö dông trong n«ng nghiÖp mµ cßn ®−îc sö dông réng r·i trong c¸clÜnh vùc kh¸c nh−: c«ng nghiÖp nhiÖt luyÖn, kü thuËt lµm m¸t vµ ®iÒu hoµ kh«ng khÝ, trong yhäc... Trong thêi gian võa qua, chóng t«i ®· tiÕn hµnh nghiªn cøu, thiÕt kÕ vµ l¾p r¸p thµnhc«ng mét sè thiÕt bÞ ®o nhiÖt ®é chØ thÞ sè, trong ®ã cã thiÕt bÞ ®o CTS-2.2. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu2.1. TÝnh to¸n thiÕt kÕ vµ lùa chän c¸c linh kiÖn, s¬ ®å ViÖc thiÕt kÕ, tÝnh to¸n c¸c th«ng sè cña linh kiÖn vµ l¾p r¸p thiÕt bÞ ®−îc dùa trªn c¸c tµi liÖutham kh¶o ®· ®−îc c«ng bè (Ng« Diªn tËp, 1997; Huúnh §¾c Th¾ng, 1994; §Æng V¨n ChuyÕt,1998; §ç Thanh H¶i, 2002). Tõ c¸c tÝnh to¸n th«ng sè, lùa chän c¸c s¬ ®å, chóng t«i ®· ®−a ra s¬®å l¾p r¸p thiÕt bÞ ®o nhiÖt ®é chØ thÞ sè CTS-2.2.2. TÝnh to¸n sai sè cña thiÕt bÞ1 Khoa C¬ ®iÖn, tr−êng §HNNI ThiÕt bÞ ®o CTS-2 sau khi l¾p r¸p hoµn chØnh ®· ®−îc kh¶o nghiÖm vµ so s¸nh víi c¸c thiÕt bÞmÉu hiÖn cã. §Ó t¹o ra chÕ ®é nhiÖt theo chiÒu t¨ng vµ gi¶m trong kho¶ng tõ 00C - 650C, chóng t«isö dông n−íc ®¸ lµm nguån nhiÖt ®Ó thay ®æi nhiÖt ®é khi kh¶o nghiÖm. Sau khi cã c¸c sè liÖu kh¶onghiÖm, viÖc tÝnh to¸n sai sè cña thiÕt bÞ CTS-2 so víi c¸c thiÕt bÞ mÉu ®−îc xö lý b»ng ph−¬ngph¸p x¸c suÊt thèng kª (Lª V¨n Doanh, 2001; Ph¹m Th−îng Hµn, 1996) cã sö dông ch−¬ng tr×nhMicrosoft Excel. - Gi¸ trÞ trung b×nh cña thiÕt bÞ mÉu vµ CTS-2 x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 1 n 1 n x = ∑ xk ; y = ∑ yk n k =1 n k =1 - X¸c ®Þnh ph−¬ng sai: 1 n 1 n σ x = ∑ x k2 − x 2 ; σ y = ∑ y k2 − y 2 2 2 n k =1 n k −1 - X¸c ®Þnh sai sè cña thiÕt bÞ ®o: xy − x. y R= σ x .σ y3. Néi dung nghiªn cøu3.1. S¬ ®å khèi cña thiÕt bÞ ®o nhiÖt ®é chØ thÞ sè ThiÕt bÞ ®o nhiÖt ®é chØ thÞ sè CTS-2 ®−îc l¾p r¸p dùa vµo s¬ ®å khèi nh− sau: Nguån nu«i T¹o nguån ©m C¶m biÕn KhuÕch ®¹i ADC HiÓn thÞ H×nh 1. S¬ ®å khèi thiÕt bÞ ®o nhiÖt ®é chØ thÞ sè CTS - 23.2. C¸c khèi chøc n¨ng cña thiÕt bÞ ®o nhiÖt ®é chØ thÞ sè CTS-23.2.1. C¶m biÕn nhiÖt ®é C¶m biÕn nhÞªt ®é mµ chóng t«i lùa chän lµ vi m¹ch c¶m biÕn LM 335. §©y lµ vi m¹ch cã 3ch©n, ®−îc sö dông réng r·i trong c¸c thiÕt bÞ ®o nhiÖt ®é, ®é Èm... Vi m¹ch LM 335 cã ®é æn ®Þnhvµ tÝnh chÝnh x¸c cao, tèc ®é ph¶n øng víi tÝn hiÖu vµo nhanh. Tuy nhiªn nã còng cßn h¹n chÕ ë d¶i®o.3.2.2. Bé nguån mét chiÒu chuyÓn ®æi tõ ®iÖn ¸p xoay chiÒu ë thiÕt bÞ nµy cã sö dông IC t¹o nguån ©m, cho nªn thiÕt bÞ chØ sö dông nguån mét chiÒu ®¬ncùc, v× vËy bé nguån chóng t«i sö dông lµ bé nguån th«ng th−êng.3.2.3. M¹ch t¹o nguån ©m Trong thiÕt ...