Xem mẫu
- B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
Ch−¬ng 4
ChuyÓn ®æi vµ khuÕch ®¹i tÝn hiÖu
TÝn hiÖu Èm % ph¶i ®−îc chuyÓn ®æi thµnh tÝn hiÖu ®iÖn ¸p vµ khuÕch
®¹i tÝn hiÖu míi thùc hiÖn ®−îc ®iÒu khiÓn. Cã nhiÒu ph−¬ng ph¸p ®o ®é Èm
nh−: Ph−¬ng ph¸p ®iÓm s−¬ng, ph−¬ng ph¸p kh« −ít, ph−¬ng ph¸p biÕn d¹ng,
ph−¬ng ph¸p ®iÖn dÉn…
Trong khu«n khæ cho phÐp cña ®Ò tµi, chóng t«i chØ tiÕn hµnh nghiªn
cøu lo¹i c¶m biÕn Èm kiÓu kh« −ít.
4.1 Nguyªn lý ®o ®é Èm cña c¶m biÕn kh« −ít
* §é Èm cña kh«ng khÝ ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc
p bha − A(t k − t a )p 0
= (4.1)
100
p bh
* Nguyªn lý ho¹t ®éng m¹ch cÇu ®o ®é Èm cña c¶m biÕn Èm ®é kiÓu kh«
−ít
Uk
+
U®k
R
Enguån R
Ua K§
Ra
Rk
H×nh 4.1: S¬ ®å chuyÓn ®æi R/U kh« −ít vµ khuÕch ®¹i
U®k = (Uk - Ua) (4.2)
Rk, Ra: lÇn l−ît nhiÖt kÕ ®iÖn trë kh«, nhiÖt kÕ ®iÖn trë −ít.
Uk, Ua: lÇn l−ît lµ gi¸ trÞ ®iÖn ¸p thay ®æi theo nhiÖt ®é tk, ta.
lµ hÖ sè khuÕch ®¹i.
4.2 C¶m biÕn Èm ®é dïng trong m¸y Êp trøng gia cÇm
Trong m¸y Êp trøng gia cÇm, ta ®· biÕt ®−îc nhiÖt ®é buång Êp lµ cè
®Þnh trong tõng giai ®o¹n Êp, ta còng biÕt ®é Èm % cÇn thiÕt cho tõng giai
- 15 -
- B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
®o¹n Êp, tõ ®ã ta x¸c ®Þnh ®−îc gi¸ trÞ nhiÖt ®é nhiÖt kÕ −ít ta cho tõng giai
®o¹n Êp. Cho nªn ta cã thÓ ®Æt t−¬ng øng mét gi¸ trÞ ®iÖn ¸p Ua® víi nhiÖt ®é
nhiÖt kÕ −ít ®Æt ta® cña tõng giai ®o¹n Êp. Nh− vËy m¹ch cÇu h×nh 4.1 sÏ bÞ
khuyÕt ®i mét vÕ nh− h×nh 4.2.
+
R Uatt
Enguån U®k
KhuÕch
®¹i tÝn
Ra Ua®
hiÖu
H×nh 4.2: S¬ ®å chuyÓn ®æi R/U −ít vµ khuÕch ®¹i tÝn hiÖu
Trong viÖc ®iÒu khiÓn Èm ®é cña m¸y Êp trøng gia cÇm ®ßi hái c¶m
biÕn ph¶i cã ®é nh¹y cao vµ cã ®Æc tÝnh tuyÕn tÝnh cho nªn ta kh«ng dïng
nhiÖt kÕ ®iÖn trë mµ thay thÕ nã b»ng vi m¹ch c¶m biÕn nhiÖt ®é LM335.
+E
R1
Uatt
LM
R2
335
H×nh4.3: S¬ ®å m¹ch chuyÓn ®æi tÝn hiÖu dïng LM335
§Æc tÝnh tuyÕn tÝnh:
U = 10T mV = 2730 + 10t (mV) (4.3)
R1 ®−îc tÝnh theo c«ng thøc:
E − 0,2 3
(Ω)
R1 = (4.4)
10
I
Giíi h¹n dßng lµm viÖc cña LM335 lµ: 0,4 < I
- B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
4.3 M¹ch khuÕch ®¹i tÝn hiÖu ®o ®é Èm dïng khuÕch ®¹i thuËt to¸n
* §Æc tuyÕn truyÒn ®¹t cña bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n
Ur
+E
Vµo kh«ng ®¶o
Vµo ®¶o
Uv
0
-E
H×nh 4.4: §Æc tuyÕn truyÒn ®¹t cña bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n
* Bé khuÕch ®¹i ®¶o
Rht
Iht
I0
Iv
+E Ura
R1 U0 OA
E
H×nh 4.5: S¬ ®å bé khuÕch ®¹i ®¶o
HÖ sè khuÕch ®¹i ®−îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc:
Ur R
= − ht
K® = (4.5)
Uv R1
- 17 -
- B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
Ch−¬ng 5
ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn ®é Èm trong m¸y Êp trøng gia cÇm
5.1 S¬ ®å khèi hÖ thèng tù ®éng ®iÒu khiÓn ®é Èm
BPX
EM235
CPU S7 - 200
ϕ%
Sv
PID D /A SS BTA
Pv
C§ &
A/D CB
K§
H×nh 5.1: S¬ ®å khèi ph−¬ng ¸n 1 m¹ch ®iÒu khiÓn ®é Èm
CPU S7 - 200 EM235
ϕ%
Sv
BTA
PID D /A
Pv
PWM
C§ &
A/D CB
K§
H×nh 5.2: S¬ ®å khèi ph−¬ng ¸n 2 m¹ch ®iÒu khiÓn ®é Èm
Ph−¬ng ¸n 1 lµ ®iÒu chÕ ®é réng xung ®−îc thùc hiÖn trªn m¹ch so
s¸nh. Ph−¬ng ¸n 2 ®−îc thùc hiÖn ®iÒu chÕ ®é réng xung ngay trªn PLC S7-
200. §iÓm chung cña hai ph−¬ng ¸n trªn lµ bé ®iÒu chØnh PID ®Òu ®−îc thùc
hiÖn trªn PLC S7- 200.
- 18 -
- B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
5.2 M¹ch chuyÓn ®æi vµ khuÕch ®¹i tÝn hiÖu
+9V
R4
R1=8,2K
100K
I0
Iv 3
R
UC§ 9V Ur1
R2=10K
LM R
10K1 741
335 U§
- 9V
R6 R8
R5 R7
+9V 10K
100K
220K 5K
H×nh 5.3: S¬ ®å m¹ch chuyÓn ®æi vµ khuÕch ®¹i tÝn hiÖu tÇng thø nhÊt
* M¹ch chuyÓn ®æi tÝn hiÖu
E − 0,2 3 (9 − 0,2)V 3
10 = 9,8.103 (Ω) = 9,8 K
R1 = 10 = (5.1)
I 1mA
Ta cã thÓ chän R1 nhá h¬n gi¸ trÞ nµy lµ 8,2K. §©y lµ ®iÖn trë ®Ó h¹n
chÕ dßng vµo LM335. TriÕt ¸p R2 ®−îc dïng lo¹i 10K ®Ó ®iÒu chØnh ng−ìng
lµm viÖc vµ chiÒu t¸c ®éng cña bé chuyÓn ®æi.
* M¹ch khuÕch ®¹i tÝn hiÖu
• TÇng thø nhÊt
- ThiÕt kÕ víi hÖ sè khuÕch ®¹i 10 lÇn:
R4 100 K
K1 = - =- = -10 lÇn (5.2)
10 K
R3
R5, R6, R7 lµ c¸c ®iÖn trë, triÕt ¸p ph©n ®iÖn ¸p ®Æt vµo ®Çu vµo kh«ng
®¶o.
R8 lµ triÕt ¸p ®iÒu chØnh OFFSET khö sai sè ban ®Çu.
- 19 -
- B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
• TÇng thø hai
R
Iht10
R11
100K
I010K
R9
Ur1 9V Ur2
1/2
11
R0K TL082
-9V
H×nh 5.4: S¬ ®å m¹ch khuÕch ®¹i tÇng th− hai
R10 + R11 10 + R11
K2 = - =- (5.3)
10
R9
Ta cã thÓ ®iÒu chØnh K2 trong kho¶ng tõ 1 ÷ 10 lÇn tuú vµo yªu cÇu thùc tÕ.
Ur2 ®−îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc:
Ur2 = K1.K2. Uv (5.4)
5.3 M¹ch t¹o xung r¨ng c−a
R13 C2
Iht
0,05μF
33K
I0
RI12 Uc
v
C1 Ur1 9V Urv +9V
1/2 R16
R
0,01μF 10K1 U Urrc
TL082 1/2
P
10K TL082
R14
R15
R17 10K
R15 1M
+9V 1M
100K
H×nh 5.5: Bé t¹o xung r¨ng c−a
- 20 -
- B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
Ho¹t ®éng cña m¹ch ®−îc minh ho¹ trªn gi¶n ®å h×nh 5.6 d−íi ®©y:
Umax
Urv
t
t5
t1 t4
t2 t3
0
Urrc
t
0
H×nh 5.6: Gi¶n ®å thêi gian m¹ch t¹o xung r¨ng c−a
5.4 M¹ch so s¸nh vµ t¹o xung ®iÒu khiÓn
+9V
UrPLC Urss
1/2
1/2
TL082
TL082
Urrc
-9V
H×nh 5.7: S¬ ®å m¹ch so s¸nh
UrPLC
Urrc
Uvss
t
0
Urss
+9V
t
0
-9V
H×nh 5.8: Gi¶n ®å thêi gian m¹ch so s¸nh
- 21 -
nguon tai.lieu . vn
