Báo cáo khoa học: "Nghiên cứu phương pháp thiết kế mạch dao động trong thiết bị cảm ứng bánh tàu"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

52
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt: Bài báo nghiên cứu thiết kế một mạch dao động có điều khiển gồm ba quá trình tự kích dao động, dao động ổn định và dập tắt dao động. Tín hiệu điều khiển là chuyển động của bánh tàu cắt qua không gian hỗ cảm của hai cuộn dây trong mạch dao động. Giải pháp là xây dựng ch-ơng trình mô phỏng các quá trình của mạch dao động để tìm đ-ợc vùng hợp lý (hay tối -u một phần) cho các thông số cần thiết của mạch, để sau đó hoàn thiện các thông số khác...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Nghiên cứu phương pháp thiết kế mạch dao động trong thiết bị cảm ứng bánh tàu"

Nghiªn cøu ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ m¹ch dao ®éng trong thiÕt bÞ c¶m øng b¸nh tµu TS. lª m¹nh viÖt Bé m«n Trang bÞ ®iÖn - §iÖn tö Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i Tãm t¾t: Bμi b¸o nghiªn cøu thiÕt kÕ mét m¹ch dao ®éng cã ®iÒu khiÓn gåm ba qu¸ tr×nh tù kÝch dao ®éng, dao ®éng æn ®Þnh vμ dËp t¾t dao ®éng. TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn lμ chuyÓn ®éng cña b¸nh tμu c¾t qua kh«ng gian hç c¶m cña hai cuén d©y trong m¹ch dao ®éng. Gi¶i ph¸p lμ x©y dùng ch−¬ng tr×nh m« pháng c¸c qu¸ tr×nh cña m¹ch dao ®éng ®Ó t×m ®−îc vïng hîp lý (hay tèi −u mét phÇn) cho c¸c th«ng sè cÇn thiÕt cña m¹ch, ®Ó sau ®ã hoμn thiÖn c¸c th«ng sè kh¸c cßn l¹i. Summary: The article reports a study on designing a controlled oscillator including three phases: self-exciting, stable oscillating and oscillation fading. The controlling signal is the existance of the train wheels in the magnetic zone of the L1 and L2 coils. The measure is to develop a model simulating the phases of the oscilation in order to f×nd out the sound zone (or partly optimal) for necessary characteristics, and later on for completion of the other remaining ones. S B¸nh tµu I. §Æt vÊn ®Ò Uth M¹ch Mét m¹ch dao ®éng ®iÖn tö LC b¸n dÉn dao Läc Xö lý ®éng cã thÓ lµm viÖc vµ lµm viÖc tin cËy trong c¶ 3 qu¸ tr×nh tù kÝch, æn ®Þnh vµ dËp t¾t dao ®éng H×nh 1. CÊu tróc c¬ b¶n cña c¶m biÕn b¸nh tμu theo tÝn hiÖu hç c¶m (chøc n¨ng ph¶n håi) lµ rÊt khã thiÕt kÕ. Khi thiÕt kÕ cÇn kÕt hîp tÝnh - Ho¹t ®éng: B×nh th−êng khi kh«ng cã to¸n lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm ®Ó gi¶m ®¸ng tµu tøc lµ kh«ng cã b¸nh tµu ch¹y qua c¶m kÓ khèi l−îng c«ng viÖc. Bµi b¸o ®−a ra gi¶i biÕn m¹ch dao ®éng liªn tôc ph¸t ra mét sãng ph¸p cô thÓ lµ m« pháng bµi to¸n m¹ch dao ®iÒu hoµ d¹ng sin cã tÇn sè cao, biªn ®é æn ®éng, tõ ®ã cho phÐp nghiªn cøu vµ thiÕt kÕ ®Þnh. Khi cã tµu ch¹y qua, b¸nh s¾t cña tµu sÏ hiÖu qu¶ c¸c nhiÖm vô ®Æt ra. tiªu thô n¨ng l−îng ph¸t ra tõ m¹ch dao ®éng lµm gi¶m hç c¶m, tiÕn tíi dËp t¾t dao ®éng, biªn ®é tÝn hiÖu dao ®éng gi¶m nhá. C¸c tÝn II. Néi dung hiÖu trªn ®−îc ®−a tíi kh©u läc. Kh©u läc xö lý 1. Vai trß, chøc n¨ng cña kh©u dao s¬ bé vµ chuÈn ho¸ tÝn hiÖu råi ®−a tíi kh©u ®éng trong c¶m biÕn b¸nh tµu xö lý. Kh©u xö lý thu thËp vµ xö lý tÝn hiÖu tuú CÊu tróc tæng qu¸t cña c¶m biÕn b¸nh theo c¸c øng dông ®o l−êng, gi¸m s¸t, c¶nh tµu gåm 3 kh©u c¬ b¶n: Kh©u m¹ch dao ®éng, b¸o,... Kh©u Läc, Kh©u xö lý (h×nh 1).
+Vs Trong c¶m biÕn b¸nh tµu m¹ch dao ®éng ®éng LC lµ kh©u ®Çu tiªn. Nã lµ kh©u rÊt quan träng S: HÖ sè hç R gãp phÇn quyÕt ®Þnh ®Õn sù lµm viÖc chÝnh dÉn trung b×nh cña x¸c, æn ®Þnh cña c¶m biÕn b¸nh tµu trong ®iÒu C L2 Tranzito T n2 kiÖn thêi tiÕt kh¾c nghiÖt, chÊn ®éng vµ cã sù M So s¸nh víi sai lÖch mµi mßn cña ®èi t−îng. VÊn ®Ò ®Æt ra ph−¬ng tr×nh chuÈn lµ tÝnh chän c¸c phÇn tö ®¸p øng ®−îc yªu dao ®éng kinh ®iÓn: T cÇu ®ã. HiÖn t¹i víi c¸c −u ®iÓm râ rÖt ta chän m¹ch dao ®éng b¸n dÉn lµm m« h×nh tÝnh x” + 2 α x’ + ωo2x = 0 L1 n1 to¸n (h×nh 2). (2) Víi m¹ch dao ®éng nµy còng nh− c¸c x'' + 2aωox' + ωo2x = 0 m¹ch dao ®éng kh¸c ®Ó tÝnh chän ®−îc chÝnh -Vs x¸c c¸c th«ng sè L, R, M, C, S cña m¹ch ®Ó (3) H×nh 2. M¹ch dao ®éng ®¸p øng ®−îc yªu cÇu mong muèn lµ rÊt khã víi x(0) ≠ 0. kh¨n v× c¸c th«ng sè kh«ng cã mèi quan hÖ t−êng minh vµ quan hÖ tuyÕn tÝnh. V× vËy ®Ó 1 ωo = ë ®©y: (4) cã ®−îc 1 m¹ch dao ®éng ®¸p øng c¸c yªu L.C cÇu ®Æt ra ta gi¶i bµi to¸n ng−îc b»ng c¸ch So s¸nh (2) vµ (3) ta thÊy: x©y dùng 1 d¹ng sãng phï hîp theo chøc n¨ng cña c¶m biÕn ®Æt ra tõ c¸c th«ng sè cè α = aωo (5) ®Þnh råi sau ®ã tÝnh to¸n ng−îc trë l¹i ®Ó t×m 1 M ra c¸c th«ng sè cßn l¹i. α= (R − S. ) (6) 2L C §Ó thùc hiÖn ®iÒu nµy tr−íc tiªn cÇn Nh− chóng ta ®· biÕt: ph©n tÝch lµm râ c¸c th«ng sè ¶nh h−ëng tíi d¹ng sãng m¹ch dao ®éng vµ t×m mèi quan + Khi α = 0 th× dao ®éng sÏ æn ®Þnh. hÖ gi÷a c¸c th«ng sè sö dông cho tÝnh to¸n 1 M sau nµy. Theo (4) α = (R − S. ) = 0 ⇔ R.C = S.M 2L C 2. Ph©n tÝch ¶nh h−ëng cña c¸c th«ng sè tíi qu¸ tr×nh thiÕt lËp vµ dËp t¾t dao (7) ®éng Víi bãng b¸n dÉn ®· chän vµ thiÕt kÕ Víi s¬ ®å m¹ch dao ®éng b¸n dÉn ®· vïng lµm viÖc cã thÓ coi S = const, th−êng lùa chän. chän C chuÈn ho¸ th«ng sè. Hai th«ng sè R, M cã mét chót quan hÖ kh«ng chÆt chÏ l¾m. Ph−¬ng tr×nh dao ®éng cña m¹ch: - M chñ yÕu phô thuéc vµo 2 yÕu tè: VÞ trÝ 1 M 1 (R − S ) x' + x'' + x=0 (1) 2 cuén hç c¶m L1, L2 (Ph−¬ng cña 2 cuén hç L C LC c¶m vµ kho¶ng c¸ch gi÷a chóng); Sè vßng trong ®ã: d©y cña 2 cuén d©y L1 vµ L2. L = L2 lµ ®iÖn c¶m cuén dao ®éng n2 - §iÖn trë R do sè vßng d©y vµ tiÕt diÖn d©y L2 quyÕt ®Þnh. R: §iÖn trë cuén n2 Nh− vËy ta cã thÓ coi nh− M biÕt tr−íc M: Hç c¶m gi÷a 2 cuén n1 vµ n2 sau ®ã t×m R. ViÖc ®o ®−îc chÝnh x¸c M lµ rÊt C: §iÖn dung cña tô ë m¹ch vßng dao
khã kh¨n cho nªn ta ph¶i sö dông ph−¬ng 1 M tk R ⇔ = 2. S. ph¸p thùc nghiÖm trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o. 2L C 2L + Khi α < 0 ⇔ th× sÏ cã tù kÝch S.Mtk = 2 RC (12) Khi ®ã còng theo (4) sÏ ph¶i cã sao cho §iÒu kiÖn (9) nh»m qu¸ tr×nh tù kÝch, dËp M = Mtk lµ gi¸ trÞ t¹i hç c¶m M ®Ó cã tù kÝch. t¾t dao ®éng gièng nhau vµ còng lµ ®iÒu kiÖn ®Ó chän Mtk thÝch hîp khi ®· biÕt hç c¶m trung R.C < S.Mtk (8) b×nh S cña Transistor: Bµi to¸n ®Æt ra cÇn ph¶i tù kÝch nhanh 2RC theo yªu cÇu, khi ®ã αtk còng ph¶i cã 1 gi¸ trÞ Mtk = (13) S ©m nhÊt ®Þnh. Cã thÓ coi khi kh«ng cã b¸nh tµu ®i qua, dao ®éng lËp tøc ®−îc thiÕt lËp. Cã thÓ lËp ®−îc quan hÖ cña víi M nh− Nh− vËy viÖc bè trÝ ban ®Çu víi ®iÒu kiÖn ®Çu h×nh 3. theo thiÕt kÕ ®· chän th× b¾t buéc ph¶i tù kÝch. α α dt VÊn ®Ò lµ tù kÝch nhanh nh− thÕ nµo cho phï hîp ta sÏ xÐt ®ång thêi víi ®iÒu kiÖn dËp t¾t nhanh dao ®éng. ϕ + Khi α > 0 sÏ cã dËp t¾t dao ®éng, 0 Mtb Mtk=2Mtb víi M = Mdt, Mdt lµ hç c¶m dËp t¾t, ta cã: α tk R.C > S.Mdt (9) Gi¶ thiÕt lý t−ëng ho¸ khi M = 0 lóc b¸nh tµu c¾t qua, ta cã: H×nh 3. Quan hÖ cña hÖ sè suy gi¶m α 1 M 1 0 R theo hç c¶m M αdt = (R − S. ) = (R − S. ) = 2L C 2L C 2L 3. Ph©n tÝch tÇn sè dao ®éng cho bµi to¸n c¶m biÕn b¸nh tµu (10) ViÖc lùa chän hîp lý hay tèi −u 1 phÇn R R αdt = = .C .ωo2 = a. ωo c¸c th«ng sè m¹ch dao ®éng cßn ph¶i tu©n 2L 2 theo luËt vÒ tÇn sè tÝn hiÖu vµ tÇn sè lÊy mÉu: B©y giê chØ cÇn lùa chän R, L thÝch hîp. "NÕu tÇn sè tÝn hiÖu lµ fth th× tÇn sè lÊy mÉu Ýt nhÊt còng ph¶i lín h¬n 2.fth". Trë l¹i tr−êng hîp thiÕt lËp dao ®éng víi yªu cÇu thiÕt lËp nhanh. §Ó ®¬n gi¶n ta gi¶ VÒ mÆt vËt lý ë tÇn sè ®ñ cao c¸c tæn hao thiÕt ®Æt hÖ sè t¨ng khi tù kÝch |αtk| vµ hÖ sè tõ trÔ, tæn hao dßng xo¸y fuc« míi ph¸t huy dËp t¾t |αdt| lµ nh− nhau: t¸c dông. Thùc tiÔn chØ ra r»ng nÕu tÇn sè cµng cao th× hiÖn t−îng ph¸t nãng, mÊt m¸t |αtk| = |αdt| (11) n¨ng l−îng dßng xo¸y cµng cao, vµ nã cã tÝnh M 1 R bÒ mÆt cao cña dßng xo¸y. ⇔ (R − S. tk ) = 2L C 2L Víi bµi to¸n thùc tiÔn c¶m biÕn b¸nh tµu, V× vÕ tr¸i ©m nªn m¹ch dao ®éng ph¸t hiÖn vµ lµm ngõng dao ®éng th× ®iÒu kiÖn ngõng dao ®éng lµ ®iÒu 1 M tk R R − + = S. kiÖn cÇn sÏ ®−îc thùc nghiÖm theo kÝch th−íc 2L 2L C 2L cô thÓ cña c¸c lo¹i b¸nh tµu cña c¸c lo¹i ®Çu
Tõ ®©y ta ph¶i chän αdt sao cho biªn ®é m¸y, toa xe ®Ó t×m ®−îc kho¶ng tÇn sè thÝch hîp theo nguyªn t¾c thiÕt lËp vµ dËp t¾t dao dao ®éng ph¶i gi¶m tíi møc ®ñ xö lý trong kho¶ng Δt dt , cã thÓ chän gi¶m tíi møc b»ng ®éng ®· ph©n tÝch ë trªn. ®iÒu kiÖn ®Çu: B»ng thùc tiÔn, kinh nghiÖm viÖc chän tÇn sè m¹ch dao ®éng cho c¶m biÕn ®Ó cã tæn Ad®.exp(-αdt. Δtdt) = x(0) (15) hao lín lµm gi¶m nhanh hç c¶m M khi cã VÝ dô: b¸nh tµu ®i qua th−êng ë tÇn sè cì tõ 100 khz Bµi to¸n cña ta chän x(0) = 0,1.|Ad®|, ë ®Õn vµi tr¨m khz. ®©y ta cã møc ®é suy gi¶m 10 lÇn. 4. Ph©n tÝch tèc ®é ®oµn tµu lµm ¶nh h−ëng ®Õn kh¶ n¨ng lµm viÖc cña c¶m Ksg = 10 (16) biÕn b¸nh tµu Do ®ã exp(-αdt. Δtdt) = 0,1 Th«ng th−êng kho¶ng ®o tÝn hiÖu cña αdt = Ksg / Δtdt = ln10/Δtdt (17) c¶m øng b¸nh tµu khi thiÕt kÕ nªn chän kho¶ng l0 = 10 cm. Khi ®ã th× thêi gian t¸c αdt = ln10/0,0001 = 2,3/0,0001 = 23000 ®éng cña b¸nh tµu lµ : S¬ bé cã thÓ kÕt luËn nÕu αdt ≥ 23000 th× Δt0 = l0/v0 (s) dao ®éng ®· t¾t 10 lÇn t−¬ng øng 10-4s. víi v0 lµ tèc ®é ®oµn tµu. R ë trªn l¹i cã αdt = . V× thÕ 1 m¹ch dao 2L HiÖn nay tèc ®é cña c¸c ®oµn tµu ViÖt Nam kho¶ng 100 km/h vµ 1 sè ®o¹n cã thÓ ®éng cã thÓ dËp t¾t nh− mong muèn ta cÇn cao h¬n, thËm chÝ t−¬ng lai cßn tíi kho¶ng ph¶i lùa chän ®iÒu kiÖn: 200km/h. Gi¶ sö ë ®©y ta chän gi¸ trÞ t−¬ng lai R/2L ≥ 23000 ⇔ R ≥ 23000.2.L v0 = 180 km/h = 50 m/s. Khi ®ã thêi gian t¸c ViÖc lùa chän møc ®é suy gi¶m kh¸c ®éng cña b¸nh tµu lµ: 10.10 −2 nhau sÏ cho gi¸ trÞ t−¬ng quan cña ®iÖn c¶m L Δt0 = = 0,0002 (s) = 0,2 (ms) vµ ®iÖn trë kh¸c nhau. Gi¸ trÞ L th× phô thuéc 50 vµo tÇn sè ®· chän f0 (hay ω0 ), nªn R ph¶n (14) ¸nh møc ®é dËp t¾t dao ®éng. Nh−ng theo §©y chÝnh lµ thêi gian lµm ngõng dao (13), ®iÖn trë R cßn quan hÖ quyÕt ®Þnh tíi tù ®éng. Trong c¶m biÕn b¸nh tµu cÇn ph¶i bæ kÝch. NÕu thÕ gÇn nh− Ksg lµ mét th«ng sè xung thªm c¸c kho¶ng thêi gian trÔ ®Ó thu kh«ng dÔ lùa chän. thËp vµ xö lý tÝn hiÖu. V× vËy ta kh«ng thÓ dïng toµn bé thêi gian Δt0 ®Ó dËp t¾t dao Qua qu¸ tr×nh ph©n tÝch ë trªn ta cã thÓ ®éng. §Ó dù tr÷ chÝnh x¸c thêi ®iÓn t¸c ®éng kh¸i qu¸t d¹ng sãng cña m¹ch dao ®éng ®¶m cña b¸nh tµu vµo c¶m biÕn th× ta chän kho¶ng b¶o yªu cÇu cho bµi to¸n c¶m biÕn b¸nh tµu thêi gian dËp t¾t Δdt = 0,5Δt0 = 0,1(ms). lµ: e αdt Δtdt - Sãng ®iÒu hoµ h×nh sin, cã tÇn sè tõ 100 ®Õn vµi tr¨m kHz. Δtdt ≤ Δt0 /2 Δt0 = 2.10-4 s - TÇn sè ph¶i ®¶m b¶o biªn ®é tÝn hiÖu lóc kh«ng cã b¸nh tµu H×nh 4. Thêi gian b¸nh tμu t¸c ®éng vμo c¶m biÕn >> biªn ®é tÝn hiÖu lóc cã b¸nh vμ ®é suy gi¶m cña dao ®éng
tµu, hoÆc kh«ng cã dao ®éng khi b¸nh tµu ®i + Ab® = 1, lµ biªn ®é dao ®éng chuÈn ho¸. qua. - Thêi gian tù kÝch, thêi gian dËp t¾t ≤ 0,1 + Biªn ®é c¾t: 100.x(0), nÕu biªn ®é v−ît qu¸ 100 lÇn ®iÒu kiÖn ®Çu. (ms). - HÖ sè dËp t¾t αdt tÝnh ®−îc tuú theo hÖ + Kho¶ng tù kÝch = 0,2 (ms) sè suy gi¶m Ksg ®· chän. Nh−ng nªn chän + Kho¶ng dËp t¾t = 0,2 (ms) lµ bao nhiªu? Thùc tÕ chØ cÇn biªn ®é gi¶m ®i Giao diÖn nh− m« pháng (h×nh 5) sau: 3,4 lÇn còng cã thÓ xö lý ®−îc tÝn hiÖu, lóc ®ã αdt cã thÓ nhá h¬n nhiÒu 23000. D¹ng sãng m« pháng TÇn sè f0 TrÞ sè C, L 5. X©y dùng ch−¬ng tr×nh m« pháng V× c¸c khã kh¨n khi ®o c¸c th«ng sè S cña transistor, M gi÷a 2 cuén c¶m nªn c¸c th«ng sè ®ã sÏ ®−îc thùc nghiÖm x¸c ®Þnh. Tuy vËy theo (10) ph¶i chän ®−îc R hîp lý sau ®ã míi cã ®−îc Mdt vµ S. Dï ph−¬ng tr×nh bµi to¸n Th«ng sè a vµ ®iÖn trë R t−¬ng øng ®· cã: H×nh 5. Giao diÖn ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n c¸c th«ng sè m¹ch dao ®éng. 1 M 1 (R − S ) xP' + x'' + x= §Ó t×m ®−îc d¹ng sãng hîp lý: Tù kÝch L C LC nhanh, dËp t¾t nhanh, biªn ®é râ rµng, tÇn sè 0 hîp lý ta cã thÓ tiÕn hµnh: Nh−ng ta chuÈn ho¸ b»ng ph−¬ng tr×nh - Chän th«ng sè a = const sau ®ã thay kinh ®iÓn (2): ®æi f0 ®Ó t×m d¹ng sãng hîp lý. Cã ®−îc d¹ng x'' + 2aωox' + ωo2x = 0 (2) sãng mong muèn tõ ®ã x¸c nhËn tÇn sè f0 vµ Tõ ®ã dùa vµo c¸c th«ng sè a, ωo phï th«ng sè a ®Ó lµm c¬ së tÝnh to¸n c¸c th«ng hîp ®Ó tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn: TÇn sè; Tù sè kh¸c theo c¸c c«ng thøc nh− ®· ph©n tÝch kÝch - thiÕt lËp dao ®éng; DËp t¾t dao ®éng. ë trªn Muèn cã c¸c quan hÖ t−¬ng øng cña ωo, . Cã f0 ⇒ ωo = 2πf0. a, R, αdt... trong mét mach dao ®éng ®a nhiÖm . Cã a ⇒ α dt = a. ωo ®Æt ra ë trªn, cÇn x©y dùng ch−¬ng tr×nh m« pháng chóng. 1 .L= ω2 .C M« pháng ph−¬ng tr×nh (2) trªn Matlab 0 víi c¸c ®iÒu kiÖn: . R = 2. α.L + §iÒu kiÖn ®Çu x(0) x¸c ®Þnh, 2RC x(0) = 0,1.Ab®. .Mtk = ... S + Tô chuÈn C = 10-8 (F).
Víi c¸c th«ng sè ®· tÝnh ®−îc nh− trªn R, hiÖu h÷u Ých. ë s¬ ®å h×nh 1, tÝn hiÖu ra cã L, M,... ta chän lo¹i lâi thÐp cuén c¶m, c¸ch d¹ng tÇn sè mang f0 (cì 100 ÷ 250kHz) víi tin bè trÝ, vµ sè vßng d©y c¸c cuén L1, L2. Sau ®ã tøc cã tÇn sè Ω ≤ 50 hz. CÇn läc lÊy tin tøc tiÕn hµnh kiÓm nghiÖm. nµy, vµ sau läc cÇn VÝ dô víi th«ng sè a = 0,013 chän biÕn chóng thµnh tin +Ucc f0 = 140 khz, 220 khz ta cã ®−îc d¹ng sãng tøc sö dông ®−îc. t−¬ng øng (h×nh 5): Ιv TÝn hiÖu ®−îc - Ta thÊy ngay: víi f0 = 140khz, thêi gian xö lý theo nhiÒu dËp t¾t kÐo dµi gÇn 0,2 ms; Biªn ®é tÝn hiÖu S Z(R) c¸ch, ë ®©y ta dïng lóc kh«ng cã b¸nh tµu chØ gÊp gÇn 10 lÇn biªn c¸ch xö lý t¹o mét ®é tÝn hiÖu lóc cã b¸nh tµu. sensor biÕn ®æi trë - Víi f0 = 220 khz, thêi gian dËp t¾t xÊp xØ kh¸ng (chñ yÕu lµ 0,1 ms, tû lÖ biªn ®é gÊp kho¶ng 40 lÇn. R), v× lo¹i nµy dÔ sö dông cho c¸c bµi H×nh 8. Sensor trë kh¸ng to¸n thùc tÕ. H×nh 8 biÓu diÔn lo¹i sensor nµy. Nguyªn lý lµ: §iÖn trë cña sensor phô thuéc vµo tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn S: S = 0: Lóc kh«ng cã tÝn hiÖu b¸nh tµu H×nh 6. TÝn hiÖu ra m¹ch dao ®éng víi f0 = 140 khz Z(R) = R0 S = 1: Cã tÝn hiÖu b¸nh tµu th× Z(R) = Rn víi Rn
Zener víi U0 = 10,5 ÷ 12 V. Nh− vËy víi +Vcc ucc = const = U0 cña æn ¸p, th× viÖc ®ãng më Iv T2 cho nh÷ng gi¸ trÞ cña I2 lµ rÊt kh¸c nhau. Sù thay ®æi dßng ®iÖn trong 2 chÕ ®é trªn (cã R1 R2 tÝn hiÖu vµ kh«ng cã tÝn hiÖu S) tû lÖ víi ®iÖn I2 I1 trë t−¬ng ®−¬ng cña sensor: us kcb = R0/Rn ≈ Z0/Zn ≈ I2(s=1)/I2(s=0) (19) æn ¸p uth T2 ë ®©y ®iÖn ¸p lu«n lu«n ®−îc gi÷ b»ng T1 h»ng sè do æn ¸p, khi cã tÝn hiÖu S = 1 lµ cã b¸nh tµu, khi S = 0 lµ kh«ng cã b¸nh tµu. Cã thÓ chän c¸c phÇn tö R1, R2 nh− trªn ®Ó hÖ sè c¶m biÕn kcb cì 15 ÷ 30. H×nh 9. Kh©u xö lý cña sensor + Khi cã b¸nh tµu chuyÓn ®éng qua th× S = 1, m¹ch dao ®éng ngõng lµm viÖc III. KÕt luËn (hoÆc cã thÓ gi¶m biªn ®é nhá tíi møc nhÊt Víi ch−¬ng tr×nh m« pháng ®· lËp kÕt ®Þnh), tÝn hiÖu nµy qua chØnh l−u lµ xÊp xØ hîp víi: b»ng 0: Uth ≈ 0. 1, Th«ng sè ®iÖn dung C Qu¸ tr×nh ho¹t ®éng cña m¹ch s¬ bé sau 2, C¸ch bè trÝ l¹i 2 cuén c¶m L1 vµ L2 ®Ó ®©y: cã hç c¶m víi nhau ®· x¸c ®Þnh 3, kho¶ng tÇn sè 100 ÷ 250 kHz ®Ó cã tæn hao tõ cao. - Khi S = 0 th× cã U0th t¸c ®éng vµo baz¬ cña T1 lµm T1 më, khi T1 më gãp T1 l¹i lµ gèc Ta lùa chän d¹ng sãng thÝch hîp cho 3 T2 h¹ thÊp lµm T2 ®ãng. T2 ®ãng th× dßng qua qu¸ tr×nh tù kÝch, æn ®Þnh vµ dËp t¾t: KÕt qu¶ R2 nhá. TÝnh to¸n dßng ®iÖn qua R1 vµ R2 cã thÓ chän lùa a, tÝnh α ®Ó sau ®ã t×m ®−îc trong tr−êng hîp nµy sao cho Iv nhá. tÊt c¶ c¸c th«ng sè cña m¹ch dao ®éng. - Khi S = 1 cã b¸nh tµu t¸c ®éng th× B»ng nh÷ng nghiªn cøu trªn, kÕt qu¶ lµ Uth = 0, T1 ®ãng lµm gãp T1 còng lµ gèc cña T2 viÖc thiÕt kÕ ®−îc hoµn thiÖn vµ sau ®ã chÕ cã ®iÖn thÕ cao, kÕt qu¶ lµ ®iÖn thÕ nµy më t¹o 1 vµi m¹ch dao ®éng t¹o thiÕt bÞ c¶m øng T2, khi T2 më lµm dßng qua R2 ®¹t b·o hoµ, b¸nh tµu ®¸p øng ®−îc nhiÖm vô ®Æt ra. lùa chän ®Ó dßng ®iÖn lóc nµy Ibh lín h¬n nhiÒu dßng ë chÕ ®é S = 0 trªn. Tµi liÖu tham kh¶o Thùc tÕ thiÕt kÕ ph¶i chän R1 lín h¬n [1]. Lª M¹nh ViÖt. Gi¶i ph¸p kü thuËt cho c«ng nhiÒu R2 ®Ó dßng ®iÖn më cña T1 sÏ lµm ®ãng nghÖ x©y dùng, thiÕt kÕ, chÕ t¹o thiÕt bÞ ®o l−êng T2 vµ khi ®ãng T1 sÏ më T2. Khi ®· cã R1 ®¹t c¶m øng b¸nh tµu dïng trong ®iÒu khiÓn c¸c ®−îc yªu cÇu trªn th× chØ cÇn chän R2 nhá h¬n ph−¬ng tiÖn trªn ray. T¹p chÝ khoa häc Giao th«ng R1 kho¶ng 20 lÇn. vËn t¶i - Tr−êng §H GTVT, Bé GD&§T, 5/2006. VÝ dô, víi c¸c Transistor th«ng dông cã [2]. B¹ch Väng Hμ, Lª M¹nh ViÖt, TrÇn Ngäc Thä. thÓ chän R1 = 30 ÷ 50 KΩ, cßn R2 th× chän Nghiªn cøu ®¶m b¶o khoa häc c«ng nghÖ cho tù trong kho¶ng: 0,5 ÷ 1 KΩ, tuú theo c«ng suÊt ®éng ho¸ ®ång bé, tõng b−íc ngµnh §−êng S¾t ViÖt Nam. §Ò tµi KHCN Nhµ n−íc KC – 02 - 12, vµ hÖ sè khuyÕch ®¹i tÜnh β . 1992-1994, §¹i Häc GTVT. Sù thay ®æi dßng ®iÖn trªn c¸c Tranzito [3]. Vò QuÝ §iÒm, Ph¹m V¨n Tu©n, §ç Lª Phó. C¬ cÇn ph¶i ph¶n ¸nh ra ngoµi. §Ó thùc hiÖn nã së Kü thuËt §o l−êng §iÖn tö. NXB Khoa häc & Kü cÇn cã bé æn ¸p song song víi nguån cÊp cho thuËt 2004. 2 tÇng Transistor trªn, nh− h×nh vÏ 8. ViÖc [4]. C¸c qui tr×nh vµ thö nghiÖm §iÖn tö Jhon chän æn ¸p dùa chñ yÕu vµo ®iÖn ¸p cung D.Lenk (B¶n dÞch). NXB Khoa häc & Kü thuËt 1995. cÊp. Víi c¸c m¹ch th«ng dông chän æn ¸p [5]. C¬ së kü thuËt ®iÖn tö sè. §¹i häc Thanh Hoa,
B¾c Kinh 2001 (b¶n dÞch). [6]. Ph¹m Th−îng Hμn, NguyÔn Träng QuÕ. Kü thuËt §o l−êng c¸c ®¹i l−îng VËt lý. NXB Gi¸o dôc, 2004. [7]. CÈm nang Kü thuËt ®iÖn, tù ®éng ho¸ vµ tin häc c«ng nghiÖp (b¶n dÞch). NXB Khoa häc & Kü thuËt 1994. [8]. Donald G. Fink, Donald Christiasen. Sæ tay Kü s− ®iÖn tö. McGraw-Hill Book Company 1994 (b¶n dÞch 1996). [9]. H. H. Epchikhiep, IA. A. Kypersmidt, B. PH.Papul«p - ckii, B. H. Skur«p«b. §o l−êng c¸c ®¹i l−îng ®iÖn vµ phi ®iÖn (TiÕng Nga). Nhµ xuÊt b¶n Tù ®éng ho¸ n¨ng l−îng Matc¬ va,1993. [10]. Ph¹m Quèc Ph«, NguyÔn §øc ChiÕn. Gi¸o tr×nh c¶m biÕn. NXB Khoa häc & Kü thuËt 2000. [11]. Davit. A.Bell. Dông cô vµ ®o l−êng §iÖn Tö (B¶n dÞch). NXB Khoa häc & Kü thuËt ,1994. [12]. Lª V¨n Doanh, Ph¹m Th−îng Hμn, NguyÔn V¨n Hoμ. C¸c bé c¶m biÕn trong Kü thuËt §o l−êng vµ §iÒu khiÓn. NXB Khoa häc & Kü thuËt, 2001. [13]. C¬ së kü thuËt ®iÖn tö sè. §¹i häc Thanh Hoa, B¾c Kinh 2001 (b¶n dÞch). Book Company 1994 (b¶n dÞch 1996)