Ghép nối và điều khiển thiết bị ngoại vi

Tài liu môn hc: Ghép ni và ñiu khin thit b ngoi vi

Ging viên: Nguyn Văn Minh Trí 73

CHƯƠNG 6: GHÉP NI TƯƠNG T-S VÀ S-TƯƠNG T

Ð có th ñiu khin ñưc các máy móc trong nhà máy, các thit b y t chúng ta cn

quan tâm ñn các nh hưng c"a môi trưng bên ngoài như áp sut, nhit ñ ... Thưng

có 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 t(

d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 ñ'

ñơn gin c"a mt h thng ñiu khin t ñng dùng máy vi tính.

Hình 6.1: Sơ ñ* cu trúc h th"ng ñi-u khi.n t% ñ!ng dùng máy vi tính

ð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 ... sang

m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 tương

t này ñưc chuyn sang dng s b#ng b bin ñi tương t -s (Analog-Digital

Converter-ADC), và ñưc máy vi tính nhn, x lý, lưu tr, so sánh v!i tín hiu ñt, và to

ra tín hiu ñiu khin (ðK) tương ng. Vì máy vi tính ch& làm vic  tín hiu s (logic 0

và 1) nên cn có b chuyn ñi s-tương t (Digital-Analog Converter-DAC) ñ to ra tín

hi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 tín

hi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 khu1ch ñ#i thu&t toán

Khu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 k$

thut tương t, vì th trong k$ thut ño lưng và ñiu khin công nghip, khuch ñi

thu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 b

khu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 các

b 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, b

bi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 toán

CCCH

H thng thc

Kð ADC

DAC Kð ðK

Setpoint

Máy vi tính

Tài liu môn hc: Ghép ni và ñiu khin thit b ngoi vi

Ging viên: Nguyn Văn Minh Trí 74

Hình 6.2: Sơ ñ* b! khu1ch ñ#i thu&t toán.

 U

hiu ñin áp vào

 U

, I

ñin áp vào và dòng ñin vào ca thun.

 U

, I

ñin áp vào và dòng ñin vào ca ño.

 U

, I

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 U

= U

- U

v!i h s khuch ñi

>K. Do ñó ñin áp ra:

(

)

Npdr

UUKUKU −==

1. H s khuch ñi hiu K

Khi không ti ñưc xác ñnh theo biu thc sau

K−

2. H s khuch ñi ñng pha K

N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:

= U

thì U

= 0. Gi U

là ñin áp vào ñ'ng pha. Lý tưng ta có U

=0. Tuy nhiên, thc t

không phi như vy. Do ñó gia ñin áp ra và ñin áp vào ñ'ng pha có quan h t6 l là h

s khuch ñi ñ'ng pha K

K∆

∆

nói chung ph thuc vào mc ñin áp vào ñ'ng pha.

Tài liu môn hc: Ghép ni và ñiu khin thit b ngoi vi

Ging viên: Nguyn Văn Minh Trí 75

3. H





nén

ñ

ng pha CMRR

Dùng 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 lý

tưng (

=0)

CMRR

4. Dòng vào t

Là tr trung bình c"a dòng vào ca thun và dòng vào ca ño:

= vi U

= U

= 0

Dòng vào lch không là hiu các dòng vào tĩnh  hai ca c"a b khuch ñi thut toán

= I

- I

vi U

= U

= 0

Thông thưng I

= 0,1I

. Tr s c"a dòng vào lch không thay ñ%i theo nhit ñ. Hin

tư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 toán

1. Sơ ñ khuch ñi không ño

Hình 6.3: Sơ ñ* m#ch khu1ch ñ#i không ñ$o

H s khuch ñi c"a mch:











−













CMRRRR

Mt b khuch ñi thut toán lý tưng s, có:

Tài liu môn hc: Ghép ni và ñiu khin thit b ngoi vi

Ging viên: Nguyn Văn Minh Trí 76

 H s khuch ñi khi không có phn h'i âm l!n vô cùng.

 Ðin tr li vào l!n vô cùng.

 Ð rng di thông l!n vô cùng.

 H s nén ñ'ng pha CMRR l!n vô cùng.

 Ðin tr li ra b#ng không .

 Thi gian ñáp ng b#ng không

Do ñó, h s khuch ñi c"a mch lý tưng là:

2. Mch ñm

Ðây là trưng hp ñc bit c"a mch khuch ñi không ño

Hình 6.4: Sơ ñ* m#ch ñm

Mch có h s khuch ñi b#ng K=1 và thưng dùng ñ phi hp tr kháng.

3. Mch khuch ñi ño

Hình 6.5: Sơ ñ* m#ch khu1ch ñ#i ñ$o

H s khuch ñi c"a mch:

K−=

Tài liu môn hc: Ghép ni và ñiu khin thit b ngoi vi

Ging viên: Nguyn Văn Minh Trí 77

4. Sơ ñ bin ñi dòng ñin - ñin áp

Hình 6.6: Sơ ñ* bi1n ñi dòng ñin - ñin áp

Ðin áp ra ñưc tính theo biu thc:

= - R.I

6.2 B! chuy.n ñi s"-tương t% DAC

B chuyn ñ%i s tương t dùng ñ chuyn tín hiu  dng s sang dng tương t. Khâu

này hay ñưc s dng trong h thng ñiu khin có dùng máy vi tính. Vì máy vi tính ch&

làm vic v!i tín hiu s, trong khi h thng thc cn tín hiu ñiu khin  dng tương t.

6.2.1 Hot ñng ca DAC

Hình 6.7: Ví d4 v- b! bi1n ñi DA 4 bít

Mc ñích c"a b bin ñ%i DA, như ñã nêu, là bin ñ%i tín hiu nh phân n bít thành dòng

hay áp tương ng. Hình 6.7 là mt ví d v mt b bin ñ%i DA 4 bít ñơn gin. Da vào

v trí c"a các công tt B

(1 là ñóng và 0 là m), ñin tr ñu vào s, thay ñ%i theo. Do ñó

ñin áp ñu ra cũng s, thay ñ%i theo :

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

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi