intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Giáo trình ứng dụng thành công tự động hóa vào sản xuất nông nghiệp với khối xử lý CPU224 p6

Chia sẻ: Gfrgd Dfghdsh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST
Báo xấu
84
lượt xem 6
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình ứng dụng thành công tự động hóa vào sản xuất nông nghiệp với khối xử lý cpu224 p6', khoa học tự nhiên, nông - lâm phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình ứng dụng thành công tự động hóa vào sản xuất nông nghiệp với khối xử lý CPU224 p6

  1. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Qua s¬ ®å kÕt nèi chóng ta thÊy r»ng nguån cung cÊp cho c¸c ®Çu vµo, ®Çu ra cña CPU lµ 24VDC TÊt c¶ c¸c ®Çu cuèi cña S7-200 ®−îc nèi ®Êt ®Ó ®¶m b¶o an toµn vµ ®Ó khö nhiÔu cho tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn. Nguån cung cÊp cho c¶m biÕn còng lµ 24VCD còng lµ mét chiÒu cã thÓ sö dông cho c¸c ®Çu vµo c¬ së, c¸c modul më réng vµ c¸c cuén d©y r¬ le më réng. 2.4 mét sè modul më réng §Ó t¨ng tÝnh n¨ng cña bé ®iÒu khiÓn trong øng dông thùc tÕ mµ ë ®ã phÇn lín c¸c ®èi t−îng ®iÒu khiÓn cã sè l−îng ®Çu vµo, ®Çu ra còng nh− chñng lo¹i tÝn hiÖu vµo/ra kh¸c nhau mµ c¸c bé PLC ®−îc thiÕt kÕ kh«ng bÞ cøng ho¸ vÒ cÊu h×nh.V× vËy chóng ®−îc chia nhá thµnh c¸c modul. S7 - 200 cã nhiÒu lo¹i modul më réng kh¸c nhau. C¸c modul më réng vµo/ra sè hoÆc c¸c cæng vµo/ra t−¬ng tù, c¸c tÝn hiÖu ®Çu ra cã thÓ lµ ®iÖn ¸p 24 VDC hoÆc r¬ le, cã c¸c tÝn hiÖu ®Çu vµo vµ ®iÖn ¸p 24VDC. B¶ng 2.3: Mét sè lo¹i modul më réng cña S7 – 200 Lo¹i Sè l−îng Sè l−îng TÝn hiÖu TÝn hiÖu ®Çu ra KÝch th−íc modul ®Çu vµo ®Çu ra ®Çu vµo réng x dµi x cao EM221 8 0 24VDC 0 EM222 8 0 0 24VDC hoÆc r¬le 46 x 80 x 62 EM223 4 ®Õn 16 4 ÷ 16 24VDC hoÆc r¬le (46 ÷ 173,3) 24 VDC x80 x62 0 ÷ 20m A EM231 4 0 0 71,2 x 80 x 62 0 ÷ 10 v 0 ÷ 20m A EM232 0 2 46 x 80 x 62 0÷5v 0 ÷ 20m A EM235 4 1 71,2 x 80 x 62 Tïy theo tõng bµi to¸n ( ®èi t−îng cÇn ®iÒu khiÓn ) mµ ta cã thÓ sö dông sè modul nhiÒu hay Ýt, nh−ng lu«n ph¶i cã modul chÝnh lµ modul CPU. C¸c modul cßn l¹i (c¸c modul më réng) cã nhiÖm vô nhËn truyÒn tÝn hiÖu víi ®èi t−îng ®iÒu khiÓn, Khoa c¬ ®iÖn - 61 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  2. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 ®iÒu khiÓn ®éng c¬ … 2.4.1.Modul m r ng EM 235 2.4.1.1. §Æc tÝnh chung H×nh 2.13: S¬ ®å nèi ngoµi khèi më réng EM235 Modul vµo/ra EM 235 lµ lo¹i modul analog cã 4 ®Çu vµo vµ 1 ®Çu ra analog. Nã cã kh¶ n¨ng chuyÓn ®æi mét tÝn hiÖu vµo analog thµnh gi¸ trÞ sè t−¬ng ®−¬ng trong 171 μs ®èi víi CPU 212 va 139 μs ®èi víi tÊt c¶ c¸c CPU S7_200 kh¸c. ViÖc chuyÓn ®æi tÝn hiÖu vµo analog ®−îc thùc hiÖn mçi khi ®Çu vµo ®−îc truy cËp bëi ch−¬ng tr×nh. • §Æc tÝnh vËt lý: - kÝch th−íc:( L3W3D) 90 x 80 x62 - khèi l−îng: 0,2 kg - C«ng suÊt tiªu thô: 2 W - Sè ®Çu vµo/ra: 4 ®Çu vµo analog 1 ®Çu ra analog • §Æc tÝnh ®Çu ra: - D¶i tÝn hiÖu: §iÖn ¸p: ± 10 V Dßng ®iÖn: 0 ÷ 20 mA - KiÎu d÷ liÖu: L−ìng cùc: -32000 ÷ 32000 Khoa c¬ ®iÖn - 62 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  3. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 0 ÷ 32000 §¬n cùc: - Thêi gian æn ®Þnh: §iÖn ¸p ra: 100 μs Dßng ®iÖn ra: 2 μs - §iÖn ¸p cung cÊp: 24 V • §Æc tÝnh ®Çu vµo: - D¹ng ®Çu vµo: KiÓu vi ph©n - §iÖn trë vµo: 100 MΩ - §iÖn ¸p vµo cùc ®¹i: 30 V - Dßng ®iÖn vµo cùc ®¹i: 32 mA - §é ph©n gi¶i: Bé chuyÓn ®æi A/D 12 bits - Kh«ng cã sù c¸ch ly - Thêi gian chuyÓn ®æi A/D: < 250 μs - D¶i d÷ liÖu: L−ìng cùc: -32000 ÷ 32000 §¬n cùc: 0 ÷ 32000 - Nguån cung cÊp më réng: 60 mA, céng víi dßng ®iÖn ra 20 mA, tõ khèi c¬ së hay nguån më réng. • KiÓu ®Ìn chØ thÞ: LED, EXTF • Lçi nguån cung cÊp: §iÖn ¸p thÊp h¬n hoÆc trªn 24 V. H×nh 2.14: S¬ ®å khèi ®Çu vµo khèi më réng EM 235 Khoa c¬ ®iÖn - 63 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  4. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 H×nh 2.15: S¬ ®å khèi ®Çu ra khèi më réng EM 235. 2.4.1.2. §iÒu chØnh ®Çu vµo CÇn phØa lùa chän d¶i ®Çu vµo t−¬ng øng víi d¶i sè nguyªn trong CPU b»ng c¸ch ®iÒu chØnh ®Çu vµo. ViÖc ®iÒu chØnh ®Çu vµo ¶nh h−ëng ®Õn c¸c ®Çu vµo vµ cã thÓ cã sù kh¸c nhau trong viÖc ®äc tÝn hiÖu ë c¸c kªnh sau khi ®äc. §Ó ®iÒu chØnh c¸c modul chÝnh x¸c th× ta ph¶i dïng ch−¬ng tr×nh ®−îc thiÕt kÕ ®Ó tÝnh gi¸ trÞ trung b×nh tõ modul. Sö dông Analog Input Filtring wizad trong Step7 – Micro Win32 ®Ó t¹o ch−¬ng tr×nh nµy víi 64 hay h¬n sè mÉu ®Ó tÝnh gi¸ trÞ trung b×nh. C¸c b−íc cô thÓ nh− sau: 1. T¾t nguån cho modul. Lùa chän d¶i ®Çu vµo. 2. BËt nguån CPU vµ modul, ®Ó modul æn ®Þnh trong 15 phót 3. Sö dông mét sè nguån vµo dßng ®iÖn hoÆc ®iÖn ¸p, ®Æt gi¸ trÞ mét ®Çu vµo b»ng kh«ng. 4. §äc gi¸ trÞ tõ CPU b»ng kªnh thÝch hîp 5. §iÒu chØnh OFFSET cho ®Õn khi ®äc ®−îc gi¸ trÞ kh«ng hay gi¸ trÞ cÇn ®Æt 6. §Æt mét gi¸ trÞ full – scale vµo trong mét trong nh÷ng ®Çu vµo. §äc gi¸ trÞ Khoa c¬ ®iÖn - 64 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  5. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 tõ CPU. - §iÒu chØnh GAIN cho ®Õn khi gi¸ trÞ ®äc lµ 32000 hay gi¸ trÞ cÇn ®Æt - §iÒu chØnh l¹i OFFSET hay GAIN khi cÇn. B¶ng 2.4: D¶i ®iÒu chØnh vµ ®é ph©n gi¶i c¸c gi¸ trÞ vµo §¬n cùc D¶i ®iÖn ¸p §é ph©n gi¶i SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 0 ÷ 50 mV 12,5 μV ON OFF OFF ON OFF ON 0 ÷ 100 mV μV OFF ON OFF ON OFF ON 25 0 ÷ 500 mV 125 μV ON OFF OFF OFF ON ON 0÷1V 250 μV OFF ON OFF OFF ON ON 0÷5V 1,25 μV ON OFF OFF OFF OFF ON 0 ÷ 20 mA 5 μA ON OFF OFF OFF OFF ON 0 ÷ 10 mV 2,5 μV OFF ON OFF OFF OFF ON L−ìng cùc D¶i ®iÖn ¸p §é ph©n gi¶i SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 ± 25 mV 12,5 μV ON OFF OFF ON OFF OFF ± 50 mV μV OFF ON OFF ON OFF OFF 25 ± 100 mV μV OFF OFF ON ON OFF OFF 50 ± 250 mV 125 μV ON OFF OFF OFF ON OFF ± 500 mV 250 μV OFF ON OFF OFF ON OFF ±1V 500 μV OFF OFF ON OFF ON OFF ± 2.5 V 1,25 μV ON OFF OFF OFF OFF OFF ±5V 2,5 μV OFF ON OFF OFF OFF OFF ± 10 V 5 μV OFF OFF ON OFF OFF OFF Khoa c¬ ®iÖn - 65 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  6. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 2.4.1.3. C¸ch sö dông modul më réng EM 235 Chóng ta sö dông theo c¸c nguyªn t¾c sau sÏ ®¶m b¶o EM 235 lµm viÖc chÝnh x¸c vµ tin cËy: - §¶m b¶o nguån cung cÊp 24 VDC kh«ng cã nhiÔu vµ æn ®Þnh. - §iÒu chØnh modul. - Sö dông d©y c¶m biÕn cµng ng¾n cµng tèt. - Sö dông cÆp d©y xo¾n cã b¶o vÖ cho d©y c¶m biÕn. - Nèi ng¾n m¹ch nh÷ng ®Çu vµo kh«ng sö dông. - Tr¸nh lµm gËp d©y. - Sö dïng lo¹i d©y cho mét tuyÕn d©y. - Tr¸nh ®Æt d©y tÝn hiÖu song song víi d©y ®iÖn cao thÕ cao. -NÕu hai d©y gÆp nhau, ®Æt chóng t¹o thµnh gãc vu«ng. 2.5. Tr×nh tù thiÕt kÕ hÖ thèng ®iÒu khiÓn sö dông PLC. ViÖc lËp tr×nh cho PLC ®· ngµy cµng trë nªn phæ biÕn. ë ViÖt Nam hiÖn nay, nhê sù phæ cËp PLC ®· cho rÊt nhiÒu øng dông. Ng−êi lËp tr×nh cã thÓ lËp tr×nh trªn m¸y tÝnh vµ viÕt ra c¸c ch−¬ng tr×nh theo yªu cÇu cô thÓ råi n¹p vµo PLC ®Ó ®iÒu khiÓn 1 hÖ thèng nµo ®ã. • Quy tr×nh thùc hiÖn lµ: - Nghiªn cøu yªu cÇu ®iÒu khiÓn. - Ph©n ®Þnh ®Çu vµo vµ ®Çu ra. - ViÕt ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn. - N¹p ch−¬ng tr×nh vµo bé nhí PLC. - Cho PLC ch¹y thö ®Ó ®iÒu khiÓn ®èi t−îng. 2.5.1. Nghiªn cøu yªu cÇu ®iÒu khiÓn cña thiÕt bÞ. §iÒu ®Çu tiªn chóng ta ph¶i quyÕt ®Þnh thiÕt bÞ hoÆc hÖ thèng nµo mµ chóng tao muèn ®iÒu khiÓn. Môc ®Ých chñ yÕu cña bé ®iÒu khiÓn ®−îc lËp tr×nh ho¸ lµ ®Ó ®iÒu khiÓn 1 hÖ thèng bªn ngoµi. HÖ thèng ®−îc ®iÒu khiÓn nµy cã thÓ lµ 1 thiÕt bÞ, m¸y mãc, hoÆc qu¸ tr×nh sö lý vµ th−êng ®−îc gäi lµ hÖ thèng ®iÒu khiÓn. 2.5.2. Ph©n ®Þnh nh÷ng ®Çu vµo vµ nh÷ng ®Çu ra. TÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ ®Çu vµo vµ ®Çu ra bªn ngoµi ®−îc nèi víi nh÷ng bé ®iÒu khiÓn PLC ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh. Nh÷ng thiÕt bÞ ®Çu vµo lµ nh÷ng chñng lo¹i chuyÓn m¹ch, thiÕt bÞ c¶m øng, nh÷ng thiÕt bÞ ®Çu ra lµ nh÷ng thiÕt bÞ tõ tÝnh, nh÷ng van ®iÖn tõ, ®éng c¬ vµ ®Ìn chØ b¸o. Khoa c¬ ®iÖn - 66 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  7. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 2.5.3. ViÕt ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn. TiÕp theo, viÕt ch−¬ng tr×nh d−íi d¹ng s¬ ®å ladder th«ng qua thø tù thao t¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn nh− ®· x¸c ®Þnh, theo tõng b−íc 1. Tõ s¬ ®å ladder cã thÓ dÞch sang c¸c d¹ng kh¸c ®Ó tiÖn theo dâi ch−¬ng tr×nh. 2.5.4. N¹p ch−¬ng tr×nh vµo bé nhí. Tõ ch−¬ng tr×nh ®· viÕt vµ c¸c ®Çu vµo/ra x¸c ®Þnh. Ta truy nhËp ch−¬ng tr×nh trong bé nhí hoÆc bµn phÝm lËp tr×nh hoÆc b»ng m¸y vi tÝnh víi sù trî gióp cña c«ng cô phÇn mÒm lËp tr×nh. 2.5.5. Ch¹y thö c¸c ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn. §Ó ®¶m b¶o cÊu tróc ch−¬ng tr×nh vµ c¸c tham sè ®· cµi ®Æt lµ chÝnh x¸c tr−íc khi ®−a vµo hÖ ®iÒu khiÓn, ta cÇn ch¹y thö ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn. T×m hiÓu c¸c yªu cÇu cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn Nèi tÊt c¶ thiÕt bÞ vµo / ra víi PLC Dùng mét l−u ®å chung cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn KiÓm tra tÊt c¶ c¸c d©y nèi Liªn kÕt c¸c ®Çu vµo / ra t−¬ng øng vìc c¸c ®Çu I/O cña PLC Ch¹y thö ch−¬ng tr×nh Phiªn dÞch l−u ®å sang gi¶n ®å thang Söa l¹i phÇn mÒm LËp tr×nh gi¶n ®å thang vµo PLC Ch−¬ng tr×nh Thay ®æi ®óng ch−¬ng tr×nh L−u ch−¬ng tr×nh M« pháng ch−¬ng tr×nh vµo EPROM vµ kiÓm tra phÇn mÒm S¾p xÕp cã hÖ thèng tÊt c¶ c¸c b¶n vÏ Ch−¬ng tr×nh Khoa c¬ ®iÖn - 67 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi ®óng KÕt thóc
  8. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 2.6. KÕt luËn ch−¬ng II. Trong ch−¬ng II nµy chóng t«i tiÕn hµnh ®i t×m hiÓu vµ nghiªn cøu vÒ phÇn cøng vµ phÇn mÒm cña SIMATIC S7- 200 víi khèi xö lý CPU 224. Víi c¬ së lý thuyÕt ®· nghiªn cøu ë ch−¬ng nµy t¹o tiÒn ®Ò ®Ó chóng t«i ®i x©y dùng thuËt to¸n vµ viÕt ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ë ch−¬ng III. Khoa c¬ ®iÖn - 68 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  9. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Ch−¬ng iiI ThiÕt kÕ m« h×nh ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é trong nhµ l−íi 3.1. mét sè ph−¬ng ph¸p ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é Trong mét vµi n¨m trë l¹i ®©y khi ch−¬ng tr×nh vµ c¸c dù ¸n s¶n xuÊt rau s¹ch ®−îc më réng ë c¸c thµnh phè lín ë n−íc ta th× c¸c c«ng nghÖ s¶n xuÊt rau s¹ch dÇn ®−îc giíi thiÖu vµ ®−îc øng dông vµo s¶n xuÊt thö ë mét sè c¬ së s¶n xuÊt, viÖn nghiªn cøu rau qu¶ vµ tr−êng §¹i häc N«ng nghiÖp I-Hµ Néi nh− c«ng nghÖ s¶n xuÊt rau trong nhµ l−íi cña §µi Loan, Trung Quèc, Hµ Lan.v.v... ë ViÖt Nam trong nh−ng th¸ng 5, 6, 7, 8 nhiÖt ®é trung b×nh th−êng tõ 26 0C÷ 29 0C , nhiÖt ®é trung b×nh cao nhÊt lªn tíi 300C ÷ 320C, ®é Èm trung b×nh tõ 80% ÷ 85% (Tµi liÖu: “§Æc ®iÓm khÝ hËu ë MiÒn B¾c n−íc ta” cña nha khÝ t−îng 1962). Theo t¸c gi¶ PGS.TS T¹ Thu Cóc th× nhiÖt ®é thÝch hîp ®Ó cho c©y rau sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn lµ tõ 18 ®Õn 240C vµ ®é Èm thÝch hîp lµ tõ 85÷ 95%. Do ®ã ®Ó cho c©y rau cã thÓ sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn ®−îc trong nh÷ng ®iÒu kiÖn vÒ nhiÖt ®é vµ ®é Èm thÝch hîp nhÊt th× chóng ta ¸p dông mét sè ph−¬ng ph¸p nh»m h¹ thÊp nhiÖt ®é xuèng tíi nhiÖt ®é cho phÐp c©y rau sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn nh− ph−¬ng ph¸p ®iÒu hoµ nhiÖt ®é trong nhµ kÝnh. Cßn trong nhµ l−íi th× chóng ta sö dông mét sè ph−¬ng ph¸p nh−: + Ph−¬ng ph¸p phun s−¬ng. + Ph−¬ng ph¸p qu¹t th«ng giã. + Ph−¬ng ph¸p tæng hîp. 3.1.1. Ph−¬ng ph¸p phun s−¬ng Phun s−¬ng lµ ph−¬ng ph¸p sö dông hÖ thèng bao gåm ®éng c¬ cã thÓ t¹o ra ¸p suÊt lín, èng dÉn n−íc vµ vßi phun ®Ó t¹o thµnh nh÷ng hat s−¬ng mï nh»m lµm gi¶m nhiÖt ®é vµ lµm t¨ng ®é Èm. - ¦u ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p phun s−¬ng: + Lµm gi¶m nhanh nhiÖt ®é trong nhµ l−íi. + §¶m b¶o vµ t¨ng c−êng thªm ®é Èm cho ®Êt. Khoa c¬ ®iÖn - 69 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  10. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 - Nh−îc ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p phun s−¬ng: + Gi¸ thµnh ®Çu t− ®éng c¬, vßi phun, èng dÉn lín. + Cã thÓ lµm thõa ®é Èm cña ®Êt. 3.1.2. Ph−¬ng ph¸p qu¹t th«ng giã Ph−¬ng ph¸p qu¹t th«ng giã lµ ph−¬ng ph¸p ®−îc sö dông réng r·i trong ngµnh c«ng nghiÖp. Trong ngµnh n«ng nghiÖp th× ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc øng dông vµo ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é trong nhµ l−íi, trong sÊy n«ng s¶n… Nguyªn t¾c chÝnh cña Ph−¬ng ph¸p nµy lµ dïng hÖ thèng qu¹t giã nh»m lµm trao ®æi ®èi l−u kk«ng khÝ gi÷a trong phßng vµ ngoµi trêi ®Ó lµm gi¶m nhiÖt ®é trong phßng. - ¦u ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p qu¹t giã: + HÖ thèng ®¬n gi¶n, gi¸ thµnh thÊp. - Nh−îc ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p qu¹t giã: + Lµm gi¶m ®é Èm trong nhµ l−íi. + NÕu ngoµi trêi nhiÖt ®é cao th× hiÖu qu¶ ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é kÐm. 3.1.3. Ph−¬ng ph¸p tæng hîp Ph−¬ng ph¸p tæng hîp lµ ph−¬ng ph¸p kÕt hîp cña c¶ hai ph−¬ng ph¸p phun s−¬ng vµ ph−¬ng ph¸p qu¹t th«ng giã. Khi ®éng c¬ phun s−¬ng ra th× ®−îc hÖ thèng qu¹t giã qu¹t lµm s−¬ng khuÕch t¸n trong phßng nhanh lµm hiÖu qu¶ ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é t¨ng lªn. - ¦u ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p tæng hîp: + HiÖu qu¶ ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é tèt. + §¶m b¶o ®−îc ®é Èm trong nhµ l−íi. - Nh−îc ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p tæng hîp: + HÖ thèng phøc t¹p. + Gi¸ thµnh ®Çu t− ban ®Çu lín. Khoa c¬ ®iÖn - 70 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  11. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 3.2. TÝnh to¸n, thiÕt kÕ chän thiÕt bÞ cho hÖ thèng ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é trong nhµ l−íi. Yªu cÇu cña hÖ thèng lµ ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é, do ®ã ta ph¶i cã thiÕt bÞ ®Ó ®o ®−îc nhiÖt ®é ë trong nhµ l−íi. MÆt kh¸c do yªu cÇu cña ®Ò tµi lµ ®o c−êng ®é ¸nh s¸ng ®Ó ®iÒu khiÓn ®éng c¬ cuèn m¸i. Do ®ã chóng t«i ®· tÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ lµm hai lo¹i c¶m biÕn lµ c¶m biÕn nhiÖt ®é vµ c¶m quang. 3.2.1. C¶m biÕn nhiÖt ®é. §Ó cã thÓ ®iÒu tiÕt ®−îc nhiÖt ®é th× chóng ta cÇn ph¶i cã thiÕt bÞ ®Ó ®o ®−îc nhiÖt ®é hiÖn t¹i. Trong tÊt c¶ c¸c ®¹i l−îng vËt lý, nhiÖt ®é lµ mét trong sè nh÷ng ®¹i l−îng ®−îc quan t©m nhiÒu nhÊt. §ã lµ v× nhiÖt ®é cã vai trß quyÕt ®Þnh trong nhiÒu tÝnh chÊt vËt chÊt. Mét trong nh÷ng ®Æc ®iÓm t¸c ®éng cña nhiÖt ®é lµ lµm thay ®æi mét c¸ch liªn tuc c¸c ®¹i l−îng chÞu sù ¶nh h−ëng cña nã, thÝ dô nh− ¸p suÊt vµ thÓ tÝch cña mét chÊt khÝ, sù thay ®æi pha hay ®iÓm Curi cña c¸c vËt liÖu tõ tÝnh.Bëi vËy, trong nghiªn cøu khoa häc, trong c«ng nghiÖpvµ trong ®êi sèng h»ng ngµy viÖc ®o nhiÖt ®é lµ rÊt cÇn thiÕt. Tuy nhiªn, ®Ó ®o ®−îc trÞ sè chÝnh x¸c cña mét nhiÖt ®é lµ vÊn ®Ò kh«ng ®¬n gi¶n. Cã nhiÒu c¸ch ®o nhiÖt ®é, trong ®ã cã thÓ liÖt kª c¸c ph−¬ng ph¸p chÝnh sau ®©y: - Ph−¬ng ph¸p quang dùa trªn sù ph©n bè phæ bøc x¹ nhiÖt do dao ®éng nhiÖt (hiÖu øng Doppler). - Ph−¬ng ph¸p c¬ dùa trªn sù gi·n në cña vËt r¾n, cña chÊt láng hoÆc khÝ (víi ¸p suÊt kh«ng ®æi), hoÆc dùa trªn tèc ®é ©m. - Ph−¬ng ph¸p ®iÖn dùa trªn sù phô thuéc cña ®iÖn trë vµo nhiÖt ®é, hiÖu øng Seebeck, hoÆc dùa trªn sù thay ®æi tÇn sè dao ®éng cña th¹ch anh. • ø ng víi mçi ph−¬ng ph¸p ®o nhiÖt ®é kh¸c nhau th× ng−êi ta l¹i sö dông mét dông cô ®o nhiÖt ®é kh¸c nhau. Khoa c¬ ®iÖn - 71 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  12. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 • Tr−íc tiªn chóng ta ®i t×m hiÓu vÒ lÞch sö ph¸t triÓn cña c¸c dông cô ®o nhiÖt ®é: + Galileo c cho là ng i u tiên phát minh ra thi t b o nhi t vào kho ng n m 1592. Ông ta ã làm thí nghi m nh sau: trên m t b n h ch a y c n, ông cho treo ng thu tinh dài có c h p, u trên c a nó có b u hình c u ch a y không khí. Khi gia t ng nhi t , không khí trong bình n ra và sôi sùng s c trong c n. Còn khi l nh thì không khí co l i và c n dâng lên trong lòng ng thu tinh. Do ó, s thay i c a nhi t trong b u có th bi t c b ng cách quan sát v trí c a c n trong lòng ng thu tinh. Tuy nhiên, ng i ta ch bi t c s thay i c a nhi t ch không bi t nó là bao nhiêu vì ch a có m t t m o cho nhi t . + u nh ng n m 1700, Gabriel Fahrenheit, nhà ch t o thi t b o ng i Hà Lan, ã t o ra m t thi t b o chính xác và cho phép l p l i nhi u l n. u d i c a thi t b c gán là 0 , ánh d u v trí c a nhi t n c á tr n v i mu i (hay ammonium chloride) vì ây là nhi t th p nh t th i ó. u trên c a thi t b c gán là 96 , ánh d u nhi t c a máu ng i. T i sao là 96 mà không ph i là 100 ? Câu tr l i là b i vì ng i ta chia t l theo 12 ph n nh các t l khác th i ó. + Kho ng n m 1742, Anders Celsius xu t ý ki n l y i m tan c a n c á gán 0 và sôi c a n c gán 100 , chia làm 100 ph n. + u nh ng n m 1800, William Thomson (Lord Kelvin) phát tri n m t t m o ph quát d a trên h s giãn n c a khí lý t ng. Kelvin thi t l p khái ni m v không tuy t i và t m o này c ch n là tiêu chu n o nhi t hi n i. Sau ây là ph ng trình chuy n i c a 4 lo i t m o: 5o o C= *( F – 32) (3.1) 9 9o o F= * C + 32 (3.2) 5 o K = oC + 273,15 (3.3) o o R = F +459,67 (3.4) T m o Rankine (oR) n gi n là t ng ng c a Fahrenheit theo t m c a Kelvin, t tên theo W.J.M Rankine (ng i tiên phong trong l nh v c nhi t ng). Khoa c¬ ®iÖn - 72 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2