zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Quá trình hình thành giáo trình kết cấu mạch điện từ có xung trong quy trình nuôi cấy vi khuẩn p8

Chia sẻ: Saf Wgtewgt | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Báo xấu

72
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bộ cảm biến Để có thể đo nhiệt độ đ−ợc chính xác, tất nhiên rất cần có một đầu dò (hay còn gọi là đầu cảm nhận) thích hợp. Đầu dò là một cảm biến nhiệt độ nó có nhiệm vụ là chuyển tín hiệu nhiệt độ sang tín hiệu điện áp hay dòng điện. có rất nhiều loại cảm biến nh− giới thiệu ở ch−ơng 2. Nh−ng qua việc nghiên cứu lý thuyết và thực tế cùng với việc tham khảo thị tr−ờng để ứng dụng vào mạch thực tế tôi đi đến chọn ph−ơng pháp đo dùng IC...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Quá trình hình thành giáo trình kết cấu mạch điện từ có xung trong quy trình nuôi cấy vi khuẩn p8

B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 lín nhÊt cña U1A(TL082), trªn c¬ së ®ã chän R7 = 10 KΩ . R8 cã t¸c dông h¹n dßng cho U1A(TL082) chän R8 = 10 KΩ , chän R5 = 10 KΩ . Diode D3 cho xung d−¬ng qua, chän Diode D3 (lo¹i 1N4001) cã UD3 = 50V vµ I®m = 1A. 3.3.2. Bé c¶m biÕn §Ó cã thÓ ®o nhiÖt ®é ®−îc chÝnh x¸c, tÊt nhiªn rÊt cÇn cã mét ®Çu dß (hay cßn gäi lµ ®Çu c¶m nhËn) thÝch hîp. §Çu dß lµ mét c¶m biÕn nhiÖt ®é nã cã nhiÖm vô lµ chuyÓn tÝn hiÖu nhiÖt ®é sang tÝn hiÖu ®iÖn ¸p hay dßng ®iÖn. cã rÊt nhiÒu lo¹i c¶m biÕn nh− giíi thiÖu ë ch−¬ng 2. Nh−ng qua viÖc nghiªn cøu lý thuyÕt vµ thùc tÕ cïng víi viÖc tham kh¶o thÞ tr−êng ®Ó øng dông vµo m¹ch thùc tÕ t«i ®i ®Õn chän ph−¬ng ph¸p ®o dïng IC c¶m biÕn nhiÖt ®é, c¸c c¶m biÕn nhiÖt ®é cã ®é chÝnh x¸c cao, dÔ t×m vµ gi¸ thµnh rÎ. Mét trong sè ®ã lµ lo¹i vi m¹ch LM335, nã lµ lo¹i th«ng dông trªn thÞ tr−êng hiÖn nay, ®ång thêi nã cã nh÷ng ®Æc tÝnh lµm viÖc phï hîp víi thiÕt kÕ chi tiÕt cña m¹ch. Mét sè tÝnh chÊt c¬ b¶n cña LM335: - C¶m biÕn nhiÖt ®é LM335 cã ®é biÕn thiªn ®iÖn ¸p theo nhiÖt ®é lµ: 10mV/0C. - §é chÝnh x¸c cao, tÝnh n¨ng c¶m biÕn nhiÖt ®é nh¹y. ë nhiÖt ®é 250C nã cã sai sè kh«ng qu¸ 1%. Khi ®o trong kho¶ng nhiÖt ®é tõ -40 ÷ 1000C, tÝn hiÖu ngâ ra tuyÕn tÝnh liªn tôc víi nh÷ng thay ®æi cña tÝn hiÖu ngâ vµo. - Mét sè th«ng sè kü thuËt cña LM335: tiªu t¸n c«ng suÊt thÊp, dßng ®iÖn lµm viÖc tõ 400μ A ÷ 5mA , dßng ®iÖn ng−îc 15mA, dßng ®iÖn thuËn 10mA. §é chÝnh x¸c khi lµm viÖc ë nhiÖt ®é 250C víi dßng lµm viÖc 1mA th× ®iÖn ¸p ngâ ra tõ 2,94V ÷ 3, 04V . - Theo th«ng sè cña nhµ s¶n xuÊt th× quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é vµ ®iÖn ¸p ngâ ra nh− sau: U out = 10mV × T 0 K (mV) U out = 0, 01× T 0 K = 0, 01× (273 + t 0C ) = 2, 73 + 0, 01t 0C (V) Khoa C¬ ®iÖn - 71 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 Nh− vËy, ®é biÕn thiªn ®iÖn ¸p t−¬ng øng víi d¶i nhiÖt ®é tõ 00C ®Õn 1000C lµ 1V. TÝnh to¸n m¹ch c¶m biÕn LM335: s¬ ®å m¹ch nh− h×nh 3.9 sau: H×nh 3.9. S¬ ®å m¹ch c¶m biÕn Víi R15 cã t¸c dông ph©n ¸p cho c¶m biÕn, C4 chèng nhiÔu cho LM335, VR1 lµ biÕn trë ®iÒu chØnh tinh ®Ó Vout lµ 10mV/0C Ta cã dßng ®iÖn lµm viÖc cña c¶m biÕn LM335 lµ: 9V − V0 400 μ A < I R15 < 5mA 400 μ A < < 5mA , Víi V0 lµ ®iÖn ¸p ngâ ra cña vi R15 m¹ch LM335 ë nhiÖt ®é 250C. 9V − V0 9V − V0 ⇔ < R15 < mµ 2,73V < V0 < 3,73V 400 μ A 5mA ⇒ 1,054 K Ω < R15 < 15,675 K Ω (1*) MÆt kh¸c, theo nhµ s¶n xuÊt ë nhiÖt ®é 250C th× vi m¹ch LM335 cã 9V − 2,98V 400 μ A < < 5mA dßng I = 1mA vµ V0 = 2,98V, suy ra ta cã R15 ⇒ 1, 2 K Ω < R15 < 15,05 K Ω (2*) Tõ (1*) vµ (2*) ta chän R15 =10KΩ , cßn biÕn trë ®iÒu chØnh VR1 = 10 KΩ , C4 = 100nF Khoa C¬ ®iÖn - 72 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 3.3.3. ThiÕt kÕ m¹ch chuyÓn ®æi vµ khuyÕch ®¹i §©y lµ m¹ch trung gian gi÷a bé c¶m biÕn víi m¹ch hiÓn thÞ vµ m¹ch so s¸nh. Víi m¹ch nµy th× ®Çu vµo lµ c¶m biÕn cã ®iÖn ¸p lµ: U1 = Uout= 2,73 + 0,01 × t0C Kho¶ng biÕn thiªn ®iÖn ¸p trong d¶i nhiÖt ®é tõ 00C ®Õn 1000C lµ 1V. Trong khi ®ã ta cÇn møc ®iÖn ¸p ra lµ tõ 0V ®Õn 9V ®Ó dïng cho m¹ch hiÓn thÞ sè vµ m¹ch so s¸nh. Do ®ã ®Ó cã ®iÖn ¸p thay ®æi tõ 0V ®Õn 9V th× ta ph¶i dïng mét tÝn hiÖu n÷a ®Ó so s¸nh víi tÝn hiÖu c¶m biÕn. Tõ nh÷ng ph©n tÝch trªn ta cã s¬ ®å m¹ch h×nh 3.10 nh− sau: H×nh 3.10. S¬ ®å m¹ch chuyÓn ®æi vµ khuÕch ®¹i Trong s¬ ®å m¹ch cã sö dông m¹ch lÆp l¹i ®iÖn ¸p mµ ®iÖn ¸p ra lu«n lu«n lÆp l¹i ®iÖn ¸p vµo (Ura=Uvµo). T¸c dông cña bé lÆp l¹i ®iÖn ¸p lµ ®−a ra mét ®iÖn trë vµo lín víi dßng vµo nhá vµ mét ®iÖn trë ra rÊt thÊp. Do ®ã nã chèng ®−îc nh÷ng t¸c ®éng qua l¹i gi÷a c¶m biÕn vµ phÇn tÝn hiÖu ®Æt, tr¸nh hiÖn t−îng ph¶n håi lµm cho thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn kh«ng chÝnh x¸c. R15 cã t¸c dông ph©n ¸p cho c¶m biÕn víi nguån cÊp (9V). §iÒu chØnh VR1 sao cho ®iÖn Khoa C¬ ®iÖn - 73 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 ¸p ra qua R14 ngang b»ng víi ®iÖn ¸p do c¶m biÕn sinh ra. §iÒu chØnh VR1 sao cho ®iÖn ¸p ra t−¬ng øng víi ®iÖn ¸p ra c¶m biÕn ®Ó khi nhiÖt ®é trong tñ 00C th× tÝn hiÖu ®iÖn ¸p ra U®=0V. Kh©u khuÕch ®¹i thuËt to¸n U1C cã t¸c dông võa khuÕch ®¹i võa so s¸nh hai tÝn hiÖu vµo tõ c¶m biÕn vµ tõ tÝn hiÖu ®iÒu chØnh VR2. Tô ®iÖn C4 cã t¸c dông b¶o vÖ qu¸ ¸p vµ chèng nhiÔu cho c¶m biÕn. TÝnh to¸n chän linh kiÖn cho m¹ch: tõ s¬ ®å m¹ch ta cã R14 U+ = U1 R13 + R14 U2 −U − Ud −U − R10 R11 = 0 => U − = ×U 2 + ×U d + vµ R11 + R10 R10 + R11 R11 R10 Theo tÝnh chÊt cña bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n th× U+ = U- nªn ta suy ra biÓu thøc sau: R10 R14 R11 U1 = ×U 2 + × U d (1**) R13 + R14 R11 + R10 R10 + R11 Trong ®ã: U1 lµ tÝn hiÖu ra cña c¶m biÕn vµ U1 = 2,73 + 0,01 × t0 (V) U2 lµ tÝn hiÖu ®iÖn ¸p vµo ngâ ®¶o cña bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n vµ U2 = 2,73V. U d l µ tÝn hiÖu ®iÖn ¸p ngâ ra cña bé chuyÓn ®æi khuÕch ®¹i vµ R10 U d = k × (U 1 - U 2 ), víi k lµ hÖ sè khuÕch ®¹i vµ k = . R11 XÐt tr−êng hîp ë nhiÖt ®é t = 00C th× U1 = U2 vµ Ud = 0V khi ®ã tõ (1**) R10 R14 = ta cã : , ®Ó ®¬n gi¶n ta chän R11 = R13 vµ R10 = R14. R13 + R14 R11 + R10 R10 R Mµ ta cã U d = (U1 − U 2 ) chän k = 10 = 9 => R10 =9 × R11 mÆt kh¸c, dßng R11 R11 ®iÖn lµm viÖc cña OA lµ I lv = 1mA . Do ®ã dßng håi tiÕp lµ I ht < 1mA Ud −U2 9V − 2,73V ⇒ I ht = < 1mA ⇔ R10 + R11 > = 6, 27 K Ω R11 + R10 1mA ⇒ 10 R11 > 6, 27 K Ω ⇒ R11 > 0,627 K Ω Khoa C¬ ®iÖn - 74 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 Chän R11 = 2 K Ω = R13 => R10 = R14 = 18K Ω Chän Diode zener (DZ) (lo¹i 1N4372A) cã UZ = 3V, IZ = 20mA. Suy ra R12 = 2,2KΩ . VR2 lµ biÕn trë ®iÒu chØnh sao cho ®iÖn ¸p ngang b»ng víi ®iÖn ¸p U2=2,73V, do ®ã chän VR 2 = 10KΩ 3.3.4. M¹ch t¹o tÝn hiÖu chuÈn §©y lµ m¹ch t¹o tÝn hiÖu chuÈn (hay cßn gäi lµ tÝn hiÖu ®Æt) m¹ch nµy cã nhiÖm vô lµ cho ra mét tÝn hiÖu cè ®Þnh ®Ó so s¸nh víi tÝn hiÖu ®o ®−îc tõ c¶m biÕn qua bé so s¸nh ®−îc tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn. S¬ ®å m¹ch nh− h×nh 3.11 sau: H×nh 3.11. S¬ ®å m¹ch t¹o tÝn hiÖu chuÈn Khèi t¹o ®iÖn ¸p cè ®Þnh cã dïng IC æn ¸p LM317, khèi nµy cã ®iÖn ¸p ra tÝnh theo c«ng thøc sau: ⎛ VR ⎞ U 1 = 1,25 × ⎜1 + 4 ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ R20 Khoa C¬ ®iÖn - 75 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 Nh− vËy, ®iÖn ¸p ra U1min = 1,25V, muèn cho UCmin = 0V th× ta ph¶i t¹o mét ®iÖn ¸p thÝch hîp ®Ó ®¸p øng ®−îc ®iÒu ®ã chóng t«i t¹o ra mét m¹ch ®iÖn cã nguån cÊp 9V cho qua mét ®iÖn trë vµ mét biÕn trë ®iÒu chØnh VR3 ®Ó cho ra U2. Thùc tÕ ®Ó t¹o ra mét tÝn hiÖu ®iÖn ¸p cã thÓ chØ cÇn dïng mét con biÕn trë ®iÒu chØnh lµ ®−îc nh−ng ®é chÝnh x¸c cña nã kh«ng ®¶m b¶o.Do ®ã trong m¹ch nµy chóng t«i cã sö dông mét m¹ch khuÕch ®¹i thuËt to¸n TL084(U1D) R15 nh»m t¹o tÝn hiÖu ®iÖn ¸p ra thay ®æi tõ 0 ÷ 9V víi hÖ sè khuÕch ®¹i k = =9. R17 Theo kinh nghiÖm ng−êi ta th−êng chän R17 = R19 = 10 K Ω , R15 = 9 × R17 = 90 K Ω nh−ng thùc tÕ kh«ng cã lo¹i ®iÖn trë cã gi¸ trÞ nµy nªn chän R15 = 100 K Ω , chän VR4 = 10 K Ω , R20 = 240Ω , tô ®iÖn dïng ®Ó c¶i thiÖn ®iÖn ¸p vµo vµ ®iÖn ¸p U1 C5 = 1μ F , C6 = 0, 01μ F . Tr−êng hîp cã nguån ®iÖn vµo æn ®Þnh råi th× cã thÓ bá C6. Chän Diode Zener (DZ) (lo¹i 1N4372A) cã th«ng sè kü thuËt lµ: U®m=3V, I®m=20mA, suy ra R18 = 2, 2 K Ω , VR3 = 10 KΩ . 3.3.5. M¹ch ®o l−êng hiÓn thÞ Sau khi nghiªn cøu thùc tÕ vµ lý thuyÕt em tiÕn hµnh tÝnh to¸n thiÕt kÕ m¹ch ®o l−êng nhiÖt ®é vµ hiÓn thÞ theo s¬ ®å khèi sau: H×nh 3.12. S¬ ®å khèi cña m¹ch ®o nhiÖt ®é tñ nu«i cÊy vi khuÈn §Ó ®¸p øng ®−îc yªu cÇu cña bµi to¸n vµ thuËn lîi trong thiÕt kÕ l¾p r¸p chóng t«i tiÕn hµnh chän vi m¹ch ICL7107 (v× trong ®ã cã s½n bé chuyÓn ®æi AD vµ bé gi¶i m·) vµ bé hiÓn thÞ LED 7 thanh hiÓn thÞ ¸nh s¸ng mµu ®á. Khoa C¬ ®iÖn - 76 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 3.3.5.1. Vi m¹ch ICL7107 • S¬ ®å khèi cña vi m¹ch ICL 7107 nh− h×nh 3.13: Vi m¹ch ICL 7107 lµ mét m¹ch tÝch hîp chuyÓn ®æi tÝn hiÖu tõ d¹ng t−¬ng tù sang d¹ng sè vµ kÕt hîp víi bé gi¶i m· bªn trong ®Ó ®−a tÝn hiÖu hiÓn thÞ lªn LED 7 thanh. H×nh 3.13. S¬ ®å khèi trong vi m¹ch ICL 7107 §©y lµ mét vi m¹ch chuyÓn ®æi A/D vµ gi¶i m· hiÓn thÞ sè ®−îc tÝch hîp bªn trong mét con IC nªn nã lµm viÖc rÊt æn ®Þnh vµ chÝnh x¸c, víi ®é tin cËy t−¬ng ®èi cao. Vi m¹ch cã d¶i ®iÖn ¸p ®Çu vµo biÕn ®æi tõ 0V ®Õn 20V nhê cÇu ph©n ¸p cã møc chuyÓn ®æi tuyÕn tÝnh toµn phÇn. Do ®ã viÖc chän vi m¹ch ICL7107 ®Ó lµm bé chuyÓn ®æi AD vµ hiÓn thÞ chØ sè ®o nhiÖt ®é b»ng LED 7 thanh lµ hoµn toµn phï hîp. • S¬ ®å ch©n vµ chøc n¨ng tõng ch©n cña vi m¹ch ICL 7107 + S¬ ®å ch©n cña vi m¹ch ICL 7107 nh− h×nh 3.14: + chøc n¨ng tõng ch©n cña ICL 7107: vi m¹ch ICL 7107 lµ mét linh kiÖn cã 40 ch©n víi chøc n¨ng cña tõng ch©n nh− sau: Ch©n 1: ®−îc nèi víi d−¬ng nguån cung cÊp +5V (U+CC). Tõ ch©n sè 2 ®Õn ch©n sè 8 lµ c¸c ch©n tÝn hiÖu ®−a vµo LED ®Ó hiÓn thÞ nh÷ng con sè hµng ®¬n vÞ. Khoa C¬ ®iÖn - 77 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 Tõ ch©n sè 9 ®Õn ch©n 14 vµ ch©n 25 lµ c¸c ch©n tÝn hiÖu sè ®Ó ®−a vµo LED hiÓn thÞ nh÷ng con sè hµng chôc. Tõ ch©n sè 15 ®Õn ch©n sè 18 vµ ch©n sè 22 ®Õn ch©n sè 24 lµ c¸c ch©n tÝn hiÖu sè ®Ó ®−a vµo LED hiÓn thÞ c¸c con sè hµng tr¨m. Ch©n sè 19: ®−a tÝn hiÖu hiÓn thÞ sè 1 hµng ngh×n. Ch©n sè 20: ®−a tÝn hiÖu sè vµo LED hiÓn thÞ khi tÝn hiÖu ®o lµ ©m. Ch©n sè 21: lµ ch©n nèi ®Êt cña tÝn hiÖu sè. h×nh 3.14. S¬ ®å cÊu t¹o cña ICL 7107 Ch©n sè 26: lµ ch©n nèi víi ©m nguån cung cÊp -5V (U-CC). Ch©n sè 27: lµ ch©n lÊy tÝn hiÖu vµo kh©u tÝch ph©n. Khoa C¬ ®iÖn - 78 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 Ch©n sè 28 kÕt hîp víi ch©n sè 27 t¹o thµnh m¹ch tÝch ph©n (INTEGRATOR). Ch©n sè 29 lµ ch©n ®−a tÝn hiÖu vµo m¹ch tù ®éng trë vÒ kh«ng (AUTO ZERO). Ch©n sè 30: tÝn hiÖu t−¬ng tù cã cùc tÝnh lµ ©m ®−a vµo m¹ch AD. Ch©n sè 31: tÝn hiÖu t−¬ng tù cã cùc tÝnh lµ d−¬ng ®−a vµo m¹ch AD. Ch©n sè 32: tÝn hiÖu nèi ®Êt (GND). Ch©n sè 33: nèi víi tô C2. Ch©n sè 34: lµ ch©n hiÖu chØnh (REF) nèi víi ch©n 33 qua tô C2. Ch©n sè 35: lµ ch©n hiÖu chØnh (REF) møc thÊp (LOW). Ch©n sè 36: lµ ch©n hiÖu chØnh (REF) møc cao (HIGH). Ch©n sè 37: kh«ng sö dông. Ch©n sè 38, 39, 40: lµ c¸c ch©n t¹o thµnh m¹ch t¹o dao ®éng. 3.3.5.2. Bé hiÓn thÞ Víi nh÷ng −u ®iÓm næi bËt nh− ®· tr×nh bµy ë ch−¬ng 2 vµ còng do ®iÒu kiÖn kinh tÕ do ®ã chóng t«i sö dông ®Ìn LED 7 thanh cã an«t chung hiÓn thÞ ch÷ sè mÇu ®á. 3.3.5.3. S¬ ®å nguyªn lý cña bé ®o l−êng hiÓn thÞ dïng vi m¹ch ICL7107 S¬ ®å nguyªn lý cña bé ®o l−êng vµ hiÓn thÞ dïng vi m¹ch ICL7107 nh− h×nh 3.14. Ho¹t ®éng cña s¬ ®å nh− sau: tÝn hiÖu cÇn ®o ®−îc ®−a vµo ch©n 31, 30 lµ ®iÖn ¸p mét chiÒu biÕn ®æi tõ 0 ÷ 9V , tÝn hiÖu nµy ®−îc chuyÓn vµo m¹ch ®iÖn tö cña ICL7107, nã ®−îc lÊy tÝch ph©n kÕt hîp víi R1, C1 ë ch©n 27, 28 trong kho¶ng thêi gian nµo ®ã ch¼ng h¹n tõ 0 ÷ t1 , khi ®ã ta cã: Uv t1 U tp = U A ∫ U v dt = − t1 R1C1 0 Víi R1 = 470 K Ω; C1 = 0, 22μ F . Khoa C¬ ®iÖn - 79 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 H×nh 3.14. S¬ ®å nguyªn lý bé hiÓn thÞ LED dïng vi m¹ch ICL7107 Sau khi lÊy tÝch ph©n cña tÝn hiÖu vµo Ud th× Utp ®−îc ®−a vµo bé so s¸nh, tuú theo møc ®é tÝn hiÖu vµo mµ bé so s¸nh sÏ cho tÝn hiÖu so s¸nh vµo Khoa C¬ ®iÖn - 80 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

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.