intTypePromotion=1

Quá trình hình thành giáo trình nuôi cấy vi khuẩn có sử dụng mạch điện tử trong điều khiển để duy trì sự sống và nuôi cấy ở một nhiệt độ chuẩn p9

Chia sẻ: Defwsdg Sdgsg | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

0
47
lượt xem
3
download

Quá trình hình thành giáo trình nuôi cấy vi khuẩn có sử dụng mạch điện tử trong điều khiển để duy trì sự sống và nuôi cấy ở một nhiệt độ chuẩn p9

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'quá trình hình thành giáo trình nuôi cấy vi khuẩn có sử dụng mạch điện tử trong điều khiển để duy trì sự sống và nuôi cấy ở một nhiệt độ chuẩn p9', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Quá trình hình thành giáo trình nuôi cấy vi khuẩn có sử dụng mạch điện tử trong điều khiển để duy trì sự sống và nuôi cấy ở một nhiệt độ chuẩn p9

  1. B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 cæng AND më cho xung nhÞp vµo, m¹ch ®Õm ho¹t ®éng cho ®Õn khi dung l−îng m¹ch hÕt. M¹ch ®iÒu khiÓn sÏ ®iÒu khiÓn m¹ch ®iÖn tö ho¹t ®éng ®−a tÝn hiÖu ®iÖn ¸p chuÈn vµo m¹ch tÝch ph©n ®Ó lÊy tÝch ph©n UchuÈn trong kho¶ng thêi gian tõ 0 ÷ t2 lµ: Uc 1 t2 ∫0 U chuan dt = R C t2 + U A = 0 U tp = R×C Do UchuÈn cã cùc tÝnh ng−îc víi Uv nªn sau kho¶ng thêi gian t2, UchuÈn=0V vµ ®iÖn ¸p so s¸nh USS=0, cæng AND ®ãng l¹i, lóc nµy tÝn hiÖu ®Õm ®−îc trong m¹ch sÏ lµ tÝn hiÖu sè t−¬ng øng víi tÝn hiÖu ®iÖn ¸p ®−a vµo Uv. TÝn hiÖu sè nµy ®−îc ®−a qua bé gi¶i m· vµo chØ thÞ LED kÕt qu¶ nhiÖt ®é cÇn ®o sÏ t−¬ng øng víi ch÷ sè hiÓn thÞ trªn thiÕt bÞ hiÓn thÞ LED. §Ó h¹n chÕ dßng vµo LED chóng t«i chóng t«i tiÕn hµnh tÝnh tiÕn hµnh tÝnh to¸n nh− sau: Do ®Æc ®iÓm cña vi m¹ch ICL7107 lµ: + TÝn hiÖu ®iÖn ¸p vµo lµ tõ: 0 ÷ 20V . + TÝn hiÖu ®iÖn ¸p ra lµ tõ: ± 1,999mV ÷ ±1,999V . + Dßng ®iÖn lµm viÖc: ± 100μA . + Nguån cung cÊp cho vi m¹ch lµ: ± 5V . vµ ®Æc ®iÓm cña bé hiÓn thÞ LED 7 thanh hiÓn thÞ ¸nh s¸ng mµu ®á lµ: + Dßng ®iÖn cÊp cho mçi thanh s¸ng lµ tõ: 5mA ÷ 20mA . + Nguån cung cÊp cho ®Ìn lµ: ± 5V . Nh− vËy, mçi thanh LED s¸ng cÇn mét ®iÖn trë h¹n dßng lµ: 5V − 1,999V R= = 150Ω , chän R = 150Ω 20mA − 100μA MÆt kh¸c, ®Ó so s¸nh nhiÖt ®é ®Æt vµ nhiÖt ®é ®o b»ng c¶m biÕt mét c¸ch trùc quan, trong ®Ò tµi nµy t«i cã sö dông hai con ICL7107 víi s¬ ®å nguyªn lý gièng nhau nh− h×nh 3.14. §Ó chØ thÞ nhiÖt ®é ®Æt vµ nhiÖt ®é thùc tÕ trong tñ nu«i cÊy vi khuÈn mét c¸ch ®ång thêi. 3.3.6. Nguån nu«i cho m¹ch ®iÒu khiÓn trong tñ nu«i cÊy vi khuÈn Khoa C¬ ®iÖn - 81 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
  2. B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 TÊt c¶ c¸c khèi trong m¹ch ®iÒu khiÓn vµ ®o l−êng ®Òu cÇn ph¶i cung cÊp nguån nu«i cho chóng. C¸c m¹ch khuÕch ®¹i thuËt to¸n ®−îc sö dông trong m¹ch ®iÒu khiÓn ®Òu lµm viÖc ë ®iÖn ¸p l−ìng cùc lín nhÊt lµ ±15V , nh−ng trong ®Ò tµi nµy chóng t«i thiÕt kÕ dïng nguån nu«i l−ìng cùc cã ®iÖn ¸p lµ ±9V , cßn nguån nu«i cho bé hiÓn thÞ lµ ±5V . Yªu cÇu ®èi víi nguån nu«i lµ: nguån nu«i ph¶i cã tÝnh æn ®Þnh cao c¶ khi ®iÖn ¸p l−íi xoay chiÒu thay ®æi vµ t¶i thay ®æi. ChÊt l−îng ®iÖn ¸p nguån nu«i ph¶i æn ®Þnh vµ b»ng ph¼ng. CÊu tróc cña nguån nu«i: gåm cã mét biÕn ¸p cã ®iÓm gi÷a, cÇu chØnh l−u b»ng Diode lµm nhiÖm vô chØnh l−u ®iÖn ¸p xoay chiÒu thµnh ®iÖn ¸p mét chiÒu. Gi¸ trÞ trung b×nh cña ®iÖn ¸p chØnh l−u ®−îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc sau: 2 2 ×U 2 Ud = π Trong ®ã: U2 lµ gi¸ trÞ ®iÖn ¸p thø cÊp m¸y biÕn ¸p(MBA). Víi gi¸ trÞ ®iÖn ¸p cÇn cung cÊp cho nguån nu«i trong m¹ch ®iÒu khiÓn lµ ±9V vµ ±5V nªn ta cã d¶i ®iÖn ¸p lµm viÖc trong kho¶ng ±9V ± 10%V vµ ±5V ± 10% . XÐt tr−êng hîp ®iÖn ¸p chØnh l−u lµ: 10 10 U d = 9V + 9 × = 9,9V , U d = 5V + 5 × = 5,5V 100 100 Khi ®ã ta cã ®iÖn ¸p thø cÊp cña MBA lµ: 9,9 × π 5,5 × π U2 = = 11V ,U 2 = = 6V 22 22 Chän Diode chØnh l−u lo¹i 2N4004 cã c¸c th«ng sè kü thuËt lµ: UD = 400V, ID = 1A Víi c¸c gi¸ trÞ ®iÖn ¸p nµy khi qua bé chØnh l−u sÏ ®−îc ®iÖn ¸p mét chiÒu nh−ng chÊt l−îng ®iÖn ¸p thÊp vµ kh«ng b»ng ph¼ng ch−a thÓ cung cÊp cho m¹ch ®iÒu khiÓn ®−îc. Do ®ã ®Ó n©ng cao chÊt l−îng ®iÖn ¸p chØnh l−u th× trong ®Ò tµi nµy ë bé chØnh l−u lÊy ®iÖn ¸p ra lµ ±9V chóng t«i sö dông hai IC æn ¸p 7809 vµ 7909, cßn bé chØnh l−u lÊy ®iÖn ¸p ra lµ ±5V chóng t«i sö dông hai IC æn ¸p 7805 vµ 7905, ngoµi ra ë tr−íc vµ sau IC cã m¾c thªm c¸c tô ®iÖn Khoa C¬ ®iÖn - 82 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
  3. B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 nh»m n©ng cao tÝnh b»ng ph¼ng cho ®iÖn ¸p. S¬ ®å cña khèi nguån nh− h×nh 3.15a, 3.15b sau: H×nh 3.15a. S¬ ®å nguån nu«i cho ®iÖn ¸p ra ±9V H×nh 3.15b. S¬ ®å nguån nu«i cho ®iÖn ¸p ra ±5V Theo kinh nghiÖm ng−êi ta th−êng chän tô C1 = C3 = 1000 μ F / 25VDC nh»m c¶i thiÖn ®iÖn ¸p vµo IC æn ¸p. Cßn tô C2 = C4 = 100 μ F / 25VDC nh»m c¶i thiÖn ®iÖn ¸p nguån nu«i. M¸y biÕn ¸p: võa cã nhiÖm vô c¸ch ly ®iÖn ¸p võa lµm nhiÖm vô h¹ ®iÖn ¸p xuèng møc yªu cÇu. §èi víi nguån nu«i chóng t«i sö dông hai MBA cã ®iÓm gi÷a cã ®iÖn ¸p thø cÊp lµ 12V vµ 6V, cßn nguån cung cÊp cho m¹ch t¹o xung r¨ng c−a ®ång bé chóng t«i sö dông mét MBA cã ®iÖn ¸p thø cÊp lµ 9V xoay chiÒu. 3.3.7.M¹ch ®iÒu khiÓn tù ®éng nhiÖt ®é tñ nu«i cÊy vi khuÈn * S¬ ®å nguyªn lý m¹ch tù ®éng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é tñ nu«i cÊy vi khuÈn nh− h×nh 3.16 sau: Khoa C¬ ®iÖn - 83 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
  4. B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 H×nh 3.16. S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é Khoa C¬ ®iÖn - 84 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
  5. B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 * Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¹ch nµy nh− sau: ban ®Çu tñ ch−a lµm viÖc, ®Æt nhiÖt ®é cho tñ b»ng ®iÒu chØnh VR3,VR4. CÊp nguån ®iÖn 220V xoay chiÒu cho tñ, cÇu chØnh l−u cho ra ®iÖn mét chiÒu ®−îc æn ¸p b»ng hai IC æn ¸p 7809 vµ 7909, cÊp nguån cho m¹ch ®iÒu khiÓn. Do c¶m biÕn ®−îc ®Æt trong tñ nªn nhiÖt ®é thùc trong tñ ®−îc c¶m biÕn nhiÖt ®é LM335 c¶m nhËn vµ chuyÓn ®æi thµnh tÝn hiÖu ®iÖn ¸p t−¬ng øng 10mV/0C. TÝn hiÖu ®iÖn ¸p nµy qua kh©u so s¸nh vµ khuÕch ®¹i thuËt to¸n U3A(TL084) cho ra tÝn hiÖu thÝch hîp ®Ó so s¸nh víi tÝn hiÖu ®iÖn ¸p ®Æt (t−¬ng øng víi nhiÖt ®é ®Æt). Sai lÖch gi÷a nhiÖt ®é ®Æt víi nhiÖt ®é thùc trong tñ ®o ®−îc nhê c¶m biÕn ®−îc ®−a ®Õn kh©u so s¸nh thø hai lµ U2A(TL082) ®Ó so s¸nh víi tÝn hiÖu xung r¨ng c−a ®ång bé ®−îc t¹o ra tõ m¹ch t¹o tÝn hiÖu ®iÖn ¸p xung r¨ng c−a ®ång bé vµ cho ra tÝn hiÖu d¹ng xung ch÷ nhËt, sau ®ã ®−îc chuyÓn thµnh xung nhän khi qua m¹ch vi ph©n R4- C2, xung nhän nµy cã c¶ xung d−¬ng vµ ©m, khi qua Diode (D2) sÏ ®−îc xung nhän d−¬ng khi ®ã trªn cuén s¬ cÊp cña m¸y biÕn ¸p cã xung c¶m øng sang thø cÊp ®Ó ®iÒu khiÓn Triac. Khi nhiÖt ®é thùc trong tñ thay ®æi th× xung nhän nµy sÏ më Triac víi gãc më t−¬ng øng ®Ó thay ®æi ®iÖn ¸p ®Æt vµo bé t¹o nhiÖt vµ kÕt qu¶ lµ nhiÖt ®é sÏ thay ®æi theo. Khi nhiÖt ®é thùc trong tñ mµ c¶m biÕn nhËn ®−îc gÇn b»ng nhiÖt ®é ®Æt th× m¹ch ®iÒu khiÓn sÏ ®iÒu khiÓn gãc kÝch lín, lµm cho Triac bÞ kho¸, kh«ng cÊp ®iÖn ¸p cho sîi ®èt, lóc ®ã l−îng nhiÖt cÊp cho buång ®èt vÉn t¨ng do qu¸n tÝnh ®Õn lóc nµo ®ã l−îng nhiÖt trong buång ®èt gi¶m vµ dao ®éng quanh nhiÖt ®é ®Æt. Khi l−îng nhiÖt ®é trong tñ gi¶m nhá h¬n nhiÖt ®é ®Æt th× m¹ch ®iÒu khiÓn l¹i ®iÒu khiÓn ®Ó Triac më víi gãc kÝch nhá, ®iÖn ¸p cÊp cho bé t¹o nhiÖt t¨ng cho ®Õn khi nhiÖt ®é trong buång ®èt b»ng nhiÖt ®é ®Æt vµ qu¸ tr×nh l¹i lÆp l¹i. 3.3.8. S¬ ®å m¹ch in *S¬ ®å m¹ch in khèi ®o l−êng vµ hiÓn thÞ: H×nh 3.17: Trong ®ã: J1,J2,J3,J4,J5,J6 lµ c¸c ch©n c¾m LED 7 thanh; J7 lµ ch©n ®−a tÝn hiÖu cÇn ®o; J8 lµ ch©n ®−a nguån cÊp ± 5V ; R1 = ... = R21 = R = 150Ω lµ c¸c ®iÖn trë h¹n dßng cho LED, d©y vµng lµ d©y nèi. Khoa C¬ ®iÖn - 85 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
  6. B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 H×nh 3.17 * S¬ ®å m¹ch in m¹ch ®iÒu khiÓn: H×nh 3.18 Khoa C¬ ®iÖn - 86 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
  7. B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 H×nh 3.18 kÕt luËn vµ kiÕn nghÞ Qua mét thêi gian thùc tËp vµ hoµn thµnh ®Ò tµi tèt nghiÖp mÆc dï ®· gÆp rÊt nhiÒu khã kh¨n vµ thêi gian cßn h¹n chÕ nh−ng víi sù nç lùc cña b¶n Khoa C¬ ®iÖn - 87 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
  8. B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 th©n cïng víi sù gióp ®ì, chØ b¶o tËn t×nh cña c¸c thÇy, c« gi¸o, cña c¸c c« (chó) vµ c¸c anh (chÞ) lµm viÖc ë phßng VËt t− vµ ThiÕt bÞ Y tÕ thuéc bÖnh viÖn B¹ch Mai Hµ Néi, cña b¹n bÌ ®ång nghiÖp, ®Æc biÖt lµ sù gióp ®ì quý b¸u cña thÇy Ph¹m ViÖt S¬n ®Õn nay ®Ò tµi “Nghiªn cøu vµ thiÕt kÕ m¹ch tù ®éng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é tñ nu«i cÊy vi khuÈn” ®· hoµn thµnh. Tõ nh÷ng kÕt qu¶ ®· ®¹t ®−îc t«i m¹ch d¹n ®−a ra mét sè kÕt luËn vµ kiÕn nghÞ sau: 1. KÕt luËn - §· nghiªn cøu vµ thiÕt kÕ thµnh c«ng bé tù ®éng ®iÒu chØnh nhiÖt ®é cho tñ nu«i cÊy vi khuÈn theo ®óng yªu cÇu thùc tÕ. - §· ¸p dông tèt nh÷ng kiÕn thøc ®· häc vµ nh÷ng kiÕn thøc thùc tÕ vµo viÖc thiÕt kÕ m¹ch tù ®éng ®iÒu chØnh nhiÖt ®é. - Tõ nh÷ng kiÕn thøc häc tËp ®−îc ë nhµ tr−êng vµ nh÷ng kiÕn thøc thùc tÕ chóng t«i ®· trùc tiÕp tÝnh to¸n, thiÕt kÕ vµ l¾p r¸p m¹ch ®iÖn tö. Qua ®ã ®· cñng cè thªm nh÷ng kiÕn thøc, kü n¨ng vµ kh¶ n¨ng t− duy gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò chuyªn m«n. - Qua ®Ò tµi chóng t«i ®· tiÕn hµnh nghiªn cøu kü vÒ vi khuÈn thÊy ®−îc nh÷ng −u vµ nh−îc ®iÓm cña nã víi cuéc sèng con ng−êi vµ trong s¶n xuÊt còng nh− trong nghiªn cøu khoa häc. - Trong ®Ò tµi nµy khi thiÕt kÕ chóng t«i sö dông c¶m biÕn LM335 ®Ó ®o nhiÖt ®é trong tñ nu«i cÊy vi khuÈn. §©y lµ ph−¬ng ph¸p ®¬n gi¶n cã ®é chÝnh x¸c cao vµ ®Æc biÖt lµ ®é nh¹y t−¬ng ®èi cao ®¶m b¶o tèt cho viÖc ®iÒu khiÓn. - §Ò tµi cã thiÕt kÕ m¹ch ®o vµ chØ thÞ sè sö dông vi m¹ch ICL7107 ®Ó tiÖn cho viÖc theo dâi vµ ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é. 2.KiÕn nghÞ §Ò tµi nµy cã ý nghÜa thùc tiÔn cao. §Æc biÖt lµ trong n«ng nghiÖp nh− ngµnh Ch¨n nu«i Thó y vµ B¶o vÖ Thùc vËt rÊt cÇn cã nh÷ng tñ kiÓu nµy ®Ó nghiªn cøu vµ thÝ nghiÖm. ChÝnh v× nh÷ng lîi Ých to lín ®ã mµ ®Ò tµi cÇn ph¶i Khoa C¬ ®iÖn - 88 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
  9. B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 ®−îc tiÕp tôc nghiªn cøu, hoµn thiÖn h¬n ®Ó cã thÓ ®−a vµo s¶n xuÊt nh»m néi ®Þa ho¸ trang thiÕt bÞ. §Ò tµi nµy chØ sö dông c¸c linh kiÖn ®iÖn tö ®Ó thiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é, nÕu cã thÓ sö dông vi ®iÒu khiÓn ®Ó thiÕt kÕ vµ ®iÒu khiÓn th× m¹ch cã thÓ ®¬n gi¶n vµ chÝnh x¸c h¬n. Khoa C¬ ®iÖn - 89 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
  10. B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 Môc lôc Trang Më ®Çu .....................................................................................................1 1. §Æt vÊn ®Ò ........................................................................................1 2. Môc ®Ých cña ®Ò tµi .........................................................................2 3. Néi dung cña ®Ò tµi .........................................................................2 4. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu ................................................................3 Ch−¬ng 1: t×m hiÓu ®Æc ®iÓm, ®iÒu kiÖn sinh sèng cña vi khuÈn vµ t¸c ®éng cña m«i tr−êng ®èi víi sù ph¸t triÓn cña vi khuÈn ...............3 1.1. Kh¸i niÖm chung ..........................................................................4 1.2. §Æc ®iÓm chung cña vi khuÈn .....................................................5 1.2.1. KÝch th−íc nhá bÐ ............................................................. 5 1.2.2. HÊp thu nhiÒu, chuyÓn hãa nhanh ................................... 5 1.2.3. Sinh tr−ëng nhanh, ph¸t triÓn m¹nh ................................ 5 1.2.4. N¨ng lùc thÝch øng m¹nh vµ dÔ ph¸t sinh biÕn dÞ ............ 6 1.2.5. Ph©n bè réng, chñng lo¹i nhiÒu ....................................... 6 1.3. §iÒu kiÖn sinh sèng cña vi khuÈn................................................6 1.3.1. Thµnh phÇn tÕ bµo vµ c¸c chÊt dinh d−ìng cña vi khuÈn 7 1.3.2. Nguån thøc ¨n cacbon cña vi khuÈn ................................ 9 1.3.3. Nguån thøc ¨n nit¬ cña vi khuÈn ................................... 10 1.3.4. Nguån thøc ¨n kho¸ng cña vi khuÈn .............................. 11 1.4. T¸c ®éng cña m«i tr−êng ®èi víi ®iÒu kiÖn ph¸t triÓn cña vi khuÈn .................................................................................................12 1.4.1. C¬ chÕ t¸c dông cña c¸c yÕu tè m«i tr−êng lªn vi khuÈn ........ 13 1.4.2. T¸c ®éng cña c¸c yÕu tè vËt lý .............................................. 14 1.4.3. T¸c ®éng cña c¸c yÕu tè hãa häc .................................... 16 1.4.4. T¸c ®éng cña c¸c yÕu tè sinh häc ................................... 17 Khoa C¬ ®iÖn - 90 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản