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

Quá trình thiết kế và chế tạo tấm lưới hạ nhiệt trong phân xưởng chế tạo máy p7

Chia sẻ: Asff Fasfa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

58
lượt xem
5
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Quan hệ giữa điện áp Vref/2 đ−ợc thể hiện ở bảng 3.5. Đầu JP10 đ−ợc đấu với đầu JP11. Các Tranzitor đ−ợc sử dụng ở đây là loại pnp. org 0h sjmp main org 0Bh ljmp ngat_timer0 main: mov sp,#30h mov tmod,#01h mov tl0,#low(-9216) mov th0,#high(-9216) setb tr0 mov ie,#82h mov

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Quá trình thiết kế và chế tạo tấm lưới hạ nhiệt trong phân xưởng chế tạo máy p7

  1. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 3.2.1.1. Mét sè lo i c m bi n nhi t hiÖn t i. Tu theo l nh v c o và i u ki n th c t mà ta có th ch n m t trong b n lo i c m bi n: Thermocouple (nhi t ng u), RTD, Thermistor và IC bán d n. M i lo i u có u i m và nh c i m riêng c a nó. 3.2.1.1.1 Thermocouple. + u i m: - Là thành ph n tích c c, t cung c p công su t. - n gi n. - R ti n. - T m thay i r ng. - T m o nhi t r ng. + Nh c i m: - Phi tuy n. - i n áp cung c p th p. - òi h i i n áp tham chi u. - Kém n nh nh t. - Kém nh y nh t. 3.2.1.1.2. RTD (Resistance Temperature Detector). + u i m: - n nh nh t. - Chính xác nh t. - Tuy n tính h n Thermocouple. + Nh c i m: - t ti n. - C n ph i cung c p ngu n dòng. -L ng thay i R nh . Khoa c¬ ®iÖn - 73 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  2. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 - i n tr tuy t i th p. - T gia t ng nhi t. 3.2.1.1.3. Thermistor. + u i m: - Ngõ ra có giá tr l n. - Nhanh. - o hai dây. + Nh c i m: - Phi tuy n. - Gi i h n t m o nhi t . - D v. - C n ph i cung c p ngu n dòng. - T gia t ng nhi t. 3.2.1.1.4. IC bán d n. + u i m: - Tuy n tính nh t. - Ngõ ra có giá tr cao nh t. - R ti n. + Nh c i m: i 200 oC). - Nhi t o th p (d - C n cung c p ngu n cho c m bi n. 3.2.1.1.5. C m bi n nhi t ®é lo i IC bán d n. Trong thùc tÕ ng−êi ta ®· vµ ®ang sö dông rÊt nhiÒu dông cô vµ thiÕt bÞ kh¸c nhau ®Ó ®o nhiÖt ®é. Khoa c¬ ®iÖn - 74 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  3. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 T nh ng phân tích nh ng u i m và khuy t i m c a các ph ng pháp o nãi trên, trong án này chúng tôi xu t ph ng án l a ch n c m bi n lo i IC bán d n. Do ó ây chúng tôi ch i sâu v IC c m bi n nhi t. • Nguyên lý ho t ng chung c a IC o nhi t . IC o nhi t là m t m ch tích h p nh n tín hi u nhi t chuy n thành tín hi u i n d i d ng dòng i n hay i n áp. D a vào c tính r t nh y c a các bán d n v i nhi t :d i tác ng c a nhi t ã t o ra i n tích t do và các l tr ng trong ch t bán d n. B ng s phá v các phân t , b t các electron thành d ng t do di chuy n qua vùng c u trúc m ng tinh th t o s xu t hi n các l tr ng. Làm cho t l i n t t do và l tr ng t ng lên theo quy lu t hàm s m v i nhi t .T ó t o ra i n áp hay dòng i n t l thu n v i nhi t tuy t i. o tín hi u i n ta bi t c giá tr c a nhi t c n o. • c tính c a m t s IC o nhi t thông d ng: + AD590. - Ngõ ra là dòng i n. nh y: 1A/oK. - chính xác: +4oC - - Ngu n cung c p: 4 ÷ 30 V. - Ph m vi s d ng: -55oC ÷ 150oC. + LX5700. - Ngõ ra là i n áp. nh y: -10mV/oK. - - Ph m vi s d ng: -55oC ÷ 150oC. 3.2.1.1.5. 1. c¶m biÕn nhiÖt ®é b¸n dÉn LM335 Khoa c¬ ®iÖn - 75 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  4. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 ây là lo i c¶m biÕn mà chúng tôi l a ch n trong tính toán, thi t k và ch t o trong lu n v n này. LM335 là c m bi n o nhi t c tích h p t các ch t bán d n có th o nhi t r t chính xác và d dàng chu n hoá. Nó làm vi c nh m t diode Zener, i là 10mV/oK. LM335 có i n áp ánh th ng t l tr c ti p v i nhi t tuy t 25oC thì LM335 có sai s nh h n 1oC. Khi ki m tra Không gi ng nh các c m bi n khác, LM335 có u ra tuy n tính. §Æc tuyÕn cña nã ®−îc m« t¶ theo c«ng thøc sau: U = 10.T (mV) = 2730 + 10.t (mV) (3.5) t -40oC ÷ 100oC. Tr kháng LM335 c ng d ng trong ph m vi nhi t th p và u ra tuy n tính ã làm cho vi c ghép n i m ch ra và m ch i u khi n tr nên r t n gi n. • Các c tr ng c a LM335: + o tr c ti p nhi t Kelvin. + Dòng làm vi c t 400µA ÷ 5mA. + Tr kháng ng nh h n 1 . + Ki m tra d dàng. + Ph m vi nhi t o r ng. + R ti n. • S¬ ®å cÊu t¹o cña vi m¹ch LM335 Khoa c¬ ®iÖn - 76 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  5. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 H×nh 3.1: S¬ ®å cÊu t¹o cña vi m¹ch LM335. H×nh 3.2: S¬ ®å l¾p r¸p c¶m biÕn LM335 ®¬n gi¶n. R1 lµ ®iÖn trë giíi h¹n dßng qua c¶m biÕn ®−îc tÝnh ë ®iÒu kiÖn chuÈn lµ ë nhiÖt ®é t = 20 0C .NÕu chän dßng lµ I mA th× R1 ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: E − 0,2 . 103 (Ω) R1 = (3.6) I Trong ®ã: E lµ ®iÖn ¸p nguån (V). Rt lµ ®iÖn trë t¶i (Ω). §Ó ®¶m b¶o ®Æc tÝnh tuyÕn tÝnh cña chuyÓn ®æi ®o th× It
  6. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 H×nh 3.3: M¹ch hiÖu chØnh LM335. Trong ®ã: Rc lµ chiÕt ¸p. C lµ tô läc nhiÔu cho c¶m biÕn. - Connection diagram: - Các nh m c tuy t ic c i: + Dòng ng c: 15mA. + Dòng thu n: 10mA. + Ph m vi nhi t c tr ng. Liên t c Không liên t c -40oC ÷ 100oC 100oC ÷ 125oC - chính xác nhi t : Khoa c¬ ®iÖn - 78 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  7. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 LM335A LM335 n Thông s i u ki n Min Typ Max Min Typ Max v Tc=25oC, i n áp ra 2.95 2.98 3.01 2.92 2.98 3.04 V IR=1mA không Tc=25oC, Sai s o 1 3 2 6 C c l y chu n IR=1mA Sai s không Tmin
  8. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 §iÖn trë nhiÖt t¹i chç nèi tíi §¸p øng nhiÖt trong thïng dÇu kh«ng khÝ Sai sè chuÈn hãa Trë kh¸ng ®éng H»ng sè thêi gian C¸c tÝnh chÊt thuËn Khoa c¬ ®iÖn - 80 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  9. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 C¸c tÝnh chÊt ng−îc §iÖn ¸p nhiÔu §¸p øng nhiÖt trong kh«ng khÝ tÜnh: Khoa c¬ ®iÖn - 81 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  10. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 • Chu n hoá LM335. VCC LM335 có m t ph ng pháp chu n hoá R2 thi t b d dàng cho chính xác cao. N i nhánh 2.2K Output hi u ch nh c a LM335 v i m t bi n tr 10K . 3 10mV/oK 2 D1 R1 B i vì u ra c a LM335 t l v i nhi t LM335 32 10K tuy t i. Do ó v i vi c i u ch nh bi n tr , u 1 ra c m bi n s cho 0V t i 0oK. 1 Sai s i n áp u ra ch là sai s dc (do u ra tuy n tính theo nhi t ). Vì v y, chu n hoá dèc t i m t nhi t s làm úng t t c các nhi t khác. i n áp u ra c a c m bi n c tính theo công th c: T VoutT = VoutT0 * (3.7) T0 Trong ó: T là nhi t ch a bi t. T0 là nhi t tham chi u. C hai u tính b ng nhi t Kelvin. B ng cách chu n hoá u ra t i m t nhi t s làm úng u ra cho t t c c l y chu n là 10mV/oK. các nhi t khác. Thông th ng u ra Ví d t i 25oC ta s có u ra có i n áp là 2,98V. Tuy nhiên, LM335 c ng nh b t k lo i c m bi n nào khác, s t làm nóng có th làm gi m chính xác. Ngoài ra, LM335 là lo i c m bi n không th m n c. Vì v y, khi ta phun s−¬ng −ít sÏ kh«ng lµm ¶nh h−ëng tíi ®é chÝnh x¸c cña nã. 3.2.1.2. M¹ch ®o nhiÖt ®é sö dông c¶m biÕn nhiÖt ®é b¸n dÉn LM335. Trong m¹ch ta sö dông mét sè thiÕt bÞ nh−: C¶m biÕn nhiÖt ®éLM335, bé chuyÓn ®æi t−¬ng tù sè ADC 804, chÝp vi ®iÒu khiÓn 89C051, LED 7 v¹ch, m¹ch so s¸nh.v.v... Khoa c¬ ®iÖn - 82 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  11. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 3.2.1.2.1. S¬ ®å nguyªn lý vµ s¬ ®å m¹ch in cña m¹ch c¶m biÕn nhiÖt ®é (PhÇn phô lôc). 3.2.1.2.2. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¹ch vµ tÝnh to¸n chän c¸c thiÕt bÞ cho m¹ch. • Nguyªn lý ho¹t ®éng vµ tÝnh to¸n chän thiÕt bÞ cho khèi m¹ch c¶m biÕn vµ m¹ch gia c«ng: M ch gia công th c hi n hai ch c n ng là khu ch i và hi u ch nh to 0oC. ra i n áp là 0V khi o Xét m ch trên ta th y: Các khu ch i thu t toán ta s d ng lo i OP07 là lo i OA có offset th p. U1 và U2 óng vai trò là các b m i n áp lý t ng: có tr kháng vào r t l n và tr kháng ra r t nh , không các u vào nh h ng l n nhau. Các t C1, C2, C3 và C4 có tác d ng ch ng nhi u và n nh ngu n nuôi cho m ch. Ta có áp t i chân 2 c a c m bi n LM335 là: Vs = K*Ta[oK] = K*(273 + ta[oC]) v i K = 10mV/oK. (3.8) T i 0oK, Vs = 0V, nên t i 0oC => Vs = 2,73V. Vs = 2,73 + K*ta[oC]. => (3.9) i n áp ra c a LM335 t i 0oC là 2,73V, trong th c t ta nhúng có giá tr c m bi n vào n c á và hi u ch nh R4 cho n khi i n áp ra c a LM335 là 2,73V thì d ng. u ra là 0V t i 0oC ta c n có kh i tr ph n i n áp Do ó nh m t o ra i n áp 2,73V t i 0oC mà LM335 t o ra. Bi n tr R2 chính là ph n bù tr ph n i n áp mà ta nói trên. U3 óng vai trò là b c ng có khu ch i. Xét tr ng h p nó tuy n tính, áp d ng ph ng pháp x p ch ng cho t ng kích thích ngõ vào, ng n m ch ngõ vào còn l i. G i Vout1 là áp ngõ ra c a U3 ng v i ngõ vào o, Vout2 là áp ngõ ra c a U3 ng v i ngõ vào không o. Hai thông s này c tính nh sau: Khoa c¬ ®iÖn - 83 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  12. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 R6 Vout1 = − * VU 2 (3.10) R5 R8 * ( R5 + R6) Vout 2 = * VU 1 (3.11) R5 * ( R7 + R8) Nh v y i n áp t i u ra c a U3 là: R8 * ( R5 + R6) R6 * VU 1 − * VU 2 Vout = Vout1 + Vout2 = (3.12) R5 * ( R7 + R8) R5 Ch n R5 = R7, R6 = R8 ta c: R6 * (VU 1 − VU 2 ) = AV * (VU 1 − VU 2 ) Vout = (3.13) R5 Suy ra i n áp t i u ra c a m ch (JH1) s thay i AV*10mV khi nhi t i 1oC. thay M t khác phân gi i c a ADC0809 là 5/255 = 19,6 20mV. T c là ADC ch thay i m t digit sau khi áp thay i 20mV. Nh v y n u ta ch n AV = 1 thì i 2oC ADC m i thay ng v i nhi t thay i 1 digit. nh n bi t c s thay i là 1oC ta ph i ch n AV = 2. nhi t Ch n R6 = 20K và R5 = 10K . tính ch n R3, ta xét i u ki n ho t ng c a LM335 nhi t ta = 25oC, IR = 1mA thì i n áp ngõ ra c a LM335 là 2,98V. 5V − 2,98V = 2,02 KΩ R3 = (3.14) 1mA Ch n R3 = 2.2K . Ta c ng ch n R1 = 2.2K . Chú ý: các bi n tr trong m ch c m bi n này s d ng bi n tr ch nh tinh (hay bi n tr ol ng), lo i có c u t o g m nhi u vòng dây i n tr xo n bên trong, Khoa c¬ ®iÖn - 84 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
4=>1