intTypePromotion=3

thiết kế mạch VDK đếm sản phẩm, chương 2

Chia sẻ: Tran Quoc Kien | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

0
230
lượt xem
96
download

thiết kế mạch VDK đếm sản phẩm, chương 2

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

giới thiệu sơ lược về mạch cảm biến: Để cảm nhận mỗi lần sản phẩm đi qua thì cảm biến phải có phần phát và phần thu. Phần phát phát ra ánh sáng hồng ngoại và phần thu hấp thụ ánh sáng hồng ngoại vì ánh sáng hồng ngoại có đặc điểm là ít bị nhiễu so với các loại ánh sáng khác. Hai bộ phận phát và thu hoạt động với cùng tần số. Khi có sản phẩm đi qua giữa phần phát và phần thu, ánh sáng hồng ngoại bị che bộ phận thu sẽ hoạt động với...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: thiết kế mạch VDK đếm sản phẩm, chương 2

  1. Chương 2: LYÙ THUYEÁT THIEÁT KEÁ I. CAÙC KHOÁI TRONG MAÏCH ÑIEÄN: 1. Caûm bieán: a. Giôùi thieäu sô löôïc veà maïch caûm bieán: Ñeå caûm nhaän moãi laàn saûn phaåm ñi qua thì caûm bieán phaûi coù phaàn phaùt vaø phaàn thu. Phaàn phaùt phaùt ra aùnh saùng hoàng ngoaïi vaø phaàn thu haáp thuï aùnh saùng hoàng ngoaïi vì aùnh saùng hoàng ngoaïi coù ñaëc ñieåm laø ít bò nhieãu so vôùi caùc loaïi aùnh saùng khaùc. Hai boä phaän phaùt vaø thu hoaït ñoäng vôùi cuøng taàn soá. Khi coù saûn phaåm ñi qua giöõa phaàn phaùt vaø phaàn thu, aùnh saùng hoàng ngoaïi bò che boä phaän thu seõ hoaït ñoäng vôùi taàn soá khaùc taàn soá phaùt nhö theá taïo ra moät xung taùc ñoäng tôùi boä phaän xöû lí. Vaäy boä phaän phaùt vaø boä phaän thu phaûi coù nguoàn taïo dao ñoäng. Boä phaän dao ñoäng taùc ñoäng tôùi coâng taéc ñoùng ngaét cuûa nguoàn phaùt vaø nguoàn thu aùnh saùng. Coù nhieàu linh kieän phaùt vaø thu aùnh saùng hoàng ngoaïi nhöng chuùng em choïn led hoàng ngoaïi vaø transitor quang laø linh kieän phaùt vaø thu vì transistor quang laø linh kieän raát nhaïy vôùi aùnh saùng hoàng ngoaïi. Boä phaän taïo dao ñoäng coù theå duøng maïch LC, coång logic, hoaëc IC dao ñoäng. Vôùi vieäc söû duïng IC chuyeân duøng taïo dao ñoäng, boä taïo dao ñoäng seõ trôû neân ñôn giaûn hôn vôùi taàn soá phaùt vaø thu Vì tín hieäu ôû ngoõ ra trasitor quang raát nhoû neân caàn coù maïch khuyeách ñaïi tröôùc khi ñöa ñeán boä taïo dao ñoäng. Chuùng em choïn IC khueách ñaïi ñeå khueách ñaïi tín hieäu leân ñuû lôùn. Vaäy sô ñoà khoái cuûa phaàn phaùt vaø phaàn thu laø: KHOÁI KHOÁI DAO TRANSITOR KHUYEÁCH DAO ÑOÄNG THU ÑAÏI ÑOÄNG
  2. b. Caùc linh kieän trong maïch caûm bieán: b1. Caáu taïo, nguyeân lí hoaït ñoäng cuûa led hoàng ngoaïi: _Led ñöôïc caáu taïo töø GaAs vôùi vuøng caám coù ñoä roäng laø 1.43eV töông öùng böùc xaï 900nm. Ngoaøi ra khi pha taïp Si vôùi nguyeân vaät lieäu GaAlAs, ñoä roäng vuøng caám coù theå thay ñoåi. Vôùi caùch naøy, ngöôøi ta coù theå taïo ra daûi soùng giöõa 800 - 900nm vaø do ñoù taïo ra söï ñieàu höôûng sao cho led hoàng ngoaïi phaùt ra böôùc soùng thích hôïp nhaát cho ñieåm cöïc ñaïi cuûa ñoä nhaïy caùc boä thu. _Hoaït ñoäng: khi moái noái p - n ñöôïc phaân cöïc thuaän thì doøng ñieän qua noái lôùn vì söï daãn ñieän laø do haït taûi ña soá, coøn khi moái noái ñöôïc phaân cöïc nghòch thì chæ coù doøng ræ do söï di chuyeån cuûa caùc haït taûi thieåu soá. Nhöng khi chieáu saùng vaøo moái noái, doøng ñieän nghòch taêng leân gaàn nhö tyû leä vôùi quang thoâng trong luùc doøng thuaän khoâng taêng. Ñaëc tuyeán volt – ampere cuûa led hoàng ngoaïi nhö sau: I(A) =4 =3 =2 =1 =0 U(V)
  3. b2. Photon transistor. Photon Transistor cuõng töông töï nhö transistor thoâng thöôøng nhöng chæ khaùc ôû choã noù khoâng coù cöïc bazô, thay cho taùc duïng khoáng cheá cuûa doøng vaøo cöïc bazô laø söï khoáng cheá cuûa chuøm saùng ñoái vôùi doøng colector cuûa transitor hoaëc coù cöïc bazô, nhöng khoáng cheá tín hieäu laø aùnh saùng. Caáu taïo cuûa transistor quang C Cöïc thu (colecter) _ Kyù hieäu vaø caáu taïo: Cöïc neàn B N P N C (base) E Cöïc phaùt (emiter) B E Kyù hieäu Caáu taïo _Hình thöùc beân ngoaøi cuûa noù khaùc vôùi transistor thoâng thöôøng ôû choã treân voû cuûa coù cöûa soå trong suoát cho aùnh saùng chieáu vaøo. AÙnh saùng qua cöûa soå naøy chieáu leân mieàn bazô cuûa transistor. Chuyeån tieáp PN emitor ñöôïc cheá taïo nhö caùc transistor thoâng thöôøng, nhöng chuyeån tieáp PN colector, thì do mieàn bazô caàn ñöôïc chieáu saùng, cho neân noù coù nhieàu hình daïng khaùc nhau, cuõng coù daïng hình troøn naèm giöõa taâm mieàn bazô. Khi söû duïng transistor quang maéc maïch töông töï nhö transistor maéc chung emitor (CE). Chuyeån tieáp emitor ñöôïc phaân cöïc thuaän coøn chuyeån tieáp colector ñöôïc phaân cöïc nghòch. Coù nghóa laø transistor quang ñöôïc phaân cöïc ôû cheá ñoä khuyeách ñaïi. Doøng ñieän trong transistor:
  4. Vì noái thu ñöôïc phaân cöïc nghòch neân coù doøng ræ Ico chaïy giöõa thu – neàn vaø vì noái neàn - phaùt ñöôïc phaân cöïc thuaän neân doøng thu laø ( + 1)Ico ñaây laø doøng toái cuûa quang transistor. Khi chieáu aùnh saùng vaøo mieàn bazô, trong mieàn bazô coù söï phaùt xaï caëp ñieän töû loã troáng laøm xuaát hieän doøng IL. Do aùnh saùng khieán doøng thu trôû thaønh: Ic = ( + 1) .(Ico + IL) Ñaëc tuyeán cuûa transistor quang H=9 I(A) H=7 8 H=5 6 H=4 4 H=1 2 0 5 10 15 20 1 U(V)
  5. Trong ñoù H laø maät ñoä chieáu saùng (mW/cm2 ) Ñaëc tuyeán cuûa transistor quang cuõng gioáng nhö ñaëc tuyeán Volt- ampere cuûa transistor thoâng thöôøng maéc EC. Ñieàu khaùc nhau ôû ñaây laø caùc tham soá khoâng phaûi laø doøng Ib maø laø löôïng chieáu saùng Ñaëc tuyeán Volt ampere cuûa transistor quang öùng vôùi khoaûng Uce nhoû cuõng coù theå goïi laø mieàn baõo hoøa vì khi aáy do söï tích tuï ñieän tích coù theå coi nhö chuyeån tieáp colector ñöôïc phaân cöïc thuaän. Cuõng töông töï nhö trong tröôøng hôïp transistor thoâng thuôøng, ñoä doác ñaëc tuyeán trong mieàn khuyeách ñaïi. b3. IC dao ñoäng 555 Sô ñoà chaân: 8 6 4 7 GND VCC TRI DIS OUT THR RES CN 5 FLIP FLOP 2 OUTPUT Sô ñoà khoái beân trong IC 555 3 1
  6. Chöùc naêng cuûa caùc chaân Ñaây laø vi maïch ñònh thôøi chuyeân duøng, coù theå maéc thaønh daïng maïch ñôn oån hay baát oån. Ñieän aùp cung caáp töø 3V ñeán 18V. Doøng ñieän ra ñeán 200mA (loaïi vi maïch BJT) hay 100mA (loaïi CMOS). Chaân 1: Noái vôùi masse. Chaân 2: Nhaän tín hieäu kích thích (trigger). Chaân 3: Tín hieäu ra (output). Chaân 4: Phuïc nguyeân veà traïng thaùi ban ñaàu (preset). Chaân 5: Nhaän ñieän aùp ñieàu khieån (control voltag). Chaân 6: Möùc ngöôõng ( threshold ). Chaân 7: Taïo ñöôøng phoùng ñieän cho tuï. Chaân 8: Caáp nguoàn Vcc. * IC khuyeách ñaïi LM 324 ( QUAD OPERATIONAL AMPLIFIER). 14 13 12 11 10 9 8 GND 4+ +3 1+ +2 +3 - 30V 1 2 3 4 5 6 7 LM 324 IC coù 4 taàng khueách ñaïi thuaät toaùn, IC laøm vieäc vôùi loaïi nguoàn ñôn. Ñoä lôïi treân 100dB, tuy nhieân baêng thoâng heïp hôn LM 3900.
  7. Chuù yù: khoâng ñeå ngaõ ra chaïm vaøo nguoàn V+ hay chaïm thaúng vaøo masse, ñieàu naøy seõ laøm hö IC.  IC 567 (TONE DECODER): IC 567 Boä giaûi maõ aâm saéc. IC chöùa moät voøng khoùa pha. Khi taàn soá phuø hôïp vôùi taàn soá trung taâm thì chaân 8 coù möùc aùp thaáp. Do ñoù tín hieäu töø transistor qua taàng khuyeách ñaïi ñöa ñeán ngoõ vaøo cuûa IC 567. Taàn soá hieän nay ñöôïc xaùc laäp theo maïch ñònh thôøi R vaø C hay 1,1(RC). R laáy khoaûng 2K ñeán 20K. 567 coù theå taùch doø taàn soá ngaõ vaøo töø 0,01Hz ñeán 500KHz. Tuï ngoõ ra 1 8 Ngoõ ra Tuï loïc thoângthaáp 2 567 7 GND Ngoõvaøo 3 6 Tuï ñònh thôøi +4,75-9,0V 4 5 Ñieän trôû ñònh thôøi Ghi chuù: caùc ngaõ vaøo trong maïch loïc thaáp qua tính theo F seõ ñöôïc xaùc ñònh bôûi n/F0. Trong ñoù n trong khoaûng 1300 ñeán 62000. Tuï ngaõ ra laáy trò soá gaáp ñoâi tuï trong maïch loïc thaáp qua ôû ngaõ vaøo.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản