Tóm tắt đề tài khoa học công nghệ cấp Đại học Đà Nẵng: Nghiên cứu xây dựng hệ thống đo lường và phân tích tín hiệu cảm biến

B<br /> <br /> 0<br /> <br /> GIÁO D C VÀ ðÀO T O<br /> ð I H C ðÀ N NG<br /> <br /> TÓM T T<br /> ð TÀI KHOA H C CÔNG NGH<br /> C P ð I H C ðÀ N NG<br /> <br /> Tên ñ tài: NGHIÊN C U XÂY D NG<br /> H TH NG ðO LƯ NG VÀ PHÂN TÍCH<br /> TÍN HI U C M BI N<br /> <br /> Mã s : ð2013-06-12-BS<br /> <br /> Ch nhi m ñ tài: TS. VÕ NHƯ TI N<br /> <br /> ðà N ng – 11/2014<br /> <br /> 1<br /> <br /> M<br /> <br /> ð U<br /> <br /> 1. T ng quan tình hình nghiên c u thu c lĩnh v c<br /> c a ñ tài<br /> - Tình hình nghiên c u nư c ngoài: Hi n nay ngày<br /> càng nhi u các công ty trên th gi i nh t là Hoa Kỳ, Nh t,<br /> Anh, Pháp, ð c,…nghiên c u s n xu t, ch t o ra nhi u lo i<br /> c m bi n khác nhau, tuy nhiên vi c xây d ng h th ng ño<br /> lư ng, kh o sát, phân tích c m bi n ph c v cho công tác gi ng<br /> d y thì chưa ñư c các ñơn v quan tâm ñúng m c…M t s<br /> hãng ch t o c m bi n, ñ ng th i vi t các ph n m m kèm theo<br /> và bán trên th trư ng nhưng giá thành khá ñ t.<br /> - Tình hình nghiên c u trong nư c: Các cơ quan, ñơn<br /> v trong nư c chưa quan tâm ñ n lĩnh v c nghiên c u s n xu t<br /> ch t o các lo i c m bi n, các trư ng ñ i h c k thu t, công<br /> ngh trong nư c trong nh ng năm g n ñây m i b t ñ u ñưa<br /> môn h c c m bi n vào chương trình gi ng d y cho các ngành<br /> cơ ñi n t , ñi n t ñ ng, các khóa ñào t o sau ñ i h c,…ðã có<br /> m t vài tác gi vi t các giáo trình c m bi n, nhưng ph n l n<br /> ñ u gi i thi u thiên v lý thuy t, các tài li u thiên v ng d ng<br /> th c t còn r t hi m hoi.<br /> 2 Tính c p thi t c a ñ tài<br /> Th c hi n ñ i m i giáo d c và ñào t o mà ph n tr ng<br /> tâm là ñ i m i phương pháp gi ng d y, “h c ph i ñi ñôi v i<br /> hành”, ñ i v i kh i các trư ng k thu t, công ngh , vi c ñ u tư<br /> thêm các thi t b d y h c, ñ c bi t các trang thi t b công ngh<br /> m i là h t s c c n thi t. Vi c nghiên c u kh o sát, xây d ng<br /> <br /> 2<br /> <br /> m t h th ng ño lư ng các tín hi u ñư c ño ñ c t c m bi n,<br /> nh m giúp cho cán b ngành ñi n t ñ ng, cơ ñi n t , truy n<br /> ñ ng, ñi u khi n n m hi u ñư c m t s lo i c m bi n, t ñó<br /> ti p t c phát tri n ki n th c liên quan ñ n các lo i c m bi n mà<br /> hi n ñang ñư c ng d ng trong h u h t các lĩnh v c như quân<br /> s , khoa h c công ngh , trong giao thông v n t i, …<br /> 3. M c tiêu c a ñ tài<br /> Các tín hi u ño ñ c ñư c t c m bi n thông qua b<br /> chuy n ñ i tín hi u, bi n ñ i thành tín hi u ñi n thông qua<br /> m ch ño lư ng và x lý tín hi u g m vi x lý 16 bít, truy n tín<br /> hi u ñ n b chuy n ñ i truy n thông, r i chuy n tín hi u ñ n<br /> máy tính, tín hi u s ñư c ño ñ c, in ra theo bi u b ng, ho c<br /> d ng sóng.<br /> 4. ð i tư ng và ph m vi nghiên c u<br /> ð i tư ng nghiên c u là m t s lo i c m bi n tiêu bi u<br /> như c m bi n nhi t, c m bi n quang, c m bi n t ,… nghiên<br /> c u ñ k t n i c m bi n v i máy tính thông qua board m ch<br /> Arduino. T ñó ño ñ c và hi n th k t qu lên màn hình máy<br /> tính ho c in k t qu .<br /> Ph m vi nghiên c u: nghiên c u m t s lo i c m bi n<br /> thông d ng, t ñó làm n n t n cho nghiên c u và ng d ng<br /> r ng hơn.<br /> 5. Phương pháp nghiên c u: lý thuy t và th c nghi m<br /> 6. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n: Các tác gi<br /> d ng vi ñi u khi n và máy tính ñ làm b x<br /> thông tin c m bi n, t n d ng ưu th c a vi ñi<br /> trình ño lư ng và x lý tin hi u c m bi n, c a<br /> <br /> ñã k t h p s<br /> lý và hi n th<br /> u khi n ñ l p<br /> nhi u lo i c m<br /> <br /> 3<br /> <br /> bi n khác nhau, ưu ñi m c a máy tính khi k t h p v i vi ñi u<br /> khi n là hi n th thông tin m t cách rõ ràng.<br /> 7. N i dung chính:<br /> Trong các h th ng ño lư ng, ñi u khi n, các quá trình ñ u<br /> th hi n b i các bi n tr ng thái như nhi t ñ , áp su t, ánh sáng,<br /> t c ñ , v trí…ð ñi u khi n các quá trình chúng ta c n thu<br /> th p thông tin ño ñ c, theo dõi s bi n thiên c a các bi n tr ng<br /> thái c a quá trình, b c m bi n s th c hi n ch c năng này<br /> trong quá trình ñi u khi n. ð tài chú ý các n i dung sau:<br /> - Nghiên c u v nguyên lý làm vi c m t s lo i c m bi n.<br /> - Thi t k các module c m bi n, các m ch thu phát, x lý, hi n<br /> th tín hi u, s d ng b vi lý Arduino và l p trình ñi u khi n…,<br /> xây d ng h th ng hi n th tín hi u trên máy tinh.<br /> - Xây d ng h th ng th c nghi m, ño ñ c kh o sát, l y k t qu<br /> 8. S n ph m và k t qu d ki n:<br /> - K t qu d ki n: 1 t p báo cáo khoa h c<br /> - S n ph m<br /> + 01 bài báo khoa h c ñăng trên t p chí trong nư c,<br /> + 01 H th ng th c nghi m ño lư ng tín hi u t c m bi n.<br /> 9. Hi u qu d ki n: ð tài g n v i th c t , mang l i hi u qu<br /> thi t th c trong gi ng d y môn h c k thu t c m bi n cho h c<br /> viên và các c p th p hơn.<br /> <br /> 4<br /> <br /> CHƯƠNG 1. GI I THI U CHUNG V C M BI N VÀ<br /> NGUYÊN LÝ HO T ð NG C A C M BI N<br /> 1.1 Các khái ni m và ñ c trưng cơ b n<br /> 1.1.1 Khái ni m: C m bi n là thi t b ñ c m nh n và bi n ñ i<br /> các ñ i lư ng v t lý, các ñ i lư ng c n ño, có ho c không có<br /> tính ch t ñi n thành các ñ i lư ng có tính ch t ñi n, có th ño<br /> lư ng, ñi u khi n ñư c, nó ch a ñ ng thông tin cho phép xác<br /> ñ nh giá tr ñ i lư ng c n ño.<br /> 1.1.2 Các ñ c trưng cơ b n c a c m bi n<br /> 1.1.2.1 ðư ng cong chu n<br /> a) Khái ni m: ðư ng cong chu n c a c m bi n là ñư ng cong<br /> bi u di n s ph thu c c a ñáp ng (s) ho c (y) ñ u ra c a<br /> c m bi n vào giá tr c a ñ i lư ng ño (m) ho c (x) ñ u vào.<br /> <br /> Hình 1. 1 ðư ng cong chu n c m bi n<br /> b) Chu n c m bi n: Chu n c m bi n là phép ño nh m m c<br /> ñích xác l p m i quan h gi a giá tr ño ñư c s c a ñ i lư ng<br /> ñi n ñ u ra và gía tr m c a ñ i lư ng ño ñ u vào có tính<br /> <br />