1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu

33 3 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Thiết Bị Đo Sử Dụng Cặp Nhiệt Điện Loại K, Dải Đo 0-800oC
Trường học Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành Thiết Kế Thiết Bị Đo
Thể loại Bài Tập Lớp
Định dạng
Số trang 33
Dung lượng 1,16 MB

Nội dung

TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÀI TẬP LỚP Thiết kế thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt điện loại K, dải đo 0 800oC MÔN THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐO Danh sách nhóm ( 19 ) Lời mở đ.aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ***** ***** BÀI TẬP LỚP: Thiết kế thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt điện loại K, dải đo 0-800oC MÔN: THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐO Danh sách nhóm: Lời mở đầu Trong thời kì Cơng nghiệp hóa - Hiện đại hóa nay, thiết bị đo lường đóng vai trị quan trọng có ứng dụng thực tiễn gần gũi sống đại Môn học thiết kệ thiết bị đo môn học sở cỏa chuyên ngành Kĩ thuật đo tin học công nghiệp trường đại học Bách Khoa Hà Nội Nội dung cua mơn học giúp người học có kiến thức phương pháp đo lường, thiết bị đo lường đặc trưng kĩ thuật đo lường Trong phần đo lường đại lượng điện, nội dung mô tả phương pháp đo đại lượng vật lý khác dịng điện,điện áp, cơng suất, điện trở, điện cảm, điện dung, góc lệch pha, tàn số, đại lượng từ, Trong nội dung chương trình học, nhóm em giao thực tập dài với đề tài: “Thiết kế thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt điện loại K” với thang đo từ đến 800 độ C sử dụng cặp nhiệt ngẫu Kết tập lớn cố gắng ba thành viên nhóm Tuy vậy, thời gian có hạn nên kết dừng lại mức ý tưởng mơ phỏng, nhóm em tiếp tục ý tưởng hồn thiện sản phẩm thịi gian tới Do kiến thức chưa nhiều kinh nghiệm cịn ít, sản phàm cịn nhiều nhược điểm thiếu sót nên chúng em mong nhận ý kiến đóng góp thầy MỤC LỤC Lời mở đầu Chương 1: Phương pháp đo nhiệt độ 1.1 Phân tích yêu cầu 1.2 Các phương pháp đo 1.2.1 Giới thiệu chung 1.2.2 Phương pháp đo biến đổi thẳng Chương 2: Lí thuyết thiết kế thiết bị đo nhiệt độ 2.1 Sơ đồ khối mạch đo 2.2 Các thành phần thiết bị đo, tính tốn lựa chọn thiết bị 2.2.1 Cặp nhiệt ngẫu 2.2.2 Bộ khuếch đại lọc nhiễu 10 2.2.3 Khối ADC Vi xử lí: 13 2.2.4 Khối hiển thị LED Thanh 18 2.2.5 Khối nguồn 18 2.2.6 LM35 23 Chương 3: Sơ đồ thuật tốn, mơ phỏng, kiểm định, đánh giá sai số hệ thống 25 3.1 Sơ đồ thuật toán 25 3.1.1 Hình ảnh sơ đồ 25 3.1.2 Trình bày thuật tốn tra bảng 27 3.2 Sơ đồ thiết kế 27 3.3 Sơ đồ hộp bảo vệ 29 Tài liệu tham khảo 30 Danh mục hình vẽ: Danh mục bảng biểu: Chương 1: Phương pháp đo nhiệt độ 1.1 Phân tích yêu cầu Sử dụng cặp nhiệt điện loại K đo nhiệt độ khoảng từ 0-800℃, sử dụng bù nhiệt độ mềm Độ phân giải 1oC 1.2 Các phương pháp đo 1.2.1 Giới thiệu chung  Phương pháp đo cách thức, thủ thuật để xác định thơng số cần đo Đó tập hợp sở khoa học để thực phép đo, có nguyên tắc để xác định thơng số đo, ngun tắc dựa mối quan hệ toán học hay mối quan hệ vật lý có liên quan với đại lượng đo  Có phương pháp đo phương pháp đo biến đổi thẳng phương pháp đo kiểu so sánh  Trong dự án này, sử dụng phương pháp đo biến đổi thẳng để thực 1.2.2 Phương pháp đo biến đổi thẳng  Khái niệm Phương pháp đo biến đổi thẳng là phương pháp đo có q trình đo biến đổi thẳng đại lượng cần đo thành đại lượng trung gian cho tiện việc tính tốn kết thị Khi câu trúc thiết bị đo khơng có khâu phản hồi thiết bị đo gọi thiết bị biến đối thẳng  Cấu trúc bao gồm: • CĐSC: chuyển đổi sơ cấp để biến đổi đại lượng đo không điện thành đại lượng điện, X đại lượng điện khơng cần chuyển đổi • BĐ: biến đổi trung gian • X: đại lượng cần đo • CT: cấu thị • X0: đại lượng mẫu (hay đơn vị đo) Hình 1: Cấu trúc thiết bị đo biến đổi thẳng Sơ đồ đo nhiệt độ cặp nhiệt ngẫu phương pháp biến đổi thẳng LED Thanh Hình 2: Sơ đồ thiết bị đo Phân tích sơ đồ đo nhiệt độ theo cấu trúc đo biến đổi thẳng • CĐSC: cặp nhiệt ngẫu đóng vai trị chuyển đổi sơ cấp, biến đổi đại lượng không điện (nhiệt độ) sang đại lượng điện (điện áp) • BĐ : biến đổi trung gian khối khuếch đại, khuếch đại tín hiệu nhỏ từ cặp nhiệt ngẫu khối ADC, vi xử lí có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu tương tự sang số xử lí liệu số sang giá trị nhiệt độ • CT: khối LCD có nhiệm vụ hiển thị giá trị nhiệt độ đo lên hình Chương 2: Lí thuyết thiết kế thiết bị đo nhiệt độ 2.1 Sơ đồ khối mạch đo  Sơ đồ khối mạch đo LED Thanh Hình 3: Sơ đồ khối mạch đo  Điện áp rơi đầu nóng lạnh cặp nhiệt ngẫu đưa vào khuyếch đại chun biệt, sau đưa vào vi xử lí, sau vi xử lí chuyển liệu ADC sang liệu đo thực tế in giá trị đo lên LCD 2.2 Các thành phần thiết bị đo, tính tốn lựa chọn thiết bị 2.2.1 Cặp nhiệt ngẫu  Cặp nhiệt ngẫu: thiết bị phổ biến thông dụng để đo nhiệt độ(thông thường đo mức nhiệt độ cao 0-1200℃) Nguyên lí làm việc cặp nhiệt điện dựa vào thay đổi điện áp theo nhiệt độ đầu nòng đầu lạnh Ảnh hưởng nhiệt độ đến mối nối hai kim loại khác tạo điện áp nhỏ Hình 4: Cặp nhiệt ngẫu • Cặp nhiệt ngẫu thiết bị phổ biến công nghiệp, với ưu điểm giá thành rẻ, đo nhiệt độ cao, khoảng đo rộng(có thể lên tới 2500℃ ) • Hệ số seedback hệ số mối quan hệ điện áp đầu so với nhiệt độ, với loại cặp nhiệt ngẫu khác có hệ số seedback khác • Loại cặp nhiệt ngẫu thông dụng cặp nhiệt ngẫu loại K, cặp nhiệt ngẫu loại K có khoảng đo từ -20℃ - 1250℃  Ưu, nhược điểm cặp nhiệt ngẫu: • Ưu điểm: + Khoảng đo rộng (wide range): cặp nhiệt ngẫu đáp ứng gần ứng dụng cần đo nhiệt độ công nghiệp luyện kim, lò hơi,… với khoảng đo rộng từ -200℃ đến 2500℃ tùy thuộc vào kim loại tạo nên cặp nhiệt ngẫu + Tốc độ phản hồi nhanh(rapid respond): cặp nhiệt ngẫu phản hồi thay đổi nhiệt độ + Do cặp nhiệt ngẫu khơng cần dùng tới nguồn cung cấp nên khơng gặp vấn đề nhiệt, làm nóng (No self heating) • Nhược điểm: + Do điện áp sinh chênh lệch nhiệt độ đầu nóng đầu lạnh nhỏ dễ bị ảnh hưởng nhiễu điện từ trường, khó khăn việc chuyển đổi điện áp nhỏ sang giá trị nhiệt độ + Sai số cặp nhiệt ngẫu thường khoảng từ 1℃ đến 2℃ Những khó khăn đo nhiệt độ sử dụng cặp nhiệt ngẫu: Điện áp sinh cặp nhiệt ngẫu khơng tuyến tính khơng tuyến tính hệ số seeback, bù điện áp đầu lạnh, + Điện áp sinh nhỏ: cặp nhiệt ngẫu thơng dụng loại J,K,T Tại nhiệt độ phịng hệ số seeback chúng 52μV/℃, 41μV/℃ 41μV/℃ Do điện áp sinh nhỏ, cần khuếch đại trước chuyển đổi tương tự-số Hình 5: Bảng hệ số seeback loại cặp nhiệt ngẫu Ảnh hưởng nhiễu điện áp sinh cặp nhiệt ngẫu, điện áp sinh từ cặp nhiệt ngẫu bé, dễ bị làm sai lệch với nhiễu từ mơi trường bên ngồi, từ làm sai lệch kết đo Để hạn chế ảnh hưởng nhiễu, chúng em sử dụng song song cách để đạt hiệu tốt nhất: + Đưa điện áp sinh cặp nhiệt ngẫu vào khuếch đại đo lường, thơng thường nhiễu xuất cực + cực – khối khuếch đại, qua khối khuếch đại đo lường, khuếch đại khuếch đại tín hiệu vi sai cực + cực -, nhiễu bị triệt tiêu + Sử dụng lọc thông thấp(low pass filter): loại bỏ nhiễu cao tần (trên 1MHz) Bù nhiệt độ tham chiếu (reference conpensation): + Để thiết bị đo nhiệt độ xác, phải biết nhiệt độ tham chiếu đầu lạnh cặp nhiệt Thơng thường có cách: Cách thứ đưa đầu tham chiếu(đầu lạnh) vào nước đá tan 0℃ Nhiệt độ đo giá trị nhiệt độ cần đo Cách thứ hai: đưa đầu tham chiếu không khí, sử dụng thiết bị đo nhiệt độ xác với khoảng đo từ -20℃ - 50℃ để đo nhiệt độ môi trường Giá trị nhiệt độ giá trị nhiệt độ thu cộng thêm nhiệt độ đầu lạnh đo T = Thot + Tcold Trong đó: Thot : nhiệt độ đầu nóng đo cặp nhiệt Tcold : nhiệt độ đầu lạnh(đầu tham chiếu) đo Tính tốn thiết kế, lựa chọn linh kiện: Với dải đo khoảng từ 0-800℃, cặp nhiệt ngẫu loại K phù hợp với đề hệ số seedback thay đổi khoảng từ 0-800℃ Hình 6: Hệ số seedback loại cặp nhiệt ngẫu thông dụng Sai số offset độ lệch lần chuyển tiếp thực tế lý tưởng Quá trình chuyển đổi xảy đầu ADC kỹ thuật số thay đổi từ thành Lý tưởng đầu vào tương tự nằm khoảng từ 0,5 LSB đến 1,5 LSB, đầu kỹ thuật số nên Vẫn lý tưởng, trình chuyển đổi xảy 0,5 LSB Sai số offset biểu thị E0 Lỗi bù dễ dàng hiệu chỉnh phần mềm E0 = chuyển đổi thực tế - chuyển đổi lý tưởng • Sai số yếu tố môi trường khác - Nguồn cung cấp cho STM32F103C8 VDDA Vì đầu ADC tỷ số điện áp tín hiệu tương tự điện áp tham chiếu, nên nhiễu tham chiếu tương tự gây thay đổi giá trị kỹ thuật số chuyển đổi Nguồn cung cấp tương tự VDDA sử dụng số gói làm điện áp tham chiếu (VREF +), chất lượng nguồn cung cấp VDDA có ảnh hưởng đến lỗi ADC - Do ảnh hưởng nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến độ xác ADC Về bản, dẫn đến hai lỗi chính: offset error drift and gain error drift Những lỗi bù đắp phần firmware vi điều khiển - Nhiễu EMI-induced Phát xạ điện từ từ mạch lân cận tạo nhiễu tần số cao tín hiệu tương rãnh PCB hoạt động giống ăng-ten Hình 16: nguồn nhiễu EMI ảnh hưởng đến ADC STM32 2.2.4 Khối hiển thị LED Khối hiển thị LED Với yêu cầu đề hiển thị LED dải đo từ 0-800 độ C, nhóm định lựa chọn LED để giển thị kết đến dạng thập phân Ngoài LED sử dụng điện áp cung cấp 5V với opam, dễ dàng việc lựa chọn nguồn cung cấp Hình 17: Led LED bao gồm LED kết nối song song để thắp sáng hiển thị số “ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, a, b, c, d,e ,f, …” - Mỗi đoạn led đánh dấu từ A đến G - Đoạn thứ gọi “ Chấm thập phân “ kí hiệu DP sử dụng hiển thị số sô nguyên - Trong tập bọn em sử dụng led 2.3 Inch Tính điện trở sử dụng cho led: Led hoạt động giá trị trung bình khoảng 3V 10mA Led cấp nguồn 5V Suy ra: R= (5-3)/0.01 = 200 ôm Transistor sử dụng cho led A1015 2.2.5 Khối nguồn Hình 18: Hình vẽ Schematic nguồn Thiết kế nguồn lấy điện áp từ pin làm đầu vào, đầu điện áp chuẩn 5V 3.3V Mục tiêu: Thiết kế nguồn cung cấp cho thiết bị, mạch đo nhiệt độ sử dụng cặp nhiẹt ngẫu loại K Các thành phần linh kiện sử dụng mạch đo Các linh kiện sử dụng điện áp 5V Bảng 1: Các linh kiện sử dụng mạch đo: STT Tên linh kiện Điện áp Dòng nghỉ Dòng định mức Số lượng LED 5VDC 0,05A 4*0,12A 0.48 A LM35 5VDC 0.1u A 0,6uA 0.6 uA AD8497 5VDC 23uA 550uA 550 uA STM32 3,3VD C 20mA 0, 5A 0,5 A Tổng Tổng dòng điện 0,98 A  Thiết kế nguồn với cấp điện áp đầu 5V 3,3V với dòng tải khoảng 1A lấy từ pin Lithium Chọn Pin cụ thể: Pin Lithium 3.7V 18650 loại pin sạc Sơ đồ mạch nguyên lý mạch hạ áp IC hạ áp ổn áp LM317EMP Nguồn pin Lithium Hạ áp 5V, 1A Hạ áp 3.3V, 1A Hình 19: Sơ đồ mạch khối cho nguồn Lý chọn IC ổn áp LM317EMP: - IC LM317EMP cung cấp dòng điện đầu phù hợp với toán ( Io = 1A) Trở kháng đầu vào IC cao cỡ  Ωnên ko làm ảnh hưởng tới dòng điện cung cấp cho mạch đo Dung sai điện áp đầu nhỏ khoảng 1% Có kích thước nhỏ giá thành rẻ Dễ triển khai mạch điều chỉnh điện áp Mức tiêu thụ cơng suất từ 1.2W đến 2W Hình 20: IC ổn áp LM317EMP - LM317 IC điều chỉnh điện áp dương Chân đầu vào nơi cung cấp tới đa 40 VDC Chân đầu cung cấp điện áp đầu phạm vi từ 1.25 V đến 37 V Chân điều chỉnh sử dụng để thay đổi điện áp đầu tương ứng đến điện áp đầu vào áp dụng Đối với đầu vào lên đến 40 V, đầu thay đổi từ 1.25 V đến 37 V - Có Op Amp (bộ khuếch đại) tích hợp IC có đầu vào đảo ngược kết nối với chân điều chỉnh Đầu vào không đảo thiết lập tham chiếu điện áp LM317 cung cấp điên áp tham chiếu ổn định 1.25 V chân điều chỉnh Điện áp tham chiếu từ 1.2 V đến 1.3 V Điện áp đầu LM317 điều chỉnh phạm vi cài đặt cách sử dụng mạch phân chia điện trường đầu đất Để thiết lập điện áp mong muốn đầu LM317, mạch phân áp điện trở sử dụng chân đầu đất Giá trị phân áp điện trở cần phải chọn cho cung cấp dải điện áp yêu cầu đầu Mạch phân áp có điện trở lập trình có điện trở cố định điện trở khác biển trở Bằng cách thiết lập tỷ lệ hoàn hảo điện trở phản hồi (điện trở cổ định) biển trở thu điện áp đầu mong muốn tương ứng với điện áp đầu vào Dòng chân điều chỉnh không đổi khoảng từ 50  đên 100  Do dịng điện khơng đổi chạy qua R1 R2 Do đó, tổng điện áp rơi Rl R2 cho Vout sau: Vout = Vref *(1 + R2 )* R2 R1 Một số lượng dòng điện tĩnh chạy từ chân điều chỉnh, thêm số lỗi phương trình làm cho đầu khơng ổn định Do ta cần hiệu chỉnh phương trình : Vout = Vref *(1 + R2 ) * R2 + I q * R2 R1 Sơ đồ nguyên lý mạch hạ áp sử dụng IC LM317EMP ( datasheet IC LM317) Hình 21: Sơ đồ mạch nguyên lý hạ áp IC LM317EMP Hình 22:Hình vẽ schematic nguồn Vout = 1, 25V *(1 + R2 ) + I adj * R2 R1 Tính tốn chọn điện trở tụ lọc nhiễu cho mạch hạ áp: - Chọn điện trở R1 R2 Mạch nguồn hạ từ 14.8VDC, 1A xuống 5V, 1A từ 5V 1.5A hạ xuống 3.3V, 1A: = 1.25*(1 + R1 ) + 100 *10−3 * R2 R2 3.3 = 1.25*(1 + R4 ) + 100*10 −3 * R4 R3 → Ta tính toán chọn R3=1.5k Ω, R1=1k Ω, R2=1k Ω, R4=2.7k Ω Cả điện trở bọn em sử dụng trở 0805 5% - Tính tốn chọn tụ điện C1 C2 Tại đầu mąch nguồn, tụ điện (được hiển thị C2 sơ đồ) mắc song song Tụ điện giúp phản ứng nhanh với độ tải Bất dòng tải đầu thay đổi có thiếu hụt dịng điện ban đầu, đáp ứng tụ điện đầu dt : thời gian phản hồi tạm thời Sự thay đổi dòng điện đầu tính  dịng điện đầu ra,  =  ∗ dV : độ lệch điện áp cho phép lớn  Coi dV = 100   , dt = 100  Trong đoạn mạch này, tụ điện có cường độ  sử dụng, C=  � ��� = � ∗ �� = 10−6 ∗0.1 = �� �� 100∗10−6  =1 �� - Ta chọn tụ 1 = 10  ; 3 = 0.1  tụ 2 =  Chọn linh kiện chi tiết : C1: Tu Hoa 10uF 25V 4x7 C2, C4: Tu Hoa 1uF 50V 5x11 C3, C5: Tu Hoa 0.1uF 50V 5x11 Hình 23: Sơ đồ khối nguồn 2.2.6 LM35 LM35: có nhiệm vụ đo xác nhiệt độ đầu lạnh (đầu tham chiếu), nhiệt độ đầu lạnh sử dụng cách bù nhiệt độ phần mềm LM35 cảm biến nhiệt độ sử dụng rộng rãi Nó hiển thị giá trị dạng điện áp đầu thay độ C LM35 hiển thị giá trị điện áp cao cặp nhiệt điện khơng cần khuếch đại điện áp đầu Điện áp đầu LM35 tỷ lệ với nhiệt độ Hệ số thang đo 0,01 V / ° C Một đặc điểm quan trọng lấy 60 micromps từ nguồn có khả tự gia nhiệt thấp Sơ đồ chân LM35 Bảng 2: Sơ đồ chân LM35 Hình 24: Cảm biến nhiệt độ LM35 Các tính IC cảm biến nhiệt độ LM35 Điện áp đầu vào tối thiểu tối đa 35V -2V Điển hình 5V Có thể đo nhiệt độ từ -55 ° C đến 150 ° C Điện áp đầu tỷ lệ thuận (tuyến tính) với nhiệt độ tức có mức tăng 10mV (0,01V) cho lần tăng nhiệt độ ° C Độ xác ± 0,5 ° C Dòng cực máng nhỏ 60uA Cảm biến nhiệt độ giá rẻ Nhỏ thích hợp cho ứng dụng từ xa Cách sử dụng cảm biến nhiệt độ LM35 LM35 IC cảm biến nhiệt độ có điện áp đầu thay đổi, dựa nhiệt độ xung quanh Nó vi mạch nhỏ rẻ, sử dụng để đo nhiệt độ đâu khoảng từ -55 ° C đến 150 ° C Nó dễ dàng giao tiếp với vi điều khiển có chức ADC tảng phát triển Arduino Cấp nguồn cho IC cách đặt điện áp quy định + 5V (VS) vào chân đầu vào nối chân Ground với mass mạch Hình 25: Cảm biến LM35 Nếu nhiệt độ ° C, điện áp đầu 0V Sẽ có gia tăng 0,01V (10mV) cho độ tăng nhiệt độ C Điện áp chuyển đổi thành nhiệt độ cách sử dụng công thức Vout = 10mV/oC x T Chương 3: Sơ đồ thuật tốn, mơ phỏng, kiểm định, đánh giá sai số hệ thống 3.1 Sơ đồ thuật tốn 3.1.1 Hình ảnh sơ đồ Bắt đầu Khởi tạo ADC, LCD Thực hàm main loop Đọc giá trị ADC, sau chuyển đổi sang nhiệt độ Thực thuật toán bù nhiệt độ T > 400℃ Đúng Thực thuật toán tra bảng Hiển thị LCD Hình 26: Lưu đồ thuật tốn Sai 3.1.2 Trình bày thuật tốn tra bảng Mục đích thuật toán tra bảng: ta nhận thấy sử dụng cặp nhiệt ngẫu loại K,và khuếch đại IC AD8497, sai số thiết bị đo nhỏ 1℃ với dải điện áp từ 0-400℃ Khi thiết bị đo hoạt động dải điện áp cao ( tốn từ 400℃-600℃ ) thiết bị đo hoạt động với sai số lớn (cỡ 5℃-10℃) Nguyên sai số tính phi tuyến hệ số seeback, dẫn tới khuếch đại AD8497, sai số phi tuyến nhỏ trở thành sai số đáng kể, ảnh hưởng tới độ xác thiết bị đo Phương pháp giảm thiểu sai số: sử dụng thuật toán tra bảng Có thể tra giá trị điện áp sinh ứng với giá trị nhiệt độ cặp nhiệt ngẫu loại K theo đường dẫn: https://srdata.nist.gov/its90/download/type_k.tab Giải thích thuật toán tra bảng: Bước 1: Tạo mảng giá trị điện áp sinh ứng với giá trị nhiệt độ từ 400-600℃ Bước 2: Sau chuyển đổi giá trị số thu từ ADC dạng điện áp sinh cặp nhiệt ngẫu Bước 3: Sử dụng thuật tốn tìm kiếm, tốn chúng em sử dụng thuật tốn tìm kiếm nhị phân để tìm kiếm giá trị thu gần với giá trị bảng Sau dựa vào số phần tử mảng để tìm giá trị nhiệt độ cần đo đạc 3.2 Sơ đồ schematic: Hình 27: Sơ đồ schematic thiết bị đo 3.3 Sơ đồ hộp bảo vệ Hình 28: Sơ đồ hộp bảo vệ thiết bị đo Chương 4: Kết Luận Với khuếch đại sử dụng ad8494/8495 làm việc xác với sai số nhỏ ℃ với khoảng đo từ -20℃ - 400℃ Khi nhiệt độ lớn 400℃, sai số thiết bị đo lớn ℃ phi tuyến hệ số seeback, nhiệt độ lớn 400 ℃ , thuật toán thực tra bảng, để tìm giá trị nhiệt độ gần với giá trị nhiệt độ thực tế Sai số thiết bị đo: bao gồm tổng sai số cặp nhiệt ngẫu, khuếch đại, sai số ADC, sai số LM35 Trong sai số ADC nhỏ, sử dụng ADC stm32 có độ xác cao hiệu chỉnh phần mềm Sai số chủ yếu thiết bị đo đến từ sai số LM35, sai số cặp nhiệt ngẫu phi tuyến hệ số seeback Bằng cách bù phi tuyến hệ số seeback thuật toán tra bảng, sai số thiết bị đo nói có sai số 1℃, cộng với sai số 0.5℃ LM35, tổng sai số tối đa thiết bị đo 1.5℃, tương đương với 0.25% toàn thang đo Thiết bị đo thiết kế với sai số thấp, đáp ứng tốt môi trường công nghiệp Tài liệu tham khảo Cơ sở kỹ thuật đo - Nguyễn Trọng Quế, Nguyễn Thị Lan Hương, Phạm Thị Ngọc Yen, NXB Khoa học kỳ thuật, 2008 Kĩ thuật đo lường đại lượng vật lý, Tập 1,2 - Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Văn Hòa, Nguyễn Trọng Quế, Nguyễn Thị Vấn https://mobitool.net/mach-dieu-chinh-dien-ap-lm317.html https://www.alldatasheet.com/datasheet pdf/pdf/956982/FCI/LM317E.html ... phần thiết bị đo, tính toán lựa chọn thiết bị 2.2.1 Cặp nhiệt ngẫu  Cặp nhiệt ngẫu: thiết bị phổ biến thông dụng để đo nhiệt độ(thông thường đo mức nhiệt độ cao 0-1200℃) Nguyên lí làm việc cặp nhiệt. .. thơng dụng cặp nhiệt ngẫu loại K, cặp nhiệt ngẫu loại K có khoảng đo từ -20℃ - 1250℃  Ưu, nhược điểm cặp nhiệt ngẫu: • Ưu điểm: + Khoảng đo rộng (wide range): cặp nhiệt ngẫu đáp ứng gần ứng dụng. .. thiết bị đo biến đổi thẳng Sơ đồ đo nhiệt độ cặp nhiệt ngẫu phương pháp biến đổi thẳng LED Thanh Hình 2: Sơ đồ thiết bị đo Phân tích sơ đồ đo nhiệt độ theo cấu trúc đo biến đổi thẳng • CĐSC: cặp nhiệt

Ngày đăng: 21/09/2022, 12:32

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1: Cấu trúc của một thiết bị đo biến đổi thẳng - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 1 Cấu trúc của một thiết bị đo biến đổi thẳng (Trang 5)
Hình 2: Sơ đồ thiết bị đo - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 2 Sơ đồ thiết bị đo (Trang 6)
Hình 3: Sơ đồ khối mạch đo - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 3 Sơ đồ khối mạch đo (Trang 7)
Hình 4: Cặp nhiệt ngẫu - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 4 Cặp nhiệt ngẫu (Trang 8)
Hình 5: Bảng hệ số seeback các loại cặp nhiệt ngẫu - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 5 Bảng hệ số seeback các loại cặp nhiệt ngẫu (Trang 9)
Hình 6: Hệ số seedback của các loại cặp nhiệt ngẫu thông dụng - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 6 Hệ số seedback của các loại cặp nhiệt ngẫu thông dụng (Trang 10)
Hình 7: Sơ đồ cấu trúc AD8494/8495 - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 7 Sơ đồ cấu trúc AD8494/8495 (Trang 11)
Hình 8: Sơ đồ bộ khuếch đại và bộ lọc - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 8 Sơ đồ bộ khuếch đại và bộ lọc (Trang 12)
Hình 9: Cách nối đất - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 9 Cách nối đất (Trang 12)
Hình 10: Bộ lọc ngồi - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 10 Bộ lọc ngồi (Trang 13)
Hình 12: Sơ đồ chân VĐK STM32F103C8 - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 12 Sơ đồ chân VĐK STM32F103C8 (Trang 16)
Hình 13: Scheamtic VĐK STM32F103C8T6 hoạt động với bộ dao động ngoại - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 13 Scheamtic VĐK STM32F103C8T6 hoạt động với bộ dao động ngoại (Trang 16)
Hình 1 4: Block diagram bộ ADC của vi điểu khiển STM32 - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 1 4: Block diagram bộ ADC của vi điểu khiển STM32 (Trang 18)
Hình 15: Sơ đồ các chân ADC STM32F103C8 - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 15 Sơ đồ các chân ADC STM32F103C8 (Trang 18)
Hình 16: nguồn nhiễu EMI ảnh hưởng đến ADC STM32 - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 16 nguồn nhiễu EMI ảnh hưởng đến ADC STM32 (Trang 19)
Hình 17: Led 7 thanh - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 17 Led 7 thanh (Trang 20)
Bảng 1: Các linh kiện sử dụng trong mạch đo: - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Bảng 1 Các linh kiện sử dụng trong mạch đo: (Trang 21)
Hình 18: Hình vẽ Schematic bộ nguồn - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 18 Hình vẽ Schematic bộ nguồn (Trang 21)
Hình 20: IC ổn áp LM317EMP - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 20 IC ổn áp LM317EMP (Trang 22)
Hình 19: Sơ đồ mạch khối cho bộ nguồn - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 19 Sơ đồ mạch khối cho bộ nguồn (Trang 22)
Hình 21: Sơ đồ mạch nguyên lý hạ áp bằng IC LM317EMP - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 21 Sơ đồ mạch nguyên lý hạ áp bằng IC LM317EMP (Trang 23)
Hình 22:Hình vẽ schematic bộ nguồn - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 22 Hình vẽ schematic bộ nguồn (Trang 24)
Hình 23: Sơ đồ khối nguồn - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 23 Sơ đồ khối nguồn (Trang 25)
Hình 24: Cảm biến do nhiệt độ LM35 - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 24 Cảm biến do nhiệt độ LM35 (Trang 27)
Bảng 2: Sơ đồ chân LM35 - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Bảng 2 Sơ đồ chân LM35 (Trang 27)
Hình 25: Cảm biến LM35 - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 25 Cảm biến LM35 (Trang 28)
Thực hiện thuật toán tra bảng - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
h ực hiện thuật toán tra bảng (Trang 29)
Hình 27: Sơ đồ schematic thiết bị đo - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 27 Sơ đồ schematic thiết bị đo (Trang 31)
Hình 28: Sơ đồ hộp bảo vệ thiết bị đo - TK thiết bị đo sử dụng cặp nhiệt ngẫu
Hình 28 Sơ đồ hộp bảo vệ thiết bị đo (Trang 31)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w