Báo cáo học phần đề tài nguyên cứu, thiết kế ô tô điều khiển từ xa kiểm tra rò rỉ gas

Phần thuyết minh:* Nội dung:- Trình bày mục đích yêu cầu kỹ thuật của đề tài đồ án môn- Nêu cơ sở lựa chọn đề tài đồ án, ứng dụng trong thực tiễn- Thực hiện thiết kế kỹ thuật- Kết luận,

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO HỌC PHẦN

ĐỀ TÀI : NGUYÊN CỨU, THIẾT KẾ Ô TÔ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA KIỂM TRA RÒ RỈ

GAS

Giảng viên hướng dẫn : TS.Nguyễn Ngọc Anh Lớp học phần : 20231FE6029005 Nhóm thực hiện : Đấu Trường Học Tập Thành viên nhóm :

 Nguyễn Duy Anh 2023604924

 Nguyễn Lệnh Đức 2023604583

 Bùi Hữu Hòa 2023604943

 Phùng Gia Luân 2023604936

 Nguyễn Việt Quang 2023604438

KHOA ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO HỌC PHẦN

ĐỀ TÀI : NGUYÊN CỨU, THIẾT KẾ Ô TÔ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA KIỂM TRA RÒ RỈ

GAS

Giảng viên hướng dẫn : TS.Nguyễn Ngọc Anh Lớp học phần : 20231FE6029005 Nhóm thực hiện : Đấu Trường Học Tập Thành viên nhóm :

 Nguyễn Duy Anh 2023604924

 Nguyễn Lệnh Đức 2023604583

 Bùi Hữu Hòa 2023604943

 Phùng Gia Luân 2023604936

 Nguyễn Việt Quang 2023604438

PHIẾU GIAO ĐỒ ÁN MÔN HỌC HỌC PHẦN NHẬP MÔN VỀ KỸ THUẬT

Họ và tên sinh viên :

5 Nguyễn Việt Quang MSV: 2023604438

Nhóm: Đấu Trường Học Tập

Lớp: 20231FE6029005 Khóa:18

Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Ngọc Anh

Tên đề tài: : NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ Ô TÔ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA KIỂM TRA RÒ

RỈ GAS

NỘI DUNG THỰC HIỆN

1 Đề xuất ý tưởng về kỹ thuật và thiết kế kỹ thuật L4; L5; L6

1 Phần thuyết minh:

* Nội dung:

- Trình bày mục đích yêu cầu kỹ thuật của đề tài đồ án môn

- Nêu cơ sở lựa chọn đề tài đồ án, ứng dụng trong thực tiễn

- Thực hiện thiết kế kỹ thuật

- Kết luận, hướng phát triển

* Định dạng theo đúng hướng dẫn trong QĐ 815/QĐ-ĐHCN

2 Sản phẩm của đồ án môn

Ngày giao: 23 / 10 / 2023

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Hà Nam, ngày… tháng … năm 2023

Giảng viên hướng dẫn

Nguyễn Ngọc Anh

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 4

LỜI CẢM ƠN 5

LỜI CAM ĐOAN 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 7

1.1 Giới thiệu về đề tài 7

1.2 Lý do chọn đề tài 8

1.3 Ý nghĩa 9

CHƯƠNG 2: CÁC LINH KIỆN CẦN THIẾT ĐỂ CHẾ TẠO MÔ HÌNH VÀ CÁCH LÀM MÔ HÌNH 10

2.1 Các linh kiện 10

2.1.1 Cảm biến khí gas MQ2 10

2.1.2 Cảm biến khí gas MQ3 11

2.1.3 Mạch kích PWM MOSFET 1 cổng .12

2.1.4 Ô tô điều khiển từ xa 12

2.2 Nguyên lí hoạt động 13

CHƯƠNG 3: CÁCH CHẾ TẠO MÔ HÌNH VÀ MỘT SỐ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO MÔ HÌNH 14

3.1 Quá trình lắp ráp mô hình 14

3.1.1 Chuẩn bị 14

3.1.2 Lắp ráp ô tô điều khiển từ xa 14

3.1.3 Tích hợp cảm biến khí gas vào ô tô 14 3.2 Một số tiêu chuẩn kỹ thuật khi lắp ráp cảm biến khí gas

LỜI MỞ ĐẦU

Báo cáo này tập trung vào việc nghiên cứu và phân tích ô tô điều khiển từ xa kiểm tra

rò rỉ khí gas Đây là một lĩnh vực quan trọng đối với đời sống con người hiện nay Với mục tiêu đảm bảo an toàn cho người sử dụng gas

Trong báo cáo này, chúng tôi sẽ trình bày về các thành phần cơ bản của hệ thống ô tô điều khiển từ xa kiểm tra rò rỉ khí gas, bao gồm cảm biến khí gas, hệ thống điều khiển

từ xa và các công nghệ liên quan khác Chúng tôi cũng sẽ đề cập đến các ứng dụng và lợi ích của việc tích hợp cảm biến khí gas trong ô tô điều khiển từ xa

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy TS Nguyễn Ngọc Anh đã hướng dẫn

tận tình, tạo nhiều điều kiện, phát huy cho em tính tự học, tự tìm hiểu và khảo sát các linh kiện điện tử và cách thức hoạt động cùa chúng; hình thành cho chúng em phương pháp nghiên cứu, tìm tòi, tiếp cận với các công nghệ Trau dồi cho tụi em kỹ năng học tập năng động và sáng tạo, giúp cho chúng em tiếp cận các hệ thống xử lý thông minh trong thực tế một cách thiết thực hơn Không có gì quý giá hơn lời cảm ơn, lời cảm ơn chân thành và kính trọng xin gửi đến các quý thầy cô giáo

Tuy nhiên trong quá trình thực hiện đồ án, do kĩ năng và kiến thức của em còn nhiều hạn chế nên mong được sự chỉ bảo thêm của thầy cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn !

LỜI CAM ĐOAN

Để hoàn thành đồ án này nhóm em có tham khảo một số tài liệu liên quan đến mạch công suất và ứng dụng của nó trong thực tế

Em xin cam đoan đồ án này là do chúng em thực hiện, các kết quả và số liệu trong đề tài này là trung thực Mọi sự giúp đỡ cho báo cáo này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong báo cáo đã được ghi nguồn gốc rõ ràng

Hà Nam, ngày….tháng… năm 2023

Nhóm sinh viên thực hiện

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về đề tài

 Ô tô điều khiển từ xa kiểm tra rò rỉ khí gas là một thiết bị được sử dụng để kiểm tra và phát hiện rò rỉ khí gas trong môi trường Thiết bị này được trang

bị cảm biến khí gas và có khả năng di chuyển từ xa thông qua việc điều khiển từ xa

 Ô tô điều khiển từ xa kiểm tra rò rỉ khí gas thường được sử dụng trong các khu vực nguy hiểm như nhà máy hóa chất, nhà máy sản xuất khí đốt, kho chứa khí gas, cơ sở sản xuất và xử lý khí gas Khi phát hiện rò rỉ khí gas, thiết bị sẽ tự động gửi tín hiệu cảnh báo và cho phép người điều khiển từ xa thực hiện các biện pháp an toàn mà không cần tiếp xúc trực tiếp với môi trường nguy hiểm

 Việc sử dụng ô tô điều khiển từ xa kiểm tra rò rỉ khí gas giúp giảm thiểu nguy cơ tai nạn và bảo vệ sức khỏe cho người lao động trong quá trình kiểm tra và xử lý rò rỉ khí gas Đồng thời, thiết bị cũng giúp tăng cường hiệu quả

và chính xác trong việc phát hiện rò rỉ khí gas, từ đó giúp ngăn chặn các tai nạn liên quan đến khí gas trong quá trình sản xuất và sử dụng

1.2 Lí do chọn đề tài:

 Vấn đề trong thực tiễn

 Hiện nay rất nhiều gia đình sử dụng rất nhiều các thiết bị gas như: bếp gas, khò gas,…

 Gas được sử dụng phổ biến vì chúng thuận tiện và tiện lợi khi dùng

 Tuy nhiên đằng sau những thuận lợi đó là những nguy cơ tiềm ẩn cháy

nổ ảnh hưởng đến tài sản, tính mạng con người

 Rò rỉ gas trong các khu nhà máy hóa chất, nhà máy sản suất khí đốt,

 Chúng ta là những người sử dụng gas hàng ngày nên cần trang bị cho mình những công cụ phòng chống cháy nổ

 Ý nghĩa và tác dụng

 Thiết bị cảm biến khí gas là 1 thiết bị hữu hiệu có thể giúp con người phát hiện sớm rò rỉ khí gas và tìm cách khắc phục

Ngoài ra cảm biến khí còn gas được sử dụng để giám sát môi trường làm việc trong các ngành công nghiệp, như trong các nhà máy sản xuất hóa

Hình 1.2.1 – Cháy nổ do rò rỉ

khí gas trong khu dân cư

Hình 1.2.2 – Cháy nổ do rò rỉ khí gas trong khu công nghiệp

1.3 Ý nghĩa

Mục đích phát triển của ô tô điều khiển từ xa kiểm tra rò rỉ khí gas là để cung cấp một giải pháp an toàn và hiệu quả trong việc phát hiện và xử lý rò rỉ khí gas trong môi trường làm việc nguy hiểm Cụ thể, mục tiêu chính của việc phát triển thiết bị này bao gồm:

 An toàn cho người lao động: Ô tô điều khiển từ xa giúp giảm thiểu nguy cơ tai nạn và bảo vệ sức khỏe cho người lao động khi phải tiếp xúc với môi trường nguy hiểm chứa khí gas

 Tăng cường hiệu quả kiểm tra: Thiết bị được phát triển để cung cấp khả năng phát hiện rò rỉ khí gas một cách chính xác và nhanh chóng, từ đó giúp ngăn chặn các tai nạn liên quan đến khí gas và giảm thiểu thiệt hại cho cơ sở sản xuất

 Tiết kiệm chi phí: Sử dụng ô tô điều khiển từ xa giúp giảm thiểu chi phí đào tạo

và trang bị cho người lao động, đồng thời giảm thiểu rủi ro và thiệt hại do tai nạn lao động

 Tăng cường tính linh hoạt: Thiết bị này cho phép kiểm tra rò rỉ khí gas từ xa, giúp người vận hành có thể tiếp cận và kiểm tra các khu vực khó tiếp cận một cách dễ dàng và an toàn

Tóm lại, mục đích phát triển của ô tô điều khiển từ xa kiểm tra rò rỉ khí gas là tạo ra một giải pháp an toàn, hiệu quả và tiết kiệm chi phí trong việc phát hiện và xử lý rò rỉ khí gas trong môi trường làm việc nguy hiểm

CHƯƠNG 2: CÁC LINH KIỆN CẦN THIẾT ĐỂ CHẾ TẠO MÔ HÌNH

VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG

2.1 Các linh kiện

2.1.1 Cảm biến khí gas MQ2

 MQ2 là cảm biến khí, dùng để phát hiện các khí có thể gây cháy Nó được cấu tạo từ chất bán dẫn SnO2 Chất này có độ nhạy cảm thấp với không khí sạch Nhưng khi trong môi trường có chất gây cháy, độ dẫn của nó thay đổi ngay

 Ứng dụng :

Được sử dụng để phát hiện các loại khí như :

 LPG : là hỗn hợp hydrocarbon nhẹ, ở thể khí LPG trong dân dụng và công nghiệp chủ yếu có thành phần gồm Propane

 Iso Butan ( C4H10 )

 Propan : C3H8

Metan : CH4

Hình 2.1.1.1 – Cảm biến khí MQ2

 Cảm biến MQ3 là một loại cảm biến khí đốt dùng để phát hiện khí Gas trong

không khí Cảm biến này được thiết kế để phát hiện các khí như LPG, Propane, Butane, Methane, Alcohol, Hydrogen và nhiều loại khí đốt khác

 Cảm biến MQ3 sử dụng một tinh thể cảm biến để phản ứng với khí Gas Khi khí Gas tiếp xúc với tinh thể cảm biến, nó sẽ gây ra sự thay đổi trở kháng trong tinh thể Sau đó, một bộ chuyển đổi điện tử sẽ chuyển đổi sự thay đổi trở kháng này thành một tín hiệu điện analog, cho phép máy tính hoặc vi điều khiển có thể

xử lý dữ liệu đó

Gas, điều khiển đóng mở van khí, và kiểm soát nồng độ khí Gas trong các hệ thống an toàn Tuy nhiên, để đảm bảo tính chính xác của kết quả đo, cảm biến MQ3 cần được hiệu chỉnh định kỳ và sử dụng đúng cách theo hướng dẫn của nhà sản xuất

Hình 2.1.2.1 – Cảm biến khí gas MQ3

 Mạch kích PWM MOSFET 1 cổng có chức năng đóng ngắt ngõ ra tương tự

với chức năng của các module relay, nhưng điểm khác biệt lớn nhất là

ở Mạch kích PWM MOSFET 1 cổng bạn có thể điều khiển điện áp ngõ ra bằng các tín hiệu ngõ vào PWM Mạch được thiết kế có opto cách ly giúp tín hiệu đầu vào và đầu ra hoàn toàn độc lập, có độ chống nhiễu cao, hoạt động

ổn định

 Mạch có thể điều khiển các thiết bị có công suất cao như động cơ, bóng đèn, đèn led, động cơ DC, có thể điều chỉnh tốc độ động cơ hoặc độ sáng của đèn bằng cách cung cấp tín hiệu PWM ở ngõ vào

2.2.4 Ô tô điều khiển từ xa

 Ô tô điều khiển từ xa là món đồ chơi phổ biển trong thời đại công nghệ Ô tô

điều khiển xa không chỉ là 1 món đồ đơn thuần mà là đồ công nghệ cao dành cho người lớn với nhiều trang bị hiện đại Trải qua nhiều thập niên, ô tô điều

Hình 2.1.3.1 – Mạch kích PWM

MOSFET 1 cổng

Hình 2.2.4.1 – Ô tô điều khiển từ xa

2.2 Nguyên lí hoạt động

Ô tô điều khiển từ xa kiểm tra rò rỉ khí gas hoạt động theo nguyên lí sau:

 Cảm biến khí gas: Cảm biến khí gas được lắp đặt ở một vị trí thích hợp trên xe

ô tô Cảm biến khí gas sẽ phát hiện sự hiện diện của khí gas trong không khí

 Bộ điều khiển từ xa: Bộ điều khiển từ xa sẽ nhận được tín hiệu từ cảm biến khí gas và phát ra một cảnh báo cho người sử dụng

 Nguồn điện: Xe ô tô điều khiển từ xa được cung cấp năng lượng bởi pin hoặc ắc quy

Khi xe ô tô chạy qua khu vực có rò rỉ khí gas, cảm biến khí gas sẽ phát hiện thấy khí gas và phát ra một tín hiệu điện Tín hiệu điện này sẽ được truyền đến bộ điều khiển từ

xa Bộ điều khiển từ xa sẽ nhận được tín hiệu này và phát ra một cảnh báo cho người

sử dụng Cảnh báo có thể là đèn báo sáng, âm thanh báo hoặc cả hai

CHƯƠNG 3: QUÁ TRÌNH LẮP RÁP MÔ HÌNH VÀ MỘT SỐ TIÊU CHUẨN KĨ

THUẬT

3.1 Quá trình lắp ráp mô hình

3.1.1.Chuẩn bị

 Cảm biến khí gas MQ2 hoặc MQ3

 Còi báo động

 Dụng cụ làm ô tô điều khiển từ xa :

 Bánh xe, bánh đà, dây cu loa, motor

 Bảng mạch điều khiển, điều khiển, miếng nhựa mica

 Keo nến, pin để làm nguồn điện, dây điện, keo nến

 Cổng kích PWM mosfet 1 cổng

3.1.2 Lắp ráp ô tô điều khiển từ xa

 Đo miếng nhựa mica với chiều dài, chiều rộng phù họp với nhu cầu làm

 Làm 2 trục của bánh xe với chiều dài phù hợp với miếng mica Rồi cố định 2 trục của bánh xe bằng 4 trục bi, cố định trục bi trên miếng bằng cách hàn chảy miếng đồng lên miếng nhựa mica

 Bánh đà để cố định vào trục của bánh xe trước, gắn dây culoa kết nối bánh đà với motor

3.1.3 Tích hợp cảm biến khí gas vào ô tô

 Lắp sơ đồ cảm biến khí gas theo sơ đồ sau:

Kết nối motor của xe, bảng mạch kết nối với nguồn

Hình 3.1.3.2

3.2 Một số tiêu chuẩn kĩ thuật khi lắp ráp

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu chung đối với thiết bị báo cháy, bao gồm cả cảm biến khí gas Các yêu cầu này bao gồm:

* Yêu cầu về tính năng kỹ thuật

* Yêu cầu về độ bền

* Yêu cầu về an toàn

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với cảm biến khói, bao gồm cả cảm biến khí gas sử dụng công nghệ khói Các yêu cầu này bao gồm:

* Phạm vi sử dụng

* Nguyên lý hoạt động

* Đặc tính kỹ thuật

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với cảm biến nhiệt, bao gồm cả cảm biến khí gas sử dụng công nghệ nhiệt Các yêu cầu này bao gồm:

* Phạm vi sử dụng

* Nguyên lý hoạt động

* Đặc tính kỹ thuật