1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Giáo trình kỹ thuật cảm biến (ngành Điện dân dụng cao Đẳng)

217 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

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 Giáo Trình Kỹ Thuật Cảm Biến
Tác giả ThS. Nguyễn Trường Sinh, KS. Nguyễn Văn Tiến
Trường học Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 1
Chuyên ngành Điện Dân Dụng
Thể loại giáo trình
Năm xuất bản 20
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 217
Dung lượng 3 MB

Nội dung

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG SỐ 1 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: KỸ THUẬT CẢM BIẾN NGÀNH: ĐIỆN DÂN DỤNG TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: ..../QĐ-CĐXD1 ngày ..... BỘ XÂY

Trang 1

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG SỐ 1

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: KỸ THUẬT CẢM BIẾN NGÀNH: ĐIỆN DÂN DỤNG

TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐXD1 ngày tháng năm

Của Hiệu trưởng trường CĐXD số 1

Hà nội, tháng năm 20

Trang 2

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG SỐ 1

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: KỸ THUẬT CẢM BIẾN Dành cho giáo viên và sinh viên hệ Cao đẳng

Chuyên ngành Điện dân dụng

Thành viên biên soạn:

Giảng viên: Nguyễn Trường Sinh – Chủ biên Giảng viên: Nguyễn Văn Tiến

Hà nội, tháng năm 20

Trang 4

LỜI NÓI ĐẦU

Giáo trình Kỹ thuật cảm biến được biên soạn nhằm phục vụ cho giảng dạy và học tập cho trình độ Cao đẳng ngành Điện dân dụng ở trường Cao đẳng Xây dựng số

1 Kỹ thuật cảm biến là môn học chuyên môn ngành nhằm cung cấp các kiến thức

về các loại cảm biến sử dụng trong công nghiệp nói chung và ngành điện dân dụng nói riêng

Giáo trình Kỹ thuật cảm biến do bộ môn Điện nước xây dựng gồm: ThS.Nguyễn Trường Sinh làm chủ biên và các thầy cô đã và đang giảng dạy trực tiếp trong bộ môn cùng tham gia biên soạn Giáo trình này được viết theo đề cương môn học Kỹ thuật cảm biến đã được Trường CĐXD1 ban hành

Nội dung gồm 04 chương sau:

Chương 1 Cảm biến nhiệt độ

Chương 2 Cảm biến tiệm cận và một số loại cảm biến xác định vị trí, khoảng cách khác

Chương 3 Phương pháp đo lưu lượng

Chương 4 Đo vận tốc vòng quay và góc quay

Chương 5: Cảm biến quang điện

Trong quá trình biên soạn, nhóm giảng viên Bộ môn Điện nước của Trung tâm Thực hành công nghệ và đào tạo nghề, trường Cao đẳng Xây dựng Số 1 - Bộ Xây dựng, đã được sự động viên quan tâm và góp ý của các đồng chí lãnh đạo, các đồng nghiệp trong và ngoài trường

Mặc dù có nhiều cố gắng, nhưng trong quá trình biên soạn, biên tập và in ấn khó tránh khỏi những thiếu sót Tác giả rất mong nhận được các góp ý, ý kiến phê bình, nhận xét của người đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn

Trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày……tháng……năm………

Tham gia biên soạn

1 ThS Nguyễn Trường Sinh - Chủ biên

2 KS Nguyễn Văn Tiến

Trang 5

+ Trình bày được cấu tạo của các loại cảm biến

+ Trình bày được các phương pháp đo tốc độ vòng quay và góc quay

II.2 Kỹ năng

+ Phân biệt được các loại cảm biến, phạm vi ứng dụng của chúng

+ Nhận biết được các loại cảm biến trong thực tế

II.3 Năng lực tự chủ và trách nhiệm

- Rèn luyện tính nghiêm túc trong học tập và trong thực hiện công việc

- Rèn luyện khả năng làm việc độc lập và theo nhóm

III Nội dung môn học

Thực hành, thảo luận, bài tập

Kiểm tra

1.1 Đại cương

1.2 Nhiệt điện trở với Platin và Nickel

1.3 Cảm biến nhiệt độ với vật liệu Silic

1.4 IC cảm biến nhiệt độ

1.5 Nhiệt điện trở NTC

1.6 Nhiệt điện trở PTC

1.7 Thực hành với cảm biến nhiệt độ

3 Chương 2: Cảm biến tiệm cận và một số loại cảm biến xác định vị trí,

2.1 Cảm biến tiệm cận

2.2 Cảm biến xác định vị trí, khoảng cách

Trang 6

Số

Thời gian (giờ)

Lý thuyết

Thực hành, thảo luận, bài tập

Kiểm tra

3.1 Đại cương

3.2 Phương pháp đo lưu lượng dựa trên nguyên tắc chênh lệch áp suất

3.3 Phương pháp đo lưu lượng bằng tần số dòng xoáy

3.4 Thực hành với cảm biến đo lượng

4.1 Một số phương pháp cơ bản

4.2 Đo vận tốc vòng quay bằng phương pháp analog

4.3 Đo vận tốc vòng quay bằng phương pháp quang điện tử

4.4 Đo vận tốc vòng quay với nguyên tắc điện trở từ

4.5 Cảm biến đo góc với tổ hợp có điện trở từ

4.6 Thực hành với cảm biến đo vòng quay, góc quay

6 Chương 5 Cảm biến quang điện 10 4 5 1 6.1 Đại cương

6.2 Cảm biến quang thu phát độc lập

6.3 Cảm biến quang loại phản xạ

6.4 Cảm biến quang lọai khuếch tán

6.5 Một số ứng dụng của cảm biến quang điện

Trang 7

BÀI M U KHÁI NI M C¡ B N V CÁC B C M BI N

1 Khái ni m c b n v các b c m bi n

Trong quá trình s n xu t có nhi u i l ng v t lý nh nhi t , áp su t,

t c , t c quay, n ng pH, nh n vv c n c x lý cho o l ng, cho m c ích i u khi n truy n ng Các b c m bi n th c hi n ch c n ng này, chúng thu nh n, áp ng các kích thích C m bi n là m t b chuy n i

k thu t chuy n i các l ng v t lý nh nhi t , áp su t, kho ng cách vv sang m t i l ng khác có th o, m c Các i l ng này

Trang 8

V t lý

Nhi t i n

Quang i n Quang t

Trang 9

…vv

Trang 10

Giao thông v n t i…vv

3.5 Theo thông s c a mô hình m ch i n thay th

C m bi n tích c c (có ngu n): u ra là ngu n áp ho c ngu n dòng

C m bi n th ng (không có ngu n): C m bi n g i là th ng khi chúng c n có thêm ngu n n ng l ng ph hoàn t t nhi m

v o ki m, còn lo i tích c c thì không c n c c tr ng b$ng các thông s : R, L, C…tuy n tính ho c phi tuy n

Trang 11

BÀI 1.C M BI N NHI T !

Trong t t c các i l ng v!t lý, nhi t là m t trong các i l ng

c quan tâm nhi u nh t vì nhi t óng vai trò quy t nh n nhi u tính

ch t c a v!t ch t Nhi t có th làm nh h ng n các i l ng ch u tác d ng c a nó Thí d nh áp su t, th tích c a ch t khí…vv B i v!y trong công nghi p c ng nh i s ng hàng ngày ph i o nhi t D ng c

o nhi t ¡n gi n nh t là nhi t k s d ng hi n t ng giãn n nhi t

ch t o các b c m bi n nhi t ng i ta s d ng nhi u nguyên lý c m

bi n khác nhau nh :

Ph ¡ng pháp quang d"a trên s" phân b ph( b%c x nhi t do dao

ng nhi t (hi u %ng Doppler)

Ph ¡ng pháp d"a trên s" giãn n c a v!t r n, ch t l+ng ho c ch t khí (v i áp su t không (i) ho c d"a trên t c âm

Ph ¡ng pháp i n d"a trên s" ph thu c c a các i n tr vào nhi t

o c tr s chính xác c a nhi t là v n không ¡n gi n Nhi t là i l ng ch có th o gián ti p trên c¡ s tính ch t c a v!t ph thu c vào nhi t Tr c khi o nhi t ta c&n c!p n thang o nhi t

D ng c a hàm F ch ph thu c vào thang o nhi t Ng c l i, vi c

Trang 12

l"a ch n hàm F s quy t nh thang o nhi t t F(θ) = T chúng ta s xác nh T nh là nhi t nhi t ng h c tuy t i và hi u su t c a ng c¡ nhi t thu!n ngh ch s c vi t nh sau:

=+

Trong ó:

T1 và T2 là nhi t nhi t ng h c tuy t i c a hai ngu n

Thang Kelvin

N#m 1664 Robert Hook thi t l!p i m không là i m ng c a n c

c t.Thomson (Kelvin) nhà v!t lý Anh, n#m 1852 xác nh thang nhi t Thang Kelvin ¡n v là 0K, ng i ta gán cho nhi t c a i m cân b'ng

c a 3 tr ng thái n c – n c á – h¡i m t tr s b'ng 273,15 0K

Thang Celsius

N#m 1742 Andreas Celsius là nhà v!t lý Th y i n a ra thang nhi t bách phân Trong thang này ¡n v o nhi t là 0C, m t Celsius b'ng m t Kelvin Quan h gi$a nhi t Celsius và nhi t Kelvin c xác nh b'ng bi u th%c:

T(0C) = T(0K) – 273,15

Thang Fahrenheit

N#m 1706 Fahrenheit nhà v!t lý Hà Lan a ra thang nhi t có i m

n c á tan là 320 và sôi 2120 ¡n v nhi t là Fahrenheit (0F) Quan

h gi$a nhi t Celsius và Fahrenheit c cho theo bi u th%c:

Trang 13

Nhi t Kelvin

(0K)

Celsius (0C)

Fahrenheit (0F)

Nhi t o c nh m t i n tr hay m t c p nhi t, chính b'ng nhi t

c a c m bi n và kí hi u là TC Nó ph thu c vào nhi t môi tr ng TX

và vào s" trao (i nhi t trong ó Nhi m v c a ng i th"c nghi m là làm th nào gi m hi u s TX – TC xu ng nh+ nh t Có hai bi n pháp

gi m s" khác bi t gi$a TX và TC:

- T#ng trao (i nhi t gi$a c m bi n và môi tr ng o

- Gi m trao (i nhi t gi$a c m bi n và môi tr ng bên ngoài

o nhi t trong lòng v%t r&n

Thông th ng c m bi n c trang b m t l p v+ b c bên ngoài o nhi t c a m t v!t r n b'ng c m bi n nhi t , t b m t c a v!t ng i ta khoan m t l- nh+ ng kính b'ng r và sâu b'ng L L- này dùng a

c m bi n vào sâu trong ch t r n t#ng chính xác c a k t qu ph i

Trang 14

1.2 Nhi t i n tr' v(i Platin và Nickel

1.2.1 i n tr' kim lo"i thay )i theo nhi t

S" chuy n ng c a các h t mang i n tích theo m t h ng hình thành m t dòng i n trong kim lo i S" chuy n ng này có th do m t l"c c¡ h c hay i n tr ng gây nên và i n tích có th là âm hay d ¡ng d ch chuy n v i chi u ng c nhau d/n i n c a kim lo i ròng t l ngh ch v i nhi t hay i n tr c a kim lo i có h s nhi t d ¡ng Trong hình 1.1

ta có các c tuy n i n tr c a các kim lo i theo nhi t Nh th i n tr kim lo i có h s nhi t i n tr d ¡ng PTC (Positive Temperature Coefficient): i n tr kim lo i t#ng khi nhi t t#ng hi u %ng này có th

s d ng c trong vi c o nhi t , h s nhi t c&n ph i l n i u ó

có ngh)a là có s" thay (i i n tr khá l n i v i nhi t Ngoài ra các tính ch t c a kim lo i không c thay (i nhi u sau m t th i gian dài H

s nhi t không ph thu c vào nhi t , áp su t và không b nh h ng

b i các hóa ch t Gi$a nhi t và i n tr th ng không có s" tuy n tính,

Trang 15

Hình 1.1: Các c tuy n i n tr c a các kim lo i theo nhi t

1986, l&n th% 2 vào n#m 1995), USA v/n ti p t c s d ng tiêu chu*n riêng

0 c 2 tiêu chu*n u s d ng ph ¡ng trình Callendar - Van Dusen:

Úc, Áo, B , Brazil, Bulgaria, Canada,

C ng hòa Czech, an

m ch, Ai C!p, Ph&n Lan, Pháp, %c, Israel,

Ý, Nh!t, Ba Lan, Rumania, Nam phi, Th(

Trang 16

+ng c*p dung sai Dung sai (°C)

A t =± (0.15 + 0.002.| t |)

B t = ± (0.30 + 0.005 | t |)

C t =± (0.40 + 0.009 | t |)

D t = ± (0.60 + 0.0018 | t |)

Theo tiêu chu*n DIN v!t li u platin dùng làm nhi t i n tr có pha t p

Do ó khi b các t p ch t khác th*m th u trong quá trình s d ng s" thay (i tr s i n c a nó ít h¡n so v i các platin ròng Nh th có s" (n nh lâu dài theo th i gian, thích h p h¡n trong công nghi p Trong công nghi p nhi t i n tr platin th ng dùng có ng kính 30µm (so sánh v i ng kính s i tóc kho ng 100µm)

Trang 17

vì trên 3500C nickel có s" thay (i v pha C m bi n nickel 100 th ng dùng trong công nghi p i u hòa nhi t phòng

C m bi n nhi t ZNI1000 do hãng ZETEX Semiconductors s n

xu t s d ng nhi t i n tr Ni, c thi t k có giá tr 1000 Ω t i 00C

1.2.4 Cách n i dây o

Nhi t i n tr thay (i i n tr theo nhi t V i m t dòng i n không thay (i qua nhi t i n tr , ta có i n th o c U = R.I c m bi n không b nóng lên qua phép o, dòng i n c&n ph i nh+ kho ng 1mA V i

Pt 100 0C ta có i n th kho ng 0,1V i n th này c&n c a n máy o qua dây o Ta có 4 k thu!t n i dây o

Trang 18

Hình 1.3 Cách n i dây nhi t i n tr Tiêu chu*n IEC 751 yêu c&u dây n i n cùng &u nhi t i n tr ph i có màu gi ng nhau ( + ho c tr ng) và dây n i n 2 &u ph i khác màu

K thu%t hai dây

Hình 1.4

Gi$a nhi t i n tr và m ch i n t c n i b i hai dây B t c% dây d/n i n nào u có i n tr , i n tr này n i n i ti p v i nhi t i n tr V i hai i n tr c a hai dây o, m ch i n tr s nh!n c m t i n th cao h¡n i n th c&n o K t qu ta có ch th nhi t k cao h¡n nhi t c&n o

N u kho ng cách quá xa, i n tr dây o có th lên n vài Ohm

Ví d v i dây ng:

Di n tích m t c t dây o: 0,5mm2

Trang 19

nhi t là 170C tránh sai s c a phép o do i n tr c a dây o gây ra,

T nhi t i n tr c a dây o c n i thêm (h1.5) V i cách n i dây này

ta có hai m ch o c hình thành, m t trong hai m ch c dùng làm

m ch chu*n V i k thu!t 3 dây, sai s cho phép o do i n tr dây o và s" thay (i c a nó do nhi t không còn n$a Tuy nhiên 3 dây o c&n có cùng tr s k thu!t và có cùng m t nhi t K thu!t 3 dây r t ph( bi n

K thu%t 4 dây

Trang 20

Hình 1.6

V i k thu!t 4 dây ng i ta t k t qu o t t nh t Hai dây c dùng cho m t dòng i n không (i qua nhi t i n tr Hai dây khác c dùng làm dây o i n th trên nhi t i n tr Tr ng h p t(ng tr ngõ vào

c a m ch o r t l n so v i i n tr dây o, i n tr dây o ó coi nh không áng k i n th o c không b nh h ng b i i n tr dây o

và s" thay (i c a nó do nhi t

K thu%t 2 dây v(i b bi n )i tín hi u o

Ng i ta v/n có th dùng hai dây o mà không b sai s cho phép o v i

1.2.5 Các c*u trúc c a c m bi n nhi t platin và nickel

Nhi t i n tr v i k thu!t dây qu n

Nhi t i n tr v i v+ g m: S i platin c gi$ ch t trong ng g m s%

v i b t oxit nhôm D i o t -2000C n 8000C

Trang 21

Nhi t i n tr v i v+ nh"a: Gi$a

2 l p nh"a polyamid dây platin có

ceramic ho c th y tinh Tia lazer

c s d ng chu*n hóa giá tr

i n tr c a nhi t i n tr Hình 1.8: C u trúc nhi t i n tr kim

lo i d ng màng m+ng (v+ ceramic)

1.2.6 M"ch ng d ng v(i nhi t i n tr' platin

ADT70 là IC do hãng Analog Devices s n xu t, cung c p s" k t h p lý

Trang 23

Hình 1.10: S¡ ho t ng c¡ b n

0 hình 1.10, m ch dùng nhi t i n tr PT1000 và i n tr tham chi u

1000Ω, i n tr 49,9 kΩd c n i vào RGA(chân 11) và RGB (chân 12), chân BIAS (chân 4) c n i v i VREFOUT (chân 3),lúc này s có h ¡ng trình chuy n (i nh sau:

N u nhi t i n tr Pt có h s alpha=0,003850C-1(hay giá tr i n tr t#ng 3,85Ω/0C), i n áp ra s có t l nh sau 5mV/0C

H s khu ch i th ng là 1,30 (v i i n tr n i gi$a RGA và RGB là 49,9 KΩ(g i là RGain) Ta có th thay (i h s khu ch i theo ph ¡ng trình sau:

H s khu ch i 1,30.(49,9 )

Gain

k R

=

o c nhi t d i 00C (dùng Pt1000) thì chân –VS ph i c cung c p i n áp ít nh t là -1V, chân -VS có th n i t khi ta o nhi t trên 00C

Trang 24

Các chân GND Sense (chân 13), DGND (chân 15) và AGND (chân 2)

u n i t

ADT70 s ng ng ho t ng khi chân m%c th p, ho t

ng l i khi nó m%c cao n u kh6ng s d ng chân thì nên

n i v i ngu n VS

t c s" chính xác cao h¡n giá tr c a ngu n dòng có th dùng

bi n tr 50 kΩ n i chân NULLA (chân 5) và NULLB (chân 6), i m gi$ c a

tr tham chi u và nhi t i n tr không liên quan n k t qu o vì b phân khu ch i ch so sánh s" khác nhau gi$ m%c i n áp trên nhi t i n tr và

i n tr tham chi u bên c nh ó h&u nh không có dòng i t Node A, Node C vào b ph!n khu ch i, nh vây s không có sai s do i n tr dây d/n gây ra

Trang 25

M%c i n áp o c c ng có th sai do s" khác gi$a i n áp Node

D và Node B (do s khác nhau v i n tr dây d/n t i m n i t n 2

i m trên) B'ng cách n i i m Node B và Node D n 2 ngõ vào c a opamp, r i n i ngõ ra c a opamp vào i m Node D ta s có m%c i n áp

nh nhau hai i m Node B và Node D

1.2.7 M"ch ng d ng v(i nhi t di n tr' Ni

Zni 1000 v i ZMR500 c dùng v i DVM nh là nhi t k

Hình 1.12 ZMR 500 là thi t b (n áp d ¡ng tính, c thi t k cho nh$ng

Trang 26

b DVM o s có sai s ±20C trên thang o t -550C t i 1500C

1.3 C m bi n nhi t v(i v%t li u silic

C m bi n nhi t v i v!t li u silic ang ngày càng óng vai trò quan

tr ng trong các h th ng i n t V i c m bi n silic, bên c nh c i m tuy n tính, s" chính xác, phí t(n th p, và có th c tích h p trong 1 IC cùng v i b ph!n khu ch i và các yêu c&u x lí tín hi u khác H th ng

tr nên nh+ g n, m%c ph%c t p cao h¡n và ch y nhanh h¡n K thu!t

c m bi n truy n th ng nh c p nhi t, nhi t i n tr có c tuy n không tuy n tính và yêu c&u s" i u ch nh có th chuy n (i chính xác t giá

tr nhi t sang i l ng i n (dòng ho c áp), ang c thay th d&n b i

Trang 29

V i s" chính xác và (n nh lâu dài c a c m bi n v i v!t li u silic KTY s

d ng công ngh i n tr phân r i là m t s thay th t t cho các lo i c m

nh m%c t i giá tr nhi t ho t ng c"c i c m bi n silic s cho k t qu

1

KTY81-2 KTY82-

S tuy n tính

Trang 30

C m bi n v i v!t li u silic có h s g&n nh là h'ng s trên toàn b thang o c tính này là m t i u lý t ng khai thác, s d ng (xem hình c tr ng k thu!t c a KTY81)

Nhi t ho t ng c a các c m bi n silic thông th ng b gi i h n

150 0C KTY 84 v i v b c SOD68 và công ngh n i c bi t gi$a dây d/n

Trang 31

i v i lo i KTY 83, ta có ph ¡ng trình toán h c bi u di n m i quan

h gi$a i n tr và nhi t nh sau:

Trang 32

&u có v ch màu (xem hình phí d i) c&n n i vào c"c âm (do chúng có

Trang 33

Hình 1.18

1.3.2 M"ch i n tiêu bi,u v(i KTY81 ho#c KTY82

Hình 1.19 cho ta m t m ch i n i n hình c thi t k cho c m bi n KTY 81-110 ho c KTY 82-110 (nhi t o t 00C n 1000C) i n tr R1, R2, c m bi n và các nhánh i n tr R3, bi n tr P1 và R4 t o thành m t

vi c ch nh zero

1.4 IC c m bi n nhi t

Nhi u công ty trên th gi i ã ch t o IC bán d/n o và hi u ch nh

Trang 34

nhi t IC c m bi n nhi t là m ch tích h p nh!n tín hi u nhi t chuy n thành tín hi u d i d ng i n áp ho c tín hi u dòng i n D"a vào các c tính r t nh y c m c a các bán d/n v i nhi t , t o ra i n áp ho c dòng i n t4 l thu!n v i nhi t tuy t i C, F, K hay tùy lo i o tín hi u

i n ta bi t c nhi t c&n o T&m o nhi t gi i h n t -550C n

1500C, chính xác t 1% n 2% tùy theo t ng lo i

S" tác ng c a nhi t s t o ra i n tích t" do và các l- tr ng trong

ch t bán d/n b'ng s" phá v5 các phân t , b%t các electron thanh d ng t"

do di chuy n qua các vùng c u trúc m ng tinh th , t o s" xu t hi n các l-

tr ng nhi t làm cho t l i n t t" do và các l- tr ng t#ng lên theo qui lu!t hàm s m v i nhi t K t qu c a hi n t ng này là d i m%c i n áp thu!n, dòng thu!n c a m i n i p – n trong diode hay transistor s t#ng theo hàm s m theo nhi t

Trong m ch t( h p, c m bi n nhi t th ng là i n áp c a l p chuy n

ti p pn trong m t transitor lo i bipolar Texinstruments có STP 35 A/B/C; National Semiconductor LM 35/4.5/50…

1.4.1 C m bi n nhi t LM 35/ 34 c a National Semiconductor

H&u h t các c m bi n nhi t ph( bi n u s d ng h¡i ph%c t p

Ch ng h n c p nhi t ng/u có m%c ngõ ra th p và yêu c&u bù nhi t, thermistor thì không tuy n tính Thêm vào ó ngõ ra c a các lo i c m bi n này không tuy n tính t ¡ng %ng v i b t k, thang chia nhi t nào Các

c m bi n nhi t khác

Trang 36

tr c ra hay i u khi n m ch i n d dàng

1.4.2 C m bi n nhi t AD 590 c a Analog Devices

C m bi n AD 590 (Analog Devices) c thi t k làm c m bi n nhi t

có t(ng tr ngõ ra khá l n (10 MΩ) Vi m ch ã c cân b'ng b i nhà

s n xu t, khi n cho dòng mA ra t ¡ng %ng v i chu*n nhi t tuy t i K

i n áp làm vi c càng nh+ càng t t tránh hi n t ng t" gia nhi t Khi

c p i n áp thay (i, dòng i n thay (i r t ít

M ch %ng d ng LM35 v i thi t b khu ch i âm thanh

Trong m ch %ng d ng này, nhi t IC khu ch i âm thanh (IC1) là i

l ng c quan tâm LM35 và IC1 có s g n k t v nhi t Tín hi u ngõ ra

c a b so sánh s xu ng m%c th p n u nhi t v t quá gi i h n (thông

s này c ch n b'ng R1, R2 và i n áp tham chi u) H th ng c thi t

Trang 37

k qu t ho t ng khi nhi t v t quá kho ng giá tr 800C và t t qu t khi nhi t h xu ng d i 600C

Hình 1.23

1.5 Nhi t i n tr' NTC

NTC (Negative Temperature Conficient) là nhi t i n tr có h s nhi t

i n tr âm: giá tr i n tr gi m khi nhi t t#ng

NTC gi m t 3 n 5, 5 % / 1

1.5.1 C*u t"o

NTC là h-n h p a tinh th c a nhi u oxit g m ã c nung ch y nhi t cao (10000C ÷14000C) nh Fe2O3, Zn2TiO4, MgCr2O4, TiO2 hay NiO và CO v i Li2O có các NTC có nh$ng c tr ng k thu!t (n nh

v i th i gian dài, nó còn c x lí v i nh$ng ph ¡ng pháp c bi t sau khi ch t o

1.5.2 #c tính c m bi n nhi t NTC

Trang 39

NTC ch c ghi nh!n khi t c tr ng thái cân b'ng gi$a i n n#ng cung c p và ngu n nhi t (th ng l y môi tr ng nhi t 25 °C, trong

i u ki n l ng gió)

c tuy n trên chia làm 3 vùng:

Vùng b t &u c tuy n (gi i h n vùng này là khu v"c 10 mW): n#ng

l ng i n cung c p cho NTC không áng k , l ng nhi t sinh ra do dòng

i n không áng k Trong vùng này, i n tr c a NTC xác nh ch do nhi t môi tr ng nh y dáng k n u s d ng NTC làm c m bi n nhi t trong vùng này

Vùng 2: Do s" t#ng dòng, nhi t c a NTC t#ng cao h¡n nhi t môi

tr ng Do t" làm nóng, i n tr c a NTC gi m áng k 0 m t giá tr dòng cho s6n, áp t#ng t i a

Vùng 3 N u dòng v/n t#ng thêm, i n áp r¡i s tr nên bé 0 cu i

ng c tuy n i n tr c a NTC g&n nh do n#ng l ng i n chuy n (i, ch có m t ít là do tác ng b i nhi t môi tr ng

M t s thông s c a NTC

R20 hay R25: i ntr ngu i hay i n tr bi u ki n là giá tr nhi t c a NTC 200C ho c 250C (tuy nhiên sai s t 5% n 25%

Tmin, Tmax: gi i h n nhi t ho t ng c a NTC

Pmax công su t l n nh t cho phép chuy n (i ra nhi t trong NTC

Trang 40

o nhi t , ki m tra, i u khi n, tuy nhiên NTC c ng c dùng bù tính

ph thu c nhi t c a i n tr , nh'm (n nh nhi t cho các m ch i n t dùng bán d/n

Làm b tr

NTC có tính ch t tr , khi dòng i n qua nó l n n n-i i n tr gi m nhi u do quá trình t" t+a nhi t.T i càng l n thì i n tr NTC càng gi m

m nh Nhi t i n tr NTC t o tác d ng tr nh'm tri t dòng nh trong m ch

èn chi u sáng lo i có tim, m ch ng c¡ công su t nh+, m ch t tim các bóng i n t , m ch có tính dung kháng (t )

Ngày đăng: 09/12/2024, 19:39

w