Nghiên cứu thiết kế hệ thống tự động kiểm soát hàm lượng sản phẩm dầu mỏ trong nước thải lacanh tàu cá, chương 15 pptx

Chương 15: MẠCH NGUỒN  Yêu cầu: 1. Cung cấp một nguồn VDC cho tất cả các IC trong mạch. 2. Có nguồn dự phòng trong trường hợp gặp sự cố ở nguồn điện. Mạch điện bao gồm: Ổn áp 7805 cung cấp điện cho toàn mạch. Tụ chống nhiễu. Ta có sơ đồ mạch nguồn như sau: Hình 3.8. Sơ đồ bộ nguồn Trong đó có các DIODE tạo thành cầu nắn điện. 0 C13 C C3 470uF J9 TP_VCC+ 1 9V~1 U1 7805 1 3 2 VIN VOUT GND 0 9V~1 + - ~ ~ D1 DIODE BRIDGE_1423 D10 LED 9V~2 R26 1k C1 1000uF -12V C2 104 V+ U7 7905 2 3 1 VIN VOUT GND 0 C4 104 0 0 D9 LED 0 J3 HEADER 3 1 2 3 V- 9V~2 J11 TP_GND 1 0 -5V +5V 0 -12V C12 1n VCC 0 +12V 0 C10 C 0 C11 104 J10 TP_VCC- 1 0 R25 1k Hai tụ C 1F và 2200F: lọc nhiễu nguồn. IC ổn áp được chọn là LM 7805 là loại ổn áp đứng có đặc điểm như sau:  Điện áp ngõ vào 835V.  Điện áp ngõ ra ổn áp 5V.  Dòng điện ra danh đònh 1A. Như vậy trong mạch kiểm soát này ta chỉ dùng điện áp 5V cho toàn mạch 3.6. MẠCH KHỐI KHUẾCH ĐẠI VÀ LỌC ĐẦU VÀO Hình 3.9. Sơ đồ khối mạch khuếch đại và lọc đầu vào Bộ thu phát hồng ngoại trong sơ đồ này làm việc theo nguyên tắc phản chiếu ánh sáng. IR Led hồng ngoại sẽ cho ra tia hồng ngoại chiếu vào nước thải la canh (nhiên liệu, dầu mỏ…). Tia hồng ngoại từ nước thải la canh phản chiếu trở lại điện trở quang CdS. Các tín hiệu đầu vào phải đi qua bộ lọc nhằm loại bỏ những tín hiệu nhiễu và không thích hợp. VCC V- 0 J5 JACK THU PHAT 1 2 3 V+ C14 104 R18 10K 1 3 2 R22 1k V- OPTO_RES_IN OPTO_RES_IN 0 0 VCC 0 -5V R16 10k R21 50K 1 3 2 R14 10k V+ C9 220nF C15 104 R20 2.2k 0 R13 10k R15 50K 1 3 2 R19 10k V+ R17 10k J8 TP_OPTO_IN 1 - + U3B TL084 5 6 7 4 11 V- - + U3D TL084 12 13 14 411 0 0 - + U3A TL084 3 2 1 4 11 Vin - + U3C TL084 10 9 8 411 VCC Photodiot sẽ qua mạch khuếch đại tín hiệu hồng ngoại gồm hai transisto. Hai transisto được phân cực nên hai transisto làm việc ở trạng thái khuếch đại tuyến tính. Hai transisto ghép liên lạc bằng tụ điện. Khi điện trở quang CdS được IR Led hồng ngoại chiếu sáng (nhờ tia phản chiếu) bằng ánh sáng hồng ngoại, điện trở quang CdS sẽ thay đổi theo nhòp của tần số. Trường hợp ánh sáng chiếu vào điện trở quang CdS là ánh sáng tự nhiên hay các nguồn sáng liên tục, điện trở quang CdS có trò số nhỏ và có điện áp một chiều nhỏ không qua được tụ liên lạc giữa hai transisto. Đây là mạch khuếch đại thuật toán. Nhận xét: Các mạch khuếch đại thường được xây dựng trên cơ sở các bộ khuếch đại thuật toán. Đó là các bộ khuếch đại một chiều có hệ số khuếch đại rất lớn và tổng trở vào rất lớn. Hình 3.10. Bộ khuếch đại thuật toán 0 .AUU vaora  A0 Ura - + 741 3 2 1 411 Bộ khuếch đại thuật toán (hình 3.12) có thể chứa hàng trăm tranzito và các điện trở, tụ điện có:  Có hai đầu vào, một đầu đảo (-) và một đầu không đảo (+),  Điện trở vào rất lớn, có hàng trăm M hoặc có thể tới G ,  Điện trở ra rất nhỏ (phần chục  ),  Điện áp lệch đầu vầo e 0 rất nhỏ (cỡ vài nV),  Dòng điện phân cực đầu vào i 0 rất nhỏ (cỡ pA),  Hệ số khuếch đại hở mạch rất lớn (A 0 =100.000),  Dải tần làm việc rộng, Hình 3.11. Mạch khuếch đại thuật toán R24 50K Vin R22 50K 1 3 2 V+ - + U3D TL084 12 13 14 411 C10 10 0 - + U3C TL084 10 9 8 411 0 R21 2.2k VCC C15 0.01 0 V- R20 2M-ohm C14 104 Hình 3.12. Sơ đồ băng thông của mạch khuếch đại thuật toán Theo [12] ta có công thức tính: 1212 1111 2 1 2 1 RC foH RC foL     Trong đó C 10 =10F, R 24 =50K-ohm, C 15 =0.01F, R 20 =2M-ohm Hz RC foL 318.0 10.314 1 10.50.10.10.14,3.2 1 2 1 2 36 2410        Hz RC foL 962,7 10.56,12 1 10.2.10.01,0.14,3.2 1 2 1 2 66 2015        3.7. KEYPAD – PHÍM THIẾT LẬP NGƯỢNG CẢNH BÁO Hình 3.13. Sơ đồ mạch thiết lập ngưỡng cảnh báo Mạch này có tác dụng thiết lập ngưỡng cảnh báo cho hệ thống nhằm mục đích an toàn và đạt tiêu chuẩn cho phép nếu hàm lượng dầu mỏ vượt quá ngưỡng thiết lập lúc này hệ thống ngừng hoạt động động cơ ngừng, hệ thống tín hiệu kêu để người vận hành biết được lúc này hàm lượng dầu mỏ đang vượt quá phạm vi cho phép. DEC INC VCC R12 10k C21 104 C19 104 MODE SW2 INC 1 2 R30 10k SW3 DEC 1 2 C20 104 R29 10k 0 SW1 MODE 1 2 . cho phép nếu hàm lượng dầu mỏ vượt quá ngưỡng thiết lập lúc này hệ thống ngừng hoạt động động cơ ngừng, hệ thống tín hiệu kêu để người vận hành biết được lúc này hàm lượng dầu mỏ đang vượt quá. PHÍM THIẾT LẬP NGƯỢNG CẢNH BÁO Hình 3.13. Sơ đồ mạch thiết lập ngưỡng cảnh báo Mạch này có tác dụng thiết lập ngưỡng cảnh báo cho hệ thống nhằm mục đích an toàn và đạt tiêu chuẩn cho phép nếu hàm. ánh sáng. IR Led hồng ngoại sẽ cho ra tia hồng ngoại chiếu vào nước thải la canh (nhiên liệu, dầu mỏ ). Tia hồng ngoại từ nước thải la canh phản chiếu trở lại điện trở quang CdS. Các tín hiệu