Dùng các vi mạch tương tự tính toán, thiết kế mạch đo và cảnh báo nhiệt độ sử dụng cặp nhiệt ngẫu. Yêu cầu: Dải đo từ: t0C =00C ÷ tmax = 0(100+100n)0C.

Đề tài: Dùng các vi mạch tương tự tính toán, thiết kế mạch đo và cảnh báo nhiệt độ sử dụng cặp nhiệt ngẫu. Yêu cầu: Dải đo từ: t0C =00C ÷ tmax = 0(100+100n)0C. Đầu ra: Chuẩn hóa đầu ra với các mức điện áp: 1. U=0 ÷ 10V 2. U= 0 ÷ 5V 3. I=0÷20mA. 4. I=4÷20mA Dùng cơ cấu đo để chỉ thị hoặc LED 7 thanh hiển thị nhiệt độ Khi nhiệt độ trong giới hạn bình thường : t0C=0÷tmax2. Thiết kế mạch nhấp nháy cho LED với thời gian sáng và tối bằng nhau và bằng: T0=(1+0,5a) giây. Đưa ra tín hiệu cảnh báo bằng còi khi nhiệt độ vượt giá trị : t0C= tmax2 Trong đó: a: chữ số hàng đơn vị của danh sách (ví dụ: STT=3a=3; STT=10a=0) n: Số thứ tự sinh viên trong danh sách.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc BÀI TẬP: VMTT&VMS Số : Họ tên HS-SV : Nguyễn Khoá : 10 Ngọc Phi Nhóm : Lớp : CĐ ĐH Điện STT : 29 Khoa : Điện NỘI DUNG Đề tài: Dùng vi mạch tương tự tính toán, thiết kế mạch đo cảnh báo nhiệt độ sử dụng cặp nhiệt ngẫu Yêu cầu: - Dải đo từ: t0C =00C ÷ tmax = 0-(100+100*n)0C - - Đầu ra: Chuẩn hóa đầu với mức điện áp: U=0 ÷ 10V U= ÷ -5V I=0÷20mA I=4÷20mA Dùng cấu đo để thị LED hiển thị nhiệt độ Khi nhiệt độ giới hạn bình thường : t0C=0÷tmax/2 Thiết kế mạch nhấp nháy cho LED với thời gian sáng tối bằng: T0=(1+0,5*a) giây Đưa tín hiệu cảnh báo còi nhiệt độ vượt giá trị : t0C= tmax/2 Trong đó: a: chữ số hàng đơn vị danh sách (ví dụ: STT=3→a=3; STT=10→a=0) n: Số thứ tự sinh viên danh sách PHẦN THUYẾT MINH Yêu cầu bố cục nội dung: Chương 1: Tổng quan mạch đo Chương 2: Giới thiệu thiết bị Chương 3: Tính toán, thiết kế mạch đo - Tính toán, lựa chọn cảm biến - Tính toán, thiết kế mạch đo - Lựa chọn nguồn cung cấp - Tính toán, thiết kế mạch khuếch đại, chuẩn hóa - Tính toán mạch nhấp nháy cho LED - Tính toán, thiết kế mạch cảnh báo - Kết luận hướng phát triển Yêu cầu thời gian : Ngày giao đề 16 /12/2015 Ngày hoàn thành : 16/01 Mục lục Chương : Tổng quan mạch đo 1.1 Khái niệm nhiệt độ 1.1.1 Khái niệm: 1 Thang đo nhiệt độ: 1.2 Đo nhiệt độ phương pháp tiếp xúc 1.3 Đo nhiệt độ phương pháp không tiếp xúc: 1.4 Tổng quan phương pháp đo nhiệt độ 1.4.1: Sơđồ khối 1.4.2: Vai trò tác dụng khối Chương : Giới thiệu thiết bị .6 2.1 Giới thiệu IC cảm biến nhiệt LM35 2.2 Giới thiệu IC 7805 ( IC ổn áp 5V) 2.3 Giới thiệu IC 555 2.3.1 Sơđồ chân chức chân 10 2.3.2: Nguyên lý hoạt động 11 2.4 Giới thiệu số khuếch đại thuật toán (KĐTT) .12 2.4.1.Khái niệm 12 2.4.2.Khuếch đại thuật toán lý tưởng 13 2.4.3.Các mạch khuếch đại dùng KĐTT 15 Chương : Tính toán, thiết kế mạch đo 17 3.1 Tính toán, lựa chọn cảm biến 17 3.2Tính toán, thiết kế mạch nguồn cung cấp .18 3.3 Tính toán, thiết kế mạch khuếch đại, chuẩn hóa 18 3.3.1 : Chuẩn hóa đầu với mức điện áp U = ÷ 10V 18 3.3.2 Chuẩn hóa đầu với mức điện áp ÷ - 5V .19 3.3.3 Chuẩn hóa đầu có dòng điện ÷ 20mA 20 3.3.4 Chuẩn hóa đầu có dòng ÷20 mA 20 3.4 Tính toán, thiết kế mạch cảnh báo 22 3.5 Mạch hiển thị 23 3.6 Dùng phần mềm mô mạch 24 KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN 25 Chương : Tổng quan mạch đo 1.1 Khái niệm nhiệt độ 1.1.1 Khái niệm: Nhiệt độ đại lượng vật lý đặc trưng cho cường độ chuyển động nguyên tử, phân tử hệ vật chất.Tuỳ theo trạng thái vật chất (rắn, lỏng, khí) mà chuyển động có khác Ở trạng thái lỏng, phân tử dao động quanh vị trí cân vị trí cân dịch chuyển làm cho chất lỏng hình dạng định.Còn trạng thái rắn,các phần tử,nguyên tử dao động xung quanh vị trí cân bằng.Các dạng vận động phân tử,nguyên tử gọi chung chuyển động nhiệt Khi tương tác với bên có trao đổi lượng không sinh công, trình trao đổi lượng nói gọi truyền nhiệt.Quá trình truyền nhiệt tuân theo nguyên lý: Bảo toàn lượng : Nhiệt tự truyền từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp Ở trạng thái rắn, truyền nhiệt xảy chủ yếu dẫn nhiệt xạ nhiệt Đối với chất lỏng khí dẫn nhiệt xạ nhiệt có truyền nhiệt đối lưu Đó tượng vận chuyển lượng nhiệt cách vận chuyển phần khối vật chất vùng khác hệ chênh lệch tỉ trọng 1 Thang đo nhiệt độ: Từ xa xưa người nhận thức tượng nhiệt đánh giá cường độ cách đo đánh giá nhiệt độ theo mét đơn vị đo thời kỳ.Có nhiều đơn vị đo nhiệt độ, chúng định nghĩa theo vùng,từng thời kỳ phát triển khoa học kỹ thuật xã hội Hiện có thang đo nhiệt độ là: 1- Thang nhiệt độ tuyệt đối ( K ) 2- Thang Celsius ( C ): T( 0C ) = T( 0K ) – 273,15 3- Thang Farhrenheit: T( 0F ) = T( 0K ) – 459,67 Đây thang đo nhiệt độ dùng phổ biến nay.Trong thang đo nhiệt độ tuyệt đối (K) quy định mét đơn vị đo hệ đơn vị quốc tế (SI).Dựa thang đo đánh giá nhiệt độ 1.2 Đo nhiệt độ phương pháp tiếp xúc Phương pháp đo nhiệt độ công nghiệp thường nhiệt kế tiếpxúc Có hai loại là: nhiệt kế nhiệt điện trở nhiệt kế nhiệt ngẫu Cấu tạo nhiệt kế nhiệt điện trở cặp nhiệt ngẫu cách lắp ghép chúng phải đảm bảo tính chất trao đổi nhiệt tốt chuyển đổi với môi trường đo Đối với môi trường khí nước, chuyển đổi đặt theo hướng ngược lại với dòng chảy.Với vật rắn đặt nhiệt kế sát vào vật, nhiệt lượng truyền từ vật sang chuyển đổi gây tổn hao nhiệt, với vật dẫn nhiệt Do diện tích tiếp xúc vật đo nhiệt kế lớn tốt Khi đo nhiệtđộ chất hạt (cát, đất…), cần phải cắm sâu nhiệt kế vào môi trường cần đo thường dùng nhiệt kế nhiệt điện trở có cáp nối 1.3 Đo nhiệt độ phương pháp không tiếp xúc: Đây phương pháp dựa định luật xạ vật đen tuyệt đối, tức vật hấp thụ lượng theo hướng với khẳ lớn Bức xạ nhiệt vật thể đặc trưng nghĩa số lượng xạ đơn vị thời gian với đơn vị diện tích vật xảy đơn vị độ dài sóng 1.4 Tổng quan phương pháp đo nhiệt độ 1.4.1: Sơ đồ khối Để thực phép đo đại lượng phụ thuộc vào đặc tính đại lượng cần đo,điều kiện đo, độ xác yêu cầu phép đo mà ta thực nhiều cách khác sở hệ thống đo lường khác sở hệ thống đo lường khác Sơ đồ khối đo : Mạch khuếch đại, chuẩn hóa Mạch nguồn Chỉ thị Cảm Biến Mạch nhấp nháy cho LED Mạch so sánh Còi báo 1.4.2: Vai trò tác dụng khối • Khối nguồn : làm nhiệm vụ đảm bảo nguồn cấp cho cảm biến 5V theo yêu cầu đầu vào cảm biến • Cảm biến : đo nhiệt độ, đưa điện áp đầu cho mạch so sánh, khuếch đại • Mạch khuếch đại : khuếch đại chuẩn hóa điện áp, dòng điện theo yêu cầu toán • Chỉ thị : ammeter vonmeter hiển thị dòng áp sau chuẩn hóa • Mạch so sánh : so sánh điện áp đầu cảm biến với điện áp đặt, để đưa cảnh báo để LED nhấp nháy bình thường • Còi báo : báo động nhiệt độ vượt giá trị cho phép • Mạch nhấp nháy : đèn LED nhấp nháy vượt nhiệt độ cho phép theo yêu cầu tâp Chương : Giới thiệu thiết bị 2.1 Giới thiệu IC cảm biến nhiệt LM35 Hình ảnh IC LM35 : SƠ đồ chân ICLM35 : Chân1:Chân nguồn Vcc Chân 2: Đầu Vout Chân 3: GND Cảm biến LM 35 cảm biến nhiệt mạch tích hợp xác cao mà điện áp đầu tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ theo thang độ Celsius.Chúng không yêu cầu cân chỉnh vốn chúng cân chỉnh Đặc điểm cảm biến LM35 : + Điện áp đầu vào từ 0V đến 10V + Độ xác cao 25 0.5 + Trở kháng đầu thấp 0.1 cho 1mA tải Dải nhiệt độ đo LM35 từ - 150 với mức điện áp khác Xét số mức điện áp sau Tùy theo cách mắc LM35 để ta đo giải nhiệt độ phù hợp Đối với hệ thống đo từ đến +90 LM35 có chân : chân cấp nguồn chân xuất điện áp tùy theo nhiệt độ Nhiệt độ tăng 1C điện áp xuất chân out LM35 tăng 10mV 2.2 Giới thiệu IC 7805 ( IC ổn áp 5V) Với mạch điện không đòi hỏi độ ổn định điện áp cao, sử dụng IC ổn áp thường người thiết kế sử dụng mạch điện đơn giản Các loại ổn áp thường sử dụng IC 78xx,với xx điện áp cần ổn áp.Ví dụ 7805 ổn áp 5V, 7812 ổn áp 12V Việc dùng loại IC ổn áp 78xx tương tự nhau, minh họa cho IC ổn áp 7805 : Sơ đồ phía IC 7805 có chân: 1- Chân số chân IN (hình vẽ trên) 2- Chân số chân GND (hình vẽ trên) 3- Chân số chân OUT (hình vẽ trên) Ngõ OUT ổn định 5V dù điện áp từ nguồn cung cấp thay đổi.Mạch dùng để bảo vệ mạch điện hoạt động điện áp 5V(các loại IC thường hoạt động điện áp này) Nếu nguồn điện có cố đột ngột: điện áp tăng cao mạch điện hoạt động ổn định nhờ có IC 7805 giữ điện áp ngõ OUT 5V không đổi Mạch lấy nguồn chiều từ máy biến áp với điện áp từ 7V đến 9V để đưa vào ngõ IN Khi kết nối mạch điện, nhiều nguyên nhân, người dùng dễ nhầm lẫn cực tính nguồn cung cấp đấu nối vào mạch, trường hợp dễ ảnh hưởng đến linh kiện board mạch.Vì lí diode cầu lắp thêm vào mạch, diode cầu đảm bảo cực tính nguồn cấp cho mạch theo chiều nhất, nguời dùng không cần quan tâm đến cực tính nguồn nối vào ngõ IN 2.3 Giới thiệu IC 555 Đây IC loại chân sử dụng phổ biến để làm: mạch đơn ổn, mạch dao động đa hài, chia tần, mạch trễ,… Nhưng mạch này, IC 555 sử dụng làm phát xung Thời gian xác lập theo mạch định thời R, C bên Dãy thời gian tác động hữu hiệu từ vài micrô giây đến vài IC nối trực tiếp với loại IC: TTL/ CMOS/ DTL 2.3.1 Sơ đồ chân chức chân INCLUDEPICTURE "http://i134.photobucket.com/albums/q107/nhochuu30887/dts/3.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://i134.photobucket.com/albums/q107/nhochuu30887/dts/3.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://i134.photobucket.com/albums/q107/nhochuu30887/dts/3.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://i134.photobucket.com/albums/q107/nhochuu30887/dts/3.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://i134.photobucket.com/albums/q107/nhochuu30887/dts/3.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://i134.photobucket.com/albums/q107/nhochuu30887/dts/3.gif" \* MERGEFORMATINET Hình 1.1: Sơ đồ chân IC 555 Hình 1.2: Cấu trúc IC 555 10 KĐTT dùng để khuếch đại điện áp, dòng điện hay công suất,để thiết kế mạch điện tử chức Một KĐTT ký hiệu sơ đồ 1.1.2 Hình 1.1.2 Ký hiệu chân KĐTT : Ngõ vào âm : Ngõ vào dương +Ecc: Ngõ cấp điện áp dương -Ecc: Ngõ cấp điện áp âm : Tín hiệu cửa KĐTT lý tưởng có trở kháng vào vô lớn ( ∞), trở kháng (ZO =0) hệ số khuếch đại vòng hở vô lớn (K O =∞) điện áp cửa 0V, điện áp ngõ vi sai (UO=0V, ) Trong thực tế kỹ thuật KĐTT lý tưởng Để đánh giá KĐTT thực so với KĐTT lý tưởng ta vào thông số mạch tích hợp KĐTT thực với thông số ly tưởng Nhưng thiết kế mạch điện tử đơn giản ta coi IC KĐTT thực sử dụng KĐTT lý tưởng Mạch điên tương đương KĐTT lý tưởng 14 Trong đó, trở kháng vào KĐTT, điện áp vào đến vào đảo, trở kháng KĐTT, điện áp vào đến cảu vào không đảo, điện áp vào vi sai Từ sơ đồ, ta có biểu thức cho điên áp ra: Trong , điện áp vi sai cửa vào: 15 2.4.3.Các mạch khuếch đại dùng KĐTT Mạch khuếch đại đảo : điện áp vào cần khuếch đại : điện trở mạch phản hồi âm : điện trở mạch vào : điện trở nói đất với vào không đảo Tại nút N ta có: =0 Vậy Mặt khác, dòng điện chảy qua 0, nên điện áp nút N 0, hay =0.Vậy ta có kết quả: Hệ số khuếch đại điện áp mạch : 16 Vậy biểu thức tín hiệu ra: Mạch khuếch đại không đảo Mạch khuếch đại không đảo Mạch lặp lại điện áp Vì điện trở vào KĐTT ô lớn, nên dòng điện chảy qua 0.Từ ta có: = Trong ta có: Vậy hệ số khuếch đại điện áp mạch khuếch đại không đảo : viết sau: = = Vậy tín hiệu xác định biểu thức: 17 Chương : Tính toán, thiết kế mạch đo 3.1 Tính toán, lựa chọn cảm biến Cảm biếnđược lựa chọn IC LM35 Việc đo nhiệt độ sử dụng LM35 thông thường sử dụng bằngcách : LM35 - > ADC - > Vi điều khiển Dùng ADC 10 bit Giá trị ADC từ [-1024 đến 1024] nên ta lấy giá trị dương giá trị ADC đến 2048 18 LM 35 có nhiệt độ tối đa 150 Mà yêu cầu nằm khoảng t= (0 -90 ) Cứ 10mV tương ứng với + Tại nên : giá trị đầu LM35 điện áp 0V Mà với LM35 nhiệt độ Max 150˚C điện áp đầu 1,5V +Theo 90 giá trị đầu LM35 : 90*0,01=0,9V Ta thấy giá trị đầu nhỏ so với giá trị max 10V.Điện áp tương ứng 0,9V mà LM35 thay đổi 10mV 3.2Tính toán, thiết kế mạch nguồn cung cấp Dùng IC ổn áp 7805 cấp nguồn vào ổn định 5V cho IC LM35 3.3 Tính toán, thiết kế mạch khuếch đại, chuẩn hóa 19 3.3.1: Chuẩn hóa đầu với mức điện áp U= 10V Dùng khuếch đại không đảo Mạch có điện áp : Ur = (1 + Với Uv = 10V 1,1V để Ur = ).Uv UImin = 0mV → Uomin = 0V UImax = 1,1V→ Uomax = 10V Chọn R13 = kΩ => R14 = 8.0909 kΩ Chọn R2 = 10kΩ 3.3.2 Chuẩn hóa đầu với mức điện áp -5V Dùng khuếch đại đảo 20 Dùng khuếch đại không đảo Mạch có điện áp : Ur = (1 + Với Uv = 5V 1,1V để Ur = ).Uv UImin = 0mV → Uomin = 0V UImax = 1,1V→ Uomax = 5V Chọn R10 = kΩ => R11 = 8.0909 kΩ Chọn R9= 10kΩ 3.3.3 Chuẩn hóa đầu có dòng điện 20mA Dùng biến đổi U-I với sơ đồ không đảo 21 Dòng điện đầu IF = Với Uv= = Ur = (1+ IF = ).Uv , UImin = 0V → IFmin = 0mA UImax = 1,1V → IFmax = 20mV R6= 55 => Chọn R7 = 695 Ω& R8= 20kΩ 3.3.4 Chuẩn hóa đầu có dòng mA Dùng mạch biến đổi U-I với phụ tải nối đất chung 22 Thường chọn điều kiện mạch : R1 (R4+R5) = R2R3 (*) Ta có IL= (U2-U1) Ta chọn R1= R2 = R3 = 4kΩ Khi IL= 4mA ta có U12 = V IL = 20 mA ta có U12 = 1,1 V Ta có hệ: 4.10-3 = - U11.A (1) 20.10-3= (1,1 – U11).A (A = (2) Từ (1) (2) U1 = - 0,275 V => A = (3) Từ (*) (3) ta có R4 = 68,75 Ω , R5 = 3.931k Ω 23 3.4 Tính toán,thiết kế mạch cảnh báo Theo ra: tín hiệu cảnh báo còi nhiệt độ vượt giá trị t C =( tmax/2)=1150 °C ta chọn mức cảnh báo nhiệt độ vượt 1150°C suy điện áp so sánh +11.5 V Thời gian sáng thời gian tối LED = (1+0,5.2) = (s ) Ta có R10 = R11 =10 kΩ 24 Từ công thức R11.C2.0,69 = suy C2 = 289,8550725 uF Chọn R = 10 Ω 3.5 Tính toán thiết kế mạch hiển thị Đối với mạch hiển thị nhiệt độ với đầu vào nhiệt độ IC LM35 Ta sủ dụng vi điều khiển PIC16f877 , LED chữ số số linh kiện khác Để hiển thị nhiệt độ LED ta lấy tín hiệu đầu vào từ IC LM35, vi điều khiển điều khiển hiển thị nhiệt độ tương ứng LED Vi điều khiển cần sử dụng code để hoạt động được, ta dùng ngôn ngữ lập trình C để tạo code cho vi điều khiển 25 Mạch hiển thị nhiệt độ dùng vi điều khiển PIC16F877 3.6 Dùng phần mềm mô mạch Hình 3.6: Mạch đo cảnh báo nhiệt độ sử dụng IC LM 35 26 KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN Trong thời gian làm đề tài em biết thêm nhiều kiến thức thực tế ứng dụng kiến thức học Qua chúng em luyện tập khả tư duy, cách thức nghiên cứu, giải vấn đề thực tế Mạch đo nhiệt độ ứng dụng drộng rãi thực tế đo nhiệt độ phòng, đo nhiệt độ để cảnh báo cháy…Mạch đo nhiệt độ thành phần quan trọng số mạch chức khác hệ thống đo điều chỉnh nhiệt độ lò cao, phân ngắt nhiệt, cung cấp nhiệt lò sưởi…  Những việc làm được:  Nghiên cứu phương pháp đo nhiệt độ  Thiết kế nguồn cung cấp  Chọn linh kiện thiết kế cho hệ thống  Sơ đồ khối chức sơ đồ mạch đo  Những việc chưa làm được:  Chưa chỉnh sai số mạch khuếch đại  Mạch chưa tối ưu, sử dụng số thiết bị điện tử Hi vọng mạch nhiều ứng rộng tương lai 27 28 [...]... 4kΩ Khi IL= 4mA ta có U12 = 0 V IL = 20 mA ta có U12 = 1,1 V Ta có hệ: 4.10-3 = - U11.A (1) 20.10- 3= (1,1 – U11).A (A = (2) Từ (1) và (2) U1 1 = - 0,275 V => A = (3) Từ (*) và (3) ta có R4 = 68,75 Ω , R5 = 3.931k Ω 23 3.4 Tính toán ,thiết kế mạch cảnh báo Theo bài ra: tín hiệu cảnh báo bằng còi khi nhiệt độ vượt quá giá trị t C =( tmax/ 2 )=1 150 °C ta chọn mức cảnh báo khi nhiệt độ vượt quá 1150°C suy ra... sẽ lấy tín hiệu đầu vào từ IC LM35, vi điều khiển sẽ điều khiển và hiển thị nhiệt độ tương ứng ra LED 7 thanh Vi điều khiển cần sử dụng code để hoạt động được, ta có thể dùng ngôn ngữ lập trình C để tạo code cho vi điều khiển 25 Mạch hiển thị nhiệt độ dùng vi điều khiển PIC16F877 3.6 Dùng phần mềm mô phỏng mạch Hình 3.6: Mạch đo và cảnh báo nhiệt độ sử dụng IC LM 35 26 KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT... thực tế và ứng dụng được những kiến thức đã học Qua đó chúng em luyện tập được khả năng tư duy, cách thức nghiên cứu, giải quyết một vấn đề thực tế Mạch đo nhiệt độ được ứng dụng rất drộng rãi trong thực tế như đo nhiệt độ phòng, đo nhiệt độ để cảnh báo cháy Mạch đo nhiệt độ là thành phần quan trọng trong một số mạch chức năng khác như hệ thống đo và điều chỉnh nhiệt độ ở lò cao, bộ phân ngắt nhiệt, ... 0 20mA Dùng bộ biến đổi U-I với sơ đồ không đảo 21 Dòng điện đầu ra IF = Với Uv= 0 = và Ur = (1+ và IF = 0 ).Uv , UImin = 0V → IFmin = 0mA UImax = 1,1V → IFmax = 20mV R 6= 55 => Chọn R7 = 695 Ω& R 8= 20kΩ 3.3.4 Chuẩn hóa đầu ra có dòng 4 mA Dùng mạch biến đổi U-I với phụ tải nối đất chung 22 Thường chọn điều kiện mạch : R1 (R4+R5) = R2R3 (*) Ta có IL= (U2-U1) Ta chọn R 1= R2 = R3 = 4kΩ Khi IL= 4mA ta... Thời gian sáng và thời gian tối của LED bằng nhau và bằng = (1+0,5.2) = 2 (s ) Ta có R10 = R11 =1 0 kΩ 24 Từ công thức R11.C2.0,69 = suy ra C2 = 289,8550725 uF Chọn R = 10 Ω 3.5 Tính toán thiết kế mạch hiển thị Đối với mạch hiển thị nhiệt độ với đầu vào là nhiệt độ của IC LM35 Ta sủ dụng vi điều khiển PIC16f877 , LED 7 thanh hiện được 4 chữ số và 1 số linh kiện khác Để hiển thị nhiệt độ ra LED 7 thanh... 10V 1,1V để Ur = 0 ).Uv UImin = 0mV → Uomin = 0V UImax = 1,1V→ Uomax = 10V Chọn R13 = 1 kΩ => R14 = 8.0909 kΩ Chọn R2 = 10kΩ 3.3.2 Chuẩn hóa đầu ra với mức điện áp 0 -5V Dùng bộ khuếch đại đảo 20 Dùng bộ khuếch đại không đảo Mạch này có điện áp ra : Ur = (1 + Với Uv = 0 5V 1,1V để Ur = 0 ).Uv UImin = 0mV → Uomin = 0V UImax = 1,1V→ Uomax = 5V Chọn R10 = 1 kΩ => R11 = 8.0909 kΩ Chọn R 9= 10kΩ 3.3.3 Chuẩn... ngắt nhiệt, cung cấp nhiệt ở lò sưởi…  Những vi c đã làm được:  Nghiên cứu các phương pháp đo nhiệt độ  Thiết kế nguồn cung cấp  Chọn linh kiện thiết kế cho hệ thống  Sơ đồ các khối chức năng và sơ đồ mạch đo  Những vi c chưa làm được:  Chưa chỉnh được sai số của mạch khuếch đại  Mạch còn chưa tối ưu, và còn sử dụng một số thiết bị điện tử Hi vọng mạch còn nhiều ứng rộng trong tương lai 27 28 ... 2.3.2: Nguyên lý hoạt động Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý tạo dao động Ký hiệu 0 là mức thấp bằng 0V, 1 là mức cao gần bằng VCC Mạch FF là loại RS Flip-flop Khi S = [1] thì Q = [1] và = [0] Sau đó, khi S = [0] thì Q = [1] và = [0] 11 Khi R = [1] thì = [1] và Q = [0] Tóm lại: khi S = [1] thì Q = [1] và khi R = [1] thì Q = [0], = [1], transistor mở dẫn, cực C nối đất Cho nên điện áp không nạp vào tụ C, điện áp... ngày càng phát triển, nên đã chế tạo được các mạch tích hợp (các vi mạch- IC) của KĐTT gần lý tưởng Và các vi mạch KĐTT trong các mạch điện tử đơn giản cũng được coi là lý tưởng Tuy nhiên, các vi mạch KĐTT luôn có các thông số thực là hữu hạn 2.4.2.Khuếch đại thuật toán lý tưởng 13 KĐTT được dùng để khuếch đại điện áp, dòng điện hay công suất,để thiết kế các mạch điện tử chức năng Một KĐTT được ký hiệu... đảo Mạch khuếch đại không đảo Mạch lặp lại điện áp Vì điện trở của vào của KĐTT ô cùng lớn, nên dòng điện chảy qua bằng 0.Từ đó ta có: = Trong khi đó ta có: Vậy hệ số khuếch đại điện áp của mạch khuếch đại không đảo : được vi t như sau: = sẽ = Vậy tín hiệu ra xác định bằng biểu thức: 17 Chương 3 : Tính toán, thiết kế mạch đo 3.1 Tính toán, lựa chọn cảm biến Cảm biếnđược lựa chọn là IC LM35 Vi c đo nhiệt