NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐO NỒNG ĐỘ KHÍ NH3 CHO CÁC TRẠI GÀ CÔNG NGHIỆP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐO NỒNG ĐỘ KHÍ NH3 CHO CÁC TRẠI GÀ CÔNG NGHIỆP Chủ nhiệm đề tài: Th.s TRẦN THỊ PHƯƠNG THẢO Hải Phòng, tháng 4/2016 PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Hiện ngành chăn nuôi truyền thống nói chung chăn nuôi gà nói riêng phải đối mặt với vấn đề nan giải gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường nước không khí [1] Sự ô nhiễm tạo mùi hôi và khí độc ảnh hưởng đến sức khỏe gia cầm đặc biệt người Do xử lý chất thải không tốt, dụng cụ đo kiểm soát môi trường khí thường xuyên, nên khí NH3 H2S, độc phát tán, gây bệnh đường hô hấp cho vật nuôi đặc biệt gây nguy hiểm cho người Theo QCVN 01 - 99: 2012/BNNPTNT [3] quy định tiêu thông số kỹ thuật nồng độ khí cho môi trường không khí chuồng nuôi bảng Bảng 1: Yêu cầu vệ sinh môi trường không khí chuồng nuôi TT Tên tiêu Đơn vị Giới hạn max Nhiệt độ C 18-32 Độ ẩm % 80 Tốc độ gió m/s 2.5 Độ bụi Mg/m3 0.3 Độ ồn dB 75 Độ nhiễm khuẩn không khí Vk/m3 4x103 NH3 ppm 10 H2S ppm Dựa tiêu kỹ thuật quy định bảng 1, ta thấy có thông số khí quan trọng khí NH3 H2S cần kiểm soát Khi thiết bị đo đo thông số khí H2S NH3, thông số vượt ngưỡng cho phép trang trại chăn nuôi phải có biện pháp xử lý: Bao gồm biện pháp học, lý, hóa học sử dụng để khử mùi, loại bỏ tác nhân gây hại cho người gia cầm tiêu nồng độ cho phép Vì việc đề xuất sản xuất thiết bị đo, giám sát cảnh báo nồng độ khí độc hại trang trại nuôi gà cần thiết, đáp ứng xu phát triển bảo vệ môi trường theo nhu cầu giám sát cấp quản lý Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Các thiết bị phân tích khí truyền thống có độ xác cao biết đến ‘sắc ký khí’, ‘thiết bị phân tích phổ linh động ion’, ‘thiết bị phân tích phổ khối lượng’ ‘thiết bị phân tích phổ hấp thụ hồng ngoại’ sử dụng Tuy nhiên, thiết bị có hạn chế là: kích thước lớn, cấu tạo phức tạp, giá thành cao, trình vận hành sử dụng thiết bị khó khăn thời gian phân tích dài Để đáp ứng với yêu cầu thực tế thiết bị gọn nhẹ, đơn giản cho ứng dụng trường xách tay dựa vào tiêu chí đơn giản, ổn định, chi phí bảo trì thấp cảm biến khí hóa học sở vật liệu dạng rắn (solid-state chemical gas sensor), cảm biến độ dẫn điện (hay gọi cảm biến bán dẫn), cảm biến nhiệt xúc tác, cảm biến điện hóa, cảm biến dựa hiệu ứng trường số linh kiện bán dẫn, họ Mq nghiên cứu ứng dụng rộng rãi Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu thiết kế chế tạo thiết bị đo khí NH3 đáp ứng yêu cầu sau: - Dải đo: 10 – 100ppm; - Thiết bị có kích thước nhỏ gọn (có thể cầm tay), hiển thị trực tiếp nồng độ khí lên LCD, cảnh báo đèn LED còi báo động…); - Thiết bị làm việc môi trường công nghiệp, chống nước, bụi chống nhiễu lớn từ máy biến áp; - Lưu trữ số liệu, truyền trao đổi số liệu với nhớ thiết bị máy tính; - Thiết bị chạy nguồn điện lưới hay chạy pin; - Có khả kết nối với máy tính Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu đặc tính cảm biến Mq135 Ứng dụng mô Matlab đặc tính cảm biến MQ135 - Xây dựng mạch đo ứng dụng vi điều khiển Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Ý nghĩa khoa học - Tổng hợp phương pháp đo nồng độ khí NH3 dùng Mq135 - Mô thiết bị đo khí NH3 Ý nghĩa thực tiễn - Chế tạo thiết bị đo nồng độ khí NH3 dùng cảm biến Mq135, thiết bị chạy ổn định, có khả hiển thị kết LCD thiết bị máy tính - Thiết bị ứng dụng để đo nồng độ khí NH3 trang trại nuôi gà công nghiệp, để từ chủ trang trại có biện pháp xử lý nồng độ khí vượt ngưỡng cho phép để đảm bảo an toàn môi trường sức khỏe cho người - Thiết bị mô hình để khảo sát lấy số liệu cho toán tìm kiếm phương pháp nâng cao độ xác cho thiết bị đo dùng Mq135 - Đề tài làm tài liệu tham khảo cho sinh viên chuyên ngành với học phần: Kỹ thuật Sensor, Kỹ thuật đo lường điện, Xử lý số tín hiệu Chương NGHIÊN CỨU CẢM BIẾN MQ135 ĐO NỒNG ĐỘ KHÍ NH3 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Để đo lường giám sát nồng độ khí trang trại nuôi gà công nghiệp mô hình điểm đặt thiết bị đo bố trí sau: THIẾT BỊ ĐO ĐIỂM (SLAVE) THIẾT BỊ ĐO ĐIỂM (SLAVE) THIẾT BỊ ĐO ĐIỂM (SLAVE) THIẾT BỊ ĐO ĐIỂM (SLAVE) PC Các phần mềm tích hợp WIFI GPRS Network WIFI THIẾT BỊ THU THẬP TRUNG TÂM (MASTER) GPRS IP MODEL WIFI WIFI Hình 1.1 Sơ đồ nhiều điểm đo trại gà Để đo nồng độ khí NH3 trang trại thông thường người ta đo vị trí: góc chuồng chuồng hở đo điểm thoát khí chuồng chuồng kín Mỗi tháng đo đợt, đợt đo ngày liên tiếp, thời điểm đo: 6h, 12h, 18h, 23h [3] Như ta cần hệ thống tích hợp đầu đo Tín hiệu đo từ điểm đo gọi Slave thu thập Master trung tâm có kết nối với PC để xử lý liệu qua mạng Các sensor làm nhiệm vụ thu thập thông tin đo từ đối tượng, biến đại lượng cần đo thành đại lượng điện, tín hiệu sau cảm biến đưa vào chuẩn hóa tín hiệu (CHTH), CHTH làm nhiệm vụ tạo tín hiệu chuẩn (thường điện áp từ đến V), đưa tín hiệu vào vi xử lý trung tâm Bộ ADC tích hợp sẵn vi xử lý trung tâm biến thành tín hiệu số Kết đưa hiển thị trực tiếp LCD, truyền lên PC, hay ghi vào nhớ (SD) Khí NH3 dễ dàng phát cảm biến MQ135 MQ135 cảm biến khí hãng Hanwei Sensor Đài Loan sản xuất loại cảm biến dựa nguyên lý độ dẫn điện (cảm biến bán dẫn) Vật liệu cảm biến thiếc oxit (SnO2) có độ dẫn điện thấp không khí Cảm biến có hình dạng hình 1.1 [6] Hình 1.1 Sensor MQ135 Dựa thay đổi độ dẫn điện màng mỏng bán dẫn hấp thụ chất khí bề mặt nhiệt độ cao Gồm ống trụ làm AL2O3, vật liệu ô-xít kim loại gắn vào điện cực, phận nung nóng nhiệt độ làm việc thích hợp Điện cực mặt phẳng với sợi nung mặt lại Các điện cực sợi đốt gắn cố định vào lớp vỏ làm nhựa thép không rỉ Sợi đốt cung cấp nhiệt lượng cần thiết cho cảm biến trình hoạt động Cảm biến MQ135 có chân có chân tín hiệu chân sợi đốt Khi cảm biến phát có khí, điện trở lớp ô-xít thiếc giảm xuống tỉ lệ với nồng độ khí Loại cảm biến chủ yếu sử dụng đo khí độc như: NOx, NH3, CO, Cảm biến chịu ảnh hưởng nhiệt độ độ ẩm nên khảo sát, với giá trị đo phải xác định nhiệt độ độ ẩm môi trường tương ứng Hình 1.2 thể ảnh hưởng nhiệt độ, độ ẩm môi trường đến cảm biến MQ135 Với trở tải RL=20 kΩ, nồng độ khí 100ppm LPG, điều kiện nhiệt độ, độ ẩm khác điện trở cảm biến nhận giá trị khác Ro: Điện trở cảm biến 100ppm NH3 không khí, 33% RH nhiệt độ 200 Rs: Điện trở cảm biến 100ppm NH3 nhiệt độ độ ẩm khác Hình 1.2 Ảnh hưởng nhiệt độ, độ ẩm với cảm biến MQ135 Đặc biệt cảm biến có tính lựa chọn thấp, độ nhạy thời gian đáp ứng bị ảnh hưởng nhiều độ ẩm môi trường; suy giảm độ nhạy không phát không hiệu chuẩn lại; bị hỏng hoàn toàn đo liên tục khí nồng độ cao; bị nhiễm độc lượng nhỏ chất silicone, halocarbon 1.2 XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH CỦA CẢM BIẾN MQ135 1.2.1 Đặc tính chung Thông số kỹ thuật MQ135 sau: - Điện áp nung: 5V±0,1AC/DC; - Điện trở tải: Thay đổi (2kΩ-47kΩ); - Điện trở nung: 33Ω±5%; - Khoảng phát đến 300 ppm NH3 Sơ đồ kết nối làm việc cảm biến thể hình 1.3.[6] Hình 1.3 Mạch nguyên lý làm việc Cảm biến cần phải cấp nguồn điện áp: điện áp nung (VH) điện áp cung cấp (VC) Nguồn VH sử dụng để cung cấp nhiệt độ làm việc cảm biến, nguồn VC sử dụng để tạo điện áp (Vout) điện trở tải (RL) nối tiếp với cảm biến Hai nguồn VC VH sử dụng mạch nguồn để đảm bảo hiệu suất cảm biến Để sử dụng cảm biến với hiệu suất tốt nhất, giá trị RL cần lựa chọn phù hợp nên chọn 20k (dải điều chỉnh từ 10k đến 47k) Công suất cảm biến: PS  VC2  RS  RS  RL 2 (1.1) Điện trở cảm biến: V  RS   C  1  RL V  out  (1.2) Trong mạch điện trở RL kết hợp với điện trở cảm biến (RAB) tạo thành mạch phân áp Điện áp RL tỷ lệ thuận với nồng độ khí mà cảm biến cảm nhận 1.2.2 Xây dựng đặc tính đầu cảm biến Dựa vào đặc tính logarit cảm biến hình 1.4 [6]: Hình 1.4 Đặc tính logarit cảm biến Dựa vào đặc tính logarit cảm biến mà nhà sản xuất cung cấp ta xây dựng lại được: Vout  100 20  6, 486  Ro  ppm0,486 (1.4) (1.4) công thức diễn tả mối quan hệ hàm số đại lượng đầu so với đại lượng đầu vào cảm biến Mq135 Vout=f(ppm) 1.2.3 Mô đặc tính đầu cảm biến Vout=f(ppm) Đặc tính đầu Vout=f(ppm) cảm biến mô hình 1.5: 10 Kết mô hình 2.5 biểu đồ thời gian thể nguyên lý biến đổi hình 2.3 Hình gồm đồ thị với trục hoành trục thời gian, đặc tính điện áp cưa điện áp cần đo (tín hiệu đầu từ cảm biến đo khí) theo thời gian Hình thứ hai biểu đồ xung thời gian tạo điện áp cần đo cắt điện áp cưa Ba hình biểu diễn số xung tỷ lệ với điện áp cần đo khoảng thời gian đo Như số xung mà đếm đếm tỷ lệ với điện áp đầu cảm biến Hình 2.5 Biểu đồ thời gian biến đổi tương tự- số 16 2.2.3.Bộ thị số Với số xung mà biến đổi tương tự- số tạo tỷ lệ với điện áp đầu cảm biến, thị số có nhiệm vụ biến đổi ngược lại từ điện áp sang giá trị nồng độ khí cần đo 2.2.4 Kết mô Hình 2.6 Sơ đồ mô thiết bị đo NH3 Matlab với nồng độ khí 2, ppm Với kết đo hiển thị số ta nhận thấy kết có sai số nhỏ không đáng kể 17 2.3 NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ MÔI TRƯỜNG ĐẾN KẾT QUẢ ĐO Dựa hình 1.2 đường đặc tính cảm biến mà nhà sản xuất đưa có xét đến yếu tố nhiệt độ môi trường mô tả lại Matlab hình 2.7 Ta thấy với dải nhiệt độ thay đổi từ (-10 ÷50)oC giá trị tỉ số Rs/Ro suy giảm nhiều, cụ thể so với nhiệt độ chuẩn 20oC nhiệt độ môi trường giảm so với 20oC Rs/Ro tăng ngược lại nhiệt độ môi trường tăng so với 20 oC Rs/Ro lại giảm Hình 2.7 Đặc tính MQ135 có ảnh hưởng nhiệt độ môi trường Để làm rõ ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ ta mô hệ thống đo có thêm khối nhiệt độ vào đầu vào cảm biến với giá trị nhiệt độ khác hình 2.8; 2.9; 2.10; 2.11 18 Hình 2.8 Kết đo có ảnh hưởng nhiệt độ môi trường 5oC Hình 2.9 Kết đo có ảnh hưởng nhiệt độ môi trường 20oC Hình 2.10 Kết đo có ảnh hưởng nhiệt độ môi trường 30oC 19 Hình 2.11 Kết đo có ảnh hưởng nhiệt độ môi trường 35oC Và bảng 2.1 cho thấy sai số tuyệt đối phép đo Bảng 2.1 Sai số tuyệt đối phép đo nhiệt độ môi trường thay đổi Nhiệt độ (oC) Nồng độ chuẩn (ppm) Nồng độ đo (ppm) Sai số tuyệt đối (ppm) 10 6.965 -3.035 20 10 10.01 0.1 30 10 11.34 0.34 35 10 11.37 0.37 Với kết khảo sát ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ môi trường đến kết đo mô Matlab thống kê sai số kết đo bảng 2.1 sở cho toán bù sai số nhiệt độ cho phép đo 20 Chương THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐO NH3 DÙNG MQ135 3.1 NHIỆM VỤ CỦA THIẾT BỊ Thiết bị đo có khối sau: - Khối chuẩn hóa tín hiệu; - Bộ nhớ dung lượng cao (thẻ nhớ SD); - Màn hình hiển thị LCD; - Khối vi xử lý trung tâm; - Sensor; - Và khối kết nối mạng từ xa Màn hình LCD Cảm biến H2S & NH3 Khối chuẩn hóa tín hiệu Vi xử lý trung tâm GPRS IP Modem PC Thẻ nhớ SD Hình 3.1 Sơ đồ khối thiết bị đo Sensor làm nhiệm vụ thu thập thông tin đo từ đối tượng, biến đại lượng cần đo thành đại lượng điện, tín hiệu sau cảm biến đưa vào chuẩn hóa tín hiệu (CHTH), CHTH làm nhiệm vụ tạo tín hiệu chuẩn (thường điện áp từ đến V), đưa tín hiệu vào vi xử lý trung tâm Bộ ADC tích hợp sẵn vi xử lý trung tâm biến thành tín hiệu số Kết đưa hiển thị trực tiếp LCD, truyền lên PC, hay ghi vào nhớ (SD) 21 3.2 CHỨC NĂNG CỦA CÁC KHỐI 3.2.1 Khối sensor Cảm biến thông dụng MQ135 Cụ thể, nguyên lý hoạt động mô tả cảm biến sau: MQ135 loại cảm biến khí có độ nhạy cao với khí NH3 nên dùng để phát khí NH3 Cảm biến có hình dạng hình Hình 3.2 Sensor MQ135 3.2.2 Khối chuyển đổi chuẩn hóa tín hiệu Tín hiệu từ sensor thường có áp độ lớn nhỏ (cỡ mV), nên tín hiệu từ sensor cần phải qua chuyển đổi chuẩn hóa tín hiệu (CHTH) để khuếch đại đạt độ lớn ÷ V trước đưa vào khối ADC vi xử lư trung tâm Sơ đồ nguyên lý khối chuẩn hóa tín hiệu thể hình 1.5 Mạch sử dụng khuếch đại đo lường AD620 để khuếch đại điện áp từ sensor AD620 IC khuếch đại vi sai cho chất lượng cao Với khả dễ dàng điều chỉnh hệ số khuếch đại từ 1000 cách thay đổi giá trị điện trở khuếch đại đặt vào hai phần tử khuếch đại thuật toán nằm bên IC Đặc tính khuếch đại phụ thuộc vào nhiệt độ (điện áp offset tối đa 0.6µV/ºC) Điện áp từ sensor MQ135 cần khuếch đại lên 10 lần để đưa vào ADC bên vi xử lý 22 Hình 3.3 Khối chuẩn hóa tín hiệu 3.2.3 Bộ nhớ Ngoài việc truyền trực tiếp hiển thị LCD lưu trữ PC, thiết bị đo cần có nhớ có dung lượng đủ lớn để lưu trữ liệu thời gian dài Thiết bị đo sử dụng thẻ nhớ SD (Hình 4) có dung lượng lớn 2GB thỏa mãn yêu cầu lưu trữ kết đo thời gian dài (có thể lưu liên tục nhiều D Header CS1 SCK1 MOSI1 MISO1 VCC S D N G tháng) Thẻ nhớ ghép nối với vi xử lý qua chuẩn giao tiếp SPI Hình 3.4 Thẻ nhớ dung lượng cao SD (trái) mạch nguyên lý ghép nối vào vi xử lý (phải) 3.2.4 Khối hiển thị kết Phím bấm LCD cho phép người sử dụng quan sát thông số vị trí 23 Trong trường hợp này, nhu cầu hiển thị đơn giản nên ta lựa chọn sử dụng VCC K A D D D D D D D D E R/W R 0 D N P P P D N 4 _ _ VCC _ D _ _ _ G N _ P P 4 G P V P VCC G 1 1 D LCD16x2 D S V V VSS V V R LCD D C L LCD loại 16x2, gồm có dòng đơn sắc với 16 ký tự ASCII dòng Hình 3.5 Hình ảnh hình LCD (trái) mạch nguyên lý ghép nối vào vi xử lý (phải) 3.2.5 Khối xử lý trung tâm thiết bị đo Do yêu cầu tốc độ tính toán nên thiết bị lựa chọn vi xử lý trung tâm sử dụng công nghệ ARM STM32F101, tốc độ 72MHz, có thư viện hỗ trợ hầu hết khối chức quan trọng ADC, giao tiếp UART, LCD 24 Hình 3.6 Khối vi xử lý trung tâm 3.3 KẾT QUẢ TRIỂN KHAI THIẾT BỊ Các thiết kế thử nghiệm hoàn chỉnh sơ đồ nguyên lý thiết kế mạch cứng sử dụng công nghệ ARM có tên STM32F101, thiết bị đóng vỏ có kích thước nhỏ gọn 16cm x 9cm x 42cm Hình 3.7 Hình ảnh mạch in 25 STM32F101C6T6 USB VSSA A D D V D N D + D N G USBDP - D D N G G D VSS_2 D N VDD_2 N G VSS_3 VDD_3 VCC VCC G VCC USBDM VSS_1 VDD_1 VCC D N G VCC VUSB VBAT VBAT H NRST D N G NRST BOOT0 4 BOOT0 PC15-OSC32_OUT C C C C PC14-OSC32_IN OSC_OUT/PD1 OSC_IN PC13-TAMPER-RTC OSC_IN/PD0 OSC_OUT VCC PB15 PA15/JTDI 8 JTDI PB14 PA14/JTCK/SWCLK 7 JTCK PB13 PA13/JTMS/SWDIO JTMS PB12 PA12 SCS1 3 D N G PB11 PA11 SCK1 2 PB10 PA10 MISO1 p 2 p 2 MOSI1 B P B PA8 P PA9 B P PA7 OSC_IN B P PA6 20MHz P4_6 B P PA5 P4_5 PB4/JNTRST PA4 OSC_OUT P4_4 4 PB3/JTDO PA3 P4_3 3 PB2/BOOT1 PA2 P4_2 2 1 B P PA1 P4_1 1 IN2 B P PA0-WKUP P4_0 1 IN1 U Thiết bị sau thi công đóng hộp: Các thiết kế thử nghiệm hoàn chỉnh phần mềm mô phỏng, sơ đồ nguyên lý thiết kế mạch cứng hoàn thiện Thiết bị nhỏ gọn, có kích thước 10,5 x 7,5 x (cm) Hình 3.8 Hình ảnh thiết bị Thiết bị chế tạo nhạy với khí tạo ra, thiết bị đo lấy mẫu số liệu Viện Đo lường Việt Nam, nhiên nguồn khí NH3 chuẩn có nồng độ Các thiết bị ngoại vi hình, phím điều khiển, thẻ nhớ hoạt động tốt Kênh truyền thông hoạt động tốt, đảm bảo ghép nối thiết bị với máy tính trung tâm 26 KẾT LUẬN Đề tài: “Nghiên cứu mô hình giám sát nồng độ khí trang trại nuôi gà công nghiệp” hoàn thành với mục tiêu đề ra: - Nghiên cứu lý thuyết mô hình thiết bị đo nồng độ khí NH3 - Mô đặc tính cảm biến mô thiết bị đo Matlab, đo điều kiện nhiệt độ môi trường tiêu chuẩn 20oC với điều kiện nhiệt độ khác - Thiết kế chế tạo hoàn chỉnh thiết bị đo khí NH3 với đầy đủ chức thiết bị: đo hiển thị khí chỗ, truyền thông, lưu liệu hiển thị kết đo máy tính PC Những vấn đề tồn đề tài: - Tuy đề tài chưa đánh giá sai số thiết bị chế tạo chưa có nồng độ khí chuẩn thiết bị kiểm chuẩn - Mặc dù phần mô có nghiên cứu ảnh hưởng thông số nhiệt độ môi trường đến kết đo chế tạo thiết bị chưa đưa giải pháp khắc phục nhược điểm 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thị Tuyết Lê tác giả, Sử dụng độn lót chuồng lên men vi sinh vật chăn nuôi gà đẻ trứng Lương Phượng, Tạp chí Khoa học phát triển, 2013, Tập 11, số 2: 209-216 [2] Trần Hữu Tùng, Nghiên cứu thực trạng môi trường, sức khỏe người chăn nuôi gia cầm giải pháp can thiệp, Luận án TS, Hà nội 2013 [3] Tiêu chuẩn QCVN 01 - 99: 2012/BNNPTNT [4] Lê Văn Doanh đồng tác giả, Các cảm biến đo lường điều khiển, NXB KH&KT, 2004 [5] Phạm Thượng Hàn đồng tác giả, Kỹ thuật đo lường đại lượng vật lý tập 1,2, NXB Giáo dục, 2003 [6] MQ135, datasheet [7] Gerald L.Anderson, David M.Hadden The gas Monitoring HandBook New York 1999 28 MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu 2 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài 3 Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Chương NGHIÊN CỨU CẢM BIẾN MQ135 ĐO NỒNG ĐỘ KHÍ NH3 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH CỦA CẢM BIẾN MQ135 1.2.1 Đặc tính chung 1.2.2 Xây dựng đặc tính đầu cảm biến 10 1.2.3 Mô đặc tính đầu cảm biến Vout=f(ppm) 10 CHƯƠNG MÔ PHỎNG THIẾT BỊ ĐO NỒNG ĐỘ KHÍ NH3 TRÊN MATLAB 12 2.1 SƠ ĐỒ KHỐI THIẾT BỊ ĐO 12 2.2 MÔ PHỎNG CÁC KHỐI CHỨC NĂNG 12 2.2.1 Khối cảm biến đo khí NH3 12 2.2.2 Bộ biến đổi tương tự - số [5] 13 2.2.3.Bộ thị số 17 2.2.4 Kết mô 17 29 2.3 SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ MÔI TRƯỜNG ĐẾN KẾT QUẢ ĐO 18 Chương THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐO NH3 DÙNG MQ135 21 3.1 NHIỆM VỤ CỦA THIẾT BỊ 21 3.2 CHỨC NĂNG CỦA CÁC KHỐI 22 3.2.1 Khối sensor 22 3.2.2 Khối chuyển đổi chuẩn hóa tín hiệu 22 3.2.3 Bộ nhớ 23 3.2.4 Khối hiển thị kết 23 3.2.5 Khối xử lý trung tâm thiết bị đo 24 3.3 KẾT QUẢ TRIỂN KHAI THIẾT BỊ 25 KẾT LUẬN 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 30