Nghiên cứu giám sát nhiệt độ ứng dụng module USB 6008 và phần mềm labview

Nghiên cứu giám sát nhiệt độ ứng dụng Module USB 6008 và phần mềm LabviewNghiên cứu giám sát nhiệt độ ứng dụng Module USB 6008 và phần mềm LabviewNghiên cứu giám sát nhiệt độ ứng dụng Module USB 6008 và phần mềm LabviewNghiên cứu giám sát nhiệt độ ứng dụng Module USB 6008 và phần mềm LabviewNghiên cứu giám sát nhiệt độ ứng dụng Module USB 6008 và phần mềm LabviewNghiên cứu giám sát nhiệt độ ứng dụng Module USB 6008 và phần mềm Labview

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA CÔNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ ỨNG DỤNG MODULE USB 6008 VÀ PHẦN MỀM LABVIEW Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS TRẦN SINH BIÊN Hải Phòng, tháng 04 / 2016 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu, kết cấu công trình nghiên cứu Kết đạt đề tài CHƯƠNG VẤN ĐỀ ĐO VÀ GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ 1.1 Các phương pháp đo nhiệt độ 1.1.1 Cảm biến nhiệt điện trở 1.1.2 Cảm biến cặp nhiệt ngẫu 1.1.3 Đo nhiệt độ dùng IC bán dẫn 1.2 Một số loại cảm biến nhiệt độ thiết bị thường dùng 1.3 Vấn đề giám sát nhiệt độ CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẦN MỀM LABVIEW 2.1 Giới thiệu phần mềm LabVIEW 2.1.1 Bảng giao diện 2.1.2 Sơ đồ khối 2.1.3 Biểu tượng đầu nối 2.2 Lập trình LabVIEW 2.2.1 Khởi tạo chương trình 2.2.2 Các công cụ lập trình 10 2.3 Ứng dụng phần mềm LabVIEW 14 i CHƯƠNG GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ ỨNG DỤNG MODULE USB 6008 VÀ PHẦN MỀM LABVIEW 16 3.1 Giới thiệu module USB 6008 16 3.2 Xây dựng module đo nhiệt độ 17 3.2.1 Xây dựng module đo nhiệt độ với IC LM35 17 3.2.2 Xây dựng module đo nhiệt độ với cảm biến PT100 18 3.2.2 Xây dựng module đo nhiệt độ với cảm biến nhiệt ngẫu 19 3.2.3 Mô hình mạch hoàn chỉnh 20 3.3 Xây dựng chương trình giám sát LabVIEW 20 3.4 Một số kết giám sát nhiệt độ ứng dụng Module USB 6008 phần mềm LabVIEW 21 KẾT LUẬN 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 ii DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1 Sơ đồ mạch cầu (ba dây) nhiệt kế nhiệt điện trở Hình Một số cảm biến PT100 công nghiệp Hình Cảm biến nhiệt độ LM35 Hình 2.1 Bảng công cụ 10 Hình 2 Bảng điều khiển 10 Hình Các điều khiển dụng cụ thị số 11 Hình Các điều khiển dụng cụ thị kiểu logic 12 Hình Module USB 6008 16 Hình Cấu tạo module USB 6008 17 Hình 3 Sơ đồ khối module đo nhiệt độ với IC LM35 17 Hình Sơ đồ khối module đo nhiệt độ với cảm biến PT100 18 Hình Sơ đồ khối module đo nhiệt độ với cảm biến PT100 19 Hình Cầu bù nhiệt độ đầu tự 19 Hình Giao diện chương trình giám sát nhiệt độ LabVIEW 20 Hình Chương trình giám sát nhiệt độ LabVIEW 20 Hình Kết giám sát có kênh số kênh số báo động tín hiệu kênh số chưa qua xử lý nhiễu 21 Hình 10 Kết giám sát có kênh số báo động tín hiệu kênh qua xử lý nhiễu 22 Hình 11 Kết giám sát có kênh số báo động nhiệt độ kênh số 2, kênh số kênh số thay đổi 22 Hình 12 Kết giám sát có kênh số số báo động 23 iii Hình 13 Kết giám sát có kênh số 2, số báo động nhiệt độ kênh số giảm 23 Hình 14 Kết giám sát có kênh số 2, số 3, số báo động nhiệt độ kênh số tăng 24 Hình 15 Kết giám sát giám sát nhiệt độ có kênh báo động 24 iv MỞ ĐẦU Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Trong hệ thống kỹ thuật nói chung dây chuyền sản xuất nói riêng việc đo giám sát nhiệt độ khâu quan trọng nhiệt độ thông số có nhiều trình công nghệ Việc đo lường xác giá trị nhiệt độ điều kiện khác giám sát chúng có ý nghĩa quan trọng góp phần cho hệ thống hoạt động ổn định Việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ phần mềm chuyên dụng cho phép việc đo lường giám sát nhiệt độ linh hoạt Vì đề tài nghiên cứu giám sát nhiệt độ ứng dụng module USB 6008 phần mềm LabVIEW cần thiết Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Vấn đề nghiên cứu giám sát nhiệt độ nhiều công trình đề cập đến Tuy nhiên việc nghiên cứu giám sát nhiệt độ ứng dụng module USB 6008 phần mềm LabVIEW thể tính linh hoạt giải pháp phần cứng phần mềm Điều cho thấy đề tài nghiên cứu có tính ứng dụng cao khả thi môi trường công nghiệp Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu: nghiên cứu xây dựng mô hình giám sát nhiệt độ ứng dụng module USB 6008 phần mềm LabVIEW Đối tượng nghiên cứu: cảm biến đo nhiệt độ; module USB 6008 phần mềm LabVIEW Phạm vi nghiên cứu: xây dựng mô hình mô việc giám sát nhiệt độ ứng dụng module USB 6008 Phương pháp nghiên cứu, kết cấu công trình nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu phương pháp đo giám sát nhiệt độ Trên sở xây dựng mô hình giám sát nhiệt độ ứng dụng module USB 6008 đánh giá kết Kết cấu công trình nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu gồm chương: Chương Vấn đề đo giám sát nhiệt độ; Chương Nghiên cứu ứng dụng phần mềm LabVIEW; Chương Giám sát nhiệt độ ứng dụng module USB 6008 phàn mềm LabVIEW Kết đạt đề tài Ứng dụng kết nghiên cứu phục vụ thực hành, thí nghiệm cho sinh viên chuyên ngành thuộc khoa Điện - Điện tử Ứng dụng kết nghiên cứu việc đo giám sát nhiệt độ thực tế CHƯƠNG VẤN ĐỀ ĐO VÀ GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ 1.1 Các phương pháp đo nhiệt độ Đo nhiệt độ nhiệm vụ thường gặp ngành nhiệt, hóa luyện kim Tùy theo nhiệt độ đo ta sử dụng phương pháp đo khác Thông thường, nhiệt độ đo chia thành dải: nhiệt độ thấp, nhiệt độ trung bình nhiệt độ cao Ở nhiệt độ thấp trung bình thì phương pháp đo thường phương pháp đo tiếp xúc, tức cảm biến nhiệt độ đặt trực tiếp môi trường cần đo Đối với nhiệt độ cao cần đo phương pháp đo không tiếp xúc, dụng cụ đo đặt môi trường đo Phương pháp đo nhiệt độ thường sử dụng công nghiệp phương pháp đo tiếp xúc Sử dụng cảm biến tiếp xúc như: nhiệt điện trở, cặp nhiệt ngẫu, IC bán dẫn 1.1.1 Cảm biến nhiệt điện trở Cảm biến nhiệt điện trở có cấu tạo từ dây platin, đồng, niken, bán dẫn quấn lõi cách điện đặt vỏ kim loại có đầu nối Cảm biến nhiệt điện trở dùng mạch đo để đo điện trở thường dùng mạch cầu không cân bằng, nhánh nhiệt điện trở [1] Khi dùng mạch cầu cân bằng, sử dụng hai dây dẫn mắc vào mạch cầu dụng cụ có sai số thay đổi nhiệt điện trở đường dây nhiệt độ môi trường xung quanh thay đổi: t  Rd RT  T (1.1) đó: Rd - thay đổi điện trở dây dẫn nối: Rd  Rd  Rd RT,  T - điện trở ban đầu nhiệt điện trở hệ số nhiệt Để giảm sai số nhiệt độ môi trường, ta sử dụng cầu ba dây hình 1.1 Hình 1 Sơ đồ mạch cầu (ba dây) nhiệt kế nhiệt điện trở Trong sơ đồ này, hai dây mắc vào nhánh kề mạch cầu, dây thứ ba mắp vào nguồn cung cấp Khi cầu làm việc chế độ cân bằng, R1 = R2 Rd1 = Rd2 sai số thay đổi điện trở đường dây loại trừ Khi cầu làm việc không cân bằng, sai số giảm đáng kể so với sơ đồ cầu hai dây [2] Hình Một số cảm biến PT100 công nghiệp 1.1.2 Cảm biến cặp nhiệt ngẫu Cặp nhiệt ngẫu gồm hai dây kim loại hàn với đầu luồn vào ống để đo nhiệt độ cao Với nhiệt độ thấp hơn, vỏ nhiệt kế làm thép không rỉ Để cách điện hai dây, hai dây lồng vào ống sứ nhỏ Nếu vỏ làm kim loại hai dây đặt vào ống sứ Tín hiệu cặp nhiệt ngẫu điện áp từ vài mV đến vài vài chục mV [2] 1.1.3 Đo nhiệt độ dùng IC bán dẫn Các linh kiện điện tử bán dẫn nhạy cảm với nhiệt độ, sử dụng số linh kiện bán dẫn điốt tranzito nối theo kiểu điốt (nối bazơ với colectơ), điện áp hai cực hàm nhiệt độ Các cảm biến đo nhiệt độ sử dụng điốt tranzito tích hợp thành IC bán dẫn đo nhiệt độ Các cảm biến cho đầu điện áp dòng điện tỉ lệ với nhiệt độ cần đo với độ tuyến tính cao, sử dụng đơn giản [4] Ví dụ số loại IC đo nhiệt độ: LM35, LM335, AD592CN… Độ nhạy loại IC bán dẫn đo nhiệt độ thường có giá trị cỡ 2,5mV/oC không cố định mà thường thay đổi theo nhiệt độ IC bán dẫn có độ tuyến tính cao, sử dụng đơn giản có độ nhạy cao LM35 họ IC cảm biến nhiệt độ sản xuất theo công nghệ bán dẫn dựa chất bán dẫn dễ bị tác động thay đổi nhiệt độ, đầu cảm biến điện áp (V) tỉ lệ với nhiệt độ mà đặt môi trường cần đo Họ LM35 có nhiều loại nhiều kiểu đóng vỏ khác Hình Cảm biến nhiệt độ LM35 Hình Các điều khiển dụng cụ thị kiểu logic Định dạng điều khiển dụng cụ thị (Configuring Controls and Indicator) Ta định dạng gần hết điều khiển ứng dụng cụ thị sử dụng tuỳ chọn từ menu mở chúng Việc bật lên thành phần riêng biệt menu hiển thị điều khiển dụng cụ thị để tuỳ biến thành phần Bảng hàm chức (Function palette) Bảng Function bao gồm bảng đồ thị, bảng mà tự động mở ta chuyển tới sơ đồ khối Ta sử dụng bảng để đặt nút (hằng số, dụng cụ thị, VI …) sơ đồ khối VI Mỗi biểu tượng lớp chứa đựng bảng mẫu Nếu bảng Function không xuất rõ ràng, ta chọn View >> Show Function Palette từ menu sơ đồ khối để hiển thị Hàm Boolean (Boolean Function): chứa hàm logic như: And, Or, Xor, Nor hàm logic phức tạp khác Đường dẫn truy cập: Function >> Boolean 12 Hàm cấu trúc (Structures Function): bao gồm vòng lặp For, While, cấu trúc Case, Sequence, biến toàn cục cục Đường dẫn truy cập Function >> Structures Hàm File I/O (File I/O Function): thực chức cho tập tin lưu, mở tập tin theo dạng nhị phân, spreadsheet, đóng tập tin… Ngoài hàm chứa chức mở rộng khác lưu trữ liệu Đường dẫn truy cập: Function >> File I/O Hàm Thời gian (Time function): xác định dòng thời gian, đo khoảng thời gian trôi trì hoãn tiến trình khoảng thời gian xác định Đường dẫn truy cập: Function >> Timing Hàm Dialog & User Interface: Sử dụng hàm để tạo hộp thoại tới nhắc nhở người sử dụng với dẫn Đường dẫn truy cập: Function >> Dialog & User Interface Hàm so sánh (Comparison Functions): Sử dụng hàm để so sánh giá trị đại số Boole, chuỗi, giá trị số, mảng cụm Hàm so sánh xử lý giá trị Boolean, String, Numeric, Array Cluster khác Ta thay đổi phương pháp so sánh vài hàm Comparison Đường dẫn truy cập: Function >> Comparison Hàm chuỗi (String Function): Sử dụng hàm để liên kết hai hay nhiều chuỗi, tách tập chuỗi từ chuỗi, chuyển liệu vào bên chuỗi, định dạng chuỗi sử dụng công đoạn xử lý từ ứng dụng bảng biểu Đường dẫn truy cập: Function >> String Hàm mảng (Function Array): Sử dụng để tạo điều khiển mảng Đường dẫn truy cập: Function >> Array Hàm cụm & biến thể (Cluter & Variant): Sử dụng hàm để tạo điều khiển cụm, chuyển đổi liệu LabVIEW từ khuôn dạng ta thao tác độc lập kiểu liệu, thêm thuộc tính tới liệu, chuyển đổi 13 liệu biến thể tới liệu LabVIEW Đường dẫn truy cập: Function >> Cluter & Variant Hàm điều khiển ứng dụng (Application Control): Sử dụng hàm để lập trình VI điều khiển ứng dụng LabVIEW máy tính qua mạng Ta sử dụng VI hàm chức để định dạng nhiều VI thời điểm Đường dẫn truy cập: Function >> Application Control Hàm dạng song (Waveform): Sử dụng hàm để xây dựng dạng sóng mà bao gồm giá trị dạng sóng, thay đổi thông tin, để thiết lập khôi phục thành phần thuộc tính dạng sóng Đường dẫn truy cập: Function >> Waveform Hàm đồng hoá (Synchronization Function): Sử dụng hàm để đồng nhiệm vụ thi hành song song để chuyển liệu nhiệm vụ song song Đường dẫn truy cập: Function >> Synchronization Hàm đồ họa âm (Graphic & Sound Function): Sử dụng hàm để tạo yêu cầu hiển thị, liệu cổng vào cổng từ file đồ họa cho chạy âm Đường dẫn truy cập: Function >> Graphic & Sound Hàm phát sinh báo cáo(Report Generation Function): Sử dụng hàm để tạo điều khiển báo cáo ứng dụng LabVIEW Đường dẫn truy cập: Function >> Report Generation Hàm số học (Numeric Function): Sử dụng hàm để tạo thực thao tác số học, lượng giác, Lôgarit, số phức toán học số chuyển đổi số từ kiểu liệu sang kiểu liệu khác Đường dẫn truy cập: Function >> Numeric 2.3 Ứng dụng phần mềm LabVIEW LabVIEW sử dụng lĩnh vực đo lường, tự động hóa, điện tử, robotics, vật lý, ôtô… LabVIEW giúp ta kết nối cảm biến, cấu chấp hành với máy tính 14 LabVIEW sử dụng để xử lý liệu tín hiệu tương tự (analog), tín hiệu số (digital) hình ảnh (vision), âm (audio)… LabVIEW hỗ trợ giao thức giao tiếp khác RS232, RS485, TCP/IP, PCI, PXI, … 15 CHƯƠNG GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ ỨNG DỤNG MODULE USB 6008 VÀ PHẦN MỀM LABVIEW 3.1 Giới thiệu module USB 6008 Sơ đồ khối module USB 6008 thể hình 3.1 Hình Module USB 6008 Các tính kỹ thuật Module USB 6008 [5]: Có cổng USB kết nối với máy tính Có đếm 32 bit Có kênh đơn (hoặc kênh vi sai) vào tương tự (độ phân giải 12 bit, 48kS/s) với ngưỡng điện áp giới hạn lớn từ -10 đến 10V 16 Có kênh tương tự (độ phân giải 12 bit, 150kS/s) với ngưỡng điện áp giới hạn lớn từ đến 5V Có 12 kênh vào/ra hiệu số (digital I/O) Module USB 6008 có khả thu thập liệu tin cậy với kết nối USB Thiết bị đơn giản để thực đo lường nhanh, linh hoạt để thực ứng dụng đo lường phức tạp Module USB 6008 sử dụng driver NI-DAQmx Người dùng sử dụng NI-DAQmx để triển khai tùy ý ứng dụng thu thập liệu LabVIEW Hình dáng bên cấu tạo module USB 6008 thể hình 3.2 [5] Hình Cấu tạo module USB 6008 Trong đó: – Nhãn định hướng chân – Bộ nối bắt vít – Nhãn tín hiệu – Cable USB 3.2 Xây dựng module đo nhiệt độ 3.2.1 Xây dựng module đo nhiệt độ với IC LM35 LM35 USB 6008 PC 6008 Hình 3 Sơ đồ khối module đo nhiệt độ với IC LM35 17 Trên hình 3.3 sơ đồ khối module đo nhiệt độ với IC LM35 Cảm biến LM35 đo nhiệt độ cách đo hiệu điện ngõ (chân số 2), chân số LM35 ta nối vào AI0+ module USB 6008 Các chân số LM335 nối vào +5V GND module USB 6008 Từ module USB 6008 nối với máy tính thông qua cổng USB 3.2.2 Xây dựng module đo nhiệt độ với cảm biến PT100 Sơ đồ khối module đo nhiệt độ với cảm biến PT100 thể hình 3.4 Mạch ổn định dòng PT100 Khuếch đại tín hiệu USB 6008 PC 6008 Hình Sơ đồ khối module đo nhiệt độ với cảm biến PT100 Sử dụng cảm biến nhiệt điện trở PT100 để đo nhiệt độ Ở 00C điện trở PT100 100Ω, tăng 10C thì PT100 tăng khoảng 0.39Ω Ta sử dụng mạch ổn định dòng với nguồn dòng 1mA để PT100 không bị nóng lên Vì giá trị điện áp thu nhỏ nên ta cần mạch khuếch đại vi sai để khuếch đại tín hiệu thu Khi 00C thì điện trở PT100 100Ω, dùng mạch ổn áp dòng 1mA thì áp đặc vào hai đầu U=I.R=0.001*100 =0.1V Tương tự, nhiệt độ 1000C thì điện trở hai đầu PT100 khoảng 139Ω (cứ 10C điện trở tăng 0.39Ω), điện áp đầu PT100 U = 0,001*139 = 0.139 V Để phù hợp với giải đo từ đến V module USB 6008, ta cần sử dụng mạch khuếch đại tín hiệu Từ mạch khuếch đại ta đưa vào chân +AI1 module USB 6008 Từ module USB 6008 nối với máy tính thông qua cổng USB 18 3.2.2 Xây dựng module đo nhiệt độ với cảm biến nhiệt ngẫu Sơ đồ khối module đo nhiệt độ với cảm biến nhiệt ngẫu thể hình 3.5 Cầu bù nhiệt độ đầu tự Mạch ổn áp Cảm biến Khuếch đại USB 6008 PC nhiệt ngẫu tín hiệu biến nhiệt 6008 ngẫu Hình Sơ đồ khối module đo nhiệt độ với cảm biến PT100 Phương trình cặp nhiệt ngẫu [2]: E AB = eAB(t) - eAB (t ) (2.1) Sử dụng cảm biến nhiệt ngẫu cần phải bù nhiệt độ đầu tự [2] Ở ta dùng cầu bù tự động nhiệt độ đầu tự hình 3.6 Hình Cầu bù nhiệt độ đầu tự Vì giá trị điện áp đầu cảm biến nhiệt ngẫu thu nhỏ nên ta cần mạch khuếch khuếch đại tín hiệu thu Để phù hợp với giải đo từ đến V module USB 6008, ta cần sử dụng mạch khuếch đại tín hiệu Từ mạch khuếch đại ta đưa vào chân +AI2 module USB 6008 Từ module USB 6008 nối với máy tính thông qua cổng USB 19 3.2.3 Mô hình mạch hoàn chỉnh Sau xây dựng sơ đồ nguyên lý ta tiến hành đấu nối thiết bị thực, phần tử mạch trình bày 3.3 Xây dựng chương trình giám sát LabVIEW Giao diện chương trình giám sát nhiệt độ xây dựng LabVIEW thể hình 3.7 Hình Giao diện chương trình giám sát nhiệt độ LabVIEW Trên hình 3.8 chương trình giám sát nhiệt độ LabVIEW Hình Chương trình giám sát nhiệt độ LabVIEW 20 3.4 Một số kết giám sát nhiệt độ ứng dụng Module USB 6008 phần mềm LabVIEW Sau ghép nối phần cứng ta có số kết giám sát nhiệt độ thể từ hình 3.9 đến hình 3.15 Trên hình 3.9 kết giám sát nhiệt độ có kênh số kênh số báo động vì nhiệt độ đặt Trên đồ thị thể tín hiệu kênh số chưa qua xử lý nhiễu Hình Kết giám sát có kênh số kênh số báo động tín hiệu kênh số chưa qua xử lý nhiễu Trên hình 3.10 kết giám sát nhiệt độ có kênh số báo động vì nhiệt độ đặt Trên đồ thị thể tín hiệu kênh qua xử lý nhiễu Báo động thông báo đèn hiệu âm Các kênh nhiệt độ hiển thị nhiều cách khác lưu trữ dạng file với định dạng dễ sử dụng như: Excel, … 21 Hình 10 Kết giám sát có kênh số báo động tín hiệu kênh qua xử lý nhiễu Trên hình 3.11 kết giám sát nhiệt độ có kênh số báo động vì nhiệt độ đặt Trên đồ thị ghi lại thời điểm nhiệt độ kênh số 2, kênh số kênh số thay đổi Hình 11 Kết giám sát có kênh số báo động nhiệt độ kênh số 2, kênh số kênh số thay đổi 22 Trên hình 3.12 kết giám sát nhiệt độ có kênh số kênh số báo động vì nhiệt độ đặt Hình 12 Kết giám sát có kênh số số báo động Trên hình 3.13 kết giám sát nhiệt độ có kênh số kênh báo động vì nhiệt độ đặt Trên đồ thị ghi lại thời điểm nhiệt độ kênh số giảm Hình 13 Kết giám sát có kênh số 2, số báo động nhiệt độ kênh số giảm 23 Trên hình 3.14 kết giám sát nhiệt độ có kênh số 2, kênh kênh báo động vì nhiệt độ đặt Trên đồ thị ghi lại thời điểm nhiệt độ kênh số tăng Hình 14 Kết giám sát có kênh số 2, số 3, số báo động nhiệt độ kênh số tăng Trên hình 3.15 kết giám sát nhiệt độ có kênh báo động vì nhiệt độ đặt Hình 15 Kết giám sát giám sát nhiệt độ có kênh báo động 24 KẾT LUẬN Đề tài NCKH: “Nghiên cứu giám sát nhiệt độ ứng dụng module USB 6008 phần mềm LabVIEW” tác giả thực hoàn thành có số kết sau: Nghiên cứu vấn đề đo giám sát nhiệt độ; Nghiên cứu ứng dụng phần mềm LabVIEW; Xây dựng module phần cứng chương trình giám sát nhiệt độ ứng dụng module USB 6008 phàn mềm LabVIEW Mô hình hoạt động ổn định ứng dụng thực hành - thí nghiệm cho sinh viên chuyên ngành thuộc khoa Điện - Điện tử Kết nghiên cứu ứng dụng việc đo giám sát nhiệt độ thực tế Hướng phát triển đề tài: Tăng số lượng kênh đo nhiệt độ giám sát để phù hợp với hệ thống lớn Sử dụng nhiều loại cảm biến đo nhiệt độ với giải đo khác Phát triển mô hình để giám sát nhiều thông số khác thông số nhiệt độ 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Trọng Quế, Nguyễn Văn Hoà, Kĩ thuật đo lường đại lượng vật lí, Nhà xuất Giáo Dục, 2006 [2] Nguyễn Tấn Phước, Cảm biến đo lường điều khiển, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2006 [3].Nguyễn Bá Hải, Lập trình LabVIEW, NXB Đại học quốc gia T.P Hồ Chí Minh, 2010 [4] https://www.alldatasheet.com [5] http://www.ni.com 26 [...]... quả giám sát nhiệt độ có cả 4 kênh đang báo động vì quá nhiệt độ đặt Hình 3 15 Kết quả giám sát giám sát nhiệt độ có cả 4 kênh đang báo động 24 KẾT LUẬN Đề tài NCKH: Nghiên cứu giám sát nhiệt độ ứng dụng module USB 6008 và phần mềm LabVIEW được tác giả thực hiện đã hoàn thành và có được một số kết quả sau: Nghiên cứu vấn đề đo và giám sát nhiệt độ; Nghiên cứu ứng dụng phần mềm LabVIEW; Xây dựng module. .. trình giám sát nhiệt độ trên LabVIEW Trên hình 3.8 là chương trình giám sát nhiệt độ trên LabVIEW Hình 3 8 Chương trình giám sát nhiệt độ trên LabVIEW 20 3.4 Một số kết quả giám sát nhiệt độ ứng dụng Module USB 6008 và phần mềm LabVIEW Sau khi ghép nối phần cứng ta có một số kết quả giám sát nhiệt độ thể hiện từ hình 3.9 đến hình 3.15 Trên hình 3.9 là kết quả giám sát nhiệt độ có kênh số 2 và kênh... Xây dựng module phần cứng và chương trình giám sát nhiệt độ ứng dụng module USB 6008 và phàn mềm LabVIEW Mô hình hoạt động ổn định và có thể ứng dụng trong thực hành - thí nghiệm cho sinh viên chuyên ngành thuộc khoa Điện - Điện tử Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng trong việc đo và giám sát nhiệt độ trong thực tế Hướng phát triển của đề tài: Tăng số lượng kênh đo nhiệt độ có thể giám sát để phù hợp... RS485, TCP/IP, PCI, PXI, … 15 CHƯƠNG 3 GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ ỨNG DỤNG MODULE USB 6008 VÀ PHẦN MỀM LABVIEW 3.1 Giới thiệu về module USB 6008 Sơ đồ khối của module USB 6008 thể hiện trên hình 3.1 Hình 3 1 Module USB 6008 Các tính năng kỹ thuật chính của Module USB 6008 [5]: Có cổng USB kết nối với máy tính Có 1 bộ đếm 32 bit Có 8 kênh đơn (hoặc 4 kênh vi sai) vào tương tự (độ phân giải 12 bit, 48kS/s) với ngưỡng... Hình 3 11 Kết quả giám sát có kênh số 3 đang báo động và nhiệt độ của các kênh số 2, kênh số 3 và kênh số 4 đang thay đổi 22 Trên hình 3.12 là kết quả giám sát nhiệt độ có kênh số 3 và kênh số 4 đang báo động vì quá nhiệt độ đặt Hình 3 12 Kết quả giám sát có kênh số 3 và số 4 đang báo động Trên hình 3.13 là kết quả giám sát nhiệt độ có kênh số 2 và kênh 4 đang báo động vì quá nhiệt độ đặt Trên đồ thị... sơ đồ khối module đo nhiệt độ với IC LM35 Cảm biến LM35 đo nhiệt độ bằng cách đo hiệu điện thế ngõ ra (chân số 2), do vậy chân số 2 của LM35 ta nối vào AI0+ của module USB 6008 Các chân số 1 và 3 của LM335 lần lượt nối vào +5V và GND của module USB 6008 Từ module USB 6008 nối với máy tính thông qua cổng USB 3.2.2 Xây dựng module đo nhiệt độ với cảm biến PT100 Sơ đồ khối module đo nhiệt độ với cảm biến... khai tùy ý các ứng dụng thu thập dữ liệu trên LabVIEW Hình dáng bên ngoài và cấu tạo module USB 6008 được thể hiện trên hình 3.2 [5] Hình 3 2 Cấu tạo module USB 6008 Trong đó: 1 – Nhãn và định hướng chân 2 – Bộ nối bắt vít 3 – Nhãn tín hiệu 4 – Cable USB 3.2 Xây dựng module đo nhiệt độ 3.2.1 Xây dựng module đo nhiệt độ với IC LM35 LM35 USB 6008 PC 6008 Hình 3 3 Sơ đồ khối module đo nhiệt độ với IC LM35... thời điểm nhiệt độ của kênh số 2 đang giảm Hình 3 13 Kết quả giám sát có kênh số 2, số 4 đang báo động và nhiệt độ của kênh số 2 đang giảm 23 Trên hình 3.14 là kết quả giám sát nhiệt độ có kênh số 2, kênh 3 và kênh 4 đang báo động vì quá nhiệt độ đặt Trên đồ thị ghi lại được thời điểm nhiệt độ của kênh số 4 đang tăng Hình 3 14 Kết quả giám sát có kênh số 2, số 3, số 4 đang báo động và nhiệt độ của kênh... tạo động cơ… Khi thu thập dữ liệu cho quá trình điều khiển và giám sát trong nhà máy thì nhiệt độ là một thông số không thể bỏ qua Tùy theo yêu cầu và tính chất của quá trình điều khiển mà ta cần sử dụng phương pháp điều khiển thích hợp Tính chính xác và ổn định nhiệt độ cũng đặt ra nhiều vấn đề cần giải quyết 7 CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẦN MỀM LABVIEW 2.1 Giới thiệu về phần mềm LabVIEW LabVIEW... cổng USB 18 3.2.2 Xây dựng module đo nhiệt độ với cảm biến nhiệt ngẫu Sơ đồ khối module đo nhiệt độ với cảm biến nhiệt ngẫu thể hiện trên hình 3.5 Cầu bù nhiệt độ đầu tự do Mạch ổn áp Cảm biến Khuếch đại USB 6008 PC nhiệt ngẫu tín hiệu biến nhiệt 6008 ngẫu Hình 3 5 Sơ đồ khối module đo nhiệt độ với cảm biến PT100 Phương trình cơ bản của cặp nhiệt ngẫu [2]: E AB = eAB(t) - eAB (t 0 ) (2.1) Sử dụng