Thiết kế phân tích thí nghiệm

Dùng phần mềm minitab để làm. Đề tai bao gồm đo nhiệt độ 2 cảm biến là dây TC và NTC, dùng Ina128 để khuếch đại tính hiệu rồi đo bằng VOM. Sau đó kết quả đo được sẽ được dùng để chuẩn hóa 2 loại cảm biến trên bằng phần mềm minitab rồi kiểm tra lại bằng exel

MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG I TỔNG QUAN Cơ sở lí thuyết 1.1 Khái niệm cảm biến nhiệt độ Cảm biến nhiệt độ thiết bị dùng cảm nhận biến đổi đại lượng vật lý khơng có tính chất điện( nhiệt độ, áp suất, lưu lượng…) cần đo thành đại lượng(thường mang tính chất điện) đo xử lý Các loại cảm biến nhiệt độ [1] Hiện cảm biến nhiệt độ chia làm loại sau: • Cặp nhiệt điện( Thermocouple ) • Nhiệt điện trở( RTD-resitance temperature detector ) • Thermistor • Bán dẫn( Diode, IC ,….) • Ngồi có loại đo nhiệt không tiếp xúc( hỏa kế- Pyrometer ) Dùng hồng ngoại hay lazer 1.2 1.2.1 Cặp nhiệt điện( Thermocouples) Hình Cặp nhiệt điện( Thermocouples) • • • • • • Cấu tạo: Gồm chất liệu kim loại khác nhau, hàn dính đầu Nguyên lý: Nhiệt độ thay đổi cho sức điện động thay đổi( mV) Ưu điểm: Bền, đo nhiệt độ cao Khuyết điểm: Nhiều yếu tố ảnh hưởng làm sai số Độ nhạy không cao Thường dùng: Lò nhiệt, mơi trường khắc nghiệt, đo nhiệt nhớt máy nén,… Tầm đo: -100 - 1400 oC Cấu tạo cảm biến Thermocouples: Gồm dây kim loại khác hàn dính đầu gọi đầu nóng( hay đầu đo), hai đầu lại gọi đầu lạnh( đầu chuẩn) Khi có chênh lệch nhiệt độ đầu nóng đầu lạnh phát sinh sức điện động V đầu lạnh Một vấn đề đặt phải ổn định đo nhiệt độ đầu lạnh, điều tùy thuộc lớn vào chất liệu Do cho chủng loại cặp nhiệt độ, loại cho sức điện động khác nhau: E, J, K, R, S, T Các bạn lưu ý điều để chọn đầu dò điều khiển cho thích hợp Dây cặp nhiệt điện khơng dài để nối đến điều khiển, yếu tố dẫn đến khơng xác chổ này, để giải điều phải bù trừ cho nó( offset điều khiển) 1.2.2 Nhiệt điện trở( RTD-resitance temperature detector) Hình Nhiệt điện trở( RTD-resitance temperature detector) • • • • • • Cấu tạo: Gồm có dây kim loại làm từ: Đồng, Niken, Patium,…được quấn theo hình dáng đầu to Nguyên lý: Khi nhiệt độ thay đổi điện trở đầu dây kim loại thay đổi, tùy chất liệu kim loại có độ tuyến tính khoảng nhiệt độ định Ưu điểm: Độ xác cao cặp nhiệt điện, dễ sử dụng hơn, chiều dài dây không hạn chế Khuyết điểm: Dải đo bé cặp nhiệt điện, giá thành cao cặp nhiệt điện Thường dùng: Trong nghành công nghiệp chung, công nghiệp môi trường hay gia cơng vật liệu, hóa chất,… Tầm đo: -2000C – 70000C Cấu tạo nhiệt điện trở RTD: Cấu tạo RTD gồm có dây kim loại làm từ: Đồng, Nikel, Platinum,…được quấn tùy theo hình dáng đầu đo Khi nhiệt độ thay đổi điện trở hai đầu dây kim loại thay đổi, tùy chất liệu kim loại có độ tuyến tính khoảng nhiệt độ định.Phổ biến RTD loại cảm biến Pt, làm từ Platinum Platinum có điện trở suất cao, chống oxy hóa, độ nhạy cao, dải nhiệt đo dài Thường có loại: 100, 200, 500, 1000 ohm 00C Điện trở cao độ nhạy nhiệt cao • RTD thường có loại dây, dây dây 1.2.3 Thermistor Hình Thermistor Cấu tạo: Làm từ hổn hợp oxid kim loại: mangan, nickel, cobalt,… Nguyên lý: Thay đổi điện trở nhiệt độ thay đổi Ưu điểm: Bền, rẽ tiền, dễ chế tạo Khuyết điểm: Dãy tuyến tính hẹp Thường dùng: Làm chức bảo vệ, ép vào cuộn dây động cơ, mạch điện tử • Tầm đo: 500C Cấu tạo Thermistor: Thermistor cấu tạo từ hổn hợp bột ocid Các bột hòa trộn theo tỉ lệ khối lượng định sau nén chặt nung nhiệt độ cao Và mức độ dẫn điện hổn hợp thay đổi nhiệt độ thay đổi Có hai loại thermistor: Hệ số nhiệt dương PTC- điện trở tăng theo nhiệt độ; Hệ số nhiệt âm NTC – điện trở giảm theo nhiệt độ Thường dùng loại NTC Thermistor tuyển tính khoảng nhiệt độ định 50-1500C người ta dùng để dùng làm cảm biến đo nhiệt Chỉ sử dụng mục đích • • • • • bảo vệ, ngắt nhiệt, bác nhà ta thường gọi Tẹt-mít Cái Block lạnh có vài gắn chặt vào cuộn dây động 1.2.4 Bán dẫn Hình Cảm biến LM35 • • • • • • • • • Cấu tạo: Làm từ loại chất bán dẫn Nguyên lý: Sự phân cực chất bán dẫn bị ảnh hưởng nhiệt độ Ưu điểm: Rẻ tiền, dễ chế tạo, độ nhạy cao, chống nhiễu tốt, mạch xử lý đơn giản Khuyết điểm: Không chịu nhiệt độ cao, bền Thường dùng: Đo nhiệt độ không khí, dùng thiết bị đo, bảo vệ mạch điện tử Tầm đo: -500C >> 1500C Cấu tạo bán dẫn Cảm biến nhiệt Bán Dẫn loại cảm biến chế tạo từ chất bán dẫn Có loại Diode, Transistor, IC Nguyên lý chúng dựa mức độ phân cực lớp P-N tuyến tính với nhiệt độ mơi trường Ngày với phát triển ngành công nghệ bán dẫn cho đời nhiều loại cảm biến nhiệt với tích hợp nhiều ưu điểm: Độ xác cao, chống nhiễu tốt, hoạt động ổn định, mạch điện xử lý đơn giản, rẻ tiền, … Ta dễ dàng bắt gặp cảm biến loại dạng diode ( hình dáng tương tự Pt100), loại IC như: LM35, LM335, LM45 Nguyên lý chúng nhiệt độ thay đổi cho điện áp thay đổi Điện áp phân áp từ điện áp chuẩn có mạch 1.2.5 Nhiệt kế xạ( gọi hỏa kế- pyrometer) Hình Nhiệt kế xạ( gọi hỏa kế- pyrometer) Cấu tạo: Làm từ mạch điện tử, quang học Nguyên lý: Đo tính chất xạ lượng mơi trường mang nhiệt Ưu điểm: Dùng môi trường khắc nghiệt, khơng cần tiếp xúc với mơi trường đo • Thường dùng: Làm thiết bị đo cho lò nung • Tầm đo: -540C >> 10000C Cấu tạo hỏa kế: Nhiệt kế xạ (hỏa kế ) loại thiết bị chuyên dụng dùng để đo nhiệt độ môi trường mà cảm biến thông thường tiếp xúc ( lò nung thép, hóa chất ăn mòn mạnh, khó đặt cảm biến) Gồm có loại: Hỏa kế xạ, hỏa kế cường độ sáng, hỏa kế màu sắc Chúng hoạt động dựa nguyên tắc vật mang nhiệt có tượng xạ lượng Và lượng xạ có bước sóng định Hỏa kế thu nhận bước sóng phân tích nhiệt độ vật cần đo • • • Mục Tiêu • Tìm phương pháp đo nhiệt độ hiệu • Tiến hành đo nhiệt độ dây TC dây NTC thu thập số liệu • • Sử dụng phần mềm minitab để xử lí liệu nhiệt độ thu Từ kết thu từ minitab đưa phương pháp đo nhiệt độ hiệu • • • • • • Phương pháp nghiên cứu Lược khảo tài liệu thiết kế & phân tính thí nghiệm Lược khảo tài liệu phương pháp nhiệt độ Chuẩn bị dụng cụ tiến hành đo nhiệt độ dây TC NTC Thu thập số liệu kết nhiệt độ thu từ dây TC NTC Sử dụng phần mềm Minitab để xử lí kết nhiệt độ thu Từ kết thu đưa nhận xét kết luận cuối cho thí nghiệm II THỰC HÀNH: Quy trình chuẩn hóa cảm biến 1.1 Kỳ vọng đường quan hệ vào cảm biến Khi đồ thị thị biên dạng đầu từ cảm biến trùng với biên dạng đồ thị từ đầu vào cảm biến, lúc phép đo xác Vì ta kỳ vọng biên dạng đồ thị đầu gần giống với biên dạng đồ thị đầu vào 1.2 Tại biến vật lý phải đối chiếu với vật chuẩn Khi tiến hành đo đạt đại lượng vật lý( không liên quan đến điện) cảm biến ta cần đối chiếu kết thu với thiết bị đo chuẩn để tạo thuật toán cho tương quan điện áp đầu cảm biến với giá trị đại lượng cần đo Mơ tả thí nghiệm thu thập số liệu từ cảm biến thông qua mạch INA128 2.1 Các công cụ trang thiết bị cần thiết • Nhiệt kế chuẩn có hiển thị nhiệt độ • Thiết bị cung cấp nhiêt( hột quẹt gas) • Đồng hồ VOM • Cầu điện trở có điện trở NTC điện trở lại có giá trị điện trở với giá trị điện trở NTC 0oC Đối với dây TC khơng cần gắn trở • Nguồn ±12V DC cấp cho cầu trở, 5V DC cấp nguồi cho IC • INA128 linh kiện liên quan Hình Dây TC Hình NTC Hình Thiết bị đo nhiệt độ chuẩn 2.2 Q trình thực nghiệm • Đầu tiên cố định đầu đo NTC vào đầu đo nhiệt độ nhiệt kế • Dùng máy sấy tóc nung nóng đầu đo nhiệt kế cảm biến lên 650C( với 650C giới hạn tự cho) Vì độ nhạy, khả nhận giữ xã nhiệt cảm biến đầu đo nhiệt kế không giống nên ta lấy số liệu cạnh xuống đồ thi nhiệt độ, tức lúc nguồn nhiệt cung cấp cho cảm biến lấy từ lượng nhiệt đầu đo nhiệt độ chuẩn cung cấp Vì lúc nhiệt độ hai thiết bị cân • Tiến hành đo giá trị điện áp đầu INA128 VOM -5 0C so với giới hạn vừa chọn ghi nhận lại giá trị • Đặc giới hạn 300C( nhiệt độ phòng 280C) • Tiến hành đo đạt lần • Ứng dụng cầu 4R Cấu tạo cầu 4R gồm điện trở R1, R2, R3, R4 kết nối thành cầu điện trở Wheatstone hình Hình Cấu tạo cầu điện trở Wheatstone Một điện áp kích thích cung cấp cho ngõ vào Ub Ua điện áp tín hiệu đo • Tại trạng thái cân bằng( trạng thái khơng tải), điện áp tín hiệu số không gần không bốn điện trở gắn phù hợp giá trị • Nguyên lý mạch Hình 10 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại tín hiệu NTC, TC Hình 11 Mơ mạch khuếch đại tín hiệu • • • Mạch gồm thành phần quan trọng: Bộ phân tín hiệu đầu vào trở( có NTC) jack cắm để kết nối với dây TC Bộ phận nguồn gồm nguồn đôi ±12 VDC cấp cho cầu điện trở, Ic7805 tụ để cấp nguồn cho INA128 Bộ xử lý gồm INA128 biến trở 10k để chỉnh hệ số khuếch đại( gain) 10 Hình 12 Điều chỉnh Gain cho mạch khuếch đại [2] • Cơng thức (1) hình a dùng để tính độ khuếch đại cho Ic Ở dùng độ khuếch đại chung 50 lần tương đương với chỉnh biến trở ~1k III KẾT QUẢ, PHÂN TÍCH, KẾT LUẬN Kết Qua trình thử nghiệm với lần đo cho loại cảm biến NTC, TC tương ứng với mức nhiệt độ khảo sát 35 0C – 650C, bước 50C ta thu bảng số liệu với điện áp đầu đo sau: Bảng Số liệu điện áp đầu đo cảm biến nhiệt độ NTC NTC (0C) 35 40 45 50 55 60 65 lần 3.39 4.32 5.15 6.88 8.13 9.89 11.41 Lần 3.21 4.59 5.87 6.81 8.24 10.02 11.42 Lần 3.25 4.49 5.81 6.91 8.35 9.87 11.35 Lần 3.28 4.47 5.61 6.87 8.24 9.93 11.39 Lần 4.5 5.51 6.78 9.9 11.5 Lần 3.05 4.44 5.65 6.81 8.23 9.88 11.49 Bảng Số liệu điện áp đầu đo cảm biến nhiệt độ TC TC (0C) Lần Lần Lần Lần Lần Lần 35 0.25 0.19 0.31 0.25 0.24 0.32 40 0.56 0.56 0.65 0.59 0.59 0.5 45 1.76 1.57 1.61 1.65 1.7 1.62 50 2.55 1.94 2.7 2.4 2.26 2.34 55 3.67 3.55 3.21 3.48 3.6 3.59 60 4.13 4.23 4.59 4.32 4.1 4.58 65 4.89 5.04 4.81 4.91 4.9 4.92 11 Phân tích Minitab.[3] 2.1 Mối liên hệ điện áp nhiệt độ NTC Bài toán yếu tố( nhiệt độ), mức, lần lặp Áp dụng phương pháp phân tích ANOVA phần mềm Minitab ta thu kết sau: One-way ANOVA: dien ap versus Nhiet Method Null hypothesis Alternative hypothesis Significance level All means are equal At least one mean is different α = 0.05 Equal variances were assumed for the analysis Factor Information Factor Nhiet Levels Values 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65 Analysis of Variance Source Nhiet Error Total DF 35 41 Adj SS 306.318 1.033 307.351 Adj MS 51.0529 0.0295 F-Value 1729.24 P-Value 0.000 Model Summary S 0.171824 R-sq 99.66% R-sq(adj) 99.61% R-sq(pred) 99.52% Means Nhiet 35 40 45 50 55 60 65 N 6 6 6 Mean 3.363 4.4683 5.600 6.8433 8.1983 9.9150 11.4267 StDev 0.331 0.0884 0.257 0.0505 0.1196 0.0554 0.0582 95% CI ( 3.221, 3.506) ( 4.3259, 4.6107) ( 5.458, 5.742) ( 6.7009, 6.9857) ( 8.0559, 8.3407) ( 9.7726, 10.0574) (11.2843, 11.5691) Pooled StDev = 0.171824 Interval Plot of dien ap vs Nhiet 12 Hình 13 Interval Plot of Điện áp vs Nhiệt độ NTC Residual Plots for dien ap Hình 14 Residual Plots for Điện áp NTC 13 • Hình vẽ Plot biểu diễn mối quan hệ điện áp với thay đổi nhiệt độ thơng qua phép phân tích Regression Trường hợp 1: Mối liên hệ bậc Regression Analysis: dien ap versus Nhiet The regression equation is dien ap = - 6.341 + 0.2692 Nhiet S = 0.277712 R-Sq = 99.0% R-Sq(adj) = 99.0% Analysis of Variance Source Regression Error Total DF 40 41 SS 304.266 3.085 307.351 MS 304.266 0.077 F 3945.15 P 0.000 Fitted Line: dien ap versus Nhiet Hình 15 Fitted Line Plot NTC( Bậc nhất) 14 Trường hợp 2: Mối liên hệ bậc Polynomial Regression Analysis: dien ap versus Nhiet The regression equation is dien ap = - 0.4194 + 0.02241 Nhiet + 0.002467 Nhiet do^2 S = 0.172993 R-Sq = 99.6% R-Sq(adj) = 99.6% Analysis of Variance Source Regression Error Total DF 39 41 SS 306.184 1.167 307.351 MS 153.092 0.030 F 5115.61 P 0.000 Sequential Analysis of Variance Source Linear Quadratic DF 1 SS 304.266 1.918 F 3945.15 64.08 P 0.000 0.000 Fitted Line: dien ap versus Nhiet Hình 16 Fitted Line Plot NTC( Bậc hai) Kết luận: Từ kết phân tích ta có P = 0.00 15 • • Vì P < α = 0.05 nên phủ định giả thuyết H0 nên H1 Vậy mức nhiệt độ khác ảnh hưởng lên điện áp ngõ khác Mối liên hệ biểu diễn đồ thị phương trình bậc xác bám sát vào thay đổi điện áp với độ tin cậy cao so với phương trình bậc cụ thể là: Phương trình bậc bám sát 99.0%: dien ap = - 6.341 + 0.2692 Nhiet Phương trình bậc bám sát 99.6%: dien ap = - 0.4194 + 0.02241 Nhiet + 0.002467 Nhiet mối liên hệ nhiệt độ áp suất có dạng phi tuyến tuyến tính Mối liên hệ điện áp nhiệt độ TC 2.2 Bài toán yếu tố ( nhiệt độ), mức, lần lặp Áp dụng phương pháp phân tích ANOVA ta thu kết sau: One-way ANOVA: Dien ap versus Nhiet Method Null hypothesis Alternative hypothesis Significance level All means are equal At least one mean is different α = 0.05 Equal variances were assumed for the analysis Factor Information Factor Nhiet Levels Values 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65 Analysis of Variance Source Nhiet Error Total DF 35 41 Adj SS 117.840 0.780 118.619 Adj MS 19.6399 0.0223 F-Value 881.33 P-Value 0.000 Model Summary S 0.149279 R-sq 99.34% R-sq(adj) 99.23% Mean 0.2600 0.5750 1.6517 2.365 3.5167 4.3250 4.9117 StDev 0.0482 0.0493 0.0685 0.261 0.1627 0.2158 0.0741 R-sq(pred) 99.05% Means Nhiet 35 40 45 50 55 60 65 N 6 6 6 95% (0.1363, (0.4513, (1.5279, ( 2.241, (3.3929, (4.2013, (4.7879, CI 0.3837) 0.6987) 1.7754) 2.489) 3.6404) 4.4487) 5.0354) Pooled StDev = 0.149279 16 Interval Plot of Dien ap vs Nhiet Hình 17 Interval Plot of Điện áp vs Nhiệt độ TC Residual Plots for Dien ap Hình 18 Residual Plot for Điện áp TC 17 Hình vẽ Plot biểu diễn mối quan hệ điện áp với thay đổi nhiệt độ thông qua phép phân tích Regression Trường hợp 1: mối liên hệ bậc • Regression Analysis: Dien ap versus Nhiet The regression equation is Dien ap = - 5.814 + 0.1666 Nhiet S = 0.228368 R-Sq = 98.2% R-Sq(adj) = 98.2% Analysis of Variance Source Regression Error Total DF 40 41 SS 116.533 2.086 118.619 MS 116.533 0.052 F 2234.50 P 0.000 Fitted Line: Dien ap versus Nhiet Hình 19 Fitted Line Plot TC( Bậc nhất) Trường hợp 2: Mối liên hệ bậc Polynomial Regression Analysis: Dien ap versus Nhiet 18 The regression equation is Dien ap = - 4.793 + 0.1240 Nhiet + 0.000425 Nhiet do^2 S = 0.228096 R-Sq = 98.3% R-Sq(adj) = 98.2% Analysis of Variance Source Regression Error Total DF 39 41 SS 116.590 2.029 118.619 MS 58.2952 0.0520 F 1120.47 P 0.000 Sequential Analysis of Variance Source Linear Quadratic DF 1 SS 116.533 0.057 F 2234.50 1.10 P 0.000 0.302 Fitted Line: Dien ap versus Nhiet Hình 20 Fitted Line Plot TC( Bậc hai) Kết luận: Từ kết phân tích ta có P = 0.00 • Vì P < α = 0.05 nên phủ định giả thuyết H0 nên H1 19 • Vậy mức nhiệt độ khác ảnh hưởng lên điện áp ngõ khác Qua dạng đồ thị bậc bậc ta thấy thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng lên điện áp với mức độ bám sát độ tin cậy gần (bậc 98,2%, bậc 98,3%) dạng đồ thị gần đường thẳng thể nhiệt độ điện áp mối liên hệ tuyến tính với dạng bậc nhất: Dien ap = - 5.814 + 0.1666 Nhiet 2.3 Mối liên hệ loại cảm biến nhiệt độ lên giá trị điện áp Áp dụng phương pháp phân tích thiết kế giai thừa Minitab ta có: Multilevel Factorial Design Factors: Base runs: Base blocks: 14 Replicates: Total runs: Total blocks: 84 Number of levels: 7, Ta có yếu tố: • • Nhiệt độ: có mức Loại vật liệu có mức: NTC, TC Số lần lặp lần, tất có 84 lần run General Factorial Regression: Dien ap versus Blocks, Nhiet do, Loai cam bien Factor Information Factor Nhiet Loai cam bien Levels Values 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65 NTC, TC Analysis of Variance Source P-Value Model 0.000 Blocks 0.935 Linear 0.000 Nhiet 0.000 Loai cam bien 0.000 2-Way Interactions 0.000 Nhiet do*Loai cam bien 0.000 Error Total DF Seq SS Contribution Adj SS Adj MS F-Value 18 868.828 99.80% 868.828 48.268 1764.51 0.035 0.00% 0.035 0.007 0.26 845.295 97.09% 845.295 120.756 4414.40 400.659 46.02% 400.659 66.776 2441.10 444.636 51.07% 444.636 444.636 16254.23 23.499 2.70% 23.499 3.916 143.17 23.499 2.70% 23.499 3.916 143.17 65 83 1.778 870.606 0.20% 100.00% 1.778 0.027 20 Model Summary S 0.165394 R-sq 99.80% R-sq(adj) 99.74% PRESS 2.96950 R-sq(pred) 99.66% Coefficients Term VIF Constant Blocks 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 Nhiet 35 1.71 40 1.71 45 1.71 50 1.71 55 1.71 60 1.71 Loai cam bien NTC 1.00 Nhiet do*Loai cam bien 35 NTC 1.71 40 NTC 1.71 45 NTC 1.71 50 NTC 1.71 55 NTC 1.71 60 NTC 1.71 Coef SE Coef 95% CI T-Value P-Value 4.8157 0.0180 ( 4.7797, 4.8518) 266.86 0.000 -0.0314 0.0404 (-0.1120, 0.0492) -0.78 0.439 -0.0129 0.0404 (-0.0934, 0.0677) -0.32 0.751 0.0350 0.0404 (-0.0456, 0.1156) 0.87 0.389 -0.0021 0.0404 (-0.0827, 0.0784) -0.05 0.958 0.0114 0.0404 (-0.0692, 0.0920) 0.28 0.778 -3.0040 0.0442 (-3.0923, -2.9158) -67.96 0.000 -2.2940 0.0442 (-2.3823, -2.2058) -51.90 0.000 -1.1899 0.0442 (-1.2782, -1.1016) -26.92 0.000 -0.2115 0.0442 (-0.2998, -0.1233) -4.79 0.000 1.0418 0.0442 ( 0.9535, 1.1301) 23.57 0.000 2.3043 0.0442 ( 2.2160, 2.3926) 52.13 0.000 2.3007 0.0180 ( 2.2647, 2.3368) 127.49 0.000 -0.7490 0.0442 (-0.8373, -0.6608) -16.95 0.000 -0.3540 0.0442 (-0.4423, -0.2658) -8.01 0.000 -0.3265 0.0442 (-0.4148, -0.2383) -7.39 0.000 -0.0615 0.0442 (-0.1498, 0.0267) -1.39 0.169 0.0401 0.0442 (-0.0482, 0.1284) 0.91 0.367 0.4943 0.0442 ( 0.4060, 0.5826) 11.18 0.000 Regression Equation Dien ap = 4.8157 - 3.0040 Nhiet do_35 - 2.2940 Nhiet do_40 - 1.1899 Nhiet do_45 - 0.2115 Nhiet do_50 + 1.0418 Nhiet do_55 + 2.3043 Nhiet do_60 + 3.3535 Nhiet do_65 + 2.3007 Loai cam bien_NTC - 2.3007 Loai cam bien_TC - 0.7490 Nhiet do*Loai cam bien_35 NTC + 0.7490 Nhiet do*Loai cam bien_35 TC - 0.3540 Nhiet do*Loai cam bien_40 NTC + 0.3540 Nhiet do*Loai cam bien_40 TC 21 - 0.3265 Nhiet do*Loai cam bien_45 + 0.3265 Nhiet do*Loai cam bien_45 TC - 0.0615 Nhiet do*Loai cam bien_50 + 0.0615 Nhiet do*Loai cam bien_50 TC + 0.0401 Nhiet do*Loai cam bien_55 - 0.0401 Nhiet do*Loai cam bien_55 TC + 0.4943 Nhiet do*Loai cam bien_60 - 0.4943 Nhiet do*Loai cam bien_60 TC + 0.9568 Nhiet do*Loai cam bien_65 - 0.9568 Nhiet do*Loai cam bien_65 TC NTC NTC NTC NTC NTC Equation averaged over blocks Fits and Diagnostics for Unusual Observations Obs Dien ap HI 5.1500 0.226190 22 1.9400 0.226190 36 2.7000 0.226190 38 3.2100 0.226190 57 4.0000 0.226190 71 3.0500 0.226190 Obs 22 36 38 57 71 R Cook’s D 0.13 0.12 0.07 0.08 0.28 0.07 Fit SE Fit 95% CI Resid Std Resid Del Resid 5.5686 0.0787 (5.4115, 5.7257) -0.4186 -2.88 -3.06 2.3521 0.0787 (2.1950, 2.5092) -0.4121 -2.83 -3.00 2.4000 0.0787 (2.2429, 2.5571) 0.3000 2.06 2.12 3.5517 0.0787 (3.3946, 3.7088) -0.3417 -2.35 -2.44 3.3748 0.0787 (3.2177, 3.5319) 0.6252 4.30 5.04 3.3633 0.0787 (3.2062, 3.5204) -0.3133 -2.15 -2.22 DFITS -1.65220 -1.62322 1.14427 -1.31696 2.72485 -1.19894 R R R R R R Large residual Residual Plots for Dien ap 22 Hình 21 Residual Plots for Điện áp NTC, TC Kết luận: Dựa vào P ta thấy: • Loại cảm biến có giá trị P = 0.00 < 0.05 loại vật liệu có ảnh hưởng đến kết thí nghiệm • Nhiệt độ có giá trị P = 0.000 < 0.05 nhiệt độ có ảnh hưởng đến kết thí nghiệm Như loại cảm biến nhiệt độ có tương tác với ảnh hưởng đến giá trị điện áp ngõ Kết luận Qua tất trình đo đạc thử nghiệm, phân tích Minitab cuối tóm lại: Loại cảm biến nhiệt độ có tương tác lẫn ảnh hưởng đến giá trị điện áp ngõ • Cảm biến nhiệt độ TC: mối liên hệ điện áp nhiệt độ dạng tuyến tính với phương trình bậc độ tin cậy 98,2% cảm biến nhiệt độ NTC • 23 99.6% có dạng phi tuyến bậc Do để chọn thiết bị cảm biến để đo với độ xác cao loại TC, NTC ta nên chọn NTC để thực Ưu nhược điểm, hướng mở (nếu có) Ưu điểm: • Hệ đáp ứng nhanh, dễ tìm hiểu, học hỏi • Giá thành rẻ • Có khả áp dụng thực tế cao • Tùy theo nhu cầu độ xác để chọn thiết bị cảm biến đo phù hợp • Biết mối liên hệ công thức nhiệt độ với điện áp nên dễ dàng việc tính tốn, xử lý thiết kế dự án liên quan Nhược điểm: • Độ xác phụ thuộc vào thiết bị kiểm tra( sai số error) Hướng phát triển: mở rộng khoảng đo, tầm đo, mở rộng để đo đạc loại cảm biến nhiệt độ khác RTD IV TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://baoanjsc.com.vn/tin-hang/cac-loai-cam-bien-nhietdo_2_69_20871_vn.aspx [2] http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina129.pdf [3] Dr Trần Thanh Hùng, giảng Thiết kế phân tích thí nghiệm: “ Chapter Experiment with a Single Factor: The Analysis ò Variance( ANOVA)”, “ Chapter Introduction to Factorial Designs( Thiết kế giai thừa)” 24