báo cáo thực hành điện tử công suất, cảm biến loadcell,...

Mục Lục Phần I:Điện Tử Cơng Suất I.1) Mạch kích Triac Thyristor I.1.1)Cấu tạo Triac Thyristor I.1.2) Nguyên ly I.2) Chỉnh Lưu Công Suất Pha 13 I.3) Chỉnh Lưu Công Suất Pha I.4) Biến Đổi Điện Áp Xoay Chiều 14 16 I.5) Biến Tần Điều Chế Độ Rộng Xung 18 Phần II: Đo Lường Cảm Biến II.1 )Đo nhiệt độ bán dẫn,RTD,Thermocouples II.1.1 )Đo nhiệt độ RTD (PT100) 1) Cấu tạo 2) Nguyên lý 3) Thông số cơbản 4)Ưu nhược điểm 5)Ứng dụng 6)Thực hành thực tế 25 II.1.2)Cảm biến đo nhiệt độ Thermocouple 28 1) Cấu tạo 2) Nguyên lý 3) Phân loại 4)Ưu nhược điểm 5)Ứng dụng 6)Thực hành thực tế II.1.3) Cảm biến đo nhiệt độ bán dẫn 31 1) Cấu tạo 2) Nguyên lý 3) Phân loại 4)Ưu nhược điểm II.2)Đo Lường Dịch Chuyển 32 II.2.1) Một số cảm biến vị trí dịch chuyển II.2.2) Cảm biến Hall 1) Cấu tạo 2)Nguyên lý II.3)Đo Khối Lượng Với LOADCELL 1) Cấu tạo 2) Nguyên lý 3) Thông số 4)Ưu nhược điểm 5)Ứng dụng 42 6)Thực hành thực tế II.4) Cảm Biến Tiệm Cận Điện Cảm – Điện Dung 47 Phần I:Điện Tử Công Suất I/Mạch kích Triac Thyristor I/1Cấu tạo Triac Thyristor 1) Thyristor a) Cấu tạo Thyristor gồm bốn lớp bán dẫn P-N ghép xen kẽ nối ba chân: A : anode : cực dương K : Cathode : cực âm G : Gate : cực khiển (cực cổng) Thyristor xem tương đương hai BJT gồm BJT loại NPN BJT loại PNP ghép lại hình vẽ sau: b) Nguyên lý ►Trường hợp cực G để hở hay VG = OV Khi cực G VG = OV có nghĩa transistor T1 khơng có phân cực cực B nên T1 ngưng dẫn Khi T1ngưng dẫn IB1 = 0, IC1 = T2 ngưng dẫn Như trường hợp Thyristor khơng dẫn điện được, dòng điện qua Thyristor IA = VAK ≈ VCC Tuy nhiên, tăng điện áp nguồn VCC lên mức đủ lớn điện áp VAK tăng theo đến điện ngập V BO(Beak over) điện áp VAK giảm xuống diode dòng điện IA tăng nhanh Lúc Thyristor chuyển sang trạng thái dẫn điện, dòng điện ứng với lúc điện áp VAK giảm nhanh gọi dòng điện trì IH(Holding) Sau đặc tính Thyristor giống diode nắn điện ►Trường hợp phân cực ngược Thyristor Phân cực ngược Thyristor nối A vào cực âm, K vào cực dương nguồn VCC Trường hợp giống diode bị phân cự ngược Thyristor khơng dẫn điện mà có dòng rỉ nhỏ qua Khi tăng điện áp ngược lên đủ lớn Thyristor bị đánh thủng dòng điện qua theo chiều ngược Điện áp ngược đủ để đánh thủng Thyristor V BR Thông thường trị số VBR VBO ngược dấu c)Đặc tính d) Các thơng số kỹ thuật ►Dòng điện thuận cực đại: Đây trị số lớn dòng điện qua mà Thyristor chịu đựng liên tục, trị số Thyristor bị hư Khi Thyristor dẫn điện VAK khoảng 0,7V nên dòng điện thuận qua tính theo cơng thức: ►Điện áp ngược cực đại: Đây điện áp ngược lớn đặt A K mà Thyristor chưa bị đánh thủng, vượt qua trị số Thyristor bị phá hủy Điện áp ngược cực đại Thyristor thường khoảng 100V đến 1000V ►Dòng điện kích cực tiểu: I Gmin : Để Thyristor dẫn điện trường hợp điện áp VAK thấp phải có dòng điện kích cho cực G Thyristor Dòng IGmin trị số dòng kích nhỏ đủ để điều khiển Thyristor dẫn điện dòng IGmin có trị số lớn hay nhỏ tùy thuộc cơng suất Thyristor, Thyristor có cơng suất lớn I Gmin phải lớn Thơng thường IGmin từ 1mA đến vài chục mA ►Thời gian mở Thyristor: Là thời gian cần thiết hay độ rộng xung kích để Thyristor chuyển từ trạng thái ngưng sang trạng thái dẫn, thời gian mở khoảng vài micrô giây ►Thời gian tắt: Theo nguyên lý Thyristor tự trì trạng thái dẫn điện sau kích Muốn Thyristor trạng thái dẫn chuyển sang trạng thái ngưng phải cho I G = cho điện áp V AK = để Thyristor tắt thời gian cho VAK = OV phải đủ dài, không VAK tăng lên cao lại Thyristor dẫn điện trở lại Thời gian tắt Thyristor khoảng vài chục micrô giây 2)Triac a) Cấu tạo Triac dụng cụ tương đương với Thyristor song song ngược chiều có chung cực điều khiển Do làm việc với nguồn phân cực dương âm, khái niệm Anode Cathode Triac không phù hợp b) Nguyên lý ►Cực cổng G dương cực MT2 dương so với MT1 ►Cực cổng G âm cực MT2 âm so với MT1 ►Trong mạch điện, triac cho qua nửa chu kỳ điện áp xoay chiều điều khiển cực điều khiển G ►Khác với SCR, triac tắt khoảng thời gian ngắn lúc dòng điện tải qua điểm O Nếu mạch điều khiển triac có gánh điện trở việc ngắt mạch khơng có khó khăn Nhưng tải cuộn cảm vấn đề làm tắt triac trở nên khó khăn dòng lệch pha trễ Thông thường để tắt Thyristo người ta sử dụng ngắt điện mạch đảo lưu dòng điện mạch I.1.2)Sơ đồ kích Thyristor & Triac đồng I.1.3) Dạng sóng thu Tín hiệu vào X Y………………… V/Div Time Base………………ms/Div TP1………………… V/Div Time Base………………ms/Div TP2………………… V/Div Time Base………………ms/Div Nhận xét: Ngõ vào xoay chiều khuếch đại thành xung vng có góc độ tương ứng để ngắt khố K1, cho phép dòng nạp cho tụ C1,C2.Tương ứng với bán kì dương tụ C1,C2 có xung cưa TP3………………… V/Div Time Base………………ms/Div TP4………………… V/Div Time Base………………ms/Div Nhận xét: Bộ so sánh IB,IA chức so sánh cưa với Vp.Khi cưa lớn Vp so sánh tạo xung dương lối sử dụng để điều khiển Thyristor 10 b)Code #include // Khai bao chan ket noi LCD 16x2 #define LCD_ENABLE_PIN PIN_B2 #define LCD_RS_PIN PIN_B0 #define LCD_RW_PIN PIN_B1 #define LCD_DATA4 PIN_B4 #define LCD_DATA5 PIN_B5 #define LCD_DATA6 PIN_B6 #define LCD_DATA7 PIN_B7 //Khai bao chân relay #define relay PIN_D3 //Khai bao ham #use standard_io (B) #include unsigned int i; void main() { //dinh nghia port set_tris_B(0x00); //cai dat gia tri ban dau cho port lcd_init(); lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc(" Tuan Quang"); lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("Tu Dong Hoa k55"); while (1) { } 4)Điều khiển động bước a)Sơ đồ nguyên lý b)Code #include #FUSES NOWDT,PUT,HS,NOPROTECT,NOLVP #USE DELAY(CLOCK=20M) void main() { //Khoi tao cac thong so SET_TRIS_B(0X00); //Cai dat cac gia tri ban dau OUTPUT_C(0XFF); while(TRUE) { OUTPUT_ B(0X0E); DELAY_M S(1000); OUTPUT_ B(0X0D); DELAY_M S(1000); OUTPUT_ B(0X0B); DELAY_M S(1000); OUTPUT_ B(0X07); DELAY_M S(1000); } } III.3) Lập Trình Truyền Thơng UART,I2C,SPI 1) Giao tiếp với máy tính qua cổng COM a)Nguyên lý b)Code #include char C; char Data[20]; char Index=0; int1 Finish=0; #INT_RDA void NgatUART(void) { C = getc(); if(C!='.') { Data[Index]=C; Index=Index+1; if(Index>19) { Index=0; } } else { Index=0; Finish=1; } } void main() { //khai bao bien cuc bo lcd_init(); lcd_putc('\f'); clear_interrupt(INT_RDA); enable_interrupts(INT_RDA); enable_interrupts(GLOBAL); lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc,"TUAN QUAG"); while(TRUE) { if(Finish==1) { Finish=0; lcd_gotoxy(1,2); printf(lcd_putc,"%s",Data); printf("%s",Data); for(Index=0;Index