đồ án đo dòng điện xoay chiều sử dụng cảm biến ACS 71220A

Đo dòng điện xoay chiều, tần số 50Hz, giới hạn đo 5A, độ chính xác 2 chữ số sau dấu phẩy MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 3 1. Lý do chọn đề tài 3 2. Lời cảm ơn đến người hướng dẫn 3 3. Định hướng nghiên cứu 4 CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 5 1.1 Dòng điện xoay chiều 5 1.2 Biểu thức 5 1.3 Giá trị hiệu dụng 6 1.4 Nhiệm vụ đo dòng điện xoay chiều 6 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 7 2.1 Đo dòng điện 7 2.2 Yêu cầu đối với phép đo dòng điện 7 2.2.1 Đo dòng điện xoay chiều nhỏ 8 2.2.2 Đo dòng điện xoay chiều lớn 8 CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐO 9 3.1. Lựa chọn phương pháp đo thiết kế Ampe kế 9 3.1.1 Ampe kế can thiệp 9 3.1.2 Ampe kế không can thiệp 10 3.2. Tìm hiểu về hiệu ứng HALL (hall effect) 10 3.2.1 Hiệu ứng Hall 10 3.2.2 Cơ chế 11 3.2.3 Ứng dụng 12 3.3. Lựa chọn cảm biến 14 3.4. Đặc điểm và lợi ích của cảm biến 14 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 19 4.1. Sơ đồ khối của mạch nguyên lý 19 4.1.1 Ý tưởng 19 4.1.2 Sơ đồ nguyên lý 19 4.1.3 Đồ thị dạng dòng điện và điện áp: 20 4.2. Đặc điểm của các linh kiện trong mạch 20 4.2.1 Atmega16 20 4.2.2 LCD16x2 21 4.2.3 358N 21 4.2.4 Nguồn 5V 22 4.3. Những hạn chế khi đo dòng điện xoay chiều và hướng phát triển 22 4.3.1 Đo dòng điện xoay chiều lớn 22 4.3.2 Xử lý điện áp ra (VOUT) của cảm biến 22 4.3.3 Sử dụng nguồn một chiều 23 CHƯƠNG 5: CHƯƠNG TRÌNH CHO VI ĐIỀU KHIỂN 24 5.1 Lưu đồ khái quát 24 5.2 Chương trình lập trình cho chip ATMEGA 16 trên phần mềm Code Vision AVR 25 5.3 Kết quả mô phỏng và thực nghiệm 32 CHƯƠNG 6: ỨNG DỤNG SẢN PHẨM CHO CÔNG NGHIỆP 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BỘ MÔN: KỸ THUẬT ĐO VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN I Đề tài: Đo dòng điện xoay chiều, tần số 50Hz, giới hạn đo 5A, độ xác chữ số sau dấu phẩy Giáo viên hướng dẫn: 1.TS.Nguyễn Thị Lan Hương 2.Trần Nguyên Hanh Sinh viên thực hiện: 1.Hồ Trọng Đạt MSSV:20112569 2.Nguyễn Hoàng Thạch MSSV:20112216 HÀ NỘI, 5-2014 Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài .3 Lời cảm ơn đến người hướng dẫn 3 Định hướng nghiên cứu CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Dòng điện xoay chiều 1.2 Biểu thức 1.3 Giá trị hiệu dụng 1.4 Nhiệm vụ đo dòng điện xoay chiều CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 2.1 Đo dòng điện .7 2.2 Yêu cầu phép đo dòng điện 2.2.1 Đo dòng điện xoay chiều nhỏ 2.2.2 Đo dòng điện xoay chiều lớn CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐO 3.1 Lựa chọn phương pháp đo thiết kế Ampe kế 3.1.1 Ampe kế can thiệp 3.1.2 Ampe kế không can thiệp .10 3.2 Tìm hiểu hiệu ứng HALL (hall effect) 10 3.2.1 Hiệu ứng Hall 10 3.2.2 Cơ chế 11 3.2.3 Ứng dụng 12 3.3 Lựa chọn cảm biến 14 3.4 Đặc điểm lợi ích cảm biến 14 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 19 4.1 Sơ đồ khối mạch nguyên lý 19 4.1.1 Ý tưởng 19 4.1.2 Sơ đồ nguyên lý .19 4.1.3 Đồ thị dạng dòng điện điện áp: 20 4.2 Đặc điểm linh kiện mạch 20 4.2.1 Atmega16 20 4.2.2 LCD16x2 21 4.2.3 358N 21 4.2.4 Nguồn 5V 22 4.3 Những hạn chế đo dòng điện xoay chiều hướng phát triển 22 Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hồng Thạch Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều 4.3.1 Đo dòng điện xoay chiều lớn 22 4.3.2 Xử lý điện áp (VOUT) cảm biến 22 4.3.3 Sử dụng nguồn chiều 23 CHƯƠNG 5: CHƯƠNG TRÌNH CHO VI ĐIỀU KHIỂN 24 5.1 Lưu đồ khái quát .24 5.2 Chương trình lập trình cho chip ATMEGA 16 phần mềm Code Vision AVR 25 5.3 Kết mô thực nghiệm 32 CHƯƠNG 6: ỨNG DỤNG SẢN PHẨM CHO CÔNG NGHIỆP 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều LỜI MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đo lường việc xác định độ lớn không đại lượng vật lý mà khái niệm so sánh với Đo lường cung cấp chuẩn mực độ lớn cho giao dịch đời sống Đo lường nói riêng, hay quan sát thí nghiệm nói chung, bước quan trọng nghiên cứu khoa học (khoa học tự nhiên khoa học xã hội) Trong vật lý công nghệ, đo lường thực cách so sánh đại lượng vật lý cần đo với đại lượng vật lý thể loại, điều kiện tiêu chuẩn (thường không thay đổi theo thời gian) gọi đơn vị đo Việc đo đem lại số thể mối liên hệ độ lớn đại lượng cần đo đơn vị đo Đồng thời, có thể, đo lường cho biết sai số số (sai số phép đo) Đo dòng điện giúp ta có thơng tin giá trị dòng điện cách tương đối xác để từ lựa chọn thiết bị điện Đo dòng điện giúp ta lựa chọn thiết diện dây dẫn đảm bảo an toàn kỹ thuật, giúp tiết kiệm kinh tế Đo dòng điện kết hợp với đo điện áp cho ta biết công suất tải cần đo Lời cảm ơn đến người hướng dẫn Trên thực tế khơng có thành cơng mà khơng gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu nghiên cứu đề tài đến nay, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ quý Thầy Cô, gia đình bạn bè Em xin chân thành cảm ơn TS.Nguyễn Thị Lan Hương thầy giáo Trần Nguyên Hanh tận tâm hướng dẫn chúng em qua buổi nói chuyện, thảo luận việc hướng dẫn sinh viên hồn thành Đồ án Nếu khơng có lời hướng dẫn, dạy bảo thầy em nghĩ thu hoạch chúng em khó hồn thiện Sự hiểu biết khoa học, kinh nghiệm thực tiễn cô thầy tiền đề để chúng em hồn thành đồ án môn học Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn cô thầy Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều Định hướng nghiên cứu Bài thu hoạch thực khoảng thời gian gần kỳ học tập Bước đầu vào thực tế, tìm hiểu lĩnh vực đo lường, kiến thức chúng em hạn chế nhiều bỡ ngỡ Do vậy, khơng tránh khỏi thiếu sót điều chắn, em mong nhận ý kiến đóng góp q báu q Thầy Cơ bạn học lớp để kiến thức chúng em hoàn thiện Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1Dòng điện xoay chiều Là dòng điện có chiều cường độ biến thiên theo thời gian Dòng điện xoay chiều thường tạo từ máy phát điện xoay chiều biến đổi từ nguồn điện chiều mạch điện tử thường gọi nghịch lưu dùng Thyristor Trước đây, dòng điện xoay chiều thường gọi "dòng Galvanic" 1.2Biểu thức i=I0 (A) Trong đó: • i: giá trị cường độ dòng điện xoay chiều tức thời, đơn vị (A) • I0 > 0: giá trị cường độ dòng điện cực đại dòng điện xoay chiều • ω, φ: số • ω > tần số góc • (ωt + φ) : pha thời điểm t • φ : Pha ban đầu dòng điện đồ thị đại lượng đặc trưng: ● Chu kì: T (s) ● Tần số: f (Hz) Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều 1.3 Giá trị hiệu dụng I Trong đó: I: giá trị dòng hiệu dụng I0: giá trị dòng đỉnh 1.4 Nhiệm vụ đo dòng điện xoay chiều Việc đo dòng điện giúp ta có thơng tin giá trị dòng điện cách tương đối xác để từ lựa chọn thiết bị điện như: cầu chì, cầu dao, aptomat,….đúng với giá trị định mức dòng điện mà thiết bị điện hoạt động cách ổn định đảm bảo tuổi thọ cao cho thiết bị Đo dòng điện giúp ta lựa chọn thiết diện dây dẫn đảm bảo an tồn kỹ thuật, giúp tiết kiệm kinh tế Đo dòng điện kết hợp với đo điện áp cho ta biết công suất tải cần đo Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 2.1 Đo dòng điện Trong đại lượng điện dòng điện đại lượng Vì vậy, cơng nghiệp cơng trình nghiên cứu khoa học người ta quan tâm đến phương pháp thiết bị đo dòng điện Có thể đo dòng điện phương pháp trực tiếp, gián tiếp so sánh (phương pháp bù) Trong phương pháp đo trực tiếp, người ta dùng dụng cụ đo dòng điện Ampemet, Miliampemet, Microampemet,v.v…để đo dòng trực tiếp đọc kết thang chia độ dụng cụ đo Trong phương pháp đo gián tiếp, người ta dùng vônmet đo điện áp rơi điện trở mẫu (mắc mạch có dòng điện cần đo chạy qua); thơng qua tính tốn ta giá trị dòng điện cần đo Trong phương pháp so sánh, người ta đo dòng điện cách so sánh dòng cần đo với dòng điện mẫu, xác Ở trạng thái cân dòng cần đo dòng mẫu, đọc kết mẫu Có thể so sánh trực tiếp so sánh gián tiếp Trong đề tài nghiên cứu chúng em hướng nghiên cứu theo phương pháp đo trực tiếp, tức thiết kế mạch đo có sử dụng cảm biến, sau qua khâu xử lý tín hiệu tương tự Đưa tín hiệu tượng tự vào ADC vi điều khiển, ta tính tốn xử lý tín hiệu, chuyển sang tín hiệu số gửi LCD hiển thị kết 2.2 Yêu cầu phép đo dòng điện Khi đo dòng điện, ta mắc nối tiếp Ampemet với mạch cần đo Ampemet lấy phần lượng mạch đo, gây sai số phương pháp cho phép đo dòng Phần lượng gọi cơng suất tiêu thụ Ampemet, tính: P A=I2A.RA Trong phép đo dòng điện yêu cầu công suất tiêu thụ PA nhỏ tốt Tức yêu cầu RA nhỏ tốt (khi ta chọn cảm biến ACS 712 có điện trở 1.2mΩ bé nên phù hợp) Khi đo dòng điện xoay chiều, điện trở Ampemet chịu ảnh hưởng tần số (Xl=ɷ.L ; thành phần kháng trở cuộn dây) Để đảm bảo cấp xác dụng cụ đo dòng xoay chiều miền tần số sử dụng định Nếu sử dụng dụng cụ đo dòng miền tần số khác miền tần số thiết kế, gây sai số tần số Để đo dòng điện xoay chiều tần số cơng nghiệp người ta dùng Ampemet điện từ, điện động sắt điện động Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hồng Thạch Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều 2.2.1 Đo dòng điện xoay chiều nhỏ Đo dòng điện nhỏ thường Ix cỡ 10-5A: 10-10A Để đo dòng cần phải có thiết bị có độ nhạy cao Hiện việc nâng cao độ nhạy, hạ thấp ngưỡng nhạy khuếch đại ổn định, xác cao gặp nhiều khó khăn Các dụng cụ đo dòng nhỏ thường gặp điện kế điện, điện lượng mét, dụng cụ điện tử mà thành phần khuếch đại kết hợp với thị điện (từ điện) 2.2.2 Đo dòng điện xoay chiều lớn Đo dòng xoay chiều lớn phương pháp kết hợp biến dòng xoay chiều với Ampemet dùng biến trở công suất Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐO 3.1 Lựa chọn phương pháp đo thiết kế Ampe kế Tìm hiểu loại Ampe kế thị trường để từ đưa nhận xét tổng quan Ampe kế có hướng riêng Các loại Ampe kế theo thống kê: 3.1.1 Ampe kế can thiệp a) Ampe kế khung quay Là chuyển đổi từ cường độ dòng điện sang chuyển động quay, cung, cuộn dây nằm từ trường Cuộn dây gắn đĩa kim loại nằm từ trường nam châm Mọi dao động cuộn dây đĩa sinh dòng Foucault đĩa Dòng làm nóng đĩa lên, tiêu hao lượng dao động dập tắt dao động Nhược điểm: Cuộn dây chịu dòng điện yếu, khơng cuộn dây bị cháy Việc đọc kết kim thước sai sót nhìn lệch b) Ampe kế sắt từ Ampe kế sắt từ cấu tạo từ hai sắt non nằm bên ống dây Một cố định gắn trục quay, gắn với kim góc quay thước hình cung Khi cho dòng điện qua ống dây, dòng điện sinh từ trường ống Từ trường gây nên cảm ứng sắt từ hai sắt, biến chúng thành nam châm chiều Hai nam châm chiều đẩy nhau, không phụ thuộc vào chiều dòng điện qua ống dây Vì lực đẩy này, nam châm di động quay góc quay tương ứng với cường độ dòng điện qua ống dây Ampe kế sắt từ đo dòng xoay chiều, góc quay kim khơng phụ thuộc chiều dòng điện c) Ampe kế nhiệt Bộ phận ampe kế nhiệt kim loại mảnh dài cuộn lại giống lò xo xoắn với đầu gắn cố định, đầu gắn với kim chuyển động thước hình cung Khi dòng điện chạy qua, xoắn nóng lên đến nhiệt độ cân (cơng suất nhiệt nhận từ dòng điện công suất nhiệt tỏa môi trường), giãn nở nhiệt, đẩy đầu tự quay Góc quay, thể vị trí đầu kim thước đo, tương ứng với cường độ dòng điện Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều 4.1.3 Đồ thị dạng dòng điện điện áp: 4.2 Đặc điểm linh kiện mạch 4.2.1 Atmega16 Sơ đồ: AVCC(chân 30): chân cung cấp nguồn riêng cho ADC hoạt động AREF(chân 32: chân cung cấp điện áp tham chiếu (điện áp lớn mà ADC chuyển đổi) cho ADC Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hồng Thạch 20 Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều RESET(chân 9): chân reset Chân nối với chân G MOSFET để điều khiển mở/khóa MOSFET Chân 34 (ADC6): đưa tín hiệu đo chuyển đổi vào ADC vi điều khiển Các chân 14-20: dùng để điều khiển xuất liệu LCD 3.1.6 LCD16x2 Sơ đồ: Dùng để hiển thị kết đo sau xử lý 3.1.7 358N Tham gia vào việc chuyển đổi tín hiệu nhận sau cảm biến thành tín hiệu phù hợp với đầu vào ADC vi điều khiển Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hồng Thạch 21 Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều 3.1.8 Nguồn 5V Cung cấp lượng cho mạch hoạt động 4.3 Những hạn chế đo dòng điện xoay chiều hướng phát triển Đo dòng xoay chiều nhỏ Để đo dòng u cầu độ nhạy cao Hiện việc nâng cao độ nhậy, hạ thấp ngưỡng nhạy khuếch đại ổn định, xác cao gặp nhiều khó khăn Vấn đề gặp phải đo dòng xoay chiều sử dụng biến trở công suất ta điều chỉnh biến trở công suất giá trị cao dòng vào cảm biến ACS 712 sẻ nhỏ ngưỡng cảm biến khó mà phát phần nhỏ bên cảm biến có tiêu hao cơng suất nên đo dòng nhỏ việc thay đổi điện áp khơng xác Gây nên sai số bé 3.1.9 Đo dòng điện xoay chiều lớn Đo dòng xoay chiều lớn phương pháp kết hợp dùng biến trở công suất Khi sử dụng biến trở cơng suất, tải hạn chế dòng vào cảm biến, điều chỉnh biến trở cơng suất giá trị nhỏ mức làm sai số đo, cảm biến phải chịu dong vào lớn làm cháy cảm biến 3.1.10 Xử lý điện áp (VOUT) cảm biến Khác với dòng chiều, dòng xoay chiều đại lượng vật lý biến đổi điều hòa hình sin, tức dòng vào cảm biến hình sin, nên điện áp (VOUT) cảm biến có dạng sin Yêu cầu đặt cần xử lý tín hiệu điện áp hình sin thành giá trị hiệu dụng để đưa vào ADC vi xử lý Vì chúng em sử dụng khối khuếch đại nhằm: tách đỉnh lấy giá trị hiệu dụng, lặp điện áp, khuếch đại điện áp (cụ thể chia lần) trước đưa vào ADC vi điều khiển Ở bước xử lý điện áp này, chúng em sử dụng điện trở điện trở thường khơng xác có sai số đáng kể cho tín hiệu xử lý khơng mong muốn Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hồng Thạch 22 Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều 3.1.11 Sử dụng nguồn chiều Trong thiết kế mạch đo dòng điện xoay chiều chúng em có sử dung nguồn chiều 5V để nuôi cảm biến, khuếch đại, LCD, RESET cho vi xử lý, ADC vi xử lý Nhưng giá trị nguồn đo 4.88V nên ảnh hưởng không tốt trính đo kiểm tra, yếu tố gây sai số kết đo Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch 23 Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều CHƯƠNG 5: CHƯƠNG TRÌNH CHO VI ĐIỀU KHIỂN 5.1Lưu đồ khái quát Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch 24 Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều 5.2Chương trình lập trình cho chip ATMEGA 16 phần mềm Code Vision AVR /***************************************************** This program was produced by the CodeWizardAVR V2.05.0 Professional Automatic Program Generator © Copyright 1998-2010 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l http://www.hpinfotech.com Project : Version : Date : 4/25/2014 Author : Hoang Thach Company : Comments: Chip type : ATmega16 Program type : Application AVR Core Clock frequency: 8.000000 MHz Memory model : Small External RAM size :0 Data Stack size : 256 *****************************************************/ #include #include #include // Alphanumeric LCD Module functions #include #define ADC_VREF_TYPE 0xC0 Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hồng Thạch 25 Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều // Read the AD conversion result unsigned int read_adc(unsigned char adc_input) { ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff); // Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage delay_us(10); // Start the AD conversion ADCSRA|=0x40; // Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0); ADCSRA|=0x10; return ADCW; } //dua gia tri lcd ============================== void lcd_putnum(unsigned int so,unsigned char x,unsigned char y) { unsigned char a, b,c, d; unsigned int t; d=so%10; //lay hang don vi if(d>=5) so=so+1; a=so/1000; //lay hang nghin t=so/100; // lay hang tram b=t-a*10; t=so/10; // lay hang chuc c=t-a*100-b*10; lcd_gotoxy(x,y); // ve vi tri x,y lcd_putchar(a+48); // day hang nghin, ma ascii lcd_putchar(46); //day dau cham lcd_putchar(b+48); // day hang tram, ma ascii lcd_putchar(c+48); // day hang chuc, ma ascii lcd_putchar(65); //day chu A Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch 26 Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều } // ======chuong trinh chinh ===================== void main(void) { unsigned int i=0, ADC; //i la so dem; ADC chua gia tri sau chuyen doi unsigned int tong=0; // tong chua tong 20 lan gia tri sau chuyen doi unsigned int dong; //dong chua gia tri dong sau xu ly // Input/Output Ports initialization // Port A initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTA=0x00; DDRA=0x00; // Port B initialization // Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out // State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=0 PORTB=0x00; DDRB=0xFF; // Port C initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTC=0x00; DDRC=0x00; // Port D initialization // Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out // State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=0 PORTD=0x00; Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch 27 Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều DDRD=0xFF; // Timer/Counter initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x00; TCNT0=0x00; OCR0=0x00; // Timer/Counter initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer1 Stopped // Mode: Normal top=0xFFFF // OC1A output: Discon // OC1B output: Discon // Noise Canceler: Off // Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch 28 Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều OCR1BL=0x00; // Timer/Counter initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer2 Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00; TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00; // External Interrupt(s) initialization // INT0: Off // INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00; // Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x00; // USART initialization // USART disabled UCSRB=0x00; // Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off // Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80; SFIOR=0x00; // ADC initialization Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hồng Thạch 29 Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều // ADC Clock frequency: 1000.000 kHz // ADC Voltage Reference: Internal 2.56V // ADC Auto Trigger Source: Free Running ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff; ADCSRA=0x83; //chon dien ap tham chieu noi 2.56V //cho phep ADC hoat dong voi he so chia tan so la // SPI initialization // SPI disabled SPCR=0x00; // TWI initialization // TWI disabled TWCR=0x00; // Alphanumeric LCD initialization // Connections specified in the // Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD menu: // RS - PORTD Bit // RD - PORTD Bit // EN - PORTD Bit // D4 - PORTD Bit // D5 - PORTD Bit // D6 - PORTD Bit // D7 - PORTD Bit // Characters/line: 16lcd_init(16); //khoi tao LCD lcd_clear(); //xoa man hinh lcd_gotoxy(0,0); //dich tro ve dong cot lcd_puts(" DO AN "); //dua man hinh lcd_gotoxy(0,1); lcd_puts(" Do dong dien"); delay_ms(1000); lcd_clear(); Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch 30 Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều lcd_puts(" Dong Do Duoc:"); while (1) { delay_ms(40); //cho chu ky ADC=read_adc(6); //doc dien ap tu chan ADC6 PORTB.0=1; //mo mosfet xa dien ap tren tu delay_ms(12); //cho 12ms de dien ap tu ve 2.5V PORTB.0=0; //khoa mosfet if (i hieu dung lcd_gotoxy(0,1); lcd_putnum(dong,0,1); tong=0; i=0; } } } 5.3Kết mơ thực nghiệm Q trình Khởi động Đóng tải Ngắt tải Thời gian (s) T= T= T=1 T=1 T=2 T=2 T=3 T=3 T=4 K 0.0 0.0 0.0 2.1 2.1 2.2 0.0 0.0 0.0 Mô Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch 31 Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều ết qu ả (A ) phỏn g Prote us Thực nghiệ m 0.0 0.0 0.0 9 3 2.2 2.2 2.2 0.0 0.0 0.0 Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch 32 Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều CHƯƠNG 6: ỨNG DỤNG SẢN PHẨM CHO CƠNG NGHIỆP Tuy nhiều thiếu sót kinh nghiệm làm mạch thật đo dòng điên xoay chiều hạn chế em tin có hội phát triển ý tưởng hồn thiện mạch em tin sản phẩm đo dòng điện xoay chiều chúng em sẻ thực tế hữu ích Mạch đo dòng xoay chiều sử dụng cảm biến Hall dùng cơng nghiệp với u cầu biết thông tin điện xoay chiều để từ lập kế hoạch thiết kế, lựa chọn lắp đặt đường dây, thiết bị bảo vệ động điện, … cho phù hợp yêu cầu kỹ thuật đảm bảo yêu cầu kinh tế Không ứng dụng cơng nghiệp mà việc đo dòng điện xoay chiều ứng dụng sinh hoạt , thiết kế lựa chọn đồ điện dân dụng đẩm bảo điều kiện kinh tế Mặc dù thị trường có nhiều loại Ampe kế sản phẩm đo dòng xoay chiều dùng cảm biến dựa hiệu ứng Hall hợp lý kinh tế mà đảm bảo độ xác giới hạn đo định Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch 33 Đồ án: Đo dòng điện xoay chiều TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình Đo lường điện cảm biến đo lường Nguyễn Văn Hòa (chủ biên), Bùi Đăng Thảnh, Hoàng Sỹ Hồng NXB Giáo Dục, 2005 Instrumentation Reference Book (Second edition) B E Noltingk 1995 Điện tử tương tự Nguyễn Trinh Đường (chủ biên), Lê Hải Sâm, Lương Ngọc Hải, Nguyễn Quốc Cường NXB Giáo Dục Việt Nam, 2011 http://www.alldatasheet.com/datasheetpdf/pdf/168326/ALLEGRO/ACS712.html http://www.alldatasheet.com/datasheetpdf/pdf/545612/TI/LM358N.html http://www.alldatasheet.com/datasheetpdf/pdf/313340/ATMEL/ATmega16.html Sinh viên thực hiện: Hồ Trọng Đạt – Nguyễn Hoàng Thạch 34