Có chức năng là để so sánh điện áp tại chân 3 U3 với điện áp ở chân 2 U2 nếu : U3>U2 thì điện áp U1ở chân 1 sẽ dương và đèn Led sẽ sáng.
U<U2 thì điện áp U1ở chân 1 sẽ âm và đèn không sáng.
Chương 3 : Tính toán thiết kế mạch đo
I.Tính toán cảm biến (TCK)
Theo tính chất của vật liệu làm nên cặp nhiệt ngẫu cứ khoảng 1oC tương ứng với 0,4mV như hình :
Ở đề tài này yêu cầu dải nhiệt độ từ t°C = 0°C ÷ tmax = 0-(100 + n)°C
(với n=6) tức là khoảng 0oC÷106oC cho nên ta sẽ chọn cặp nhiệt ngẫu làm từ - Cặp nhiệt Đồng/Coben:
Cực dương là đồng sạch, cực âm là coben. Nhiệt độ làm việc ngắn hạn 600oC.
II.Tính toán thiết kế mạch khuếch đại và chuẩn hóa.
Để chuẩn hóa đầu ra là 10V ta sử dụng mạch khuếch đại với OP 741 với các thông số như sau:
Chuẩn hóa đầu ra 10V Ta có
Do đó ta chọn các giá trị của R như sau: R1=1kΩ RV1=2200 kΩ
III. Thiết kế mạch so sánh
Mạch so sánh có nhiệm vụ nhận tín hiệu điện áp ở khối khuếch đại đem so sánh với Uđặt ,khi Uv>Uđặt thì còi sẽ kêu báo động. Ở đây đầu ra chuẩn hóa 10V ứng với 106oC.Khi nhiệt độ vượt quá 80oC ứng với 8V thì còi sẽ kêu,và đèn sẽ sáng Các thông số của mạch so sánh là : Uđặt=+8V
32 2 6 7 4 1 5 U1 741 R1 500 R2 500 R3 500 mA +20.0 +10V -12V +12V Ta có KUI==-==2.10-3 Từ đó ta chọn R1=500Ω R2=R3=500Ω V.Cơ cấu chỉ thỉ :
Vì dòng điện ra là dòng 1 chiều và điện áp ra cũng là 1 chiều với giá trị bé nên ta dùng cơ cấu chỉ thị từ điện
Cấu tạo chung: gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động
- Phần tĩnh: gồm: nam châm vĩnh cửu 1; mạch từ và cực từ 3 và lõi sắt 6 hình thành mạch từ kín. Giữa cực từ 3 và lõi sắt 6 có có khe hở không khí đều gọi là khe hở làm việc, ở giữa đặt khung quay chuyển động.
- Phần động: gồm: khung dây quay 5 được quấn bắng dây đồng. Khung dây được gắn vào trục quay (hoặc dây căng, dây treo). Trên trục quay có hai lò xo cản 7 mắc ngược nhau, kim chỉ thị 2 và thang đo 8.
Hình 5.3. Cơ cấu chỉ thị từ điện.
+ Nguyên lý làm việc chung: khi có dòng điện chạy qua khung dây 5 (phần động), dưới tác động của từ trường nam châm vĩnh cửu 1 (phần tĩnh) sinh ra mômen quay Mq làm khung dây lệch khỏi vị trí ban đầu một góc α. Mômen quay được tính theo biểu thức:
M q ==B.S.I.W
với B: độ từ cảm của nam châm vĩnh cửu S: tiết diện khung dây
W: số vòng dây của khung dây
Với một cơ cấu chỉ thị cụ thể do B, S, W, D là hằng số nên góc lệch α tỷ lệ bậc nhất với dòng điện I chạy qua khung dây.
+Các đặc tính chung: từ biểu thức suy ra cơ cấu chỉ thị từ điện có các đặc tính cơ bản sau:
-đặc tính thang đo đều - độ nhạy là 1 hằng số
VI.Toàn mạch của đề tài (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nguyên lý hoạt động:đầu tiên nhiệt độ sẽ được chuyển từ tín hiệu không điện sang tín hiệu điện nhờ TCK(cặp nhiệt ngẫu).Tín hiệu điện áp ra rất nhỏ cho nên ta phải khuếch đại đến điện áp tiêu chuẩn 0÷10V nhờ mạch khuếch đại không đảo.Tín hiệu ra của mạch khuếch đại là tín hiệu tiêu chuẩn ,nó sẽ được đưa vào mạch chuyển đổi U-I để đưa vào cơ cấu chỉ thị điện từ.Ngoài ra ,tín hiệu điện áp còn được đưa vào mạch so sánh để so sánh với điện áp đặt và đưa ra cảnh báo ở loa khi nhiệt độ tăng cao hơn 80 .