Báo cáo tốt nghiệp Phạm Tuấn Anh-TĐH46

Khoa Cơ điện - - Trờng ĐHNNI-H Nội
41
tiếp xúc có sự khuếch tán điện tử tự do bởi số lợng các điện tử ở đây khác
nhau, làm xuất hiện suất điện động tại điểm tiếp xúc mà điện trờng của nó
chống lại sự khuếch tán điện tử từ phía dây có số lợng điện tử tự do nhiều
sang dây có ít hơn. Giá trị suất điện động tiếp xúc phụ thuộc vào bản chất của
hai dây dẫn và nhiệt độ tiếp xúc. Mặt khác, nếu đốt nóng một đầu của dây dẫn
thì hoạt tính của điện tử tự do ở đầu đốt sẽ tăng lên, giữa hai đầu dây cũng suất
hiện suất điện động, do đó dòng điện tử khuếch tán từ đầu nóng sang đầu lạnh,
hình 2.16 mô tả sự hình thành suất điện động trong vòng dây A-B với điều
kiện số lợng điện tử tự do của dây A(N
A
) lớn hơn số lợng điện tử của dây
B(N
B
), nhiệt độ đầu tiếp xúc là t và đầu kia là t
0
và t > t
0
.

Hình 2.16. Sơ đồ sức điện động
Theo định luật Kêichôp, sức điện động trong vòng dây đợc xác định là:
E = e
AB
(t) - e
A
(t,t
0

(t
0
) (2-16)
Nh vậy, sức điện động sinh ra trong các vòng dây tỷ lệ với hiệu nhiệt
độ ở hai đầu dây. Nghĩa là thông qua giá trị suất điện động E đo đợc thì ta sẽ
biết đợc hiệu nhiệt độ ở hai đầu dây. Trong thực tế, cặp nhiệt điện thờng
đợc sử dụng để đo một môi trờng hay vật thể. Nhiệt độ của một đầu đợc
e
A
(t,t
0
)
e
B
(t,t
0
)
e
AB
(t)
e
AB
(t
0
)
.
Báo cáo tốt nghiệp Phạm Tuấn Anh-TĐH46

Khoa Cơ điện - - Trờng ĐHNNI-H Nội
42

Ghép nối qua đầu tự do đợc mô tả nh hình sau:

Hình 2.18. Sơ đồ nối thiết bị đo qua đầu tự do của cặp nhiệt điện
a) Mạch điện b) Sơ đồ tơng đơng
Từ mạch tơng đơng, theo định luật Kiechôp có:
E = e
AB
(t) e
AC
(t
0
) + e
BC
(t
0
) (2-18)
Khi t=t
0
trong vong dây không tồn tại dòng điện, khi đó E=0.
(2-18) => 0 = e
AB
(t
0
) e
AC
(t
0
) + e
BC
(t

44

Hình 2.19. Sơ đồ nối TBĐ trong điện cực nhiệt
a) Mạch điện b) Sơ đồ tơng dơng
Theo định luật Kiechôp áp dụng đối với sơ đồ mạch tơng đơng có:
E = e
AB
(t) e
AB
(t
0
) e
BC
(t
1
) + e
BC
(t
1
) (2-22)
Hay E = e
AB
(t) e
AB
(t
0
) (2-23)
Vậy từ hai cách ghép nối trên thấy E = e
AB
(t) e

U =10
ì
T (mV) = 2730 + 10
ì
t (mV) = 2,73 + 0,01
ì
t (V)
Trong đó:
T: là giá trị nhiệt độ tính theo nhiệt độ Kelvin (
0
K).
t: là giá trị nhiệt độ tính theo nhiệt độ Celsius (
0
C).
Để cho vi mạch làm việc tin cậy và ổn định thì dòng điện cho phép qua
nó là
A

400 đến 5mA. Khi làm việc ở nhiệt độ 25
0
C và dòng điện làm việc là
1mA thì điện áp ra của vi mạch nằm trong khoảng 2,94V đến 3.04V. Đặc biệt
là LM335 có độ chính xác cao, tính năng cảm biến nhiệt độ rất nhạy, chẳng
hạn nh ở nhiệt độ 25
0
C nó có sai số không quá 1%.
Nh vậy, trong quá trình tự động điều khiển nhiệt độ, để có thể điều
chỉnh nhiệt độ theo đúng yêu cầu của đối tợng nghiên cứu thì việc sử dụng
nhiệt kế dãn nở chất lỏng và nhiệt kế dãn nở chất rắn để điều chỉnh nhiệt độ là
điều hết sức khó khăn vì tính u việt của nó không cao. Mặt khác nhiệt độ là

đại, tạo tín hiệu hình sin và xung, trong bộ ổn áp và bộ lọc tích cực
Cấu tạo và ký hiệu của OA: cấu tạo cơ sở của OA với các tầng đầu là
các tầng khuếch đại vi sai dùng làm tầng vào. Tầng ra của OA thờng là tầng
lặp emito (CC) để dịch mức một chiều. Vì hệ số khuếch đại của tầng emito gần
bằng 1, nên hệ số khuếch đại đạt đợc nhờ tầng vào và các tầng khuếch đại bổ
xung mắc giữa tầng vi sai và tầng CC. Tùy thuộc vào hệ số khuếch đại của OA
mà quyết định số lợng tầng giữa.
.
Báo cáo tốt nghiệp Phạm Tuấn Anh-TĐH46

Khoa Cơ điện - - Trờng ĐHNNI-H Nội
47
Ký hiệu quy ớc của một bộ khuếch đại thuật toán nh hình 2.21. Với
đầu vào U(v.k) (hay U
v+
) gọi là đầu vào không đảo, đầu vào thứ hai U(v.d)
(hay U
v-
) gọi là đầu vào đảo. E
c1
(hay E(c1)) và E
c2
(hay E(c2)) là hai nguồn
cung cấp (có thể là nguồn không đối xứng).

Hình 2.21. Ký hiệu của khuếch đại thuật toán
Đặc tuyến truyền đạt điện áp của bộ khuếch đại thuật toán: đặc tuyến
có dạng nh hình 2.22 sau:

Hình 2.22. Đặc tuyến truyền đạt của OA

.
Báo cáo tốt nghiệp Phạm Tuấn Anh-TĐH46

Khoa Cơ điện - - Trờng ĐHNNI-H Nội
48
biểu thị phụ thuộc tỷ lệ của điện áp ra với điện áp vào, với góc nghiêng xác
định hệ số khuếch đại của OA.
v
r
U
U
K


=
Trong đó trị số K tùy thuộc vào từng loại OA, có thể từ vài trăm nghìn
lần. Giá trị K lớn cho phép thực hiện hồi tiếp âm nhằm cải thiện nhiều tính
chất quan trọng của OA.
Đờng cong trên hình 2.22 là đờng đặc tính lý tởng đi qua gốc tọa độ.
Trạng thái U
r
= 0 khi U
v
= 0 gọi là trạng thái cân bằng của OA. Tuy nhiên với
những OA thực tế thờng khó có thể đạt đợc cân bằng hoàn toàn, tức là khi
U
v
= 0 thì U
r
có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn không. Nguyên nhân là do tác động

.
Báo cáo tốt nghiệp Phạm Tuấn Anh-TĐH46

Khoa Cơ điện - - Trờng ĐHNNI-H Nội
49
Với giả thiết OA lý tởng U
N
=U
P
, U
P
=0 nên U
N
=0;
=>
ht
r
v
R
U
R
U
=
1

1
R
R
U
U

, mà U
P
=U
v
=> U
N
=U
v
;
rN
U
RR
R
U
21
1
+
=

=>
1
2
1
R
R
U
U
K
v
r

NPNP nối song song với nhau. Cực cổng của Triac đợc cấu tạo
phức tạp hơn để có thể điều khiển theo các cách khác nhau:

Hình 2.26. Sơ đồ cấu tạo và ký hiệu Triac
Mạch tơng đơng của Triac đợc mô tả nh nh hình 2.27 dới đây:

Hình 2.27. Mạch tơng đơng của Triac
Nguyên lý làm việc của Triac
Triac gần nh tơng đơng với hai Thyrixtor nối song song ngợc.
Trờng hợp T
2
(+), G(+), Thyrixtor T mở cho dòng chảy qua nh một
Thyrixtor thông thờng.
.