BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN
NHIỆT ĐỘ GIAO TIẾP MODULE ANALOG
PLC S7 - 200
SVTH : HUỲNH THIÊN BẢO
LỚP : 95KĐĐ
GVHD : NGUYỄN XUÂN ĐÔNG
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn :
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Giáo viên hướng dẫn
(ký và ghi rõ họ tên)
NGUYỄN XUÂN ĐÔNG THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
BẢN NHẬN XÉT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Chương II : GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ PLC ----- ------------------------------------------- 25
I – Sơ lược về lòch sử phát triển --------------------------------------------------------------------- 25
II – Cấu trúc và nghiên cứu hoạt động của một PLC----- 25
III – So sánh PLC với các hệ thống điều khiển khác – Lợi ích của việc sử dụng PLC
IV – Một vài lónh vực tiêu biểu ứng dụng PLC ---- ------------------------------------------------ 30
V – Giới thiệu về Module Analog EM235 của PLC S7 – 200, CPU 214 ------ 30
Chương III : GIỚI THIỆU VỀ SCR VÀ CÁC IC ĐƯC SỬ DỤNG TRONG MẠCH ------- 36
Phần II : NỘI DUNG
A – THIẾT KẾ PHẦN CỨNG -------------- ---------------------------------------------------- 39
I – Yêu cầu 39
II – Sơ đồ khối – Nguyên lý hoạt động dựa theo sơ đồ khối ---- 39
III – Thiết kế chi tiết -- ------------------------------------------------------------------------------- 39
1 – Mạch cảm biến nhiệt độ và mạch khuếch đại---- 39
2 – Mạch điều khiển - ----------------------------------------------------------------------------------- 43
3 – Mạch giải mã – Hiển thò --- ------------------------------------------------------------------------ 48
4 – Thiết bò ----------------------------------------------------------------------------------------------- 51
5 – Nguồn cung cấp 51
6 – Sơ đồ nguyên lý 54
B – PHẦN MỀM ------- ------------------------------------------------------------------------ 55
1 – Quan hệ giữa nhiệt độ và dữ liệu 12 bit ở đầu ra của bộ chuyển đổi ADC ------ 55
2 – Chương trình điều khiển - 57
Phần III : THI CÔNG MẠCH
I – Sơ đồ bố trí linh kiện và mạch in ---- ------------------------------------------------------------ 66
II – Cân chỉnh mạch đầu đo --- ------------------------------------------------------------------------ 69
Phần C : KẾT LUẬN – TÀI LIỆU THAM KHẢO ---------------- 70
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
0
C đến 2500
0
C với độ chính xác có thể đạt tới +/-
1% -> 0.1%.
- Khoảng nhiệt độ đo bằng phương pháp tiếp xúc và dùng các cảm biến
tiếp giáp P-N (diode, transistor, IC) là từ –200
0
C đến 200
0
C,sai số đến +/-
0.1%.
- Các phương pháp đo không tiếp xúc như bức xạ,quang phổ… có khoảng
đo từ 1000
0
C đến vài chục ngàn độ C với sai số +/-1% -> 10%.
Thang đo nhiệt độ gồm: thang đo Celcius(
0
C), thang đo Kelvin (
0
K),
thang đo Fahrenheit (
0
F), thang đo Rankin (
0
R).
T(
0
C) = T(
0
373.15 100 671.67 212 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
II-Các phương pháp đo nhiệt độ:
Ta có thể chia quá trình đo nhiệt độ ra làm ba khâu chính:
a-Khâu chuyển đổi:
Khâu chuyển đổi nhiệt độ thường dựa vào những biến đổi mang tính đặc
trưng của vật liệu khi chòu sự tác động của nhiệt độ. Có các tính chất đặc
trưng sau đây:
- Sự biến đổi điện trở.
- Sức điện động sinh ra do sự chênh lệch nhiệt độ ở các mối nối của các
kim loại khác nhau.
- Sự biến đổi thể tích, áp suất.
- Sự thay đổi cường độ bức xạ của vật thể khi bò đốt nóng.
Đối với chuyển đổi nhiệt điện, người ta thường dựa vào hai tính chất đầu
tiên để chế tạo ra các cặp nhiệt điện (Thermocouple), nhiệt điện trở kim loại
hay bán dẫn, các cảm biến nhiệt độ dưới dạng các linh kiện bán dẫn như:
diode, transistor, các IC chuyên dùng.
b-Khâu xử lý:
Các thông số về điện sau khi được chuyển đổi từ nhiệt độ sẽ được xử lý
trước khi qua đến phần chỉ thò. Các bộ phận ở khâu xử lý gồm có: phần hiệu
chỉnh, khuếch đại, biến đổi ADC (Analog-Digital-Converter)… Ngoài ra còn
có thể có các mạch điện bổ sung như: mạch bù sai số, mạch phối hợp tổng
trở…
c-Khâu chỉ thò:
Khâu chỉ thò trước đây thường sử dụng các cơ cấu cơ điện, ở đó kết quả
đo được thể hiện bằng góc quay hoặc sự di chuyển thẳng của kim chỉ thò.
Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ điện tử, đãsản xuất nhiều loại IC
giải mã, IC số chuyên dùng trong biến đổi ADC, vì vậy cho phép ta sử dụng
R(T) = Ro.exp[ B(1/T –1/To)]
T : nhiệt độ tuyệt đối (
0
K)
To = 273.15
0
K
Những hệ số trong công thức tính điện trở R thường được biết trước một
cách chính xác nhờ sự đo những nhiệt độ đã biết.
a)Nhiệt điện trở kim loại (Thermetal):
Nhiệt điện trở kim loại được chế tạo dưới dạng dây nhỏ quấn quanh một
đế cách điện (thường bằng sứ tròn, dẹp hay vòng xuyến) và được bọc bằng
một lớp vỏ bảo vệ (thuỷ tinh, sứ, thạch anh …). Vật liệu chế tạo nhiệt điện trở
kim loại đòi hỏi cần phải thỏa các yêu cầu:
-Hệ số nhiệt lớn.
-Điện trở suất lớn.
-Tính ổn đònh hóa-lý cao.
-Tính thuần khiết về mặt cấu tạo hóa học cao.
*Muốn đo điện trở của nhiệt điện trở kim loại,ta có thể dùng mạch cầu
Wheatston như sau:
với Rt : nhiệt điện trở
R
N
:điện trở mẫu
R
B
: điện trở chỉnh dòng qua nhiệt điện trở
E : nguồn một chiều
R1 ,R2 : điện trở cầu đo
là I
2
:
I
1
.R1 = I
2
.R2
I
1
.Rt = I
2
.R
N
Rt R
N
R1
=> ----- = ---- => Rt = ------.R
N
R1 R2 R2
R1
Nếu chú ý cả điện trở các dây dẫn thì : Rt = ___ .R
N
– 2R
V
R2
Với trò số R1,R2,R
C. Vò trí
đặt can nhiệt (loại nhiệt điện trở có vỏ bảo vệ) tốt nhất là theo hướng thẳng
đứng. Khi buộc phải đặt hướng vò trí nằm ngang thì phải quay ổ đấu dây ra
của nhiệt điện trở theo hướng xuống dưới để tránh nước lọt vào. Nếu đo nhiệt
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
độ ở đường ống có dòng khí hoặc nước chảy qua thì vò trí đầu đo cần đặt quá
tâm ống (đầu ống ở vò trí 2/3 đường kính ống nước hoặc khí).
*Một số nhiệt điện trở kim loại thông dụng:
-Nhiệt điện trở Platin:
Nhiệt điện trở Platin thường được chế tạo dưới dạng dây quấn
đường kính (0.05 -> 0.1)mm, đo nhiệt độ từ –200
0
C -> 1000
0
C với độ chính
xác tương đối cao,ngay cả trong những điều kiện môi trường dễ oxy hóa ( =
3,9.10
-3
/
0
C).
Tuy nhiên, ở nhiệt độ xấp xỉ 1000
0
C hoặc cao hơn, Platin thường kém
bền và chỉ thò nhiệt mất chính xác.
-Nhiệt điện trở Nickel:
Có ưu điểm là độ nhạy nhiệt rất cao (6,66.10
-3
/
0
bột của oxyt kim loại như Mangan, Nickel, sắt… hoặc hỗn hợp tinh thể
MnAl
2
O, Zn
2
TiO
4
.
Nhiệt kế Thermistor được chế tạo bằng cách ép đònh hình, sau đó nung
nóng đến 100
0
C trong môi trường oxy hóa.Việc chọn tỷ lệ hỗn hợp các oxyt
hoặc hỗn hợp tinh thể và môi trường nung giữ vai trò quan trọng, quyết đònh
chất lượng của Thermistor.
Trong những năm gần đây, các nhiệt kế Thermistor được sử dụng nhiều
vì nó có ưu điểm: độ nhạy cao, đặc tính nhiệt ổn đònh, kích thước nhỏ, hình
dáng thay đổi dễ dàng khi chế tạo.
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Nhiệt điện trở bán dẫn chia làm hai loại:
+Nhiệt điện trở có hệ số nhiệt dương PT (Positive Thermistor) làm
việc trên nguyên tắc: khi nhiệt độ tăng thì R tăng, loại này cấu tạo từ một
trong những hợp chất sau: Ceramic, Sắt, Titan, Bari…
+Nhiệt điện trở có hệ số nhiệt âm NT (Negative Thermistor) làm việc
trên nguyên tắc khi nhiệt độ tăng thì R giảm. Thành phần chính của loại này
là bột oxyt kim loại Mn, Fe,Ni hoặc các hỗn hợp tinh thể Aluminate Mn
(MnAl
2
O) , Titanate kẽm (Zn
2
TiO
O
R
T
A
B
C
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Trò số của điện trở giảm rất nhanh khi nhiệt độ tăng. Quan hệ này được
biểu diễn bởi hàm:
R(T) = A.e
B/T
A : hệ số điện trở phụ thuộc điện trở suất của bán dẫn.
B : hệ số nhiệt phụ thuộc vào tính chất vật lý của vật liệu làm chất bán
dẫn và loại Thermistor.
B = 3000 ->5000 : thermistor đo nhiệt độ thấp
B = 6000 ->13000 : thermistor đo nhiệt độ cao.
Khi nhiệt độ càng giảm thì độ nhạy của Thermistor càng tăng.Đó là một
ưu điểm của nhiệt kế này.
Phạm vi sử dụng thermistor từ 100
0
C đến 400
0
C. Vì là chất bán dẫn nên
khi sử dụng ở nhiệt độ cao hơn 200
0
C thì Thermistor phải có bọc chất liệu
nhiệt.
2-Đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt điện (Thermocouple) :
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
*Hình dạng và nguyên lý làm việc:
Nhằm tránh những tiếp xúc khác ngoài mối nối, hai dây dẫn được đặt
bên trong vỏ cách điện bằng sứ,cặp nhiệt điện với vỏ cách điện thường được
che chở thêm bằng một lớp vỏ để chống sự xâm phạm của các khí cũng như
những đột biến nhiệt, lớp vỏ thường bằng sứ hoặc thép; trong trường hợp
bằng thép, mối nối có thể được cách với vỏ hay tiếp xúc với vỏ, điều này có
lợi là vận tốc đáp ứng nhanh nhưng nguy hiểm hơn.
-Hình dạng các đầu cặp nhiệt:
Phương pháp hàn đầu mối nối cặp nhiệt thông thường là hàn điện, hàn
hồ quang, hàn C
2
H
2
, hàn hóa chất.
Cặp nhiệt loại 1,2,3 : đo ở nhiệt độ <= 100
0
C.
Cặp nhiệt loại 4,5 : đo ở quán tính nhiệt độ thấp
- Phương trình cơ bản của cặp nhiệt điện:
E = A. T +B. T
2
+ Nếu tạo thành một mạch kín đẳng nhiệt cấu tạo bởi những dây dẫn
khác nhau thì sức điện động Peltier tổng cộng sẽ bằng 0. Trong mạch được
cấu tạo bởi những vật liệu A, B, C, D thì :
P
T
A/B
+ P
T
B/C
+P
T
C/D
+ P
T
D/A
= 0
- Giữa hai điểm M, N có nhiệt độ khác nhau trong cùng một thanh
dây dẫn đồng chất A sẽ hình thành một sức điện động chỉ tùy thuộc vào
loại dây dẫn và các nhiệt độ T
M
, T
N
:
với h
A
là hệ số Thompson của dây dẫn A, là một hàm của nhiệt độ
T
TMTN
= 0.
-Nếu trong một mạch điện kín được cấu tạo bởi hai dây dẫn A và B mà
hai mối nối của chúng có nhiệt độ T1 và T2 thì sẽ tạo ra một sức điện động
(gọi là sức điện động Seebeck):
Đây chính là nguyên lý làm việc của một cặp nhiệt điện được cấu tạo từ
hai dây dẫn kim loại khác nhau A, B.
Với nhiệt độ T1 biết trước dùng làm nhiệt độ chuẩn T1 = T
ref
, sức điện
động của cặp nhiệt điện chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ T2 là nhiệt độ cần xác
đònh.
*Cách sử dụng:
Cần tránh những sức điện động ký sinh trong khi mắc dây cảm biến
hoặc do sự cấu tạo không đồng nhất của cảm biến làm thay đổi đặc tính nhiệt
điện của cảm biến.
Những sự không đồng nhất trong cấu tạo có ba nguyên nhân chính:
- Lực ép cơ khí có được do sự sắp xếp hoặc do sự căng dây, thông
thường. Chúng có thể loại bỏ được nhờ sự nung lại.
- Những tác động hóa học: hai dây dẫn phải được che chở chống lại mọi
tác nhân có thể tác động đến chúng. Đặc biệt, sự điều chế vật liệu cần thiết
phải được tinh khiết .
- Những tia bức xạ hạt nhân gây ra những chuyển đổi trong vài hợp kim
cặp nhiệt điện.
Mối nối của cặp nhiệt điện phải có thể tích giảm thiểu nhằm tránh
những điểm có nhiệt độ khác nhau tại mối nối, điều này dẫn đến nhữnh sức
điện động ký sinh, cũng như những thay đổi hóa học của vật liệu do mức độ
nhiệt.
Hộp đầu dây của cặp nhiệt điện không nên đặt quá gần nơi cần đo nhiệt
độ để tránh nhiệt độ đầu tự do quá cao.
Chú ý đến phạm vi sử dụng của từng loại cặp nhiệt điện mà chọn loại
cặp nhiệt điện phù hợp (thông thường phạm vi sử dụng cặp nhiệt nói chung
rất rộng từ –50
0
C đến 2500
0
C, nhưng ở nhiệt độ cao thì độ chính xác kém
dần).
Chú ý đến điều kiện sử dụng cặp nhiệt điện:
+Dùng cho lò nung cố đònh, gia nhiệt từ từ: chọn loại có ống bảo vệ kín
hoặc hở.
+Dùng nhúng trực tiếp trong nước: chọn loại không bọc.
+Dùng trong môi trường hay bò ăn mòn: chọn ống bảo vệ bằng sứ hoặc
thép đặc biệt chòu ăn mòn.
*Một số cặp nhiệt điện thông dụng:
-Thermocouple Platin_Rhodium Platin:
Nhiệt độ sử dụng : T = -50
0
C -> 1500
0
C
Đường kính dây : 0,51mm
Sức điện động Seebeck : E = (-2,3 -> 16,7)mV
Loại 10% Platin : T = 0
0
C -> 600
0
0
C 1950
0
C
Chuyên dùng để đo nhiệt độ rất cao.
-Thermocouple Chromel_Alumel:
Nhiệt độ sử dụng : T = -270
0
C 1250
0
C
Đường kính dây : 3,25mm
Sức điện động Seebeck : E = (-5,35 50)mV
Cấp chính xác : T = 0
0
C 400
0
C là : +/-3%
T = 400
0
C 1250
0
C là +/-0,75%
-Thermocouple Chromel_Constantan:
Nhiệt độ sử dụng : T = -270
0
C 870
0
C
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
-Thermocouple Cu_Constantan :
Nhiệt độ sử dụng : T = -270
0
C 370
0
C
Đường kính dây : 1,63mm
Sức điện động Seebeck : E = (-6,25 19)mV
Cấp chính xác : T = -100
0
C -40
0
C là +/-2%
T = -40
0
C 100
0
C là +/-8%
T = 100
0
C 350
0
C là +/-0,75%
3-Đo nhiệt độ bằng hỏa kế quang học :
Hoả kế quang học là tên gọi chung của các dụng cụ đo nhiệt độ bằng
cách ứng dụng các tính chất của hệ thống thấu kính quang học để thu lấy các
bức xạ của vật thể rồi căn cứ theo độ bức xạ của vật thể để xác đònh nhiệt độ .
a-Nguyên lý cơ bản :
nhiệt độ.
Các thành phần được sử dụng làm cảm biến đo nhiệt độ:
a)diode b)Transistor mắc thành diode
c)Hai Transistor giống nhau được mắc như diode
Người ta lợi dụng sự thay đổi tuyến tính của mối nối p-n đối với nhiệt độ
để chế tạo ra các diode và transistor chuyên dùng, làm cầu cảm biến nhiệt
trong đo lường và khống chế nhiệt độ.
*Sơ đồ mạch cảm biến dùng transistor:
Trong đó:
T1 : transistor cảm biến kết hợp với R1 làm cầu phân cực, nhiệt
độ thay đổi ảnh hưởng đến mối nối BE của T1.
IC1 : làm mạch khuếch đại tín hiệu đầu vào.
IC2 : khuếch đại đảo.
R5, R6 :dùng để hiệu chỉnh mạch.
Ở nhiệt độ khoảng 0
0
C ,dòng qua R4 bằng dòng qua R5 và R6. Ở nhiệt
độ cao, dòng qua R4 nhỏ hơn dòng qua R5, R6. Lúc này ngõ ra của IC1 giảm
xuống làm dòng qua R4, R5 giảm theo,làm sụt áp tại ngõ vào của IC2. IC2
mắc theo mạch khuếch đại đảo, hệ số khuếch đại bằng 1 nên tại ngõ ra của
I
V
a)
V
0
C.
*Nguyên lý chung của IC đo nhiệt độ:
Là mạch tích hợp nhận tín hiệu nhiệt độ chuyển thành tín hiệu dưới
dạng điện áp hoặc tín hiệu dòng điện. Dựa vào đặc tính rất nhạy của các bán
dẫn với nhiệt độ, tạo ra điện áp hoặc dòng điện tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt
đối. Đo tín hiệu điện, ta biết được giá trò của nhiệt độ cần đo.
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Sự tích cực của nhiệt độ tạo ra điện tích tự do và các lỗ trống trong chất
bán dẫn bằng sự phá vỡ các phân tử, bứt các electron thành dạng tự do di
chuyển qua các vùng cấu trúc mạng tinh thể, tạo sự xuất hiện các lỗ trống
nhiệt làm cho tỷ lệ điện tử tự do và các lỗ trống tăng lên theo quy luật hàm
mũ với nhiệt độ. Kết quả của hiện tượng này là dưới mức điện áp thuận, dòng
thuận của mối nối p-n (trong diode hay transistor) sẽ tăng theo hàm mũ theo
nhiệt độ.
Ví dụ khảo sát cảm biến IC AD590. Cảm biến này tạo ra một dòng điện
thay đổi tuyến tính theo nhiệt độ tuyệt đối, nó được dùng đo nhiệt độ trong
trường hợp dùng dây dẫn với khoảng cách xa.
+Sơ đồ nguyên lý IC AD590:
Các transistor Q3 và Q4 có cùng điện áp V
BE
và có dòng cực phát giống
nhau và bằng:
I
E3
= I
E4
=I
BE1
và V
BE2
, xuất hiện ở hai đầu điện trở R có
dòng điện I
T
/2 chạy qua là:
V
BE1
– V
BE2
= (KT/q).log8 = R.I
T
/2
=>I
T
= (2/R).(KT/q).log8
*Sơ đồ mạch đo nhiệt độ dùng IC AD590:
Dòng điện I
T
tạo nên ở hai đầu điện trở R = 1K một điện áp có trò số
bằng TmV(T là nhiệt độ tuyệt đối của cảm biến).
Nguồn điện áp chuẩn do IC AD580L có E
ref
= 2,5V và nhờ mạch phân
áp tạo ra điện áp có giá trò khoảng 273,15mV với bộ khuếch đại có độ lợi G
= 10, ở ngõ ra tín hiệu Vo tỉ lệ với nhiệt độ của cảm biến (theo
0
C):
Ngõ ra là điện áp.
Độ nhạy : 10mV/
0
C
+
-
(Vout)
10mV/
0
C Ngõ ra
G=10
AD580
Eref=2,5V
10k
200
1k
1k
0,1%
10k
I
T
(V
IN
) ngõ vào
AD590
I
T
R
- LM134, LM234, LM334:
Ngõ ra là dòng điện.
Làm việc với khoảng điện áp rộng : từ 1V 40V
- LM134-3, LM134-6:
Tầm nhiệt sử dụng : -50
0
C 125
0
C.
Độ chính xác : +3C
- LM234-3, LM234-6:
Tầm nhiệt sử dụng : -25
0
C 100
0
C.
Độ chính xác cao : +6C.
III-GIỚI THIỆU MỘT SỐ MẠCH ĐO NHIỆT ĐỘ:
Về mạch điện đo nhiệt độ rất đa dạng phong phú, từ mạch đo chỉ thò
bằng đồng hồ microampe đến mạch đo chỉ thò số, cũng như bộ chuyển đổi
mạch cũng rất đa dạng.
Tuỳ theo yêu cầu sử dụng và yêu cầu kỹ thuật mà ta chọn các loại cảm
biến ,các mạch chuyển đổi, chỉ thò cho phù hợp.
1-Mạch đo nhiệt độ dùng nhiệt trở:
Sơ đồ nguyên lý như sau:
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN