zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Điện-Điện tử-Viễn thông

Giáo trình hình thành phương pháp tính toán và thiết kế mạch điều khiển nhiệt độ trong tủ nuôi cấy vi khuẩn theo phương pháp ứng dụng lý thuyết p4

Chia sẻ: Safs Gdfghdf | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Báo xấu

107
lượt xem 20
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đối với thiết bị hiển thị bằng LED 7 thanh: đây là một linh kiện quang điện tử. ưu điểm của nó là tần số hoạt động cao, thể tích nhỏ, công suất tiêu hao không lớn lắm, không làm sụt áp khi khởi động… Đặc điểm quan trọng của LED là không cần kính lọc vẫn cho ra mầu sắc (thường là mầu xanh, vàng hoặc đỏ) sự phát sáng của LED khác với đèn thường. ở đây chất phát sáng được nung nóng làm cho phôton được giải phóng....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình hình thành phương pháp tính toán và thiết kế mạch điều khiển nhiệt độ trong tủ nuôi cấy vi khuẩn theo phương pháp ứng dụng lý thuyết p4

B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 biÓu diÔn c¸c ch÷ c¸i hay ký hiÖu th× ng−êi ta dïng ®Ìn 16 thanh vµ ma trËn ®iÓm. §èi víi thiÕt bÞ hiÓn thÞ b»ng LED 7 thanh: ®©y lµ mét linh kiÖn quang ®iÖn tö. −u ®iÓm cña nã lµ tÇn sè ho¹t ®éng cao, thÓ tÝch nhá, c«ng suÊt tiªu hao kh«ng lín l¾m, kh«ng lµm sôt ¸p khi khëi ®éng… §Æc ®iÓm quan träng cña LED lµ kh«ng cÇn kÝnh läc vÉn cho ra mÇu s¾c (th−êng lµ mÇu xanh, vµng hoÆc ®á) sù ph¸t s¸ng cña LED kh¸c víi ®Ìn th−êng. ë ®©y chÊt ph¸t s¸ng ®−îc nung nãng lµm cho ph«ton ®−îc gi¶i phãng. §iÒu kiÖn ®Ó nã ®−îc gi¶i phãng lµ do cã sù tËp chung cao ®é cña electron vµ lç trèng. Ngoµi ra LED còng cã cÊu tróc ®Æc tr−ng cña nh÷ng Diode th«ng th−êng tøc lµ còng cã d¹ng mét mÆt ghÐp P-N, cã chiÒu dÉn ®iÖn vµ chiÒu kh«ng dÉn ®iÖn, v× nã cã thÓ tÝch nhá, c«ng suÊt tiªu thô thÊp. Do ®ã nã rÊt thÝch hîp víi c¸c m¹ch logic nªn LED ®−îc øng dông rÊt réng r·i trong mäi lÜnh vùc chØ b¸o vµ hiÓn thÞ kÕt qu¶ ®o (nh− nhiÖt ®é, ®é Èm, ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn, thêi gian…) hoÆc mét tr¹ng th¸i cña m¹ch logic. §èi víi LED 7 thanh hiÖn nay trªn thÞ tr−êng cã hai lo¹i lµ: lo¹i an«t chung vµ lo¹i cat«t chung nh− h×nh 2.11. H×nh 2.11. LED 7 ®o¹n lo¹i an«t (b) vµ cat«t (a) chung ë lo¹i cat«t chung th× cat«t cña ®Ìn ®−îc nèi ®Êt cßn ®Çu an«t ®−îc nèi qua c¸c ®iÖn trë lªn ®Çu ra cña m¹ch gi¶i m·, m¹ch gi¶i m· lµm c«ng viÖc cÊp ®iÖn ¸p Vcc cho LED (th−êng lµ 5V). ë lo¹i an«t chung, an«t cña c¸c LED ®−îc nèi ®Õn ®iÖn ¸p Vcc (th−êng lµ 5V), muèn ®o¹n nµy s¸ng ta nèi ®Çu cat«t cña ®o¹n ®ã xuèng møc thÊp th«ng qua ®iÖn trë ®Ó giíi h¹n dßng ®iÖn, R cã Khoa C¬ ®iÖn - 31 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 gi¸ trÞ trong kho¶ng 180Ω ≤ R ≤ 390Ω nÕu Vcc lµ 5V. Cßn cæng gi¶i m· lµm nhiÖm vô nèi c¸c ®Çu cat«t xuèng m¸t. 2.2.5. C¶m biÕn nhiÖt ®é C¶m biÕn nhiÖt ®é lµ mét dông cô chuyªn biÖt, ®−îc dïng ®Ó ®o vµ khèng chÕ nhiÖt ®é. §©y mét ph−¬ng thøc ®o l−êng kh«ng ®iÖn, ®o vµ khèng chÕ nhiÖt ®é ®−îc chia thµnh nhiÒu gi¶i nhiÖt ®é kh¸c nhau cã thÓ lµ ®o vµ khèng chÕ nhiÖt ®é ë gi¶i nhiÖt ®é thÊp, ®o vµ khèng chÕ nhiÖt ®é ë gi¶i nhiÖt ®é trung b×nh, còng cã thÓ lµ ®o vµ khèng chÕ nhiÖt ®é ë gi¶i nhiÖt ®é cao. Trong tÊt c¶ c¸c ®¹i l−îng vËt lý th× nhiÖt ®é lµ mét trong nh÷ng ®¹i l−îng ®−îc quan t©m nhiÒu nhÊt. §ã lµ v× nhiÖt ®é cã vai trß quyÕt ®Þnh trong nhiÒu tÝnh chÊt cña vËt chÊt. Mét trong nh÷ng ®Æc ®iÓm t¸c ®éng cña nhiÖt ®é lµ lµm thay ®æi mét c¸ch liªn tôc c¸c ®¹i l−îng chÞu ¶nh h−ëng cña nã. Bëi vËy, trong nghiªn cøu khoa häc, trong c«ng nghiÖp vµ trong ®êi sèng hµng ngµy viÖc ®o nhiÖt ®é lµ ®iÒu rÊt cÇn thiÕt. Tuy nhiªn, ®Ó ®o ®−îc trÞ sè chÝnh x¸c cña nhiÖt ®é lµ mét vÊn ®Ò rÊt phøc t¹p. PhÇn lín c¸c ®¹i l−îng vËt lý ®Òu cã thÓ x¸c ®Þnh mét c¸ch ®Þnh l−îng nhê so s¸nh chóng víi mét ®¹i l−îng cïng b¶n chÊt ®−îc gäi lµ ®¹i l−îng so s¸nh. Nh÷ng ®¹i l−îng nh− thÕ gäi lµ ®¹i l−îng më réng bëi v× chóng cã thÓ x¸c ®Þnh b»ng béi sè hoÆc −íc sè cña ®¹i l−îng chuÈn. Ng−îc l¹i, nhiÖt ®é lµ mét ®¹i l−îng gia t¨ng nªn viÖc nh©n vµ chia nhiÖt ®é kh«ng cã mét ý nghÜa vËt lý râ rµng. Bëi vËy, nghiªn cøu c¬ së vËt lý ®Ó thiÕt lËp thang ®o nhiÖt ®é lµ mét vÊn ®Ò rÊt cÇn thiÕt. * Thang ®o nhiÖt ®é: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña vËt liÖu phô thuéc vµo nhiÖt ®é cña chóng. Tõ sù thay ®æi nhiÖt cña mét ®Æc tr−ng vËt lý cña vËt liÖu cho tr−íc ng−êi ta lu«n lu«n cã thÓ x¸c ®Þnh mét thang nhiÖt ®é cho phÐp ®o nhiÖt ®é vµ ®Æc biÖt lµ nhËn biÕt sù c©n b»ng cña hai nhiÖt ®é. Tuy vËy, thang nhiÖt ®é nh− thÕ lµ hoµn toµn tuú tiÖn bëi v× nã liªn quan ®Õn mét tÝnh chÊt ®Æc biÖt cña mét vËt thÓ ®Æc biÖt, nã kh«ng cho phÐp g¸n cho gi¸ trÞ nhiÖt ®é mét ý nghÜa vËt lý riªng. ChØ cã xuÊt ph¸t tõ c¸c ®Þnh luËt nhiÖt ®éng häc míi cã thÓ x¸c ®Þnh thang nhiÖt ®é cã ®Æc tr−ng tæng qu¸t. Khoa C¬ ®iÖn - 32 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 C¸c thang nhiÖt ®é tuyÖt ®èi ®−îc x¸c ®Þnh t−¬ng tù nh− nhau vµ dùa trªn c¸c tÝnh chÊt cña chÊt khÝ lý t−ëng. §Þnh luËt Carnot nªu râ: hiÖu suÊt η cña mét ®éng c¬ nhiÖt thuËn nghÞch ho¹t ®éng gi÷a hai nguån (víi nhiÖt ®é θ1 vµ nhiÖt ®é θ 2 t−¬ng øng), trong mét thang ®o bÊt kú, chØ phô thuéc vµo θ1 vµ θ 2 : F (θ 1 ) η= (2-1) F (θ 2 ) Nh− vËy, hµm F phô thuéc vµo thang ®o nhiÖt ®é. Ng−îc l¹i, viÖc lùa chän hµm F sÏ quyÕt ®Þnh thang ®o nhiÖt ®é. §Æt F (θ ) = T khi ®ã sÏ x¸c ®Þnh ®−îc T nh− lµ nhiÖt ®é nhiÖt ®éng häc tuyÖt ®èi vµ hiÖu suÊt cña ®éng c¬ nhiÖt thuËn nghÞch ®−îc viÕt nh− sau: T1 η = 1− (2-2) T2 Trong ®ã: T1 vµ T2 lµ nhiÖt ®é nhiÖt ®éng häc tuyÖt ®èi cña hai nguån. MÆt kh¸c ta còng biÕt, chÊt khÝ lý t−ëng ®−îc x¸c ®Þnh bëi: néi n¨ng U chØ phô thuéc vµo nhiÖt ®é cña chÊt khÝ, ph−¬ng tr×nh ®Æc tr−ng liªn hÖ gi÷a ¸p suÊt p, thÓ tÝch v vµ nhiÖt ®é θ nh− sau: p.v = G( θ ) (2-3) Ngoµi ra còng cã thÓ chøng minh ®−îc lµ: G( θ ) = RT (2-4) Trong ®ã: R lµ h»ng sè cña chÊt khÝ lý t−ëng. Gi¸ trÞ R cña mét ph©n tö gam chÊt khÝ chØ phô thuéc vµo ®¬n vÞ ®o nhiÖt ®é. ®Ó cã thÓ g¸n mét gi¸ trÞ sè cho T, cÇn ph¶i x¸c ®Þnh ®¬n vÞ cho nhiÖt ®é. Muèn vËy chØ cÇn g¸n mét gi¸ trÞ sè cho nhiÖt ®é t−¬ng øng víi mét hiÖn t−îng nµo ®ã víi ®iÒu kiÖn lµ hiÖn t−îng nµy hoµn toµn x¸c ®Þnh vµ cã tÝnh lÆp l¹i. + Thang ®o nhiÖt ®é ®éng häc tuyÖt ®èi: thang Kelvin ( ®¬n vÞ lµ 0K) trong thang ®o nµy ng−êi ta g¸n cho nhiÖt ®é cña ®iÓm c©n b»ng cña ba tr¹ng th¸i n−íc- n−íc ®¸- h¬i mét gi¸ trÞ sè b»ng 273,150K. Tõ thang nhiÖt ®é ®éng häc tuyÖt ®èi ng−êi ta ®· x¸c ®Þnh ®−îc c¸c thang míi lµ thang Celsius vµ thang Fahrenheit b»ng c¸ch dÞch chuyÓn c¸c gi¸ trÞ nhiÖt ®é. Khoa C¬ ®iÖn - 33 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 + Thang Celsius: trong thang nµy ®¬n vÞ nhiÖt ®é lµ (0C). Quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é Celsius vµ nhiÖt ®é Kelvin ®−îc x¸c ®Þnh bëi biÓu thøc sau: T(0C) = T(0K) - 273,15 (2-5) + Thang Fahrenheit: ®¬n vÞ ®o nhiÖt ®é lµ Fahrenheit (0F). Quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é Celsius víi nhiÖt ®é Fahrenheit x¸c ®Þnh bëi biÓu thøc sau: ( ) {( ) }9 5 T 0 C = T 0 F − 32 (2-6) () () 9 T 0 F = T 0 C + 32 (2-7) 5 B¶ng 3.1 d−íi ®©y ghi c¸c gi¸ trÞ t−¬ng øng cña mét sè nhiÖt ®é quan trong ë c¸c thang ®o kh¸c nhau. B¶ng 2.1 Kelvin Celsius Fahrenheit NhiÖt ®é (0K) (0C) (0F) §iÓm 0 tuyÖt ®èi 0 -273,15 -459,67 Hçn hîp n−íc-n−íc ®¸ 273,15 0 32 C©n b»ng n−íc-n−íc ®¸-h¬i n−íc 273,16 0,01 32,018 N−íc s«i 373,15 100 212 Thùc tÕ cã rÊt nhiÒu ph−¬ng ph¸p ®o nhiÖt ®é kh¸c nhau, trong ®ã ®Ó cã thÓ ®o trùc tiÕp gi¸ trÞ nhiÖt ®é th× ng−êi ta th−êng sö dông mét sè ph−¬ng ph¸p d−íi ®©y. 2.2.5.1. Khèng chÕ nhiÖt ®é b»ng nhiÖt kÕ §Ó khèng chÕ nhiÖt ®é trong tñ nu«i cÊy vi khuÈn hiÖn nay mµ dïng b»ng nhiÖt kÕ th× ng−êi ta sö dông mét sè dông cô nh−: + NhiÖt kÕ d·n në chÊt láng trong èng thuû tinh: dông cô nµy ®−îc dïng ®Ó khèng chÕ nhiÖt ®é trong kho¶ng tõ -2000C ®Õn 7500C, nguyªn lý ho¹t ®éng cña lo¹i nhiÖt kÕ nµy lµ dùa trªn sù d·n në v× nhiÖt cña chÊt láng trong nhiÖt kÕ. Mµ tiªu biÓu cho dông cô nµy mµ cã mét sè tñ nu«i cÊy vi khuÈn do Liªn Khoa C¬ ®iÖn - 34 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 X« vµ Trung Quèc s¶n xuÊt tr−íc ®©y vÉn ®ang ®−îc sö dông lµ nhiÖt kÕ c«ng t¾c nguyªn lý vµ cÊu t¹o cña nã nh− sau: • CÊu t¹o cña nhiÖt kÕ c«ng t¾c : NhiÖt kÕ c«ng t¾c cã d¹ng nh− h×nh 2.12 sau: H×nh 2.12. S¬ ®å cÊu t¹o cña nhiÖt kÕ c«ng t¾c Trong ®ã: 1- BÇu thñy ng©n; 2- Cét cho thñy ng©n d©ng lªn; 3- D©y b¹ch kim; 4- Gèi vÝt v« tËn vµ cÇu nèi tiÕp ®iÓm ®éng; 5-Trôc vÝt v« tËn; 6- B¶ng ®Æt nhiÖt ®é trªn; 7- Vá ngoµi; 8- Lâi s¾t non; 9- Nam ch©m vÜnh cöu; 10-VÝt ®Þnh vÞ nhiÖt ®é; 11- æ c¾m nhiÖt kÕ; 12- Nhùa g¸ lâi nhiÖt kÕ; 13- £cu ®Æt nhiÖt ®é vµ g¾n tiÕp ®iÓm ®éng; 14- B¶ng ®Æt nhiÖt ®é trªn; 15- B¶ng xem nhiÖt ®é. • Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña nhiÖt kÕ c«ng t¾c: Khi xoay nam ch©m vÜnh cöu (9) th× lâi s¾t non (8) còng chuyÓn ®éng theo lµm cho ªcu ®Æt nhiÖt ®é vµ g¾n tiÕp ®iÓm (13) ch¹y trªn trôc vÝt (5), ®ång thêi thay ®æi kho¶ng c¸ch cÆp tiÕp ®iÓm mµ mét m¸ cña tiÕp ®iÓm chÞu sù ®iÒu khiÓn cña cét thñy ng©n, cßn mét m¸ cña tiÕp ®iÓm lµ d©y b¹c nhá nh− sîi tãc vµ còng cã thÓ dao ®éng lªn xuèng ®−îc. D−íi t¸c ®éng cña nhiÖt ®é lµm cho Khoa C¬ ®iÖn - 35 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 cét thñy ng©n d©ng lªn lµm cho tiÕp ®iÓm ch¹m vµo d©y b¹c, t¸c ®éng ra bªn ngoµi vµ ®ãng m¹ch ®iÒu khiÓn. PhÇn phÝa d−íi cña nhiÖt kÕ c«ng t¾c lµ phÇn chØ thÞ chÝnh x¸c nhiÖt ®é cña tñ. + NhiÖt kÕ d·n në chÊt r¾n: lo¹i nhiÖt kÕ nµy ho¹t ®éng dùa trªn nguyªn lý kÝch th−íc cña c¸c chÊt r¾n thay ®æi khi nhiÖt ®é thay ®æi. NhiÖt ®é ®o ®−îc phô thuéc vµo b¶n chÊt cña vËt liÖu r¾n. VÝ dô nh− ë mét sè tñ nu«i cÊy vi khuÈn tr−íc ®©y cã sö dông dông cô nµy trong m¹ch ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é ®ã lµ thanh d·n në do Liªn X« vµ Trung Quèc chÕ t¹o, cÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña thanh d·n në nh− sau: • Nguyªn lý cÊu t¹o cña thanh d·n në: nh− h×nh 2.13 d−íi ®©y H×nh 2.13. Nguyªn lý cÊu t¹o thanh d·n në Trong ®ã: 1-Thanh d·n në, th−êng lµm b»ng hîp kim cã ®é d·n në lín, h×nh d¸ng cã d¹ng xo¾n ruét hoÆc th¼ng… 2- èng b¶o vÖ thanh d·n në. 3- VÝt ®iÒu chØnh nhiÖt ®é. 4- CÇn tiÕp ®iÓm thuéc thanh d·n në. 5- CÇn tiÕp ®iÓm thuéc nóm ®iÒu chØnh nhiÖt ®é. 6- Lß xo gi÷ thanh 5. 7- Lß so gi÷ thanh 6. 8- CÆp tiÕp ®iÓm b»ng Platin vµ tiÕp ®iÓm ®−îc c¸ch ®iÖn so víi vá m¸y. Khoa C¬ ®iÖn - 36 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 • Nguyªn lý lµm viÖc cña thanh d·n në: sù d·n në cña kim lo¹i ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc vÒ hÖ sè d·n në kim lo¹i sau: lt = l 0 (1 + αt ) (2-8) Trong ®ã: lt: lµ ®é dµi thanh d·n në ë t0C l0: lµ ®é dµi thanh d·n në ë nhiÖt ®é tiªu chuÈn 00C α : lµ hÖ sè d·n në kim lo¹i t: lµ nhiÖt ®é ë thêi ®iÓm tøc thêi Nh− vËy, viÖc chän hîp kim ®Ó lµm thanh d·n në lµ hÖ sè d·n në α lín vµ chÞu ¨n mßn ®iÖn ho¸ cao. Nh−îc ®iÓm cña lo¹i nµy lµ khi ë nhiÖt ®é thÊp th× ®é d·n në nhá do ®ã viÖc ®iÒu chØnh lµ kh«ng chÝnh x¸c. Ho¹t ®éng cña thanh d·n në trong tñ nu«i cÊy vi khuÈn vµ qu¸ tr×nh ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm cho m¹ch ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é thÓ hiÖn trªn h×nh 2.14 d−íi ®©y. H×nh 2.14. M« t¶ bé ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é b»ng thanh d·n në Trong ®ã: 1a- Thanh d·n në. 1b- Trôc truyÒn ®éng. 2- èng b¶o vÖ c¸ch ®iÖn. 3- VÝt ®iÒu chØnh nhiÖt ®é ®Æt. Khoa C¬ ®iÖn - 37 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 4- CÇu tiÕp ®iÓm thuéc thanh d·n në. 5- CÇu tiÕp ®iÓm ®iÒu chØnh nhiÖt ®é. 6- Lß so gi÷ cÇn 5. 7- Lß so gi÷ cÇn 4. 8- CÆp tiÕp ®iÓm Platin. 9- VÝt b¾t d©y tiÕp ®iÓm 8. 10- Nóm chØ nhiÖt ®é. 11- Chèt chÆt vÝt v« tËn. 12- MÆt bÝch ®Ó b¾t vµo vá tñ. Trªn h×nh vÏ thÊy, do cã cÆp lß so 6 vµ 7 nªn tiÕp ®iÓm 8 th−êng ®ãng. Khi tñ lµm viÖc th× nhiÖt ®é trong tñ dï t¨ng lªn nh−ng ch−a ®Õn nhiÖt ®é khèng chÕ, thanh d·n në cã d·n ra nh−ng ch−a ®ñ lùc ®Ó t¸ch cÆp tiÕp ®iÓm 8 ra. Khi nhiÖt ®é trong tñ tiÕp tôc t¨ng lªn tíi nhiÖt ®é ®Æt, khi ®ã kho¶ng c¸ch gi÷a vÕ ph¶i trôc 4 vµ 5 b»ng kh«ng, t¹i ®ã cÆp lß so 6 vµ 7 vÉn gi÷ cho cÆp tiÕp ®iÓm 8 dÝnh vµo nhau. Khi nhiÖt ®é t¨ng qu¸ nhiÖt ®é ®Æt, khi ®ã vÕ ph¶i cÇn 6 tiÕp tôc ®i lªn cßn vÕ tr¸i cÇn 5 ®øng yªn, t¸ch cÆp tiÕp ®iÓm 8 ra c¾t nguån ®iÖn cho kh¸ng ®èt. Khi nhiÖt ®é gi¶m xuèng, thanh d·n në co l¹i, vÕ ph¶i cÇn 6 ®i xuèng ®ãng tiÕp ®iÓm 8 l¹i vµ ®ãng nguån ®iÖn cho kh¸ng ®èt. 2.2.5.2. Khèng chÕ nhiÖt ®é b»ng c¶m biÕn nhiÖt ®é Pt100 C¶m biÕn nhiÖt ®é Pt100 lµ lo¹i nhiÖt kÕ ®iÖn trë ®−îc chÕ t¹o b»ng Platin. §©y lµ lo¹i ®iÖn trë Platin bëi v× Platin cã thÓ ®−îc chÕ t¹o víi ®é tinh khiÕt rÊt cao (99,999%). §iÒu nµy cho phÐp t¨ng ®é chÝnh x¸c cña c¸c tÝnh chÊt ®iÖn cña vËt liÖu. Ngoµi ra tÝnh tr¬ vÒ ho¸ häc vµ sù æn ®Þnh trong cÊu tróc tinh thÓ cña Platin ®¶m b¶o sù æn ®Þnh cña c¸c ®Æc tÝnh dÉn ®iÖn cña ®iÖn trë chÕ t¹o tõ lo¹i vËt liÖu nµy. XÐt trong tr−êng hîp tæng qu¸t, gi¸ trÞ cña ®iÖn trë phô thuéc vµo nhiÖt ®é: R(T) = R0F(T-T0) (2-8) Trong ®ã: R0 lµ ®iÖn trë ë nhiÖt ®é T0; F lµ hµm ®Æc tr−ng cho vËt liÖu; F=1 khi T=T0. Tr−êng hîp kim lo¹i: Khoa C¬ ®iÖn - 38 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 R(T) = R0(1+AT+BT2+CT3) (2-9) Trong ®ã: T ®o b»ng 0C vµ T0 = 00C; A, B, C lµ c¸c h»ng sè. Víi Platin cã A = 3,97.10-3; B = -5,8.10-7; C = 0, R0 = 100 Ω lµ ®iÖn trë cña c¶m biÕn nhiÖt 00C. Nh− vËy, cã ®iÖn trë cña Platin phô thuéc vµo nhiÖt ®é theo c«ng thøc sau: R(T) = 100(1+3,97.10-3t-5,8.10-7t2) Ω (2-10) Khi cã nhiÖt ®é biÕn thiªn ΔT (Xung quanh gi¸ trÞ T) nhá, nhiÖt ®é cã thÓ thay ®æi theo hµm tuyÕn tÝnh: R(T + ΔT ) = R(T )(1 + α R ΔT ) (2-11) 1 dR αR = . (2-12) R (T ) dT Trong ®ã: α R lµ hÖ sè nhiÖt ®é cña ®iÖn trë hay ®é nh¹y nhiÖt ë nhiÖt ®é T. HÖ sè α R phô thuéc vµo vËt liÖu vµ nhiÖt ®é, víi Platin ta cã α R =3,9.10-3/0C. ChÊt l−îng cña thiÕt bÞ ®o x¸c ®Þnh gi¸ trÞ nhá nhÊt mµ nã cã thÓ ®o ΔR ⎤ ®−îc do vËy nã còng x¸c ®Þnh sù thay ®æi nhá nhÊt cña nhiÖt ®é cã thÓ ⎥ R0 ⎦ min ph¸t hiÖn ®−îc. ΔR ⎤ ⎥ → ΔTmin (2-13) R0 ⎦ min NghÜa lµ: 1 ΔR ⎤ (2-14) ΔTmin = α R R0 ⎥ min . ⎦ ΔR ⎤ -6 0 ThÝ dô, nÕu ⎥ =10 vµ ®èi víi nh÷ng phÐp ®o xung quanh ®iÓm 0 C R0 ⎦ min th× víi ®iÖn trë Platin cã ΔTmin = 2,6.10 −4 0 C . Nh− vËy tõ kÕt qu¶ trªn ra thÊy ®iÖn trë nhiÖt chÕ t¹o b»ng Platin cã ®é nh¹y nhiÖt kh¸ cao vµ rÊt thÝch hîp trong viÖc ®o nhiÖt ®é thay ®æi trong kho¶ng nhá. Khoa C¬ ®iÖn - 39 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46 NhiÖt kÕ ®iÖn trë Pt100 ®−îc cÊu t¹o bëi mét d©y Platin quÊn trªn mét lâi c¸ch ®iÖn ®Æt trong vá kim lo¹i cã hai ®Çu nèi ra ngoµi. §Ó sö dông lo¹i nhiÖt kÕ ®iÖn trë nµy trong viÖc ®o nhiÖt ®é vµ ®−a tÝn hiÖu nhiÖt ®é sang tÝn hiÖu ®iÖn ¸p thh× ng−êi ta sö dông nhiÒu m¹ch ®o kh¸c nhau nh−ng hay dïng nhÊt lµ m¹ch cÇu c©n b»ng vµ ®−îc m¾c nh− h×nh 2.15 sau: H×nh 2.15. S¬ ®å cÇu ®iÖn trë Khi cÇu c©n b»ng th× Ura = 0V, khi cã sù thay ®æi ®iÖn trë, Rt thay ®æi lµm cho cÇu mÊt c©n b»ng, lóc ®ã ®iÖn ¸p ra thay ®æi tØ lÖ víi sù thay ®æi cña Rt. Tõ mèi quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é vµ Rt ta cã thÓ biÕt ®−îc mèi quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é vµ ®iÖn ¸p qua cÇu ®iÖn trë. 2.2.5.3. Khèng chÕ nhiÖt ®é b»ng cÆp nhiÖt ngÉu CÆp nhiÖt ®iÖn lµ lo¹i c¶m biÕn ®o nhiÖt ®é, nã cã t¸c dông chuyÓn ®æi tÝn hiÖu nhiÖt ®é sang tÝn hiÖu ®iÖn ¸p dùa trªn hiÖn t−îng nhiÖt ®iÖn. Qu¸ tr×nh x¶y ra hiÖn t−îng nµy nh− sau: nÕu ta lÊy hai d©y dÉn kh¸c nhau vÒ b¶n chÊt kim lo¹i vµ hai sîi d©y nµy ®−îc hµn chÆt hai ®Çu, khi ®èt nãng mét ®Çu th× trong vßng d©y sÏ xuÊt hiÖn dßng ®iÖn gäi lµ dßng nhiÖt ®iÖn. Sù xuÊt hiÖn dßng nhiÖt ®iÖn nµy chØ cã thÓ gi¶i thÝch b»ng hiÖn t−îng khuÕch t¸n c¸c ®iÖn tö tù do. ë ®©y tån t¹i hai hiÖn t−îng ®ã lµ hiÖn t−îng khuÕch t¸n ®iÖn tö tù do gi÷a hai d©y dÉn t¹i ®iÓm tiÕp xóc vµ hiÖn t−îng khuÕch t¸n ®iÖn tö trong mçi d©y dÉn khi cã sù chªnh lÖch nhiÖt ®é ë hai ®Çu d©y dÉn. CÆp nhiÖt ®iÖn cã cÊu t¹o gåm hai lo¹i d©y dÉn A vµ B kh¸c nhau vÒ b¶n chÊt ®−îc nèi víi nhau bëi hai mèi hµn cã nhiÖt ®é T1 vµ T2. Khi ®ã t¹i ®iÓm Khoa C¬ ®iÖn - 40 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.01: Bộ Luận Văn Thạc Sĩ Quản Trị Kinh Doanh MBA

165 tài liệu

2062 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.