Nghiên cứu chế tạo hệ thống theo dõi nhiệt ẩm độ 4 kênh

BỘ CÔNG NGHIỆP
PHÂN VIỆN DỆT MAY TẠI TP. HỒ CHÍ MINH
****************




BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ THỐNG THEO DÕI
NHIỆT ẨM ĐỘ 4 KÊNH

Chủ nhiệm đề tài: LÊ ĐẠI HƯNG










7836

07/4/2010

TP. HỒ CHÍ MINH - 2010

TRSI 1/53

BỘ CÔNG THƯƠNG
TẬP ĐOÀN DỆT MAY VIỆT NAM
PHÂN VIỆN DỆT MAY TẠI TPHCM
345/128A – TRẦN HƯNG ĐẠO – Q1 – TPHCM
TEL:39201396, FAX:39202215



BÁO CÁO TỔNG KẾT


ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO
HỆ THỐNG THEO DÕI NHIỆT ẨM ĐỘ 4 KÊNH



TPHCM 2009


TRSI 2/53

1. Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo hệ thống theo dõi nhiệt ẩm độ 4 kênh
2.Cơ quan chủ trì: Phân Viện Dệt May tại TPHCM
Địa chỉ: 345/128 A Trần Hưng Đạo Q1 TPHCM ĐT:08.39201396 Fax: 08.39202215
3.Mã số: 125.09-RD/HD-KHCN
4.Thời gian thực hiện đề tài: 1/2009 đến 12/2009
5.Cơ quan phối hợp chính: Phân Viện Dệt May tại TPHCM.
6.Chủ nhiệm đề tài: KS. Lê Đại Hưng
Học hàm,học vị, chuyên môn: Kỹ Sư
Chức Vụ :Trưởng Phòng Nghiên cứu tổng hợp
7.Các cộng tác viên:
Họ và tên Học hàm, học vị Cơ quan
1 Lê Đại Hưng K.S Điện tử Phân Viện Dệt May Tại
TP HCM
2 Nguyễn Văn Chất K.S Chế tạo máy

Phân Viện Dệt May Tại
TP HCM
3 Nguyễn Thanh Tuyến

K.S Cơ khí

Phân Viện Dệt May Tại
TP HCM




TRSI 3/53

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 5
Mục tiêu đề tài………………………………………………………………………… …………… ………………………… …………… 6
Nội dung đề tài………………………………………………………………………………………………………………… ……………… 6
Phương pháp nghiên cứu……………………………………………………………………………………….……… ……………… 7
NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI 8
I. NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT…………………………………………………………………….…………….…………… 8
1. Nhiệt độ và ẩm độ trong không khí………………………………………………………………….… ………………8
2. Ảnh hưởng của nhiệt ẩm độ đến vật liệu dệt và môi trường làm việc của con
người……………………………………………………………………………………………………………………………… …………………14
2.1 Ảnh hưởng của nhiệt ẩm độ đến vật liệu dệt……………………………………………….… …………….…14
2. 2 Ảnh hưởng của nhiệt ẩm độ đến con người trong môi trường làm việc…….………………16
3. Nguyên tắc và các thiết bị đo nhiệt ẩm độ………………………………………………………………………17
3.1 Nguyên tắc ………………………………………………………………………………………………………………… ….…………17
3.2 Các thiết bị đo nhiệt ẩm độ…………………………………………………………………………………….………………21
4. Phương pháp truyền và nhận tín hiệu trong mạng CAN………………………………….………24
4.1 Tìm giải pháp truyền dữ liệu…………………………………………………………………………………….……………24
4.2. Mô hình mạng Can
………………………………………………………………………………………………………….………25
5. Tìm hiểu về tiêu chuẩn kiểm soát môi trường nhiệt ẩm độ………………………………………32
II. CÁC BƯỚC TRIỂN KHAI VÀ THỰC HIỆN…………………………………………………………… 34
1.Tìm hiểu các hệ thống theo dõi nhiệt ẩm độ hiện có……………………………………………………34


TRSI 4/53

2.Lựa chọn dạng hệ thống theo dõi để thiết kế…………………………………………………….……………34
2.1.Thiết kế hệ thống đo đọc và điều khiển …………………………………………………………………………35
2.2 Thiết kế vỏ cho thiết bị đo nhiệt ẩm độ………………………………………… ………………………………37
2.3 Thiết kế mặt Panel điều khiển……………………………………………………………………………………………37

2.4 Linh kiện vật tư phụ tùng……………………………………………………………………………………………………38
2.5 Viết phần mềm ……………………………………………………………………………………………………………………42
2.5.1 Thiết kế cơ sở dữ liệu. ……………………………………………………………………………………………… ……42
2.5.2.Thiết kế phần mềm vẽ biểu đồ máy chủ (Server) ………………………………… …………………45
2.5.3.Thiết kế phần mềm vẽ biểu đồ máy tính trạm (Client) ……………………………………………45
2.6 .Lắp ráp, chạy thử và hiệu chỉnh hệ thống…………………………………………….…………………………46
2.6.1 Lắp ráp………………………………………………………………………………………………………………………… ………46
2.6.2 Chạy thử………………………………………………………………………………………………………………………………46
2.7 Kiểm tra và hiệu chuẩn hệ thống…………………………………………………………….…………………………47
III. ĐÁNH GIÁ KẾT QỦA…………………………………………………………………………………………………… 49
1. Đặc tính kỹ thuật của thiết bị TH09………………………………………………………………….………… ……50
2. Đặc điểm của hệ thống…………………………………………………………………………………………………… ……50
3.Ứng dụng hệ thống vào thực tế……………………………………………………………………………………….……51
KẾT LUẬN 52
1. Ý nghĩa khoa học………………………………………………………………………………………………………………….…52
2.Ý nghĩa kinh tế xã hội …………………………………………………………………………………………………… ……52
Phụ lục………………………………………………………………………………………………………………………………… ………53
Tài liệu tham khảo……………………………………………………………………………………………………… … ………53



TRSI 5/53

LỜI NÓI ĐẦU
Như chúng ta đã biết môi trường nhiệt ẩm độ có tầm ảnh hưởng rất lớn đến mọi
lĩnh vực, như các kho lưu trữ, môi trường làm việc và các phòng thí nghiệm nói
chung. Đặc biệt đối với nghành dệt thì vật liệu dệt có tính chất hút hơi nước và thả
ra môi trường xung quanh. Sự hút ẩm sẽ làm thay đổi mạnh mẽ nhiều tính chất cơ
học và vật lý của vật liệu như thay đổi khối lượng, kích thước, độ bền cơ
học…Ngòai ra môi trường nhiệt ẩm độ trong các phòng thí nghiệm vật liệu dệt

may phải nằm trong môi trường chuẩn để đảm bảo tính chính xác giữa các phòng
thí nghiệm với nhau.
Trước khi thử, vật liệu dệt phải được điều hòa bằng cách đặt vào môi trường để thử
sao cho dòng khí lưu chuyển tự do quanh vật liệu dệt và giữ tại đó trong một
khoảng thời gian yêu cầu để đạt đến trạng thái cân bằng với môi trường.
Theo dõi định kỳ sự biến động trong không gian của điều kiện môi trường tại các vị
trí khác nhau bên trong phòng thử nghiệm là một vấn đề rất khó khăn và phức tạp
với yêu cầu phải đảm bảo ít nhất 1 đầu đo trên 50 m
3
trong thời gian liên tục.
Để đáp ứng được yêu cầu này, chúng tôi đã chọn đế tài nghiên cứu chế tạo hệ thống
theo dõi nhiệt ẩm độ 4 kênh. Hệ thống này có khả năng đo, thu thập, lưu trữ dữ liệu về
nhiệt độ, độ ẩm môi trường và cung cấp số liệu 24/24 giờ cho người sử dụng qua mạng nội
bộ (mạng Lan)




TRSI 6/53

MỤC TIÊU ĐỀ TÀI.

1. Nghiên cứu chế tạo hệ thống theo dõi nhiệt ẩm độ 4 kênh, có độ chính xác cao với
chức năng theo dõi và ghi lại thông tin nhiệt độ - độ ẩm tại nhiều điểm bên trong
phòng thử nghiệm lên mạng nội bộ, thuận tiện cho việc theo dõi kiểm tra môi
trường bên trong phòng thử nghiệm và làm hồ sơ quản lý chất lượng.
2. Thay thế hàng nhập khẩu và đáp ứng nhu cầu theo dõi nhiệt ẩm độ bên trong
phòng thử nghiệm.
3. Trang bị cho Trung tâm giám định dệt may - Phân viện dệt may.
4. Thích hợp cho các phòng thử nghiệm vật liệu dệt may và các kho lưu trữ đòi hỏi

nghiêm ngặt môi trường.
5. Hệ thống phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 1748 và ISO 139.

NỘI DUNG ĐỀ TÀI
1. Tìm hiểu và nghiên cứu lý thuyết.
1.1 Tổng quát nhiệt độ và độ ẩm trong không khí.
1.2 Những ảnh hưởng nhiệt ẩm độ đến con người,động vật,vật liệu dệt may.
1.3 Các thiết bị đo nhiệt ẩm độ và nguyên tắc hoạt động.
1.4 Phương pháp truyền và nhận tín hiệu trong mạng CAN.
1.5 Tìm hiểu về tiêu chuẩn kiểm soát môi trường nhiệt ẩm độ.
2. Các bước triển khai và thực hiện.
2.1 Tìm hiểu các hệ thống theo dõi nhiệt ẩm độ hiện có.
2.2 Lựa chọn các thông số và sơ đồ bố trí.
2.3 Thiết kế hệ thống điều khiển.
2.4 Thiết kế board mạch nhiệt độ và độ ẩm.
2.5 Viết phần mềm theo dõi và lưu trữ nhiệt ẩm độ .


TRSI 7/53

2.6 Lắp ráp chạy thử và hiệu chỉnh hệ thống theo dõi nhiệt ẩm độ.
2.7 Kiểm tra và hiệu chuẩn hệ thống theo dõi nhiệt ẩm độ.
3. Viết báo cáo.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
1. Tiếp cận thông tin trên mạng, các tài liệu từ các hãng cung cấp thiết bị và những
tiêu chuẩn cần thiết về nhiệt ẩm độ trong môi trường thử nghiệm.
2. Lựa chọn nguyên lý hoạt động và thông số kỹ thuật cần thiết cho việc thiết kế.
3. Tiến hành thiết kế dựa trên các thông số đã được lựa chọn.

TRSI 8/53

NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI
I. NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT.
1. Nhiệt độ và ẩm độ trong không khí.
1.1. Nhiệt độ:
là đại lượng biểu thị mức độ nóng lạnh. Đây là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến cảm
giác của con người. Trong kỹ thuật điều hòa không khí người ta thường sử dụng 2
thang nhiệt độ là độ C độ F.
F = 32 + 1,8.
o
C

 Sự truyền nhiệt diễn ra dưới 3 hình thức sau:
 Dẫn nhiệt.
 Đối lưu nhiệt.
 Bức xạ nhiệt.
+Trong ba hình thức truyền nhiệt trên thì Bức xạ nhiệt là hình thức truyền nhiệt chủ
yếu.Các vật liệu hấp thu năng lượng mặt trời sẽ nóng lên. Sự gia tăng nhiệt cũng bắt
nguồn từ chuyển động phân tử (chất rắn) hoặc chuyển động khối lượng (đối lưu nhiệt
chất lỏng và khí).
+Tất cả vật liệu kể cả không khí đều có hình thức truyền nhiệt như nhau.Vật liệu rắn
có sự khác biệt ở hệ số truyền nhiệt,tỷ trọng,cấu trúc phân tử…
+Nhiệt lượng được bức xạ và truyền dẫn đi theo mọi hướng,nhưng đối lưu nhiệt chủ
yếu từ thấp đến cao.Bức xạ nhiệt là hình thức truyền nhiệt quyết định.
 Dẫn nhiệt
Là sự truyền nhiệt bên trong vật thể hoặc qua sự tiếp xúc trực tiếp trên bề mặt.Nhiệt
lượng truyền đi tỷ lệ thuận với hệ số dẫn nhiệt (k), diện tích bề mặt cắt ngang hướng
truyền nhiệt và tỷ lệ nghịch chiều dài (d) giữa 2 mặt nóng và lạnh của mỗi loại vật liệu.
Nhiệt lượng truyền theo phương thức dẫn nhiệt tính theo công thức Fourier.
Q = k.A.(T
n
-T
l
).t/d
 Q: nhiệt lượng.


TRSI 9/53

 k: hệ số dẫn nhiệt (w/m.
o
K),đại lượng đặc trưng cho khả năng dẫn

nhiệt vật liệu.
 A: diện tích bề mặt
 T
n
: nhiệt độ bề mặt nóng.
 T
l
: nhiệt độ bề mặt lạnh.
 t: thời gian dẫn nhiệt.
 d: khoảng cách giữa hai bề mặt.
Vật liệu có tỷ trọng càng cao thì dẫn nhiệt càng tốt.Thủy tinh,thép,nhôm là những vật
liệu dẫn nhiệt tốt.








Hình 1 : Mô tả qúa trình truyền nhiệt trong vật liệu

Bảng 1: Hệ số truyền nhiệt k tương ứng những vật liệu.


TRSI 10/53

STT Vật liệu Hệ số dẫn nhiệt k
(w/m.
o

K)@25
o
C
1 Không khí 0,025
2 Bông thủy tinh 0,045
3 Rockwool 0,040
4 Extruded Polystyrene (XPS) 0,028
5 Expanded Polystyrene (EPS) 0,038
6 Polyurethane (PU) 0,020
7 Gạch xây dựng 0,600
8 Bê tông 0,800
9 Thạch cao 0,480
10 Thép 50,20
11 Gỗ 0,120

 Đối lưu nhiệt
Là quá trình truyền nhiệt sinh ra do sư chuyển động chất lỏng và chất khí.Nhiệt
lượng gia tăng làm cho chất lỏng hay không khí giãn nở,trở nên nhẹ hơn nên bay lên và
thay thế bởi những phân tử mát hơn,nặng hơn.
Đối lưu nhiệt còn có thể bị tác động cưỡng bức bởi quạt,gọi là đối lưu cưỡng bức.







Hình 2: Mô tả qúa trình đối lưu nhiệt
 Bức xạ nhiệt.

TRSI 11/53

Là sự truyền năng lượng nhiệt dưới dạng sóng điện từ (tia hồng ngoại) xuyên qua
khoảng không. Sóng bức xạ, giống như sóng radio nằm giữa sóng ánh sáng và sóng
radar (có quang phổ từ 3-15 micron). Vì vậy, khi nói đến sóng bức xạ, ta chỉ đề cập
đến tia hồng ngoại.Nhiệt bức xạ không nhìn thấy được và không có nhiệt độ, thực chất
là một dạng truyền năng lượng. Chỉ khi tia bức xạ đập vào một bề mặt, năng lượng
bức xạ mới sinh ra nhiệt làm cho bề mặt này nóng lên. Các bề mặt này tiếp tục phát xạ
làm cho con người hứng chịu bức xạ nhiệt xuyên qua không khí. Chính bức xạ thứ cấp
này là nguyên nhân gây ra sự nóng hầm trong nhà và đem lại sự nóng bức khó chịu
cho con người.

Hình 3: Mô tả qúa trình bức xạ nhiệt.


Bức xạ nhiệt có 2 chỉ số đặc trưng:
 Độ phát xạ E: là đại lượng đặc trưng cho khả năng hấp thụ nhiệt và tỏa nhiệt
(dạng bức xạ) của một bề mặt. Tất cả các vật liệu đều có độ phát xạ trong 0% đến
100%.Chỉ số phát xạ càng thấp,bức xạ nhiệt mà bề mặt đó nhận vào và phát ra
càng thấp.
 Độ phản xạ R:là đại lượng đặc trưng cho khả năng chống lại sự thâm nhập của
các tia bức xạ.Độ phản xạ và độ phát xạ là phần bù của nhau có tổng bằng
1.Nghĩa là một bề mặt có độ phát xạ càng thấp thì có độ phản xạ càng cao.

Bảng 2: Thông số những vật liệu có hệ số phản xạ R và phát xạ E:


TRSI 12/53

STT

Bề mặt vật liệu Độ phản xạ R Độ phát xạ E

1 Màng nhôm nguyên chất 0,96 0,04
2 Gạch xây 0,10 0,90
3 Bê tông 0,15 0,85
4 Tôn mạ màu sáng 0,11 0,89
5 Tôn kẽm 0,12 0,88
6 Inox 304 0,46 0,54
7 Gỗ 0,09 0,91
8 Thạch cao 0,15 0,85
9 Đá Granite 0,55 0,45

1. 2 Độ ẩm .
Không khí xung quanh chúng ta là hỗn hợp của nhiều chất khí,chủ yếu là N2 và O2
ngoài ra còn một lượng nhỏ các khí trơ, CO
2
, hơi nước . . .
Bảng 3: Tỷ lệ phần trăm các chất khí trong không khí.

Tỷ lệ phần trăm.%
Thành phần
Theo khối lượng Theo thể tích
- Ni tơ: N
2

- Ôxi : O
2

- Argon - A
- Carbon-Dioxide: CO
2

- Chất khí khác: Nêôn,
Hêli, Kripton, Xênon,
Ôzôn, Radon vv . . .
75,5
23,1
1,3
0,046

0,05
78,084
20,948
0,934
0,03

0,004



TRSI 13/53

Không khí khô: Không khí không chứa hơi nước gọi là không khí khô. Trong thực tế
không có không khí khô hoàn toàn, mà không khí luôn luôn có chứa một lượng hơi
nước nhất định. Đối với không khí khô khi tính toán thường người ta coi là khí lý
tưởng
- Không khí ẩm: Không khí có chứa hơi nước gọi là không khí ẩm. Trong tự nhiên
chỉ có không khí ẩm và trạng thái của nó được chia ra các dạng sau:

a) Không khí ẩm chưa bão hòa: Là trạng thái mà hơi nước còn có thể bay hơi thêm
vào được trong không khí, nghĩa là không khí vẫn còn tiếp tục có thể nhận thêm hơi
nước.
b) Không khí ẩm bão hòa: Là trạng thái mà hơi nước trong không khí đã đạt tối đa
và không thể bay hơi thêm vào đó được. Nếu tiếp tục cho bay hơi nước vào không
khí thì có bao bao nhiêu hơi bay vào không khí sẽ có bấy nhiêu hơi ẩm ngưng tụ lại.
c) Không khí ẩm quá bão hòa: Là không khí ẩm bão hòa và còn chứa thêm một
lượng hơi nước nhất định. Tuy nhiên trạng thái quá bão hoà là trạng thái không ổn
định và có xu hướng biến đổi đến trạng thái bão hoà do lượng hơi nước dư bị tách
dần ra khỏi không khí
 Độ ẩm tuyệt đối:là thuật ngữ dùng mô tả lượng hơi nước có trong một thể tích
hỗn hợp dạng khí nhất định.Độ ẩm tuyệt đối thay đổi khi áp suất không khí thay đổi.
Đơn vị dùng để tính độ ẩm tuyệt đối (g/m³).

AH=m
g
/V
m
3

+AH: độ ẩm tuyệt đối.
+m: khối lượng hơi nước chứa trong hỗn hợp khí (g).
+V: thể tích hỗn hợp khí (m
3
)
 Độ ẩm tương đối: là tỷ số giữa khối lượng nước trên một thể tích hiện tại so với
khối lượng nước trên cùng thể tích đó khi hơi nước bão hòa đơn vị tính (%). Khi hơi
nước bão hoà, hỗn hợp khí và hơi nước đã đạt đến điểm sương. Độ ẩm bão hoà thay

TRSI 14/53

đổi theo nhiệt độ của không khí; nhiệt độ càng cao thì không khí càng chứa được nhiều
hơi nước.
2. Ảnh hưởng của nhiệt ẩm độ đến vật liệu dệt và môi trường làm việc của con
người.
2.1 Ảnh hưởng của nhiệt ẩm độ đến vật liệu dệt.
 Ảnh hưởng của độ ẩm đến xơ, sợi và vải dệt
Vật liệu dệt có tính chất hút hơi nước và thả ra môi trường xung quanh. Sự hút ẩm sẽ
làm thay đổi mạnh mẽ nhiều tính chất cơ học và vật lý của vật liệu như thay đổi khối
lượng, kích thước, độ bền cơ học…
Lượng ẩm vật liệu hút nhiều hay ít là các yếu tố sau:
+Cấu trúc vật liệu: nếu vật liệu có cấu trúc xốp chứa nhiều vùng vô định hình, sẽ dành
chỗ thuận tiện cho các phân tử nước.
+Thành phần cấu tạo nên vật liệu: vật liệu có nhiều hay ít các nhóm nhận nước như
OH,COOH,CONH,…
+Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của môi trường.
Khi cho ngấm nước ở 25
o
C, xơ nở và giãn ra theo tỷ lệ % kích thước khô như bảng
sau:
Bảng 4: Tỷ lệ phần trăm (%) giãn nở ngang và dài của xơ.
Xơ Nở ngang
(%)
Giãn dài
(%)
Bông 22-34 1,0
Len mảnh 22-26 1,2
Tơ –sống 20 1,5
Vixco 40-65 4-7

Nilong 5 2-3


TRSI 15/53

 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến xơ, sợi và vải dệt
+Nhiệt độ môi trường xung quanh trực tiếp đến vật liệu dệt làm thay đổi các tính chất
như độ bền cơ học, màu sắc, khối lượng, bị cũ do nhiệt…
+Sự thay đổi độ bền (%) hay sự cũ của xơ và sợi do thay đổi nhiệt độ theo nghiên cứu
của J.Hlingworth theo bảng sau:
Bảng 5: Tỷ lệ phần trăm (%) sự cũ của xơ theo nhiệt độ và thời gian.

Xơ và sợi 20
o
C

100
o
C
(20 ngày)
100
o
C
(80 ngày)
130
o
C
(20 ngày)
130
o

C
(80 ngày)

Thủy tinh 100 100 100 100 100
Polyeste 100 100 96 95 75
Polyacrylic

100 100 100 91 55
Vinyon N 100 96 73 53 22
Vixco 100 90 62 44 32
Fortizan 100 82 45 28 17
Nilông 100 82 43 21 13
saran 100 31 - - -
Bông 100 92 68 38 10
Lanh 100 70 41 24 12
Gai 100 62 26 12 6
Tơ tằm 100 73 39 - -


TRSI 16/53

+Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền của sợi thể hiện biểu đồ sau.

Hình 4: Độ bền sợi giảm theo nhiệt độ

2. 2 Ảnh hưởng của nhiệt ẩm độ đến con người trong môi trường làm việc.
Thời tiết luôn tác động đến đời sống con người.Trong đó nhiệt độ và ẩm độ đóng vai
trò quan trong nhất.Con người đều thích nghi với nhiệt độ, độ ẩm nhất định trong môi
trường làm việc.
 Nhiệt độ: Nhiệt độ không khí có gây cho cơ thể những cảm giác không thoải mái
như nóng, lạnh. Nhiệt độ thay đổi đột ngột có thể làm con người sinh bệnh hoặc bệnh
nặng hơn. Nhiệt độ thích hợp nhất với con người trong khoảng 22-27
o
C
 Độ ẩm: Không khí bão hòa làm cơ thể phải gia tăng các quá trình điều hòa nhiệt.
Nếu độ ẩm không khí quá thấp làm cho da con người cảm giác khô và khó chịu. Độ
ẩm tương đối có ảnh hưởng quyết định tới khả năng thoát mồ hôi vào trong môi
trường không khí xung quanh. Độ ẩm thấp thì khả năng thoát mồ hôi cao, cơ thể cảm
thấy dễ chịu.
Độ ẩm quá cao, hay quá thấp đều không tốt đối với con người.
1.Terilen
2.Nilon
3.Oclon
4.Axetat
5.Vixco
6.Bông
7.Tơ
9
50
100 150 200 (t
o

c)
0

18
27
36
45
54
P
o
(glực/T)
ex

1
7


2


3


6
5


4

TRSI 17/53

+Độ ẩm cao : Khi độ ẩm tăng lên khả năng thoát mồ hôi kém, cơ thể cảm thấy rất
nặng nề, mệt mỏi và dễ gây cảm.
+Độ ẩm thấp : Khi độ ẩm thấp mồi hôi sẽ bay hơi nhanh làm da khô, nứt nẻ chân tay,
môi vv. Như vậy độ ẩm quá thấp cũng không tốt cho cơ thể.
Độ ẩm thích hợp đối với cơ thể con người nằm trong 50%. 70%
+Tốc độ không khí: Tốc độ không khí ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt và trao
đổi chất giữa cơ thể con người với môi trường xung quanh. Khi nhiệt độ không khí
thấp, tốc độ quá lớn thì cơ thể mất nhiệt gây cảm giác lạnh. Tốc độ gió thích hợp tùy
thuộc vào nhiều yếu tố : nhiệt độ gió, cường độ lao động, độ ẩm.

3. Nguyên tắc và các thiết bị đo nhiệt ẩm độ .
3.1 Nguyên tắc
Có rất nhiều phương pháp đo nhiệt ẩm độ cũng như những thiết bị cơ bản sử dụng sự
dãn nở chất lỏng,kim loại đến những loại thiết bị có độ chính xác cao sử dụng Sensor
điện tử.Nhưng mục đích là dùng để xác định nhiệt độ,độ ẩm xung quanh chúng ta.Tùy
theo mức độ chính xác cao hay thấp, khoảng nhiệt độ đo, giá thành và nơi làm việc của
thiết bị mà chọn thiết bị đo phù hợp.
3.1.1 Nhiệt kế:
Nhiệt kế là thiết bị dùng để đo nhiệt độ. Một nhiệt kế có hai thành phần quan trọng:
phần cảm nhận nhiệt độ và phần biểu thị kết quả.
 Nhiệt kế chất lỏng.
+Nhiệt kế chất lỏng: hoạt động trên cơ sở dãn nhiệt của chất lỏng theo nhiệt độ môi
trưởng xung quanh nó.Mỗi chất lỏng có hệ số giãn nở riêng.
+Các chất lỏng sử dụng ở đây phổ biến là thủy ngân, rượu màu,rượu etylic (C
2
H

5
OH),
pentan (C
5
H
12
), benzen toluen (C
6
H
5
CH
3
)



TRSI 18/53



Hình 5: Dụng cụ đo nhiệt độ chất lỏng (thủy ngân)

+Ưu điểm thiết bị: giá thành rẻ, dễ sử dụng, gọn nhẹ
+Nhược điểm: Độ chính xác không cao, dễ vỡ và chỉ đo nhiệt độ giới hạn từng chất
lỏng…
 Nhiệt kế cơ :
Nhiệt kế cơ: hoạt động trên cơ sở dãn nhiệt của kim loại theo nhiệt độ môi trường
xung quanh nó.Mỗi kim loại có hệ số giãn nở,những thiết bị thường sử dụng kim loại
để chế tạo là những lưỡng kim.

Hình 6: Dụng cụ đo nhiệt ẩm

+Ưu điểm thiết bị: giá thành rẻ, dễ sử dụng, bền
+Nhược điểm: Độ chính xác không cao, khó chế tạo…
 Nhiệt kế điện:
+Nhiệt kế điện: dụng cụ đo nhiệt điện sử dụng các đặc tính điện hoặc từ phụ thuộc
nhiệt độ như hiệu ứng nhiệt điện trong một mạch có hai hoặc nhiều kim loại, hoặc sự
thay đổi điện trở của một kim loại theo nhiệt độ.Loại nhiệt kế điện:Nhiệt kế cặp kim
loại(Thermocouples), nhiệt kế điện trở bán dẫn (Thermistors),


TRSI 19/53

+Nhiệt kế điện trở: nhiệt kế đo nhiệt độ dựa trên hiệu ứng biến thiên điện trở của
chất bán dẫn, bán kim hoặc kim loại khi nhiệt độ thay đổi; đặc tính loại này có độ
chính xác cao, số chỉ ổn định, có thể tự ghi và truyền kết quả đi xa.Nhiệt kế điện trở
kim loại (RTD, resistance temperature detectors or resistance thermometers)
+Loại nhiệt kế bức xạ : Nhiệt kế bức xạ gồm Nhiệt kế bức xạ quang và nhiệt kế bức
xạ hồng ngoại.Nhiệt kế hồng ngoại: Dựa trên hiệu ứng bức xạ nhiệt dưới dạng hồng
ngoại của các vật nóng.
3.1.2. Ẩm kế:
Ẩm kế là dụng cụ để đo độ ẩm tương đối ( %) của không khí ẩm,dựa trên sự thay
đổi tính chất của bộ phận cảm biến khi nhiệt độ xung quanh thay đổi.Có nhiều chủng
loại khác nhau về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động.Sau đây trình bày một số loại
dụng cụ thường sử dụng để đảm bảo độ chính xác và bảo quản chúng.
 Ẩm kế ướt:Ẩm kế ướt có hai loại ẩm kế tĩnh và ẩm kế quay.
a/Ẩm kế tĩnh.
Về nguyên tắc chúng có 2 nhiệt kế rất đồng nhất,một nhiệt kế là nhiệt kế khô,một
nhiệt kế khác được bọc bằng bấc cotton nhúng ướt để đo nhiệt độ nhiệt kế ướt.Khi đo
cần che chắn các dòng khí thổi mạnh và bức xạ trực tiếp chiếu vào bầu ướt và

khô.Chờ khoảng 10-15 phút sau sẽ đọc nhiệt kế khô (t
k
)và ướt (t
ư
)từ đây xác định độ
ẩm tương đối % bằng đồ thị I-d hoặc t-d.



Hình 7: Ẩm kế tĩnh



TRSI 20/53

 Ẩm kế quay.
Ẩm kế quay có độ chính xác cao hơn ẩm kế tĩnh,do phải tạo dòng không khí qua
bầu ướt khoảng 2,5(m/s) (có thể thưc hiện bằng cách lấy tay quay ẩm kế quanh trục
hoặc dùng quạt Một nhiệt kế là nhiệt kế khô,nhiệt kế còn lại có bấc được nhúng ướt
trước khi quay sẽ chỉ (t
ư
)Biết (t
k
) và (t
ư
) ta có thể tìm được độ ẩm (%) bằng đồ thị
(I-d) hoặc (t-d)
 Ẩm kế cơ.
+Ẩm cơ khí hoạt động tên nguyên lý là một số vật liệu khi hấp thu hơi nước trong
không khí ẩm sẽ có đo co giãn khác nhau tùy theo mức độ hấp thu lượng ẩm,đồng thời

qua hệ thống truyền động để làm quay kim chỉ thị % hoặc tự ghi.
+Vật liệu thường dùng là tóc hoặc lông súc vật (qua xử lý kỹ thuật) hoặc vật liệu
polymers, như nylon riblon,natural fibers…Phổ biến nhất là loại ẩm kế tóc.



Hình 8: Ẩm kế dây tóc (Đức)

 Ẩm kế điện tử:
Ẩm kế điện tử thưc hiện trên nguyên lý khi độ ẩm không khí thay đổi thì điện
trở,điện dung hoặc các thông số khác về điện thay đổi tương ứng,tín hiệu về điện đưa
qua bộ khuếch đại và thể hiện độ ẩm qua màn hình hay qua máy tính.
+Để đo độ ẩm chất lỏng dùng Ẩm kế điện dung, Ẩm kế điện dẫn
+Để đo độ ẩm chất khí dùng Ẩm kế điện hóa.


TRSI 21/53

+Để đo độ ẩm không khí dùng Ẩm kế điểm sương, Ẩm kế bay hơi.
3.2 Các thiết bị đo nhiệt ẩm độ.
3.2.1 Thiết bị đo nhiệt ẩm độ hiện số do Hàn Quốc sản xuất


Hình 9: Thiết bị đo nhiệt ẩm độ điện tử

Model: DHT-1
- Khoảng đo nhiệt độ -30 +70
o
C (-22 +122
o

F)
- Độ phân giải nhiệt độ: 0,1
o
C. Độ chính xác: ±1
o
C
- Khoảng đo độ ẩm: 20 95% RH
- Độ phân giải độ ẩm: 1%. Độ chính xác: ±5%
- Hiển thị các thông số: nhiệt độ (
o
C và
o
F), độ ẩm, thời gian trên màn hình LCD.
- Có điện cực nhiệt độ kèm theo nếu đo bên ngoài .
- Có chức năng lưu giá trị Max, Min của nhiệt độ và độ ẩm .
- Chức năng chuyển đổi
o
C và
o
F .
- Timer đếm lùi với Alarm .
- Chức năng báo pin yếu.
- Có giá đỡ (đứng) khi máy được đặt trên bàn.
- Kích thước: 150 x 100 x 230 mm.
- Điện: 1 pin AAA .


TRSI 22/53

3.2.2 Thiết bị ghi nhiệt ẩm độ do Germany sản xuất

- Phạm vi đo độ ẩm từ 0 đến 100% RH. Độ chính xác: ± 3%RH.
- Phạm vi đo nhiệt độ từ (-10 đến 40
o
C). Độ chính xác: ±1
o
C
- Độ phân giải: 1 (%RH), 1
0
C.


Hình 10 : Máy ghi nhiệt ẩm độ

- Sử dụng Pin 3.6V / 0.8 Ah 1/2AA
3.2.3 Đồng hồ đo nhiệt ẩm độ do Taiwan sản xuất
- Phạm vi đo độ ẩm từ 0 đến 100% RH. Độ chính xác: ± 3%RH.
- Phạm vi đo nhiệt độ từ (0 đến 120
o
C ). Độ chính xác: ±1
o
C
- Độ phân giải: 1 (%RH), 1
0
C.


Hình 11: Đồng hồ đo nhiệt ẩm độ ( Kim chỉ thị )

TRSI 23/53

3.2.4 Đồng hồ đo nhiệt ẩm độ do India sản xuất
- Phạm vi đo độ ẩm từ 0 đến 100% RH. Độ chính xác: ± 3%RH.
- Phạm vi đo nhiệt độ từ (-5 đến 50
o
C ). Độ chính xác: ±1
o
C
- Độ phân giải: 1 (%RH), 1
0
C.



Hình 12: Đồng hồ đo nhiệt ẩm độ (ẩm ướt )

3.2.5 Đồng hồ đo nhiệt ẩm độ do USA sản xuất
- Phạm vi đo độ ẩm từ 0 đến 95% RH. Độ chính xác: ± 3%RH.
- Phạm vi đo nhiệt độ từ (-5 đến 50
o
C ). Độ chính xác: ±1
o
C
- Độ phân giải: 1 (%RH), 1
0
C.

Hình 13 : Đồng hồ ghi nhiệt ẩm độ ( quay )


TRSI 24/53

4. Phương pháp truyền và nhận tín hiệu trong mạng CAN
4.1 Tìm giải pháp truyền dữ liệu.
Sau quá trình nghiên cứu và tìm hiểu các kiểu giao tiếp hiện có như
RS485,CAN Vì trong phòng thường có rất nhiều thiết bị đang hoạt động sẽ gây nhiễu
trong quá trình truyền dữ liệu, nên giao thức giao tiếp nối tiếp CAN là phù hợp nhất,vì
CAN có độ ổn định,bảo mật cao và chống nhiễu cực tốt…
 CAN (Controller Area Network)là giao thức giao tiếp nối tiếp hỗ trợ mạnh cho
những hệ thống điều khiển thời gian thực phân bố với độ ổn định, bảo mật và đặc
biệt chống nhiễu cực kỳ tốt.
CAN đầu tiên được phát triển bởi nhà cung cấp phụ tùng xe ôtô của Đức Robert
Bosch vào giữa những năm 80. Để thỏa mãn yêu cầu ngày càng nhiều của khách
hàng trong vấn để an toàn và tiện nghi,để tuân theo yêu cầu việc giảm bớt ô
nhiễm và tiêu thụ năng lượng, ngành công nghiệp ôtô đã phát triển rất nhiều hệ
thống điện tử như hệ thống chống trượt bánh xe, bộ điều khiển động cơ, điều hòa
nhiệt độ, bộ đóng cửa v.v…Với mục đích chính là làm cho những hệ thống xe ô tô
trở nên an toàn, ổn định và tiết kiệm nhiên liệu trong khi đó giảm thiểu việc đi dây
chằng chịt, đơn giản hóa hệ thống và tiết kiệm chi phí sản xuất, thì mạng CAN
đã được phát triển.
Ngay từ khi mới ra đời, mạng CAN đã được chấp nhận và ứng dụng một cách
rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp, chế tạo ô tô, xe tải. Với thời gian, CAN
càng trở nên thông dụng hơn vì tính hiệu quả, ổn định, đơn giản và đặc biệt là chi
phí rẻ. Nó được sử dụng với việc truyền dữ liệu lớn, đáp ứng thời gian thực và trong
môi trường khác nhau. Cuối cùng, truyền tốc độ cao rất ổn định. Đó là lý do tại sao
chúng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác ngoài xe hơi như các máy
nông nghiệp, tàu ngầm, các dụng cụ y khoa, máy dệt, v.v…

Ngày nay, CAN đã được chuẩn hóa thành tiêu chuẩn ISO11898. Hầu như mọi nhà
sản xuất chip lớn như: Intel, NEC, siemens, Motorola, Maxim IC, Fairchild,
Microchip, Philips, Texas Instrument, Mitsubishi, Hitachi, STmicro đều có sản