Báo cáo học phần đề tài nguyên cứu, thiết kế ô tô điều khiển từ xa kiểm tra rò rỉ gas

lOMoARcPSD|39474592

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO HỌC PHẦN

ĐỀ TÀI :

NGUYÊN CỨU, THIẾT KẾ Ô TƠ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA KIỂM TRA RỊ RỈ
GAS

Giảng viên hướng dẫn : TS.Nguyễn Ngọc Anh

Lớp học phần : 20231FE6029005

Nhóm thực hiện : Đấu Trường Học Tập

Thành viên nhóm :

 Nguyễn Duy Anh 2023604924
 Nguyễn Lệnh Đức 2023604583
 Bùi Hữu Hòa 2023604943
 Phùng Gia Luân 2023604936
 Nguyễn Việt Quang 2023604438

Niên khóa: 2023 - 2027

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

KHOA ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO HỌC PHẦN

ĐỀ TÀI :

NGUYÊN CỨU, THIẾT KẾ Ô TÔ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA KIỂM TRA RÒ RỈ
GAS

Giảng viên hướng dẫn : TS.Nguyễn Ngọc Anh

Lớp học phần : 20231FE6029005

Nhóm thực hiện : Đấu Trường Học Tập

Thành viên nhóm :

 Nguyễn Duy Anh 2023604924
 Nguyễn Lệnh Đức 2023604583
 Bùi Hữu Hòa 2023604943
 Phùng Gia Luân 2023604936
 Nguyễn Việt Quang 2023604438

Niên khóa: 2023 - 2027

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

PHIẾU GIAO ĐỒ ÁN MÔN HỌC
HỌC PHẦN NHẬP MÔN VỀ KỸ THUẬT

Họ và tên sinh viên : MSV: 2023604924
MSV: 2023604583
1. Nguyễn Duy Anh MSV: 2023604943
2. Nguyễn Lệnh Đức MSV: 2023604936
3. Bùi Hữu Hòa MSV: 2023604438
4. Phùng Gia Luân
5. Nguyễn Việt Quang

Nhóm: Đấu Trường Học Tập
Lớp: 20231FE6029005 Khóa:18
Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Ngọc Anh
Tên đề tài: : NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ Ô TÔ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA KIỂM TRA RÒ

RỈ GAS

NỘI DUNG THỰC HIỆN

TT Nội dung cần thực hiện CĐR
L4; L5; L6
1 Đề xuất ý tưởng về kỹ thuật và thiết kế kỹ thuật L4; L5; L6
2 Thực hiện thiết kế kỹ thuật L4; L5; L6
3 Vận hành thiết kế kỹ thuật
1. Phần thuyết minh: Số lượng
* Nội dung: 01
- Trình bày mục đích u cầu kỹ thuật của đề tài đồ án môn 01
- Nêu cơ sở lựa chọn đề tài đồ án, ứng dụng trong thực tiễn 01
- Thực hiện thiết kế kỹ thuật

- Kết luận, hướng phát triển
* Định dạng theo đúng hướng dẫn trong QĐ 815/QĐ-ĐHCN
2. Sản phẩm của đồ án môn

TT Tên sản phẩm Định dạng

1 Slide thuyết trình Theo đề tài đồ án

2 Mơ hình/Mơ phỏng Theo đề tài đồ án

3 Quyển báo cáo Theo quy định (QĐ 815/QĐ-ĐHCN)

Ngày giao: 23 / 10 / 2023

Giảng viên hướng dẫn
TS. Nguyễn Ngọc Anh

1

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................

................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................

Hà Nam, ngày….. tháng ….. năm 2023
Giảng viên hướng dẫn

Nguyễn Ngọc Anh

2

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................4
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................5
LỜI CAM ĐOAN .....................................................................................................6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................7
1.1. Giới thiệu về đề tài.....................................................................................7
1.2. Lý do chọn đề tài.......................................................................................8
1.3. Ý nghĩa.......................................................................................................9

CHƯƠNG 2: CÁC LINH KIỆN CẦN THIẾT ĐỂ CHẾ TẠO MƠ HÌNH VÀ
CÁCH LÀM MƠ HÌNH ...........................................................................................10

2.1. Các linh kiện...............................................................................................10
2.1.1. Cảm biến khí gas MQ2................................................................10
2.1.2. Cảm biến khí gas MQ3................................................................11
2.1.3. Mạch kích PWM MOSFET 1 cổng ...........................................12
2.1.4. Ô tô điều khiển từ xa....................................................................12

2.2. Nguyên lí hoạt động..................................................................................13

CHƯƠNG 3: CÁCH CHẾ TẠO MƠ HÌNH VÀ MỘT SỐ TIÊU CHUẨN KỸ
THUẬT TRONG Q TRÌNH CHẾ TẠO MƠ HÌNH..........................................14
3.1. Q trình lắp ráp mơ hình ................................................................................14

3.1.1. Chuẩn bị...................................................................................................14
3.1.2. Lắp ráp ô tô điều khiển từ xa.................................................................14

3.1.3. Tích hợp cảm biến khí gas vào ơ tơ........................................................14
3.2. Một số tiêu chuẩn kỹ thuật khi lắp ráp cảm biến khí gas

3

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

LỜI MỞ ĐẦU
Báo cáo này tập trung vào việc nghiên cứu và phân tích ơ tơ điều khiển từ xa kiểm tra
rị rỉ khí gas. Đây là một lĩnh vực quan trọng đối với đời sống con người hiện nay. Với
mục tiêu đảm bảo an toàn cho người sử dụng gas.
Trong báo cáo này, chúng tôi sẽ trình bày về các thành phần cơ bản của hệ thống ơ tơ
điều khiển từ xa kiểm tra rị rỉ khí gas, bao gồm cảm biến khí gas, hệ thống điều khiển
từ xa và các công nghệ liên quan khác. Chúng tôi cũng sẽ đề cập đến các ứng dụng và
lợi ích của việc tích hợp cảm biến khí gas trong ô tô điều khiển từ xa.

4

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Nguyễn Ngọc Anh đã hướng dẫn
tận tình, tạo nhiều điều kiện, phát huy cho em tính tự học, tự tìm hiểu và khảo sát các
linh kiện điện tử và cách thức hoạt động cùa chúng; hình thành cho chúng em phương
pháp nghiên cứu, tìm tịi, tiếp cận với các cơng nghệ. Trau dồi cho tụi em kỹ năng học
tập năng động và sáng tạo, giúp cho chúng em tiếp cận các hệ thống xử lý thông minh

trong thực tế một cách thiết thực hơn. Khơng có gì q giá hơn lời cảm ơn, lời cảm ơn
chân thành và kính trọng xin gửi đến các quý thầy cô giáo.
Tuy nhiên trong quá trình thực hiện đồ án, do kĩ năng và kiến thức của em còn
nhiều hạn chế nên mong được sự chỉ bảo thêm của thầy cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn !

5

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

LỜI CAM ĐOAN
Để hồn thành đồ án này nhóm em có tham khảo một số tài liệu liên quan đến
mạch cơng suất và ứng dụng của nó trong thực tế.
Em xin cam đoan đồ án này là do chúng em thực hiện, các kết quả và số liệu
trong đề tài này là trung thực. Mọi sự giúp đỡ cho báo cáo này đã được cảm ơn và các
thơng tin trích dẫn trong báo cáo đã được ghi nguồn gốc rõ ràng.

Hà Nam, ngày….tháng…. năm 2023
Nhóm sinh viên thực hiện

6

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu về đề tài

 Ơ tơ điều khiển từ xa kiểm tra rị rỉ khí gas là một thiết bị được sử dụng để
kiểm tra và phát hiện rị rỉ khí gas trong mơi trường. Thiết bị này được trang
bị cảm biến khí gas và có khả năng di chuyển từ xa thơng qua việc điều
khiển từ xa.

 Ô tơ điều khiển từ xa kiểm tra rị rỉ khí gas thường được sử dụng trong các
khu vực nguy hiểm như nhà máy hóa chất, nhà máy sản xuất khí đốt, kho
chứa khí gas, cơ sở sản xuất và xử lý khí gas. Khi phát hiện rị rỉ khí gas,
thiết bị sẽ tự động gửi tín hiệu cảnh báo và cho phép người điều khiển từ xa
thực hiện các biện pháp an toàn mà không cần tiếp xúc trực tiếp với môi
trường nguy hiểm.

 Việc sử dụng ô tô điều khiển từ xa kiểm tra rị rỉ khí gas giúp giảm thiểu
nguy cơ tai nạn và bảo vệ sức khỏe cho người lao động trong quá trình kiểm
tra và xử lý rị rỉ khí gas. Đồng thời, thiết bị cũng giúp tăng cường hiệu quả
và chính xác trong việc phát hiện rị rỉ khí gas, từ đó giúp ngăn chặn các tai
nạn liên quan đến khí gas trong q trình sản xuất và sử dụng.

7

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

1.2. Lí do chọn đề tài:
 Vấn đề trong thực tiễn

Hình 1.2.1 – Cháy nổ do rị rỉ Hình 1.2.2 – Cháy nổ do rị rỉ

khí gas trong khu dân cư khí gas trong khu cơng nghiệp

 Hiện nay rất nhiều gia đình sử dụng rất nhiều các thiết bị gas như: bếp
gas, khò gas,…

 Gas được sử dụng phổ biến vì chúng thuận tiện và tiện lợi khi dùng.
 Tuy nhiên đằng sau những thuận lợi đó là những nguy cơ tiềm ẩn cháy

nổ ảnh hưởng đến tài sản, tính mạng con người.
 Rò rỉ gas trong các khu nhà máy hóa chất, nhà máy sản suất khí đốt, .....
 Chúng ta là những người sử dụng gas hàng ngày nên cần trang bị cho

mình những cơng cụ phịng chống cháy nổ.
 Ý nghĩa và tác dụng

 Thiết bị cảm biến khí gas là 1 thiết bị hữu hiệu có thể giúp con người
phát hiện sớm rị rỉ khí gas và tìm cách khắc phục.

Ngồi ra cảm biến khí cịn gas được sử dụng để giám sát môi trường làm việc
trong các ngành công nghiệp, như trong các nhà máy sản xuất hóa.

8

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

1.3. Ý nghĩa
Mục đích phát triển của ơ tơ điều khiển từ xa kiểm tra rị rỉ khí gas là để cung cấp

một giải pháp an toàn và hiệu quả trong việc phát hiện và xử lý rò rỉ khí gas trong mơi
trường làm việc nguy hiểm. Cụ thể, mục tiêu chính của việc phát triển thiết bị này bao
gồm:

 An toàn cho người lao động: Ơ tơ điều khiển từ xa giúp giảm thiểu nguy cơ tai
nạn và bảo vệ sức khỏe cho người lao động khi phải tiếp xúc với môi trường
nguy hiểm chứa khí gas.

 Tăng cường hiệu quả kiểm tra: Thiết bị được phát triển để cung cấp khả năng
phát hiện rò rỉ khí gas một cách chính xác và nhanh chóng, từ đó giúp ngăn
chặn các tai nạn liên quan đến khí gas và giảm thiểu thiệt hại cho cơ sở sản
xuất.

 Tiết kiệm chi phí: Sử dụng ơ tơ điều khiển từ xa giúp giảm thiểu chi phí đào tạo
và trang bị cho người lao động, đồng thời giảm thiểu rủi ro và thiệt hại do tai
nạn lao động.

 Tăng cường tính linh hoạt: Thiết bị này cho phép kiểm tra rị rỉ khí gas từ xa,
giúp người vận hành có thể tiếp cận và kiểm tra các khu vực khó tiếp cận một
cách dễ dàng và an tồn.

Tóm lại, mục đích phát triển của ơ tơ điều khiển từ xa kiểm tra rị rỉ khí gas là tạo ra
một giải pháp an tồn, hiệu quả và tiết kiệm chi phí trong việc phát hiện và xử lý rị rỉ
khí gas trong mơi trường làm việc nguy hiểm.

9

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

CHƯƠNG 2: CÁC LINH KIỆN CẦN THIẾT ĐỂ CHẾ TẠO MƠ HÌNH
VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG

2.1. Các linh kiện
2.1.1. Cảm biến khí gas MQ2
 MQ2 là cảm biến khí, dùng để phát hiện các khí có thể gây cháy. Nó được
cấu tạo từ chất bán dẫn SnO2. Chất này có độ nhạy cảm thấp với khơng khí
sạch. Nhưng khi trong mơi trường có chất gây cháy, độ dẫn của nó thay đổi
ngay.

Hình 2.1.1.1 – Cảm biến khí MQ2

 Ứng dụng :
Được sử dụng để phát hiện các loại khí như :
 LPG : là hỗn hợp hydrocarbon nhẹ, ở thể khí. LPG trong dân dụng và
công nghiệp chủ yếu có thành phần gồm Propane
 Iso Butan ( C4H10 )
 Propan : C3H8
 Metan : CH4
 Rượu : ROH
 Hydrogen
 Khói

10

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

2.1.2. Cảm biến khí gas MQ3
 Cảm biến MQ3 là một loại cảm biến khí đốt dùng để phát hiện khí Gas trong

khơng khí. Cảm biến này được thiết kế để phát hiện các khí như LPG, Propane,
Butane, Methane, Alcohol, Hydrogen và nhiều loại khí đốt khác.

Hình 2.1.2.1 – Cảm biến khí gas MQ3

 Cảm biến MQ3 sử dụng một tinh thể cảm biến để phản ứng với khí Gas. Khi
khí Gas tiếp xúc với tinh thể cảm biến, nó sẽ gây ra sự thay đổi trở kháng trong
tinh thể. Sau đó, một bộ chuyển đổi điện tử sẽ chuyển đổi sự thay đổi trở kháng
này thành một tín hiệu điện analog, cho phép máy tính hoặc vi điều khiển có thể
xử lý dữ liệu đó.

 Cảm biến MQ3 được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng như báo động khí
Gas, điều khiển đóng mở van khí, và kiểm sốt nồng độ khí Gas trong các hệ
thống an toàn. Tuy nhiên, để đảm bảo tính chính xác của kết quả đo, cảm biến
MQ3 cần được hiệu chỉnh định kỳ và sử dụng đúng cách theo hướng dẫn của
nhà sản xuất.

2.1.3. Mạch kích PWM MOSFET 1 cổng

11

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

Hình 2.1.3.1 – Mạch kích PWM
MOSFET 1 cổng

 Mạch kích PWM MOSFET 1 cổng có chức năng đóng ngắt ngõ ra tương tự
với chức năng của các module relay, nhưng điểm khác biệt lớn nhất là
ở Mạch kích PWM MOSFET 1 cổng bạn có thể điều khiển điện áp ngõ ra
bằng các tín hiệu ngõ vào PWM. Mạch được thiết kế có opto cách ly giúp tín
hiệu đầu vào và đầu ra hồn tồn độc lập, có độ chống nhiễu cao, hoạt động
ổn định.

 Mạch có thể điều khiển các thiết bị có cơng suất cao như động cơ, bóng đèn,
đèn led, động cơ DC,... có thể điều chỉnh tốc độ động cơ hoặc độ sáng của
đèn bằng cách cung cấp tín hiệu PWM ở ngõ vào.

2.2.4. Ơ tơ điều khiển từ xa

Hình 2.2.4.1 – Ơ tơ điều khiển từ xa

 Ơ tơ điều khiển từ xa là món đồ chơi phổ biển trong thời đại cơng nghệ. Ơ tơ
điều khiển xa khơng chỉ là 1 món đồ đơn thuần mà là đồ công nghệ cao dành
cho người lớn với nhiều trang bị hiện đại. Trải qua nhiều thập niên, ô tô điều
khiển đã có nhiều tiến triển vượt bậc về thiết kế, độ bền, công nghệ lắp ráp. Cấu
tạo của ơ tơ mơ hình gồm khung gầm, bánh xe, động cơ chính, hệ thống truyền
động: các đăng, bánh răng, trục láp và bộ tay điều khiển kèm mạch điều khiển
từ xa.

12

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

2.2. Nguyên lí hoạt động
Ô tơ điều khiển từ xa kiểm tra rị rỉ khí gas hoạt động theo nguyên lí sau:

 Cảm biến khí gas: Cảm biến khí gas được lắp đặt ở một vị trí thích hợp trên xe
ô tô. Cảm biến khí gas sẽ phát hiện sự hiện diện của khí gas trong khơng khí.

 Bộ điều khiển từ xa: Bộ điều khiển từ xa sẽ nhận được tín hiệu từ cảm biến khí
gas và phát ra một cảnh báo cho người sử dụng.

 Nguồn điện: Xe ô tô điều khiển từ xa được cung cấp năng lượng bởi pin hoặc ắc
quy.

Khi xe ô tô chạy qua khu vực có rị rỉ khí gas, cảm biến khí gas sẽ phát hiện thấy khí
gas và phát ra một tín hiệu điện. Tín hiệu điện này sẽ được truyền đến bộ điều khiển từ
xa. Bộ điều khiển từ xa sẽ nhận được tín hiệu này và phát ra một cảnh báo cho người
sử dụng. Cảnh báo có thể là đèn báo sáng, âm thanh báo hoặc cả hai.

13

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

CHƯƠNG 3: QUÁ TRÌNH LẮP RÁP MƠ HÌNH VÀ MỘT SỐ TIÊU CHUẨN KĨ
THUẬT

3.1. Quá trình lắp ráp mơ hình
3.1.1.Chuẩn bị

 Cảm biến khí gas MQ2 hoặc MQ3.

 Còi báo động .
 Dụng cụ làm ô tô điều khiển từ xa :

 Bánh xe, bánh đà, dây cu loa, motor.
 Bảng mạch điều khiển, điều khiển, miếng nhựa mica.
 Keo nến, pin để làm nguồn điện, dây điện, keo nến.
 Cổng kích PWM mosfet 1 cổng.
3.1.2. Lắp ráp ô tô điều khiển từ xa
 Đo miếng nhựa mica với chiều dài, chiều rộng phù họp với nhu cầu làm.
 Làm 2 trục của bánh xe với chiều dài phù hợp với miếng mica. Rồi cố định 2
trục của bánh xe bằng 4 trục bi, cố định trục bi trên miếng bằng cách hàn chảy
miếng đồng lên miếng nhựa mica.
 Bánh đà để cố định vào trục của bánh xe trước, gắn dây culoa kết nối bánh đà
với motor.
3.1.3. Tích hợp cảm biến khí gas vào ơ tơ
 Lắp sơ đồ cảm biến khí gas theo sơ đồ sau:

14

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

Kết nối motor của xe, bảng mạch kết nối với nguồn

Hình 3.1.3.2

15

Downloaded by nhim nhim ()

lOMoARcPSD|39474592

3.2. Một số tiêu chuẩn kĩ thuật khi lắp ráp
 TCVN 6156:2005 - Thiết bị báo cháy - Yêu cầu chung

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu chung đối với thiết bị báo cháy, bao gồm cả cảm
biến khí gas. Các yêu cầu này bao gồm:
* Yêu cầu về tính năng kỹ thuật
* Yêu cầu về độ bền
* Yêu cầu về an toàn

 TCVN 6157:2005 - Thiết bị báo cháy - Yêu cầu kỹ thuật đối với cảm biến khói
Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với cảm biến khói, bao gồm cả cảm
biến khí gas sử dụng cơng nghệ khói. Các yêu cầu này bao gồm:
* Phạm vi sử dụng
* Nguyên lý hoạt động
* Đặc tính kỹ thuật

 TCVN 6158:2005 - Thiết bị báo cháy - Yêu cầu kỹ thuật đối với cảm biến nhiệt
Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với cảm biến nhiệt, bao gồm cả cảm
biến khí gas sử dụng công nghệ nhiệt. Các yêu cầu này bao gồm:
* Phạm vi sử dụng
* Nguyên lý hoạt động
* Đặc tính kỹ thuật

 TCVN 6159:2005 - Thiết bị báo cháy - Yêu cầu kỹ thuật đối với cảm biến lửa
Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với cảm biến lửa, bao gồm cả cảm
biến khí gas sử dụng cơng nghệ lửa. Các yêu cầu này bao gồm:
* Phạm vi sử dụng

* Nguyên lý hoạt động

16

Downloaded by nhim nhim ()