Nghiên cứu thiết kế hệ thống tự động kiểm soát hàm lượng sản phẩm dầu mỏ trong nước thải lacanh tàu cá, chương 15 pptx

Chương 15: MẠCH NGUỒN
 Yêu cầu:
1. Cung cấp một nguồn VDC cho tất cả các IC trong mạch.
2. Có nguồn dự phòng trong trường hợp gặp sự cố ở nguồn
điện.
Mạch điện bao gồm:
Ổn áp 7805 cung cấp điện cho toàn mạch.
Tụ chống nhiễu.
Ta có sơ đồ mạch nguồn như sau:
Hình 3.8. Sơ đồ bộ nguồn
Trong đó có các DIODE tạo thành cầu nắn điện.
0
C13
C
C3
470uF
J9
TP_VCC+
1
9V~1
U1
7805
1 3
2
VIN VOUT
GND
0
9V~1
+
-
~

~
D1
DIODE BRIDGE_1423
D10
LED
9V~2
R26
1k
C1
1000uF
-12V
C2
104
V+
U7
7905
2 3
1
VIN VOUT
GND
0
C4
104
0
0
D9
LED
0
J3
HEADER 3

1
2
3
V-
9V~2
J11
TP_GND
1
0
-5V
+5V
0
-12V
C12
1n
VCC
0
+12V
0
C10
C
0
C11
104
J10
TP_VCC-
1
0
R25
1k

Hai tụ C 1F và 2200F: lọc nhiễu nguồn.
IC ổn áp được chọn là LM 7805 là loại ổn áp đứng có đặc điểm
như sau:
 Điện áp ngõ vào 835V.
 Điện áp ngõ ra ổn áp 5V.
 Dòng điện ra danh đònh 1A.
Như vậy trong mạch kiểm soát này ta chỉ dùng điện áp 5V cho
toàn mạch
3.6. MẠCH KHỐI KHUẾCH ĐẠI VÀ LỌC ĐẦU VÀO
Hình 3.9. Sơ đồ khối mạch khuếch đại và lọc đầu vào
Bộ thu phát hồng ngoại trong sơ đồ này làm việc theo
nguyên tắc phản chiếu ánh sáng. IR Led hồng ngoại sẽ cho ra
tia hồng ngoại chiếu vào nước thải la canh (nhiên liệu, dầu
mỏ…). Tia hồng ngoại từ nước thải la canh phản chiếu trở lại
điện trở quang CdS. Các tín hiệu đầu vào phải đi qua bộ lọc
nhằm loại bỏ những tín hiệu nhiễu và không thích hợp.
VCC
V-
0
J5
JACK THU PHAT
1
2
3
V+
C14
104
R18
10K
1 3

2
R22
1k
V-
OPTO_RES_IN
OPTO_RES_IN
0
0
VCC
0
-5V
R16
10k
R21
50K
1 3
2
R14
10k
V+
C9
220nF
C15
104
R20
2.2k
0
R13
10k
R15

50K
1 3
2
R19
10k
V+
R17
10k
J8
TP_OPTO_IN
1
-
+
U3B
TL084
5
6
7
4 11 V-
-
+
U3D
TL084
12
13
14
411
0
0
-

+
U3A
TL084
3
2
1
4 11
Vin
-
+
U3C
TL084
10
9
8
411
VCC
Photodiot sẽ qua mạch khuếch đại tín hiệu hồng ngoại gồm
hai transisto. Hai transisto được phân cực nên hai transisto làm
việc ở trạng thái khuếch đại tuyến tính. Hai transisto ghép liên
lạc bằng tụ điện.
Khi điện trở quang CdS được IR Led hồng ngoại chiếu
sáng (nhờ tia phản chiếu) bằng ánh sáng hồng ngoại, điện trở
quang CdS sẽ thay đổi theo nhòp của tần số.
Trường hợp ánh sáng chiếu vào điện trở quang CdS là ánh
sáng tự nhiên hay các nguồn sáng liên tục, điện trở quang CdS
có trò số nhỏ và có điện áp một chiều nhỏ không qua được tụ
liên lạc giữa hai transisto. Đây là mạch khuếch đại thuật toán.
Nhận xét:
Các mạch khuếch đại thường được xây dựng trên cơ sở các

bộ khuếch đại thuật toán. Đó là các bộ khuếch đại một chiều có
hệ số khuếch đại rất lớn và tổng trở vào rất lớn.
Hình 3.10. Bộ khuếch đại thuật toán
0
.AUU
vaora

A0
Ura
-
+
741
3
2
1
411
Bộ khuếch đại thuật toán (hình 3.12) có thể chứa hàng
trăm tranzito và các điện trở, tụ điện có:
 Có hai đầu vào, một đầu đảo (-) và một đầu không
đảo (+),
 Điện trở vào rất lớn, có hàng trăm M hoặc có thể
tới G
,
 Điện trở ra rất nhỏ (phần chục  ),
 Điện áp lệch đầu vầo e
0
rất nhỏ (cỡ vài nV),
 Dòng điện phân cực đầu vào i
0
rất nhỏ (cỡ pA),

 Hệ số khuếch đại hở mạch rất lớn (A
0
=100.000),
 Dải tần làm việc rộng,
Hình 3.11. Mạch khuếch đại thuật toán
R24
50K
Vin
R22
50K
1 3
2
V+
-
+
U3D
TL084
12
13
14
411
C10
10
0
-
+
U3C
TL084
10
9

8
411
0
R21
2.2k
VCC
C15
0.01
0
V-
R20
2M-ohm
C14
104
Hình 3.12. Sơ đồ băng thông của mạch khuếch đại thuật toán
Theo [12] ta có công thức tính:
1212
1111
2
1
2
1
RC
foH
RC
foL





Trong đó C
10
=10F, R
24
=50K-ohm, C
15
=0.01F, R
20
=2M-ohm
Hz
RC
foL
318.0
10.314
1
10.50.10.10.14,3.2
1
2
1
2
36
2410







Hz

RC
foL
962,7
10.56,12
1
10.2.10.01,0.14,3.2
1
2
1
2
66
2015







3.7. KEYPAD – PHÍM THIẾT LẬP NGƯỢNG CẢNH BÁO
Hình 3.13. Sơ đồ mạch thiết lập ngưỡng cảnh báo
Mạch này có tác dụng thiết lập ngưỡng cảnh báo cho hệ
thống nhằm mục đích an toàn và đạt tiêu chuẩn cho phép nếu
hàm lượng dầu mỏ vượt quá ngưỡng thiết lập lúc này hệ thống
ngừng hoạt động động cơ ngừng, hệ thống tín hiệu kêu để người
vận hành biết được lúc này hàm lượng dầu mỏ đang vượt quá
phạm vi cho phép.
DEC
INC
VCC

R12
10k
C21
104
C19
104
MODE
SW2
INC
1 2
R30
10k
SW3
DEC
1 2
C20
104
R29
10k
0
SW1
MODE
1 2