Điện Tử Tự Động - Tự Động Hóa Bằng Kỹ Thuật Số Phần 8 pdf

Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương
Trang - 57 -

C3
3 Các hoạt động điều khiển cơ
bản và các bộ điều khiển cơ bản
3.1 On-off

3.2 P

3.3 I






Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương
Trang - 58 -
C4

4
_____________________________________________
4 Xử lý tín hiệu tương tự
______________________________________________

4.1 Khái niệm chung

X lý tín hiu là các công vic mà ta tin hành v tín hiu nhm bin  chúng v các
d nh  thích hp v ho ng c các phn t khác trong h iu khin. Nu các
tín hiu này  ch bin theo lu tng t, ta g công vic này là x lý tín hiu tng t.

N công vic ch bin tín hiu tuân theo lu s hóa, ta g ó là x lý tín hiu s hóa.
Chng này s gii thiu khái quát m s k thu x lý tín hiu tng t dùng trong
các h thng iu khin. Sau khi xem xét chng này, b s có c m s kin thc v:
- M c Wheatstone và các  d c nó trong vic o in tr, in dung.
-  d m cu Wheatstone trong o l.
- Phân tích nguyên lý c bn c b khuch  thu toán,  d b khch 
thu toán trong vic xây d các m iu khin, ch bin tín hiu thông
d
4.2 Các nguyên lý chế biến tín hiệu tương tự.



nh các 


 


Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương
Trang - 59 -
 
 

4.2.1 Thay đổi cường độ tín hiệu
n 


4.2.2 Tuyến tính hoá
  ra
 

Cách


4.2.3 Chuyển đổi dạng tín hiệu


n

 
-
- 

4.2.4 Lọc và phối hợp trở kháng




4.2.5 Khái niệm nạp tải



 
là  áp

x
.



L

vào hai 
còn là V
y
, V
y
< V
x


L






.
Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương
Trang - 60 -

HÌNH 4-1 

x

L


x



x
 R
L


x
. 
V
y

4-1


= V
x

1 −
R
x
R
L
+ R
x


  (R
L
)  
 (R
x

) , V
y
< V
x
. 
y
thay





Hình 4-1: Mạch Thevenin tương đương của một cảm biến cho thấy hiệu ứng nạp
tải

Nhìn (4-1) ta thy rng có th gim bt hiu ng ti cho phn t
này nh 
L
lên l
x
nhiu ln, 



.


Ví dụ 4.1

(V

in
)

o


o


Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương
Trang - 61 -


Hình 4-2: Nếu bỏ qua hiệu ứng nạp tải thì có thể có các sai số trầm trọng ở đầu ra của
mạch và ở hệ số độ lợi (K).


HÌNH 4-2 (A)  g
ác nó là V
T
= (20 mV/
o
C).50
o
C = 1,

out
= 10V
in
= (10).1,0 = 10 V.


HÌNH 4-2 (B)  áp trên

(4-1)


= V
T

1 
5k
10k + 10k


V
T
= 
in

out
=
10 x (0,67V) = 6,7 V.

4.3 Các mạch thụ động.
Các mch th c dùng nhiu trong công nghip do tín và
thc dng ca chúng. Ngày nay các mch th c thay th bng các mch
t s ng dng thc t ca các mch th ng vn còn
c s dng, ví d mch phân áp, mch cu Wheatstone, mch lc v.v. trong phn này ta
ch xem xét mt s mch th n hình.
Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương

Trang - 62 -
4.3.1 Mạch phân áp (Divider Circuits)
Mt mHÌNH 4-3 c dùng 

D


4-2


=

2



1
+ 
2



s

1
và R
2

1


2

 


Hình 4-3: Mạch phân áp đơn giản dùng để biến đổi sự biến thiên điện trở thành
biến thiên điện áp


1. 
D
theo R
1

2



2. 

1
và R
2
. Tr 
3. 
c

4. 
5. 

Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương
Trang - 63 -
Ví dụ 4.2
HÌNH 4-3 có R
1

s

2

-:- 12,0 

a- Điện áp V
D
nhỏ nhất và lớn nhất.
b- Dải biến thiên của trở kháng đầu ra.
c- Dải công suất tiêu tán trên cảm biến R
2
.

Giải:
a) Theo công  4-2, khi R
2



=

5


(4)
10 + 4
= 1.43
Khi R2 


=

5

(12)
10 + 12
= 2.73
 

b)  
1

R
2
và thay R
2 min
vào phép tính ta có 
2max
vào, ta có
áng bin thiên t min là 2.86 kOhm ti
max là 5.45 kOhm.
c) Công sut tiêu tán qua cm binh theo công thc 




= 
2
/
2

R
2min
và R
2max

4.3.2 Cầu Wheatstone (Bridge)
g 


 
 

4.3.2.1 Cầu Wheatstone dòng 1 chiều (DC)

Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương
Trang - 64 -


Hình 4-4: Một mạch cầu Wheatstone DC cơ bản


HÌNH 4-4. 
1


3
và R
2


4
. 
thay 
c HÌNH 4-4 là


tr
ch o các 
Trong phân tích 
là ta có .
Trong tr
V

là:
4-3
= 

 


Trong : V
a
là 
b

là 

a
, V
b

a


1
và R
3

4-4


=

3

1
+ 
3

T
b
rên R
4

4-5



=

4

2
+ 
4

Trong  V là 