Thiết kế bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy thủy sản có ghép nối với máy tính

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ






PHẠM VĂN BÌNH





THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÕ SẤY
THỦY SẢN CÓ GHÉP NỐI MÁY TÍNH





ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
(Ngành Công nghệ kỹ thuật Điện – Điện tử)

Nha Trang - 2013




BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ






PHẠM VĂN BÌNH





THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÕ SẤY
THỦY SẢN CÓ GHÉP NỐI MÁY TÍNH





ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
(Ngành Công nghệ kỹ thuật Điện – Điện tử)

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: ThS. NHỮ KHẢI HOÀN




Nha Trang - 2013

i

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay việc chế biến thủy sản khô ở nƣớc ta chủ yếu là dùng cách phơi nắng
nên phụ thuộc nhiều vào thời tiết, chất lƣợng sản phẩm không ổn định, gây ô nhiễm
môi trƣờng, năng suất thấp, chi phí sản xuất cao rất khó cạnh tranh trên thị trƣờng. Do
đó việc nghiên cứu máy sấy thủy sản đạt chất lƣợng là rất quan trọng và cần thiết.
Từ những kiến thức có đƣợc trong quá trình học và nghiên cứu, với mong muốn
nghiên cứu ứng dụng sản phẩm công nghệ cao phục vụ cho cuộc sống. Tôi đã thực
hiện đồ án: “ Thiết kế bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy thủy sản có ghép nối với máy tính”.
Với mục tiêu là chế tạo đƣợc bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy thủy sản có khả năng hoạt
động ổn định, tin cậy, giá thành thấp, dễ điều khiển và có thể áp dụng đƣợc ở nhiều mô
hình lò sấy khác nhau. Ngoài ra sản phẩm còn có thể điều khiển qua máy tính, đáp ứng
với yêu cầu dùng trong công nghiệp.
Qua gần 4 tháng thực hiện đề tài, cùng với sự hƣớng dẫn tận tình của Giảng viên
hƣớng dẫn, tôi đã hoàn thành đồ án này. Tuy nhiên với thời gian thực hiện đồ án gấp
rút, kiến thức còn hạn chế nên đồ án còn nhiều thiếu sót vì vậy kính mong quý thầy cô
và các bạn đóng góp ý kiến để tác giả tiếp thu chỉnh sửa, để đồ án này hoàn thiện hơn
và đƣợc ứng dụng vào thực tế.
Em xin chân thành cảm ơn nhà trƣờng, khoa Điện – Điện Tử đã cho phép cũng
nhƣ tạo điều kiện để em thực hiện đề tài này. Chân thành biết ơn các thầy cô giáo
trong và ngoài khoa Điện – Điện Tử đã tận tình dạy dỗ, cung cấp nhiều kiến thức quý

báu trong quá trình học tập tại trƣờng. Xin đƣợc gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy
ThS. Nhữ Khải Hoàn đã hƣớng dẫn tận tình em thực hiện đề tài này. Cảm ơn gia đình,
bạn bè đã luôn sát cánh và động viên tôi vƣợt qua khó khăn, thử thách để tôi có đƣợc
ngày hôm nay.


Nha trang, tháng 6 năm 2013
Sinh viên
Phạm Văn Bình
ii

TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Chế tạo bộ điều khiển nhiệt độ có yêu cầu và đặc tính nhƣ sau:
Có khả năng ứng dụng trong điều khiển nhiệt độ lò sấy thủy sản.
Bộ điều khiển có khả năng kết nối máy tính thu thập dữ liệu để nghiên cứu hoặc
giám sát và điều khiển quá trình sấy. Có khả năng hoạt động độc lập không cần kết nối
với máy tính.
Phƣơng pháp điều khiển dựa trên phƣơng pháp điều khiển tự động PID.
Nhiệt độ hoạt động ổn định với sai số cho phép là ±1
o
C trong ngƣỡng nhiệt độ
đặt từ 40 đến 80
o
C phù hợp với yêu cầu sấy thủy sản.
Ngƣỡng nhiệt độ đặt cho phép từ 30 đến 99
o
C. Nhiệt độ thấp nhất của lò phụ
thuộc vào nhiệt độ môi trƣờng. Về lý thuyết sản phẩm có thể đạt tối đa 125
o
C, nhƣng

với yêu cầu sử dụng cho lò sấy nên mô hình đƣợc giới hạn ở ngƣỡng 99
o
C.
Bộ điều khiển có tính năng hẹn giờ và sấy theo quy trình đặt trƣớc. Có tính năng
báo động khi hết thời gian hẹn giờ và duy trì hệ thống ở ngƣỡng nhiệt độ an toàn (dƣới
40
o
C).
Công suất tối đa của mô hình là 700W.
Hệ thống sử dụng phƣơng pháp bức xạ nhiệt, nhiệt độ tạo ra từ mâm nhiệt đƣợc
tận dụng từ nồi cơm điện hỏng. Mô hình lò sấy đƣợc tận dụng từ vỏ lò vi sóng hỏng.
Điều khiển nhiệt độ chính là điều khiển điện áp cấp cho mâm nhiệt bằng cách
điều khiển góc mở van Triac.
Sử dụng ngôn ngữ lập trình đồ họa LabVIEW để thiết kế giao diện điều khiển
trên máy tính.
Sử dụng Vi điều khiển ATMEGA16 cho khả năng xử lý nhanh chóng các hoạt
động, điều khiển hệ thống thông minh và ổn định.

iii

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU i
TÓM TẮT ĐỒ ÁN ii
DANH SÁCH HÌNH VẼ vi
DANH SÁCH BẢNG BIỂU ix
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.2. PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN 1
1.3. PHẠM VI ĐỒ ÁN 2
1.4. NỘI DUNG ĐỒ ÁN 3

CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4
2.1. TÌM HIỂU LÕ SẤY DÙNG ĐIỆN 4
2.1.1. Giới thiệu chung 4
2.1.2. Đặc điểm của lò điện 4
2.1.3. Nguyên lý làm việc của lò điện trở 5
2.1.4. Đại cƣơng về quá trình sấy 5
2.1.5. Đặc điểm diễn biến của quá trình sấy 6
2.1.6. Các phƣơng pháp sấy 8
2.1.7. Phƣơng pháp sấy bức xạ 9
2.1.8. Tự động hóa quá trình sấy 10
2.1.9. Mô tả toán học lò nhiệt 11
2.2. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT ĐO LƢỜNG 12
2.2.1. Khái niệm về đo lƣờng 12
2.2.2. Khái niệm về đo lƣờng điện 13
2.2.3. Các phƣơng pháp đo 13
2.3. TÌM HIỂU ĐO LƢỜNG NHIỆT ĐỘ 16
2.3.1. Khái niệm về nhiệt độ và thang đo nhiệt độ. 16
2.3.2. Thang đo nhiệt độ 17
2.3.3. Phân loại hệ thống đo nhiệt độ 18
iv

2.4. CẢM BIẾN ĐO NHIỆT ĐỘ DS18B20 19
2.4.1. Giới thiệu 19
2.4.2. Cấu tạo 20
2.4.3. Tập lệnh điều khiển DS18B20 21
2.5. TÌM HIỂU GIAO TIẾP VI ĐIỀU KHIỂN VỚI MÁY TÍNH 23
2.5.1. Giới thiệu 23
2.5.2. Cấu trúc tổng quát của hệ thống điều khiển quá trình 24
2.5.3. Giới thiệu về cổng truyền thông nối tiếp (RS232) 25
2.5.4. Một số phần mềm lập trình thiết kế giao diện trên máy tính 27

2.6. TÌM HIỀU PHẦN MỀM LabVIEW 28
2.6.1. Giới thiệu 28
2.6.2. Ứng dụng LabVIEW 29
2.6.3. Cấu trúc của chƣơng trình LabVIEW 31
2.6.4. Bộ công cụ lập trình LabVIEW 34
2.7. TÌM HIỂU HỌ VI ĐIỀU KHIỂN AVR 37
2.7.1. Giới thiệu 37
2.7.2. Cấu trúc họ vi điều khiển AVR 39
2.7.3. Ngắt trên AVR 41
2.7.4. Truyền thông nối tiếp UART 43
2.7.5. Bộ Timer và Counter 48
2.8. TÌM HIỂU BỘ ĐIỀU KHIỂN PID 48
2.8.1. Giới thiệu 48
2.8.2. Khâu tỉ lệ P 49
2.8.3. Khâu tích phân I 50
2.8.4. Khâu vi phân D 51
2.8.5. Tính toán hệ số điều khiển 52
CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ 55
3.1. THIẾT KẾ 55
3.1.1. Phƣơng án điều khiển nhiệt độ 55
3.1.2. Xây dựng mô hình hệ thống 57
v

3.1.3. Thiết kế mạch điện 58
3.2. LẬP TRÌNH CHO VI ĐIỀU KHIỂN ATMEGA 16 68
3.2.1. Cấu trúc chƣơng trình 68
3.2.2. Chƣơng trình điều khiển chính 69
3.2.3. Chƣơng trình ngắt Timer 2 và ngắt INT 0 71
3.2.4. Chƣơng trình tính giá trị điều khiển bằng thuật toán PID 73
3.3. LẬP TRÌNH GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN TRÊN MÁY TÍNH SỬ DỤNG

LabVIEW 75
3.3.1. Giao diện điều khiển 75
3.3.2. Sơ đồ khối chƣơng trình 76
CHƢƠNG 4: THI CÔNG, THỰC NGHIỆM MÔ HÌNH 78
4.1. THI CÔNG MÔ HÌNH 78
4.1.1. Hệ thống mạch điện 78
4.1.2. Lắp ráp mô hình 80
4.2. THỰC NGHIỆM HOẠT ĐỘNG CỦA MÔ HÌNH 81
4.2.1. Thí nghiệm 1 81
4.2.2. Thí nghiệm 2 82
4.2.3. Thí nghiệm 3 83
4.2.4. Thí nghiệm 4 84
4.2.5. Thí nghiệm 5 85
4.3. ĐÁNH GIÁ 86
KẾT LUẬN 88
KIẾN NGHỊ 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO 90
BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT – ANH 91
PHỤ LỤC 92
Phụ lục 1. Mã chƣơng trình cho vi điều khiển ATMEGA16 92
Phụ lục 2. Bảng kết quả thu thập nhiệt độ thí nghiệm 1 113
Phụ lục 3. Bảng kết quả thu thập nhiệt độ thí nghiệm 2 118
Phụ lục 4. Bảng kết quả thu thập nhiệt độ thí nghiệm 3 120
vi

DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 2.1. Mô tả lò nhiệt 11
Hình 2.2. Lƣu đồ phƣơng pháp đo biến đổi thẳng 14
Hình 2.3. Lƣu đồ phƣơng pháp đo kiểu so sánh 14
Hình 2.4. Đặc tuyến nhiệt độ theo thời gian 17

Hình 2.5. IC DS18B20 20
Hình 2.6. Sơ Đồ Khối DS18B20 20
Hình 2.7. Bộ nhớ Scratchpad 21
Hình 2.8. Vi xử lý trong hệ thống điều khiển quá trình 23
Hình 2.9. Cấu trúc hệ thống điều khiển quá trình 24
Hình 2.10. Dạng khuôn của tín hiệu truyền từ DTE 25
Hình 2.11. Tín hiệu truyền giữa DTE với DTE, DTE với DCE 26
Hình 2.12. Các loại kết nối 26
Hình 2.13. Sản xuất thiết bị y tế mẫu nhanh nhờ sử dụng LabVIEW 29
Hình 2.14. Thu thập dữ liệu tại cơ quan hàng không và vũ trụ NASA 30
Hình 2.15. Ứng dụng LabVIEW trong hệ thống SCADA 30
Hình 2.16. Bảng giao diện mới trên LabVIEW 31
Hình 2.17. Thanh công cụ giao diện của LabVIEW 31
Hình 2.18. Sơ đồ khối khối của LabVIEW 33
Hình 2.19. Ví dụ minh họa chƣơng trình LabVIEW 34
Hình 2.20. Cửa sổ Icon Editor 34
Hình 2.21. Bảng Controls 36
Hình 2.22. Bảng Functions 36
Hình 2.23. Cấu trúc họ Vi điều khiển AVR 39
Hình 2.24. Bộ nhớ trên AVR 40
Hình 2.25. Địa chỉ 32 thanh ghi RF trên AVR 40
Hình 2.26. Minh họa cách tổ chức ngắt trong họ AVR 41
Hình 2.27. Sơ đồ khối bộ truyền UART 43
Hình 2.28. Sơ đồ khối bộ nhận UART 45
vii

Hình 2.29. Kiểm tra bit start 46
Hình 2.30. Kiểm tra các bit dữ liệu 46
Hình 2.31. Thanh ghi dữ liệu UDR 47
Hình 2.32. Thanh ghi trạng thái USR 47

Hình 2.33. Thanh ghi điều khiển UCR 47
Hình 2.34. Thanh ghi tạo tốc độ baud UBRR 47
Hình 2.35. Sơ đồ khối của bộ điều khiển PID 49
Hình 2.36. Đồ thị PV theo thời gian, thay đổi K
p
(với K
i
và K
d
là hằng số) 50
Hình 2.37. Đồ thị PV theo thời gian, thay đổi K
i
(với K
p
và K
d
là hằng số) 51
Hình 2.38. Đồ thị PV theo thời gian, thay đổi K
d
(với K
p
và K
i
là hằng số) 52
Hình 3.1. Bộ điều chỉnh xung áp xoay chiều 55
Hình 3.2. Đồ thị dòng điện và điện áp 56
Hình 3.3. Sơ đồ khối hệ thống tổng quát 57
Hình 3.4. Board mạch vi điều khiển ATMEGA 16 58
Hình 3.5. PCB mạch công suất 61
Hình 3.6. Ký hiệu Triac 63

Hình 3.7. PCB mạch hiển thị và nút nhấn 65
Hình 3.8. Hình dạng LCD 16 x 2 67
Hình 3.9. IC PL2303HX 68
Hình 3.10. Lƣu đồ thuật toán chƣơng trình chính 70
Hình 3.11. Lƣu đồ thuật toán chƣơng trình ngắt timer 2 và ngắt INT 0 71
Hình 3.12. Lƣu đồ thuật toán chƣơng trình control_PID 73
Hình 3.13. Giao diện điều khiển trên máy tính 76
Hình 3.14. Sơ đồ khối chƣơng trình LabVIEW 77
Hình 4.1. Board mạch vi điều khiển ATMEGA 16 78
Hình 4.2. Board mạch công suất khi hoàn thành 79
Hình 4.3. Khối mạch điều khiển và hiển thị 79
Hình 4.4. Mặt trƣớc mô hình lò sấy 80
Hình 4.5. Bên trong mô hình lò sấy 80
Hình 4.6. Lắp ráp hệ thống 81
viii

Hình 4.7. Đồ thị nhiệt độ thí nghiệm 1 82
Hình 4.8. Đồ thị nhiệt độ thí nghiệm 2 83
Hình 4.9. Đồ thị nhiệt độ thí nghiệm 3 84
Hình 4.10. Đồ thị nhiệt độ thí nghiệm 4 85
Hình 4.11. Đồ thị nhiệt độ thí nghiệm 5 86

ix

DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Nhiệt độ ở một số trạng thái 18
Bảng 2.2. Chức năng các chân của IC DS18B20 20
Bảng 2.3. Các loại tín hiệu của cổng nối tiếp RS232 26
Bảng 2.4. Sơ đồ kết nối DTE và DCE 27
Bảng 2.5. Địa chỉ của gốc và các thông tin của cổng COM 27

Bảng 2.6. Thông tin các ngắt của AVR 42
Bảng 2.7. Tác động của việc tăng một thông số độc lập 53
Bảng 2.8. Phƣơng pháp Ziegler–Nichols 53
Bảng 3.1. Thông số BTA41 63
Bảng 3.2. Chức năng các chân LCD 16x2 67



x

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
Giải thích
P
Proportional: Thành phần tỷ lệ
I
Integral: Thành phần tích phân
D
Derivative: Thành phần vi phân
IC
Integrated circuit: Vi mạch tích hợp hay gọi là Chip
DAC
Digital to Analog Converter: Chuyển đổi tín hiệu số sang tƣơng tự
ADC
Analog to Digital Converter: Chuyển đổi tín hiệu tƣơng tự sang số
ROM
Read only memory: Bộ nhớ chỉ đọc
RAM
Random access memory: Bộ nhớ truy suất ngẫu nhiên
PLC

Programmable Logic Controller: bộ điều khiển logic lập trình đƣợc
TT
Tín hiệu tƣơng tự
HMI
Human Machine Interface: Giao diện ngƣời – máy
DTE
Data Terminal Equipment: Thiết bị đầu cuối dữ liệu
DCE
Data Communication Equipment: Thiết bị truyền dữ liệu
UART
Universal Asynchronous Receiver Transmitter: truyền thông nối
tiếp không đồng bộ
ALU
Arithmetic and Logic Unit
PWM
Pulse Width Modulation
LCD
Liquid Crystal Display: Màn hình tinh thể lỏng
PCB
Printed circuit board: Bảng mạch in
VĐK
Vi điều khiển
INT
External Interrupt Request: Yêu cầu ngắt ngoài
I/0
In/Out: Vào/Ra
SP
Setpoint: ĐIỂM ĐẶT
PV
Process variable: biến quá trình( kết quả hiện tại)

MCU
Microcontroller unit: Vi điều khiển
FPGA
Field-programmable gate array
1

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nƣớc ta với thế mạnh là vùng biển rộng lớn, nguồn thủy hải sản dồi dào đa dạng
có giá trị kinh tế cao. Ngƣ dân có truyền thống đánh bắt lâu đời, sản lƣợng đánh bắt
đƣợc rất lớn tuy nhiên quá trình chế biến của ngƣ dân còn khá lạc hậu.
Đa phần thủy sản sau khi khai thác đều đƣợc làm khô bằng cách phơi nắng bên
ngoài môi trƣờng. Phƣơng pháp này rất bấp bênh và phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết.
Nếu thời tiết thay đổi thất thƣờng thì ngƣ dân trở tay không kịp dẫn đến hƣ hỏng thủy
sản, ảnh hƣởng đến thu nhập. Chất lƣợng sản phẩm không cao, không đảm bảo vệ sinh
an toàn thực phẩm, gây ô nhiễm môi trƣờng. Ngoài ra phƣơng pháp này còn mất rất
nhiều công sức lao động cũng nhƣ tốn kém thời gian của ngƣ dân.
Việc nghiên cứu chế tạo lò sấy thủy sản có khả năng đáp ứng đƣợc quy mô của
hộ gia đình với giá thành phù hợp là cấp thiết bây giờ. Với loại lò sấy này có thể sản
xuất ra sản phẩm đạt chất lƣợng cao và vệ sinh an toàn thực phẩm, làm tăng khả năng
cạnh tranh trên thị trƣờng trong và ngoài nƣớc. Đồng thời nâng cao năng lực sản xuất,
giảm công lao động, góp phần phát triển kinh tế của ngƣ dân cũng nhƣ góp phần phát
triển kinh tế đất nƣớc.
Cùng với việc máy tính đang rất phổ biến, với khả năng điều khiển, giám sát và
đo lƣờng từ xa. Lò sấy sử dụng vi điều khiển thông minh có kết nối máy tính sẽ phù
hợp với mô hình sản xuất công nghiệp, hoặc với nhu cầu trong đo lƣờng nghiên cứu.
Nhận thức đƣợc tầm quan trọng đó, tác giả lựa chọn đề tài này.
1.2. PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN
Với đề tài này, ta có một số phƣơng pháp nhƣ điều khiển nhiệt độ cơ bản nhƣ:

- Điều khiển theo phƣơng pháp On - Off
- Điều khiển bằng khâu tỷ lệ P
- Điều khiển bằng khâu vi phân tỷ lệ PD
- Điều khiển bằng khâu vi tích phân tỷ lệ PID
- Phƣơng pháp Logic Mờ ( Fuzzy logic)
2

Các phƣơng pháp đều có ƣu khuyết điểm, với điều kiện đáp ứng đồ án này, tác
giả lựa chọn phƣơng pháp điều khiển bằng khâu vi tích phân tỷ lệ PID với những cải
tiến phù hợp với đặc tính lò nhiệt.
Thiết bị tạo nhiệt hay tải sử dụng là loại điện trở, tác giả tận dụng từ mâm nhiệt
trong nồi cơm điện.
Với loại tải này, cơ cấu chấp hành có thể chọn lựa nhiều loại nhƣ:
- Điện áp lƣới đƣợc chỉnh lƣu sang 1 chiều, Sử dụng PWM để thay đổi điện áp
cấp cho tải.
- Sử dụng On/Off điện áp ra tải.
- Phƣơng pháp điều áp xoay chiều, thay đổi góc α để thay đổi điện áp ra tải.
Để có khả năng ứng dụng rộng rãi và phát triển nâng cao tác giả lựa chọn phƣơng
pháp điều áp xoay chiều một pha.
Thuật toán điều khiển PID kết hợp sử dụng phƣơng pháp điều áp xoay chiều một
pha bằng cách thay đổi góc kích α của van động lực Triac. Từ đó điều khiển đƣợc
nhiệt độ lò sấy.
1.3. PHẠM VI ĐỒ ÁN
Giới hạn của đồ án là thiết kế bộ điều khiển nhiệt độ để ứng dụng vào mô hình lò
sấy, vì vậy tác giả chỉ tập trung vào phần thiết kế chế tạo bộ điều khiển. Bao gồm:
- Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của lò sấy thủy sản, nguyên lý, phƣơng pháp
điều khiển nhiệt độ.
- Tìm hiểu nguyên lý làm việc của cảm biến đo nhiệt độ và các linh kiện điện tử
cần thiết.
- Xây dựng phƣơng pháp hoạt động của mạch điều khiển.

- Thiết kế - thi công các mạch điện.
- Thiết kế giao diện điều khiển và giám sát nhiệt độ trên máy tính sử dụng phần
mềm LabVIEW.
- Đánh giá các hoạt động mô hình.

3

1.4. NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Nội dung của đồ án đƣợc trình bày 4 chƣơng sau:
Chƣơng 1: Tổng quan đề tài
Chƣơng này giới thiệu tổng quan về đồ án.
Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết
Chƣơng này tìm hiểu các nội dung lý thuyết nhƣ: tìm hiểu nguyên lý hoạt động
của lò sấy, tìm hiểu phần mềm LabVIEW, tìm hiểu họ vi điều khiển AVR, tìm hiều
cảm biến đo nhiệt độ
Chƣơng 3: Thiết kế mô hình lò nhiệt
Chƣơng này bao gồm xây dựng nguyên lý, phƣơng pháp hoạt động của mô hình,
xây dựng sơ đồ hoạt động từ đó thiết kế các mạch điện, lập trình cho vi điều khiển
ATMEGA 16 và lập trình giao diện điều khiển trên máy tính bằng ngôn ngữ lập trình
đồ họa LabVIEW.
Chƣơng 4: Thi công, thực nghiệm mô hình lò nhiệt
Từ những gì đã thiết kế xây dựng đƣợc, tiến hành thi công mạch điện, mô hình
thực tế và kiểm nghiệm đánh giá hoạt động thực tế của mô hình.




4

CHƢƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. TÌM HIỂU LÕ SẤY DÙNG ĐIỆN
2.1.1. Giới thiệu chung
Lò điện là một thiết bị điện biến điện năng thành nhiệt năng dùng trong các
quá trình công nghệ khác nhau nhƣ nung hoặc nấu luyện các vật liệu, các kim loại và
các hợp kim khác nhau v.v
 Lò điện được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật :
+ Sản xuất thép chất lƣợng cao.
+ Sản xuất các hợp kim phe-rô.
+ Nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện.
+ Nung các vật phẩm trƣớc khi cán, rèn dập, kéo sợi.
+ Sản xuất đúc và kim loại bột.
+ Chế biến thực phẫm, sấy thực phẫm chất lƣợng cao.
+ Trong các sản phẩm dân dụng: Bếp điện, nồi nấu cơm điện, bình đun nƣớc
điện, thiết bị nung rắn, sấy điện v.v
+ Trong các lĩnh vực khác, lò điện đƣợc dùng để sản xuất các vật phẩm thủy tinh,
gốm sứ, các loại vật liệu chịu lửa v.v
2.1.2. Đặc điểm của lò điện
Lò điện so với các lò sử dụng nhiên liệu có những ƣu điểm sau:
- Có khả năng tạo đƣợc nhiệt độ cao.
- Đảm bảo tốc độ nung lớn và năng suất cao.
- Có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa quá trình chất dỡ nguyên liệu và vận
chuyển vật phẩm.
- Đảm bảo nung đều và chính xác do dễ điều chỉnh chế độ điện và nhiệt độ.
- Đảm bảo điều kiện lao động, điều kiện thao tác và thiết bị gọn nhẹ.
- Năng lƣợng điện rẽ tiền và bền vững hơn các dạng năng lƣợng khác.
- Có khả năng bảo vệ môi trƣờng, độ an toàn cao hơn.
5

2.1.3. Nguyên lý làm việc của lò điện trở

Lò điện trở làm việc dựa trên cơ sở khi có một dòng điện chạy qua một dây dẫn
hoặc vật dẫn thì ở đó sẽ tỏa ra một lƣợng nhiệt theo định luật Jun-Lenxơ :
Q=I
2
RT (2.1)
Trong đó:
Q: Lƣợng nhiệt tính bằng Jun (J).
I: Dòng điện tính bằng Ampe (A).
R: Điện trở tính bằng Ôm (Ω).
T: Thời gian tính bằng giây (s).
Từ công thức trên ta thấy điện trở R đóng vai trò :
- Vật nung: Trƣờng hợp này gọi là nung trực tiếp.
- Dây nung: Khi dây nung đƣợc nung nóng nó sẽ truyền nhiệt cho vật nung bằng
bức xạ, đối lƣu, dẫn nhiệt hoặc phức hợp. Trƣờng hợp này gọi là nung gián tiếp.
Trƣờng hợp thứ nhất ít gặp vì nó chỉ dùng để nung những vật có hình dạng đơn
giản (tiết diện chữ nhật, vuông và tròn).
Trƣờng hợp thứ hai thƣờng gặp nhiều trong thực tế công nghiệp. Cho nên nói
đến lò điện trở không thể không đề cập đến vật liệu để làm dây nung, bộ phận
phát nhiệt của lò.
2.1.4. Đại cƣơng về quá trình sấy
Quá trình sấy là quá trình làm khô các vật thể, các vật liệu, các sản phẩm bằng
phƣơng pháp bay hơi.
Nhƣ vậy muốn sấy khô một vật ta phải tiến hành các biện pháp kỹ thuật sau:
 Gia nhiệt cho vật để đƣa nhiệt độ của nó lên đến nhiệt độ bão hoà ứng với
phần áp suất của hơi nƣớc trên bề mặt vật.
 Cấp nhiệt để làm bay hơi ẩm trong vật thể.
 Vận chuyển hơi ẩm đã thoát ra khỏi vật thể vào môi trƣờng.
Có nhiều cách gia nhiệt vật thể và cũng có nhiều cách vận chuyển hơi ẩm từ bề
mặt vật thể vào môi trƣờng. Điều này tức là sẽ có nhiều phƣơng pháp sấy khác nhau.

6

2.1.5. Đặc điểm diễn biến của quá trình sấy
Nếu chế độ sấy tƣơng đối dịu, tức là nhiệt độ và tốc độ chuyển động của không
khí không lớn, đồng thời vật có độ ẩm tƣơng đối cao, thì quá trình sấy sẽ xảy ra theo
ba giai đoạn: giai đoạn làm nóng vật, giai đoạn sấy tốc độ không đổi và giai đoạn sấy
tốc độ giảm dần.
Giai đoạn làm nóng vật 2.1.5.1.
Giai đoạn này bắt đầu từ khi đƣa vật vào buồng sấy tiếp xúc với không khí nóng
cho tới khi nhiệt độ vật đạt đến bằng nhiệt độ nhiệt kế ƣớt (t
ƣ
). Trong quá trình này
toàn bộ vật sấy đƣợc gia nhiệt. Ẩm lỏng trong vật cũng đƣợc gia nhiệt cho đến khi đạt
đƣợc nhiệt độ sôi ứng với phần áp suất hơi nƣớc trong môi trƣờng không khí trong
buồng sấy ( t
ƣ
). Do đƣợc làm nóng nên độ ẩm của vật có giảm chút ít do bay hơi ẩm
còn nhiệt độ của vật thì tăng dần từ nhiệt độ ban đầu cho đến khi bằng nhiệt độ nhiệt
kế ƣớt. Tuy vậy sự tăng nhiệt độ trong quá trình xảy ra không đồng đều ở phần ngoài
và phần trong vật. Vùng trong vật đạt tới t
ƣ
chậm hơn. Đối với những vật dễ sấy thì
giai đoạn làm nóng vật xảy ra rất nhanh.
Giai đoạn tốc độ sấy không đổi 2.1.5.2.
Kết thúc giai đoạn gia nhiệt, nhiệt độ vật bằng nhiệt độ nhiệt kế ƣớt. Tiếp tục
cung cấp nhiệt, ẩm trong vật sẽ hóa hơi còn nhiệt độ của vật giữ không đổi nên nhiệt
lƣợng cung cấp chỉ để làm hóa hơi nƣớc. Ẩm sẽ hóa hơi ở lớp vật liệu sát bề mặt vật,
ẩm lỏng ở bên trong vật sẽ truyền ra ngoài bề mặt vật để hóa hơi. Do nhiệt độ không
khí nóng không đổi, nhiệt độ vật cũng không đổi nên chênh lệch nhiệt độ giữa vật và
môi trƣờng cũng không đổi. Do vậy tốc độ bay hơi ẩm của vật cũng không đổi. Điều

này sẽ làm cho tốc độ giảm của độ chứa ẩm của vật theo thời gian









u
không đổi, có
nghĩa là tốc độ sấy không đổi:




u
const.
Trong giai đoạn sấy tốc độ không đổi biến thiên của bộ chứa ẩm theo thời gian là
tuyến tính. Ẩm đƣợc thoát ra trong giai đoạn này là ẩm tự do. Khi độ ẩm của vật đạt
đến trị số giới hạn u
k
= u
cbmax
thì giai đoạn sấy tốc độ không đổi chấm dứt. Đồng thời
cũng là chấm dứt giai đoạn thoát ẩm tự do chuyển sang giai đoạn sấy tốc độ giảm.
7

Giai đoạn sấy tốc độ giảm dần 2.1.5.3.

Kết thúc giai đoạn sấy tốc độ không đổi ẩm tự do đã bay hơi hết, còn lại trong vật
là ẩm liên kết. Năng lƣợng để bay hơi ẩm liên kết lớn hơn so với ẩm tự do và càng
tăng lên khi độ ẩm của vật càng nhỏ (ẩm liên kết càng chặt). Do vậy tốc độ bay hơi ẩm
trong giai đoạn này nhỏ hơn giai đoạn sấy tốc độ không đổi có nghĩa là tốc độ sấy
trong giai đoạn này nhỏ hơn và càng giảm đi theo thời gian sấy. Quá trình sấy càng
tiếp diễn, độ ẩm của vật càng giảm, tốc độ sấy cũng giảm cho đến khi độ ẩm của vật
giảm đến bằng độ ẩm cân bằng ứng với điều kiện môi trƣờng không khí ẩm trong
buồng sấy (u
cb
,

cb
) thì quá trình thoát ẩm của vật ngừng lại có nghĩa là tốc độ sấy
bằng không









0

u
. Trong giai đoạn sấy tốc độ giảm nhiệt độ vật sấy tăng lên lớn
hơn nhiệt độ nhiệt kế ƣớt. Nhiệt độ ở các lớp bên ngoài bề mặt tăng nhanh hơn còn
càng sâu vào bên trong vật nhiệt độ tăng chậm do đó hình thành gradien nhiệt độ trong
vật sấy. Khi độ ẩm của vật đã đạt đến độ ẩm cân bằng thì lúc này giữa vật sấy và môi

trƣờng có sự cân bằng nhiệt và ẩm. Có nghĩa là không có sự trao đổi nhiệt và chất giữa
vật và môi trƣờng (nhiệt độ vật bằng nhiệt độ môi trƣờng, còn độ ẩm của vật là độ ẩm
cân bằng). Ở cuối quá trình sấy do tốc độ sấy nhỏ nên thời gian sấy kéo dài. Về lý
thuyết để cho độ ẩm giảm đến độ ẩm cân bằng thì thời gian sấy


tức là đƣờng
cong u = ƒ(

) tiệm cận với đƣờng thẳng u
cb
= const. Tuy vậy trong thực tế ngƣời ta
sấy đến độ ẩm cuối u
2
(
2

) lớn hơn độ ẩm cân bằng. Độ ẩm cân bằng phụ thuộc vào
độ ẩm tƣơng đối và nhiệt độ không khí ẩm nên tuỳ theo độ ẩm tƣơng đối và nhiệt độ
không khí trong buồng sấy mà độ ẩm cuối của sản phẩm sấy có thể đạt đến sẽ khác
nhau. Cần chú ý tới điều kiện trên đây khi chọn nhiệt độ và độ ẩm của không khí tiếp
xúc với vật liệu sấy ở giai đoạn cuối quá trình sấy.
Trong ba giai đoạn sấy kể trên, giai đoạn thứ nhất thƣờng xảy ra rất nhanh so với
hai giai đoạn tiếp theo. Vì vậy, trong nhiều trƣờng hợp ngƣời ta chia quá trình sấy
thành hai giai đoạn: giai đoạn sấy tốc độ không đổi (bao gồm cả giai đoạn gia nhiệt)


u
= const hay còn gọi là giai đoạn đẳng nhiệt




v
t
= 0 và giai đoạn sấy tốc độ giảm


u
> 0 hay giai đoạn nhiệt độ tăng



v
t
>0.
8

2.1.6. Các phƣơng pháp sấy
Trong các hệ thống sấy công nghiệp, phƣơng pháp sấy chia ra làm hai loại lớn là
sấy tự nhiên và sấy bằng thiết bị.
Sấy tự nhiên là quá trình phơi vật liệu ngoài trời. Phƣơng pháp này sử dụng
nguồn nhiệt bức xạ của mặt trời và ẩm bay ra đƣợc không khí mang đi.
Phƣơng pháp sấy tự nhiên có ƣu điểm là: đơn giản, đầu tƣ vốn ít, bề mặt trao đổi
nhiệt lớn, dòng nhiệt bức xạ từ mặt trời tới vật có mật độ lớn (tới 1000 W/m
2
).
Tuy vậy sấy tự nhiên có nhƣợc điểm là:
- Khó thực hiện cơ giới hóa.
- Nhiệt độ thấp nên cƣờng độ sấy không cao.
- Sản phẩm dễ bị ô nhiễm do bụi và sinh vật, vi sinh vật.

- Chiếm diện tích mặt bằng sản xuất lớn.
- Nhiều sản phẩm nếu sấy tự nhiên chất lƣợng sản phẩm không đạt yêu cầu.
Các phƣơng pháp sấy nhân tạo đƣợc thực hiện trong thiết bị sấy. Có nhiều
phƣơng pháp sấy nhân tạo khác nhau. Căn cứ vào phƣơng pháp cung cấp nhiệt có thể
chia ra các loại sau:
1. Phƣơng pháp sấy đối lƣu: Nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là nhiệt
truyền từ môi chất sấy đến vật liệu bằng cách truyền nhiệt đối lƣu.
2. Phƣơng pháp sấy bức xạ: Trong phƣơng pháp sấy này nguồn nhiệt cung cấp
cho quá trình sấy thực hiện bằng bức xạ từ một bề mặt nào đó đến vật sấy.
3. Phƣơng pháp sấy tiếp xúc: Trong phƣơng pháp này ngƣời ta cung cấp nhiệt cho
vật sấy bằng cách cho tiếp xúc trực tiếp vật với bề mặt nguồn nhiệt.
4. Phƣơng pháp sấy bằng điện trƣờng dòng cao tần: Nhiệt cung cấp cho vật sấy
nhờ dòng điện cao tần tạo nên điện trƣờng cao tần trong vật làm vật nóng lên.
5. Phƣơng pháp sấy thăng hoa: Phƣơng pháp này thực hiện bằng cách làm lạnh
vật đồng thời hút chân không dể cho vật sấy đạt đến trạng thái thăng hoa của nƣớc.
Ẩm thoát ra khỏi vật nhờ quá trình thăng hoa.
Trong đề tài này tác giả sử dụng phƣơng pháp xấy bức xạ để áp dụng vào mô
hình lò sấy.
9

2.1.7. Phƣơng pháp sấy bức xạ
Ưu khuyết điểm và phạm vi ứng dụng 2.1.7.1.
Sấy bức xạ là phƣơng pháp sấy dùng dòng nhiệt bức xạ để gia nhiệt và sấy khô
vật liệu. Nguồn nhiệt bức xạ thƣờng dùng là: đèn hồng ngoại, dây, tấm hay thanh điện
trở, dùng nhiên liệu lỏng hay khí. Sấy bức xạ có thể tiến hành trong điều kiện tự nhiên
hay trong buồng kín.
 Ƣu điểm:
- Cƣờng độ bay hơi ẩm lớn có thể tới vài lần so với sấy đối lƣu và tiếp xúc. Điều
này đƣợc giải thích là dòng nhiệt bức xạ trên đơn vị diện tích lớn hơn đáng kể.
- Thiết bị gọn nhẹ, chiếm ít diện tích.

- Thời gian sấy cho phép rút ngắn do đó nó góp phần làm tăng năng suất và giảm
giá thành sản phẩm.
- Phƣơng pháp này thích hợp với các vật liệu mỏng nhƣ: vải, giấy, các chi tiết
kim loại sơn hay các sản phẩm đánh xi.
 Nhƣợc điểm:
Sản phẩm sấy dễ nứt và cong vênh. Vì vậy các vật liệu nhƣ gỗ, men sứ không
thích hợp với kiểu sấy này.
Thiết bị sấy bức xạ gia nhiệt bằng điện 2.1.7.2.
Thiết bị loại này có kết cấu gọn nhẹ và dễ điều khiển chế độ sấy. Thƣờng dùng
đèn hồng ngoại hay dây hoặc tấm điện trở làm nguồn bức xạ nhiệt.
 Thiết bị sấy bức xạ dùng đèn hồng ngoại:
Đèn hồng ngoại đƣợc chế tạo với công suất khác nhau 125, 250, 500W, Trên 1
m
2
có thể bố trí 56 bóng công suất 250 W, tổng công suất 14 kW/m
2
. Nếu bố trí bóng
công suất 500 W, tổng công suất 28 kW/m
2
. Thuỷ tinh dùng làm đèn hồng ngoại cần
có khả năng cho qua dễ dàng các tia nhiệt nhƣ thuỷ tinh thạch anh.
Dùng đèn hồng ngoại có ƣu điểm là quán tính nhiệt không đáng kể, điều khiển dễ
dàng thuận tiện. Nhƣợc điểm là tiêu hao năng lƣợng cao hiệu suất thiết bị thấp.
Khi bố trí đèn cần chú ý tới khoảng cách giữa đèn và vật liệu để cho phân bố
dòng nhiệt bức xạ đồng đều trên bề mặt vật. Trong thực tế thì thông thƣờng khoảng
cách này lớn hơn 300 mm.
10

 Thiết bị sấy bức xạ dùng bề mặt bức xạ bằng điện trở:
Thiết bị nguồn nhiệt là dây điện trở đặc trong ống kim loại, thanh điện trở hay

điện trở tấm. Công suất riêng trên đơn vị diện tích bề mặt là khá lớn. Ví dụ: tấm bức
xạ nhiệt điện trở do nhà máy Ulianop ở thành phố Goocki sản xuất có nhiệt độ bề mặt
nung đến 460
o
C, công suất riêng 20

23 kW/m
2
.
Thiết bị sấy bức xạ gia nhiệt bằng hơi đốt 2.1.7.3.
Ƣu điểm: Dùng hơi đốt để gia nhiệt kinh tế hơn dùng điện.
Nhƣợc điểm: Vận hành phức tạp, sản phẩm cháy thoát ra làm ô nhiễm môi
trƣờng.
2.1.8. Tự động hóa quá trình sấy
Mục tiêu chung và hƣớng phát triển của các ngành công nghiệp là tự động hóa là
để nâng cao năng suất, chất lƣợng sản phẩm và giảm sức lao động của con ngƣời. Tuy
nhiên việc tự động hóa phải xuất phát từ những điều kiện kinh tế kỹ thuật cụ thể để lựa
chọn hình thức và mức độ thực hiện tự động hóa.
Trong các thiết bị sấy tự động hóa còn nhằm các yêu cầu văn minh công nghiệp.
Về kỹ thuật tự động hóa góp phần nâng cao hiệu suất thiết bị và tăng sản lƣợng sản
phẩm, vì tự động hóa có thể duy trì thiết bị làm việc ở chế độ tối ƣu theo các điều kiện
thay đổi nhanh của chế độ vận hành. Nhiều quá trình sấy không thể thiếu tự động hóa.
ví dụ, sấy với tốc độ cao, khi cần duy trì chính xác nhiệt độ tác nhân sấy ở nhiệt độ cao
hay duy trì cƣờng độ bức xạ lớn. Khi sấy bằng dòng điện tần số cao, nhất thiết phải tự
động hóa.
Để đảm bảo cho thiết bị làm việc an toàn trong quá trình sấy, tự động hóa nhằm
vào các đối tƣợng sau:
 Đối với các thiết bị sấy làm việc liên tục tự động điều chỉnh nhằm giữ chế độ sấy
phù hợp yêu cầu về chất lƣợng và năng suất sấy.
 Tự động hóa theo chƣơng trình để điều chỉnh các thiết bị sấy làm việc theo chu

kỳ nhằm điều khiển duy trì nhiệt độ và độ ẩm của môi chất trong buồng sấy thay đổi
phù hợp với các giai đoạn của chế độ sấy.
 Tự động hóa bảo vệ và báo hiệu.

11

2.1.9. Mô tả toán học lò nhiệt
Do những ƣu điểm của hệ thống lò sấy bằng điện đã nêu trên nên để áp dụng
thực tế cần tự động hóa cao.
Hệ thống đƣợc thiết kế dùng phƣơng pháp điều biến độ rộng xung để thay đổi
điện thế cung cấp cho lò nhiệt dẫn đến thay đổi công suất làm việc của lò.
 Mô tả toán học hệ thống:
Xét 1 lò nhiệt (Hình 2.1). Dây điện trở cung cấp dòng nhiệt q. Giả sử rằng lò nhỏ
nên ta coi nó là một ngăn khác với nhiệt độ T1, vách ngăn là một ngăn khác với nhiệt
độ T
2
. Nhiệt độ môi trƣờng là T
a
. Tìm hàm truyền đạt với T
1
là đầu ra, q là đầu vào.

Sự trao đổi năng lƣợng của mỗi ngăn:
C
1
dt
dT
1

= q -
1
21
R
TT 
(2.4) ; C
2
dt
dT
2

=
1
21
R
TT 
-
2
2
R
TT
a


(2.5)
Chọn: x
1
= T
1
; x
2
=T
2
- là các biến trạng thái.
Phƣơng trình trạng thái là:
x
1
= -








11
1
CR
x
1
+
11
1

CR
x
2
+
1
1
C
q (2.6)
x
2
=








21
1
CR
x
1
-










22
11
RR
2
1
C
x
2
+
22
1
CR
T
a
(2.7)
y = T
1
Gọi: H
1
, h
2
– là hệ số luân chuyển nhiệt bên
trong và ngoài vách ngăn.
A
1
, A

2
– là điện tích.
Ta có dòng nhiệt đi vào vách ngăn:
q
1
= h
1
A
1
(T
1
– T
2
) = - (2.2)
Dòng nhiệt đi ra khỏi vách:
q
2
= h
2
A
2
( T
2
– T
a
) = (2.3)

T
a
T

1
q

T
2
q
1
q
2
Hình 2.1. Mô tả lò nhiệt
12

Các ma trận: A =



























22221
11
11
1111
1
1
CRRCR
CR
CR
; B =













22
1
1
0
0
1
CR
C
(2.8)
Từ phƣơng trình trên ta rút T
2
:
T
2
=













2

1
`21
1
1
R
R
sCR
T
1
+













2
1
2
21
1
R
R

sCR
RR
T
a
(2.9)
Thay vào:
T
1
=
1)(
)1(
22211
2
2211
21212
2


sCRCRCRsCRCR
RRsCRR
q
+
1)(
1
122211
2
2211
 sCRCRCRsCRCR
T
a

(2.10)
Đặt: 
n
=
2211
1
CRCR
; 2
n
=
2211
122211
CRCR
CRCRCR 


1
=
21
2
RR
R

R
1
C
2;
Kg = R
1
+ R

2

Ta có: T
1
=
1
21
)1(
2
2
1


ss
sKg
nn




q +
1
21
1
2
2
 ss
nn




T
a
(2.11)
Từ các biểu thức toán học trên ta thấy rằng

nhiệt độ lò phụ thuộc vào nhiều yếu
tố khác nhau nhƣ: Nhiệt lƣợng cung cấp cho lò, nhiệt độ môi trƣờng, các thông số về
cách nhiệt của lò.
Để điều khiển và ổn định nhiệt độ trong lò ta chỉ cần thay đổi công suất nguồn
nhiệt cung cấp cho lò.
2.2. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT ĐO LƢỜNG
2.2.1. Khái niệm về đo lƣờng
Đo lƣờng là một quá trình đánh giá định hƣớng đại lƣợng cần đo để có kết quả
bằng số với đơn vị đo.
13

Kết quả đo lƣờng là giá trị bằng số của đại lƣợng cần đo A
x
, nó bằng tỷ số của
đại lƣợng cần đo X và đơn vị đo X
0
. Vậy quá trình có thể viết dƣới dạng:
0x
0
x
X.AX
X
X
A 

Phƣơng trình (2.1) gọi là phƣơng trình cơ bản của phép đo, nó chỉ rõ sự so sánh
đại lƣợng cần đo với mẫu và cho ra kết quả bằng số.
2.2.2. Khái niệm về đo lƣờng điện
Đại lƣợng nào so sánh đƣợc với mẫu hay chuẩn thì mới đo đƣợc. Nếu các đại
lƣợng không so sánh đƣợc thì phải chuyển đổi về đại lƣợng so sánh đƣợc với mẫu hay
chuẩn rồi đo. Đo lƣờng điện là một quá trình đánh giá định lƣợng đại lƣợng điện cần
đo để có kết quả bằng số so với đơn vị đo.
2.2.3. Các phƣơng pháp đo
Phƣơng pháp đo là việc phối hợp các thao tác cơ bản trong quá trình đo, bao gồm
các thao tác: xác định mẫu và thành lập mẫu, so sánh, biến đổi, thể hiện kết quả hay
chỉ thị. Các phƣơng pháp đo khác nhau phụ thuộc vào các phƣơng pháp nhận thông tin
đo và nhiều yếu tố khác nhƣ đại lƣợng đo lớn hay nhỏ, điều kiện đo, sai số, yêu cầu…
Tùy thuộc vào đối tƣợng đo, điều kiện đo và độ chính xác yêu cầu của phép đo
mà ngƣời quan sát phải biết chọn các phƣơng pháp đo khác nhau để thực hiện tốt quá
trình đo lƣờng. Có thể có nhiều phƣơng pháp đo khác nhau nhƣng trong thực tế thƣờng
phân thành 2 loại phƣơng pháp đo chính là phƣơng pháp đo biến đổi thẳng và phƣơng
pháp đo kiểu so sánh.
Phương pháp đo biến đổi thẳng 2.2.3.1.
- Định nghĩa: là phƣơng pháp đo có sơ đồ cấu trúc theo kiểu biến đổi thẳng,
nghĩa là không có khâu phản hồi.
- Quá trình thực hiện:
* Đại lƣợng cần đo X qua các khâu biến đổi để biến đổi thành con số N
X
, đồng
thời đơn vị của đại lƣợng đo X
O
cũng đƣợc biến đổi thành con số N
O
.

* Tiến hành quá trình so sánh giữa đại lƣợng đo và đơn vị (thực hiện phép chia
N
X
/N
O
),
(2.1)