Đo tốc độ động cơ điện có tốc độ 1000vòng/phút với sai số 1% và có chỉ thị chiều quay của Động Cơ

[thongxanh_92]

Download miễn phí Đề tài Đo tốc độ động cơ điện có tốc độ 1000vòng/phút với sai số 1% và có chỉ thị chiều quay của Động Cơ

Mở ĐầU
Trong sự phát triển của kỹ thuật điện tử ngày nay, kỹ thuật số đang dần chiếm ưu thế về số lượng các ứng dụng của nó trên nhiều thiết bị điện tử từ dân dụng cho đến chuyên dụng, trong nhiều lĩnh vực như đo lường, điều khiển, v.v nhờ vào nhiều ưu điểm của nó. Có thể nói, nền tảng của kỹ thuật số là các mạch logic số dựa trên sự kết hợp của các cổng logic cơ bản mà ngày nay đã được tích hợp trong các IC số.
Trên cơ sở những kiến thức đã được học trong môn học: Kỹ thuật số và trong khuôn khổ của một đồ án môn học: Thiết kế mạch logic số, chúng tui đã thiết kế mạch logic số với đề tài là: Thiết kế hệ thống đo tốc độ động cơ có hiển thị chiều quay
Với mục đích là tìm hiểu thêm về lĩnh vực kỹ thuật số, nâng cao kiến thức của mình.
Song kiến thức còn hạn hẹp và thời gian thực hiện không được nhiều nên đề tài của chúng tui còn rất nhiều sai sót, hạn chế. Mặc dù đã cố gắng phần nào thiết kế và tính toán một các chi tiết các mạch, các thông số nhưng đôi khi còn mang tính lý thuyết, chưa thực tế. Chúng tui mong có sự góp ý và sửa chữa để đề tài này có tính khả thi hơn về cả phương diện kinh tế cũng như kỹ thuật.
Chúng em xin chân thành Thank thầy giáo Nguyễn Nam Quân đã hướng dẫn và giúp đỡ chúng em thiết kế và hoàn thành đề tài này.


MụC LụC


TRang

I. mở đầu
Ii. nhiệm vụ
iii. lý thuyết thực hiện
1. Sơ đô khối mạch đô tốc độ
2. Sơ đồ khối mạch hiển thị chiều quay
a. phần 1: đo tốc độ động cơ
1. Khối chuyển vòng quay sang xung điện
2. Khối khuyếch đại và tạo dạng tín hiệu
3. Khối cổng
4. Khối xung mở cổng, xoá và reset
5. Khối đếm giải mã và hiển thị
B. phần 2: hiển thị chiều quay
1. Dùng mạch đồng bộ
2. Dùng mạch không đồng bộ
V. phần nguồn
VI. mạch nguyên lý
1. Mạch đo tốc độ
2. Mạch hiển thị chiều quay
V. Kết luận

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/25/de_tai_do_toc_do_dong_co_dien_co_toc_do_1000vongp.hOxiToRGVf.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-31223/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

®¹i häc b¸ch khoa hµ néi
khoa ®iÖn tö - viÔn th«ng
THIÕT KÕ LOGIC M¹CH Sè
§Ò Tµi: §o tèc ®é ®éng c¬ ®iÖn cã tèc ®é £ 1000vßng/phót víi sai sè 1%
vµ cã chØ thÞ chiÒu quay cña ®éng c¬.
Nhãm thùc hiÖn:
Hµ M¹nh C­êng
NguyÔn Phó Dòng
Líp: §TVT1-K44
Gi¸o viªn h­íng d½n:
TS. NguyÔn Nam Qu©n
MôC LôC
TRang
I. më ®Çu
Ii. nhiÖm vô
lý thuyÕt thùc hiÖn
1. S¬ ®« khèi m¹ch ®« tèc ®é
S¬ ®å khèi m¹ch hiÓn thÞ chiÒu quay
a. phÇn 1: ®o tèc ®é ®éng c¬
1. Khèi chuyÓn vßng quay sang xung ®iÖn
2. Khèi khuyÕch ®¹i vµ t¹o d¹ng tÝn hiÖu
3. Khèi cæng
4. Khèi xung më cæng, xo¸ vµ reset
5. Khèi ®Õm gi¶i m· vµ hiÓn thÞ
B. phÇn 2: hiÓn thÞ chiÒu quay
1. Dïng m¹ch ®ång bé
2. Dïng m¹ch kh«ng ®ång bé
V. phÇn nguån
VI. m¹ch nguyªn lý
M¹ch ®o tèc ®é
M¹ch hiÓn thÞ chiÒu quay
V. KÕt luËn
I.Më §ÇU
Trong sù ph¸t triÓn cña kü thuËt ®iÖn tö ngµy nay, kü thuËt sè ®ang dÇn chiÕm ­u thÕ vÒ sè l­îng c¸c øng dông cña nã trªn nhiÒu thiÕt bÞ ®iÖn tö tõ d©n dông cho ®Õn chuyªn dông, trong nhiÒu lÜnh vùc nh­ ®o l­êng, ®iÒu khiÓn, v.v… nhê vµo nhiÒu ­u ®iÓm cña nã. Cã thÓ nãi, nÒn t¶ng cña kü thuËt sè lµ c¸c m¹ch logic sè dùa trªn sù kÕt hîp cña c¸c cæng logic c¬ b¶n mµ ngµy nay ®· ®­îc tÝch hîp trong c¸c IC sè.
Trªn c¬ së nh÷ng kiÕn thøc ®· ®­îc häc trong m«n häc: Kü thuËt sè vµ trong khu«n khæ cña mét ®å ¸n m«n häc: ThiÕt kÕ m¹ch logic sè, chóng t«i ®· thiÕt kÕ m¹ch logic sè víi ®Ò tµi lµ: ThiÕt kÕ hÖ thèng ®o tèc ®é ®éng c¬ cã hiÓn thÞ chiÒu quay
Víi môc ®Ých lµ t×m hiÓu thªm vÒ lÜnh vùc kü thuËt sè, n©ng cao kiÕn thøc cña m×nh.
Song kiÕn thøc cßn h¹n hÑp vµ thêi gian thùc hiÖn kh«ng ®­îc nhiÒu nªn ®Ò tµi cña chóng t«i cßn rÊt nhiÒu sai sãt, h¹n chÕ. MÆc dï ®· cè g¾ng phÇn nµo thiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n mét c¸c chi tiÕt c¸c m¹ch, c¸c th«ng sè nh­ng ®«i khi cßn mang tÝnh lý thuyÕt, ch­a thùc tÕ. Chóng t«i mong cã sù gãp ý vµ söa ch÷a ®Ó ®Ò tµi nµy cã tÝnh kh¶ thi h¬n vÒ c¶ ph­¬ng diÖn kinh tÕ còng nh­ kü thuËt.
Chóng em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy gi¸o NguyÔn Nam Qu©n ®· h­íng dÉn vµ gióp ®ì chóng em thiÕt kÕ vµ hoµn thµnh ®Ò tµi nµy.
II.NHIÖM Vô:
VÊn ®Ò nªu trªn ®Æt ra cho ta 2 nhiÖm vô cÇn thùc hiÖn:
1.§o(chØ thÞ) tèc ®é cña ®éng c¬ ®iÖn víi sai sè cho phÐp(sai sè cho phÐp trong ®Ò tµi chän lµ 1%).
2.HiÖn(chØ thÞ) chiÒu quay cña ®éng c¬ ®iÖn.
III.Lý THUYÕT THùC HIÖN:
S¬ ®å khèi ®Ó thùc hiÖn nhiÖm vô nªu trªn:
1.PhÇn chØ thÞ tèc ®é:
KhuÕch ®¹i tÝn hiÖu xung ®iÖn vµ t¹o d¹ng
ChØ thÞ
Cæng
Gi¶i
m·
ChuyÓn vßng quay sang xung ®iÖn
Xung më cæng
Reset “0”
§Õm
2.PhÇn chØ thÞ chiÒu quay cña ®éng c¬:
KhuÕch ®¹i tÝn hiÖu vµ t¹o d¹ng
LÊy tÝn hiÖu chiÒu quay
M¹ch xö lÝ
ChØ thÞ
IV.C¸C PH¦¥NG ¸N :
A.PhÇn chØ thÞ tèc ®é ®éng c¬:
1.Khèi chuyÓn vßng quay sang xung ®iÖn:
*Ph­¬ng ¸n 1(ph­¬ng ph¸p c¬):
Mçi vßng quay,vÊu cam trªn trôc ®ãng c«ng t¾c vµo mét lÇn vµ t¹o thµnh mét xung ®iÖn.§Õm sè xung ®iÖn ®Õm sè vßng quay.
*Ph­¬ng ¸n 2(Ph­¬ng ph¸p dïng c¶m biÕn):
Mét c¶m biÕn thÝch hîp ®­îc ®Æt ®èi diÖn víi vËt trung gian ®Ó ghi nhËn mét c¸ch ng¾t qu·ng mçi khi cã mét dÊu hiÖu ®i qua vµ mçi lÇn nh­ vËy nã cung cÊp mét tÝn hiÖu xung cã biªn ®é tØ lÖ víi +E.
C¶m biÕn tõ:
Mèi 1 vßng quay,mÈu b¨ng tõ ®­îc d¸n trªn trôc ®éng c¬ quÐt qua ®Çu tõ ,g©y sù biÕn thiªn tõ th«ng Ø trªn cuén d©y cña ®Çu tõ,t¹o trªn cuén d©y mét suÊt ®iÖn ®éng cã biªn ®é E.Khi ®éng c¬ quay t¹o trªn cuén d©y nh÷ng xung suÊt ®iÖn ®éng cã tÇn sè tèc ®é quay cña ®éng c¬.§Õm sè xung suÊt ®iÖn ®éng ®Õm sè vßng quay cña ®éng c¬.
HoÆc ta cã thÓ thay mÈu b¨ng tõ b»ng mét ®Üa quay lµm b»ng vËt liÖu tõ tÝnh cã khÝa r¨ng(hoÆc b¸nh r¨ng) g¾n lªn trôc ®éng c¬ :
HoÆc ng­îc l¹i ta dïng mét vËt trung gian lµ mét ®Üa ch¾n tõ mét c¸ch tuÇn hoµn gi÷a mét nam ch©m cè ®Þnh vµ mét c¶m biÕn tõ :
Biªn ®é suÊt ®iÖn ®éng cña cuén d©y E phô thuéc chñ yÕu 2 yÕu tè:
+Kho¶ng cach gi÷a cuén d©y(®Çu tõ) vµ vËt trung gian.Kho¶ng c¸ch(khe tõ) nµy lín th× E nhá.
+Tèc ®é quay cña ®éng c¬:E tØ lÖ víi tèc ®é quay.Khi tèc ®é quay qu¸ bÐ,E sÏ nhá ®Ó cã thÓ ph¸t hiÖn ®­îc vµ ®©y lµ vÞ trÝ tèc ®é quay chÕt.
C¶m biÕn quang:
C¶m biÕn quang dïng 1 nguån ph¸t s¸ng thÝch hîp cïng víi 1 c¶m biÕn quang khi 1 vËt trung gian quay cã c¸c lç,®­êng v¸t,hoÆc mÆt ph¶n x¹.
+Nguån s¸ng: LED,IR-LED,LAZER...
+C¶m biÕn quang: PHOTODIODE,PHOTOTRANSISTOR,PHOTO-JFET,
PHOTORESISTOR,PHOTOTHYRISTOR
Khi ®éng c¬ quay,¸nh s¸ng gÆp lç(h×nh a>),gÆp mÆt ph¶n x¹(h×nh b>) sÏ tíi ®­îc ®Çu thu quang.Khi ®ã trªn ®Çu thu quang ta sÏ thu ®­îc 1 xung ®iÖn.Biªn ®é xung ®iÖn chñ yÕu phô thuéc:
+Th«ng l­îng ¸nh s¸ng Ø tíi ®­îc ®Çu thu quang: Ø cµng lín th× biªn ®é xung ®iÖn cµng lín.
+§é nhËy cña ®Çu thu quang.
KL:
Chän ph­¬ng ¸n: Dïng c¶m biÕn quang h×nh a>
+Nguån ph¸t quang: IR-LED hång ngo¹i ph¸t sãng hång ngo¹i gÇn
+C¶m biÕn quang: PHOTOTRANSISTOR
IR-LED, PHOTOTRANSISTOR ®­îc lÊy thùc tÕ trong m¹ch lµ IR-LED, PHOTOTRANSISTOR cña m¹ch Mouse m¸y tÝnh.
Kh«ng biÕt c¶m biÕn quang m¹ch Mouse cã ph¶i lµ PHOTOTRANSISTOR kh«ng,hay lµ PHOTO-JFET
2.Khèi khuÕch ®¹i tÝn hiÖu xung ®iÖn vµ t¹o d¹ng:
*TÝn hiÖu xung thu ®­îc ë khèi chuyÓn vßng quay sang xung lµ nhá,do ®ã cÇn ph¶i khuÕch ®¹i tÝn hiÖu nµy lªn ®Ó cã thÓ sö dông ®­îc.
Mét m¹ch khuÕch ®¹i tÝn hiÖu sè cho ®Çu ra ë møc logic “1” khi cã xung vµ møc “0” khi kh«ng cã xung .
Do ®©y lµ thiÕt kÕ Logic nªn phÇn t­¬ng tù kh«ng cÇn quan träng l¾m ---> kh«ng thiÕt kÕ chi tiÕt.
*TÝn hiÖu thu ®­îc ban ®Çu ch­a h¼n ®· ë d¹ng xung vu«ng chuÈn,v× vËy tÝn hiÖu cÇn qua bé t¹o d¹ng ®Ó trë thµnh xung vu«ng chuÈn.§¬n gi¶n ta chän lµ mét m¹ch OR(t¹o tõ phÇn tö NOR cña IC SN7402): T¹o d¹ng dïng Smith-Trigo lµ chuyªn dông h¬n!
*TÝn hiÖu ra khèi khuÕch ®¹i tÝn hiÖu xung ®iÖn vµ t¹o d¹ng lµ tÝn hiÖu ra m¹ch t¹o d¹ng.
KL:
Do Mouse ®· chuuyÓn vßng quay sang xung ®iÖn vµ ®­a vµo m¸y tÝnh nªn tÝn hiÖu ra cña nã lµ tÝn hiÖu logic.Nh­ vËy toµn bé 2 khèi chuyÓn vßng quay sang xung ®iÖn,khèi khuÕch ®¹i vµ t¹o d¹ng ®­îc tËn dông tõ Mouse.TÝn hiÖu tèc ®é quay vµo khèi cæng lóc nµy lµ tÝn hiÖu ra ®­îc c©u ra tõ m¹ch Mouse.
3.Khèi cæng:
Khèi cæng cã nhiÖm vô chØ cho tÝn hiÖu xung qua trong mét ®¬n vÞ thêi gian nµo ®ã.TÝn hiÖu më cæng lÊy tõ khèi xung më cæng.
ë ®©y chän khèi cæng ®¬n gi¶n lµ 1 m¹ch AND 2 ®Çu vµo( t¹o tõ phÇn tö NAND cña IC SN7400):
4.Khèi Xung Më Cæng:
Lµ khèi dao ®éng ®a hµi t¹o xung vu«ng cã biªn ®é xung ë møc logic “1” vµ ®é réng xung b»ng ®¬n vÞ thêi gian më cæng(tx).
a>§a hµi dïng Transistor: tx=0,7.Rb.Cb
b>§a hµi dïng KhuÕch ®¹i thuËt to¸n:
tx=R.C.Ln(1+2R1/R2)
Chän R1=0,86R2 ---> tx=R.C.1,0006
c>§a hµi dïng bé ®Þnh thêi 555:
t1 = 0.693*( VR + R )*C1
t2 = 0.693*R*C1
f = 1.44 / [( VR + 2*R)*C1 ]
Khi xÐt tíi tx ta ph¶i xÐt lu«n c¶ phÇn sai sè ®o vµ hÖ sè nh©n khi ®o tèc ®é víi ®¬n vÞ vßng/phót.Trong bµi nµy ta sö dông sè lç ®ôc trªn tÊm b×a ®Ó thÓ hiÖn sai sè phÐp ®o vµ hÖ sè nh©n.
*XÐt tx=1phót:
Trong tr­êng hîp nµy lµ thùc hiÖn ®o tèc ®é quay cña ®éng c¬ ®óng theo vßng/phót vµ do ®ã chØ cßn thùc hiÖn phÇn sai sè: víi sai sè phÐp ®o lµ x% th× thùc hiÖn ®ôc trªn tÊm b×a (100/x) lç.
Nh­ng v× tx qu¸ dµi nªn kh«ng thùc tÕ.Do vËy kh«ng chän kh¶ n¨ng nµy.
*XÐt tx<1phót:
V× tx < 1 phót nªn vÊn ®Ò kÕt hîp ®ång thêi phÇn sai sè vµ hÖ sè nh©n.
Gi¶ thiÕt trong tx(s),ta ®o ®­îc X xung(X vßng): [X/tx] vßng/s=[(60/tx).X] vßng/phót
-----> Sè lç ®ôc trªn tÊm b×a khi dïng ®¬n vÞ (vßng/phót) lµ: 60/tx lç.
Víi phÇn sa...