Giáo trình hướng dẫn tìm hiểu sự hình thành của máy đo tần số và vi mạch số phần 6 pps

2./ Cân chỉnh và sai số của thiết bị: a./ Cân chỉnh: Sau khi lắp ráp các linh kiện vào trong mạch của từng Modul, ghép các Modul lại với nhau để được một mô hình hoàn tất là máy đo tần

III./ LẮP RÁP VÀ CÂN CHỈNH:

1./ Bảng liệt kê linh kiện:

a./ Linh kiện của mạch ngõ vào:

R1 = R4 = R5 = R6 = 1K

R2 = 50

R3 = 100K

R7 = 2,2K

C1 = 0,01F

C2 = 0,1F

C3 = C4 = 0,1F

Diode Zener 5,5V

IC 741 x 2

IC 4017 x 2

b./ Linh kiện mạch dao động:

R1 = R2 = 1K

C1 = 0,1

XTAL = 32,768KHZ

IC 4518B

IC 4040B

IC 4017

IC 4081X

IC 40106

c./ Mạch đếm và giải mã:

IC 4518B x 2

IC 4511B x 4

IC 4072B x 2

IC 4071

d./Mạch hiển thị:

R: Điện trở hạn dòng cho tất cả Led 7 đoạn: 330

RC: Điện trở kéo nguồn cho tất cả Led 7 đoạn = 390

Transistor thúc Led: A564 (PNP)

e./ Mạch nguồn:

-Luận Aùn tốt Nghiệp Mô Hình Máy Đo Tần Số

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh 63

VR1 = VR2 = 2K

R1 = R2 = 120

IC ổn áp dương LM317, LA 7805

IC ổn áp âm LM 337

2./ Cân chỉnh và sai số của thiết bị:

a./ Cân chỉnh:

Sau khi lắp ráp các linh kiện vào trong mạch của từng Modul, ghép các Modul lại với nhau để được một mô hình hoàn tất là máy đo tần số Kiểm tra các Modul trứớc khi cấp nguồn

Công tắc chuyển mạch mức điện áp tín hiệu ngõ vào đặt ở vị trí 5V, chỉnh giai đo ở vị trí X1 Dùng máy phát sóng tạo nguồn tín hiệu ngõ vào có tần số là 10HZ Nếu kết quả hiển thị là 10HZ thì máy đã hoạt độg tốt, nếu kết quả không đúng là do bộ dao động chuẩn tạo xung điều khiển chưa đúng

Ta cần chỉnh tần số ở bộ dao động nội để được kết quả cho phép đo là đúng, sau đó cần cố định tần số sai số của bộ dao động nội này, khi cân chỉnh những tín hiệu có biên độ thấp hàng (mV) Ta cần đưa tín hiệu có tần số thấp 10HZ và tần số cao 20KHZ để xem thiết bị có hoạt động được hay không Nếu như không đáp ứng ta điều chỉnh ở Modul khuếch đại tín hiệu ngõ vào b./ Sai số của thiết bị:

Như chúng ta đã biết là các linh kiện vi mạch số điều có thời gian trể nhất định, nghĩa là khi có xung tác động ở ngõ vào thì sau khoảng thời gian ngắn

TS thì ngõ ra, mới thay đổi trạng thái

Trong mạch dùng cổng AND để làm mạch khoá tín hiệu vào mạch đếm, trong khoảng thời gian 1s cho phép xung vào mạch đếm của chu kỳ trước và chu kỳ sau có số xung vào mạch đếm không giống nhau, sai lệch ít nhất là một xung

Chương V

Kết luận

I / KẾT LUẬN:

Qua sáu tuần thực hiện luận văn tốt nghiệp, chúng em đã hoàn tất được yêu cầu đặt ra là xây dựng mô hình máy đo tần số hiển thị số dùng trong giảng dạy môn đo lường điện Thiết bị dùng để đo lường điện có nhiều loại như máy đo điện áp, máy đo dòng điện, máy đo tần số… Trong từng loại máy đo có các kiểu cấu tạo khác nhau ví dụ như máy đo tần số thì có máy đo tần số chỉ thị kim, máy đo tần số chỉ thị số, máy đo tần số chỉ thị dạng rung Loại máy đo tần số chỉ thị số được cấu tạo từ linh kiện vi mạch số nên kích thước có thể trở nên gọn nhẹ rất nhiều so với các loại máy đo tần số khác Tuy nhiên, đề tài này là thiết kế mô hình để dạy học nên mạch điện cuả máy được chia ra nhiều Modul theo chức năng cuả từng khối để dể dàng minh hoạ khi giảng dạy về các loại máy đo tần số Kích thước cuả mô hình được thiết kế vừa phải phù hợp cho việc giảng dạy, phần hiển thị số dùng LED 7 đoạn loại lớn để người học dễ quan sát Màu nền và màu chữ kết hợp nổi bật để người học có thể thấy được từng khối chức năng cuả mô hình

Luận văn đã hoàn tất phần lý thuyết cơ bản cũng như phần thiết kế và thi công Tuy nhiên do thời gian có hạn nên chưa hoàn chỉnh được nguồn nuôi phụ khi không có nguồn điện xoay chiều 220/110V

II / HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

Mô hình chỉ dùng trong giảng dạy lý thuyết, chưa dùng ngay trong phòng thí nghiệm được do cấp chính xác cuả máy chưa cao và mức sai số của máy chưa thể sử dụng cho phòng thí nghiệm Sai số giữa các giai đo là 10 HZ, nguyên nhân cuả sự sai số này là do sử dụng các IC đếm làm mạch chia 10 để tạo các giai đo Ngoài ra còn một nguyên nhân gây ra sai số nhưng không đáng kể là thời gian trễ cuả cổng AND

Nếu như có điều kiện về thời gian và kinh phí, chúng em sẽ khắc phục sự sai số này để mô hình hoàn chỉnh hơn và có thể dùng trong [phòng thí nghiệm đo lường điện

Luận Aùn tốt Nghiệp Mô Hình Máy Đo Tần Số

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO

3 Sổ tay tra cứu linh kiện quang điện tử

4 Sổ tay tra cứu CMOS

Sau khi board A đã hoạt động, các board khối của board B sẽ được thiết kế tiếp theo trình tự sau:

- Thiết kế board chuyển mạch AV / TV

- Thiết kế board Tuner

- Thiết kế board IF

- Thiết kế board Audio

- Thiết kế board vi xử lý

Kết nối các board khối trên lại với nhau để board B hoạt động tốt

III Bước 3:

Kết nối board A và board B sao cho mô hình hoạt động và cân chỉnh lại cho phù hợp

IV Bước 4:

Thiết kế các board trung gian giữa các board khối với board chính và trên board trung gian có các công tắc chuyển mạch để đánh pan

I Bước 1: Thiết kế các board khối của board A

1 Thiết kế board nguồn ổn áp ngắt dẫn

Mạch được thiết kế trên một board riêng ( phần diode nắn điện và tụ lọc

điện nằm trên board chính A ) và mạch này có thể thay bằng 1 board

mạch hoạt động theo nguyên lý kiểu khác nhưng thông số kỹ thuật phải

phù hợp

Để an toàn cho Sinh Viên khi thao tác thực hành, mạch được thiết kế

mass cách ly

a Thông số kỹ thuật:

- Tần số hoạt động của mạch: 30KHz ÷ 50 KHz

b Sơ đồ khối:

Phần tử chuyển mạch

Nắn và lọc

Dao động và điều

chỉnh tần số xung

Aùp chuẩn

Aùp tham chiếu

Phần tử điều khiển

Vi xử lý

Điện áp DC

(sau khi nắn điện và

lọc điện)

Dò sai Phần tử

cảm biến

Nắn và lọc

Biến áp xung cách ly mass

Phần tử chuyển mạch

FBT

16V

115V DC

D D

R R

0 C0

1 4

Q?

NPN

d Tính toán và thiết kế mạch:

ª Biến áp xung:

Biến áp xung hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điêän từ, lõi của biến áp là ferit nên tổn hao ít và hiệu suất cao

- Tính dòng đỉnh cuộn sơ cấp biến áp:

Điện áp DC nhỏ nhất sau khi qua chỉnh lưu:

Điện áp DC lớn nhất sau khi chỉnh lưu:

Tỉ số điện áp vào:

Chu kỳ làm việc nhỏ nhất ngõ vào:

Dòng đỉnh cần tính:

Vậy chu kỳ làm việc có giá trị trong khoảng 0,47 đến 0,7 khi điện áp ngõ

-Tính chiều dài khe hở:

Điện cảm sơ cấp biến áp xung:

=1,2.103H

Thể tích hiệu dụng của lõi:

Chiều dài khe hở:

-Tính số vòng dây quấn:

Số vòng dây quấn cho một volt là:

Chọn K =4

Suy ra n = 108 / 4.20.103.0,96.2000

= 0,7 vòng/ Volt

Số vòng cuộn sơ cấp:

Tính cỡ dây quấn:

Đường kín dây quấn:

J : Mật độ dòng điện

Vậy ta chọn cỡ dây từ 0,7 đến 0,8 mm

ª Tính toán mạch điện:

Nguồn cung cấp được tính với điện áp vào lớn nhất:

Dòng điện ngõ ra cũng là dòng điện tải:

Vậy ở hai chế độ làm việc thì ứng với:

Dòng điện cuộn cảm phóng qua tải:

Do vậy tụ lọc có giá trị:

= [(4,66-1,74)2.41.10-6.338]/2.100.10-3.6,3.115

Để đảm bảo an toàn ta chọn tụ lọc điện ngõ ra có giá trị: 1000 µF/180V