xây dựng hệ thống đo và điều khiển nhiệt độ lò sấy gỗ công nghiệp.

Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, cuộc sống của con người đã có những thay đổi ngày càng tốt hơn, với những trang thiết bị phục vụ công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Đặc biệt góp phần vào sự phát triển đó thì ngành kỹ thuật điện, điện tử đã góp phẩn không nhỏ vào sự phát triển đất nước. Trong đó môn kỹ thuật vi điều khiển được phát triển mạnh mẽ dựa trên những tiến bộ công nghệ tích hợp các linh kiện bán dẫn và hệ lập trình có bộ nhớ kết hợp với máy tính điện tử. Từ những thời gian đầu phát triển đã cho thấy sự ưu việt của nó và tới ngày nay tính ưu việt của đó ngày càng được khẳng định thêm.Những thành tựu của nó đã có thể biến được những cái tưởng trừng như không thể thành những cái có thể, góp phần nâng cao đời sống vật chất tinh thần cho con người.Để góp phần làm sáng tỏ hiệu quả của của những ứng dụng trong thực tế của môn “Đo lường và cảm biến”” chúng em sau một thời gian học tập được các thầy, các cô trong khoa giảng dạy về các kiến thức chuyên ngành đồng thời được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy “Hà Văn Phương” chúng em đã “tìm hiểu, phân tích và xây dựng hệ thống đo và điều khiển nhiệt độ lò sấy gỗ công nghiệp”.

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, cuộc sống của con người đã có những thay đổi ngày càng tốt hơn, với những trang thiết bị phục vụ công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Đặc biệt góp phần vào sự phát triển đó thì ngành kỹ thuật điện, điện tử đã góp phẩn không nhỏ vào sự phát triển đất nước Trong đó môn kỹ thuật vi điều khiển được phát triển mạnh mẽ dựa trên những tiến bộ công nghệ tích hợp các linh kiện bán dẫn và hệ lập trình có bộ nhớ kết hợp với máy tính điện tử Từ những thời gian đầu phát triển đã cho thấy sự ưu việt của nó và tới ngày nay tính ưu việt của đó ngày càng được khẳng định

thêm.Những thành tựu của nó đã có thể biến được những cái tưởng trừng như không thể thành những cái có thể, góp phần nâng cao đời sống vật chất tinh thần cho con người

Để góp phần làm sáng tỏ hiệu quả của của những ứng dụng trong thực tế của môn “Đo lường và cảm biến”” chúng em sau một thời gian học tập được các thầy, các cô trong khoa giảng dạy về các kiến thức chuyên ngành đồng thời được sự giúp

đỡ nhiệt tình của thầy “Hà Văn Phương” chúng em đã “tìm hiểu, phân tích và xây dựng hệ thống đo và điều khiển nhiệt độ lò sấy gỗ công nghiệp”.

Cùng với sự nỗ lực của nhóm nhưng do thời gian, kiến thức và kinh nhiệm của chúng em vẫn còn hạn chế sẽ không chánh khỏi sự thiếu sót Chúng em rất mong

có được sự giúp đỡ và tham khảo ý kiến của thầy cô và các bạn nhằm đóng góp, phát triển và hoàn thiện đề tài

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Mục lục Trang

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT KẾ

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG THỰC HIỆN 2.1- Yêu cầu đề tài

2.2- Các hướng giải quyết

2.3- Lý do lựa chọn thiết kế

2.4- Tính chọn thiết bị

CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 3.1-Các kết quả đạt được

3.2-Các hạn chế khi thực hiện

3.2-Biện pháp khắc phục

CHƯƠNG 4: BẢN DỊCH TÀI LIỆU CẢM BIẾN 4.1-Bản tài liệu lý thuyết

4.2-Bản tài liệu sử dụng cảm biến

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT KẾ

1.1 Giới thiệu

Sấy gỗ là bước đầu tiên và quan trọng nhất trước khi gỗ xẻ được chế biến (gia công).Với gỗ sấy đạt tiêu chuẩn, sản phẩm với chất lượng tốt có thể đạt được.Gỗ ở trạng thái tự nhiên, luôn luôn chứa một lượng nước lớn.Khi không có một lượng nào hoặc một lượng nước nhỏ đựơc thoát ra, gỗ được gọi là “gỗ tươi” hoặc “gỗ chưa sấy”.Lượng nước tồn tại trong gỗ ảnh hưởng đến tính chất của gỗ Chính vì vậy gỗ phải được sấy vì nhiều lý do

1.2 Các lý do cho việc sấy gỗ

Sấy sẽ làm cho gỗ có kích thước ổn định.Gỗ mà không được sấy một cách đầy

đủ thì sẽ không duy trì được kích thước chuẩn của nó thậm chí nó được gia công một cách chính xác Sấy sẽ làm tăng cường độ của gỗ Nó cũng sẽ làm cho gỗ dễ dàng hơn để xử lý chất bảo quản.Gỗ sấy sẽ không bị sâu mục một cách dễ dàng.Nó

sẽ không bị tấn công một cách dễ dàng bởi côn trùng hoặc nấm, việc đánh nhẵn và các quá trình hoàn thiện khác dễ dàng và hiệu quả hơn Một lý do khác của việc sấy gỗ là nhằm giảm trọng lượng của nó và giảm chi phí vận chuyển

1.3 Giảm độ ẩm của gỗ

Sấy có nghĩa là làm giảm độ ẩm của gỗ đến mức tương tự với độ ẩm môi

trường nơi mà gỗ được sử dụng.Độ ẩm của gỗ là một lượng nước có trong gỗ Nó bao gồm nước tự do và nước thấm Nước tự do là nước chứa trong ruột tế bào thấm

là nước chứa trong vách tế bào Khi lượng nước tự do giảm đi thì nó không làm thay đổi tích chất của gỗ nhiều lắm Nó chỉ làm cho gỗ nhẹ hơn Khi mà lượng nước tự do bay hơi hết và chỉ còn lại duy nhất lượng nước thấm tồn tại Độ ẩm của

gỗ tại thời điểm này được gọi là độ ẩm bão hoà thớ gỗ (FSP).Độ ẩm tại thời điểm này nằm trong khoảng 25- 35% tuỳ thuộc vào loài gỗ.Phần lớn gỗ được sử dụng ở môi trường có độ ẩm nhỏ hơn độ ẩm bão hoà thớ gỗ.Điều này có nghĩa là một lượng nước thấm phải được lấy đi Có nghĩa gỗ phải được sấy xuống dưới độ ẩm bão hoà thớ gỗ, điểm mà độ ẩm sẽ đạt tới khi lượng nước tồn tại trong gỗ cân bằng với lượng ẩm trong không khí Độ ẩm tại thời điểm này được gọi là độ ẩm thăng bằng (EMC).Độ ẩm thăng bằng của gỗ sẽ thay đổi cùng với độ ẩm tương đối của môi trường (RH).Độ ẩm tương đối (RH) là độ ẩm của môi trường không khí xung quanh.Độ ẩm tương đối trong ngày là khác nhau cho các khí hậu khác nhau Độ ẩmthăng bằng sẽ tăng khi độ ẩm tương đối tăng, độ ẩm tương đối giảm thì độ ẩm thăng bằng cũng giảm Điều này có nghĩa là nếu gỗ khô hơn môi trường không khí

xung quanh thì nó sẽ hút ẩm từ không khí.Nếu môi trường không khí khô hơn thì

gỗ sẽ nhả ẩm Chính vì lý do này, việc sấygỗ tới độ ẩm tuơng tự độ ẩm môi trường nơi mà nó được sử dụng là rất quan trọng Ví dụ, khi sử dụng ở ngoài trời nơi độ

ẩm tương đối cao gỗ phải có độ ẩm cao hơn nếu nó được sử dụng trong nhà, trong môi trường có điều hoà không khí.Độ ẩm trong một miếng gỗ luôn luôn không được phân bố đều Khi mà độ ẩm khác nhau theo chiều dài, chiều rộng và chiều dầy của miếng gỗ, gradient ẩm xuất hiện

1.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình sấy

Quá trình sấy bị ảnh hưởng bởi các nhân tố sau:

sẽ khô nhanh và ít khuyết tật.Loài gỗ có khối lượng thể tích cao khó khô hơn và có

xu hướng có nhiều khuyết tật hơn Nhìn chung gỗ cứng khó khô hơn gỗ mềm Kíchthước của gỗ cũng ảnh hưởng đến tốc độ sấy.Gỗ có chiều dầy nhỏ hơn sẽ khô nhanh hơn.Cách thức mà gỗ được xẻ ảnh hưởng đến tốc độ sấy.Ví dụ ván xẻ tiếp tuyến khô nhanh hơn ván xẻ xuyên tâm

1.5 Các phương pháp sấy

Có hai phương pháp sấy gỗ phổ biến – hong phơi và sấy cưỡng bức

1.5.1 Hong phơi

Hong phơi là một cách thức sấy gỗ tự nhiên Mặt trời cung cấp năng lượng(nhiệt) cho việc làm bay hơi nước ở trong gỗ trong khi đó gió lưu thông không khíxung quanh gỗ Sử dụng phương pháp hong phơi, gỗ có thể được sấy đến độ ẩm 15-20% tuỳ thuộc vào điều kiện thời tiết.Thời gian sấy có thể rất khác nhau từ 2tháng cho đến 2 năm.Điều này tuỳ thuộc vào loài gỗ và kích thước của gỗ.So vớiviệc sấy gỗ bằng phương pháp sấy cưỡng bức, hong phơi yêu cầu đầu tư ít vàkhông mất chi phí cho năng lượng

Tuy nhiên hong phơi có những nhược điểm sau:

• Thời gian sấy dài

•Gỗ không thể sấy khô đến độ ẩm dưới 15% Với một độ ẩm thấp hơn thường đượcyêu cầu cho các sản phẩm xuất khẩu tới các nước có khí hậu ôn hòa

• Cần một diện tích rộng cho việc xếp đống và hong phơi

-Gỗ nên được xếp đống ở những nơi thông thoáng và có mái che Điều này nhằmbảo vệ khỏi mưa to và ánh nắng trực tiếp từ mặt trời.Nhiệt (ánh nắng) trực tiếp vàmưa to sẽ làm hư hại gỗ Trong hong phơi, gỗ được xếp đống theo lớp như hình 1.Cách thức mà gỗ được xếp đống là rất quan trọng Phải có được sự lưu thôngkhông khí một cách tự do qua bề mặt gỗ Bởi vậy việc xếp đống không nên gần câycối và nhà cửa.phía dưới đống gỗ phải được thông thoáng và tốt nhất là sàn ximăng Lớp gỗ cuối cùng nên được kê trên đà kê và cách mặt đất ít nhất là 40 -50

cm Nhằm đảm bảo rằng không khí có thể lưu thông một cách tự do trong đống gỗ,các tấm gỗ trong một đống nên có cùng một chiều dầy Gỗ nên được xếp phẳng vớikhoảng cách giữa lớp là 20-25 mm Tất cả các thanh kê phải thẳng hàng theophương thẳng đứng

- Các loài gỗ khác nhau hoặc cùng loại gỗ nhưng có độ dầy khác nhau nên được xếp đống riêng biệt Tốt nhất gỗ nên được xếp đống vuông góc với hướng gió (xemhình 2)

Xếp đống gỗ phải có thanh kê ở đầu.Trong trường hợp các tấm gỗ có độ dài không bằng nhau, chúng nên được xếp như ở hình 3.Điều này sẽ giảm việc sấy không đều

và nứt đầu Kích thước của đống gỗ thường là 1-1,5 m đối với chiều rộng, 1m đối với chiều cao và từ 4 - 6 m đối với chiều dài tuỳ thuộc vào chiều dài của gỗ Với kích thước này dễ dàng trong việc vận chuyển.Ba hoặc bốn đống gỗ có thể được xếp chồng lên nhau

- Đầu của các tấm gỗ trong đống gỗ nên được phủ một lớp chống nước.Bởi vì đầu của các tấm gỗ có xu hướng khô nhanh hơn và hiện tượng nứt đầu có thể xảy

ra.Các thanh gỗ hoặc kim loại cũng có thể được đóng vào đầu các tấm gỗ để giảm nứt đầu.

- Các thanh kê sử dụng để tách các lớp gỗ trong đống gỗ phải có cùng một kích thước, chúng phải được xếp thẳng hàng theo phương đứng khi xếp đống và vuông góc với chiều dài tấm gỗ ( xem hình 4,5) Các thamh kê ở đầu đống gỗ để làm chậm quá trình sấy, làm giảm khả năng nứt đầu Các thanh kê phải được làm bằng

gỗ khô thẳng thớ và không có nhựa hay các chất khác mà có thể làm biến màu các tấm gỗ

Kích thước của thanh kê là 20-25 mm đối với chiều dầy và 30-38 mm đối với chiều rộng Khoảng cách giữa các thanh kê như sau: Chiều dầy ván:

 Ván có chiều dầy ≥ 25 mm nên để khoảng cách ở giữa đống gỗ 600 mm, khoảng cách ở hai đầu đống gỗ 300 mm

 Ván có chiều dầy ván <25mm nên để khoảng cách ở giữa đống gỗ 450mm, khoảng cách ở hai đầu đống gỗ 250mm

- Để việc xếp đống được thuận tiện và dễ dàng có thể sử dụng khung xếp đống Các thanh kê phải đảm bảo kích thước theo qui định nhằm đảm bảo độ cứng và không hư hại khi vận chuyển, trong trường hợp các thanh kê không đảm bảo kích thước (không đủ độ cứng) có thể làm cho các tấm gỗ bị biến dạng… Các thanh kê phải được kiểm tra xem có đảm bảo chiều dầy theo tiêu chuẩn không Loại bỏ các thanh kê không đảm bảo chiều dầy theo tiêu chuẩn, những thanh bị tách, bị gẫy hoặc có dấu hiệu mục nát

Sắp xếp các đống gỗ ở bãi hong phơi: Khoảng cách giữa các đống gỗ trong bãi hong phơi có ảnh hưởng một cách đáng kể đến tốc độ sấy Khoảng cách lớn giữa các đống gỗ làm tăng tốc độ sấy trong khi đó khoảng cách hẹp sẽ làm giảm tốc độ sấy, thông thường khoảng cách này là từ 0,6 -0,75 m Kiểm soát độ ẩm trong quá trình hong phơi: Việc xác định độ ẩm được xác định bởi các tấm ván mẫu hoặc được đo bằng máy đo độ ẩm điện trở ở lớp gỗ dưới cùng của đống gỗ

Sấy cưỡng bức

Gỗ xẻ trước khi sử dụng để làm đồ nội thất, các sản phẩm định hình hoặc cho một số mục đích sử dụng khác….Nó thường phải được sấy đến một độ ẩm theo yêu cầu Nhằm đạt được mục đích này nhanh và chính xác, gỗ được đưa vào sấy trong lò sấy.Không giống với quá trình hong phơi, nhiệt độ, độ ẩm tương đối và sự tuần hoàn không khí trong lò sấy được kiểm soát trong suốt quá trình sấy

- Nhiệt độ trong quá trình sấy có thể lên tới 1000c Tuy nhhiên việc sấy gỗ với nhiệt

độ cao thường không phổ biến bởi vì khó hạn chế các khuyết sinh ra trong quá trình sấy Như đã đề cập ở phần trên, nhiệt là cần thiết để làm bay hơi nước từ gỗ Nhiệt có thể được cung cấp trực tiếp hoặc gián tiếp Nguồn nhiệt trực tiếp, không khí trong lò sấy được làm nóng bằng việc đốt than, củi…trực tiếp Đối với lò sấy năng lượng mặt trời không khí trong lò được làm nóng bằng năng lượng của mặt trời.Nguồn nhiệt gián tiếp, nhiệt được cung cấp chủ yếu bằng hơi nước quá nhiệt hoặc nước nóng tuần hoàn qua các đường ống hoặc bộ phận trao đổi nhiệt.Hiện nay lò sấy hơi nước quá nhiệt được sử dụng phổ biến.Sự tuần hoàn không khí trongcác lò sấy được kiểm soát bằng quạt.Quạt được lắp đặt ở trần hoặc cạnh của lò sấy.Lò sấy cũng có cửa trao đổi ẩm để lấy không khí ngoài môi trường vào và cho không khí ẩm trong lò thoát ra.Độ ẩm không khí trong lò sấy được được kiểm soát bằng nhiệt độ, việc đóng mở cửa thoát ẩm cũng như hệ thống phun ẩm bên trong lòsấy Gỗ được sấy theo một chế độ sấy nhất định Chế độ sấy là một loạt các giá trị

về nhiệt độ và độ ẩm tương đối Trong quá trình gỗ được sấy, độ ẩm của gỗ ngày càng giảm, do vậy nhiệt độ và độ ẩm bên trong lò sấy cũng phải được điều chỉnh cho phù hợp nhằm đảm bảo cho khuyết tật sinh ra trong quá trình sấy là nhỏ nhất

có thể Mỗi một loại gỗ khác nhau sẽ yêu cầu một chế độ sấy khác nhau Chế độ sấy cũng phụ thuộc vào kích thước của gỗ được sấy.Khi sấy gỗ bằng phương pháp sấy cưỡng bức, gỗ mềm có thể chịu được chế độ sấy khắc nhiệt hơn so với gỗ cứng, gỗ mỏng dễ sấy hơn gỗ dầy

-Ưu điểm của việc sấy gỗ bằng phương pháp sấy cưỡng bức :

• Quá trình sấy được kiểm soát và hạn chế được khuyết tật

• Đạt được độ ẩm thấp hơn so với hong phơi

• Thời gian sấy ngắn hơn so với hong phơi

• Lò sấy được sử dụng cho nhiều loại gỗ khác nhau

• Đạt được độ ẩm chính xác theo yêu cầu

• Các sâu nấm hại gỗ bị diệt trong quá trình sấy

-Nhược điểm của việc sấy gỗ bằng phương pháp sấy cưỡng bức:

• Đòi hỏi đầu tư lớn hơn so với hong phơi

• Yêu cầu chi phí cho năng lượng

• Yêu cầu công nhân vận hành phải có kỹ năng vận hành và bảo dưỡng lò sấy

- Hiện nay phần lớn các nhà máy ở các nước phát triển thường hong phơi trước khiđưa gỗ vào sấy nhằm tiết kiệm chi phí năng lượng Đây cũng là bước tốt cần làm khi sấy loại gỗ khó sấy

1.6 Kiểm soát độ ẩm trong quá trình sấy:

Để kiểm soát quá trình sấy gỗ, điều cần thiết là xác định độ ẩm trung bình của

gỗ trong quá trình sấy nhanh chóng và chính xác tại bât kỳ thời điểm nào

- Việc xác định độ ẩm có thể sử dụng phương pháp cân sấy hoặc có thể sử dụng máy đo độ ẩm (Để xác định độ ẩm ban đầu một cách chính xác người ta thường sử dụng phương pháp cân sấy)

Sử dụng các tấm ván mẫu đó chính là một phương pháp được thiết lập cho việc kiểm soát tốc độ sấy

- Các tấm ván mẫu là thuận tiện và nhanh chóng cho việc kiểm soát quá trình sấy Chúng được chuẩn bị và xắp xếp ngay từ lúc xếp đống, bởi vậy tại bất kỳ thời điểm nào, chúng có thể được lấy ra để cân hoặc đo và sau đó lại được đưa lại đống

gỗ Tấm gỗ mẫu thường được cắt ngắn với chiều dài là 500 mm và được sơn hai đầu bởi vậy chúng sẽ khô với tốc độ tương tự như các tấm gỗ dài, các tấm gỗ mẫu thường được lựa chọn từ những thanh gỗ không có khuyết tật

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG THỰC HIỆN

2.1 Yêu cầu đề tài

1 Tìm hiểu tổng quan về lò sấy gỗ công nghiệp

2 Lựa chọn các cảm biến phù hợp cho hệ thống(nêu lý do lựa chọn cảm biến, số lượng và vị trí đặt cảm biến?)

3 Cách lựa chọn và bố trí các thiết bị khác (Sơ đồ khối)

4 Sơ đồ khối hệ thống của hệ thống

5 Lựa chọ phương án điều khiển (Mô tả cụ thê)

6 Đánh giá về sai số của hệ thống (Giới hạn, nguyên nhân, biện pháp khắc phục)

7 Hạn chế của bản thiết kế và khắc phục?

Giới hạn điều kiện:

1 Thể tích lò 20m3- 40m3.

2 Dải nhiệt độ làm việc từ 10℃ đến 60℃

3 Sai số của phép đo nhiệt độ là1℃

2.2 Các hướng giải quyết

Để thiết kế một hệ thống lò sấy nông sản ta có nhiều hương pháp Dưới đây là một số phương pháp mà nhóm em cho là tối ưu nhất

Các loại lò sấy:

Có hai loại lò sấy chính là lò sấy liên tục và lò sấy gián đoạn, hiện nay lò sấy gián đoạn được sử dụng phổ biến ở Việt Nam và các nước Đông Nam Á Lò sấy gián đoạn có nhiều loại, tuỳ vào nguồn nhiệt sử dụng nó được chia làm các loại sau:

• Lò sấy hơi nước

• Lò sấy tách ẩm

• Lò sấy năng lượng mặt trời

2.2.1 Lò sấy hơi nước:

Nhiệt trong lò sấy được cung cấp hơi nước bão hoà, hơi nước đi qua bộ phận trao đổi nhiệt Sự lưu thông không khí trong lò sấy được cung cấp bằng quạt.Nó giúp cho sự trao đổi nhiệt với bộ phận trao đổi nhiệt tốt hơn.Mặt cắt ngang của lò sấy được chỉ ra ở hình 11 Sàn được làm bằng bê tông Tường và cửa lò được làm bằngvật liệu cách và chịu nhiệt

2.2.2 Lò sấy tách ẩm

Bơm nhiệt và hệ thống tách ẩm bao gồm một máy làm lạnh và một số quạt.Máy làm lạnh có thể làm việc như là hệ thống nhiệt gọi là bơm nhiệt hoặc như một máy

tách ẩm Hệ thống tách ẩm hoạt động ở nhiệt độ nhỏ hơn 600 c Trong khi đó bơm nhiệt có thể hoạt động ở nhiệt độ lên tới 750 c sự tuần hoàn không khí trong lò được cung cấp bởi một số quạt Không khí ẩm tuần hoàn trong lò đi qua bộ phận làm lạnh tại đây nước được tách ra bởi bộ phận ngưng tụ.Lượng nước này sau đó được thải ra ngoài bằng đường ống.Nhiệt từ bộ phận nén của máy làm lạnh được

sử dụng để làm nóng lò.Hình 12 thể hiện một dạng lò sấy tách ẩm.cửa xả ẩm Bộ phận trao đổi nhiệt Quạt Bộ phận phun ẩm Nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt Tường cách nhiệt Trần phụ Đống gỗ Đà kê

2.2.3 Lò sấy năng lượng mặt trời:

Lò sấy năng lượng mặt trời sử dụng năng lượng từ mặt trời để sấy gỗ Có 04 loại lòsấy năng lượng mặt trời

• Lò sấy nhà kính: Tất cả tường và mái của lò sấy đều được làm bằng vật liệu trongsuốt Bộ phận thu nhận năng lượng mặt trời được lắp ở bên trong lò sấy

• Lò sấy nửa nhà kính: Mái và một vài bức tường được làm bằng vật liệu trong suốt trong khi đó một số bức tường khác và sàn được làm bằng vật liệu cách nhiệt nhằm giảm sự thất thoát nhiệt

• Lò sấy có bộ phận thu năng lượng ở bên ngoài: Có một lò sấy riêng biệt, được nốivới bộ phận thu năng lượng bê ngoài bằng các đường ống

• Lò sấy tách ẩm năng lượng mặt trời: Lò sấy này được lắp đặt một thiết bị tách

ẩm phù hợp Thiết bị tách ẩm này làm giảm độ ẩm của không khí trong lò Nó cungcấp nhiệt thu được từ việc ngưng tụ nước Quạt Vỏ lò Bộ phận phụ trợ nhiệt Quạt nhỏ Ngưng tụ ẩm Thiết bị tách ẩm Không khí ấm ẩm Không khí khô nóng Đống

gỗ Vật liệu sử dụng để làm nhà kính là kính, tấm film nhựa, PVC, polythene và sợi kính Khung thường được làm bằng nhôm Các bộ phận hấp thụ nhiệt sử dụng các vật liệu đen mờ để hấp thụ năng lượng mặt trời để làm nóng không khí trong buồng sấy

- Sử dụng hơi nước: Tránh hoàn toàn khả năng cháy gỗ

- Mô đun hóa, tiêu chuẩn hóa: Giảm giá thành, rút ngắn thời gian giao hàng

- Sản xuất hoàn toàn trong nước: Giảm chi phí và chủ động trong việc bảo trì

- Thiết kế theo điều kiện khí hậu Việt Nam: Sấy tốt hơn, do các sản phẩm nước ngoài sử dụng chương trình có sẵn cho các loại sản phẩm tại nước ngoài, khác xa

về điều kiện khí hậu

Quạt Công nghệ Đức sản xuất tại Việt Nam Ø600 loại cánh 2 chiều, Cánh quạt thép có thể đảo chiều quay mà không tới kết cấu quạt Động cơ chuyên dùng chịu nhiệt, có thể chịu 155độ C, công suất 1,5Kw tốc độ 1450 v/p, số lượng 2cái.

2.4.3 Nồi hơi

Nồi hơi năng suất hơi 50kg.h

tố hết sức quan trọng đó là “ nhiệt độ môi trường cần đo” và “nhiệt độ cảm nhận của cảm biến” Cụ thể điều này là: Các loại cảm biến mà ta trông thấy nó đều là cái

vỏ bảo vệ, phần tử cảm biến nằm bên trong cái vỏ này ( bán dẫn, lưỡng kim….) do

đó việc đo có chính xác hay không tùy thuộc vào việc truyền nhiệt từ môi trường vào đến phần tử cảm biến tổn thất bao nhiêu ( 1 trong những yếu tố quyết định giá cảm biến nhiệt )

2.4.4.1 Phân loại cảm biến nhiệt

- Cặp nhiệt điện ( Thermocouple )

- Nhiệt điện trở ( RTD-resitance temperature detector ) - PT100.

- Thermistor

- Bán dẫn ( Diode, IC ,….)

- Ngoài ra còn có loại đo nhiệt không tiếp xúc ( hỏa kế- Pyrometer ) Dùng hồng ngoại hay lazer

a Cặp nhiệt điện ( Thermocouples ).

- Cấu tạo: Gồm 2 chất liệu kim loại khác nhau, hàn dính một đầu

- Nguyên lý: Nhiệt độ thay đổi cho ra sức điện động thay đổi ( mV)

- Ưu điểm: Bền, đo nhiệt độ cao

- Khuyết điểm: Nhiều yếu tố ảnh hưởng làm sai số Độ nhạy không cao

- Thường dùng: Lò nhiệt, môi trường khắt nghiệt, đo nhiệt nhớt máy nén,…

dò và bộ điều khiển cho thích hợp

- Dây của cặp nhiệt điện thì không dài để nối đến bộ điều khiển, yếu tố dẫn đến không chính xác là chổ này, để giải quyết điều này chúng ta phải bù trừ cho nó( offset trên bộ điều khiển )

Lưu ý khi sử dụng:

- Từ những yếu tố trên khi sử dụng loại cảm biến này chúng ta lưu ý là không nên nối thêm dây ( vì tín hiệu cho ra là mV nối sẽ suy hao rất nhiều ) Cọng dây

của cảm biến nên để thông thoáng ( đừng cho cọng dây này dính vào môi trường

đo )

- Lưu ý: Vì tín hiệu cho ra là điện áp ( có cực âm và dương ) do vậy cần chú

ý kí hiệu để lắp đặt vào bộ khuếch đại cho đúng

Hình cặp nhiệt điện

b Nhiệt điện trở ( RTD-resistane temperature detector ) - PT100

Cấu tạo của nhiệt điện trở RTD

- Cấu tạo của RTD gồm có dây kim loại làm từ: Đồng, Nikel, Platinum,…được quấn tùy theo hình dáng của đầu đo Khi nhiệt độ thay đổi điện trở giữa hai đầu dây kim loại này sẽ thay đổi, và tùy chất liệu kim loại sẽ có độ tuyến tính trongmột khoảng nhiệt độ nhất định.Phổ biến nhất của RTD là loại cảm biến Pt, được làm từ Platinum Platinum có điện trở suất cao, chống oxy hóa, độ nhạy cao, dải nhiệt đo được dài Thường có các loại: 100, 200, 500,1000 ohm tại 0 D.C Điện trởcàng cao thì độ nhạy nhiệt càng cao.RTD thường có loại 2 dây, 3 dây và 4 dây.Lưu ý khi sử dụng:

- Loại RTD 4 dây giảm điện trở dây dẫn đi 1/2, giúp hạn chế sai số

- Cách sử dụng của RTD khá dễ chịu hơn so với Thermocouple Chúng ta có thể nối thêm dây cho loại cảm biến này ( hàn kĩ, chất lượng dây tốt, có chống nhiễu

)

- Vì là biến thiên điện trở nên không quan tâm đến chiều đấu dây

Ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn nguyên lý đo nhiệt độ của Pt100 :

Thiết bị đo nhiệt độ Pt100 hay còn gọi là can nhiệt Pt có cấu tạo là một điện trở nhiệt (điện trở thay đổi khi nhiệt độ thay đổi).Điện trở này là một dây kim loại có bọc các đoạn sứ bao quanh toàn bộ dây kim loại.Phần bao bọc này lại được đặt trong một ống bảo vệ(thermowell) thường có dạng hình tròn,chỉ đưa 2 đầu dây kimloại ra để kết nối với thiết bị chuyển đổi.Phần ống bảo vệ sẽ được đặt ở nơi cần đo nhiệt độ,thông thường can nhiệt Pt100 chỉ đo được nhiệt độ tối đa là 600độC

Hai đầu dây kim loại để chừa ra ở phần ống bảo vệ được kết nối tới một thiết

bị gọi là bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt thành tín hiệu điện phục vụ cho việc truyền tới phòng điều khiển giám sát.Thiết bị chuyển đổi có cấu tạo chẳng qua là một cầu điện trở có một nhánh chính là Pt100(có điện trở là 100 ôm ở 0 độ C)

c Thermister

- Cấu tạo: Làm từ hổn hợp các oxid kim loại: mangan, nickel, cobalt,…

- Nguyên lý: Thay đổi điện trở khi nhiệt độ thay đổi

- Ưu điểm: Bền, rẽ tiền, dễ chế tạo

- Khuyết điểm: Dãy tuyến tính hẹp

- Thường dùng: Làm các chức năng bảo vệ, ép vào cuộn dây động cơ, mạch điện tử

- Tầm đo: 50 <150 D.C

Cấu tạo Thermistor.

- Thermistor được cấu tạo từ hổn hợp các bột ocid Các bột này được hòa trộn

theo tỉ lệ và khối lượng nhất định sau đó được nén chặt và nung ở nhiệt độ cao Và mức độ dẫn điện của hổn hợp này sẽ thay đổi khi nhiệt độ thay đổi.

- Có hai loại thermistor: Hệ số nhiệt dương PTC- điện trở tăng theo nhiệt độ;

Hệ số nhiệt âm NTC – điện trở giảm theo nhiệt độ Thường dùng nhất là loại NTC

- Thermistor chỉ tuyển tính trong khoảng nhiệt độ nhất định 50-150độ C do vậy người ta ít dùng để dùng làm cảm biến đo nhiệt Chỉ sử dụng trong các mục đích bảo vệ, ngắt nhiệt, các bác nhà ta thường gọi là Tẹt-mít Cái Block lạnh nào cũng có một vài bộ gắn chặt vào cuộn dây động cơ

- Cấu tạo: Làm từ các loại chất bán dẫn

- Nguyên lý: Sự phân cực của các chất bán dẫn bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ

- Ưu điểm: Rẻ tiền, dễ chế tạo, độ nhạy cao, chống nhiễu tốt, mạch xử lý đơn giản

- Khuyết điểm: Không chịu nhiệt độ cao, kém bền

- Thường dùng: Đo nhiệt độ không khí, dùng trong các thiết bị đo, bảo vệ các mạchđiện tử

- Tầm đo: -50 <150 D.C

- Cảm biến nhiệt Bán Dẫn là những loại cảm biến được chế tạo từ những chất bán dẫn Có các loại như Diode, Transistor, IC Nguyên lý của chúng là dựa trên mức độ phân cực của các lớp P-N tuyến tính với nhiệt độ môi trường Ngày nay với sự phát triển của ngành công nghệ bán dẫn đã cho ra đời rất nhiều loại cảm biến nhiệt với sự tích hợp của nhiều ưu điểm: Độ chính xác cao, chống nhiễu tốt, hoạt động ổn định, mạch điện xử lý đơn giản, rẽ tiền,….

- Ta dễ dàng bắt gặp các cảm biến loại này dưới dạng diode ( hình dáng tương

tự Pt100), các loại IC như: LM35, LM335, LM45 Nguyên lý của chúng là nhiệt độthay đổi sẽ cho ra điện áp thay đổi Điện áp này được phân áp từ một điện áp chuẩn

có trong mạch

IC cảm biến nhiệt LM35 Cảm biến nhiệt dạng Diode

Gần đây có cho ra đời IC cảm biến nhiệt cao cấp, chúng hổ trợ luôn cả chuẩn truyền thông I2C ( DS18B20 ) mở ra một xu hướng mới trong “ thế giới cảm biến”

IC cảm biến nhiệt DS18B20

Lưu ý khi sử dụng:

- Vì được chế tạo từ các thành phần bán dẫn nên cảm biến nhiệt Bán Dẫn kém bền, không chịu nhiệt độ cao Nếu vượt ngưỡng bảo vệ có thể làm hỏng cảm biến

- Cảm biến bán dẫn mỗi loại chỉ tuyến tính trong một giới hạn nào đó, ngoài dải này cảm biến sẽ mất tác dụng Hết sức quan tâm đến tầm đo của loại cảm biến này để đạt được sự chính xác

- Loại cảm biến này kém chịu đựng trong môi trường khắc nghiệt: Ẩm cao, hóa chất có tính ăn mòn, rung sốc va chạm mạnh

*Trong phần này ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn về IC LM335:

a Temperature accuracy ( sự chính xác của nhiệt độ đo).

Thông số Điều kiện

IR=1.5mA

2.95

Thông số Điều kiện Min Typ Max Đơn vị

Điện áp ra với

dòng thay đổi

400µA≤IR≤5mATại 1 nhiệt độ cốđịnh

H3

H4

- Trong H1: đây là cách ghép nối cơ bản của LM335 trong mạch, LM335 sẽ được mắc nối tiếp với nguồn (5V) qua 1 điện trở R Khi mắc kiểu này ta sẽ thu được điện áp đầu ra biến thiên 10mV/0K

- Trong H2: ta có thể mắc nối tiếp 3 IC LM335 với nhau ,nối tiếp với điện trở 6K

và nguồn 15V Với cách này điện áp đầu ra biến thiên trung bình 30mV/0K

-Trong H3 : ta có thể mắc nối tiếp LM335 với điện trở và nguồn, ta có thể điều chỉnh nấc thang đo của LM335 để lấy chuẩn điện áp biến thiên đầu ra là 10mV/0K thông qua việc điều chỉnh biến trở 10K ở chân ADJ

- Trong H4 : ta mắc song song 3 IC LM335 với nhau, rồi mắc nối tiếp với nguồn 15V qua điện trở 6K Với cách này ta thu được điện áp ở đầu ra biến thiên 10mV/

0K

* Hình dạng của LM335 thường thấy trong thực tế :

Nó có 3 chân chính : 2 chân cấp nguồn và 1 chân out tín hiệu Analog

Khi ta cấp điện áp 5V cho LM335 thì nhiệt độ đo được từ cảm biến sẽ chuyển thành điện áp tương ứng tại chân số 2 (Vout) Điện áp này được tỉ lệ với giải nhiệt

độ mà nó đo được Với độ giải của nhiệt độ đầu ra là 10mV/K Hoạt động trong giải điện áp từ 0 cho đến 5V và giải nhiệt độ đo được từ 0 oC đến 100oC Và cần chú ý đến những thông số chính sau :

+ Hoạt động chính xác ở dòng điện đầu vào từ 0.4mA đến 5mA Dòng điện đầu vào ngoài khoảng này kết quả đo sẽ sai

+ Điện áp cấp vào ổn định là 5V

+ Trở kháng đầu ra thấp 1 ôm

+ Giải nhiệt độ môi trường là từ 0 đến 100 C

Như vậy LM335 nó cho chúng ta tín hiệu tương tự (Analog) và chúng phải xử lý tín hiệu này thành nhiệt độ

2.4.5 Vi điều khiển AVR

2.4.5.1 Tổng quan về dòng vi điều khiển AVR

- Vi điều khiển AVR do hãng Atmel (Hoa Kì) sản xuất được gới thiệu lần đầu năm 1996 AVR có rất nhiều dòng khác nhau bao gồm dòng Tiny AVR (như

AT tiny 13, AT tiny 22…) có kích thước bộ nhớ nhỏ, ít bộ phận ngoại vi, rồi đến dòng AVR (chẳn hạn AT90S8535, AT90S8515,…) có kích thước bộ nhớ vào loại trung bình và mạnh hơn là dòng Mega (như ATmega32, ATmega128,…) với bộ nhớ có kích thước vài Kbyte đến vài trăm Kbye cùng với các bộ ngoại vi đa dạng

được tích hợp trên chip, cũng có dòng tích hợp cả bộ LCD trên chip (dòng LCD AVR) Tốc độ của dòng ATmega cũng cao hơn so với các dòng khác.

- Sự khác nhau cơ bản giữa các dòng chính là cấu trúc ngoại vi, còn nhân thìvẫn như nhau (hình 1.1) Đặt biệt, năm 2008, Atmel lại tiếp tục cho ra đời dòng AVR mới là XmegaAVR, với những tính năng mạnh mẽ chưa từng có ở các dòng AVR trước đó Có thể nói AVR là dòng MCU 8 bit mạnh mẽ nhất hiện nay

(PWM),giao tiếp CAN, …

3- Hầu hết các lệnh đều thực hiện trong một chu kỳ xung nhịp.

4- Hoạt động với chu kỳ xung nhịp cao, có thể lên đến 20 MHz tuỳ thuộc từng loại chíp cụ thể.

5- Bộ nhớ chương trình va bộ nhớ dữ liệu được tích hợp ngay trên chip 6- Khả năng lập trình được trong hệ thống, có thể lập trình được ngay khi đang được cấp nguồn trên bản mạch không cần phải nhấc chíp ra khỏi bản mạch.

7- Hỗ trợ cho việc lập trình bằng ngôn ngữ bậc cao – ngôn ngữ C.

 1 Kbyte RAM tĩnh (SRAM).

 32 đường kết nối I/O mục đích chung

 32 thanh ghi làm việc mục đích chung được nối trực tiếp với đơn vị

xử lý số học và logic (ALU)

 Một giao diện JATG cho quét ngoại vi

 Lập trình và hỗ trợ gỡ rối trên chip

 3 Timer/Counter linh hoạt với các chế độ so sánh

 Các ngắt ngoài và ngắt trong (21 nguyên nhân ngắt).

 Chuẩn truyền dữ liệu nối tiếp USART có thể lập trình

 Một ADC 10 bit, 8 kênh với các kênh đầu vào ADC có thể lựa chọn bằng cách lập trình

 Một Watchdog Timer có thể lập trình với bộ tạo dao động bên trong

 Một cổng nối tiếp SPI ( serial peripheral interface)

 6 chế độ tiết kiệm năng lượng có thể lựa chọn bằng phần mềm

ATMEGA16

b Sơ đồ khối và cấu trúc của vi điều khiển ATMEGA 16.

Hình 1.2 Sơ đồ khối của Atmega16.

Hình 1.3 Sơ đồ cấu trúc của ATMEGA16.

- Phần cốt lõi là AVR kết hợp với các tập lệnh đa dạng với 32 thanh ghi đa năng 32 thanh ghi được kết nối trực tiếp với bộ số học ALU (Arthmetic Logic Unit), cho phép truy cập 2 thanh ghi độc lập trong một lệnh đơn được thực thi trong một xung nhịp Cấu trúc này mang lại nhiều khả năng lập trình có hiệu quả cao đạt trên 10 lần nhanh hơn bộ vi xử lý CISC (Complex Instruction Set

Computer: máy tính có tập lệnh phức tạp) thông thường

- Atmega16 cung cấp các thông số đặc trưng sau: bộ nhớ Flash 16kbyte lập trình được ngay trên hệ thống với khả năng đọc và ghi, EEPPROM 512byte, SRAM 1kbyte, 32 đường vào/ra đa năng, 32 thanh ghi làm việc đa năng, 1 giao diện JTAG, việc lập trình và đáp ứng bộ dò sai trên chip, 3 bộ Timer/Counter làm

việc linh hoạt với chế độ so sánh, các ngắt ngoài và trong, 1 bộ USART lập trình nối tiếp, 1 giao diện nối tiếp 2 dây byte định hướng, 1 bộ chuyển ADC 8 kênh 10 bit với trạng thái đầu vào vi sai với độ lợi có thể lập trình, 1 bộ định thời Watchdog

có thể lập trình với bộ dao động bên trong, 1 cổng nối tiếp SPI, và 6 chế độ tiết kiệm năng lượng có thể lựa chọn nhờ phần mềm Chế độ nghỉ làm cho CPU ngừnghoạt động trong khi cho phép bộ USART, bộ giao diện 2 dây, bộ chuyển đổi A/D, SRAM, bộ Timer/Counter, cổng SPI, và hệ thống ngắt vẫn tiếp tục làm việc Chế

độ làm giảm mức tiêu thụ năng lượng lưu nội dung thanh ghi nhưng lại để bộ dao động hoạt động, cấm tất cả các chức năng khác trên chip cho đến khi có tín hiệu ngắt ngoài kế tiếp hoặc tín hiệu reset phần cứng Ở chế độ tiết kiệm năng lượng, bộTimer bất đồng bộ vẫn tiếp tục hoạt động và cho phép người sử dụng vẫn tiếp tục duy trì 1 bộ định thời cơ sở trong khi các thiết bị còn lại trong chế độ nghỉ Chế độ giảm nhiễu ADC làm cho CPU ngừng hoạt động và tất cả các môđun vào/ra ngoại trừ bộ Timer bất đồng bộ và bộ ADC, để nhiễu của việc chuyển mạch đạt cực tiều trong suốt quá trình chuyển đổi ADC Trong chế độ dự phòng, thạch anh/bộ dao động cộng hưởng sẽ hoạt động trong khi các thiết bị còn lại trong chế độ nghỉ Điều này cho phép việc khởi động nhanh được kết hợp với việc tiêu thụ năng lượng thấp Ở chế độ dự phòng bên ngoài, cả hai bộ dao động chính và Timer bất đồng bộ vẫn tiếp tục hoạt động

- Các thiết bị được chế tạo bởi công tuy Atmel sử dụng công nghệ bộ nhớ không tự mất dữ liệu và có mật độ cao Bộ nhớ Flash ISP trên chip cho phép bộ nhớ chương trình có thể lập trình được ngay trên hệ thống qua 1 bộ giao diện nối tiếp SPI hoặc bằng bộ nạp chương trình vào bộ nhớ không tự mất dữ liệu thông thường, hoặc bằng 1 chương trình khởi động trên chip đang chạy trong lõi AVR Chương trình boot có thể sử dụng một vài giao diện để tải chương trình ứng dụng trong bộ nhớ Flash ứng dụng Phần mềm trong đoạn Flash khởi động sẽ tiếp tục hoạt động trong khi đoạn Flash khởi động được cập nhật, cung cấp hoạt động đọc ghi một cách chính xác Bằng cách kết hợp 1 CPU 8 bit theo cấu trúc RISC với bộ nhớ Flash lập trình ngay trên hệ thống trong một chip đơn, ATmega16 của Atmel

là bộ vi điều khiển mạnh nó đáp ứng sự linh hoạt cao và là giải pháp có giá trị hiệuquả để đưa nhiều ứng dụng điều khiển vào

c Sơ đồ và chức năng các chân

Hình 1.4 Sơ đồ chân ATMEGA16

Port A (PA7 ¿ PA0)

Port A là một cổng vào/ra 2 hướng 8 bit, nếu bộ chuyển đổi không được dùng Chân Port có các điện trở nối lên nguồn dương (được chọn cho mỗi bit) Ngõ ra Port A có những đặc tính điều khiển đối xứng với cả hai khả năng chịu đựng nguồn

và nhiệt cao Khi chân PA0 tới chân PA7 được sử dụng như là ngõ vào và được đặtxuống mức thấp từ bên ngoài, chúng sẽ là nguồn dòng nếu các điện trở nối lên cực dương được kích hoạt

Port A cũng được sử dụng khi một tín hiệu tương tự ở ngõ vào đến bộ chuyển đổi A/D Các chân của Port A sẽ được đặt ở trạng thái 3 (tổng trở cao) khi tín hiệu reset ở mức tích cực ngay cả khi tín hiệu xung nhịp không hoạt động

Port B (PB7 ¿ PB0)

Port B là một cổng vào/ra 2 hướng 8 bit với các điện trở kéo lên nguồn dương bên trong (được chọn cho mỗi bit) Ngõ ra Port B có những đặc tính điều khiển đốixứng với cả hai khả năng chịu đựng nguồn và nhiệt cao Cũng như các chân ngõ vào, các chân Port B được đặt xuống mức thấp từ bên ngoài sẽ là nguồn dòng nếu các điện trở nối lên cực dương được kích hoạt

Các chân Port B sẽ được đặt trạng thái thứ 3 khi tín hiệu reset ở mức tích cực, ngay khi xung nhịp không hoạt động.

Port C (PC7 ¿ PC0)

Port C là một cổng vào/ra 2 hướng 8 bit với các điện trở kéo lên nguồn dương bên trong (được chọn cho mỗi bit) Ngõ ra Port C có những đặc tính điều khiển đốixứng với cả hai khả năng chịu đựng nguồn và nhiệt cao Cũng như các chân ngõ vào, các chân Port C được đặt xuống mức thấp từ bên ngoài sẽ là nguồn dòng nếu các điện trở nối lên cực dương được kích hoạt Các chân Port C sẽ được đặt trạng thái thứ 3 (tổng trở cao) khi tín hiệu reset ở mức tích cực, ngay khi xung nhịp không hoạt động Nếu giao diện JTAG được mức cho phép, những điện trở kéo lên trên những chân PC5(TDI), PC3(TMS) và PC2(TCK) sẽ được kích hoạt ngay

cả khi nếu một reset xuất hiện

Port D (PD7 ¿ PD0)

Port D là một cổng vào/ra 2 hướng 8 bit với các điện trở kéo lên nguồn dương bên trong (được chọn cho mỗi bit) Ngõ ra Port D có những đặc tính điều khiển đốixứng với cả hai khả năng chịu đựng nguồn và nhiệt cao Cũng như các chân ngõ vào, các chân Port D được đặt xuống mức thấp từ bên ngoài sẽ là nguồn dòng nếu các điện trở nối lên cực dương được kích hoạt Các chân Port C sẽ được đặt trạng thái thứ 3 (tổng trở cao) khi tín hiệu reset ở mức tích cực, ngay khi xung nhịp không hoạt động

VCC, GND, RESET, XTAL1, XTAL2, AVCC, AREF

VCC: Nguồn cung cấp

GND: Đất

RESET : Ngõ vào Reset Một mức thấp trên chân này dài hơn độ rộng xung tối thiểu sẽ tạo ra một reset, ngay khi xung nhịp không hoạt động Độ rộng xung tốithiểu là 1,5us Xung ngắn hơn không đảm bảo để tạo ra một reset

XTAL1: Ngõ vào của bộ khuếch đại dao động đảo và mạch tạo xung nhịp bên trong.

XTAL2: Ngõ ra của bộ khuếch đại dao động đảo

AVCC: là chân nguồn cung cấp cho Port A và bộ chuyển đổi A/D Nó nên được kết nối ngoài tới VCC, ngay khi nếu bộ ADC không được dùng Nếu bộ ADC được sử dụng thì nó được kết nối tới VCC thông qua một mạch lọc thông thấp

AREF: là chân tham chiếu cho bộ chuyển đổi A/D

3 Vee Điều khiển độ tương

Tụ điện là linh kiện cũng được dùng phổ biến như điện trở Sự khác nhau giữa tụ điện và điện trở đó là sự trở kháng của tụ điện phụ thuộc vàotần số điện áp Đặc trưng cho tính cản trở của dung kháng Tính theo công thức sau:

Xc=2 πfCfC1 f : là tần số điện áp-Hz

C : là giá trị điện dung củ tụ -Fara

Ký hiệu tụ điện:

Tụ điện phân cực Tụ điên không phân cực

Sự khác nhau giữa tụ điện phân cực và không phân cực Tụ không phân cực thi 2 cực của tụ có vai trò như nhau, giá trị của tụ không phân cực thường nhỏ (pF) Tụ tụ phân cực có 2 cực tính dương và âm không thể dùng lẫm lộn Giá trị của tụ phân cực thường lớn 1 đến hàng ngàn (uF)

Phân loại:

Tụ điện trong thự tế được phân ra nhiều loại và theo nhiều cách khác nhau nhưng có thể kể ra là: tụ thường, tụ hóa, tụ xoay, vv…

Theo chất liệu có tụ giấy, tụ gốm, tụ sứ vv…

Bản chất của tụ điện là một kho điện nó có khả năng nạp điện và cho tới khi bão hòa nó phóng điện

Do vậy tụ điện đươkc sử dụng đặc biệt trong mạch tạo xung dao động, mạch lọc vv…

 IC ổn áp IC 7805: tạo điện áp 5V cho mạch

Với những mạch điện không đòi hỏi độ ổn định của điện áp quá cao, sủ dụng IC ổn áp thường được người thiết kế sử dụng vì mạch điện khá đơn giản

Sơ đồ chân gồm có 3 chân

 Chân số một là chân IN (đầu tiên bên trái)

 Chân số hai là chân GND (ỏe chính giữa)

 Chân số ba là chân OUT (cuối cùng bên trái)

 Đầu ra OUT luôn ổn định ở điện áp 5V dù điện áp từ nguồn cung cấp

ra thay đổi Mạch này dùng để bảo vệ những mạch điện chỉ hoạt động

ở điện áp 5V Nếu nguồn điện có sự thay đổi đột ngột: điện áp tăng cao thì mạch điện vẫn hoạt động ổ định nhờ có IC 7805 vẫn giữ được điện áp ngõ ra OUT 5V không đổi Mạch lấy nguồn một chiều máy biến áp với điện áp từ 7-9V đưa vào ngõ IN

 Điện trở

 1 điện trở 330Ω cho led báo

 1 điện trở 10KΩ nối chân reset lên nguồn 5V

 1 biến trở 10K

 1 điện trở 1k5 nối từ chân 2 của LM35 lên nguồn

 Biến áp 20V-0.5A

Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh làm việc trên nguyên lý cảm ứng điện

từ để chuyển đổi điện áo xiay chiều từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác nhưng vẫn giữ nguyên tần số Ở đây sử dụng máy biến áp hạ áp

 Thạch anh 8MHz

Thạch anh điện tử là một linh kiện làm bằng linh kiện tinh thể đá thạchanh được mài phẳng và chính xác Linh kiện thạch anh làm việc dựa trện hiệu ứng áp điện Hiệu ứng này có tính thuận nghịch Khi áp một điện áp vào hai mặt của thạch anh nó sẽ bị biến dạng, Ngược lại, khi tạo sức ép

 Cầu diode dùng biến nguồn nguồn xoay chiều thành nguồn 1 chiều

Sử dụng chỉnh lưu cầu 1pha

Mạch chỉnh lưu gồm 4 van

(diode) đấu thành 2 nhóm

D1,D3 đấu catot chung,

D2,D4 đấu anot chung Nguồn

xoay chiều đưa vào mạch

thông qua máy biến áp

Tác dụng của các linh kiện:

Sơ đồ nguyên lý trên cấp nguồn cho mạch là nguồn AC từ 7 đén 24V Chân cấp nguồn cho chíp ATMEGA16L là những chân 10,11,31 Điện trở PULLUP có giá trị 4,7K

Tụ C3 có thể thay bằng tụ hóa 10uF

Có thể dùng thạch anh 8MHz thay thế thạch anh 12MHz

LM335 cảm biến nhiệt độ từ buồng sấy để lấy tín hiệu nhiệt độ đưa vào vi xử lý

LCD giải mã và hiển thị nhiệt độ.

ATMEGA16L điều khiển tắt mở thiết bịtheo nhiệt độ mặc định, điều khiển hiển thị LCD

Mạch ổn áp, tạo điện áp 5VDC cấp cho vi mạch

2.4.8 Sơ đồ nguyên lý các mạch trong toàn mạch

Sơ đồ khối của hệ thống a) Sơ đồ nguyên lý khối tạo nguồn

Khối nguồn tạo nguồn nuôi IC 5V có nhiệm vụ tạo nguồn vào ổn định 5V,tụ

để lọc nhiễu

b) Sơ đồ nguyên lý nguồn dao động.

c) Sơ đồ nguyên lý khối vi điều khiển và cảm biến LM335

d) Sơ đồ tổng quát

e) Mạch in