Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Thông số kỹ thuật:

Thông số kỹ thuật:

Tải bản đầy đủ - 0trang

38

Dòng kích hoạt: 5mA

Điện áp làm việc: 12V

Kích thước mơ-đun: 50 x 26 x 18.5mm (L x W x H)

Bốn lỗ bu lơng gắn, đường kính 3.1mm

Ta phân tích hoạt động của Relay 1.(Sử dụng Transistor PNP)

- Khi S1 = 1; Q1 khóa lại, khơng có dòng chạy qua cuộn hút Relay1. Đèn

LED1 tắt. Tiếp điểm 1 với 2 nối với nhau.

- Khi S1 = 0; Q1 mở, có dòng từ VCC qua khóa Q1 cấp điện cho Cuộn hút.

Lúc này có chuyển mạch của cặp tiếp điểm. Tiếp điểm 1 nối với 3. Đèn Led

Q1 sáng.

Trong mạch có sử dụng Diode D1 mắc vào 2 đầu cuộn dây của Relay. D1 có

tác dụng xả dòng cho cuộn hút khi nó khơng hoạt động.

- Ngồi sử dụng transistor PNP điều khiển, ta có thể sử dụng Transistor NPN

để điều khiển.



Hình 2.16. Sơ đồ nguyên lí modul Relay sử dụng Transistor NPN



39

- Khi S1 = 1; Q1 thơng, có dòng điện cấp cho cuộn hút của Relay. Tiếp điểm 1

nối với 3, đèn LED1 sáng.

- Khi S1 = 0; Q1 tắt, khơng có dòng qua cuộn hút. Tiếp điểm 1 nối với 2, đèn

LED1 tắt.

g. Cảm biến siêu âm

• Khái niệm

Cảm biến siêu âm là loại cảm biến đo dùng sự phản xạ của sóng siêu

âm để đo khoảng cách, vị trí đối tượng, mức nước. Đây là loại cảm biến dùng

cho nhiều hệ thống như điều khiển quá trình, các hệ thống ứng dụng trong

giao thông, robot. Các hệ thống đo lường dùng cảm biến. Ứng dụng khá rộng

rãi trong đời sống.

• Ứng dụng sóng siêu âm



Hình 2.17. Một số ứng dụng cảm biến siêu âm



40

Từ lâu siêu âm đã được sử dụng rộng rãi trong thực tế như:

Rada siêu âm dung để phát hiện mục tiêu dưới nước như thăm dò đáy

biển, phát hiện tàu ngầm đàn cá, trong lĩnh vực qn sự quốc phòng…ưu

điểm là ít bị suy giảm trong mơi trường nước

Phát hiện phóng điện cục bộ trong máy biến áp, khi có sự cố, sóng siêu

âm sẽ lan truyền trong dầu, nhờ bộ cảm biến siêu âm gắn trên thùng dầu có

thể phân tích sóng tới và sóng phản xạ của nguồn điện và định vị chính xác

Trong rada y tế, sóng siêu âm giúp các bác sĩ có thể nhìn rõ cấu trúc nội

tạng cơ thể để chuẩn đốn chữa bệnh cứu người. Ngồi ra siêu âm còn ứng

dụng rộng rãi trong kĩ thuật gia cơng kim loại. Sóng siêu âm có tính đàn hồi.

mang năng lượng lớn, có thể làm sạch bề mặt, diệt trừ vi khuẩn…

Cảm biến siêu còn giúp đo mực nước chất lỏng, đo khoảng cách độ

cao, phát hiện ra vật thể…. Ngồi ra còn có rất nhiều ứng dụng quan trọng

khác trong cuộc sống.

• Ưu nhược, điểm của cảm biến siêu âm

Ưu điểm:

- Khoảng cách cảm biến phát hiện lớn.

- Sóng phản hồi của cảm biến khơng phụ thuộc vào màu sắc hay tính chất

phản xạ của đối tượng.

- Tín hiệu đáp ứng của cảm biến là analog tỉ lệ với khoảng cách, điều này rất

tốt cho việc đo khoảng cách mực nước trong đề tài.

- Có tuổi thọ cao, làm việc ổn định.

Nhược điểm:

- Cảm biến siêu âm phải được đặt trong môi trường ổn định, tránh bị nhiễu

bởi sóng điện từ hay tạp âm.

• Tầm qt của cảm biến siêu âm

Khi sóng siêu âm phát ra và thu về, cảm biến siêu âm cho ta biết vị trí

các chướng ngại vật theo hướng quét của cảm biến. Do đó dường như trên

quãng đường đi từ cảm biến đến chướng ngại vật, sóng siêu âm khơng gặp bất

cứ vật cản nào, như vậy khi thu về ta có thể định vị được vật thể. độ lớn

khoảng cách của cảm biến đến chướng ngại vât.



41



42

• Loại cảm biến siêu âm sử dụng trong đề tài:

Trong hệ thống của em cần đo chính xác mức nước trong bình và phản hồi về.

Chọn cảm biến từ thực tế trên, em đã đi đến lựa chọn loại cảm biến siêu âm

HC-SR04.



Hình 2.18. Cảm biến siêu âm HC-SR04

HC-SR04 là module cảm biến siêu âm dùng để đo khoảng cách bằng

sóng siêu âm. Sóng siêu âm là sóng âm thanh thuộc nhóm sóng cơ học với tốc

độ lan truyền trong khơng khí khơng cao, lợi dụng điều này mà người ta có

thể đo đạt khoảng cách dựa trên sóng này. Nguyên lý như sau, đầu tiên máy sẽ

phát đi một chùm sóng siêu âm, khi lan truyền nếu gặp được vật cản sóng sẽ

dội về máy thu, từ thời gian phát đi và nhận về của chùm sóng này người ta sẽ

tính được khoảng cách của vật cản.

Loại cảm biến này có những ưu điểm như:

- Nhỏ gọn, dễ sử dụng, phù hợp với sinh viên.

- Được sử dụng rộng rãi tại thị trường Việt Nam.

- Giá thành hợp lý.

Thông số kỹ thuật

Nguồn làm việc: 5V (một số mạch điện tử có thể cấp nguồn 3.3V vẫn

hoạt động bình thường nhưng cảm biến siêu âm cần hoạt động ở mức 5V)

Dòng tiêu thụ: nhỏ hơn 2mA

Tín hiệu đầu ra: xung HIGH (5V) và LOW (0V)

Khoảng cách đo: 2cm - 300cm (3 mét)

Độ chính xác: 0.5cm

Nguyên lý làm việc



43

Để đo khoảng cách, ta sẽ phát 1 xung rất ngắn (5 microSeconds - ú) từ

chân Trig. Sau đó, cảm biến sẽ tạo ra 1 xung HIGH ở chân Echo cho đến khi

nhận lại được sóng phản xạ ở pin này. Chiều rộng của xung sẽ bằng với thời

gian sóng siêu âm được phát từ cảm biển và quay trở lại. Tốc độ của âm thanh

trong khơng khí là 340 m/s (hằng số vật lý), tương đương với 29,412

microSeconds/cm (106 / (340*100)). Khi đã tính được thời gian, ta sẽ chia cho

29,412 để nhận được khoảng cách.

h. Van điện từ

Khái niệm: Van điện từ là một thiết bị cơ điện được sử dụng để kiểm

soát chất lỏng hoặc khí dựa vào ngun lý chặn đóng mở do lực tác động của

cuộn dây điện từ.



Hình 2.19. Van điện từ

Thơng số:

2 ngõ vào ren phi= 21mm

1 ngõ ra ren phi=21mm

Điện áp DC 12V

Dòng kích 250mA

Áp suất: 0.02 ->0.8Mpa



44

Có nắp chụp cuộn coil

Tiếp điểm bắt vít rất tiện lợi.

Nguyên lí hoạt động:

Ban đầu van ở trạng thái ln ln đóng khi chúng ta chưa cấp điện cho

van, khi đó dòng lưu chất di chuyển trên đường ống và van sẽ ngưng chuyển

động vì van ở trạng thái đóng. Tiếp theo ta cấp điện cho van, khi đó cuộn từ

sẽ sinh từ tạo ra một lực hút nhất định, lực hút này sẽ hút trục van có đĩa điệm

và gioăng làm kín lên phía trên. Với lực hút của cuộn dây từ sẽ thắng lực đẩy

của lò xo thì đĩa đệm và gioăng làm kín với thân van sẽ tạo thành một khe hở

nhất định và khi đó chất lỏng sẽ lọt qua van và khi lò xo được nén tối đa van

điện từ sẽ mở hoàn toàn tạo ra hiện tượng vỡ van. Khi ngưng cấp điện cho

van thì khơng còn lực hút nào nữa thì lò xo sẽ giãn nở một cách tự nhiên ép

đĩa đệm và gioăng làm kín vào thân van giúp van trở về trạng thái đóng ban

đầu.

f. Cánh khuấy

Cánh khuấy dùng để khuấy, trộn dung dịch cần đảm bảo có độ bền cao, chống

được bào mòn của dung dịch khuấy.

Với yêu cầu khuấy trộn chất lỏng có hai màu khác nhau Em sử dụng cánh

khuấy chân vịt. Đặc điểm của khuấy trộn chất lỏng bằng cánh khuấy chân vịt là tất

cả các chất lỏng ở trong thùng chứa được khuấy trộn nhiều lần qua cánh khuấy

chân vịt. Bộ phận làm việc của cánh khuấy chân vịt về hình dạng giống như ba

cánh quạt. Hiệu quả khuấy thuỷ động lực học cao.

Đặc điểm cánh khuấy:

- Số cánh khuấy: 3 cánh.

- Trục khuấy và cánh khuấy được làm bằng từ nhơm.



45



Hình 2.20. Cánh khuấy chân vịt

2.3.4. Phương pháp nghiên cứu nơi dung 3:

Sơ đồ hệ thống mơ hình:



Hình 2.21. Sơ đồ khối của tồn hệ thống













• Chức năng các khối

Khối nguồn

Khối điều khiển-Arduino

Khối cảm biến – Cảm biến siêu âm HC-SR04

Khối trung gian-Module rơ le

Khối thực thi – động cơ bơm, động cơ khuấy, van xả



46

Khối nguồn bao gồm các adapter 12v 2A có tác dụng chuyển đổi nguồn

220V thành 12V cấp cho khối điều khiển và khối trung gian.

Sau khi khối điều khiển được cấp nguồn sẽ làm nhiệm vụ nhận tín hiệu

từ thiết bị ngoại vi để đều khiển khối chức năng cùng với đó khối điều khiển

suất nguồn 5v qua các chân 5V GND TX RX để cấp nguồn nuôi cho khối cảm

biến và cấp nguồn tín hiệu cho khối chức năng hay module rơ le qua các chân

từ 1-13 đến các chân của module rơ le EN1 EN2 EN3 EN4 và cấp nguồn nuôi

5v qa các chân VSS- VSS+.

Khối cảm biến sau khi được cấp nguồn sẽ có chức năng cấp tín hiệu về

arduino để điều khiển khối trung gian.

Khối trung gian là các module Relay được cấp nguồn sẽ trực tiếp nhận

tín hiệu từ khối điều khiển để điều khiển các động cơ bơm, động cơ khuấy và

van điện từ.

Khối thực thi là các động cơ bơm, động cơ khuấy và van điện từ chịu

trách nhiệm thực thi theo lệnh mà khối arduino đưa ra.

• Sơ đồ nguyên lý mạch kết nối với arduino



47



Hình 2.22. Sơ đồ nguyên lý mạch kết nối với arduino

a. Phương pháp thi cơng hệ thống cơ khí:

Hệ thống cơ khí được thi cơng dựa theo các bản vẽ nguyên lý, thiết kế

bằng cách sử dụng các công cụ, máy móc chuyên dụng, các vật liệu cơ bản

được chọn làm mơ hình là kính, và gỗ.

Các loại vật liệu được sử dụng gồm:

- Kính 5 mm: Sử dụng làm bể khuấy cho mơ hình.

- Silicon để dán kính.

- Gỗ được dùng làm giá đỡ bộ điều khiển.

Các loại máy móc, thiết bị sử dụng để chế tạo mơ hình máy khuấy:

- Máy cắt kính: Để cắt kính.



48

- Máy cưa bàn cắt gỗ: Để cắt gỗ.



Hình 2.23. Máy cưa bàn cắt gỗ

- Máy khoan: Được sử dụng để khoan kính, gỗ.

- Máy mài: Dùng để mài nhẵn chi tiết trên bề mặt vật liệu.

- Máy cưa lọng cắt gỗ: Dùng để đục lỗ rỗng trên các tấm gỗ.

- Máy cưa đĩa cắt gỗ: Được dùng để cắt gỗ.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Thông số kỹ thuật:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×