Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 3 Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐO LỰC 4 1.1. Khái niệm chung 4 1.2. Các phương pháp đo lực 4 1.2.1. Đo lực bằng lực kế kiểu biến dạng 4 1.2.2. Đo lực bằng lực kế kiểu biến thành di chuyển 12 1.3. Một số phần tử cân định lượng trong công nghiệp và ứng dụng thực tế 14 1.3.1. Một số loadcell thông dụng 15 1.3.2. Thông số kỹ thuật cơ bản 16 1.3.3. Ứng dụng của loadcell 17 Chương 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 19 2.1. Yêu cầu, nội dung 19 2.1.1 Sơ đồ khối hệ thống đo 19 Chương 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ SAI SỐ 47 3.1. Kết quả thực nghiệm: 47 3.2. Đánh giá sai số 48 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 Nguyễn Thị Sâm – Dương Mạnh Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 1 Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Ví dụ loadcell trụ đặc (cảm biến đo lực lớn) (>105N) 5 Hình 1.2. Ví dụ locell dạng xuyến (cảm biến đo lực lớn) ( <103N ) 5 Hình 1.3. Một số loại tenzo 6 Hình 1.4. Thân cảm biến 10 Hình 1.5a. Cảm biến tự do trọng lượng 11 Hình1.6. Lực kế bằng dẫn kéo 13 Hình 1.7. Lực kế bằng dẫn nén 13 Hình1.8. Lực kế bằng dẫn kéo 2 đầu dùng với cảm biến biến trở 13 Hình1.9. Sơ đồ hỗ cảm vi sai 14 Hình 1.100a. Một số loại loadcell thông dụng 15 Hình 1.110b. Ví dụ loadcell thông dụng của hãng Keli 16 Hình 1.120c. Ví dụ loadcell thông dụng của hãng Mettler Toledo 16 Hình 2.13. Sơ đồ cấu trúc Atmega16 21 Hình 2.14. Sơ đồ chân Atmega 16 23 Hình 2.15. Một số dạng đầu đo của Siwarex R Loadcell 24 Nguyễn Thị Sâm – Dương Mạnh Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 2 Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS LỜI NÓI ĐẦU Trong sản xuất, dù là công nghiệp hay nông nghiệp để xác định được khối lượng của một vật là vô cùng cần thiết. Từ xa xưa, ông cha ta đã biết so sánh khối lượng cần biết với một vật mẫu. Trước kia chúng ta có các hệ thống đo khối lượng dùng đối trọng hoặc lò xo bằng các kết cấu cơ khí, việc sử dụng các loại cân này rất cồng kềnh và độ chính xác không cao. Ngày nay, các quá trình hệ thống hiện đại đòi hỏi phải có độ chính xác rất cao trong việc đo lường của thiết bị. Vấn đề công nghệ đo phù hợp, hiển thị chính xác các thông số đo lường hiện là vấn đề đang được rất nhiều các kỹ sư tích hợp đo lường và điều khiển quan tâm. Lý do trên, TS. Nguyễn Thị Lan Hương đã giao cho chúng em đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS”. Đồ án tốt nghiệp là cơ hội cho mỗi sinh viên một lần nữa kiểm tra và đánh giá lại kiến thức mà mình đã học được sau những năm trên ghế nhà trường, trước khi bước vào làm việc ngoài xã hội. Trong quá trình thực tập và làm đồ án, chúng em đã được cô TS. Nguyễn Thị Lan Hương và KS. Nguyễn Hoài Nam hướng dẫn, chỉ bảo tận tình để chúng em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Đồ án gồm các phần: Lời nói đầu Chương 1: Khái niệm chung về đo lực Chương 2: Thiết kế hệ thống Chương 3: Kết quả thực nghiệm và đánh giá sai số Kết luận và hướng phát triển Do sự eo hẹp về thời gian, do sự hiểu biết hạn chế của bản thân, mặc dù chúng em đã rất cố gắng nhưng bản đồ án này còn nhiều thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp, bổ sung từ phía các thày cô giáo, bạn bè và những người quan tâm đến đề tài này. Nguyễn Thị Sâm – Dương Mạnh Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 3 Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐO LỰC 1.1. Khái niệm chung Phạm vi đo lực rất rộng, từ những giá trị rất nhỏ đến những giá trị lớn. Từ phép đo tĩnh mà các lực tác động là những đại lượng không đổi đến những xung lực tác dụng với tốc độ rất cao như sự va chạm sóng xung kích thực tế cho thấy có lực phải đo có trị số từ 10 6 ÷10 8 N, nhưng có khi cần đo lực rất nhỏ 10 -5 ÷10 -12 N, như vậy khoảng đo có thể từ 10 -12 ÷ 10 8 N, tức là phạm vi đo D = 10 20 . Không có một thiết bị nào có thể đo được lực trong dải đo như vậy, ngay cả thiết bị đo hiện đại nhất, phạm vi đo cũng không vượt quá D=10 4 . Người ta chia lực thành nhiều dải đo khác nhau, mỗi dải đo có thể sử dụng các phương pháp và các thiết bị khác nhau. Đặc biệt ở dải đo thấp 10 -5 N trở xuống phải dùng các phương pháp đặc biệt để đảm bảo độ chính xác yêu cầu. Đo lực có thể dùng các loại chuyển đổi khác nhau với các phương pháp khác nhau, thông thường có hai phương pháp đo. Phương pháp đo trực tiếp là phương pháp sử dụng các chuyển đổi có hai đại lượng vào tương ứng với các lực cần đo. Đại lượng ra được biến thành các tín hiệu điện các thông số điện. Mạch đo và chỉ thị cho kết quả đo không thông qua hệ dẫn truyền trung gian. Phương pháp đo gián tiếp, trong đó sử dụng các phần tử đàn hồi, các hệ dẫn truyền, biến lực thành di chuyển. Các chuyển đổi đo các lượng di chuyển từ đó suy ra đại lượng cần đo. Hai phương pháp trên được sử dụng rộng rãi, sử dụng phương pháp nào là tuỳ thuộc vào yêu cầu và nhiệm vụ thực hiện chúng. Mạch đo thường là mạch cầu, kết hợp với các tầng khuyếch đại và chỉnh lưu. Chỉ thị là các dụng cụ chỉ thị cơ điện, tự ghi, điện tử và các dụng cụ số. 1.2. Các phương pháp đo lực 1.2.1. Đo lực bằng lực kế kiểu biến dạng Trong loại lực kế này, lực tác dụng F gây ra ứng suất và biến dạng, sau đó biến dạng được biến thành điện áp hoặc tần số. Đây là loại cảm biến biến đổi thẳng, như vậy đòi hỏi các khâu liên đới phải có tính ổn định cao. Muốn vậy vật liệu làm phần tử đàn hồi phải thật ổn định, phải được nhiệt luyện để cho tính lặp lại thật ổn định, giảm đến tối thiểu đặc tính trễ của vật liệu với quá trình kéo nén và tăng nhiệt độ. Hình dạng cấu tạo của phần tử đàn hồi phụ thuộc vào lực cân đo: a) Đối với lực kế đo lực lớn, cấu tạo của lực kế như sau: Nguyễn Thị Sâm – Dương Mạnh Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 4 Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS 2 1 140 325 Hình 1.1 Ví dụ loadcell trụ đặc (cảm biến đo lực lớn) (>10 5 N) 1: Phần tử đàn hồi 2: Cảm biến Phần tử đàn hồi có dạng hình trụ. Do đó biến dạng được tính: 1 F SE ε = (1.1) Trong đó: S là tiết diện thanh đàn hồi E là module đàn hồi của lõi thép (với thép Crom: E = 180 ÷ 220 KN/mm 2 1 ε là biến dạng được chọn trong phạm vi đàn hồi Để có cài 2 nhánh hoạt động, phải dán lên phần tử đàn hồi 2 cảm biến đo biến dạng dọc theo chiều chịu lực của lực kế và 2 cảm biến vuông góc với góc bù nhiệt độ. b) Đối với lực nhỏ ta thường dùng phần tử đàn hồi kiểu hình xuyến ống 2 1 90 114 Hình 1.2. Ví dụ locell dạng xuyến (cảm biến đo lực lớn) ( <10 3 N ) Nguyễn Thị Sâm – Dương Mạnh Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 5 Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS 1: Phần tử đàn hồi 2: Cảm biến 1 E σ ε = (1.2) Với σ là ứng suất học xuất hiện trong phần tử biến dạng khi có lực nén. c) Cảm biến đo biến dạng thường dùng là điện trở lực căng (tenzo) Hình 1.3. Một số loại tenzo Phân loại tenzo Tenzo chia ra làm ba loại: - Tenzo dây mảnh: dây có đường kính 0,02 ÷ 0,03 mm được chế tạo bằng các vật liệu : Nicrom, Constantan, hợp kim Platim-Iridi - Tenzo lá mỏng được chế tạo từ một lá kim loại mỏng có chiều dày 0,004 ÷ 0,012mm nhờ phương pháp quang khắc - Tenzo màng mỏng được chế tạo bằng cách cho bốc hơi kim loại lên một khung với hình dáng định trước Khi đo biến dạng L L ∆ = ε , tenzo được dán lên đối tượng đo, lúc đối tượng đo bị biến dạng, tenzo biến dạng theo và điện trở của tenzo thay đổi một lượng RR ∆ . Ta có:       ∆ = ∆ l l f R R Hay )( 1 εε f R = Mặt khác ta biết: s l pR . = Trong đó: s- tiết diện dây l- chiều dài dây p- điện trở suất của dây dẫn làm tenzo Do đó: s s l l R R ∆ + ∆ + ∆ = ∆ ρ ρ Hay: slR εεεε ρ ++= Trong đó: R ε -Sự biến thiên tương đối của điện trở tenzo Nguyễn Thị Sâm – Dương Mạnh Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 6 Figure 01 Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS l ε -Sự biến thiên tương đối theo tiết diện dây dẫn, đặc trưng cho sự thay đổi kích thước hình học của tenzo p ε -Sự biến thiên tương đối của điện trở suất, đặc trưng cho sự thay đổi tính chất vật lý của tenzo. Trong cơ học ta biết: lps K εε .2 −= (Kp – hệ số Poisson) Nếu đặt ε P =mε l (m là hệ số tỷ lệ) ta có: 1 ( 2 ) R l p l K m K ε ε ε = + + = (1.3) Đây là phương trình biến đổi tổng quát của tenzo Độ nhạy của tenzo: 1 2 R P l k K m ε ε = = + + Do ứng xuất có ở trong chi tiết cần nghiên cứu có liên quan với môđun đàn hồi E của vật liệu làm chi tiết, ta có phương trình quan hệ giữa σ và E như sau:       ∆ = l l E σ (1.4) Do đó phương trình biến đổi của tenzo có thể biểu diễn dưới dạng: σε . E K R R R = ∆ = (1.5) Ứng suất cơ của chi tiết và dây dẫn chế tạo chuyển đổi không được vượt quá giới hạn đàn hồi vì điều đó có thể dẫn đến sự thay đổi đặc tính của nó. Tính chất của tenzo Để các tenzo làm việc tốt trong thực tế, yêu cầu vật liệu chế tạo tenzo có độ nhạy. Mặt khác hệ số nhiệt độ của tenzo cần bé, vì trong kim loại, độ biến dạng tương đối l ε trong giới hạn đàn hồi không lớn hơn 2,5.10 -3 do đó 1025,1 ÷≈ r ε . Tức là sự thay đổi điện trở tương đối không được qua 1% khi đối tượng đo chịu ứng suất lớn nhất. Trong khi đó sự đốt nóng điện trở có thể là điện trở của tenzo thay đổi một lượng cũng gần bằng lượng điện trở do biến dạng. Vì vậy hệ số nhiệt độ của dây dẫn điện trở càng nhỏ thì càng tốt, cần phải bù nhiệt độ trong mạch đo. Vật liệu chế tạo dây điện trở cần có điện trở suất lớn để kích thước của chuyển đổi nhỏ. Độ nhạy của các tenzo dây mảnh khác độ nhạy của vật liệu chế tạo ra vì trong quá trình chế tạo răng lược, phần bị uốn không chịu biến dạng theo hướng cần đo làm độ nhạy giảm 25 ÷ 30%. Muốn vậy phải tăng chiều dài tác dụng l o , mặt khác các phần uốn lại chịu lực tác dụng vuông góc với trục của tenzo gây sai số trong quá trình đo. Hệ số nhiệt độ của tenzo khác hệ số nhiệt độ của đối tượng đo, khi nhiệt độ thay đổi, gây biến dạng phụ trong quá trình đo. Các tenzo được dán lên đối tượng đo bằng các loại keo dán đặc biệt. Nguyễn Thị Sâm – Dương Mạnh Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 7 Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS Mạch đo Dùng mạch cầu đo với nguồn cung cấp là nguồn: 1 chiều, xoay chiều, hay phân áp. Mạch cầu đo có thể là mạch cầu 1 nhánh, 2 nhánh hay 4 nhánh hoạt động. Mạch cầu đo một nhánh hoạt động Tức là chỉ có một tenzo hoạt động. Mạch này có nguồn cung cấp là U o , điện áp ra U T : R T - Điện trở tenzo R ε - Độ biến thiên tương đối của điện trở tenzo khi bị biến dạng R 1 , R 2 , R 3 -Điện trở mắc vào cầu đo k- Độ nhạy của vật liệu làm tenzo Ta có điện áp ra: [ ] 3 2 4 4 2 3 (1 ) (1 ) ( ) R TO T o R TO R R R R U U k R R R R ε ε + × × − × = × × + × + × + (1.6) Ta chọn R2 =R3 =R4 = R TO = R với R TO - Điện trở tenzo khi chưa bị biến dạng. Điện trở tenzo R T biến thiên một lượng R ∆ và khi đó: TOT RRR +∆= 4 o T TO U R U k R ∆ = × × (1.7) Mạch cầu đo hai nhánh hoạt động Là mạch cầu đo trong đó hai nhánh cầu đều được dán tenzo và cùng hoạt động. Mạch này có nguồn cung cấp là U o , điện áp ra U T . Khi điện áp ra của mạch cầu đo tăng gấp hai lần: 2 O T TO U R U k R ∆ = × × (1.8) Nguyễn Thị Sâm – Dương Mạnh Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 8 R R R R T U O U T U O R R T U T R R T Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS Với mạch cầu đo này bù nhiệt độ tốt hơn. Sai số do nhiệt độ bị loại trừ. Mạch cầu đo bốn nhánh hoạt động Cả bốn nhánh đều được dán tenzo, khi đó điện áp ra của mạch cầu đo là lớn nhất và tăng gấp 4 lần so với trường hợp một nhánh hoạt động. 0T TO R U U k R ∆ = × × (1.9) Những nguồn phát sinh sai số khi sử dụng tenzo: Sai số và phạm vi ứng dụng: Sai số của thiết bị đo dùng Tenzo chủ yếu do độ chính xác khắc độ của Tenzo. Không thể khắc độ trực tiếp đơn chiếc mà chúng được chế tạo hàng loạt và được chuẩn sơ bộ. Khi sử dụng cần phải có công nghệ dán chuẩn và chọn vị trí chính xác. Sai số về điều này có thể đạt tới 1 – 5%. Khi chuẩn trực tiếp cảm biến với mạch đo sai số có thể giảm đến 0,2 – 0,5% khi đo biến dạng tĩnh và 1 – 1,5% khi đo biến dạng động. Ngoài ra còn có sai số biến dạng dư của keo dán khi sấy khô, do sự dãn nở khác nhau giữa cảm biến và chi tiết dán. Các cảm biến loại này dùng để đo lực, áp suất, momen quay, gia tốc và các đại lượng khác nếu có thể biến đổi thành biến dạng đàn hồi với ứng suất không bé hơn (1÷2)10 7 N/m 2 . Sai số vì dán: Cảm biến điện trở có thể được dán trực tiếp lên đối tượng cần đo hoặc lên phần tử biến dạng của cảm biến đo cần chế tạo. Kết quả của quá trình dán được gọi là hoàn hảo khi và chỉ khi cảm biến đo tiếp bám trung thành mọi biến dạng của đối tượng cần đo hoặc của phần tử biến dạng trong cảm biến đo. Ngược lại, nếu cảm biến đo không tiếp bám được biến dạng của vật thể cần đo thì khi ấy hiện tượng bò (trượt) xuất hiện và gây nên sai số đo. Bằng quy trình và công nghệ dán hợp lý có thể loại trừ được ảnh hưởng của sai số vì dán. Quy trình và công nghệ dán phụ thuộc vào kinh nghiệm và thực nghiệm của chuyên gia trong lĩnh vực này. Song điều cốt lõi là phải chọn keo, xử lý bề mặt hợp lý, đặt cảm biến chính xác và phải tuân thủ quy trình tẩm phủ, sấy khô Khi chọn keo dán tem cần phải hết sức lưu ý các yêu cầu sau: - Mô đun đàn hồi của keo phải gần trùng với mô đun đàn hồi của vật liệu được dán cảm biến. - Sau khi dán, keo không thay đổi thể tích, không nứt rỗ, không bọt, không có bất kỳ phản ứng hoá học nào. - Liên kết tốt giữa cảm biến với phần tử biến dạng hoặc đối tượng cần đo. Sai số vì nhiệt: Độ nhạy cảm của tổ hợp phần tử biến dạng và cảm biến được tính bằng biểu thức: S = R.g/E. Trong khi ấy, phương trình biểu diễn sự phụ thuộc vào nhiệt độ của Nguyễn Thị Sâm – Dương Mạnh Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 9 Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS điện trở tem là: ∆R = R.α.∆T; với α là hệ số nhiệt điện trở và ∆T là số gia biến đổi nhiệt độ. Với tác động của đầu vào là biến đổi nhiệt độ và đầu ra là biến đổi điện trở thì độ nhạy của chuyển đổi này được tính theo định nghĩa là: ( ) ( ) S d R d T R T = = ∆ ∆ α (1.10) Như ví dụ ở mục trước đã xét, độ nhạy S của chuyển đổi tổ hợp cảm biến với phần tử biến dạng bằng thép có độ lớn với số mũ là 10 -4 , điện trở bằng Konstantan có hệ số α với số mũ là 10 -5 / 0 C, để tiện so sánh hãy lấy điện trở gốc của cảm biến vẫn là 100 Ohm. Vậy độ nhạy của chuyển đổi do biến đổi nhiệt tác động S T sẽ có độ lớn với số mũ là 10 -3 . Điều đó nói lên rằng: Độ nhạy của cảm biến do tác động của gia số biến đổi nhiệt 1 o C gây ra lớn gấp mười lần so vơí độ nhạy của cảm biến do tác động của ứng suất 1kG/cm 2 gây ra trên tổ hợp cảm biến đo với phần tử biến dạng. b) Biến dạng có thể đo bằng cảm biến dây căng Cấu tạo của cảm biến dây căng: 274.0000 56.0625 10 1 8 9 2 5 6 11 7 3 40.0801 Hình 1.4. Thân cảm biến 2,3 - Đầu để hiệu chỉnh tần số ban đầu của dây căng; 4 - dây căng; 5,6,7- Vít để giữ đầu dây căng 8,9- Vít chỉnh lực dây căng 1 2 e s e E f J ε π = = (1.11) Trong đó: e = biến dạng dải cần đo E là mô đun đàn hồi dây căng S = tiết diện dây căng J = mô men quán tính của dây căng Nguyễn Thị Sâm – Dương Mạnh Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 10 [...]... của loadcell Một ứng dụng khá phổ biến thường thấy của loadcell là được sử dụng trong các loại cân điện tử hiện nay Hình 1.11 Cân kĩ thuật Từ ứng dụng trong những chiếc cân kĩ thuật đòi hỏi độ chính xác cao cho tới những chiếc cân có trọng tải lớn trong công nghiệp như cân xe tải Cân xe tải là cân động Để cân được một vật có trọng tải lớn và đang di chuyển yêu cầu đầu đọc loadcell phải có độ chính xác... kháng đầu vào - Điện trở cách điện: thông thường đo tại dòng DC 50V Giá trị cách điện giữa lớp vỏ kim loại của loadcell và thiết bị kết nối dòng điện - Phá hủy cơ học: giá trị tải trọng mà loadcell có thể bị phá vỡ hoặc biến dạng - Giá trị đầu ra: kết quả đo được (đơn vị: mV) - Trở kháng đầu ra: Cho dưới dạng trở kháng được đo giữa Ex+ và Ex- trong điều kiện loadcell chưa kết nối hoặc hoạt động ở chế. .. cho nên phải bố trí bù sai số phi tuyến 1.3 Một số phần tử cân định lượng trong công nghiệp và ứng dụng thực tế Bản chất phần tử cân định lượng là đo lực đã được trình bày ở chương trên Chương này chỉ trình bày những phần tử thương phẩm và ứng dụng trong thực tế Nguyễn Thị Sâm – Dương Mạnh Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 14 Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS 1.3.1... chân 7805 cấp nguồn +5V và ICL7660 cấp nguồn -9V Sơ đồ mạch được vẽ như sau: Nguyễn Thị Sâm – Dương Mạnh Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 29 Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS Hình 2.8a Sơ đồ khối tạo nguồn +5V Hình 2.8b Sơ đồ tạo nguồn -9V Nguyễn Thị Sâm – Dương Mạnh Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 30 Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS... liệu ra hai chế độ (mode) cơ bản là: Chế độ truyền nhận Đồng bộ (Synchronous) và Chế độ truyền nhận Bất đồng bộ (Asynchronous) Ngoài ra, nếu ở góc độ phần cứng thì có thể phân chia theo cách khác đó là: Truyền nhận dữ liệu theo kiểu Nối tiếp (serial) và Song song (paralell) Truyền Đồng Bộ: là kiểu truyền dữ liệu trong đó bộ truyền (Transmitter) và bộ nhận (Receiver) sử dụng chung một xung đồng hồ (clock)... - Sai số: 0.1% - Vùng nhiệt độ hoạt động: -40oC ÷ 80oC - Vùng nhiệt độ lưu trữ: -40oC ÷ 90oC - Điện trở đầu vào: 460Ω ± 50Ω - Điện trở đầu ra: 350Ω ± 35Ω - Điện trở cách điện ≥ 5000 MΩ - Điện trở của cảm biến: 350Ω 2.2.3 Sử dụng ADC nội của Atmega16 Tính năng của ADC: - Độ phân giải 10 bit - Mức độ lượng tử 0.5 LSB - Sai số tuyệt đối 2 LSB - Thời gian chuyển đổi 13 ÷ 260ns - Lên đến 15kSPS ở độ phân... Tầm điện áp vào 0 ÷ Vcc - Điện áp chuẩn 2.56V cho ADC sẵn để lựa chọn Atmega16 có ADC xấp xỉ liên tiếp 10 bit ADC được nối với bộ dồn kênh 8 ngõ vào, nó cho phép 8 điện áp ngõ vào đơn cực từ các chân Port A Các ngõ vào đơn cực được so sánh với 0V (GND) Nguyễn Thị Sâm – Dương Mạnh Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 26 Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS Hình 2.4 Sơ đồ khối... dạng, các điện trở Tenzo phía trên bị giãn ra làm cho điện trở của chúng tăng lên, các điện trở Tenzo phía dưới co lại làm cho điện trở của chúng giảm đi Với các đấu các tenzo trong cầu theo kiểu không đối xứng làm cho độ nhạy của cầu tăng lên Lợi dụng đặc tính này mà trong hệ truyền lực sửa dụng loadcell, ta có thể tính theo bài toán lực tĩnh, toàn bộ lực sẽ đặt lên các loadcell không bị tản mát, tạo nên... thay đổi các giá trị điện trở Ta có sơ đồ mạch như sau: Hình 2.9 Sơ đồ khối khuếch đại Tính toán hệ số khuếch đại: Do: Nguồn cung cấp = 5V Độ nhạy của cảm biến là 2mV/V Nguyễn Thị Sâm – Dương Mạnh Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 31 Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS Nên áp ra tối đa của cảm biến là: 5V*2mV/V = 10mV Chọn Vref = 5V Chọn kênh ADC 0 ở chế độ đơn kênh Ta... Tuấn – ĐLTH1-K52 Trang 25 Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS Nếu như ta đưa một điện áp chuẩn, không đổi vào hai đầu của một nhánh cầu, thì ở hai đầu nhánh cầu còn lại ra sẽ thu được một điện áp ra tỷ lệ với lực tác dụng cần đo Cảm biến có các thông số sau: - Chịu tải trọng: 50Kg - Độ nhạy: 2mV/V - Vùng điện áp cung cấp: 5V÷15V - Giá trị dung sai: 1% - Hệ . chúng em đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế xây dựng hệ thống cân định lượng sử dụng loadcell SIWAREX của SIEMENS”. Đồ án tốt nghiệp là cơ hội cho mỗi sinh viên một lần nữa kiểm tra và đánh giá. thực tập và làm đồ án, chúng em đã được cô TS. Nguyễn Thị Lan Hương và KS. Nguyễn Hoài Nam hướng dẫn, chỉ bảo tận tình để chúng em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Đồ án gồm các phần: Lời. (1÷2)10 7 N/m 2 . Sai số vì dán: Cảm biến điện trở có thể được dán trực tiếp lên đối tượng cần đo hoặc lên phần tử biến dạng của cảm biến đo cần chế tạo. Kết quả của quá trình dán được gọi là hoàn hảo