Giới thiệu card pcl-818l

CHÖÔNG 1 GIÔÙI THIEÄU CARD PCL-818L Caùc thoâng tin toång quaùt Giôùi thieäu Card pcl818l laø moät card thu thaäp thoâng tin ña chöùc naêng daønh cho caùc loaïi maùy tính PC. Noù cho pheùp ta thöïc hieän 5 chöùc naêng kieåm soaùt vaø ño löôøng laø: ADC, DAC, ngoõ vaøo soá, ngoõ ra soá, timer/counter. Maïch queùt keânh töï ñoäng hay treân board maïch SRAM cho pheùp ta chaïy nhieàu keânh ADC vôùi DMA vaø caùc thu thaäp teân rieâng. Card PCL-818L raát hieäu quaû cho vieäc thu thaäp döõ lieäu, ñieàu khieån quaù trình kieåm tra töï ñoäng vaø töï ñoäng hoùa nhaø maùy. Caùc ñaëc ñieåm 16 ngoõ vaøo ñôn hoaëc 8 ngoõ vaøo löôïng vi sai analog ñöôïc choïn löïa baèng switch. Boä chuyeån ñoåi A/D 12 bit, toác ñoä laáy maãu leân tôùi 40 KHz vôùi khaû naêng truyeàn DMA vaø ñieåu chænh ñoä lôïi khaùc nhau cho moãi keânh. Phaàn meàm coù theå ñieàu chænh ñöôïc caùc giaù trò ñoä lôïi. Phaàn meàm coù theå choïn taàm ngoõ vaøo analog. Hay phaân loaïi taàm ñöôïc choïn bôûi jumper JP7: ±10, ±5, ±2.5, ±1.25 Hay ±5 ,±2.5, ±1.25, ±0.625 16 ngoõ vaøo vaø 16 ngoõ ra soá töông thích vôùi chuaån TTL/DTL. Moät keânh ngoõ ra analog 12 bit. Caùc loaïi Trigger: Trigger baèng phaàn meàm, trigger xung nhòp coù theå laäp trình ñöôïc vaø trigger xung ngoaøi. Döõ lieàu truyeàn bôûi chöông trình kieåm soaùt, chuoãi ñoäng taùc ñieàu khieån ngaét hay DMA. Kyõ thuaät môùi chip 160 pin 10 µm CMOSASIC. Ñaëc tính kyõ thuaät Ngoõ vaøo analog (chuyeån ñoåi ADC) Soá keânh: 16 keânh ñôn hoaëc 8 keânh vi sai, choïn löïa baèng jumper JP6. Ñoä phaân giaûi 12 bit. Thang aùp ngoõ vaøo (löôïng cöïc, VDC): A: ±0.625, ±1.25, ±2.5, ±5 Hay B: ±1.25, ±2.5, ±5, ±10 Taát caû caùc taàm ngoõ vaøo ñöôïc laäp trình baèng phaàn meàm. Choïn löïa chuaån A/B baèng JP5, choïn löïa baèng phaàn meàm. Giôùi haïn aùp vaøo cho pheùp: ±30 Vmax. Kieåu chuyeån ñoåi ADC: xaáp xæ töông ñöông. Toác ñoä chuyeån ñoåi toái ña: 40 KHz. Ñoä chính xaùc: ±1 bit. Ñoä tuyeán tính: ±1 bit. Kieåu trigger: phaàn meàm, laäp trình xung cho maïch (timer1 vaø 2), xung ngoaøi (chuaån TTL). Nguoàn trigger ngoaøi: phaûi töông thích chuaån TTL. Doøng taûi phaûi laø: 0.4 mA max taïi 0.5 V 0.05 mA max taïi 2.7 V Truyeàn döõ lieäu: chöông trình, ngaét(INT 3->7), DMA(3). Ngoõ ra analog (chuyeån ñoåi DAC) Soá keânh: 1 keânh. Ñoä phaân giaûi: 12 bit. Thang aùp ngoõ ra: töø 0 ñeán +5 V/ + 10 V vôùi nguoàn chuaån – 5V/-10V treân maïch. Ñieän aùp chuaån: Trong: -5 hay -10 Ngoaøi (DC hay AC): ± 10 Vmax Kieåu chuyeån ñoåi: 12 bit monolithic multiplying. Ñoä tuyeán tính: ± 0.5 bit. Doøng ra taûi max: ± 5 mA. Thôøi gian ñaùp öùng: 5 µs. Ngoõ vaøo soá Soá keânh: 16 bit. Möùc logic: töông thích TTL. Aùp vaøo: möùc cao: 2 Vmin möùc thaáp: 0.8 Vmax Doøng ngoõ vaøo: möùc thaáp: 0.4 mA max taïi 0.5 V Möùc cao:0.05 mA max taïi 2.7 V Ngoõ ra soá Soá keânh: 16 bit. Möùc logic: töông thích TTL. Aùp ra: möùc thaáp: 0.5 V möùc cao: 2.4 V Boä ñònh thôøi vaø boä ñeám coù theå laäp trình ñöôïc Thieát bò: Intel 8254 Boä ñeám: 3 boä 16 bit, 2 boä ñöôïc noái noái tieáp nhau ñeå phuïc vuï cho vieäc taïo xung trigger ñeå chuyeån ñoåi A/D. Boä coøn laïi ta coù theå duøng ñöôïc. Ngoõ vaøo, coång: töông thích chuaån TTL/CMOS. Taàn soá ngoõ vaøo: Keânh 1: 10 MHz hay 1 MHz ñöôïc choïn bôûi switch. Keânh 2: laáy töø ngoõ ra keânh 1. Keânh 0: töø 100 KHz ñeán 10 MHz. Xung nhòp ñöa ra ngoaøi: 0.00023 Hz ñeán 2.5 MHz. Keânh Ngaét (IRQ) Keânh: töø IRQ2 ñeán IRQ7 ñöôïc choïn baèng phaàn meàm. Cho pheùp hoaït ñoäng: duøng bit INTE cuûa thanh ghi ñieàu khieån. Keânh DMA Keânh: 1 hay 3 ñöôïc xaùc ñònh bôûi jumper. Cho pheùp hoaït ñoäng: bit DMAE cuûa thanh ghi ñieàu khieån. Toång theå Ñieän naêng tieâu thuï: Nguoàn + 5 V: 210 mA (ñònh möùc) coù theå leân ñeán 500 mA. Nguoàn + 12V: 20 mA (ñònh möùc) coù theå leân ñeán 100 mA. Nguoàn + 12 V :20 mA (ñònh möùc) coù theå leân ñeán 40 mA. Nhieät ñoä hoaït ñoäng : töø 0 ñeán 50 0C. Nhieät ñoä baûo quan: töø 20 ñeán 65 0C. Caøi ñaët Thieát laäp caùc jumper vaø caùc coâng taéc ban ñaàu Choïn ñòa chæ neàn: choïn löïa baèng switch 1 Choïn keânh DMA: choïn löïa baèng jumper 1 Choïn taàn soá xung clock cho 8254: choïn löïa baèng jumper 2 Choïn nguoàn xung kích cho boä A/D: choïn löïa baèng jumper 3 Choïn nguoàn aùp chuaån cho boä D/A: choïn löïa baèng jumper 4 Choïn nguoàn aùp chuaån laáy beân trong card: choïn löïa baèng jumper 5. Choïn ñaàu vaøo cho A/D laø ñôn hay vi sai: choïn löïa baèng jumper 6. Choïn taàm aùp vaøo cao nhaát cho A/D: choïn löïa baèng jumper7. Choïn vò trí chaân ra cho ngoõ ra soá: choïn löïa baèng jumper 8, 9, 19, 11. Söï phaân chia chaân caùc ñaàu noái Caøi ñaët phaàn cöùng Ñeå laép ñaët card PCL-818L vaøo cho maùy tính ta thöïc hieän nhöõng böôùc sau: Taét maùy tính vaø caùc thieát bò ngoaïi vi. Ruùt taát caû caùc daây nguoàn sau löng maùy tính. Môû voû maùy tính ra. Choïn moät slot môû roäng chöa ñöôïc söû duïng. Gôõ boû mieáng chaén töông thích vôùi slot ñaõ choïn ôû sau maùy tính. Sieát oác ñeå coá ñònh card vôùi voû maùy. Laép nhöõng cable caàn duøng theo card. Laép laïi voû maùy tính vaø caùc daây nguoàn vaø baät maùy tính leân. Vaäy laø ta ñaõ caøi ñaët xong card PCL-818L. Caøi ñaët phaàn meàm Taøi lieäu keøm theo cuûa card nay coøn coù 1 cuoán saùch höôùng daãn “PC LabCard User’s Manual “ vaø 1 ñóa chöông trình chöùa driver cuûa card vaø nhöõng chöông trình khaùc nhö: chöông trình demo, chöông trình calibration, chöông trình test card. Noái caùc tín hieäu Vieäc noái caùc ngoõ vaøo töông töï (analog) Ngoõ vaøo ñôn Ngoõ vaøo vi sai Môû roäng caùc ngoõ vaøo töông töï Chuùng ta coù theå môû roäng caùc ngoõ A/D cuûa card PCL-818L baèng caùch gaén theâm caùc card boå xung. Ví duï ta coù theå gaén theâm card PCLD-8115 vaøo 1 ngoõ vi sai baát kì treân card PCL-818L, noù coù khaû naêng khuyeách ñaïi vaø multiplexes 16 ngoõ vaøo vi sai, vaø ta coù theå môû roäng cho card PCL-818L leân ñeán 128 ngoõ vaøo vi sai. Hình sau laø card PCLD-8115 Vieäc noái ngoõ ra töông töï Vieäc noái caùc tín hieäu soá (digital) Caáu truùc vaø ñònh daïng thanh ghi Ñeå laäp trình ñieåu khieån card PCL-818L ta phaûi hieåu chöùc naêng cuûa 16 thanh ghi cuûa card. Ñòa chæ cuûa moãi thanh ghi ñöôïc chæ ra nhö moät sai leäch töø ñòa chæ cô baûn cuûa card. Card PCL-818L coù ñòa chæ cô baûn laø base+0. Baûng 1.1: Baûn ñoà ñòa chæ coång xuaát nhaäp Söï phaân chia ñòa chæ coång xuaát nhaäp Ñòa chæ Ñoïc (Read) Ghi (Write) Base+0 A/D byte thaáp & keânh ñoïc Laäp trình trigger AD Base+1 A/D byte cao Ñieàu khieån taàm AD Base+2 Queùt keânh Mux Vector ñieàu khieån keânh queùt AD Base+3 D/I byte thaáp (DI10-7) D/O byte thaáp (DO0-7) Base+4 X D/A 0 byte thaáp Base+5 X D/A 0 byte cao Base+6 X X Base+7 X X Base+8 Thanh ghi traïng thaùi Xoùa yeâu caàu ngaét Base+9 Thanh ghi ñieàu khieån Thanh ghi ñieàu khieån Base+10 X Cho pheùp counter Base+11 D/I byte cao(DI8-15) D/O byte cao (DO8-15) Base+12 Counter0 Counter0 Base+13 Counter1 Counter1 Base+14 Counter2 Counter2 Base+15 X Ñieàu khieån counter Thanh ghi döõ lieäu A/D: base+0/+1 Hai thanh ghi chæ ñoïc base+0 vaø base+1 giöõ döõ lieäu chuyeån ñoåi A/D. 12 döõ lieäu chung ñoåi ñöôïc löu giöõ trong base+1 bit 7 tôùi bit 0. base+0 bit 7 tôùi bit 4. base+0 bit 3 tôùi bit 0 löu tröõ soá keânh chuyeån ñoåi. Base+0 (ñoïc) – A/D byte thaáp vaø soá keânh Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò AD3 AD2 AD1 AD0 C3 C2 C1 C0 Base+1 (ñoïc) – A/D byte cao Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò AD11 AD10 AD9 AD8 AD7 AD6 AD5 AD4 AD11 tôùi AD0: döõ lieäu töông töï chuyeån qua soá. AD0 -> LSB cuûa A/D. AD11 -> MSB cuûa A/D. C3 tôùi C0: keânh A/D ñöôïc chuyeån ñoåi, C3->MSB vaø C0->LSB Laäp trình trigger A/D base+0: baïn coù theå trigger chuyeån ñoåi baèng phaàn meàm, xung treân card hoaëc xung ngoaøi, bit 1 vaø 0 cuûa thanh ghi base+9 (choïn nguoàn trigger). Ñieàu khieån thang AD base+1 Moãi keânh A/D coù 1 taàm ngoõ vaøo rieâng, ñöôïc ñieàu khieån bôûi maõ choïn taàm löu tröõ trong ram treân board vaø ñöôïc thieát laäp bôûi jumper JP7. Neáu muoán thay ñoåi taàm cho 1 keânh, choïn keânh ñoù laøm keânh baét ñaàu trong thanh ghi base+2, thanh ghi queùt keânh, roài vieát maõ taàm vaøo bit 0 vaø bit 1 cuûa base+1. Base+1 (vieát) – Ñieàu khieån maõ taàm A/D Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò X X X X X X G1 G0 Caùc maõ taàm vaø thieát laäp JP7 nhö sau: Taàm ngoõ vaøo Maõ taàm JP7 = 5 JP 7 = 10 G1 G0 ±5 V ± 10 V 0 0 ±2.5 V ± 5 V 0 1 ± 1.25 V ±2.5 V 1 0 ± 0.625 V ± 1.25 V 1 1 Thanh ghi queùt keânh MUX: base+2 Thanh ghi ñoïc/vieát base+2 ñieàukhieån queùt keânh. Vieäc queùt ñöôïc töï ñoäng baét ñaàu töø keânh queùt ñaàu khi vieát vaøo thanh ghi naøy. Moãi trigger A/D chuyeån vieäc queùt qua keânh keá tieáp. Vôùi trigger lieân tuïc vieäc queùt seõ baét ñaàu töø keânh ñaàu tôùi keânh cuoái vaø ngöôïc laïi. Base+2 (vieát) – Keânh ñaàu vaø keânh cuoái Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò CH3 CH2 CH1 CH0 CL3 CL2 CL1 CL0 CH3 tôùi CH0 : keânh queùt cuoái CL3 tôùi CL0 : keânh queùt ñaàu Thanh ghi xuaát/nhaäp soá: base+3 PCL-818L ñöa ra 16 keânh nhaäp soá vaø 16 keânh xuaát soá. Nhöõng keânh I/O naøy duøng xuaát nhaäp port taïi ñòa chæ base+3 vaø base+11. Base+3 (ñoïc port) byte thaáp D/I Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0 Base+3 (vieát port) byte thaáp D/O Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò DO7 DO6 DO5 DO4 DO3 DO2 DO1 DO0 Thanh ghi xuaát D/A: base+4/+5 Thanh ghi chæ vieát base+4 vaø base+5 ñaûm nhaän cho vieäc xuaát D/A Base+4 xuaát D/A byte thaáp Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò DA3 DA2 DA1 DA0 X X X X Base+4 xuaát D/A byte cao Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò DA11 DA10 DA9 DA8 DA7 DA6 DA5 DA4 DA11 – DA0: döõ lieäu soá ñoåi ra analog, DA0 laø LSB, DA11 laø MSB. Thanh ghi traïng thaùi AD: base+8 Thanh ghi chæ ñoïc base+8 cung caáp thoâng tin hoaït ñoäng vaø caáu hình A/D. Vaán ñeà vieát ñeán port I/O naøy vôùi giaù trò döõ lieäu baát kì thì xoùa bit INT cuûa noù. Caùc bit döõ lieäu khaùc thì khoâng thay ñoåi. Base+8 traïng thaùi A/D Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò EOC N/A MUX INT CN3 CN2 CN1 CN0 EOC: keát thuùc chuyeån ñoåi. EOC = 0: boä chuyeån ñoåi AD khoâng laøm vieäc, saün saøng chuaån bò cho vieäc chuyeån ñoåi tieáp theo. EOC = 1: boä chuyeån ñoåi A/D ñang laøm vieäc. MUX: chæ thò single_end / keânh rieâng bieät MUX = 0: 8 keânh rieâng bieät. MUX = 1: 16 keânh single-end. INT: INT = 0: boä chuyeån ñoåi A/D khoâng hoaøn thaønh khi bit INT bò xoùa sau thôøi gian naøy. Giaù trò trong thanh ghi döõ lieäu AD laø giaù trò khoâng hôïp leä. INT = 1: boä chuyeån ñoåi AD ñaõ thi haønh xong vaø vieäc chuyeån döï lieäu laø saün saøng. Neáu bit INTE cuûa thanh ghi base+9 laø choïn thì moät tín hieäu interrupt seõ ñöôïc gôûi ñeán bus PC thoâng qua möùc interrupt IRQn (n ñöôïc choïn bôûi bit I2, I1 vaø I0 cuûa thanh ghi ñieàu khieån). Duø thanh ghi traïng thaùi AD laø chæ ñoïc, thì vieäc ghi ñeán noù vôùi baát kyø giaù trò naøo cuõng seõ xoùa bit INT. CN3 ÷CN0: khi EOC = 0 caùc bit traïng thaùi naøy chöùa soá keânh cuûa keânh keá ñeå chuyeån ñoåi. Ghi chuù: neáu chuùng ta trigger boä chuyeån ñoåi AD vôùi paver treân board hoaëc xung ngoaøi thì phaàn meàm seõ kieåm tra bit INT, bit EOC = 0 tröôùc khi noù ñoïc döõ lieäu chuyeån ñoåi. EOC coù theå baèng 0 ôû 2 traïng thaùi khaùc nhau: chuyeån ñoåi hoaøn thaønh hoaëc khoâng hoaøn thaønh luùc ñöôïc khôûi ñoäng. Vì theá phaàn meàm chôø ñôïi tín hieäu INT = 1 tröôùc khi noù ñoïc döõ lieäu chuyeån ñoåi. Tieáp ñoù noù seõ xoùa bit INT baèng caùch vieát baát kì giaù trò naøo vaøo thanh ghi traïng thaùi A/D laø base+8. Thanh ghi ñieàu khieån Thanh ghi ñoïc , vieát base+9 cung caáp thoâng tin treân mode hoaït ñoäng cuûa card PCL-818L Base+9 ñieàu khieån Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò INTE I2 I1 I0 X DMAE ST1 ST0 INTE cho pheùp / khoâng cho pheùp PCL-818L sing ra ngaét. D7 =0 khoâng cho pheùp ngaét sinh ra. D7 = 1 cho pheùp ngaét sinh ra. Neáu DMAE = 0 thì PCL-818L seõ sinh ra 1 ngaét khi noù hoaøn thaønh 1 chuyeån ñoåi AD. Duøng chöùc naêng naøy ñieàu chænh truyeàn döõ lieäu baèng ngaét. Neáu DMAE = 1 thì PCL-818L seõ sinh ra 1 ngaét khi noù nhaän 1 tín hieäu ñeán ñaàu cuoái (T/C) töø boä ñieàu khieån DMA cuûa PC. Noù chæ ra raèng vieäc truyeàn 1 DMA ñaõ hoaøn thaønh. Duøng chöùc naêng ñeå truyeàn döõ lieäu baèng DMA. Vieäc truyeàn DMA bò ngöøng bôûi ngaét gaây ra töø tín hieäu T/C. I2÷I0 : choïn interrupt ñöôïc duøng bôûi 1 interrupt hoaëc vieäc truyeàn döõ lieäu baèng DMA. DMAE cho pheùp / khoâng cho pheùp PCL818L truyeàn DMA. DMAE = 0 khoâng cho pheùp truyeàn DMA. DMAE = 1 cho pheùp truyeàn DMA. Moãi boä chuyeån ñoåi AD khôûi ñoäng 2 tín hieäu lieân tieáp DMA request. Nhöõng tín hieäu naøy gaây ra boä ñieàu khieån DAM 8237 truyeàn 2 byte cuûa döõ lieäu chuyeån ñoåi töø PCL818L ñeán boä nhôù. ST1, ST0: nguoàn trigger. Trigger source ST1 ST0 Software trigger 0 X External trigger 1 0 Page trigger 1 1 Thanh ghi cho pheùp ñeám thôøi gian Thanh ghi base+10 cho pheùp hoaëc khoâng cho pheùp PCL-818L ñeám thôøi gian. Base+10 thanh ghi cho pheùp ñieàu khieån Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò X X X X X X TC1 TC0 TC0 cho pheùp / khoâng cho pheùp pacer. TC0 = 0 :cho pheùp pacer. TC0 = 1 : ñieàu khieån pacer baèng trigger. Nhöõng khoái xung trigger naøy gôûi töø pacer ñeán AD cho tôùi khi trigger ñaët möùc cao. TC1: boä ñeám 0 nhaäp mode nguoàn TC1 = 0: choïn boä ñeám 0 ñeå nhaän xung clock ngoaøi. TC1 = 1: keát noái ñaàu cuoái boä ñeám 0 ñeán nguoàn xung clock 100 KHz. Laäp trình thanh ghi ñeám thôøi gian Boán thanh ghi cuïc boä taïi caùc ñòa chæ base+12, base+13, base+14, base+15 ñöôïc duøng cho Intel 8254. Chuyeån ñoåi A/D Ñeå thöïc hieän vieäc chuyeån ñoåi A/D ta caàn thöïc hieän caùc böôùc sau: Choïn taàm ngoõ vaøo: Thieát laäp thanh ghi traïng thaùi. Thieát laäp keânh queùt MUX. Mode trigger vaø caùch truyeàn döõ lieäu. Ñònh daïng döõ lieäu vaø thanh ghi traïng thaùi. Choïn löïa taàm ngoõ vaøo. Thieát laäp keânh queùt. Kieàu xung kích boä chuyeån ñoåi. Baïn coù theå kích boä chuyeån ñoåi AD baèng phaàn meàm, xung nhòp treân board hoaëc moät xung beân ngoaøi. Bit 1 vaø bit 0 cuûa thanh ghi base+9 choïn loaïi trigger. Truyeàn döõ lieäu AD Laøm theá naøo ñeå chuyeån ñoåi AD: chöông trình cuûa baïn coù theå chuyeån ñoåi AD baèng caùch vieát Thieát laäp taàm ngoõ vaøo cho moãi keânh AD. Thieát laäp keânh ngoõ vaøo baèng caùch chæ ra taàm queùt cuûa MUX. Trigger chuyeån ñoåi AD baèng caùch vieát vaøo byte thaáp cuûa thanh ghi AD (base+0) moät giaù trò baát kì. Kieåm tra keát thuùc chuyeån ñoåi baèng caùch ñoïc bit INT cuûa thanh ghi traïng thaùi AD (base+8). Ñoïc döõ lieäu töø chuyeån ñoåi baèng caùch ñoïc caùc thanh ghi A/D (base+0 vaø base+1). Chuyeån ñoåi döõ lieäu AD nhò phaân sang 1 soá nguyeân. Chuyeån ñoåi D/A PCL-818L cung caáp 1 keânh ñaàu ra D/A vôùi 2 ñeäm ñoâi 12 bit laøm taêng boä chuyeån ñoåi DA leân nhieàu laàn. Base+4 DA output low byte Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò DA3 DA2 DA1 DA0 X X X X Base+5 D/A output high byte Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò DA11 DA10 DA9 DA8 DA7 DA6 DA5 DA4 Ngoõ vaøo vaø ra soá (digital) Base+3 (read port) D/I low byte Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0 Base+3 (write port) D/O low byte Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò DO7 DO6 DO5 DO4 DO3 DO2 DO1 DO0 Base+11 (read port) D/I high byte Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0 Base+11 (write port) D/O high byte Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò DO15 DO14 DO13 DO12 DO11 DO10 DO9 DO8 Timer/Counter coù theå laäp trình ñöôïc IC laäp trình thôøi gian Intel 8254 cho 3 boä ñeám xuoáng ñoäc laäp 16 bit. Moãi boä ñeám coù 1 ngoõ vaøo ñeám, 1 coång ñieàu khieån vaø 1 ngoõ ra. Baïn coù theå laäp trình moãi boä ñeám coù giaù trò lôùn nhaát töø 2 tôùi 65535. Version 2 cuûa 8254 coù taàn soá xung vaøo lôùn nhaát laø 10 MHz. PCL-818L cho taàn soá ngoõ vaøo 1 MHz vaø 10 MHz tôùi 8254 töø moät dao ñoäng thaïch anh treân board. Jumper JP2 cho pheùp choïn löïa taàn soá ngoõ vaøo. Counter 1 vaø counter 2 cuûa 8254 ñöôïc noái tieáp vaø hoaït ñoäng vôùi 1 taàn soá chia coá ñònh. Ngoõ vaøo counter noái vôùi xung ñoàng hoà 1 MHz hoaëc 10 MHz vaø ngoõ ra cuûa counter 1 noái vôùi ngoõ vaøo cuûa counter 2, ngoõ ra cuûa counter 2 ñöôïc xaùc laäp beân trong ñeå cung caáp xung trigger cho chuyeån ñoåi A/D, nhöng baïn cuõng coù theå laáy noù ra cho söû duïng rieâng cuûa baïn töø ñaàu noái CN3 chaân 37. Counter 0 khoâng ñöôïc duøng bôûi PCL-818L vaø baïn coù theå söû duïng noù. Baïn coù theå laáy noù ra töø CN3 chaân 18. Ñoïc/ghi counter vaø caùc thanh ghi ñieàu khieån :IC coù theå laäp trình khoaûng thôøi gian 8254 söû duïng 4 thanh ghi ôû ñòa chæ base+12, base+13, base+14 vaø base+15. chöùc naêng cuûa caùc thanh ghi nhö sau: Thanh ghi Chöùc naêng Base+12 Ñoïc / ghi boä ñeám 0 Base+13 Ñoïc / ghi boä ñeám 1 Base+14 Ñoïc / ghi boä ñeám 2 Base+15 Töø ñieàu khieån boä ñeám Vì caùc boä ñeám cuûa 8254 söû duïng 16 bit, moãi laàn ñoïc / ghi döõ lieäu ñöôïc chia thaønh byte thaáp vaø byte cao. Vaán ñeà quan troïng ñeå traùnh loãi laø phaûi ñoïc/ghi töøng caëp döõ lieäu vaø quy ñònh thöù töï caùc byte. Ñònh daïng döõ lieäu cho thanh ghi ñieàu khieån nhö sau: Base+15 ñieàu khieån 8254 mode tieâu chuaån Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Giaù trò SC1 SC0 RW1 RW2 M2 M1 M0 BCD SC1 vaø SC0 choïn boä ñeám Boä ñeám SC1 SC0 0 0 0 1 0 1 2 1 0 ‘leänh ñoïc ngaàm’ 1 1 RW1 vaø RW0 choïn cheá ñoä ñoïc/ghi Cheá ñoä RW1 RW0 Choát boä ñeám 0 0 Ñoïc / ghi LSB 0 1 Ñoïc / ghi MSB 1 0 Ñoïc / ghi LSB tröôùc MSB sau 1 1 M2, M1 vaø M0 choïn cheá ñoä hoaït ñoäng M2 M1 M0 Boä ñeám 0 0 0 0 = ngaét ôû soá ñeám cuoái cuøng 0 0 1 1 = ñònh thôøi coù theå laäp trình ñöôïc X 1 0 2 = taïo dao ñoäng X 1 1 3 = taïo dao ñoäng soùng vuoâng 1 0 0 4 = caøi, kích baèng phaàn meàm 1 0 1 5 = caøi, kích baèng phaàn cöùng BCD choïn boä ñeám binary hay ñeám BCD BCD Muïc ñích 0 Boä ñeám nhò phaân 16 bit 1 Boä ñeám BCD vôùi 4 decades Soá BCD ñöôïc maëc nhieân trong cheá ñoä ñeám nhò phaân. Boä ñeám coù theå ñeám töø 0 ñeán 65535. Neáu ôû cheá ñoä BCD (logic 1) thì boä ñeám coù theå ñeám töø 0 tôùi 9999. Boä ñeám 8254 söû duïng caáu truùc 16 bit, moãi khi ñoïc / vieát döõ lieàu taùch ra thaønh 2 byte (byte thaáp vaø byte cao). Boä ñeám cho pheùp thanh ghi ñaët vaøo ñòa chæ base+10. TC0 cho pheùp vaø khoâng cho pheùp pacer. TC1 ñieàu khieån ngöôõng ngoõ vaøo cuûa boä ñeám 0. Neáu TC1 = 0 thì boä ñeám 0 nhaäp xung ngoaøi. TC1 = 1 boä ñeám 0 nhaän xung trong (100 KHz). Caùc cheá ñoä hoaït ñoäng cuûa counter: Mode 0: ngöng khi ñeám heát ÔÛ mode 0, ngoõ ra boä ñeám thôùi gian seõ ñöôïc khôûi ñoäng ôû möùc thaáp. Ngoõ ra seõ vaãn giöõ ôû möùc thaáp vaø boä ñeám seõ baét ñaàu ñeám sau khi ñaõ naïp soá chia vaøo möùc cao cho tôùi khi boä ñeám ( ñaõ choïn) ñöôïc naïp laïi vôùi mode 0, hay coù 1 boä ñeám khaùc ñöôïc naïp. Boä ñeám seõ tieáp tuïc giaûm sau khi soá ñeám cuoái cuøng ñaõ ñaït tôùi. Xuaát döõ lieäu trôû laïi thanh ghi ñeám trong quaù trình ñeám seõ taïo ra caùc keát quaû sau: Ghi byte ñaàu tieân seõ döøng boä ñeám hieän haønh. Ghi byte keá tieáp seõ khôûi ñaàu 1 boä ñeám môùi. Mode 1: ñôn oån laäp trình ñöôïc ÔÛ mode naøy, ngoõ ra ñöôïc ñaët ôû möùc thaáp khi naïp ñeám theo caïnh leân cuûa ngoõ vaøo coång. Ngoõ ra seõ leân cao khi ñaït tôùi soá ñeám cuoái cuøng. Neáu coù 1 giaù trò ñeám môùi ñöôïc naïp trong khi ngoõ ra ôû möùc thaáp thì noù seõ khoâng aûnh höôûng tôùi ñoä roäng xung ñònh thôøi cho ñeán khi coù moät kích khôûi keá tieáp. Boä ñeám hieän haønh coù theå ñoïc vaøo baát cöù luùc naøo maø khoâng gaây aûnh höôûng tôùi xung ñònh thôøi. Xung ñònh thôøi coù theå kích laïi, ñieàu naøy cho pheùp ngoõ ra vaãn ôû möùc thaáp cho vieäc ñeám ñaày ñuû sau khi coù caïnh leân cuûa ngoõ vaøo gate. Mode 2: taïo dao ñoäng ÔÛ mode 2 ngoõ ra boä ñeám thôøi gian ôû möùc thaáp trong 1 chu kyø xung clock vaøo. Chu kyø ngoõ ra, tính töø 1 xung ngoõ ra ñeán xung ra keá tieáp, töông ñöông vôùi soá ñeám ñöôïc naïp laïi ôû giöõa caùc xung ra, chu kyø hieän taïi seõ khoâng bò aûnh höôûng. Mode 3: taïo soùng vuoâng Mode naøy gioáng mode 2 chæ khaùc ôû choã ngoõ ra giöõ ôû möùc cao tôùi khi 1 nöûa cuûa soá ñeám ñaõ hoaøn thaønh (ñoái vôùi soá chaün). Sau ñoù giöõ möùc thaáp ñoái vôùi nöûa soá ñeám coøn laïi. Ñieàu naøy ñaït ñöôïc baèng caùch giaûm boä ñeám ñi 2 ôû caïnh xuoáng cuûa moãi xung clock. Khi boä ñeám ñaït ñeán giaù trò cuoái cuøng, traïng thaùi ngoõ ra seõ bò thay ñoåi (leân möùc cao). Boä ñeám seõ ñöôïc naïp laïi soá ñeám nay ñuû, laëp laïi toaøn boä quaù trình. Mode 4: caøi, kích phaàn meàm Mode 4 seõ ñaët ngoõ ra boä ñeám thôøi gian ôû möùc cao. Khi giaù trò ñeám ñöôïc naïp, boä ñeám baét ñaàu ñeám. Ngoõ ra ôû möùc thaáp trong khoaûng thôøi gian 1 chu kyø xung clock khi soá ñeám cuoái cuøng ñaït tôùi. Sau ñoù ngoõ ra laïi trôû veà möùc cao. Neáu thanh ghi ñeám ñöôïc naïp laïi trong khi ñeám, giaù trò ñeám môùi seõ ñöôïc naïp ôû xung clock keá. Boä ñeám cuõng seõ bò caám khi ngoõ vaøo coång ôû möùc thaáp. Mode 5: caøi, kích phaàn cöùng Boä ñeám seõ baét ñaàu ñeám sau caïnh leân cuûa ngoõ vaøo kích khôûi. Sau ñoù xuoáng möùc thaáp trong 1 chu kyø clock khi soá ñeám cuoái cuøng ñaït tôùi. Boä ñeám coù theå kích laïi trong mode naøy. Hoaït ñoäng cuûa boä ñeám Ñoïc / vieát: Tröôùc khi chuùng ta vieát giaù trò ñeám ban ñaàu tôùi moãi boä ñeám, ñaàu tieân chuùng ta chæ ra loaïi hoaït ñoäng ñoïc, vieát, mode hoaït ñoäng vaø loaïi boä ñeám trong byte ñieàu khieån tôùi thanh ghi ñieàu khieån (base+15). Nay laø 3 daïng cuûa hoaït ñoäng boä ñeám: ñoïc / naïp LSB, ñoïc / naïp MSB, ñoïc / naïp LSB theo sau laø MSB. Leänh ñoïc laïi boä ñeám Boä ñeám 8254 ñoïc laïi leänh cho pheùp chuùng ta kieåm tra giaù trò ñeám, mode chöông trình vaø traïng thaùi hieän taïi cuûa chaân out vaø côø NUL COUNT cuûa boä ñeám ñöôïc choïn. Chuùng ta vieát leänh naøy tôùi töø thanh ghi ñieàu khieån. Choát traïng thaùi boä ñeám Ngöôøi söû duïng thöôøng muoán ñoïc giaù trò cuûa boä ñeám maø khoâng laøm xaùo troän quaù trình ñeám. Chuùng ta coù theå laøm ñieàu naøy ñeå choát giaù trò ñeám cho boä ñeám ñaëc bieät sau ñoù ñoïc giaù trò. CHÖÔNG 2 CAÛM BIEÁN ÑO LÖÏC VAØ CAÛM BIEÁN ÑO DÒCH CHUYEÅN Giôùi thieäu chung Caûm bieán laø moät thieát bò bieán ñoåi ñaïi löôïng ño ñöôïc thaønh moät tín hieäu ôû daïng khaùc. Ngoõ vaøo cuûa caûm bieán coù theå laø löïc, dòch vò, aùp suaát, ñieän aùp, doøng ñieän vaø thoâng thöôøng ngoõ ra cuûa caûm bieán ñöôïc yeâu caàu chuyeån ñoåi thaønh moät tín hieäu ñieän phuø hôïp vôùi vieäc ñieàu khieån hay hieån thò cuûa thieát bò. Hình2.1 döôùi ñaây laø ñaëc tröng ñoà thò ngoõ vaøo ra cuûa caûm bieán, maïch xöû lyù tín hieäu vaø ño löôøng chuyeån ñoåi. Caûm bieán Ñaïi löôïng vaät lyù caàn ño (C) Ngoõ ra caûm bieán löïc ,dòch vò , ñieän aùp ,ñieän trôû Chuyeån ñoåi ño löôøng Xöû lyù tín hieäu Naêng löôïng beân ngoaøi Ngoõ ra chuyeån ñoåi ño löôøng Cm Hình 2.1(a) : Sô ñoà khoái cuûa caûm bieán Max Min 0 100 Ñaïi löông ñöôïc ño ,C 0 100 Ngoõ ra caûm bieán Min Max Ñaïi löôïng ñöôïc ño ,C Hình2.1(b):Ñoà thò I/O cuûa caûm bieán Hình2.1(c):Ñoà thò I/O cuûa xöû lyù tín hieäu Hình 2.1(d): Ñoà thò I/O ño löôøng chuyeån ñoåi Sô löôïc caùc phöông phaùp vaø caûm bieán ñöôïc duøng trong ño löïc Caùc phöông phaùp ño khoái löôïng Trong vaät lyù cô hoïc, moái quan heä giöõa löïc vaø khoái löôïng ñöôïc xaùc ñònh baèng ñònh luaät II Newton, maø theo ñoù löïc taùc duïng vaøo vaät theå coù khoái löôïng m seõ baèng tích soá khoái löôïng vaø gia toác cuûa noù, töùc laø: F = ma (2.1) Troïng löïc laø moät tröôøng hôïp cuûa coâng thöùc naøy. Döôùi taùc duïng cuûa söùc huùt traùi ñaát, vaät coù khoái löôïng m seõ chòu taùc duïng cuûa troïng löïc P = m.g vôùi g laø gia toác troïng tröôøng laø moät soá coá ñònh ôû töøng khu vöïc. Caùc phöông phaùp ño khoái löôïng laø döïa vaøo quan heä naøy. Coâng thöùc (2.1) khoâng coù nghóa laø khoâng coù löïc treân vaät theå neáu khoâng coù gia toác maø noù chæ coù nghóa laø khoâng coù löïc caân baèng thöïc. Hai löïc caân baèng vaø ñoái nhau taùc ñoäng leân moät vaät theå seõ caân baèng, khoâng taïo neân gia toác. Coù hai caùch ñeå taïo neân löïc caân baèng : phöông phaùp caân baèng 0 vaø phöông phaùp dòch chuyeån. Khoái löôïng chuaån ñaõ bieát Khoái löôïng chöa bieát Caân baèng ñoøn caân laø moät öùng duïng cuûa caûm bieán löïc caân baèng 0 vaøo vieäc ño khoái löôïng. Moät khoái löôïng chöa bieát ñöôïc ñaët treân ñóa caân. Caùc quaû caân ñöôïc hieäu chænh chính xaùc coù kích thöôùc khaùc nhau ñöôïc ñaët treân ñóa beân kia cho ñeán khi caân baèng. Khoái löôïng chöa bieát baèng toång khoái löôïng caùc quaû can ñaët leân. l1 l2 P1 m1 : khoái löôïng Khoái löôïng chuaån chöa bieát ñaõ bieát m2 P2 Caùnh tay caân baèng coøn ñöôïc duøng trong vieäc ño khoái löôïng vaø ñöôïc cheá taïo ñeå ít chòu söï thay ñoåi nhieät ñoä ôû hai ñaàu cuûa tay ñoøn. Thay ñoåi chieàu daøi l1 ñeán khi heä thoáng caân baèng. Theo ñònh luaät moment heä thoáng seõ caân baèng khi : P1.l1 = P2.l2. Suy ra m1gl1 = m2gl2 vôùi g khoâng ñoåi thì m1.l1 = m2.l2 Theo bieåu thöùc treân, neáu caùc khoaûng caùch chieàu daøi vaø moät khoái löôïng chuaån ñaõ bieát seõ suy ra khoái löôïng caàn tìm. Caân ñoàng hoà loø xo thöïc teá laø moät öùng duïng ño khoái löôïng thoâng qua söï dòch chuyeån döôùi taùc duïng cuûa troïng löïc do vaät khoái löôïng m gaây ra. Khoái löôïng chöa bieát ñaët treân giaù caân treo treân loø xo ñaõ ñöôïc hieäu chænh. Loø xo di ñoäng cho ñeán khi löïc ñaøn hoài cuûa loø xo caân baèng vôùi troïng tröôøng taùc ñoäng leân khoái löôïng chöa bieát. Löôïng di ñoäng cuûa loø xo ñöôïc duøng ñeå ño khoái löôïng chöa bieát. ÔÛ caùc caân ñoàng hoà chæ thò kim, löôïng di ñoäng cuûa loø xo seõ laøm kim quay thoâng qua moät cô caáu baùnh raêng vôùi tyû leä hôïp lyù vaø goùc quay cuûa kim seõ xaùc ñònh khoái löôïng cuûa vaät caàn caân. Moät caùch khaùc coù theå caân ñöôïc vaät laø caáp nguoàn DC cho bieán trôû xoay. Khi coù khoái löôïng ñeø leân baøn caân , thoâng qua cô caáu di chuyeån thích hôïp seõ laøm xoay bieán trôû vaø do ñoù ñieän aùp laáy ra cuõng thay ñoåi. Ñieän aùp naøy ñöôïc ñöa veà boä chuyeån ñoåi AD vaø xöû lyù. Tuy nhieân khoù khaên lôùn nhaát cuûa phöông phaùp naøy laø raát khoù tìm bieán trôû tuyeán tính. Ngoaøi ra coøn coù theå söû duïng moät Encoder vaø boä ñeám ñeå ñeám soá xung phaùt ra cuûa encoder khi xoay bôûi söï di chuyeån naøy . Sô ñoà hai heä thoáng caân loaïi naøy ñöôïc veõ nhö trong hình sau: Caûm bieán löïc duøng trong vieäc ño khoái löôïng ñöôïc söû duïng phoå bieán laø loadcell. Ñaây laø moät kieåu caûm bieán löïc bieán daïng. Löïc chöa bieát taùc ñoäng vaøo moät boä phaän ñaøn hoài, löôïng di ñoäng cuûa boä phaän ñaøn hoài bieán ñoåi thaønh tín hieäu ñieän tyû leä vôùi löïc chöa bieát. Sau ñaây laø giôùi thieäu veà loaïi caûm bieán naøy. Giôùi thieäu veà loadcell Boä phaän chính cuûa loadcell laø nhöõng taám ñieän trôû moûng loaïi daùn. Taám ñieän trôû laø moät phöông tieän ñeå bieán ñoåi moät bieán daïng beù thaønh söï thay ñoåi töông öùng trong ñieän trôû. Coù hai loaïi ñieän trôû daùn duøng laøm caûm bieán löïc dòch chuyeån : loaïi lieân keát vaø loaïi khoâng lieân keát . Taám ñieän trôû lieân keát duøng ñeå ño ñoä bieán daïng ôû moät vò trí xaùc ñònh treân beà maët cuûa boä phaän ñaøn hoài. Ñieän trôû naøy ñöôïc daùn tröïc tieáp vaøo ñieåm caàn ño bieán daïng cuûa vaät ñaøn hoài. Bieán daïng naøy ñöôïc truyeàn tröïc tieáp vaøo taám ñieän trôû vaø noù laøm thay ñoåi giaù trò ñieän trôû töông öùng. Caûm bieán duøng ñieän trôû loaïi khoâng lieân keát söû duïng ñeå ño löôïng di ñoäng nhoû. Moät löôïng di ñoäng do moái lieân keát baèng cô khí taïo neân seõ laøm thay ñoåi ñieän trôû laøm caûm bieán. Löôïng di ñoäng cuõng thöôøng ñöôïc taïo neân baèng löïc taùc ñoäng vaøo moät boä phaän ñaøn hoài. Vì theá taám ñieän trôû khoâng lieân keát seõ ño toaøn boä löôïng dòch chuyeån cuûa boä phaän ñaøn hoài coøn taám ñieän trôû lieân keát ñoù bieán daïng taïi moät ñieåm xaùc ñònh treân beà maët cuûa boä phaän ñaøn hoài. Töø bieåu thöùc , laáy vi phaân hai veá, ta ñöôïc : Vôùi S laø dieän tích tieát dieän cuûa daây duøng laøm ñieän trôû (D laø ñöôøng kính daây) suy ra , L laø chieàu daøi cuûa daây. Nhö vaäy: ÔÛ ñaây laø tyû soá thay ñoåi ñieän trôû, laø söï thay ñoåi chieàu daøi treân chieàu daøi cuûa taám ñieän trôû, n laø haèng soá Poisson ñöôïc tính bôûi : Daáu tröø “-” ôû ñaây mang yù nghóa laø moät vaät khi bò bieán daïng neáu taêng theo chieàu daøi thì seõ giaûm ñi chieàu ngang (ôû ñaây laø ñöôøng kính) vaø ngöôïc laïi. Ñeå coù ñöôïc yù nghóa veà so saùnh phaåm chaát, ngöôøi ta coøn ñònh nghóa ñoä nhaïy cuûa öùng suaát laø gage factor ñöôïc tính baèng tyû soá cuûa thay ñoåi ñieän trôû vaø bieán daïng nhö sau : Thoâng thöôøng caùc giaù trò treân naèm trong khoaûng G = 2 ¸ 4 ; L=0,5 ¸ 4 cm; R= 50 ¸ 1000W. Döïa vaøo caùc coâng thöùc tính öùng suaát cuûa boä phaän ñaøn hoài ñöôïc xaùc ñònh baèng tyû leä giöõa löïc (P) treân moät ñôn vò dieän tích (A), töùc laø vaø module ñaøn hoài laø moät haèng soá xaùc ñònh bôûi tyû soá cuûa öùng suaát treân moät löôïng bieán daïng (vôùi e laø bieán daïng ) ta coù theå xaùc ñònh ñöôïc quan heä giöõa söï thay ñoåi ñieän trôû döôùi taùc duïng cuûa löïc P. Quan heä naøy seõ thay ñoåi tuøy theo caùch boá trí ñieän trôû vaø hình daïng cuûa boä phaän ñaøn hoài. Trong caùc caùch laáy tín hieäu ra töø caûm bieán mang ñaëc tính toång trôû, maïch laáy tín hieäu ra toái öu nhaát laø maïch caàu. Ñaây laø moät phöông phaùp ñeå ño söï thay ñoåi nhoû trong ñieän trôû cuûa moät phaàn töû maø giaù trò ñieän aùp ra tyû leä vôùi söï thay ñoåi cuûa ñieän trôû khi coù khoái löôïng (hay löïc) ñaët vaøo caûm bieán. Hoaït ñoäng cuûa maïch caàu coù hai tröôøng hôïp : maïch caàu caân baèng vaø maïch caàu khoâng caân baèng. ÔÛ maïch caàu caân baèng ñieän trôû cuûa caûm bieán ñöôïc xaùc ñònh töø giaù trò ba ñieän trôû ñaõ bieát tröôùc. ÔÛ caùch ño khoâng caân baèng, söï thay ñoåi ñieän trôû caûm bieán töø moät giaù trò cô sôû taïo neân moät söï sai leäch nhoû giöõa hai ñieän aùp cuûa ngoõ ra maïch caàu. Söû duïng boä khueách ñaïi ñeå khueách ñaïi sai leäch naøy leân ñeå deã daøng xöû lyù. Ñieän trôû caûm bieán coù theå ñöôïc gaén vaøo moät nhaùnh cuûa maïch caàu Wheatstone khoâng caân baèng nhö sau: Vdc R2 RS R4 R3 Ua Ub a Caùc trò soá ñieän trôû R2, R3, R4 laø coá ñònh neân caàu seõ caân baèng khi ñieän trôû laøm caûm bieán laø RS ôû moät trò soá cô sôû xaùc ñònh, ta goïi giaù trò naøy laø Rbal (balance). Lieân heä giöõa giaù trò R2, R3, R4 vaø Rbal khi caàu caân baèng laø : (2.2) Muïc ñích cuûa caàu khoâng caân baèng laø taïo ra moät ñieän aùp tyû leä vôùi söï sai leäch giöõa RS vaø Rbal . Ñeå ñôn giaûn hoùa phöông trình cuûa caàu khoâng caân baèng ta söû duïng hai heä soá e vaø a nhö sau. Heä soá e laø moät phaân soá bieåu thò söï sai leäch giöõa RS vaø Rbal ñöôïc ñònh nghóa laø : (100.ε laø phaàn traêm sai leäch giöõa Rs vaø Rbal) Heä soá thöù hai laø a bieåu thò tyû leä phaân aùp treân ñieän trôû R3 ñöôïc ñònh nghóa bôûi : Theo sô ñoà treân, ñieän aùp taïi hai ñieåm a, b laø : Do ñoù ñieän aùp ngoõ ra cuûa maïch caàu : hay (2.3) thay R2R3 = Rbal x R4 (töø (2.2)) vaø ñôn giaûn bieåu thöùc (2.3) ta döôïc : (2.4) Ñeå söû duïng caùc heä soá a vaø e ta nhaân töû vaø maãu cuûa phaân soá naøy cho cuøng moät bieåu thöùc sau : khi ñoù (2.4) trôû thaønh : (2.5) do vaø Ñeå bieåu thò bieåu thöùc Jab theo tyû leä vôùi RS - Rbal maø khoâng coøn RS, ta coäng vaø tröø ôû maãu soá cuûa phaân soá cuoái cho Rbal.R3 (ôû cuøng töû soá) Thay taát caû vaøo (2.5), ta ñöôïc : (2.6) Vì sai leäch khaù nhoû neân (2.6) coù theå vieát laïi laø : Jab = a(1-a).e .Vdc hay vôùi Vaø nhö vaäy ñieän aùp ngoõ ra Jab thay ñoåi theo sai leäch ñieän trôû cuûa caûm bieán gaây ra bôûi khoái löôïng (hay löïc) taùc duïng leân. Ngoaøi ra neáu nguoàn Vdc cung caáp coù nhieãu moät löôïng DJ thì theo nguyeân lyù xeáp choàng vaø caùch tính töông töï nhö treân, ta ñöôïc bieåu thöùc : Trong ñoù coù phuï thuoäc vaøo tích DJ.(RS – Rbal) = DJ.DR laø thaønh phaàn raát nhoû so vôùi DR. Do ñoù coù theå boû qua ñöôïc nhieãu DJ. Coù caùc caùch keát noái ñieän trôû caûm bieán treân caùc nhaùnh caàu khaùc nhö sau (Rs laø ñieän trôû caûm bieán) : RS1 U Rs2 R4 R3 Ua Ub RS1 U R3 R4 Rs2 Ua Ub RS1 U Rs2 Rs4 Rs3 Ua Ub Caùch duøng boán caûm bieán boá trí treân 4 nhaùnh caàu ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong caùc loadcell thöïc teá. Thoâng thöôøng 4 caûm bieán naøy ñöôïc boá trí treân hai maët cuûa loadcell, vaø nhö vaäy seõ coù hai caûm bieán ñieän trôû bò daõn ra vaø 2 caûm bieán ñieän trôû seõ co laïi khi coù löïc taùc duïng. Do ñoù ta coù quan heä sau : R+DR V+Dv R-DR R+DR R-DR Va Vb I Söï thay ñoåi cuûa ñieän aùp ra theo bieán daïng cuûa caùc ñieän trôû naøy coù theå ñöôïc tính nhö sau : I Hình 2.2(a) Hai ñieän trôû R1 vaø R2 thöôøng ñöôïc duøng trong muïc ñích coäng caùc tín hieäu töø caùc loadcell laïi vôùi nhau, Rl laø taûi. Sô ñoà töông ñöông Thevenin cho maïch treân ñöôïc veõ nhö sau: Hình 2.2(b) ÔÛ ñaây R0 laø toång trôû ra cuûa loadcell. Theo hình 2.2(a) ta coù : Va= I.R2 + (R + DR).I/2 Vb= I.R2 + (R - DR).I/2 Ñieän aùp ra seõ laø : V0 = Va – Vb = DR. I Hay: V0 = .V Vì theá ñieän aùp ngoõ ra seõ thay ñoåi theo söï thay ñoåi giaù trò cuûa caùc ñieän trôû naøy. Ñeå tính toång trôû ra cuaû loadcell ta ngaén maïch nguoàn aùp cung caáp V, khi ñoù maïch trôû thaønh: R-DR R+DR R-DR R+DR Io-I1+I2 + - Vo Io I1 Io-I1 I2 I1-I2 AÙp duïng ñònh luaät Kirhoff cho ba voøng kín nhö hình veõ,ta coù: ( R-DR).I1 + (R +DR).( I1 – I2) = V0 (2.7) (R - DR).I1 + (R1+R2) I2 –(R + DR).(I0 –I1)=0 (2.8) (R+ DR).(I0 – I1) + (R - DR).(I0 – I1 + I2) =V0 (2.9) (2) + (3) Þ (R1 + R2 + R -DR).I2 + (R-DR).I0 = V0 (2.10) (1)+ (3) Þ (R - DR).I2 – (R +DR).I2 +2.R.I0 =2.V0 Û - DR.I2 + R.I0 =V0 Û I2 = . Thay vaøo (2.10) ta suy ra ( R1 +R2 +R - DR). + ( R -DR).I0 =V0 Û ( R1+ R2+ R - DR).(R.I0 –V0) + DR.( R - DR).I0 = DR.V0 Û I0 .[(R1 +R2 + R + R -DR).R + DR.( R - DR) ]= V0 ( DR +R1 + R2 +R -DR) Û I0. [ (R1 +R2 +R ).R - DR2 ] = V0. [R1+R2+R] Suy ra R0 = = = Ñaây chính laø toång trôû ra cuûa loadcell. Nhö vaäy ñieän aùp rôi treân taûi RL laø: VL = = Töø bieåu thöùc treân ta coù theå nhaän thaáy laø ñieän aùp ra VL khoâng thay ñoåi tuyeán tính theo söï thay ñoåi cuûa ñieän trôû caûm bieán . Heä thoáng laøm tuyeán tính hoaù söï thay ñoåi naøy thì do nhaø saûn xuaát thieát keá. Moät soá Loadcell thöïc teá Coù nhieàu loaïi loadcell do caùc haõng saûn xuaát khaùc nhau nhö KUBOTA (cuûa Nhaät), Global Weighing (Haøn Quoác), Transducer Techniques. Inc, Tedea – Huntleigh ... Moãi loaïi loadcell ñöôïc cheá taïo cho moät yeâu caàu rieâng bieät theo taûi troïng chòu ñöïng, chòu löïc keùo hay neùn. Tuøy haõng saûn xuaát maø caùc ñaàu daây ra cuûa loadcell coù maøu saéc khaùc nhau.Coù theå keå ra nhö sau: Exc+ Exc- Sig+ Sig- Maøu Hoaëc Hoaëc Hoaëc Exc+ Ñoû Vaøng Xanh Ñoû Exc- Ñen Naâu Ñen Traéng Sig+ Xanh Xanh Traéng Xanh laù caây Sig- Traéng Traéng Ñoû Xanh döông Caùc maøu saéc naøy ñeàu ñöôïc cho trong baûng thoâng soá kyõ thuaät khi mua töøng loaïi loadcell . Coù nhieàu kieåu hình daïng loadcell cho nhöõng öùng duïng khaùc nhau. Do ñoù caùch keát noái loadcell vaøo heä thoáng cuõng khaùc nhau trong töøng tröôøng hôïp. Thoâng soá kyõ thuaät cuûa töøng loaïi loadcell ñöôïc cho trong catalogue cuûa moãi loadcell vaø thöôøng coù caùc thoâng soá nhö : taûi troïng danh ñònh , ñieän aùp ra danh ñònh ( giaù trò naøy coù theå laø töø 2 miliVolt / Volt ñeán 3 miliVolt/Volt hoaëc hôn tuyø loaïi loadcell), taàm nhieät ñoä hoaït ñoäng , ñieän aùp cung caáp, ñieän trôû ngoõ ra, möùc ñoä chòu ñöôïc quaù taûi... (Vôùi giaù trò ñieän aùp ra danh ñònh laø 2mili Volt / Volt thì vôùi nguoàn cung caáp laø 10 Volt thì ñieän aùp ra seõ laø 20 mili Volt öùng vôùi khoái löôïng toái ña.) Tuøy öùng duïng cuï theå maø caùch choïn loaïi loadcell coù thoâng soá vaø hình daïng khaùc nhau . Hình daïng loadcell coù theå ñaët cho nhaø saûn xuaát theo yeâu caàu öùng duïng rieâng. Sau ñaây laø hình daïng cuûa moät soá loaïi loadcell coù trong thöïc teá. Sô ñoà khoái cuûa moät heä thoáng caân ñieän töû duøng loadcell Loadcell Khueách ñaïi Nguoàn cung caáp A/D Xöû lyù Boä nhôù Nuùt nhaán ù Hieån thò In aán Tuøy theo yeâu caàu vaø muïc ñích öùng duïng, khoái xöû lyù ñöôïc duøng laø vi xöû lyù hay maùy tính … Neáu boä xöû lyù söû duïng vi xöû lyù thì coù theå coù theâm khoái truyeàn döõ lieäu veà maùy tính, coù theå coù khoái in aán hoaëc khoâng tuøy muïc ñích söû duïng. Döôùi taùc duïng cuûa khoái löôïng ñaët beân treân, loadcell seõ chuyeån thaønh tín hieäu ñieän ôû ngoõ ra. Tín hieäu ñieän raát nhoû naøy ñöôïc khueách ñaïi leân nhieàu laàn tröôùc khi ñöa vaøo boä chuyeån ñoåi A/D ñeå chuyeån thaønh tín hieäu soá vaø ñöôïc ñöa veà boä xöû lyù ñeå xöû lyù theo chöông trình coù saün vaø hieån thò hoaëc coù theâm vieäc in aán. Boä xöû lyù caàn thieát phaûi coù theâm boä nhôù ñeå löu tröõ soá lieäu, ví duï trong vieäc chænh 0 vaø tröø bì cuûa caân … Do tính linh hoaït cuûa boä xöû lyù, tuøy theo muïc ñích cuï theå maø chöông trình vieát cho boä xöû lyù khaùc nhau. Do ñoù, heä thoáng caân naøy coù theå öùng duïng trong nhieàu lónh vöïc coù lieân quan ñeán vieäc ño khoái löôïng . Coù theå keå ra caùc ví duï khaùc maø duøng heä thoáng caân ñieän töû söû duïng loadcell nhö sau. Trong heä thoáng baùn haøng coù söû duïng caân ñieän töû loaïi naøy, vieäc tính tieàn coù theå ñöôïc töï ñoäng hoaøn toaøn. Haøng ôû ñaây laø nhöõng loaïi coù theå caân ñöôïc, coù theå laø rau quaû, thuûy saûn … Ngöôøi söû duïng nhaäp vaøo baøn phím giaù caû cuûa moät ñôn vò caân vaø giaù caû naøy coù theå hieån thò ra maøn hình hoaëc Led 7 ñoaïn.Khi ngöôøi duøng nhaán nuùt tính tieàn treân baøn phím, boä xöû lyù seõ nhaân giaù trò caân ñöôïc vôùi giaù cuûa moät ñôn vò caân naøy vaø hieån thò ra giaù caû ñaõ ñöôïc tính toaùn cho soá haøng aáy. Sau khi ñeå giaù naøy hieån thò moät khoaûng thôøi gian vöøa ñuû cho ngöôøi duøng ñoïc noù, heä thoáng caân coù theå seõ hieån thò laïi giaù trò caân ñöôïc. Giaù tieàn naøy coù theå ñöôïc löu laïi vaø neáu ñöôïc noái ñeán maùy tính cuûa quaày thu tieàn, khaùch haøng coù theå nhaän ñöôïc baûng baùo caùo bao goàm troïng löôïng caân ñöôïc, giaù caû cuûa moät ñôn vò caân vaø toång soá tieàn phaûi traû cho soá haøng ñoù … Caân cuõng laø moät trong nhöõng bieän phaùp ñeå phaùt hieän ra saûn phaåm trong heä thoáng ñeám töï ñoäng. Khi phaùt hieän coù khoái löôïng quy ñònh thì môùi ñeám. Ñieàu naøy seõ traùnh ñöôïc vieäc ñeám sai neáu cuøng moät luùc coù hai saûn phaåm hoaëc vaät theå khaùc khoâng phaûi laø saûn phaåm che caûm bieán quang . Moät öùng duïng khaùc cuûa heä thoáng caân naøy coù theå keå ra laø duøng trong böu ñieän. Sau khi caân kieän haøng vaø xaùc ñònh nôi caàn gôûi. Ngoõ ra cuûa heä thoáng caân naøy thöôøng ñöôïc noái ñeán heä thoáng in böu phí leân nhaõn daùn vaøo kieän haøng gôûi ñi. Ngoaøi ra öùng duïng phoå bieán cuûa caân ñieän töû ñaõ ñöôïc söû duïng nhieàu trong caùc nhaø maùy ôû nöôùc ta laøø duøng trong vieäc ñoùng goùi saûn phaåm. Ngöôøi duøng coù theå nhaäp vaøo khoái löôïng cho moät goùi haøng hay bao gaïo … khi ñaït ñeán giaù trò quy ñònh naøy, ngoõ ra cuûa boä xöû lyù coù theå ñöôïc duøng ñeå ñieàu khieån vieäc roùt haøng hay daây chuyeàn ñeå ñoùng goùi saûn phaåm,coù theå laø baèng caùch kích caùc relay ñeå laøm ñoùng , môû caùc valve selenoid duøng khí neùn.... Ñieàu quan troïng trong caùc öùng duïng naøy laø chöông trình ñieàu khieån vieát cho boä xöû lyù vaø caùch giao tieáp vôùi caùc thieát bò beân ngoaøi. Phaàn naøy thì khaùc nhau ñoái vôùi caùc öùng duïng cuï theå khaùc nhau. Thieát bò chæ thò khoái löôïng (Weighing Indicator) Cuõng nhö loadcell, thieát bò chæ thò khoái löôïng (ñaàu caân) coù nhieàu loaïi, do nhieàu haõng saûn xuaát khaùc nhau. Tuøy moãi loaïi vaø yeâu caàu cho töøng coâng vieäc maø ñaàu caân coù nhieàu chöùc naêng khaùc nhau. Tuy nhieân caùc chöùc naêng cô baûn cuûa moät ñaàu caân laø laáy tín hieäu ñieän aùp töø loadcell, bieán ñoåi A/D, xöû lyù vaø hieån thò khoái löôïng caân ñöôïc ra ñeøn Led 7 ñoaïn hoaëc maøn hình tinh theå loûng, coù theå truyeàn döõ lieäu veà maùy tính hoaëc ra maùy in. Ngoaøi ra coøn coù caùc chöùc naêng nhö “Auto Zero”, “Tare”, “Clear”, … Ñeå thöïc hieän caùc chöùc naêng nhö treân vôùi ñoä chính xaùc cao, ñaàu caân phaûi coù moät boä nguoàn chuaån oån ñònh caáp cho loadcell vaø A/D. Thoâng thöôøng AD söû duïng laø loaïi 16 bit hoaëc cao hôn seõ cho ñoä phaân giaûi laø moät phaàn 65536 vaø nhö vaäy ñoä chính xaùc seõ raát cao. Ngoaøi boä vi xöû lyù ñuû maïnh, ñaàu caân nhaát thieát phaûi coù boä nhôù ñeå löu tröõ soá lieäu sau khi caân chænh. Boä khueách ñaïi Coù nhieàu daïng khueách ñaïi khaùc nhau. Tuy nhieân, ñeå khueách ñaïi tín hieäu töø caûm bieán ra coù theå söû duïng caùc maïch khueách ñaïi duøng op – amp nhö sau Boä khueách ñaïi khoâng ñaûo + - RL R1 Rf Vin Vo + -= Heä soá khueách ñaïi cuûa maïch naøy laø : neáu Rf >> R1 thì Av ≈ Boä khueách ñaûo R1 RL Rf Vin Vout - + + - Heä soá khueách ñaïi : Maïch khueách ñaïi duøng cho tín hieäu vi sai Trong caùc öùng duïng ño löôøng, ta caàn phaûi ño ñieän aùp vi sai raát nhoû nhö tröôøng hôïp ño ñieän aùp cuûa loadcell naøy laø moät ví duï, tín hieäu naøy khoâng phaûi laø so saùnh vôùi mass. Ñeå ño tín hieäu loaïi naøy caàn coù maïch ño nhö sau : R2 R2 + - R2 R2 R2 R2 R1 U1 U2 Uc Ud Ua Ub I1 I2 I3 Vout - + Coù theå tính toaùn heä soá khueách ñaïi cho maïch naøy nhö sau : Giaû söû op – amp laø lyù töôûng, thì ta coù : ñoä lôïi ñieän aùp voøng hôû Aopenloop= µ ∞ hay vaø Theo hình ta coù : I1 = I2 = I3 maø Uc = U1, Ud = U2 (do (*)) suy ra: töông töï : Taàng cuoái cuøng laø maïch khueách ñaïi tröø vôùi caùc ñieän trôû ñeàu gioáng nhau, neân Suy ra Heä soá khueách ñaïi cuûa maïch coù theå ñöôïc thay ñoåi baèng caùch duøng bieán trôû thay cho ñieän trôû coá ñònh R1. Öu ñieåm cuûa maïch khueách ñaïi loaïi naøy laø haïn cheá ñöôïc tín hieäu ñoàng pha vì ñieän aùp ñoàng pha ñaët leân ñoàng thôøi ôû 2 loái vaøo khoâng cho ra tín hieäu treân R1 vaø vì theá cuõng khoâng ñöôïc khueách ñaïi leân (chính xaùc hôn laø coù xuaát hieän ôû ngoõ ra cuûa boä khueách ñaïi thuaät toaùn nhöng vôùi heä soá khueách ñaïi baèng 1). Vieäc loaïi boû caùc thaønh phaàn cuøng pha naøy laø do taàng khueách ñaïi thuaät toaùn cuoái cuøng ñaûm nhieäm, taàng naøy coù taùc duïng nhö laø boä khueách ñaïi tröø. Caûm bieán ño vò trí vaø dòch chuyeån Phöông phaùp caûm bieán ño löôøng vò trí (dòch vò) ñöôïc chia ra hai loaïi, dòch vò thaúng vaø dòch vò goùc. Dòch vò thaúng ñöôïc ño löôøng treân ñôn vò chieàu daøi, dòch vò goùc ñöôïc ño löôøng treân ñôn vò radian hay ñoä. Hình 2.3 theå hieän söï chuyeån ñoåi giöõa dòch vò thaúng vaø dòch vò goùc DS Dòch chuyeån Vò trí 1 Vò trí 2 Dòch vò Goùc Dq Hình 2.3(a) Dòch vò thaúng Hình 2.3(b) Dòch vò goùc Dq r DS Dq = DS/R (rad) Hình 2.3(c): Chuyeån ñoåi dòch chuyeån thaúng thaønh dòch chuyeån goùc Trong xöû lyù tín hieäu caû lieân tuïc vaø rôøi raïc, caûm bieán vò trí ñöôïc söû duïng ñeå xaùc ñònh vò trí, ño löôøng beà daày, ñöôøng kính cuûa moät vaät, vò trí hieän taïi cuûa vaät ñang dòch chuyeån, xaùc ñònh söï toàn taïi cuûa moät vaät. Caûm bieán vò trí thöôøng coù moät truïc coù quan heä cô khí vôùi ñoái töôïng caàn ño. Ñeå ño löôøng, caûm bieán döïa vaøo vò trí cuûa truïc caûm bieán, chöùc naêng cuûa caûm bieán laø chuyeån ñoåi vò trí cuûa truïc caûm bieán thaønh moät phaåm chaát ño löôøng. Ví duï vò trí hieän taïi cuûa truïc caûm bieán coù theå gaây neân söï thay ñoåi cuûa ñieän dung cuûa moät tuï ñieän, töï caûm cuûa cuoän daây, hoå caûm cuûa hai cuoän daây, ñieän trôû ,… töø ñoù xaùc ñònh ñöôïc vò trí cuûa ñoái töôïng. Ngoaøi ra truïc cuûa caûm bieán coù theå gheùp vôùi encoder, moät thieát bò chuyeån ñoåi vò trí hieän taïi thaønh tín hieäu soá. Ngoaøi ra coù moät soá caûm bieán, khoâng caàn tieáp xuùc vôùi ñoái töôïng ño löôøng. Caûm bieán loaïi naøy söû duïng söï thay ñoåi cuûa heä soá hoå caûm, ñieän dung, ñieän trôû, … ñeå xaùc ñònh söï hieän dieän vaø ño löôøng vò trí cuûa ñoái töôïng. Caûm bieán vò trí duøng chieát aùp Caûm bieán chöùa ñöïng moät bieán trôû vaø moät contact tröôït coù theå di chuyeån töø ñaàu naøy ñeán ñaàu kia cuûa ñieän trôû. Caûm bieán chieát aùp ño löôøng caû dòch chuyeån thaúng vaø dòch chuyeån goùc. Nhö moâ taû ôû hình 3.3, hai ñaàu daây bieán trôû ñöôïc cung caáp moät ñieän aùp chuaån Es. Ñieän aùp Eoutt cuûa contact tröôït coù quan heä tröïc tieáp vôùi haèng soá ñieän aùp chuaån Es. + Chieát aùp dòch vò thaúng : (2.11) + Chieát aùp dòch vò goùc : (2.12) Daây ñieän trôû Es 1 2 + - + - Eout Contact tröôït L x Hình 2.4(a): Chieát aùp dòch vò thaúng ES Daây ñieän trôû Contact Tröôït qL q + + - - EOUT Hình2.4(b): Chieát aùp dòch vò goùc Khi daây ñieän trôû laø daây quaán thì ñoä phaân giaûi cuûa caûm bieán ñöôïc xaùc ñònh bôûi böôùc ñieän aùp hai voøng keà saùt nhau cuûa daây. Neáu daây ñieän trôû coù N voøng daây, thì böôùc ñieän aùp giöõa moåi voøng laø (2.13). Neáu tính baèng ñôn vò phaàn traêm cuûa toaøn taàm ta coù : (2.14) Caûm bieán vò trí duøng phöông phaùp chieát aùp coù theå gaây ra sai soá bôûi moät doøng ñieän ñi qua daây noái vôùi contact tröôït, do ñieän trôû taûi noái giöõa contact tröôït vaø ñieåm chuaån . Caûm bieán chieát aùp coù ñieän trôû taûi ñöôïc moâ taû bôûi hình 2.5: RL Es 1 2 + - + - Eout IL aRp Rp Hình2.5 : Sai soá taûi ñöôïc taïo ra ôû chieát aùp khi moät ñieän trôû taûi ñöôïc noái giöõa Contact tröôït vaø moät ñaàu cuûa daây ñieän trôû Neáu RP laø ñieän trôû cuûa chieát aùp vaø a laø vò trí giöõa contact tröôït vaø ñieåm chuaån. Ñieän trôû RL ñöôïc noái song song vôùi ñieän trôû aRP, vaø ñieän trôû töông ñöông:, ñieän trôû ôû phaàn coøn laïi cuûa chieát aùp (1-a)Rp. Ñieän trôû toång : (2.15) Ñieän aùp ngoû ra : (2.16) Vôùi :r=RP/RL Sai soá taûi laø söï khaùc nhau giöõa ñieän theá ngoõ ra coù taûi EOUT vaø ñieän theá ngoõ ra khoâng taûi aES. (2.17) Khi dieãn ñaït sai soá taûi laø phaàn traêm cuûa toaøn taàm (full scale) : (2.18) Caûm bieán vò trí duøng bieán aùp vi sai LVDT ( Linear Variable Differental Transformers ) Ñöôïc söû duïng ñeå ño löôøng dòch chuyeån thaúng. Sô ñoà khoái cuûa LVDT ôû hình2.6: ~ 0 0 Loûi töø Dòch chuyeån X a b Phaùt hieän ñoä leäch pha EOUT (a): Sô ñoà nguyeân lyù LVDT -X +X EOUT + - (b): Ñoà thò quan heä ngoõ vaøo/ra Hình 2.6: Bieán aùp vi sai vaø boä phaùt hieän ñoä leäch pha taïo ra moät ñieän aùp DC Eout quan heä vôùi söï dòch chuyeån cuûa loõi töø LVDT goàm cuoän daây sô caáp naèm giöõa hai cuoän daây thöù caáp treân moät loûi töø hình truï roãng. Loûi töø coù theå di chuyeån taïo ra söï bieán ñoåi aùp quan heä töø giöõa caùc cuoän daây. Truïc caûm bieán ñöôïc gaén vaøo loûi töø, do ñoù söï dòch chuyeån cuûa loûi töø laø do söï dòch chuyeån cuûa vaät ñöôïc ño. Ñieän aùp AC ñöôïc cung caáp cho cuoän sô caáp vaø keát quaû gheùp chuyeån ñoåi naøy laøm xuaát hieän moät ñieän aùp AC ngang qua töøng cuoän thöù caáp. Khi loûi töø ôû vò trí trung taâm, thì hai ñieän aùp thöù caáp trieät tieâu laãn nhau taïi hai ñaàu a vaø b. Khi loûi töø dòch chuyeån sang moät beân, ñieän theá ôû moät cuoän thöù caáp ñöôïc gheùp chaët vaø coù giaù trò lôùn hôn cuoän coøn laïi. Trò tuyeät ñoái cuûa ñieän aùp Va-b coù lieân heä vôùi söï dòch chuyeån cuûa loûi töø keå töø vò trí khoâng. Khi loûi töø dòch chuyeån cuøng khoaûng caùch nhöng ôû hai beân khaùc nhau cuûa vò trí khoâng, thì ñieän aùp AC taïi a vaø b laø: Va-b vaø –Va-b. Hay noùi caùch khaùc, trò tuyeät ñoái cuûa aùp Va-b theå hieän ñoä lôùn dòch chuyeån vaø daáu theå hieän chieàu dòch chuyeån keå töø vò trí khoâng. Caûm bieán vò trí söû duïng selsyn (Synchro Systems) Selsyn laø boä phaän chuyeån ñoåi chuyeån ñoäng quay thaønh(dòch chuyeån goùc) thaønh moät ñieän aùp AC, hay ngöôïc laïi chuyeån ñoåi ñieän aùp AC thaønh chuyeån ñoäng quay. Coù ba loaïi selsyn khaùc nhau ñöôïc söû duïng trong chuyeån ñoåi dòch chuyeån goùc laø: boä ñieàu khieån phaùt, boä ñieàu khieån bieán aùp vaø boä ñieàu khieån vi sai. Caûm bieán vò trí duøng selsyn söû duïng nhoùm hai hay ba boä phaän treân ñeå ño löôøng dòch chuyeån goùc. Ví duï moät boä phaùt ñieàu khieån vaø bieán aùp ñieàu khieån töø moät heä thoáng hai thieát bò ôû hình 2.7 ñeå ño löôøng dòch chuyeån goùc giöõa hai loûi quay. ~ AC CX CT S1 R1 S2 S2 S3 eOUT R2 (a):q = 00 eOUT t ~ AC CX CT S1 R1 S2 S2 S3 R2 (b):q = 900 eOUT eOUT t ~ AC CX CT S1 R1 S2 S2 S3 eOUT R2 (c):q = 1800 eOUT t Hình2.7 : Selsyn hai thieát bò(boä ñieàu khieån phaùt vaø boä ñieàu khieån bieán aùp) ño löôøng söï khaùc pha giöõa hai loûi quay Söï ño löôøng dòch chuyeån döïa vaøo söï sai leäch tín hieäu ñoàng boä cuûa hai loûi. Ta coù theå theâm vaøo moät boä ñieàu khieån vi sai taïo moät selsyn ba thieát bò nhö hình 2.7 ñeå hieäu chænh quan heä goùc cuûa hai loûi trong khi hoaït ñoäng. Xeùt selsyn hai thieát bò, ñöôïc bieåu dieãn ôû hình 2.8 . Boä ñieàu khieån phaùt laø cuoän CX vaø boä bieán aùp ñieàu khieån laø cuoän CT. Caû hai boä phaùt vaø bieán aùp coù moät loûi Rotor hình chöû H vôùi moät cuoän daây ñôn noái ñeán cuoän Rotor xuyeân qua voøng tröôït treân loûi, stator cuûa moãi boä coù ba cuoän daây ñaáu hình sao. Moät ñieän aùp AC cung caáp cho cuoän Rotor cuûa boä ñieàu khieån phaùt, taïo ra moät ñieän aùp AC ôû ba cuoän Stator, vaø ñöôïc duøng ñeå xaùc ñònh vò trí goùc cuûa Rotor. Ñieän aùp Stator naøy taïo ra moät ñieän aùp ôû cuoän Rotor cuûa boä bieán theá vaø ñöôïc duøng ñeå xaùc ñònh quan heä vò trí cuûa hai Rotor. Bieân ñoä ñieän aùp Rotor cuûa boä bieán aùp eOUT ñaït cöïc ñaïi khi goùc dòch chuyeån cuûa hai Rotor laø ±1800 vaø 00, vaø baèng khoâng khi goùc dòch chuyeån laø ±900. ~ Eout q Vò trí Rotor cuûa boä phaùt Vò trí Rotor cuûa boä bieán aùp Ñieåm laøm vieäc q = 900 Taàm laøm vieäc [Emcosq] Goùc dòch chuyeån q Hình 2.8 : Bieân ñoä cuûa Eout bieán ñoåi theo goùc dòch chuyeån giöõa hai loûi theo haøm cosin Hình 2.8 bieåu dieãn quan heä bieân ñoä cuûa ñieän aùp ngoõ ra eout vôùi goùc dòch chuyeån q : . (2.19) Vôùi Em : Bieân ñoä cöïc ñaïi . θ : Goùc dòch chuyeån . ω: Taàn soá goùc cuûa ñieän aùp AC cung caáp cho Rotor boä phaùt. Daáu vaø bieân ñoä cuûa Emcosq ñöôïc xaùc ñònh bôûi söï dòch chuyeån cuûa goùc q vaø höôùng dòch chuyeån. Moät boä ñieàu khieån vi sai coù theå theâm vaøo heä thoáng treân (hình 2.8), ñeå ñieàu chænh ñieåm hoaït ñoäng(ñieåm khoâng :Emcosq =0) (hình 2.8). Boä ñieàu khieån vi sai coù Rotor ba cöïc vôùi ba cuoän daây ñaáu hình sao. Boä ñieàu khieån vi sai ñöôïc noái giöõa boä ñieàu khieån phaùt vaø boä ñieàu khieån bieán aùp, ñieän aùp ngoû ra baây giôø laø : (2.20) Vôùi qd laø goùc quan heä dòch chuyeån cuûa rotor khaùc(vi sai). Khi qd=0, heä thoáng selsyn ba thieát bò khoâng khaùc vôùi heä thoáng selsyn hai thieát bò treân. Khi qd¹0, thì boä ñieàu khieån vi sai ñieàu khieån ñieåm hoaït ñoäng cuûa heä thoáng trôû neân ñôn giaûn khi hai rotor cuûa boä ñieàu khieån phaùt vaø boä ñieàu khieån bieán aùp dòch chuyeån khaùc nhau. CX CT S2 S2 S1 Boä phaùt ~ S3 eout S3 S2 S3 S1 S1 CR Boä vi sai Boä bieán aùp qd qd=0 Hình 2.9: Heä thoáng selsyn 3 thieát bò coù hieäu chænh ñieåm laøm vieäc Boä giaûi goùc (boä giaûi vectô : resolvers) Boää giaûûi goùc laø moät thieát bò chuyeån ñoåi chuyeån ñoäng quay thaønh moät tín hieäu ôû ngoõ ra laø moät haøm cuûa vò trí Rotor. Hình 2.10 theå hieän vò trí cuûa caùc cuoän daây trong boä giaûi goùc. Hai cuoän rotor ñaët caùch nhau 900, hai cuoän Stator ñaët caùch nhau 900. Moåi caëp cuoän daây coù theå xem nhö laø cuoän sô caáp vaø cuoän coøn laïi laø cuoän thöù caáp. Coâng thöùc sau ñònh nghóa ñieän aùp thöù caáp quan heä vôùi ñieän aùp sô caáp khi cuoän rotor ñöôïc söû duïng nhö laø cuoän sô caáp : E1 E3 E2 E4 q Hình 2.10: Boä giaûi goùc, moät loaïi caûm bieán maø tín hieäu ngoõ ra cuûa noù laø moät haøm löôïng giaùc cuûa vò trí truïc rotor q. Hai rotor cuoän ñaët caùch nhau 900 , hai cuoän Stator cuõng ñaët caùch nhau 900. Khi boä giaûi goùc ñöôïc söû duïng nhö laø caûm bieán vò trí, thì moät cuoän rotor ñöôïc noái taét(hình 2.11). Neáu E4 ñöôïc noái taéc thì coâng thöùc (2.21) vaø (2.22) ñôn giaûn thaønh: Coâng thöùc (2.23) vaø (2.24) ñònh nghóa ngoõ ra cuûa boä giaûi goùc hình 2.11. Ñieän aùp ngoõ vaøo: E3 = Asin(wt), ñieän aùp ngoõ ra E1 laø ñieän aùp daïng sin coù bieân ñoä ñoåi theo sin cuûa goùc dòch chuyeån vò trí rotor, töông töï ngoõ ra E2 cuõng laø daïng sin coù bieân ñoä thay ñoåi theo haøm sin cuûa goùc dòch chuyeån vò trí rotor. E1=KE3cosq E3=Asinwt E2=KE3sinq q Hình 2.11: Boä giaûi goùc söû duïng nhö caûm bieán, coù moät cuoän daây rotor ñöôïc ngaén maïch. Töø boä giaûi goùc ñeán encoder soá Caûm bieán vò trí söû duïng boä giaûi goùc, yeâu caàu moät maïch söû lyù tín hieäu ñeå chuyeån ñoåi hai ñieän aùp E1, E2 thaønh tín hieäu ñieän theá coù lieân heä vôùi goùc dòch chuyeån rotor q. Neáu yeâu caàu tín hieäu ngoõ ra cuûa caûm bieán laø tín hieäu soá, thì maïch söû lyù tín hieäu cuõng phaûi chuyeån ñoåi tín hieäu töø daïng analog sang daïng soá , vaäy caûm bieán thöïc hieän hai chöùc naêng laø boä giaûi goùc vaø chuyeån ñoåi tín hieäu sang daïng soá. Caùc loaïi caûm bieán vò trí coù ngoõ ra laø soá Boä chuyeån ñoåi soá Boä maõ hoùa soá tröïc tieáp Theo lyù töôûng, boä bieán ñoåi coù theå ño moät ñaïi löôïng vaät lyù töï nhieân vaø chuyeån thaønh soá Binary hay soá BCD. Boä bieán ñoåi loaïi naøy raát ít, thöïc teá thì boä maõ hoùa soá haàu nhö chæ laø phaàn caên baûn cuûa boä bieán ñoåi soá. Veà caên baûn boä bieán ñoåi soá ño söï thay ñoåi cuûa ñaïi löôïng. Tuy nhieân noù coù theå duøng ñeå xaùc ñònh löïc, aùp suaát, möïc chaát loûng baèng caùch duøng thieát bò ño chuyeån ñoäng cô hoïc (analog mechanical motion translators). Xung nhòp thôøi gian cuõng thuoäc loaïi naøy, noù tröïc tieáp taïo tín hieäu soá ôû ngoõ ra. Boä bieán ñoåi loaïi naøy giao tieáp chính xaùc vôùi maùy tính vaø bieåu thò thoâng tin cuûa ñaïi löôïng töông ñoàng tröïc tieáp döôùi daïng soá. Boä chuyeån ñoåi Bieán ñoåi tröïc tieáp Ngoõ ra soá Nhieät ñoä,doøng chaûy, aùp suaát, doøng ñieän, ñieän aùp v…v Maùy tính (ngoõ vaøo soá) Hình 2.12: Sô ñoà khoái boä maõ hoùa soá tröïc tieáp Boä maõ hoùa xung ,taàn soá vaø thôøi gian Boä maõ hoùa loaïi naøy taïo ra moät chuoåi xung soá öùng vôùi moät hieän töôïng vaät lyù. ÔÛ ñaây giaù trò cuûa ñaïi löôïng caàn ño ñöôïc maõ hoùa thaønh ñoä roäng xung hoaëc taàn soá cuûa xung. Moät vaøi boä gia coâng soá yeâu caàu phaûi coù moät thôøi gian hoaëc taàn soá maãu chính xaùc ñeå so saùnh vôùi xung cuûa ñaïi löôïng vaät lyù ñöôïc ño. Taàn soá vaø chu kyø ñöôïc lieân heä bôûi coâng thöùc : Taàn soá = 1/(chu kyø). Thoâng tin töø boä bieán ñoåi soá loaïi naøy töông thích vôùi maùy tính, maùy tính phaûi ñeám ñöôïc ñoä roäng xung hoaëc xung clock ñeå laáy ñöôïc thoâng tin cuûa ñaïi löôïng beân ngoaøi. Boä chuyeån ñoåi Toác ñoä, doøng chaûy, v…v Ngoõ ra soá Boä ñeám Xung Xöû lyù soá Maùy tính(ngoõ vaøo soá) Hình 2.13: Sô ñoà khoái boä maõ hoùa xung, taàn soá, thôøi gian Boä maõ hoùa töông töï sang soá ÔÛ ñaây tín hieäu töông töï (thay ñoåi ñieän trôû, öùng suaát) ñöôïc gheùp vôùi moät maïch ñieän ñeå taïo ra taàn soá hoaëc moät chuoåi xung. Ngoõ ra soá Ñieän trôû, öùng suaát Nhieät ñoä, aùp suaát, khoái löôïngv…v Boä ñeám Xöû lyù soá Khueách ñaïi xung Hình 2.14 : Sô ñoà khoái boä maõ hoùa töông töï sang soá Boä chuyeån ñoåi A/D Tín hieäu töông töï töø boä bieán ñoåi coù theå ñöôïc ñöa vaøo trong maùy tính thoâng qua boä chuyeån ñoåi A/D. Xöû lyù soá Nhieät ñoä, doøng chaûy, v…v Ngoõ ra soá Khueách ñaïi Xöû lyù töông töï Chuyeån ñoåi A/D hay V/F Hình 2.15 :Sô ñoà khoái boä chuyeån ñoåi Analog to Digital Encoder soá Moãi boä encoder soá bao goàm moät ñóa troøn vôùi caùc vaïch keû maãu ôû treân ñoù. Caùc vaïch maãu naøy ñöôïc ñoïc bôûi ñaàu caûm bieán. Ñóa naøy thöôøng ñi keøm vôùi truïc cuûa noù vaø truïïc naøy laøm quay nhöõng maãu khaùc phaùt ra tín hieäu cho moãi vò trí nhaän ñöôïc. Caùch ghi caùc maõ treân ñóa phuï thuoäc vaøo caùc vaïch maãu treân noù . Coù 3 loaïi encoder chính: encoder tieáp xuùc, encoder töø tröôøng vaø encoder quang. Encoder tieáp xuùc Ñieåm tieáp xuùc thöïc teá cuûa loaïi encoder naøy laø giöõa ñóa vaø ñaàu ñoïc thoâng qua ‘choåi than’. Loaïi naøy coù caùc nhöôïc ñieåm laø taïo ra ma saùt, hao moøn, buïi baån, ñieän trôû tieáp xuùc vaø rung ñoäng v…v laøm giaûm ñoä chính xaùc vaø tuoåi thoï. Ñoä phaân giaûi cuûa encoder phuï thuoäc vaøo ñöôøng raõnh vaø ñoä chính xaùc nhoû nhaát cuûa moät raõnh coù theå coù ñöôïc treân ñóa, ñoä phaân giaûi coù theå ñaït ñeán 10 raõnh treân ñóa. Ñoä phaân giaûi coù theå taêng leân baèng caùch nhieàu taàn ñóa hoaëc duøng boä ñeám leân/xuoángcoù dung löôïng boä ñeám cao. Encoder töø tröôøng Encoder töø tröôøng yeâu caàu ñóa phaûi ñöôïc traùng moät lôùp vaät lieäu töø, trong ñoù nhöõng vaïch maãu khoâng ñöôïc phuû. Caùc veát töø coù theå ñoïc baèng moät ñaàu ñoïc laøm baèng nam chaâm. Encoder töø tröôøng coù tuoåi thoï cao hôn encoder tieáp xuùc. Encoder quang Encoder quang laø loaïi thoâng duïng nhaát nhôø vaøo ñoä chính xaùc cao vaø duøng aùnh saùng cuûa baùn daãn (Leds). Moät encoder quang coù boán phaàn chính: nguoàn quang, ñóa maõ, caûm bieán quang vaø maïch xöû lyù tín hieäu. Encoder quang coù theå ñöôïc phaân thaønh hai loaïi: Encoder taêng daàn vaø Encoder tuyeät ñoái. Encoder quang töông ñoái: taïo ra xung töø moät hay nhieàu track taäp trung treân ñóa maõ. Xung ñöôïc taïo ra khi maø tia saùng xuyeân qua loã treân ñóa maõ. Do Encoder töông ñoái coù ba track thì seõ coù ba nguoàn saùng vaø ba caûm bieán quang. Hình 2.16 bieåu dieãn moät Encoder quang taêng daàn vôùi 3 track. Treân track trong chæ coù moät loå; hai track coøn laïi coù moät chuoåi caùc loå caùch ñieàu nhau taïo thaønh voøng troøn quanh ñóa maõ. Caùc loå ôû track giöõa leäch so vôùi caùc loå treân track beân ngoaøi moät khoaûng baèng moät nöûa ñoä roäng cuûa moät loå. Muïc ñích cuûa ñoä leäch naøy laø taïo ra thoâng tin veà höôùng quay. Sô ñoà xung do track phaùt ra (hình 2.16 ) khi ñóa quay treân moät boä ñeám ñoä roääng xung clock coù höôùng. Chuù yù raèng xung phaùt töø track ngoaøi taïo söï nhanh pha hôn xung phaùt ra track beân trong moät khoaûng baèng ½ beà roäng cuûa xung. Neáu höôùng quay ngöôïc laïi, thì xung clock phaùt ra töø track trong nhanh pha hôn xung clock track ngoaøi moät khoaõng baèng ½ beà roäng xung. Ñóa maõ 3 caûm bieán quang 3 tia saùng 3 nguoàn saùng Time 0 Track ngoaøi Track giöõa Track trong PW ½ PW Hình 2.16:Encoder taêng daàn vôùi 3 track, track trong taïo moät xung chuaån khi truïc quay ñeán vò trí ban ñaàu, track giöõa cung caáp thoâng tin veà höôùng quay. Moät höôùng, xung do track naøy phaùt ra chaäm pha hôn track ngoaøi; höôùng khaùc, track naøy phaùt xung nhanh pha hôn track ngoaøi Chöùc naêng cô baûn cuûa maïch xöû lyù tín hieäu soá cuûa encoder taêng daàn laø xaùc ñònh höôùng quay vaø soá xung phaùt ra ñeå xaùc ñònh goùc dòch chuyeån cuûa ñóa maõ. Soá xung phaùt ra laø tín hieäu soá, do ñoù boä Chuyeån ñoåi ADC laø khoâng caàn thieát cho encoder loaïi naøy. Encoder taêng daàn coù theå ño löôøng dòch chuyeån thaúng baèng caùch gheùp encoder vôùi moät truïc cuûa baùnh xe nhö hình 2.17. Baùnh xe seõ laên treân beà maët cuûa vaät ñöôïc ño, maïch xöû lyù tín hieäu seõ ñeám soá xung. Toång khoaûng dòch chuyeån coù theå ñöôïc ño löôøng bò giôùi haïn bôûi dung löôïng boä ñeám cuûa maïch xöû lyù tín hieäu. Khoaûng dòch chuyeån coù theå ñöôïc ño töø toång soá xung phaùt ra bôûi coâng thöùc: (2.25) Trong ñoù : x(m) : Khoaûng dòch chuyeån. d(m) : Ñöôøng kính cuûa truïc baùnh xe. NT : Toång soá xung ñeám ñöôïc. NR : laø soá xung treân moät ñoä phaân giaûi cuûa encoder. Baùnh xe Xung ñeám ñeán maïch xöû lyù tín hieäu Encoder taêng daàn Hình 2.17 :Söû duïng encoder taêng daàn ño löôøng dòch vò thaúng Encoder tuyeät ñoái: Taïo ra maõ soá nhò phaân cho moåi vò trí treân ñóa maõ. Encoder tuyeät ñoái coù 6 ñeán 20 track, moãi track taïo ra moät bit soá nhò phaân theo maõ maø noù taïo neân bôûi caùc loã treân ñóa maõ (maõ hoùa). Hình 2.18 bieåu dieãn moät encoder tuyeät ñoái vôùi 7 track maõ hoùa theo maõ soá nhò phaân töï nhieân.Vaäy seõ coù 128 ñôn vò vò trí treân ñóa maõ, soá nhò phaân ñaïi dieän cho töøng ñôn vò vò trí treân ñóa maõ quan heä vôùi soá bit cuûa encoder (soá track treân ñóa maõ) taïo neân ñoä phaân giaõi cuûa encoder theo coâng thöùc sau Soá vò trí ñöôïc maõ hoùa =2N, Ñoä phaân giaûi =1phaàn /2N Vôùi N laø soá track =soá bit cuûa caûm bieán. Soá nhò phaân ñöôïc söû duïng cho encoder coù theå ñöôïc maõ hoùa theo caùc loaïi maõ phoå bieán sau: Maõ nhò phaân töï nhieân, maõ Gray vaø maõ BCD. Trong ñoù maõ Gray ñöôïc duøng nhieàu nhaát vì boä ñeám duøng trong maïch xöû lyù tín hieäu cuûa caûm bieán chæ coù moät bit thay ñoåi moåi laàn soá ñeám taêng leân moät. Ñóa maõ Truïc caûm bieán Nguoàn saùng Caûm bieán quang Ñöôøng ñoïc Hình 2.18:Encoder tuyeát ñoái 7 bit CHÖÔNG 3 SÔ LÖÔÏC CAÙC PHÖÔNG PHAÙP ÑIEÀU KHIEÅN ÑOÄNG CÔ DC Ñoäng cô moät chieàu (coøn goïi laø ñoäng cô DC) thöôøng ñöôïc söû duïng roäng raõi trong caùc heä truyeàn ñoäng caàn thay ñoåi toác ñoä khôûi ñoäng, haõm vaø ñaûo chieàu. moät soá öùng duïng cuûa ñoäng cô moät chieàu nhö chuyeàn ñoäng cho xe ñieän, maùy coâng cuï, maùy vaän chuyeån, maùy caùn, maùy nghieàn (trong coâng nghieäp giaáy) … Ñaëc tính cô tónh cuûa ñoäng cô moät chieàu Hình 3.1 giôùi thieäu caùc loaïi ñoäng cô DC thoâng duïng, bao goàm ñoäng cô DC kích töø ñoäc laäp, kích töø song song, kích töø noái tieáp, kích töø toång hôïp. Vôùi ñoäng cô DC kích töø ñoäc laäp, doøng phaàn öùng vaø doøng kích töø coù theå ñieàu khieån ñoäc laäp vôùi nhau. Vôùi ñoäng cô kích töø song song, phaàn öùng vaø cuoän kích töø ñöôïc ñaáu vôùi nguoàn cung caáp. Vì vaäy, vôùi loaïi ñoäng cô naøy, doøng phaàn öùng hoaëc doøng kích töø chæ coù theå ñieàu khieån ñoäc laäp baèng caùch thay ñoåi ñieän trôû phuï trong maïch phaàn öùng hoaëc maïch kích töø. Tuy nhieân, ñaây laø caùch ñieàu khieån coù hieäu suaát thaáp. Vôùi ñoäng cô kích töø noái tieáp, doøng phaàn öùng cuõng laø doøng kích töø, vaø do ñoù, töø thoâng ñoäng cô laø moät haøm cuûa doøng phaàn öùng. Vôùi ñoäng cô kích töø hoån hôïp, caàn ñaáu noái sao cho söùc töø ñoäng cuûa cuoän noái tieáp cuøng chieàu vôùi söùc töø ñoäng cuûa cuoän song song. Iö + - - + A1 A2 + - F1 F2 Ikt (b) Kích töø song song Vkt V Iö + - - + A1 A2 + - F1 F2 Ikt (a) Kích töø ñoäc laäp (c) Kích töø noái tieáp - + A1 A2 V Iö + - S1 S2 F2 F1 (d) Kích töø hoån hôïp - A2 V + - A1 Iö S1 S2 + Hình 3.1: Caùc loaïi ñoäng cô moät chieàu thoâng duïng Maïch töông ñöông ôû cheá ñoä tónh cuûa ñoäng cô moät chieàu ñöôïc trình baøy ôû hình 3.2, ñieän trôû Rö bieåu thò ñieän trôû phaàn öùng. Ñoái vôùi ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp hoaëc song song, ñieän trôû naøy laø ñieän trôû phaàn öùng. Ñoái vôùi ñoäng cô kích töø noái tieáp hoaëc ñoäng cô kích töø hoån hôïp, Rö laø toång ñieän trôû cuûa cuoän phaàn öùng vaø cuoän kích töø noái tieáp. Hình 3.2: Maïch töông ñöông cheá ñoä tónh cuûa ñoäng cô DC - + V Iö + -- E = kf.w Rö Phöông trình cô baûn cuûa ñoäng cô moät chieàu laø: E = KFw (3.1) V= E + RÖIÖ (3.2) M = KFIÖ (3.3) Trong ñoù: F: töø thoâng treân moãi cöïc (Wb) Iö: doøng phaàn öùng (A) V: ñieän aùp phaàn öùng (V) RÖ: Ñieän trôû phaàn öùng (W) ω: toác ñoä ñoäng cô (rad/s) M : momen do ñoäng cô sinh ra (Nm) K : haèng soá, phuï thuoäc caáu truùc ñoäng cô Töø coâng thöùc (3.1) - (3.3), ta coù: (3.4) Hoaëc: (3.5) Löu yù laø caùc coâng thöùc (3.1) ñeán (3.5) coù theå aùp duïng cho taát caû caùc loaïi ñoäng cô moät chieàu ñaõ keå ôû treân. Vôùi ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp, neáu ñieän aùp kích töø ñöôïc duy trì khoâng ñoåi, coù theå giaû thieát raèng töø thoâng ñoäng cô khoâng ñoåi khi momen ñoäng cô thay ñoåi. Khi ñoù ta coù: KF = constant (3.6) Nhö vaäy theo (3.5), ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp laø moät ñöôøng thaúng, nhö veõ treân hình 3.3. Toác ñoä khoâng taûi cuûa ñoäng cô xaùc ñònh bôûi ñieän aùp cung caáp V vaø töø thoâng kích töø KF. Toác ñoä ñoäng cô suy giaûm khi momen taûi taêng vaø ñoä oån ñònh toác ñoä phuï thuoäc vaøo ñieän trôû phaàn öùng Rö. Trong thöïc teá, do phaûn öùng phaàn öùng, töø thoâng ñoäng cô giaûm khi momen taêng, daãn ñeán toác ñoä ñoäng cô suy giaûm ít hôn laø tính toaùn theo coâng thöùc (3.5). Vôùi momen lôùn, töø thoâng coù theå suy giaûm ñeán möùc ñoä doác ñaët tính cô trôû neân döông daãn ñeán hoaït ñoäng khoâng oån ñònh. Vì vaäy, cuoän buø thöôøng hay ñöôïc söû duïng ñeå laøm giaûm hieäu öùng khöû töø cuûa phaûn öùng phaàn öùng. Vôùi ñoäng cô coâng suaát trung bình, ñoä suït toác khi taûi ñònh möùc so vôùi khi khoâng taûi khoaûng 50%. Vôùi ñoäng cô moät chieàu kích töø noái tieáp, töø thoâng F laø moät haøm cuûa doøng phaàn öùng. Neáu giaû thieát ñoäng cô hoaït ñoäng trong vuøng tuyeán tính cuûa ñaëc tính töø hoùa, coù theå xem laø töø thoâng tyû leä baäc nhaát vôùi doøng phaàn öùng, nghóa laø : F = KktI (3.7) Thay (3.7) vaøo (3.1),(3.4) vaø (3.5), ta ñöôïc : M = KKktI2ö (3.8) (3.9) (a) (b) (c) Hình 3.3: Ñaëc tính cô caùc loaïi ñoäng cô DC M(%Mñm) 100 100 w (%wñm) Ñoäng cô DC kích töø ñoäc laäp Ñoäng cô DC kích töø noái tieáp Ñoäng cô DC kích töø hoãn hôïp (3.10) Löu yù laø Rö luùc naøy laø toång cuûa ñieän trôû maïch phaàn öùng vaø ñieän trôû cuoän kích töø. Ñaëc tính cô ñoäng cô moät chieàu kích töø noái tieáp ñöôïc veõ treân hình 3.3. Coù theå thaáy raèng toác ñoä ñoäng cô suy giaûm nhieàu theo momen taûi. Tuy nhieân trong thöïc teá, caùc ñoäng cô tieâu chuaån thöôøng ñöôïc thieát keá laøm vieäc taïi caùc caùnh choû (knee-point) cuûa ñaët tính töø hoùa khi mang taûi ñònh möùc. Vôùi taûi treân ñònh möùc, maïch töø ñoäng cô baõo hoøa, khi ñoù töø thoâng F khoâng thay ñoåi nhieàu theo doøng taûi Iö daãn ñeán ñaët tính cô tieäm caän vôùi ñöôøng thaúng. Ñoäng cô moät chieàu kích töø noái tieáp thích hôïp cho caùc öùng duïng ñoøi hoûi momen khôûi ñoäng cao vaø coù theå quaù taûi naëng. Vôùi momen taûi taêng, töø thoâng ñoäng cô cuõng taêng theo. Nhö vaäy vôùi cuøng moät löôïng gia taêngcuûa momen nhö nhau, doøng phaàn öùng Iö cuûa ñoäng cô moät chieàu kích töø noái tieáp seõ taêng ít hôn so vôùi ñoäng cô kích töø ñoäc laäp. Do ñoù, trong ñieàu kieän quaù taûi naëng, söï quaù taûi cuûa nguoàn cung caáp vaø söï quaù nhieät cuûa ñoäng cô cuõng ít hôn so vôùi ñoäng cô kích töø ñoäc laäp. Theo coâng thöùc (3.10) , toác ñoä ñoäng cô kích töø noái tieáp tyû leä nghòch vôùi caên baäc hai cuûa momen. Vì vaäy toác ñoäng cô khi khoâng taûi coù theå taêng leân raát cao, chæ bò haïn cheá bôûi töø dö cuûa ñoäng cô vaø coù theå gaáp haøng chuïc laàn toác ñoä ñònh möùc. Ñieàu naøy laø khoâng cho pheùp vôùi maùy ñieän–thöôøng chæ cho pheùp hoaït ñoäng gaáp 2 laàn toác ñoä ñònh möùc. Do ñoù, ñoäng cô kích töø noái tieáp khoâng ñöôïc duøng vôùi caùc öùng duïng trong ñoù momen taûi coù theå nhoû ñeán möùc laøm toác ñoä ñoäng cô vöôït quaù möùc giôùi haïn cho pheùp. Ñaëc tính cuûa ñoäng cô moät chieàu kích töø hoãn hôïp coù daïng nhö bieåu dieãn treân hình 3.3. Toác ñoä khoâng taûi cuûa ñoäng cô phuï thuoäc vaøo doøng kích töø qua cuoän song song, trong khi ñoä doác ñaëc tính cô phuï thuoäc vaøo söï phoái hôïp giöõa cuoän song song vaø cuoän noái tieáp. Ñoäng cô kích töø hoãn hôïp ñöôïc söû duïng trong nhöõng öùng duïng caàn coù ñaëc tính cô töông töï ñoäng cô kích töø noái tieáp ñoàng thôøi caàn haïn cheá toác ñoä khoâng taûi ôû moät giaù trò giôùi haïn thích hôïp. Cuõng caàn löu yù caùc ñaëc tính cô ñeà caäp treân hình 3.3 laø ñaëc tính cô töï nhieân cuûa ñoäng cô, nghóa laø caùc ñaëc tính naøy nhaän ñöôïc khi ñoäng cô hoaït ñoäng vôùi ñieän aùp cung caáp vaø töø thoâng ñònh möùc, vaø khoâng coù ñieän trôû phuï naøo trong maïch phaàn öùng hoaëc kích töø. Sô löôïc caùc phöông phaùp ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô DC Töø coâng thöùc (3.5) bieåu dieãn quan heä giöõa toác ñoä–momen ñoäng cô, coù theå thaáy raèng toác ñoä ñoäng cô coù theå ñöôïc ñieàu khieån baèng ba phöông phaùp sau: Ñieàu khieån ñieän aùp phaàn öùng Ñieàu khieån töø thoâng Ñieàu khieån ñieän trôû phaàn öùng Ñieàu khieån ñieän aùp phaàn öùng Ñaëc tính cô tónh cuûa ñoäng cô kích töø ñoäc laäp vaø kích töø noái tieáp khi ñieàu chænh ñieän aùp cung caáp cho phaàn öùng ñoäng cô ñöôïc veõ treân hình 3.4(a) vaø (b). Caùc ñaëc tính naøy suy ra töø coâng thöùc (3.5) vôùi ñieän aùp V thay ñoåi. Baèng caùch thay ñoåi ñieän aùp phaàn öùng, ñoäng cô coù theå laøm vieäc taïi baát kì toác ñoä, momen naøo naèm giöõa ñöôøng ñaëc tính cô töï nhieân vaø truïc momen. Vì ñieän aùp phaàn öùng chæ coù theå ñieàu chænh döôùi ñònh möùc, phöông phaùp naøy chæ duøng ñeå ñieàu chænh ñoäng cô hoaït ñoäng vôùi caùc ñaëc tính thaáp hôn ñaëc tính cô töï nhieân. Giaûm f V=const Giaûm V f=const Ñaëc tính cô töï nhieân Giaûm f V=const Giaûm V f=const (a)Ñoäng cô kích töø ñoäc laäp (b) Ñoäng cô kích töø noái tieáp Hình 3.4 : Caùc ñaëc tính cô khi ñieàu khieån ñieän aùp phaàn öùng cuûa ñoäng cô DC Tính chaát quan troïng cuûa phöông phaùp naøy laø ñoä cöùng ñaëc tính cô khoâng thay ñoåi khi toác ñoä ñoäng cô ñöôïc ñieàu chænh. Ñieàu naøy khieán heä coù khaû naêng ñaùp öùng vôùi taûi coù momen haèng soá vì doøng phaàn öùng cöïc ñaïi cho pheùp Iömax töông öùng vôùi noù laø momen taûi cöïc ñaïi cho pheùp cuûa ñoäng cô khoâng ñoåi vôùi moïi toác ñoä. Ñieän aùp phaàn öùng ñoäng cô coù theå ñöôc ñieàu khieån baèng caùch söû duïng: Maùy phaùt DC (Heä Maùy phaùt- Ñoäng cô) Boä chænh löu coù ñieàu khieån (AC® DC) Boä chopper (boä bieán ñoåi xung aùp) (DC® DC) Ñieàu khieån töø thoâng Ñieàu khieån töø thoâng ñöôïc söû duïng khi caàn taêng toác ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô cao hôn toác ñoä ñònh möùc. Coù theå thaáy ñieàu ñoù qua coâng thöùc (3.5). Ñaëc tính tónh cuûa ñoäng cô kích töø ñoäc laäp vaø kích töø noái tieáp khi ñieàu khieån töø thoâng ñöôïc bieåu dieãn laàn löôït treân hình 3.4 (a) vaø (b) baèng caùc ñöôøng neùt ñöùt. Löu yù laø ñoä cöùng ñaëc tính cô giaûm nhanh khi giaûm töø thoâng. Toác ñoä cao cuûa ñoäng cô ñaït ñöôïc khi giaûm töø thoâng bò haïn cheá bôûi: Söï khoâng oån ñònh cuûa ñoäng cô gaây ra bôûi aûnh höôûng cuûa phaûn öùng phaàn öùng Giôùi haïn veà maët cô khí cuûa ñoäng cô: caùc ñoäng cô thoâng thöôøng cho pheùp toác ñoä ñaït ñeán 1,5 – 2 laàn toác ñoä ñònh möùc. Moät soá ñoäng cô cheá taïo ñaëc bieät cho pheùp toác ñoä cao nhaát ñaït tôùi 6 laàn ñònh möùc. Ñoái vôùi ñoäng cô DC kích töø ñoäc laäp vaø song song, coâng suaát cöïc ñaïi cho pheùp cuûa ñoäng cô gaàn nhö khoâng ñoåi vôùi moïi toác ñoä khi ñieàu khieån töø thoâng (xem hình 3.5 ). Coù theå thaáy ñieàu naøy neáu giaû thieát laø doøng cöïc ñaïi cho pheùp cuûa ñoäng cô khoâng thay ñoåi khi ñieàu chænh töø thoâng vaø ñieän aùp cung caáp cho phaàn öùng, V laø ñònh möùc. Khi ñoù, söùc ñieän ñoäng cuûa ñoäng cô, E = V – RI laø haèng soá. Vì vaäy coâng suaát ñieän töø cöïc ñaïi cho pheùp cuûa ñoäng cô laø EI, seõ laø haèng soá, vaø momen cöïc ñaïi cho pheùp cuûa ñoäng cô seõ bieán thieân tæ leä nghòch vôùi toác ñoä. Löu yù laø trong thöïc teá, giaû thieát doøng phaàn öùng cöïc ñaïi cho pheùp khoâng thay ñoåi khi giaûm töø thoâng chæ laø gaàn ñuùng. Taùc ñoäng cuûa phaûn öùng phaàn öùng caøng lôùn khi töø thoâng caøng giaûm, do ñoù, doøng phaàn öùng cöïc ñaïi cho pheùp caàn giaûm xuoáng ñeå khoâng sinh ra tia löûa ñieän quaù möùc treân coå goùp. Ñieàu naøy daãn ñeán vieäc giaù trò thöïc teá cuûa I seõ giaûm xuoáng khi toác ñoä taêng cao. Vôùi ñoäng cô DC kích töø ñoäc laäp, vieäc ñieàu khieån kích töø ñöôïc thöïc hieän baèng caùch thay ñoåi ñieän aùp kích töø vôùi boä chænh löu coù ñieàu khieån hoaëc boä chopper, tuyø theo nguoàn cung caáp ñöôïc söû duïng laø AC hoaëc DC. Vôùi ñoäng cô coâng suaát nhoû, cuõng coù theå noái tieáp bieán trôû vaøo maïch kích töø ñeå ñieàu khieån töø thoâng. Vôùi ñoäng cô DC kích töø noái tieáp, vieäc ñieàu khieån töø thoâng ñöôïc thöïc hieän baèng caùch thay ñoåi ñieän trôû song song vôùi cuoän kích töø. Moät soá ñoäng cô kích töø noái tieáp coù cuoän kích töø nhieàu ñaàu ra, vaø do ñoù coù theå thay ñoåi töø thoâng baèng caùch thay ñoåi soá voøng daây cuoän kích töø. Ñieàu khieån hoãn hôïp ñieän aùp phaàn öùng vaø töø thoâng kích töø Phöông phaùp naøy ñöôïc söû duïng khi caàn thieát ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô trong moät daûi roäng treân vaø döôùi toác ñoä ñònh möùc. Toác ñoä döôùi toác ñoä ñònh möùc ñöôïc ñieàu khieån baèng caùch thay ñoåi ñieän aùp phaàn öùng trong khi giöõ kích töø ôû giaù trò ñònh möùc. Toác ñoä treân ñònh möùc ñöôïc ñieàu khieån baèng caùch thay ñoåi ñieän aùp kích töø. Giôùi haïn cuûa momen vaø coâng suaát ra khi ñieàu khieån hoãn hôïp ñieän aùp phaàn öùng vaø töø thoâng kích töø ñöôïc veõ treân hình 3.5. Iö P M Mmax wñm M Ñieàu khieån Ñieän aùp Phaàn öùng Ñieàu khieån Töø thoâng Hình 3.5 : Giôùi haïn momen vaø toác ñoä khi ñieàu chænh hoãn hôïp ñieän aùp phaàn öùng vaø töø thoâng Ñieàu khieån ñieän trôû phaàn öùng Hình 3.6 bieåu dieãn ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô DC kích töø ñoäc laäp vaø noái tieáp khi ñieàu khieån toác ñoä baèng caùch theâm ñieän trôû phuï vaøo phaàn öùng. Khuyeát ñieåm chính cuûa phöông phaùp naøy laø coù hieäu suaát cuûa heä thoáng raát keùm vaø ñoä cöùng ñaëc tính cô thaáp, nhaát laø khi hoaït ñoäng ôû toác ñoä thaáp. Do ñoù, phöông phaùp naøy hieän nay ít ñöôïc söû duïng ñeå ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô, tröø caùc tröôøng hôïp: Khôûi ñoäng ñoäng cô Thay ñoåi toác ñoä ñoäng cô trong moät thôøi gian ngaén trong cheá ñoä ngaén haïn hoaëc cheá ñoä ngaén haïn laëp laïi. Ñaëc tính cô töï nhieân Taêng Rphuï (a)Ñoäng cô kích töø ñoäc laäp M w wo Ñaëc tính cô töï nhieân Taêng Rphuï (b)Ñoäng cô kích töø noái tieáp M w wo Hình 3.6 :Ñaëc tính ñoäng cô DC khi theâm ñieän trôû phuï vaøo phaàn öùng Khôûi ñoäng Doøng phaàn öùng cuûa ñoäng cô DC trong quaù trình quaù ñoä, nhö cheá ñoä khôûi ñoäng, caàn ñöôïc giôùi haïn ñeå traùnh phaùt sinh tia löûa ñieän quaù möùc treân coå goùp ñoäng cô. Thoâng thöôøng, vôùi ñoäng cô khoâng coù cuoän buø, doøng naøy giôùi haïn ôû möùc hai laàn doøng ñònh möùc. Vôùi ñoäng cô coù cuoän buø hoaëc thieát keá ñaëc bieät, doøng naøy cho pheùp leân ñeán 3.5 laàn doøng ñònh möùc. Khi caáp ñieän aùp ñònh möùc tröïc tieáp trong cheá ñoä khôûi ñoäng, doøng phaàn öùng ñoäng cô DC coù theå leân ñeán 20 laàn doøng ñònh möùc. Doøng khôûi ñoäng naøy gaây ra phaùt sinh tia löûa ñieän quaù möùc treân coå goùp vaø phaùt nhieät trong cuoän daây phaàn öùng. Doøng khôûi ñoäng ñoäng cô, do ñoù, caàn ñöôïc haïn cheá baèng caùch giaûm ñieän aùp ñaët leân phaàn öùng. Trong thöïc teá, caùc boä bieán ñoåi duøng ñeå ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô cuõng ñöôïc söû duïng ñeå haïn cheá doøng ñoäng cô khi khôûi ñoäng. Caùc boä bieán ñoåi naøy thöôøng coù khaû naêng haïn cheá doøng ñieän trong quaù trình quaù ñoä. Trong caùc öùng duïng khoâng söû duïng caùc boä bieán ñoåi, moät boä ñieän trôû khôûi ñoäng ñöôïc theâm vaøo maïch phaàn öùng ñoäng cô khi khôûi ñoäng ñeå haïn cheá doøng. Caùc ñieän trôû trong boä ñieän trôû khôûi ñoäng laàn löôït ñöôïc caét ra(hoaëc noái taét) trong quaù trình khôûi ñoäng, vaø ñöôïc tính choïn sao cho doøng qua ñoäng cô ñöôïc haïn cheá ôû möùc cho pheùp, trong khi vaãn ñaûm baûo momen ñoäng cô sinh ra ñuû ñeå gia toác ñoäng cô. Caùc traïng thaùi haõm Trong cheá ñoä haõm, ñoäng cô hoaït ñoäng ôû cheá ñoä maùy phaùt: nhaän naêng löôïng taûi vaø bieán thaønh ñieän naêng. Tuøy theo caùch tieâu taùn naêng löôïng naøy, ta coù phöông phaùp haõm khaùc nhau: Haõm taùi sinh Haõm ñoäng naêng Haõm ngöôïc Haõm taùi sinh (regenerative braking) Trong cheá ñoä haõm taùi sinh, ñoäng cô nhaän naêng löôïng töø taûi, bieán thaønh ñieän naêng vaø traû veà löôùi. Ñaây laø phöông phaùp haõm coù hieäu suaát cao nhaát. Ñoäng cô DC kích töø ñoäc laäp: Maïch töông ñöông vaø ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô DC kích töø ñoäc laäp trrong cheá ñoä haõm taùi sinh ñöôïc bieåu dieãn treân hình 3.7 ú|E| > |V| V + - + - E Iö (a)Maïch töông ñöông I II Giaûm V f = const Giaûm f V = const (b) Ñaëc tính cô Hình 3.7 :Haõm taùi sinh ñoäng cô kích töø ñoäc laäp Rö Trong cheá ñoä haõm taùi sinh, suaát ñieän ñoäng E caàn phaûi lôùn hôn nguoàn cung caáp V vaø doøng qua ñoäng cô chaûy theo höôùng ngöôïc laïi so vôùi cheá ñoä ñoäng cô. Khi söû duïng cheá ñoä bieán ñoåi baùn daãn, caàn löu yù laø ôû cheá ñoä haõm taùi sinh, heä thoáng Boä bieán ñoåi(BBÑ)–Ñoäng cô phaûi coù khaû naêng taûi doøng theo caû hai chieàu hoaëc phaûi ñaûo chieàu ñöôïc ñieän aùp ra. Ñeå thöïc hieän ñöôïc ñieàu naøy, BBÑ phaûi coù caáu hình vaø quy luaät ñieàu khieån thích hôïp. Baèng caùch ñieàu khieån ñieän aùp phaàn öùng, doøng phaàn öùng vaø töông öùng laø momen haõm coù theå ñöôïc ñieàu khieån theo yeâu caàu truyeàn ñoäng. Ñoäng cô DC kích töø noái tieáp: Ñoäng cô kích töø noái tieáp khoâng theå duøng ôû cheá ñoä haõm taùi sinh baèng caùch noái maïch ñôn giaûn nhö ñoäng cô DC kích töø ñoäc laäp. Phöông phaùp thöôøng söû duïng cho ñoäng cô kích töø noái tieáp trong cheá ñoä haõm taùi sinh laø noái ñoäng cô nhö moät ñoäng cô kích töø song song. Cuoän kích töø naøy ñöôïc noái tieáp vôùi ñieän trôû phuï haïn cheá doøng kích töø trong moät phaïm vi an toaøn. Moät phöông phaùp khaùc laø söû duïng boä bieán ñoåi chopper vôùi caáu hình thích hôïp vaø ñaáu noái laïi cuoän kích töø ñeå ñoäng cô hoaït ñoäng töông töï nhö moät ñoäng cô kích töø ñoäc laäp. Haõm ñoäng naêng (Dynamic braking) Vieäc haõm ñoäng naêng vôùi ñoäng cô DC ñöôïc thöïc hieän baèng caùch ngaét nguoàn cung caáp ra khoûi ñoäng cô vaø noái phaàn öùng ñoäng cô qua moät ñieän trôû thích hôïp. Ñoäng cô luùc naøy hoaït ñoäng nhö moät maùy phaùt taïo ra momen haõm. Sô ñoà ñaáu daây cuûa ñoäng cô DC khi haõm ñoäng naêng trình baøy ôû hình 3.8 cho ñoäng cô kích töø ñoäc laäp vaø hình 3.9 cho ñoäng cô kích töø noái tieáp. Ikt F1 F2 + - E A1 A2 (b) : Haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp Iö + - Ikt F1 F2 + - - + V E A1 A2 (a) : Cheá ñoä ñoäng cô Iö A1 Ikt F1 Iö (c) : Haõm ñoäng naêng töï kích töø A2 + E - F2 Hình 3.8 : Sô ñoà ñaáu daây khi haõm ñoäng naêng ñoäng cô kích töø ñoäc laäp Trong tröôøng hôïp haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp, ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô khi haõm coù theå tính toaùn baèng coâng thöùc (3.5 ) vôùi V=0 vaø giaù trò thích hôïp cuûa Rö (keå ñeán ñieän trôû haõm trong maïch phaàn öùng). E A1 A2 + - S1 S2 Iö + - (a) : Cheá ñoä ñoäng cô Rh S1 S2 A1 A2 + - (b) : Cheá ñoä haõm ñoäng naêng töï kích töø E Hình 3.9 : Sô ñoà ñaáu daây khi haõm ñoäng naêng ñoäng cô kích töø noái tieáp V Trong tröôøng hôïp haõm ñoäng naêng töï kích töø, vieäc tính toaùn ñaëc tính cô caàn keå ñeán ñaëc tính töø hoaù cuûa ñoäng cô vì ñoaïn baõo hoøa cuûa ñaëc tính töø hoùa coù aûnh höôûng ñeán ñaëc tính cô khi haõm. Hình 3.10(a) bieåu dieãn ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô kích töø ñoâïc laäp khi haõm ñoäng naêng vôùi caùc giaù trò ñieän trôû haõm khaùc nhau. Löu yù laø trong tröôøng hôïp giaûm ñoäng naêng töï kích töø, öùng vôùi moät giaù trò cuûa ñieän trôû haõm seõ coù moät giaù trò tôùi haïn (critical) cuûa toác ñoä wth , vôùi toác ñoä thaáp hôn giaù trò tôùi haïn naøy cheá ñoä maùy phaùt ñieän cuûa ñoäng cô seõ khoâng xaûy ra vì ñieàu kieän töï kích khoâng thoûa (wth1 , wth2 treân hình 3.10). Do ñoù, vôùi toác ñoä nhoû hôn toác ñoä giôùi haïn ñaõ noùi, momen haõm baèng zero vaø naêng löôïng chæ ñöôïc tieâu hao baèng ma saùt trong heä truyeàn ñoäng. Vôùi ñoäng cô kích töø noái tieáp, khi haõm ñoäng naêng caàn ñaûo chieàu cuoän kích töø hoaëc phaàn öùng ñeå traùnh vieäc doøng qua ñoäng cô ñaûo chieàu gaây khöû töø ñoäng cô. Sô ñoà ñaáu daây nhö hình 3.9. Ñaëc tính ñoäng cô khi haõm ñoäng naêng bieåu dieãn treân hình 3.10 (b). Ñaëc tính naøy coù theå tính toaùn töø coâng thöùc (3.4) vaø (3.5) baèng caùch thay giaù trò V=0 vaø Rö laø toång cuûa ñieän trôû phaàn öùng vaø ñieän trôû haõm, ñoàng thôøi coù tính ñeán ñaëc tính töø hoùa cuûa ñoäng cô. Theo coâng thöùc (3.10), trong vuøng tuyeán tính cuûa ñaëc tính töø hoùa, toác ñoä trôû neân ñoäc laäp vôùi momen ñoäng cô vaø cho bôûi coâng thöùc: (3.11) Ñaây cuõng laø toác ñoä tôùi haïn treân ñaëc tính haõm cuûa ñoäng cô, döôùi toác ñoä naøy momen haõm baèng zero. w wth1 wth2 M Rh1 Rh2 Rh1>Rh2 (a) : Ñoäng cô kích töø ñoäc laäp :Kích töø ñoäc laäp :Töï kích töø w wth1 wth2 M Rh1 Rh2 Rh1>Rh2 (b) : Ñoäng cô kích töø noái tieáp Hình 3.10: Ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô DC khi haõm ñoäng naêng Haõm ngöôïc Ñoái vôùi ñoäng cô DC kích töø ñoäc laäp (hoaëc kích töø song song), cheá ñoä haõm ngöôïc xaûy ra khi cöïc tính nguoàn hoaëc phaàn öùng ñoäng cô ñoåi chieàu khi ñoäng cô ñang hoaït ñoäng. Doøng qua ñoäng cô seõ coù chieàu ngöôïc vôùi chieàu cuûa doøng ñieän ôû cheá ñoä ñoäng cô vaø sinh ra momen haõm ngöôïc nhö hình 3.11(a). Ñoái vôùi ñoäng cô kích töø noái tieáp, vieäc haõm ngöôïc thöïc hieän baèng caùch ñaûo cöïc tính phaàn öùng hoaëc cuoän kích töø nhö hình 3.11(b). E Rh + - Iö A1 A2 F1 F2 + - (a) : Ñoäng cô DC kích töø ñoäc laäp + - S1 S2 A2 A1 + - V Iö (b) : Ñoäng cô DC kích töø noái tieáp Hình 3.11 : Haõm ngöôïc ñoäng cô DC E + - Thoâng thöôøng, caàn theâm ñieän trôû vaøo maïch phaàn öùng ñeå haïn cheá doøng haõm ôû giaù trò cho pheùp. Ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô kích töø ñoäc laäp vaø kích töø noái tieáp khi haõm ngöôïc bieåu dieãn treân hình 3.12. Caùc ñaëc tính cô naøy nhaän ñöôïc baèng caùch thay V baèng –V trong caùc coâng thöùc (3.5) hoaëc (3.10). Momen haõm ¹ zero khi toác ñoä laø zero. Khi haõm ngöôïc ñöôïc duøng ñeå haõm döøng ñoäng cô, caàn ngaét nguoàn cung caáp khi toác ñoä gaàn baèng zero, neáu khoâng ñoäng cô seõ gia toác theo chieàu ngöôïc laïi. Haõm ngöôïc laø phöông phaùp cho hieäu suaát thaáp, vì naêng löôïng cuûa taûi vaø nguoàn ñeàu tieâu hao heát treân ñieän trôû phaàn öùng vaø ñieän trôû haõm. M w Kích töø Ñoäc laäp Kích töø Noái tieáp Hình 3.12 : Ñaëc tính cô ñoäng cô DC khi haõm ngöôïc Heä truyeàn ñoäng ñoäng cô DC kích töø ñoäc laäp coù haõm Phaàn lôùn caùc heä truyeàn ñoäng coù haõm (multiquarant drive) vôùi caùc boä bieán ñoåi baùn daãn thöôøng söû duïng cheá ñoä haõm taùi sinh. Hình 3.13 cho thaáy cöïc tính cuûa nguoàn V, söùc ñieän ñoäng cô E vaø chieàu doøng phaàn öùng Iö trong caùc phaàn tö laøm vieäc khaùc nhau. Caùc ñaïi löôïng V, E vaø Iö ñöôïc xem laø döông khi ñoäng cô hoaït ñoäng trong phaàn tö I (cheá ñoä ñoäng cô). Khaûo saùt treân cho thaáy raèng ñeå heä thoáng hoaït ñoäng ñöôïc ôû cheá ñoä ñoäng cô vaø haõm taùi sinh theo chieàu thuaän (phaàn tö I vaø II), boä bieán ñoåi caàn cung caáp ñieän aùp döông vaø coù khaû naêng daãn doøng theo caû hai chieàu. Ñeå heä thoáng hoaït ñoäng ñöôïc ôû cheá ñoä ñoäng cô theo chieàu thuaän vaø haõm taùi sinh theo chieàu ngöôïc (phaàn tö I vaø III), boä bieán ñoåi caàn coù khaû naêng cung caáp ñieän aùp theo caû hai chieàu maø khoâng caàn khaû naêng ñaûo chieàu doøng. Ñeå heä thoáng hoaït ñoäng ñöôïc ôû caû 4 phaàn tö, boä bieán ñoåi caàn coù khaû naêng ñaûo chieàu doøng vaø aùp. + - E V>E + - V Iö Cheá ñoä ñoäng cô theo chieàu thuaän + - E V<E + - V Iö Cheá ñoä haõm theo chieàu thuaän + - E |V|<|E| + - V Cheá ñoä haõm theo chieàu ngöôïc + - E |V|>|E| + - V Cheá ñoä ñoäng cô theo chieàu ngöôïc Momen Toác ñoä Hình 3.13 : Daáu cuûa V ,E vaø chieàu Iö trong caùc cheá ñoä laøm vieäc khaùc nhau Rö Rö Rö Rö Ñieàu khieån ñoäng cô DC duøng boä bieán ñoåi ñieän aùp DC Nhö ta ñaõ bieát, BBÑ aùp DC coù theå duøng ñeå ñieàu khieån ñoäng cô DC trong caùc tröôøng hôïp sau: Söû duïng trong caùc truyeàn ñoäng ñoäng cô chaáp haønh khi khai thaùc caùc öu ñieåm sau cuûa BBÑ aùp DC: taùc ñoäng nhanh nhôø söû duïng taàn soá ñieàu roäng xung lôùn (vôùi ngaét ñieän transistor), sô ñoà laøm vieäc 4 phaàn tö ñôn giaûn vaø reû tieàn hôn chænh löu ñieàu khieån pha. Khi duøng cho coâng suaát lôùn (vaøi traêm kW), caùc öu ñieåm naøy khoâng coøn vì caùc ngaét ñieän thyristor laøm vieäc ôû taàn soá thaáp hôn vaø yeâu caàu maïch ngaét phöùc taïp. Ngaøy nay, truyeàn ñoäng DC cho ñoäng cô chaáp haønh daàn bò thay theá baèng caùc heä thoáng truyeàn ñoäng duøng ñoäng cô AC vôùi chaát löôïng ngaøy caøng cao. Nguoàn ñieän moät chieàu coù saün nhö tröôøng hôïp caùc heä thoáng vaän taûi coâng coäng ôû caùc nöôùc hay caùc heä thoáng duøng accu. Ngay caû ôû tröôøng hôïp naøy, caùc heä thoáng söû duïng ñoäng cô AC cuõng toû ra öu theá khi giaù thaønh caùc boä nghòch löu coâng suaát lôùn ñang giaûm nhanh. Vieäc thieát keá BBÑ coù caùc ñaëc ñieåm caàn löu yù sau: Moät caùch toång quaùt, sô ñoà khoái HT khoâng thay ñoåi so vôùi boä nguoàn hay chænh löu ñieàu khieån pha. Ñeå haïn cheá doøng ñieän, beân caïnh vieäc söû duïng voøng ñieàu khieån doøng ñieän, ngöôøi ta coù theå tích hôïp vaøo maïch laùi boä phaän haïn doøng töùc thôøi, khoùa transistor ngay khi doøng ñieän vöôït qua giaù trò cho pheùp. Maïch haïn doøng naøy coù theå thay theá voøng doøng ñieän neáu taûi khoâng caàn haïn cheá momen (nhö ôû caùc heä thoáng ñieàu khieån vò trí caàn taùc ñoäng nhanh hay coâng suaát beù). Vieäc choïn sô ñoà ñoäng löïc vaø ñieàu khieån caàn ñeå yù ñeán khaû naêng haõm cuûa BBÑ. Caùc sô ñoà ñoäng löïc vaø thuaät toaùn ñieàu khieån (a) (b) (c) Hình3.14: BBÑ laøm 1 phaàn tö maët phaúng taûi (a), 2 phaàn tö I vaø II (b), I vaø IV (b1) vaø 4 phaàn tö (c) Ñeå doøng ñieän trong 2 sô ñoà (b) vaø (c) lieân tuïc, ñaûm baûo söï di chuyeån nhanh choùng cuûa ñieåm laøm vieäc töø phaàn tö thou I qua II, ta caàn coù söï ñoùng ngaét ngöôïc pha giöõa hai ngaét ñieän noái tieáp nhau: S1, S2 hay S3, S4. Thaät vaäy haõy xem sô ñoà (b), khi S1 ñoùng, S2 ngaét vaø ngöôïc laïi: doøng taûi coù theå ñaûo chieàu maø aùp ra khoâng ñoåi. Ví duï nhö khi S1 ñoùng, aùp ra seõ baèng V vaø khi S2 ñoùng aùp ra baèng 0 baát chaáp chieàu doøng ñieän i0. (b1) Do ñoù sô ñoà (b) coù theå laøm vieäc trong cheá ñoä giaûm aùp (phaàn tö I) hay taêng aùp (phaàn tö II) phuï thuoäc töông quan giöõa trung bình aùp ra V0 vaø söùc phaûn ñieän E cuûa ñoäng cô. Khi ñang keùo ôû toác ñoä cao: V0 > E vaø I0 > 0, ta giaûm V0. Do ñoäng naêng phaàn quay, E khoâng thay ñoåi töùc thôøi vaø > V0 : I0 ñaûo chieàu vaø ta coù cheá ñoä haõm cho ñeán khi V0 > E trôû laïi. Baûng 3.1: Baûng toùm taét caùc phöông phaùp ñieàu khieån sô ñoà caàu (hình c) Caùch ñieàu khieån Phaàn tö laøm vieäc Ñaëc ñieåm S1 = S2 = S4 = S3 4 phaàn tö lieân tuïc Chaát löôïng ñoäng hoïc toát nhaát, löu yù truøng daãn, nhaáp nhoâ doøng cao laøm taêng toån haûo Ñieàu roäng S1, S4 khi quay thuaän, ñieàu roäng S2, S3 khi quay nghich I cho quay thuaän III quay ngöôïc Muoán haõm hay ñaûo chieàu caàn thay ñoåi luaät ñieàu khieån, ñieàu khieån ñôn giaûn, ít toån hao, khoâng theå truøng daãn S1 = S2 cho ñieàu khieån toác ñoä S4 = S3 ñeå choïn chieàu quay I, II quay thuaän III, IV quay ngöôïc Haõm döøng toát, ñaûo chieàu caàn thay ñoåi luaät ñieàu khieån, ít toån hao, löu yù truøng daãn S1 = S2, S4 = S3 S1 = S4(t - ) leäch nhau goùc 4 phaàn tö lieân tuïc Chaát löôïng ñoäng hoïc toát nhaát, nhaáp nhoâ doøng thaáp vaø sô ñoà phöùc taïp nhaát, löu yù truøng daãn Sô ñoà (b1) laø tröôøng hôïp cuûa sô ñoà (c) khi ta ñoùng ngaét S1, S4 (S2 vaø S3 luoân ngaét) ñeå cung caáp doøng > 0 cho taûi vaø ñoùng ngaét S2, S3 ñeå cung caáp doøng delay -> ñoùng xung S2, S3 ôû aùp ra thích hôïp traùnh vieäc quaù doøng. Khi haõm döøng, ta coù theå noái taét phaàn öùng ñoäng cô baèng moät ñieän trôû nhoû ñeå haõm ñoäng naêng. Söï ñoùng ngaét ngöôïc pha giöõa hai ngaét ñieän noái tieáp nhau (S1, S2 hay S3, S4) trong BBÑ aùp DC coù moät nhöôïc ñieåm laø coù khaû naêng xaûy ra truøng daãn hai ngaét ñieän noái tieáp : S1 chöa khoùa khi ta ñoùng S2, laøm ngaén maïch nguoàn. Ñieàu naøy coù theå loaïi boû baèng moät khoaûng thôøi gian nhoû (vaøi microsec) khoâng coù ngaét ñieän laøm vieäc giöõa hai khoaûng daün cuûa S1, S2 thöïc hieän chuû ñoäng baèng maïch phaùt xung hay moät maïch treã trong khoái laùi transistor. CHÖÔNG 4 LAÄP TRÌNH CÔ SÔÛ DÖÕ LIEÄU VÔÙI VISUAL BASIC 6.0 Cô sôû döõ lieäu Khaùi nieäm cô sôû döõ lieäu Cô sôû döõ lieäu laø moät kho chöùa thoâng tin. Coù nhieàu loaïi cô sôû döõ lieäu, nhöng trong phaïm vi luaän vaên chæ ñeà caäp ñeán cô sôû döõ lieäu quan heä, laø heä cô sôû döõ lieäu phoå bieán nhaát hieän nay. Moät cô sôû döõ lieäu quan heä : Chöùa döõ lieäu trong caùc baûng, ñöôïc caáu taïo bôûi caùc doøng coøn goïi laø caùc maåu tin, vaø caùc coät ñöôïc goïi laø caùc tröôøng. Cho pheùp laáy veà (hay truy vaán) caùc taäp hôïp döõ lieäu con töø caùc baûng. Cho pheùp noái caùc baûng vôùi nhau cho muïc ñích truy vaán caùc maåu tin lieân quan vôùi nhau chöùa trong caùc baûng khaùc nhau. Chöùc naêng cô baûn cuûa moät cô sôû döõ lieäu ñöôïc cung caáp bôûi moät boä maùy cô sôû döõ lieäu, laø heä thoáng chöông trình quaûn lyù caùch thöùc chöùa vaø traû veà döõ lieäu. Microsoft Jet laø moät boä maùy cô sôû döõ lieäu ñöôïc öùng duïng nhieàu trong caùc öùng duïng cuûa Microsoft, caùc öùng duïng chaïy treân heä ñieàu haønh Windows, vôùi phieân baûn môùi nhaát laø Jet 4.0 ñi keøm vôùi Visual Basic vaø Microsoft Access. Ngoaøi Jet coøn coù nhieàu boä maùy cô sôû döõ lieäu khaùc, song Microsoft coù theå hoã trôï caùc boä maùy cô sôû döõ lieäu khaùc. Baûng vaø Tröôøng Caùc cô sôû döõ lieäu ñöôïc caáu taïo töø caùc baûng duøng ñeå theå hieän caùc phaân nhoùm döõ lieäu. Ví duï neáu ta taïo moät cô sôû döõ lieäu ñeå quaûn lyù caùc taøi khoaûn trong coâng vieäc kinh doanh, ta phaûi taïo moät baûng cho khaùch haøng, moät baûng cho hoaù ñôn vaø moät baûng cho nhaân vieân. Baûng coù caáu truùc ñònh nghóa saün vaø chöùa döõ lieäu phuø hôïp vôùi caáu truùc naøy. Baûng : chöùa caùc maåu tin laø caùc maåu döõ lieäu rieâng leû beân trong phaân nhoùm döõ lieäu. Maåu tin : chöùa caùc tröôøng. Moãi tröôøng theå hieän moät boä phaän döõ lieäu trong moät maåu tin. Ví duï nhö moãi maåu tin theå hieän moät muïc trong danh baï ñòa chæ chöùa caùc tröôøng teân vaø hoï, ñòa chæ, thaønh phoá vaø soá ñieän thoaïi. Ta coù theå duøng chöông trình Visual Basic ñeå tham chieáu vaø thao taùc vôùi cô sôû döõ lieäu, baûng, maåu tin vaø caùc tröôøng. RECORDSET Thao taùc treân caùc baûng lieân quan ñeán vieäc nhaäp vaø laáy veà döõ lieäu töø caùc baûng khaùc cuõng nhö vieäc kieåm tra vaø söûa ñoåi caáu truùc baûng. Ñeå thao taùc vôùi caáu truùc baûng, ta duøng caùc caâu leänh ñònh nghóa döõ lieäu (truy vaán) hoaëc duøng moät ñoái töôïng truy caäp TableDef. Ñeå thao taùc döõ lieäu trong moät baûng ta duøng Recordset. Moät Recordset laø moät caáu truùc döõ lieäu theå hieän moät taäp hôïp con caùc maåu tin laáy veà töø cô sôû döõ lieäu. Caùc Recordset ñöôïc theå hieän nhö laø caùc ñoái töôïng, veà khaùi nieäm töông töï nhö laø caùc ñoái töôïng giao dieän ngöôøi söû duïng (nhö caùc nuùt leänh vaø hoäp vaên baûn) thöôøng thaáy trong Visual Basic. Ta coù theå laäp trình ñeå taïo vaø söû duïng caùc Recordset theo moät trong ba thö vieän truy caäp döõ lieäu – Caùc ñoái töôïng truy caäp döõ lieäu (DAO) – caùc ñoái töôïng truy caäp döõ lieäu töø xa (RDO) vaø caùc ñoái töôïng döõ lieäu ActiveX (ADO). Caùc kieåu döõ lieäu Cô sôû döõ lieäu noäi taïi cuûa Visual Basic, Jet cung caáp 21 kieåu döõ lieäu khaùc nhau. Kieåu döõ lieäu Giaûi thích Binary Duøng ñeå chöùa caùc khoái döõ lieäu lôùn nhö laø ñoà hoaï vaø caùc taäp tin aâm thanh soá hoaù Boolean Giaù trò ñuùng hoaëc sai Byte Giaù trò soá nguyeân moät byte töø 0 ñeán 255 Currency Tröôøng soá coù thuoäc tính ñaëc bieät ñeå chöùa caùc giaù trò tieàn teä chính xaùc Date/Time Giaù trò 8 byte theå hieän giaù trò ngaøy hoaëc giôø töø 1/1/100 ñeán 31/12/9999 Double Kieåu döõ lieäu soá ,daáu phaåy ñoäng GUID Laø moät soá 128 byte ,cuõng ñöôïc goïi laø ñònh danh toaøn theå duy nhaát. Ta duøng soá naøy ñeå nhaän daïng duy nhaát caùc maåu tin Integer Soá 2 byte ñaày ñuû töø –32,768 ñeán 32,767 Long Soá 4 byte ñaày ñuû töø –2,147,483,648 ñeán 2,147,483,647 Long Binary Tröôøng giaù trò lôùn coù theå chöùa caùc caáu truùc döõ lieäu nhò phaân nhö laø hình aûnh hay taäp tin OLE Object Kieåu OLE Object coù theå nhuùng trong cô sôû döõ lieäu coù leân tôùi 1 Gbyte Meno Tröôøng giaù trò lôùn coù theå chöùa ñeán 65,535 kyù töï .Ta khoâng caàn thieát phaûi khai baùo tröôùc chieàu daøi cuûa tröôøng naøy Single type Döõ lieäu soá 4 byte ,daáu phaåy ñôn Text Kieåu döõ lieäu coù chieàu daøi coá ñònh, ñoøi hoûi phaûi khai baùo chieàu daøi cuûa tröôøng khi ta khai baùo döõ lieäu VarBinary Maåu döõ lieäu nhò phaân bieán ñoåi (duøng vôùi ODBCDirect) Caùc moái quan heä Moái quan heä laø moät caùch ñònh nghóa chính thöùc hai baûng lieân heä vôùi nhau nhö theá naøo. Khi ta ñònh nghóa moät moái quan heä, ta ñaõ thoâng baùo vôùi boä maùy cô sôû döõ lieäu raèng hai tröôøng trong hai baûng lieân quan ñöôïc noái vôùi nhau. Ngoaøi vieäc gheùp caùc maåu tin lieân quan trong caùc baûng rieâng bieät, ta coøn ñònh nghóa moái quan heä ñeå taän duïng theá maïnh cuûa tính toaøn veïn tham chieáu, moät thuoäc tính cuûa boä maùy cô sôû döõ lieäu duy trì caùc döõ lieäu trong moät cô sôû döõ lieäu nhieàu baûng luoân luoân nhaát quaùn. Khi tính toaøn veïn tham chieáu toàn taïi trong moät cô sôû döõ lieäu, boä maùy cô sôû döõ lieäu seõ ngaên caûn ta xoùa moät maåu tin khi coù caùc maåu tin khaùc tham chieáu ñeán noù trong cô sôû döõ lieäu. Chuaån hoùùa laø moät khaùi nieäm lieân quan ñeán moái quan heä. Veà cô baûn, nguyeân taéc cuûa chuaån hoùa phaùt bieåu raèng caùc baûng cô sôû döõ lieäu seõ loaïi tröø tính khoâng nhaát quaùn vaø giaûm thieåu söï keùm hieäu quaû. Caùc cô sôû döõ lieäu chuaån hoùa cho pheùp ta tham chieáu ñeán moät maåu thoâng tin trong moät baûng baát kyø chæ baèng khoaù chính cuûa thoâng tin ñoù. Quan heä Moät- Moät Laø loaïi quan heä deã hieåu vaø deã thöïc hieän nhaát, bôûi vì trong nhöõng moái quan heä nhö vaäy, moät baûng seõ laáy vò trí cuûa moät tröôøng trong moät baûng khaùc, tröôøng lieân quan cuõng deã nhaän daïng. Tuy nhieân, quan heä moät – moät khoâng phaûi laø moái quan heä thoâng duïng nhaát trong öùng duïng cô sôû döõ lieäu. Quan heä Moät- Nhieàu Phoå bieán hôn quan heä moät – moät, trong ñoù, moãi maåu tin trong moät baûng naøy khoâng coù, hoaëc coù moät hoaëc nhieàu maåu tin trong moät baûng lieân heä. Ví duï, ta gaùn töøng khaùch haøng cho moät ngöôøi baùn haøng. Ñeå thöïc hieän ñieàu naøy, ta caàn moät baûng coù ngöôøi baùn haøng. Bôûi vì moãi ngöôøi baøn haøng coù traùch nhieäm vôùi nhieàu khaùch haøng ta coù theå noùi ñaõ coù moái quan heä moät - nhieàu giöõa ngöôøi baùn haøng vaø khaùch haøng. Ñeå thöïc hieän moái quan heä naøy trong thieát keá cô sôû döõ lieäu, ta phaûi copy khoaù chính cuûa phía “Moät “ ñeán baûng chöùa phía “Nhieàu” trong quan heä. Visual Basic vaø phöông tieän xöû lyù cô sôû döõ lieäu DAO Jet Phöông tieän xöû lyù cô sôû döõ lieäu DAO JET laø gì? DAO laø vieát taét cuûa Data Access Object (ñoái töôïng truy caäp CSDL). yù töôûng aån sau DAO Jet laø baïn coù theå söû duïng moät giao dieän ñeå truy caäp ñeán nhieàu kieåu döõ lieäu khaùc nhau. Microsoft ñaõ thieát keá DAO Jet ñeå giôùi thieäu moät giao dieän nhaát quaùn cho ngöôøi duøng khoâng caàn quan taâm ñeán kieåu döõ lieäu maø hoï dang laøm vieäc. Do ñoù, baïn coù theå söû duïng caùc chöùc naêng cuûa Microsoft Jet ñeå truy caäp file vaên baûn maõ ASCII hay baûng tính Excel ñeå thöïc hieän caùc thao taùc döõ lieäu trong cô sôû döõ lieäu Microsoft Access. Phöông tieän xöû lyù cô sôû döõ lieäu DAO Jet khoâng phaûi laø moät chöông trình ñôn leû; noù laø moät taäp hôïp caùc thöôøng trình thuû tuïc cuøng laøm vieäc vôùi nhau. Phöông tieän xöû lyù DAO Jet giao tieáp vôùi moät taäp caùc thöôøng trình thuû tuïc dòch. Caùc thöông trình naøy chuyeån yeâu caàu cuûa baïn thaønh moät ñònh daïng cô sôû döõ lieäu ñích coù theå hieåu ñöôïc. Caùc thöông trình dòch toàn taïi vôùi caùc cô sôû döõ lieäu Microsoft Access vaø caùc file ISAM khoâng phaûi laø Microsoft Access, chaúng haïn nhö dBase, Foxpro, Paradox vaø caùc file khaùc. Moät taäp hôïp dòch thaäm chí coøn toàn taïi ñeå xöû lyù caùc nguoàn döõ lieäu ODBC baèng caùch duøng giao dieän Microsoft Jet. Veà maët lyù thuyeát, baïn coù theå truy caäp baát kyø ñònh daïng file döõ lieäu naøo thoâng qua phöông tieän xöû lyù DAO Jet, mieãn laø moät soá taäp hôïp caùc thöôøng trình dòch ñöôïc taïo saün ñeå duøng cho phöông tieän xöû lyù. Moät trong caùc khía caïnh duy nhaát cuûa dòch vuï döõ lieäu DAO Jet laø coù caû phöông tieän xöû lyù query cuûa chính noù. Ñieàu naøy coù nghóa raèng baïn coù theå söû duïng caùc caâu leänh SQL chuaån ñeå tìm kieám, saép xeáp vaø loïc döõ lieäu maø khoâng caàn coù moät database server lôùn vaø phöùc taïp. Taát caû nhöõng gì baïn caàn laø caùc thaønh phaàn DAO Jet vaø caùc file döõ lieäu töông thích. Trong luaän vaên söû duïng phöông tieän xöû lyù DAO Jet ñeå taïo caùc table môùi trong moät file MDB, roài löu caùc soá lieäu thu thaäp ñöôïc töø moâ hình vaøo trong caùc table vöøa taïo ra. Caùc thuaän lôïi vaø baát lôïi cuûa DAO Jet Neáu coù theå, baïn neân söû duïng ñoái töôïng ñieàu khieån döõ lieäu ñeå quaûn lyù döõ lieäu cuûa mình. Noù deã söû duïng hôn, bôûi vì caùc chöùc naêng quaûn trò ñöôïc vaän duïng cho baïn. Baïn coù theå luoân luoân them DAO vaøo maõ leänh cuûa baïn ñeå laøm vieäc vôùi ñoái töôïng ñieàu khieån döõ lieäu. Nhö ñaõ ñeà caäp, thuaän lôïi chính khaùc cuûa DAO Jet laø noù bao goàm caû phöông tieän xöû lyù query cuûa rieâng noù. Ñieàu naøy coù nghóa laø caùc chöông trình söû duïng DAO Jet seõ khoâng caàn söï hoã trôï cuûa caû moät heä thoáng cô sôû döõ lieäu döïa vaøo töø xa hoaëc server nhö SQL Server hay Oracle ñeå hoaøn thaønh caùc yeâu caàu veà döõ lieäu. Neáu öùng duïng cuûa baïn caàn hoaït ñoäng trong moät moâi tröôøng ñoäc laäp (khoâng keát noái vôùi moät maïng cuïc boä hoaëc Internet), thì dòch vuï döõ lieâu DAO Jet laø moät löïa choïn toát nhaát. Dó nhieân ôû ñieåm cuoái naøy –DAO Jet keå caû phöông tieän xöû lyù query ñoäc laäp – cuõng coù theå coù ñieåm yeáu lôùn nhaát. Bôûi vì dòch vuï query chaïy treân maïng cuïc boä, baát kyø yeâu naøo naøo veà döõ lieäu töø xa coù nghóa laø taát caû döõ lieäu phaûi ñöôïc truyeàn taûi leân traïm laøm vieäc cuïc boä tröôùc khi vieäc söû lyù coù theå baét ñaàu. Ñieàu naøy coù theå laø moät baát lôïi neáu baïn ñang laøm vieäc vôùi moät löôïng döõ lieäu lôùn thoâng qua moät keát noái coù toác ñoä thaáp. Coù caùc böôùc baïn coù theå laøm ñeå caûi thieän hieäu naêng cuûa DAO khi keát noái caùc dòch vuï döõ lieäu phaàn cuoái (back-end) chaúng haïn nhö SQL Server. Tuy nhieân, neáu taát caû döõ lieäu laøm vieäc cuûa baïn döïa vaøo caùc maùy phuïc vuï cô sôû döõ lieäu töø xa trong caùc keát noái maïng, thì baïn phaûi tìm moâ hình RDO (Remote Data Object) thích hôïp hôn vôùi nhu caàu cuûa baïn. Baát lôïi khaùc cuûa DAO Jet laø noù khoâng hoã trôï Internet. Dòch vuï DAO Jet ñöôïc phaùt trieån cho caùc maùy ñôn hay cho maïng cuïc boä (LAN). Ñieàu naøy laøm cho DAO Jet khoâng phaûi laø moät söï löïa choïn thích hôïp ñoái vôùi caùc öùng duïng treân maïng Internet hay maïng Intranet. Neáu ñoái töôï