Câu 55: Em hãy nêu tên các thành phần chính và cho biết nguyên lí hoạt động của mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến nhiệt độ.
Quảng cáo
2 câu trả lời 310
Mạch điện điều khiển sử dụng mô-đun cảm biến nhiệt độ thường được sử dụng để giám sát và điều khiển nhiệt độ trong các hệ thống tự động như điều hòa, quạt, lò sưởi, hay các ứng dụng công nghiệp. Mạch này thường sử dụng cảm biến nhiệt độ như LM35, DHT11, DHT22 hoặc TMP36 để đo nhiệt độ môi trường và truyền tín hiệu cho mạch điều khiển.
Các thành phần chính của mạch điện điều khiển sử dụng mô-đun cảm biến nhiệt độ:
Cảm biến nhiệt độ (Temperature Sensor):
LM35: Đây là một trong những cảm biến nhiệt độ phổ biến, cung cấp điện áp ra tỷ lệ thuận với nhiệt độ.
DHT11 hoặc DHT22: Là các cảm biến nhiệt độ và độ ẩm kết hợp, cung cấp thông tin nhiệt độ và độ ẩm trong một mô-đun.
Mạch điều khiển (Controller Circuit):
Mạch điều khiển có thể là Arduino, Raspberry Pi hoặc các vi điều khiển khác. Mạch này nhận tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ và xử lý thông tin để đưa ra quyết định (bật/tắt thiết bị).
Thiết bị điều khiển (Actuator):
Là các thiết bị như quạt, máy điều hòa, lò sưởi, relay để bật/tắt thiết bị tùy theo nhiệt độ đo được.
Relay (nếu cần):
Relay có thể được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện có công suất lớn như quạt, điều hòa, hoặc các thiết bị khác. Việc điều khiển relay được thực hiện thông qua tín hiệu từ vi điều khiển hoặc mạch điện điều khiển.
Nguồn điện (Power Supply):
Cung cấp điện cho toàn bộ mạch điện, có thể là nguồn điện một chiều hoặc một chiều từ adapter.
Nguyên lý hoạt động của mạch điện điều khiển sử dụng mô-đun cảm biến nhiệt độ:
Đo nhiệt độ:
Cảm biến nhiệt độ (ví dụ: LM35) sẽ đo nhiệt độ môi trường và chuyển đổi giá trị nhiệt độ thành một tín hiệu điện (thường là điện áp) tỷ lệ thuận với nhiệt độ.
Ví dụ, LM35 cung cấp 10 mV cho mỗi độ C tăng lên. Tín hiệu này sẽ được truyền vào mạch vi điều khiển hoặc bộ điều khiển.
Xử lý tín hiệu:
Mạch điều khiển (chẳng hạn Arduino) sẽ đọc giá trị tín hiệu điện từ cảm biến nhiệt độ qua các chân vào (analog input) của vi điều khiển.
Vi điều khiển sẽ xử lý tín hiệu và so sánh giá trị đo được với một giá trị ngưỡng đã được lập trình trước. Nếu nhiệt độ vượt quá hoặc thấp hơn mức cài đặt (ví dụ, 30°C), mạch sẽ đưa ra quyết định cần thiết (như bật quạt hoặc tắt lò sưởi).
Điều khiển thiết bị:
Nếu nhiệt độ quá cao, vi điều khiển sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến relay để bật quạt hoặc thiết bị làm mát.
Nếu nhiệt độ thấp hơn ngưỡng cài đặt, mạch sẽ điều khiển thiết bị như lò sưởi bật lên.
Hoạt động của Relay:
Nếu mạch sử dụng relay, vi điều khiển sẽ điều khiển relay để bật/tắt các thiết bị điện có công suất lớn.
Khi vi điều khiển gửi tín hiệu đến relay, relay sẽ thay đổi trạng thái (mở hoặc đóng) và cho phép dòng điện chạy qua các thiết bị như quạt hoặc lò sưởi.
Tóm lại, mạch điện điều khiển sử dụng mô-đun cảm biến nhiệt độ hoạt động theo nguyên lý đo nhiệt độ bằng cảm biến nhiệt độ, xử lý tín hiệu đó trong vi điều khiển, và sau đó sử dụng các thiết bị điều khiển (như relay) để bật/tắt thiết bị khi nhiệt độ đạt ngưỡng nhất định. Mạch này được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng tự động như điều hòa, quạt, và các hệ thống kiểm soát nhiệt độ khác.
Mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến ánh sáng (hay còn gọi là cảm biến quang) là một ứng dụng phổ biến trong tự động hóa, giúp điều khiển thiết bị điện dựa trên mức độ ánh sáng môi trường. Dưới đây là nguyên lý hoạt động của mạch điện này.
Nguyên lý hoạt động của mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến ánh sáng
Cảm biến ánh sáng:
Mô đun cảm biến ánh sáng thường sử dụng một cảm biến quang điện (như photodiode hoặc phototransistor) để phát hiện cường độ ánh sáng.
Cảm biến này sẽ chuyển đổi ánh sáng thành tín hiệu điện. Khi ánh sáng chiếu vào, điện trở của cảm biến thay đổi, dẫn đến sự thay đổi trong điện áp hoặc dòng điện qua cảm biến.
Mạch xử lý tín hiệu:
Tín hiệu điện từ cảm biến sau đó sẽ được đưa vào một mạch xử lý tín hiệu (có thể là mạch analog hoặc mạch dùng vi điều khiển).
Mạch này có thể so sánh tín hiệu cảm biến với một mức tham chiếu đã được thiết lập trước hoặc một ngưỡng cường độ ánh sáng cụ thể. Nếu tín hiệu từ cảm biến lớn hơn (hoặc nhỏ hơn) ngưỡng này thì mạch sẽ hành động tương ứng.
Điều khiển thiết bị:
Dựa trên kết quả từ mạch xử lý tín hiệu, mạch sẽ điều khiển các thiết bị điện (như đèn, quạt, hoặc thiết bị khác) thông qua một bộ công tắc điện (relay, transistor, hoặc triac).
Nếu ánh sáng ít hơn ngưỡng quy định (ví dụ, trời tối), mạch sẽ bật công tắc và điều khiển thiết bị hoạt động (ví dụ, bật đèn). Ngược lại, khi mức ánh sáng cao hơn ngưỡng (ví dụ, trời sáng), mạch sẽ tắt thiết bị.
Ứng dụng
Mạch điện này thường được sử dụng trong các ứng dụng như:
Hệ thống chiếu sáng tự động (đèn đường tự động bật tắt theo ánh sáng môi trường).
Hệ thống an ninh (báo động khi có ánh sáng bất thường).
Điều khiển quạt hoặc máy lạnh theo ánh sáng để tiết kiệm năng lượng.
Kết luận
Mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến ánh sáng hoạt động bằng cách thu thập thông tin về mức độ ánh sáng trong môi trường, xử lý tín hiệu để xác định hành động cần thực hiện, và điều khiển thiết bị tương ứng. Đây là một ứng dụng quan trọng trong tự động hóa và tiết kiệm năng lượng.
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
198905
-
46944
-
Hỏi từ APP VIETJACK40817
