MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ………………………………………………………………………………………….. i
LỜI CẢM ƠN ………………………………………………………………………………………………. ii
MỤC LỤC ………………………………………………………………………………………………….. iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ………………………………………………………………………….. vii
DANH MỤC HÌNH VẼ ……………………………………………………………………………… viii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ………………………………………………………………………… xii
LỜI NÓI ĐẦU ……………………………………………………………………………………………… 1
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ………………………………………………………………………………… 3
2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU …………………………………………………………………………….. 4
3. MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU …………………………. 5
4. NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN ……………………………………………………………………. 5
5. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU …………………………………………………………………. 6
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN …………………………………………………………………………… 7
1.1. TỔNG QUAN VỀ THỬ NGHIỆM ĐỘNG CƠ …………………………………………. 7
1.1.1. Thử nghiệm động cơ ……………………………………………………………………. 7
1.1.2. Phân loại thử nghiệm động cơ ………………………………………………………… 9
1.1.3. Phòng thử nghiệm động cơ …………………………………………………………… 10
1.1.4. Sơ đồ bố trí phòng thử nghiệm động cơ …………………………………………. 12
1.1.5. Các vấn đề chung về đo công suất động cơ ……………………………………. 13
1.2. MỘT SỐ LOẠI BỆ THỬ CÔNG SUẤT VÀ PHANH THUỶ LỰC ………… 14
1.2.1. Phanh thủy lực ……………………………………………………………………………. 14
1.2.2. Phanh thủy lực loại 1 …………………………………………………………………… 15
1.2.3. Phanh thủy lực loại 2 …………………………………………………………………… 15
1.2.4. Thiết bị phanh kiểu ―BOLT- ON‖ …………………………………………………. 16
1.2.5. Thiết bị phanh sử dụng động cơ điện …………………………………………….. 16
1.2.6. Thiết bị phanh điện sử dụng động cơ DC……………………………………….. 17
1.2.7. Thiết bị phanh sử dụng động cơ AC ……………………………………………… 17
1.2.8. Thiết bị phanh sử dụng dòng điện Foucault ……………………………………. 18
1.2.9. Thiết bị đo kiểu ma sát ………………………………………………………………… 19
1.2.10. Thiết bị phanh kiểu phanh khí …………………………………………………….. 19
1.3. BỆ THỬ CÔNG SUẤT T101D – DIDACTA …………………………………………… 21
1.3.1. Sơ đồ tổng quát bệ thử T101D ……………………………………………………… 21
1.3.2. Bệ thử công suất T101D ………………………………………………………………. 22
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ……………………………………………………………………………….. 26
CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐO MÔ MEN CỦA ĐỘNG CƠ ……………….. 27
2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐO MÔ MEN ……………………………………………………….. 27
2.1.1. Khái quát về mô-men xoắn ………………………………………………………….. 27
2.1.2. Một số phƣơng pháp đo mô-men xoắn…………………………………………… 27
2.1.2.1. Dùng phanh thử công suất có cơ cấu cân bằng …………………………. 27
2.1.2.2. Đo mô-men phanh bằng mô-men kế ……………………………………….. 28
2.1.2.3. Đo mô-men xoắn sử dụng bộ khuếch đại đo lƣờng ……………………. 29
2.1.3. Một số thiết bị đo mô men xoắn ……………………………………………………. 37
2.1.3.1. Giới thiệu về thiết bị đo mô men xoắn trên trục ………………………… 37
2.1.3.2. Nguyên lý cơ bản đo mô men xoắn trên trục …………………………….. 41
2.1.3.3. Cấu tạo và nguyên lý đo mô men xoắn …………………………………….. 43
2.2. BIẾN ĐỔI TÍN HIỆU TRONG CẢM BIẾN ĐO LƢỜNG……………………….. 44
2.2.1. Các loại biến đổi tín hiệu phổ biến ………………………………………………… 45
2.2.1.1. Khuếch đại …………………………………………………………………………… 45
2.2.1.2. Suy hao ………………………………………………………………………………… 45
2.2.1.3. Lọc ………………………………………………………………………………………. 46
2.2.1.4. Cách ly ………………………………………………………………………………… 46
2.2.1.5. Kích thích …………………………………………………………………………….. 46
2.2.1.6. Tuyến tính hóa………………………………………………………………………. 46
2.2.1.7. Bù cực lạnh (CJC) …………………………………………………………………. 47
2.2.1.8. Bổ sung cầu Wheatstone ………………………………………………………… 47
2.3. TỔNG QUAN VỀ ARDRUINO VÀ ỨNG DỤNG ………………………………….. 48
v
2.3.1. Lịch sử ra đời ……………………………………………………………………………… 48
2.3.2. Cấu tạo cơ bản ……………………………………………………………………………. 49
2.2.3. Ứng dụng của arduino …………………………………………………………………. 49
2.3.4. Một số board arduino ………………………………………………………………….. 50
2.3.5. Lập trình với arduino và một số ví dụ ……………………………………………. 51
2.3.5.1. Tổng quan Arduino IDE ………………………………………………………… 51
2.4. VI ĐIỀU KHIỂN ARDUINO UNO …………………………………………………………. 53
2.4.1. Một vài thông số của Arduino Uno R3 ………………………………………….. 53
2.4.2. Vi điều khiển ……………………………………………………………………………… 54
2.4.3. Năng lƣợng ………………………………………………………………………………… 55
2.4.4. Các chân năng lƣợng …………………………………………………………………… 55
2.4.5. Bộ nhớ ………………………………………………………………………………………. 56
2.4.6. Các cổng vào/ra ………………………………………………………………………….. 56
2.4.7. Lập trình cho arduino uno ……………………………………………………………. 58
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ……………………………………………………………………………….. 59
CHƢƠNG 3. KHẢO SÁT GIÁ TRỊ MÔ MEN TRÊN BỆ THỬ CÔNG SUẤT
T101D CỦA HÃNG DIDACTA …………………………………………………………………… 60
3.1. HIỆN TRẠNG THỰC TẾ BỆ THỬ CÔNG SUẤT T101D ……………………… 60
3.1.1. Lịch sử thiết bị T101D ………………………………………………………………… 60
3.1.2. Hiện trạng thiết bị tại phòng thí nghiệm ………………………………………… 61
3.2. XÂY DỰNG PHƢƠNG ÁN ĐO MÔ MEN TRÊN BỆ THỬ CÔNG SUẤT
T101D ……………………………………………………………………………………………………………. 63
3.2.1. Sử dụng cảm biến áp suất …………………………………………………………….. 63
3.2.1.1. Giới thiệu chung ……………………………………………………………………. 63
3.2.1.2. Các đặc trƣng của MPX10DP …………………………………………………. 64
3.2.1.3. Bù nhiệt độ trên chíp ……………………………………………………………… 66
3.2.2. Cảm biến siêu âm SRF05 …………………………………………………………….. 68
3.2.2.1. Giới thiệu……………………………………………………………………………… 68
3.2.2.2. Thông số kỹ thuật ………………………………………………………………….. 68
3.2.2.3. Các chế độ hoạt động …………………………………………………………….. 69
3.2.3. Cảm biến lực Loadcell ………………………………………………………………… 70
3.2.3.1. Giới thiệu chung ……………………………………………………………………. 70
3.2.3.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ………………………………………………. 71
3.2.3.3. Đọc tín hiệu cảm biến loadcell bằng module Hx711 ………………….. 72
3.3. ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN ARDUINO ĐO MOMEN XOẮN …………… 73
3.3.1. Lựa chọn cảm biến thay thế………………………………………………………….. 73
3.3.2. Nguyên lý tính toán và cách kết nối loadcell với module Hx711 ………. 74
3.3.2.1. Nguyên lý tính toán ……………………………………………………………….. 74
3.3.2.2. Kết nối phần cứng …………………………………………………………………. 75
3.3.2.3. Code lập trình ……………………………………………………………………….. 76
3.3.3. Một số hình ảnh thực tế hiệu chỉnh hệ thống thiết bị ……………………….. 77
3.3.3.1. Khảo nghiệm và hiệu chỉnh hệ thống thiết bị ……………………………. 77
3.3.3.2. Thiết kế mạch hiển thị ……………………………………………………………. 79
3.3.3.3. Cơ cấu ghá lắp cảm biến ………………………………………………………… 81
3.3.3.4. Lắp đặt cảm biến lên bệ thử công suất ……………………………………… 81
3.3.3.5. Khảo nghiệm thiết bị khi lắp trên mô hình ……………………………….. 82
3.3.3.6. Code chƣơng trình nạp cho vi điều khiển …………………………………. 84
3.3.4. Kết quả quá trình khảo nghiệm và hiệu chỉnh thiết bị ……………………… 86
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ……………………………………………………………………………….. 88
KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ………………………………….. 89
1. KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………………………… 89
2. HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP …………………………………………………………………… 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………………………….. 91