Luận văn Nghiên cứu và thiết kế mạch tự động điều khiển nhiệt độ trong tủ nuôi cấy vi khuẩn

Mục lục

Mở đầu .1

1. Đặt vấn đề .1

2. Mục đích của đề tài .2

3. Nội dung của đề tài .2

4. Phương pháp nghiên cứu .3

Chương 1: tìm hiểu đặc điểm, điều kiện sinh sống của vi khuẩn và

tác động của môi trường đối với sự phát triển của vi khuẩn .3

1.1. Khái niệm chung .4

1.2. Đặc điểm chung của vi khuẩn .5

1.2.1. Kích thước nhỏ bé . 5

1.2.2. Hấp thu nhiều, chuyển hóa nhanh . 5

1.2.3. Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh . 5

1.2.4. Năng lực thích ứng mạnh và dễ phát sinh biến dị . 6

1.2.5. Phân bố rộng, chủng loại nhiều . 6

1.3. Điều kiện sinh sống của vi khuẩn.6

1.3.1. Thành phần tế bào và các chất dinh dưỡng của vi khuẩn 7

1.3.2. Nguồn thức ăn cacbon của vi khuẩn . 9

1.3.3. Nguồn thức ăn nitơ của vi khuẩn . 10

1.3.4. Nguồn thức ăn khoáng của vi khuẩn. 11

1.4. Tác động của môi trường đối với điều kiện phát triển của vi

khuẩn .12

1.4.1. Cơ chế tác dụng của các yếu tố môi trường lên vi khuẩn . 13

1.4.2. Tác động của các yếu tố vật lý . 14

1.4.3. Tác động của các yếu tố hóa học . 16

1.4.4. Tác động của các yếu tố sinh học . 17

Báo cáo tốt nghiệp Phạm Tuấn Anh-TĐH46

Khoa Cơ điện - - 91 Trường ĐHNNI-Hà Nội

1.5. Kết luận.17

Chương 2: giới thiệu chung về tự động điều khiển nhiệt độ trong tủ

nuôi cấy vi khuẩn đang được sử dụng hiện nay.18

2.1. Nguyên lý cấu tạo chung.19

2.2. Nguyên lý làm việc chung.20

2.2.1. Buồng tạo nhiệt . 22

2.2.2. Khối tạo nhiệt . 22

2.2.3. Mạch điều khiển. 22

2.2.3.1. Mạch điều khiển bằng các thiết bị cơ khí.22

2.2.3.2. Mạch điều khiển bằng các thiết bị bán dẫn .23

2.2.4. Mạch đo lường. 26

2.2.4.1. Khâu chuyển đổi và khuếch đại tín hiệu .27

2.2.4.2. Mạch chỉ thị số .27

2.2.5. Cảm biến nhiệt độ . 32

2.2.5.1. Khống chế nhiệt độ bằng nhiệt kế .34

2.2.5.2. Khống chế nhiệt độ bằng cảm biến nhiệt độ Pt100 .38

2.2.5.3. Khống chế nhiệt độ bằng cặp nhiệt ngẫu.40

2.2.5.4. Khống chế nhiệt độ bằng cảm biến vi mạch LM335.44

2.3. Khuếch đại thuật toán trong so sánh và khuếch đại tín hiệu .46

2.4. Triac dùng trong mạch động lực.50

2.5. Giới thiệu sơ đồ nguyên lý của một số tủ nuôi cấy vi khuẩn

đang được sử dụng .53

2.5.1. Tủ Galenkamp (Anh) . 53

2.5.2. Tủ Model 101-A1(Trung Quốc) . 55

2.5.3. Tủ TC200M (Liên Xô).56

Chương 3: Thiết kế mạch tự động điều khiển nhiệt độ trong tủ nuôi

cấy vi khuẩn.59

Báo cáo tốt nghiệp Phạm Tuấn Anh-TĐH46

Khoa Cơ điện - - 92 Trường ĐHNNI-Hà Nội

3.1. nhiệm vụ của thiết kế .60

3.2. Sơ đồ khối và chức năng của từng khối .60

3.3. Tính toán thiết kế và phân tích nguyên lý hoạt động của từng

khối.61

3.3.1. Mạch điều khiển. 61

3.3.1.1. Mạch động lực.61

3.3.1.2. Mạch so sánh.64

3.3.1.3. Mạch tạo xung điều khiển góc mở .65

3.3.1.4. Mạch tạo xung răng cưa đồng bộ .68

3.3.2. Bộ cảm biến. 71

3.3.3. Thiết kế mạch chuyển đổi và khuyếch đại . 73

3.3.4. Mạch tạo tín hiệu chuẩn . 75

3.3.5. Mạch đo lường hiển thị . 76

3.3.5.1. Vi mạch ICL7107.77

3.3.5.2. Bộ hiển thị .79

3.3.5.3. Sơ đồ nguyên lý của bộ đo lường hiển thị dùng vi mạch

ICL7107 .79

3.3.6. Nguồn nuôi cho mạch điều khiển trong tủ nuôi cấy vi

khuẩn . 81

3.3.7.Mạch điều khiển tự động nhiệt độ tủ nuôi cấy vi khuẩn . 83

3.3.8. Sơ đồ mạch in. 85

kết luận và kiến nghị.87

1. Kết luận.88

2.Kiến nghị.88