LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, sự phát triển như vũ bão của nghành công nghiệp điện tử, nghành công nghiệp công nghệ thông tin đòi hỏi nghành công nghiệp cơ khí chế tạo máy cũng phải có bước phát triển tương xứng. Sự kết hợp các nghành này đã sản xuất ra hàng loạt các sản phẩm hiện đại trong tất cả các lĩnh vực phục vụ cho cuộc sống ngày càng văn minh của con người.

Các sản phẩm này, từ các thiết bị đo lường, nghe nhìn, điện tử tin học cho đến các dây chuyền sản xuất hiện đại, lại là sự kết hợp giữa các nghành điện – điện tử - tin học – cơ khí và một nghành nữa, có trong hầu hết các sản phẩm hiện đại, đó là chuyên nghành quang – quang điện tử. Có thể nói, trong các sản phẩm yêu cầu độ chính xác cao, kích thước nhỏ gọn, mẫu mã đẹp đều sử dụng kỹ thuật quang – quang điện tử. Hơn nữa, sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp vi điện tử và bán dẫn sản xuất nên các cảm biến quang rất đa dạng với kích thước rất nhỏ và giá thành của các sản phẩm này thì lại rất rẻ. Điều này đặc biệt thuận lợi cho việc học tập, nghiên cứu, từ đó đưa ra được các sản phẩm mới, có thể được đưa vào sản xuất và được chấp nhận bỏi người tiêu dùng cũng như xã hội trong điều kiện đất nước còn nghèo.

Mô hình Diafram điều khiển tự động trong đồ án tốt nghiệp này cũng không ngoài mục đích trên. Mô hình này cũng dựa trên tư tưởng kết hợp giữa điện, điện tử, cơ và sử dụng quang trở làm cảm biến, điều khiển trực tiếp bằng ánh sáng nhìn thấy.

Tuy nhiên, do giới hạn trong khuôn khổ một đồ án tốt nghiệp, thời gian không nhiều và trình độ hạn chế nên ở mặt này, mặt kia chắc chắn không thể không có sai sót. Rất mong nhận được sự chỉ giáo của các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn CKCX-QH, cũng như tất cả những ai hiểu biết về lĩnh vực này.

Tác giả xin được cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn CKCX-QH đã chỉ bảo trong quá trình học tập và thiết kế tốt nghiệp. Đặc biệt, tác giả xin được cảm ơn thầy giáo Chu Tiến Rảo đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn trong quá trình thiết kế tốt nghiệp.

Hà Nội, tháng 05 – 2006.

Dương Hồng Cang

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU i

MỤC LỤC ii

Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH 3

1.1. TỔNG QUÁT VỀ CAMERA 3

1.1.1.Sơ đồ khối của camera 3

Điều này cung cấp cho ống ghi ánh sáng trắng dịu (soft) vốn là sự phối hợp của tất cả ánh sáng và các màu sắc đưa vào. Lúc đó mạch hiệu chỉnh (mạch định mức trắng) có thể thiết lập một sự hòa trộn chính xác các màu ĐỎ, LỤC và DƯƠNG theo yêu cầu để cung cấp sự cân bằng màu toàn thể cho cảnh quan. 3

1.1.2.Nguyên tắc hoạt động của camera 3

1.2. CẢM BIẾN TRONG CAMERA 3

1.2.1. Thiết bị ghép điện tích (CCD) 3

1.2.2. Cấu trúc CCD 3

1.2.3. Quét cách dòng trong CCD 3

1.2.4. Cấu trúc của camera CCD đơn 3

1.2.5. Tỷ số tín hiệu trên tạp âm (SNR) của CCD 3

1.3. XỬ LÝ TÍN HIỆU TRONG CAMERA SỐ 3

1.3.1. ADC 3

1.3.2. Nén vùng sáng 3

1.3.3. Sửa lỗi gamma digital 3

1.3.4. Sửa mầu digital 3

1.3.5. Điều khiển lộ sáng 3

1.3.6. Hội tụ tự động 3

1.3.7. Mã hóa trong camera 3

1.4. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA CAMERA SỬ DỤNG CCD 3

Chương 2 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA DIAFRAM TỰ ĐỘNG 3

2.1. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO 3

2.1.1. Khái niệm 3

2.1.2. Cấu tạo 3

2.2. ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG DIAFRAM 3

2.2.1. Một số phương pháp điều khiển động cơ dẫn động đóng - mở Diafram. 3

2.2.2.Ưu nhược điểm của các phương pháp điều khiển ở trên 3

2.2.3. Chọn phương pháp điều khiển tự động Diafram 3

Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG DIAFRAM 3

3.1. CÁC ĐẠI LƯỢNG TRẮC QUANG 3

3.1.1. Quang thông 3

3.1.2. Cường độ sáng 3

3.1.3. Độ trưng sáng và độ chói sáng 3

3.1.4. Độ rọi sáng 3

3.1.5. Định luật Lambert 3

3.2. TÍNH TOÁN HÀM ĐỘ RỌI CỦA ẢNH TRÊN CCD 3

3.3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DIAFRAM 3

3.3.1. Các thông số cho trước 3

3.3.2. Thông số thiết kế 3

3.3.3. Thiết kế biên dạng của các lá chắn đóng - mở Diafram 3

Chương 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH VÀ ĐIỀU KHIỂN 3

4.1. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ 3

4.1.1. Một số khái niệm cơ bản 3

4.1.2. Chọn dạng, tính toán và thiết kế động cơ. 3

4.2. CẢM BIẾN QUANG VÀ CHỌN CẢM BIẾN QUANG 3

4.2.1. Một số cảm biến quang thông dụng 3

4.2.2. Chọn cảm biến. 3

4.3. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ. 3

4.3.1. Sơ đồ nguyên lý của 709. 3

4.3.2. Sơ đồ nguyên lý của 741 3

4.3.3. Nguyên lý hoạt động của mạch điện điều khiển động cơ đóng – mở Diafram. 3

4.4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHẦN CƠ 3

4.4.1. Tính toán thiết kế các lá chắn của Diafram 3

4.4.2. Tính toán thiết kế trục động cơ 3

4.4.3. Tính toán bu-lông bậc chịu lực ngang 3

4.4.4. Tính toán và chọn kích thước ổ lăn 3

KẾT LUẬN 3

PHỤ LỤC C

TÀI LIỆU THAM KHẢO c