12:59 PM
asahi
Kids world Thái Nguyên - Tầng 2 siêu thị thời trang thể thao Phương Anh - Nhà thi đấu tỉnh Thái Nguyên
Ngày 03/01/2017 My wedding:)- Du lịch Nikko tochigi
Yêu là chết ở trong lòng một ít Vì mấy khi yêu mà chắc đã được yêu
Lễ Tốt Nghiệp Đại Học 02/07/2013
Không bao giờ là bế tắc là tuyệt vọng Một khi bạn mong muốn nó tốt hơn Một khi bạn không bỏ cuộc Một khi bạn còn cố gắng!
Showing posts with label Đo lường và Điều khiển tự động. Show all posts
Showing posts with label Đo lường và Điều khiển tự động. Show all posts
Apr 14, 2013
KidsWorld Thái Nguyên-Thầy Đỗ Công Thành
Kids world Thái Nguyên - Tầng 2 siêu thị thời trang thể thao Phương Anh - Nhà thi đấu tỉnh Thái Nguyên
Sep 10, 2012
Jul 16, 2011
Cánh tay điều khiển bằng suy nghĩ
Anh chàng Christian Kandlbauer là người Châu Âu đầu tiên được trang bị cánh tay robốt điều khiển bằng suy nghĩ.
Cách đây 4 năm, chàng trai 21 tuổi người Áo mất cả hai cánh tay sau khi bị tai nạn điện. Bây giờ, khi muốn cánh tay làm gì, anh bạn chỉ sử dụng suy nghĩ là các khớp nối hoạt động theo ý muốn.
Không chỉ có khả năng tự mặc áo quần, các bác sĩ nói rằng anh bạn
là người đầu tiên trên thế giới lái xe hơi sử dụng tay robot điều khiển bằng suy nghĩ.
là người đầu tiên trên thế giới lái xe hơi sử dụng tay robot điều khiển bằng suy nghĩ.
Các chuyên gia y tế đã nghĩ ra ý tưởng sử dụng các dây thần kinh vốn để điều khiển tay thật chuyển sang điều khiển tay máy.
Tôi cảm thấy rất hạnh phúc. Nó giống như cánh tay trước đây của tôi vậy. Cánh tay giả này là một bộ phận không tách rời của cơ thể tôi.”
Bây giờ, anh bạn đã có nghề nghiệp và có thể kiếm sống như một người bình thường có tay chân lành lặn. “Tôi có thể làm việc và sinh hoạt độc lập, không cần sự giúp đỡ của người khác.”
Anh bạn Christian là người đầu tiên thử nghiệm công nghệ này, và giờ đây có thể ứng dụng trên toàn thế giới. Công nghệ chân tay giả ngày càng được cải tiến, nhẹ hơn, chắc khoẻ hơn, và trông thật hơn, tuy nhiên giá thành còn rất tốn kém
Posted in: Đo lường và Điều khiển tự động
Jun 9, 2011
Bộ điều biến graphene có thể phá vỡ giới hạn tốc độ mạng
Các nhà khoa học tại Đại học California, Berkeley (UC Berkeley) mới phát triển một bộ điều biến sử dụng graphene (một dạng vật liệu hình thành từ nguyên tử carbon) có khả năng đẩy tốc độ truyền dữ liệu lên gấp 10 lần so với công nghệ hiện tại.
Lớp graphene (lưới màu đen) đặt phía trên sợi silicon quang học (màu xanh), được các tín hiệu điện sử dụng để biến đổi luồng ánh sáng thành các xung Ảnh: UC Berkeley.
Kỉ lục băng thông rộng mới nhất đạt tốc độ 109 Terabit/giây trên cáp quang, thuộc về Viện CNTT và Truyền thông Nhật Bản.
Nhóm nghiên cứu tại UC Berkeley đã điều chỉnh các lớp carbon có độ dày cỡ nguyên tử để hấp thụ ánh sáng ở những bước sóng được sử dụng trong truyền thông dữ liệu. Sau đó, lớp graphene trung gian được chế tác thành các bộ điều biến và đưa vào mạng cáp quang siêu nhỏ để chuyển ánh sáng truyền tải dữ liệu.
"Graphene cho phép chúng tôi chế tạo những bộ điều biến cực kì nhỏ gọn và có tiềm năng thực hiện ở tốc độ nhanh hơn đến 10 lần so với công nghệ hiện nay cho phép", giáo sư kĩ thuật Xiang Zhang, người đứng đầu nhóm nghiên cứu của UC Berkeley giải thích. "Công nghệ mới này sẽ nâng cao đáng kể khả năng của chúng tôi trong tính toán và truyền thông quang học cực nhanh".
Tốc độ truyền dữ liệu phụ thuộc vào cách bộ điều biến có thể dao động theo ánh sáng nhanh như thế nào. Các nhà nghiên cứu thấy rằng, bộ điều biến graphene đạt tốc độ điều biến 1 GHz và theo lí thuyết có thể đạt 500 GHz (500 tỉ chu kì một giây).
Hình ảnh phóng đại dưới kính hiển vi điện tử của tấm graphene (màu xanh) được dùng để ngăn ánh sáng đi qua ống dẫn sóng silicon (màu đỏ). Ảnh: UC Berkeley.
Nhờ kích thước siêu nhỏ 25 micron2 của những bộ điều biến graphene này, cáp quang có thể thôi dùng các bộ điều biến có kích thước cỡ mm hiện nay. Trong thực tế, các loại cáp quang có thể được thu nhỏ có tiềm năng làm giảm điện dung của chúng, dẫn đến việc truyền tải dữ liệu nhanh hơn.
Giáo sư vật lí Feng Wang của UC Berkeley nói thêm rằng, graphene có thể được điều chỉnh đến những tần số khác. "Graphene cũng có thể được sử dụng để điều chỉnh các phạm vi tần số mới, chẳng hạn như ánh sáng hồng ngoại tầm trung, được sử dụng rộng rãi trong cảm biến phân tử".
Posted in: Đo lường và Điều khiển tự động
Jun 8, 2011
Giới thiệu hệ thống nhúng
Hệ thống nhúng (Embedded System) là gì ?Trong thế giới thực của chúng ta bất kỳ một thiết bị hay hệ thống điện, điện tử có khả năng xử lí thông tin và điều khiển đều có thể tiềm ẩn một hệ nhúng bên trong ví dụ như các thiết bị truyền thông, thiết bị đo lường điều khiển, các thiết bị phục vụ sinh hoạt hàng ngày như lò vi sóng, máy giặt, camera…..Rất dễ dàng để có thể kể ra hàng loạt các thiết bị hay hệ thống như vậy đang tồn tại quanh ta, chúng là hệ nhúng. Vậy hệ nhúng thực chất là gì và nên hiểu thế nào về hệ nhúng?
Hình 1 – Các ứng dụng hệ thống nhúng trong kỹ thuật và đời sống.
Ngày nay hệ thống nhúng đã trở thành một khuynh hướng giải pháp được áp dụng rộng rãi trong công nghệ kỹ thuật, kết hợp toàn diện cả phần cứng và phần mềm. Trong mỗi hệ nhúng đều có những phần mang tính đặc trưng và riêng biệt về thiết kế phần cứng và phần mềm. Sự khác biệt này là kết quả của sự thỏa hiệp về giải pháp thiết kế nhằm ưu tiên thỏa mãn các yêu cầu và thực hiện chức năng cụ thể của hệ nhúng.
Ứng dụng hệ thống nhúng
Rất nhiều các ứng dụng của hệ thống nhúng đang được sử dụng hiện nay và xu thế sẽ còn tiếp tăng nhanh. Một số các lĩnh vực và sản phẩm thị trường rộng lớn của các hệ nhúng có thể được nhóm lại như sau:
· Các thiết bị điều khiển.
· Máy bay, ôtô, tàu lửa tốc độ cao.
· Hệ thống điều khiển tàu trụ.
· Truyền thông.
· Thiết bị y tế.
· Hệ thống đo lường thẩm định.
· Tòa nhà thông minh.
· Thiết trong các dây chuyền sản xuất.
· Rôbốt.
· Các thiết bị quân sự (hệ thống tên lửa , máy bay chiến đấu, tàu chiến...).
· ……….
Hình 2 – Hệ thống nhúng trong xe ôtô.
Mặc dù phạm vi ứng dụng rất đa dạng và khác nhau nhiều về thiết kế vật lý (nền phần cứng) nhưng chúng đều có nguyên lý xử lý chung, tạo nên nét đặc thù của hệ nhúng.
Các yếu tố đặc trưng của hệ thống nhúng
Các hệ thống nhúng đều có chung một số đặc điểm yêu cầu về khả năng thời gian thực, độ tin cậy, tính độc lập và hiệu quả. Các yêu cầu cơ bản :
- Khả năng độc lập và thông minh hóa : Điều này được chỉ rõ hơn thông qua một số các thuộc tính yêu cầu, cụ thể như :
· Độ tin cậy.
· Khả năng bảo trì và nâng cấp.
· Sự phổ cập và tiện sử dụng.
· Độ an toàn .
· Tính bảo mật.
- Hiệu quả : Yêu cầu này được thể hiện thông qua một số các đặc điểm của hệ thống như sau:
· Năng lượng tiêu thụ.
· Kích thước về phần cứng và phần mềm.
· Hiệu quả về thời gian thưc hiện.
· Kích thước và khối lượng.
· Giá thành.
- Phân hoạch tác vụ và chức năng hóa : Các bộ vi xử lý trong các hệ nhúng thường được sử dụng để đảm nhiệm và thực hiện một hoặc một nhóm chức năng rất độc lập và cũng đặc thù cho từng phần chức năng của hệ thống lớn mà nó được nhúng vào.Khả năng này làm tăng thêm sự chuyên biệt hóa về chức năng của một hệ thống lớn và dể dàng hơn cho quá trình xây dựng, vận hành và bảo trì.
- Khả năng thời gian thực : Các hệ đều gắn liền với việc đảm nhiệm một chức năng chính và phải được thực hiện đúng theo một khung thời gian qui định. Thông thường một chức năng của hệ thống phải được thực hiện và hoàn thành theo một yêu cầu thời gian định trước để đảm bảo thông tin cập nhật kịp thời cho phần xử lý của các chức năng khác và có thể ảnh hưởng trực tiếp tới sự hoạt động đúng và chính xác của toàn hệ thống.
Công nghệ phát triển
Vì sự phát triển hệ nhúng là sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa phần cứng và phần mềm nên công nghệ gắn liền với nó cũng chính là công nghệ kết hợp giữa các giải pháp cho phần cứng và mềm. Vì tính chuyên biệt của các thiết bị /hệ nhúng như đã giới thiệu nên các nền phần cứng cũng được chế tạo để ưu tiên đáp ứng cho chức năng hay nhiệm vụ cụ thể của yêu cầu thiết kế đặt ra, từ đơn giản đến phức tạp và sự ra đời cảu các hệ nhúng nhằm thỏa mãn các ứng dụng đa dạng đó. Chính vì vậy các chíp vi xử lý, vi điều khiển 8 bít, 16 bít, 32bít và các chíp siêu xử lý khác vẫn đang được ứng dụng rộng rãi cho hệ nhúng.
Với mỗi một nền phần cứng thường có những đặc thù riêng và kèm theo một giải pháp phát triển phần mềm tối ưu tương ứng. Không có một giải pháp nào chung và chuẩn tắc cho việc thiết kế cụ thể của tất cả các hệ thống nhúng. Chính vì vậy thông thường các nhà phát triển và cung cấp phần cứng cũng lại chính là nhà cung cấp giải pháp phần mềm hoặc công cụ phát triển phần mềm kèm theo. Rất phổ biến hiện nay các Chíp vi xử lý hay vi điều khiển cũng như nhiều các Chíp xử lý nhúng đều có hệ phát triển (Starter Kit hay Emulator ) để hỗ trợ cho các nhà ứng dụng và xây dựng hệ nhúng với hiểu biết hạn chế về phần cứng. Điều này cho phép các nhà thiết kế tối ưu và đơn giản hóa rất nhiều cho các bước phát triển và xây dựng hệ nhúng.
Sự phát triển và xu thế của hệ thống nhúng
Kỷ nguyên công nghệ mới đã và đang tiếp tục phát triển không ngừng nhằm thông minh hóa hiện đại hóa thông suốt các hệ thống . Có thể nói đánh dấu sự ra đời và phát triển của hệ thống nhúng trước tiên phải kể đến sự ra đời của các bộ vi xử lý, vi điều khiển. Thập kỷ 80 có thể coi là khởi điểm bắt đầu kỷ nguyên của sự bùng nổ về sự phát triển các hệ nhúng . Từ đó khởi nguồn cho làn sóng ra đời của hàng loạt các chủng loại vi xử lý và gắn liền là các hệ nhúng để thâm nhập rộng khắp trong các ứng dụng hàng ngày của cuộc sống chúng ta. Các bộ vi xử lý và phần mềm cũng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều hệ thống nhỏ. Các loại vi xử lý được sử dụng trong các hệ thống nhúng hiện nay đã vượt xa so với PC về số lượng chủng loại (chiếm đến 79% số các vi xử lý đang tồn tại) và vẫn còn tiếp tục phát triển để nhằm đáp ứng và thỏa mãn rất nhiều ứng dụng đa dạng.
Hình 5 – Vi mạch siêu nhỏ so với kích thước của một đồng xu (hình trái) được phóng đại dưới kính lúp (hình phải).
Có thể nói hệ nhúng đã trở thành một giải pháp công nghệ và phát triển nhanh chóng, hứa hẹn nhiều thiết bị nhúng sẽ chiếm lĩnh thị trường rộng lớn trong tương lai nhằm đáp ứng nhu cầu ứng dụng không ngừng trong cuộc sống của chúng ta. Đối với lĩnh vực công nghiệp về điều khiển và tự động hóa, hệ nhúng cũng là một giải pháp đầy tiềm năng đã và đang được ứng dụng rộng rãi. Nó rất phù hợp trong xu thế số hóa để thực thi các chức năng thông minh hóa, chuyên biệt trong các hệ thống và thiết bị công nghiệp. Giải pháp hệ nhúng có thể được thực thi từ cấp thấp nhất của hệ công nghiệp là cơ cấu chấp hành cho đến các cấp cao hơn như giám sát điều khiển quá trình.
Phát triển các hệ thống nhúng và phần mềm nhúng là quốc sách của nhiều quốc gia trên thế giới, nhất là vào giai đoạn hậu PC hiện nay. Ở Việt Nam, hệ thống nhúng mới được quan tâm trong thời gian gần đây. Các trung tâm nghiên về hệ thống nhúng cũng chưa nhiều, mới có một số trung tâm thuộc các trường Đại học Quốc gia Hà Nội, Đại học Bách khoa Hà Nội, các đơn vị như Học Viện Kỹ thuật quân sự, Viện nghiên cứu Điện tử - Tin học và Tự động hóa, Tổng công ty Điện tử - Tin học, Công ty thiết bị điện tử y tế, Công ty VTC - Truyền hình số mặt đất và một số công ty phần mềm khác.
Các sản phẩm hệ thống nhúng “Made in Việt Nam” có lẽ mới chỉ là con số khá khiêm tốn, còn lại là làm gia công cho nước ngoài. Có thể điểm ra một vài sản phẩm tiêu biểu do người Việt làm ra như phần mềm nhúng cho đầu thu kỹ thuật số của Công ty điện tử HANEL (giải Sao Khuê 2005), nhúng cá thể hóa thẻ thông minh của Công ty Liên doanh thẻ thông minh MK (giải Sao Khuê 2005) ...
Việc nghiên cứu và đi đến sản xuất, phát triển các sản phầm hệ thống nhúng của các doanh nghiệp tại Việt Nam còn gặp nhiều khó khăn. Thách thức lớn nhất mà Việt Nam phải vượt qua hiện nay là chưa có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực mới mẻ này, mới chỉ loanh quanh làm gia công, làm thuê theo đơn đặt hàng của nước ngoài, chưa có các trung tâm nghiên cứu, đào tạo chuyên sâu về phát triển hệ thống nhúng.
Điều quan trọng cần làm hiện nay để tận dụng được cơ hội tham gia vào thị trường mới mẻ đầy hấp dẫn này là phải có một chiến lược phát triển lâu dài, trong đó chú trọng vào đào tạo nguồn nhân lực cũng như đào tạo ngoại ngữ được coi là chìa khóa để thành công.
Để hiểu thêm về hệ thống nhúng và cách sử dụng windows 7 cho máy tính công nghiệp Advantech, mời bạn đọc tham khảo bài viết: Hội thảo: "Nhúng" Windows 7 vào máy tính Advantech!
http://tudonghoatn.com/diendan/content.php?r=175-Gioi-thieu-he-thong-nhung
Hình 1 – Các ứng dụng hệ thống nhúng trong kỹ thuật và đời sống.
Ngày nay hệ thống nhúng đã trở thành một khuynh hướng giải pháp được áp dụng rộng rãi trong công nghệ kỹ thuật, kết hợp toàn diện cả phần cứng và phần mềm. Trong mỗi hệ nhúng đều có những phần mang tính đặc trưng và riêng biệt về thiết kế phần cứng và phần mềm. Sự khác biệt này là kết quả của sự thỏa hiệp về giải pháp thiết kế nhằm ưu tiên thỏa mãn các yêu cầu và thực hiện chức năng cụ thể của hệ nhúng.
Ứng dụng hệ thống nhúng
Rất nhiều các ứng dụng của hệ thống nhúng đang được sử dụng hiện nay và xu thế sẽ còn tiếp tăng nhanh. Một số các lĩnh vực và sản phẩm thị trường rộng lớn của các hệ nhúng có thể được nhóm lại như sau:
· Các thiết bị điều khiển.
· Máy bay, ôtô, tàu lửa tốc độ cao.
· Hệ thống điều khiển tàu trụ.
· Truyền thông.
· Thiết bị y tế.
· Hệ thống đo lường thẩm định.
· Tòa nhà thông minh.
· Thiết trong các dây chuyền sản xuất.
· Rôbốt.
· Các thiết bị quân sự (hệ thống tên lửa , máy bay chiến đấu, tàu chiến...).
· ……….
Hình 2 – Hệ thống nhúng trong xe ôtô.
Mặc dù phạm vi ứng dụng rất đa dạng và khác nhau nhiều về thiết kế vật lý (nền phần cứng) nhưng chúng đều có nguyên lý xử lý chung, tạo nên nét đặc thù của hệ nhúng.
Các yếu tố đặc trưng của hệ thống nhúng
Các hệ thống nhúng đều có chung một số đặc điểm yêu cầu về khả năng thời gian thực, độ tin cậy, tính độc lập và hiệu quả. Các yêu cầu cơ bản :
- Khả năng độc lập và thông minh hóa : Điều này được chỉ rõ hơn thông qua một số các thuộc tính yêu cầu, cụ thể như :
· Độ tin cậy.
· Khả năng bảo trì và nâng cấp.
· Sự phổ cập và tiện sử dụng.
· Độ an toàn .
· Tính bảo mật.
- Hiệu quả : Yêu cầu này được thể hiện thông qua một số các đặc điểm của hệ thống như sau:
· Năng lượng tiêu thụ.
· Kích thước về phần cứng và phần mềm.
· Hiệu quả về thời gian thưc hiện.
· Kích thước và khối lượng.
· Giá thành.
- Phân hoạch tác vụ và chức năng hóa : Các bộ vi xử lý trong các hệ nhúng thường được sử dụng để đảm nhiệm và thực hiện một hoặc một nhóm chức năng rất độc lập và cũng đặc thù cho từng phần chức năng của hệ thống lớn mà nó được nhúng vào.Khả năng này làm tăng thêm sự chuyên biệt hóa về chức năng của một hệ thống lớn và dể dàng hơn cho quá trình xây dựng, vận hành và bảo trì.
- Khả năng thời gian thực : Các hệ đều gắn liền với việc đảm nhiệm một chức năng chính và phải được thực hiện đúng theo một khung thời gian qui định. Thông thường một chức năng của hệ thống phải được thực hiện và hoàn thành theo một yêu cầu thời gian định trước để đảm bảo thông tin cập nhật kịp thời cho phần xử lý của các chức năng khác và có thể ảnh hưởng trực tiếp tới sự hoạt động đúng và chính xác của toàn hệ thống.
Công nghệ phát triển
Vì sự phát triển hệ nhúng là sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa phần cứng và phần mềm nên công nghệ gắn liền với nó cũng chính là công nghệ kết hợp giữa các giải pháp cho phần cứng và mềm. Vì tính chuyên biệt của các thiết bị /hệ nhúng như đã giới thiệu nên các nền phần cứng cũng được chế tạo để ưu tiên đáp ứng cho chức năng hay nhiệm vụ cụ thể của yêu cầu thiết kế đặt ra, từ đơn giản đến phức tạp và sự ra đời cảu các hệ nhúng nhằm thỏa mãn các ứng dụng đa dạng đó. Chính vì vậy các chíp vi xử lý, vi điều khiển 8 bít, 16 bít, 32bít và các chíp siêu xử lý khác vẫn đang được ứng dụng rộng rãi cho hệ nhúng.
Với mỗi một nền phần cứng thường có những đặc thù riêng và kèm theo một giải pháp phát triển phần mềm tối ưu tương ứng. Không có một giải pháp nào chung và chuẩn tắc cho việc thiết kế cụ thể của tất cả các hệ thống nhúng. Chính vì vậy thông thường các nhà phát triển và cung cấp phần cứng cũng lại chính là nhà cung cấp giải pháp phần mềm hoặc công cụ phát triển phần mềm kèm theo. Rất phổ biến hiện nay các Chíp vi xử lý hay vi điều khiển cũng như nhiều các Chíp xử lý nhúng đều có hệ phát triển (Starter Kit hay Emulator ) để hỗ trợ cho các nhà ứng dụng và xây dựng hệ nhúng với hiểu biết hạn chế về phần cứng. Điều này cho phép các nhà thiết kế tối ưu và đơn giản hóa rất nhiều cho các bước phát triển và xây dựng hệ nhúng.
Sự phát triển và xu thế của hệ thống nhúng
Kỷ nguyên công nghệ mới đã và đang tiếp tục phát triển không ngừng nhằm thông minh hóa hiện đại hóa thông suốt các hệ thống . Có thể nói đánh dấu sự ra đời và phát triển của hệ thống nhúng trước tiên phải kể đến sự ra đời của các bộ vi xử lý, vi điều khiển. Thập kỷ 80 có thể coi là khởi điểm bắt đầu kỷ nguyên của sự bùng nổ về sự phát triển các hệ nhúng . Từ đó khởi nguồn cho làn sóng ra đời của hàng loạt các chủng loại vi xử lý và gắn liền là các hệ nhúng để thâm nhập rộng khắp trong các ứng dụng hàng ngày của cuộc sống chúng ta. Các bộ vi xử lý và phần mềm cũng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều hệ thống nhỏ. Các loại vi xử lý được sử dụng trong các hệ thống nhúng hiện nay đã vượt xa so với PC về số lượng chủng loại (chiếm đến 79% số các vi xử lý đang tồn tại) và vẫn còn tiếp tục phát triển để nhằm đáp ứng và thỏa mãn rất nhiều ứng dụng đa dạng.
Hình 5 – Vi mạch siêu nhỏ so với kích thước của một đồng xu (hình trái) được phóng đại dưới kính lúp (hình phải).
Có thể nói hệ nhúng đã trở thành một giải pháp công nghệ và phát triển nhanh chóng, hứa hẹn nhiều thiết bị nhúng sẽ chiếm lĩnh thị trường rộng lớn trong tương lai nhằm đáp ứng nhu cầu ứng dụng không ngừng trong cuộc sống của chúng ta. Đối với lĩnh vực công nghiệp về điều khiển và tự động hóa, hệ nhúng cũng là một giải pháp đầy tiềm năng đã và đang được ứng dụng rộng rãi. Nó rất phù hợp trong xu thế số hóa để thực thi các chức năng thông minh hóa, chuyên biệt trong các hệ thống và thiết bị công nghiệp. Giải pháp hệ nhúng có thể được thực thi từ cấp thấp nhất của hệ công nghiệp là cơ cấu chấp hành cho đến các cấp cao hơn như giám sát điều khiển quá trình.
Phát triển các hệ thống nhúng và phần mềm nhúng là quốc sách của nhiều quốc gia trên thế giới, nhất là vào giai đoạn hậu PC hiện nay. Ở Việt Nam, hệ thống nhúng mới được quan tâm trong thời gian gần đây. Các trung tâm nghiên về hệ thống nhúng cũng chưa nhiều, mới có một số trung tâm thuộc các trường Đại học Quốc gia Hà Nội, Đại học Bách khoa Hà Nội, các đơn vị như Học Viện Kỹ thuật quân sự, Viện nghiên cứu Điện tử - Tin học và Tự động hóa, Tổng công ty Điện tử - Tin học, Công ty thiết bị điện tử y tế, Công ty VTC - Truyền hình số mặt đất và một số công ty phần mềm khác.
Các sản phẩm hệ thống nhúng “Made in Việt Nam” có lẽ mới chỉ là con số khá khiêm tốn, còn lại là làm gia công cho nước ngoài. Có thể điểm ra một vài sản phẩm tiêu biểu do người Việt làm ra như phần mềm nhúng cho đầu thu kỹ thuật số của Công ty điện tử HANEL (giải Sao Khuê 2005), nhúng cá thể hóa thẻ thông minh của Công ty Liên doanh thẻ thông minh MK (giải Sao Khuê 2005) ...
Việc nghiên cứu và đi đến sản xuất, phát triển các sản phầm hệ thống nhúng của các doanh nghiệp tại Việt Nam còn gặp nhiều khó khăn. Thách thức lớn nhất mà Việt Nam phải vượt qua hiện nay là chưa có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực mới mẻ này, mới chỉ loanh quanh làm gia công, làm thuê theo đơn đặt hàng của nước ngoài, chưa có các trung tâm nghiên cứu, đào tạo chuyên sâu về phát triển hệ thống nhúng.
Điều quan trọng cần làm hiện nay để tận dụng được cơ hội tham gia vào thị trường mới mẻ đầy hấp dẫn này là phải có một chiến lược phát triển lâu dài, trong đó chú trọng vào đào tạo nguồn nhân lực cũng như đào tạo ngoại ngữ được coi là chìa khóa để thành công.
Để hiểu thêm về hệ thống nhúng và cách sử dụng windows 7 cho máy tính công nghiệp Advantech, mời bạn đọc tham khảo bài viết: Hội thảo: "Nhúng" Windows 7 vào máy tính Advantech!
http://tudonghoatn.com/diendan/content.php?r=175-Gioi-thieu-he-thong-nhung
Posted in: Đo lường và Điều khiển tự động
Giám sát trực tuyến nhiệt độ đường dây truyền tải điện trên không
Đường dây trên không vận hành lâu năm, lại thường xuyên vận hành quá tải có thể là mối đe doạ tiềm năng rất lớn đối với sự vận hành ổn định của hệ thống điện truyền tải. Đặc biệt nghiêm trọng là hiện tượng tụt lèo do phát nhiệt, dẫn đến sự cố vĩnh cửu nguy hiểm, gây mất ổn định cho hệ thống cung cấp điện, thiệt hại rất lớn cho nền kinh tế.
Hệ thống đường dây truyền tải 220 kV và 500 kV nước ta trải dài trên cả nước, đa phần đi qua các khu vực hiểm trở với nhiều mối đe doạ gây sự cố do khách quan: Cây trong hành lang mọc quá nhanh, cây ngoài hành lang đổ chạm đường dây, độ võng khoảng vượt xuống thấp do đường dây cũ luôn vận hành quá tải trong mùa nóng, sét đánh cảm ứng qua dây chống sét, v.v. Trong số các hiện tượng trên khi phát hiện ra, thì độ võng khoảng lèo với đất thấp là vấn đề rất khó khắc phục và gây thiệt hại rất lớn về kinh tế: Phải cắt điện đường dây trong khoảng thời gian dài, đốn dây hoặc thay dây khoảng lèo mới, hoặc hạ thấp cốt mặt đất trong khoảng vượt vi phạm, v.v.
Cảm biến đo nhiệt độ PT 1000
Đặc biệt nguy hiểm là khi nhiệt độ dây dẫn tăng cao trong những ngày nắng nóng và phụ tải tăng đột ngột gây tụt lèo đường dây, mà nếu ngăn lộ không có bảo vệ chống tụt lèo thì ngăn lộ không được bảo vệ tác động cắt ra khỏi sự cố, gây mất đối xứng pha trong hệ thống và gây phát triển lan truyền sự cố. Độ võng của đường dây phụ thuộc vào nhiệt độ của đường dây. Nhiệt độ đường dây luôn thay đổi phụ thuộc vào đường kính của dây dẫn, dòng tải qua dây dẫn, nhiệt độ môi trường xung quanh, tốc độ gió, điều kiện mưa nắng, v.v.
Để giám sát nhiệt độ thực tại một thời điểm nào đó trên đường dây truyền tải, chúng ta mới chỉ có các biện pháp kiểm tra đêm, kiểm tra định kỳ soi phát nhiệt đường dây bằng thiết bị kiểm tra phát nhiệt hồng ngoại. Đối với các đường dây thường xuyên vận hành quá tải thì giám sát nhiệt độ đường dây lại càng quan trọng hơn. Người vận hành kiểm tra định kỳ đường dây bằng cách soi phát nhiệt theo quy định hiện hành xem ra là chưa phù hợp, chưa đủ đáp ứng yêu cầu.
Hiện nay trên thế giới đã áp dụng công nghệ theo dõi trực tuyến nhiệt độ đường dây, điển hình là công nghệ của hãng ARTECHE (Tây Ban Nha) sử dụng sensor (bộ cảm biến) đo nhiệt độ SMT (temperature measuring sensor): Các sensor được lắp đặt trên đường dây và nhiệt độ thực của dây dẫn được truyền tức thời tới máy tính qua tin nhắn SMS. Muốn đo nhiệt độ theo chu kỳ hay tại bất cứ thời điểm nào đều có thể thực hiện được tại trung tâm điều khiển dưới mặt đất.
Ưu điểm của thiết bị sensor này là đo nhiệt độ trực tiếp trên đường dây, có thể lắp đặt sensor cho một pha tùy ý, tại vị trí cần thiết cho tuyến đường dây, vận hành đơn giản, dữ liệu được lưu giữ và quản lý có hệ thống và liên tục sẽ cung cấp cho người quản lý bức tranh tổng thể về thay đổi nhiệt độ của các đường dây trong hệ thống điện trong một năm vận hành để từ đó có các giải pháp xử lý và điều chỉnh phụ tải phù hợp. Khối lượng của sensor rất nhỏ nên không gây ảnh hưởng đến sự vận hành của đường dây. Khi lắp đặt vào đường dây, sensor không cần nguồn nuôi riêng và cũng không cần cáp truyền dẫn tín hiệu. Trong vận hành không phát sinh hiện tượng phóng điện vầng quang (corona), năng lượng tự cung, tuổi thọ sensor cao.
Cảm biến đo nhiệt độ đo nhiệt độ SMT
Khi sensor đo, dữ liệu nhiệt độ được truyền ra ngoài bằng một PT1000, được lắp đặt bên trong sensor SMT, bằng vật liệu cách điện chịu nhiệt và hồ quang. Kênh truyền tín hiệu nhiệt được truyền ra ngoài bằng một tin nhắn SMS, một card điện thoại được lắp đặt cài bên trong sensor SMT, mỗi card điện thoại được xác định bằng một số điện thoại riêng biệt. Tin nhắn qua đường bưu điện viễn thông, người quản lý nhận được trong máy tính PC qua một modem, qua phần mềm chương trình SMT, các số liệu bảng nhiệt độ của từng sensor được chạy và quản lý.
Dữ liệu qua phần mềm được chạy và vẽ đồ thị biểu diễn nhiệt độ biến thiên theo thời gian từng giờ của từng đường dây có lắp đặt sensor, qua đó có một bức tranh tổng hợp về nhiệt độ trên các đường dây của hệ thống. Do đó biết được đường dây nào có nhiệt độ tăng cao quá quy định hoặc tăng đột ngột ở một giờ nào đó trong ngày cụ thể nào đó.
Biểu đồ nhiệt độ theo thời gian
Đây là một công nghệ tiên tiến, hiệu quả về kinh tế và đã được ứng dụng ở nhiều nước trên thế giới. Thiết bị này giúp người quản lý nắm được tình hình nhiệt độ trên các đường dây truyền tải và phân phối điện, qua đó có kế hoạch phân phối phụ tải phù hợp tối đa cho từng đường dây theo từng ngày, từng mùa, nâng cao khả năng kiểm soát độ võng khoảng vượt đường dây thông qua nhiệt độ dây dẫn, khống chế và loại trừ sự cố tụt lèo trên hệ thống điện cao áp và siêu cao áp.
Hệ thống đường dây truyền tải 220 kV và 500 kV nước ta trải dài trên cả nước, đa phần đi qua các khu vực hiểm trở với nhiều mối đe doạ gây sự cố do khách quan: Cây trong hành lang mọc quá nhanh, cây ngoài hành lang đổ chạm đường dây, độ võng khoảng vượt xuống thấp do đường dây cũ luôn vận hành quá tải trong mùa nóng, sét đánh cảm ứng qua dây chống sét, v.v. Trong số các hiện tượng trên khi phát hiện ra, thì độ võng khoảng lèo với đất thấp là vấn đề rất khó khắc phục và gây thiệt hại rất lớn về kinh tế: Phải cắt điện đường dây trong khoảng thời gian dài, đốn dây hoặc thay dây khoảng lèo mới, hoặc hạ thấp cốt mặt đất trong khoảng vượt vi phạm, v.v.
Cảm biến đo nhiệt độ PT 1000
Đặc biệt nguy hiểm là khi nhiệt độ dây dẫn tăng cao trong những ngày nắng nóng và phụ tải tăng đột ngột gây tụt lèo đường dây, mà nếu ngăn lộ không có bảo vệ chống tụt lèo thì ngăn lộ không được bảo vệ tác động cắt ra khỏi sự cố, gây mất đối xứng pha trong hệ thống và gây phát triển lan truyền sự cố. Độ võng của đường dây phụ thuộc vào nhiệt độ của đường dây. Nhiệt độ đường dây luôn thay đổi phụ thuộc vào đường kính của dây dẫn, dòng tải qua dây dẫn, nhiệt độ môi trường xung quanh, tốc độ gió, điều kiện mưa nắng, v.v.
Để giám sát nhiệt độ thực tại một thời điểm nào đó trên đường dây truyền tải, chúng ta mới chỉ có các biện pháp kiểm tra đêm, kiểm tra định kỳ soi phát nhiệt đường dây bằng thiết bị kiểm tra phát nhiệt hồng ngoại. Đối với các đường dây thường xuyên vận hành quá tải thì giám sát nhiệt độ đường dây lại càng quan trọng hơn. Người vận hành kiểm tra định kỳ đường dây bằng cách soi phát nhiệt theo quy định hiện hành xem ra là chưa phù hợp, chưa đủ đáp ứng yêu cầu.
Hiện nay trên thế giới đã áp dụng công nghệ theo dõi trực tuyến nhiệt độ đường dây, điển hình là công nghệ của hãng ARTECHE (Tây Ban Nha) sử dụng sensor (bộ cảm biến) đo nhiệt độ SMT (temperature measuring sensor): Các sensor được lắp đặt trên đường dây và nhiệt độ thực của dây dẫn được truyền tức thời tới máy tính qua tin nhắn SMS. Muốn đo nhiệt độ theo chu kỳ hay tại bất cứ thời điểm nào đều có thể thực hiện được tại trung tâm điều khiển dưới mặt đất.
Ưu điểm của thiết bị sensor này là đo nhiệt độ trực tiếp trên đường dây, có thể lắp đặt sensor cho một pha tùy ý, tại vị trí cần thiết cho tuyến đường dây, vận hành đơn giản, dữ liệu được lưu giữ và quản lý có hệ thống và liên tục sẽ cung cấp cho người quản lý bức tranh tổng thể về thay đổi nhiệt độ của các đường dây trong hệ thống điện trong một năm vận hành để từ đó có các giải pháp xử lý và điều chỉnh phụ tải phù hợp. Khối lượng của sensor rất nhỏ nên không gây ảnh hưởng đến sự vận hành của đường dây. Khi lắp đặt vào đường dây, sensor không cần nguồn nuôi riêng và cũng không cần cáp truyền dẫn tín hiệu. Trong vận hành không phát sinh hiện tượng phóng điện vầng quang (corona), năng lượng tự cung, tuổi thọ sensor cao.
Cảm biến đo nhiệt độ đo nhiệt độ SMT
Khi sensor đo, dữ liệu nhiệt độ được truyền ra ngoài bằng một PT1000, được lắp đặt bên trong sensor SMT, bằng vật liệu cách điện chịu nhiệt và hồ quang. Kênh truyền tín hiệu nhiệt được truyền ra ngoài bằng một tin nhắn SMS, một card điện thoại được lắp đặt cài bên trong sensor SMT, mỗi card điện thoại được xác định bằng một số điện thoại riêng biệt. Tin nhắn qua đường bưu điện viễn thông, người quản lý nhận được trong máy tính PC qua một modem, qua phần mềm chương trình SMT, các số liệu bảng nhiệt độ của từng sensor được chạy và quản lý.
Dữ liệu qua phần mềm được chạy và vẽ đồ thị biểu diễn nhiệt độ biến thiên theo thời gian từng giờ của từng đường dây có lắp đặt sensor, qua đó có một bức tranh tổng hợp về nhiệt độ trên các đường dây của hệ thống. Do đó biết được đường dây nào có nhiệt độ tăng cao quá quy định hoặc tăng đột ngột ở một giờ nào đó trong ngày cụ thể nào đó.
Biểu đồ nhiệt độ theo thời gian
Đây là một công nghệ tiên tiến, hiệu quả về kinh tế và đã được ứng dụng ở nhiều nước trên thế giới. Thiết bị này giúp người quản lý nắm được tình hình nhiệt độ trên các đường dây truyền tải và phân phối điện, qua đó có kế hoạch phân phối phụ tải phù hợp tối đa cho từng đường dây theo từng ngày, từng mùa, nâng cao khả năng kiểm soát độ võng khoảng vượt đường dây thông qua nhiệt độ dây dẫn, khống chế và loại trừ sự cố tụt lèo trên hệ thống điện cao áp và siêu cao áp.
Theo icon.evn.com.vn
Posted in: Đo lường và Điều khiển tự động
Đơn giản hóa việc đo lường với NI InstantDAQ
Là một kỹ sư đo lường, bạn luôn có rất nhiều công cụ có khả năng thực hiện cùng một nhiệm vụ. Một chiếc tuốc-nơ-vít và một chiếc khoan vạn năng đều dùng được để chèn ốc vít, nhưng công cụ nào tốt hơn? Tất nhiên, câu trả lời phụ thuộc vào việc bạn đang làm gì.
Trong các ứng dụng đo lường, luôn nảy sinh sự lựa chọn giữa sức mạnh và tính đơn giản. Trong một số trường hợp, bạn sẽ cần sử dụng một công cụ mạnh mẽ để đồng bộ hóa nhiều thiết bị, tự động thực hiện các phép thử và phân tích. Nhưng có những lúc, nhu cầu chỉ là một phép đo cơ bản và do vậy chỉ muốn một công cụ đơn giản và thao tác nhanh chóng, giống như một chiếc tuốc-nơ-vít. Công nghệ InstantDAQ mới của hãng
Hình 1. Cài đặt một thiết bị InstantDAQ của National Instrument đơn giản như kết nối một bàn phím hay một con chuột.
NI mang tới một phương pháp đơn giản và nhanh chóng để lấy được các số đo với một chiếc PC của bạn.
Không cần cài đặt Driver - Chỉ cần cắm thiết bị
Trước khi sử dụng một thiết bị đo lường với chiếc PC của bạn, hoặc bất kỳ thiết bị ngoại vi nào, bạn phải cài đặt driver để xử lý quá trình truyền thông giữa thiết bị và hệ điều hành (HĐH). Vậy thì tại sao một số thiết bị, như là bàn phím hoặc chuột lại ngay lập tức làm việc khi lần đầu tiên cắm thiết bị vào? Hầu hết các HĐH tích hợp sẵn driver của nhiều thiết bị sao cho chúng có thể ngay lập tức nhận biết được những thiết bị phổ biến. Công nghệ InstantDAQ của NI tận dụng các driver sẵn có này để bạn không cần phải cài đặt riêng một/nhiều driver khác, qua đó giúp đơn giản hóa quá trình cài đặt thiết bị. Việc cài đặt một thiết bị InstantDAQ của NI đơn giản như kết nối chuột hoặc một bàn phím.
Sau khi kết nối, thiết bị NI InstantDAQ cũng tự động tải vào máy tính phần mềm đo lường được tích hợp sẵn. Màn hình khởi động ban đầu, minh họa trong Hình 2, hiển thị phép đo hiện tại và cung cấp các cấu hình cơ bản. Chỉ trong vòng vài giây sau khi cắm thiết bị vào máy tính, bạn sẽ thấy kết quả đo đầu tiên.
Hình 3. Ứng dụng ghi chép dữ liệu được tích hợp sẵn cung cấp chức năng đồ thị hóa và ghi chép dữ liệu cơ bản.
Màn hình khởi động cũng cho phép truy cập tới một ứng dụng ghi chép dữ liệu, minh họa trong hình 3, và một chương trình ví dụ NI LabVIEW. Mỗi chương trình này cho phép dễ dàng lập đồ thị các kết quả đo theo thời gian và hình ảnh hóa những thay đổi đó. Bạn cũng có thể ghi chép tất cả các dữ liệu đã đo vào một file văn bản để lưu trữ hoặc xem lại sau này. Sau khi kết thúc quá trình ghi chép dữ liệu đo, hãy nhấp vào nút View Log (Xem phần Ghi chép) để nhanh chóng mở file ghi chép dưới dạng một trình soạn thảo văn bản.
Hình 4. Thiết bị đo cặp nhiệt USB-TC01 mang công nghệ NI InstantDAQ.
Hình 5. Các tùy chọn phần mềm khác nhau mang tới mức độ dễ sử dụng và linh hoạt khác nhau.
Thiết bị USB-TC01,với công nghệ mới NI InstantDAQ, mang tới mức độ dễ sử dụng mới. Song song với việc các yêu cầu ứng dụng ngày càng trở nên chuyên biệt hơn, bạn cũng có thể linh hoạt mở rộng tùy chọn tới các phần mềm đo lường khác. Như minh họa trong hình 5, bạn có thể download các ứng dụng bổ sung khác mà có thể hoạt động ngay được hoặc sử dụng LabVIEW để xây dựng các ứng dụng của riêng mình nhờ DAQ Assistant hoặc giao diện lập trình ứng dụng NI-DAQmx API. Mỗi tùy chọn mang tới một mức độ dễ sử dụng và linh hoạt khác nhau.
Hình 6. Download các ứng dụng có thể hoạt động ngay để mở rộng tính năng.
Ứng dụng có thể hoạt động ngay (ready-to-run)
NI cung cấp bốn ứng dụng có thể hoạt động ngay để bổ sung tính năng. Mỗi ứng dụng này đều là nhứng chương trình thực thi đơn giản, do vậy không cần cài đặt trước driver. Ứng dụng Alarm Generator (Đưa ra cảnh báo) sẽ hiển thị một chỉ báo trực quan và sẽ phát âm thanh thông báo nếu phép đo nằm ngoài giới hạn trên và giới hạn dưới được quy định. Ứng dụng Limit Logger (Giới hạn ghi chép dữ liệu) sẽ ghi chép dữ liệu tới một file văn bản chỉ khi phép đo nằm ngoài giới hạn trên và dưới được quy định. Ứng dụng Scheduled Logger (Ghi chép theo lịch) sẽ ghi chép dữ liệu vào một file văn bản chỉ trong khoảng thời gian từ lúc bắt đầu tới khi kết thúc. Spredsheet Logger sẽ ghi chép dữ liệu vào một file Excel và sau đó có thể mở bằng Microsoft Excel.
Hình 7. DAQ Assistant cung cấp một wizard từng bước trong LabVIEW để dễ dàng lấy các số đo .
LabVIEW DAQ Assistant
Thậm chí, để có khả năng tùy biến cao hơn, bạn có thể tự xây dựng các ứng dụng riêng của mình bằng cách sử dụng lập trình đồ họa LabVIEW và phần mềm driver NI-DAQmx. Nếu bạn chưa có bất kỳ kinh nghiệm lập trình nào trước đây thì có thể sử dụng LabVIEW để lấy số đo từ thiết bị USB-TC01 và tạo ra các chức năng tùy chỉnh. Khi sử dụng LabVIEW, bạn kéo thả các bảng điều khiển và đồ thị để tạo ra các giao diện người dùng đồ họa (GUI) và kết nối các khối chức năng lại với nhau để xác định tính năng phần mềm. NI-DAQmx cung cấp DAQ Assistant, đây là một wizard từng bước để cấu hình, kiểm tra, đo lường và lập trình các nhiệm vụ đo.
Giao diện lập trình ứng dụng LabVIEW NI-DAQmx API
Giao diện lập trình ứng dụng NI-DAQmx API cho LabVIEW giúp bạn linh hoạt khi tự thiết kế ứng dụng đo lường. API cung cấp các chức năng giúp bạn điều khiển lập trình từng bước thông qua các tham số thời gian, kích hoạt và đồng bộ hóa. Sử dụng NI-DAQmx API và LabVIEW, bạn có thể tạo ra các hệ thống đo lường hiệu suất cao, đáp ứng được những nhu cầu ứng dụng cụ thể của mình.
Hình 8. Giao diện lập trình ứng dụng NI-DAQmx API giúp bạn linh hoạt khi tự thiết kế ứng dụng đo lường.
Kết luận
Với thiết bị USB-TC01, bạn có toàn quyền quyết định thiết bị sẽ hoạt động với mức độ đơn giản như một chiếc tuốc-nơ-vít hay với sức mạnh của một chiếc khoan. Công nghệ NI InstantDAQ mới đã làm giảm đáng kể khoảng thời gian cần thiết để thực hiện các phép đo cơ bản. Tuy nhiên, khi yêu cầu ứng dụng mở rộng, bạn cũng có thể mở rộng tới các tùy chọn phần mềm mạnh hơn. USB-TC01 là một trong những công cụ mà bạn không thể thiếu trong hộp dụng cụ của mình.
Trong các ứng dụng đo lường, luôn nảy sinh sự lựa chọn giữa sức mạnh và tính đơn giản. Trong một số trường hợp, bạn sẽ cần sử dụng một công cụ mạnh mẽ để đồng bộ hóa nhiều thiết bị, tự động thực hiện các phép thử và phân tích. Nhưng có những lúc, nhu cầu chỉ là một phép đo cơ bản và do vậy chỉ muốn một công cụ đơn giản và thao tác nhanh chóng, giống như một chiếc tuốc-nơ-vít. Công nghệ InstantDAQ mới của hãng
Hình 1. Cài đặt một thiết bị InstantDAQ của National Instrument đơn giản như kết nối một bàn phím hay một con chuột.
NI mang tới một phương pháp đơn giản và nhanh chóng để lấy được các số đo với một chiếc PC của bạn.
Không cần cài đặt Driver - Chỉ cần cắm thiết bị
Trước khi sử dụng một thiết bị đo lường với chiếc PC của bạn, hoặc bất kỳ thiết bị ngoại vi nào, bạn phải cài đặt driver để xử lý quá trình truyền thông giữa thiết bị và hệ điều hành (HĐH). Vậy thì tại sao một số thiết bị, như là bàn phím hoặc chuột lại ngay lập tức làm việc khi lần đầu tiên cắm thiết bị vào? Hầu hết các HĐH tích hợp sẵn driver của nhiều thiết bị sao cho chúng có thể ngay lập tức nhận biết được những thiết bị phổ biến. Công nghệ InstantDAQ của NI tận dụng các driver sẵn có này để bạn không cần phải cài đặt riêng một/nhiều driver khác, qua đó giúp đơn giản hóa quá trình cài đặt thiết bị. Việc cài đặt một thiết bị InstantDAQ của NI đơn giản như kết nối chuột hoặc một bàn phím.
Hình 2. Sau khi nối với PC, thiết bị đo cặp nhiệt điện của NI dưới dạng một chiếc USB, mã sản phẩm NI USB-TC01, đang tự động tải vào máy tính phần mềm đo lường được tích hợp sẵn.
Các phép đo đơn giản và nhanh chóng
Các phép đo đơn giản và nhanh chóng
Sau khi kết nối, thiết bị NI InstantDAQ cũng tự động tải vào máy tính phần mềm đo lường được tích hợp sẵn. Màn hình khởi động ban đầu, minh họa trong Hình 2, hiển thị phép đo hiện tại và cung cấp các cấu hình cơ bản. Chỉ trong vòng vài giây sau khi cắm thiết bị vào máy tính, bạn sẽ thấy kết quả đo đầu tiên.
Hình 3. Ứng dụng ghi chép dữ liệu được tích hợp sẵn cung cấp chức năng đồ thị hóa và ghi chép dữ liệu cơ bản.
Hình 4. Thiết bị đo cặp nhiệt USB-TC01 mang công nghệ NI InstantDAQ.
Hình 5. Các tùy chọn phần mềm khác nhau mang tới mức độ dễ sử dụng và linh hoạt khác nhau.
Đo nhiệt độ tức thì với NI USB-TC01Làm được nhiều hơn với USB-TC01
Thiết bị đầu tiên mang công nghệ NI InstantDAQ là thiết bị đo cặp nhiệt điện USB-TC0. Thiết bị này được thiết kế chuyên dụng để đo cặp nhiệt điện (vốn là những cảm biến giá rẻ được dùng để đo nhiệt độ ở phạm vi rộng). USB-TC01 tương thích với hầu hết các loại cặp nhiệt điện thông thường. Một connecter tiêu chuẩn, nhỏ xíu giúp dễ dàng trao đổi dữ liệu cặp nhiệt điện cho các ứng dụng khác nhau. Thiết bị có thể được cắm vào trong bất cứ cổng USB tiêu chuẩn nào, trong đó, sau khi kết nối, nó sẽ tự động tải vào máy tính phần mềm đo lường tích hợp sẵn.
Thiết bị USB-TC01,với công nghệ mới NI InstantDAQ, mang tới mức độ dễ sử dụng mới. Song song với việc các yêu cầu ứng dụng ngày càng trở nên chuyên biệt hơn, bạn cũng có thể linh hoạt mở rộng tùy chọn tới các phần mềm đo lường khác. Như minh họa trong hình 5, bạn có thể download các ứng dụng bổ sung khác mà có thể hoạt động ngay được hoặc sử dụng LabVIEW để xây dựng các ứng dụng của riêng mình nhờ DAQ Assistant hoặc giao diện lập trình ứng dụng NI-DAQmx API. Mỗi tùy chọn mang tới một mức độ dễ sử dụng và linh hoạt khác nhau.
Hình 6. Download các ứng dụng có thể hoạt động ngay để mở rộng tính năng.
Ứng dụng có thể hoạt động ngay (ready-to-run)
NI cung cấp bốn ứng dụng có thể hoạt động ngay để bổ sung tính năng. Mỗi ứng dụng này đều là nhứng chương trình thực thi đơn giản, do vậy không cần cài đặt trước driver. Ứng dụng Alarm Generator (Đưa ra cảnh báo) sẽ hiển thị một chỉ báo trực quan và sẽ phát âm thanh thông báo nếu phép đo nằm ngoài giới hạn trên và giới hạn dưới được quy định. Ứng dụng Limit Logger (Giới hạn ghi chép dữ liệu) sẽ ghi chép dữ liệu tới một file văn bản chỉ khi phép đo nằm ngoài giới hạn trên và dưới được quy định. Ứng dụng Scheduled Logger (Ghi chép theo lịch) sẽ ghi chép dữ liệu vào một file văn bản chỉ trong khoảng thời gian từ lúc bắt đầu tới khi kết thúc. Spredsheet Logger sẽ ghi chép dữ liệu vào một file Excel và sau đó có thể mở bằng Microsoft Excel.
Hình 7. DAQ Assistant cung cấp một wizard từng bước trong LabVIEW để dễ dàng lấy các số đo .
LabVIEW DAQ Assistant
Thậm chí, để có khả năng tùy biến cao hơn, bạn có thể tự xây dựng các ứng dụng riêng của mình bằng cách sử dụng lập trình đồ họa LabVIEW và phần mềm driver NI-DAQmx. Nếu bạn chưa có bất kỳ kinh nghiệm lập trình nào trước đây thì có thể sử dụng LabVIEW để lấy số đo từ thiết bị USB-TC01 và tạo ra các chức năng tùy chỉnh. Khi sử dụng LabVIEW, bạn kéo thả các bảng điều khiển và đồ thị để tạo ra các giao diện người dùng đồ họa (GUI) và kết nối các khối chức năng lại với nhau để xác định tính năng phần mềm. NI-DAQmx cung cấp DAQ Assistant, đây là một wizard từng bước để cấu hình, kiểm tra, đo lường và lập trình các nhiệm vụ đo.
Giao diện lập trình ứng dụng LabVIEW NI-DAQmx API
Giao diện lập trình ứng dụng NI-DAQmx API cho LabVIEW giúp bạn linh hoạt khi tự thiết kế ứng dụng đo lường. API cung cấp các chức năng giúp bạn điều khiển lập trình từng bước thông qua các tham số thời gian, kích hoạt và đồng bộ hóa. Sử dụng NI-DAQmx API và LabVIEW, bạn có thể tạo ra các hệ thống đo lường hiệu suất cao, đáp ứng được những nhu cầu ứng dụng cụ thể của mình.
Hình 8. Giao diện lập trình ứng dụng NI-DAQmx API giúp bạn linh hoạt khi tự thiết kế ứng dụng đo lường.
Kết luận
Với thiết bị USB-TC01, bạn có toàn quyền quyết định thiết bị sẽ hoạt động với mức độ đơn giản như một chiếc tuốc-nơ-vít hay với sức mạnh của một chiếc khoan. Công nghệ NI InstantDAQ mới đã làm giảm đáng kể khoảng thời gian cần thiết để thực hiện các phép đo cơ bản. Tuy nhiên, khi yêu cầu ứng dụng mở rộng, bạn cũng có thể mở rộng tới các tùy chọn phần mềm mạnh hơn. USB-TC01 là một trong những công cụ mà bạn không thể thiếu trong hộp dụng cụ của mình.
Theo automation.net.vn
Posted in: Đo lường và Điều khiển tự động
Cảm biến gia tốc làm từ giấy dùng 1 lần
Các thiết bị cảm biến gia tốc cỡ nhỏ đã tạo nên cuộc cách mạng trong thiết kế hệ thống túi khí ô tô trong thập niên 90. Với chi phí chỉ vài USD cho mỗi người và chiếm diện tích chỉ vài mm, các thiết bị này đã thay thế cho các hệ thống cùng chức năng cồng kềnh với giá thành cao.
Cảm biến gia tốc giấy của phòng thí nghiệm Mems giấy Harvard với chi phí một vài peny và khả năng ứng dụng vô hạn.
Hiện nay, các nhà nghiên cứu của Đại học Harvard đã đưa ra một thiết bị cảm biến MEMS mới giá rẻ dùng một lần. Được làm từ giấy với chi phí 4 peny, cảm biến giấy cho thấy khả năng ứng dụng rất lớn. Các kết quả nghiên cứu và thử nghiệm đã được trình bày tại Hội nghị IEEE 2011 MEMS.
Thiết bị mới mô phỏng tính năng áp điện trong các cảm biến MEMS được coi là trái tim của các thiết bị cảm biến hiện tại. Áp điện là sự thay đổi điện trở khi vật liệu là bị căng cơ khí. Ngoài khả năng triển khai cho hệ thống túi khí, cảm biến gia tốc còn được sử dụng để giám sát rung động trong các tòa nhà và cây cầu, để kích hoạt ổ cứng bảo vệ máy tính xách tay, và để cảm giác chuyển động trong iPhone và điều khiển từ xa Wifi.
Giáo sư hóa học và nhà tiên phong trong thiết bị tiên phong giấy George Whitesides, người đứng đầu nhóm nghiên cứu, nói rằng ông mong đợi các cảm biến gia tốc giấy thay thế cảm biến silicon. Tuy chưa có ứng dụng cụ thể nhưng ông hy vọng với chi phí thấp, nhẹ và dễ chế tạo, loại thiết bị mới này có thể ứng dụng được trong nhiều lĩnh vực khác nhau từ dân dụng đến y tế.
"MEMS là một công nghệ tuyệt vời đối với một số lĩnh vực như điều khiển kỹ thuật số, túi khí ô tô, cơ chế an toàn cho vũ khí hạt nhân,… nhưng bạn sẽ không tìm thấy thiết bị như vậy trong mọi thiết bị nhà bếp, và lý do hiển nhiên là nó quá đắt," Whitesides nói.
Cảm biến bằng giấy sẽ có đối tượng sử dụng riêng do chí phi thấp, Kevin Dowling, Phó Chủ tịch Trung tâm nghiên cứu và phát triển tại mc10 về thiết bị điện tử linh hoạt mới thành lập ở Cambridge, Mass. “Đây thực sự là một điều thú vị”, ông nói, "nếu bạn có thể làm các cảm biến này trên giấy, bạn có thể làm cho họ căng ra, phủ bề bặt bởi các chất phỏng sinh học như silicon, và sau đó bạn có thể bắt chước các tính chất của da". “Các cảm biến giá rẻ này có thể được sử dụng tại các dụng cụ phẫu thuật, nội soi tạo nên các cảm giác xúc giác cho bác sĩ phẫu thuật”, Dowling nói.
Việc chế tạo các thiết bị trên đơn giản chỉ cần một máy cắt giấy và một con dao vẽ. Ngược lại, yêu cầu chế tạo của cảm biến silicon quá phức tạp với quá trình quang khác trong phòng sạch. Hiển nhiên là các thiết bị silicon sẽ cho kết quả sử dụng tốt hơn với khả năng đo lực nhỏ hơn. Nhưng các thiết bị silicon cũng thực hiện tốt hơn, đo lực lượng nhỏ hơn 80 μN so với 120 μN của các cảm biến giấy.
Các cảm biến giấy với kích thước lớn hơn một đồng xu, là một dầm cắt ra từ giấy sắc ký dày, thường được sử dụng cho các thí nghiệm hóa học. Tại cơ sở của dầm là một mảnh hình chữ U bằng carbon và miếng đệm liên hệ bằng bạc. Các nhà nghiên cứu dán chúng lại với nhau bằng than chì, mực bạc và giấy nến cắt ra từ phim nhựa vinyl.
Một lực được áp lên làm cho dầm uốn cong và nhấn mạnh vào mảnh carbon làm thay đổi điện trở của nó. Trong các cảm biến áp điện silicon, sự thay đổi điện trở thường được đo bằng cách sử dụng một mạch điện được gọi là cầu Wheatstone, được chế tạo trên một chip cùng với các thiết bị MEMS. Các nhà nghiên cứu Harvard xây dựng mạch cầu của họ trên giấy bằng cách đơn giản là dán điện trở tại các vị trí thích hợp và sau đó kết nối chúng vào mạch bằng cách sử dụng mực bạc.
Nhóm của Whitesides đã có kế hoạch cho các thiết bị giấy khác. Các phòng thí nghiệm đang phát triển các thiết bị chuẩn đoán giá rẻ, dễ sử dụng từ giấy giúp cải thiện tình trạng kiểm tra bệnh ở các nước nghèo. Kế hoạch của nhóm là thiết bị chip giấy kiểm tra bệnh gan sẽ được sản xuất thử nghiệm vào quý II. "Thay vì suy nghĩ nhanh chóng hay khác thường, các ý tưởng cần phải giải quyết được bài toán công nghệ và giá thành một cách tinh tế nhất," Whitesides nói.
Sourrce: automation.net.vn
Hiện nay, các nhà nghiên cứu của Đại học Harvard đã đưa ra một thiết bị cảm biến MEMS mới giá rẻ dùng một lần. Được làm từ giấy với chi phí 4 peny, cảm biến giấy cho thấy khả năng ứng dụng rất lớn. Các kết quả nghiên cứu và thử nghiệm đã được trình bày tại Hội nghị IEEE 2011 MEMS.
Thiết bị mới mô phỏng tính năng áp điện trong các cảm biến MEMS được coi là trái tim của các thiết bị cảm biến hiện tại. Áp điện là sự thay đổi điện trở khi vật liệu là bị căng cơ khí. Ngoài khả năng triển khai cho hệ thống túi khí, cảm biến gia tốc còn được sử dụng để giám sát rung động trong các tòa nhà và cây cầu, để kích hoạt ổ cứng bảo vệ máy tính xách tay, và để cảm giác chuyển động trong iPhone và điều khiển từ xa Wifi.
Giáo sư hóa học và nhà tiên phong trong thiết bị tiên phong giấy George Whitesides, người đứng đầu nhóm nghiên cứu, nói rằng ông mong đợi các cảm biến gia tốc giấy thay thế cảm biến silicon. Tuy chưa có ứng dụng cụ thể nhưng ông hy vọng với chi phí thấp, nhẹ và dễ chế tạo, loại thiết bị mới này có thể ứng dụng được trong nhiều lĩnh vực khác nhau từ dân dụng đến y tế.
"MEMS là một công nghệ tuyệt vời đối với một số lĩnh vực như điều khiển kỹ thuật số, túi khí ô tô, cơ chế an toàn cho vũ khí hạt nhân,… nhưng bạn sẽ không tìm thấy thiết bị như vậy trong mọi thiết bị nhà bếp, và lý do hiển nhiên là nó quá đắt," Whitesides nói.
Cảm biến bằng giấy sẽ có đối tượng sử dụng riêng do chí phi thấp, Kevin Dowling, Phó Chủ tịch Trung tâm nghiên cứu và phát triển tại mc10 về thiết bị điện tử linh hoạt mới thành lập ở Cambridge, Mass. “Đây thực sự là một điều thú vị”, ông nói, "nếu bạn có thể làm các cảm biến này trên giấy, bạn có thể làm cho họ căng ra, phủ bề bặt bởi các chất phỏng sinh học như silicon, và sau đó bạn có thể bắt chước các tính chất của da". “Các cảm biến giá rẻ này có thể được sử dụng tại các dụng cụ phẫu thuật, nội soi tạo nên các cảm giác xúc giác cho bác sĩ phẫu thuật”, Dowling nói.
Việc chế tạo các thiết bị trên đơn giản chỉ cần một máy cắt giấy và một con dao vẽ. Ngược lại, yêu cầu chế tạo của cảm biến silicon quá phức tạp với quá trình quang khác trong phòng sạch. Hiển nhiên là các thiết bị silicon sẽ cho kết quả sử dụng tốt hơn với khả năng đo lực nhỏ hơn. Nhưng các thiết bị silicon cũng thực hiện tốt hơn, đo lực lượng nhỏ hơn 80 μN so với 120 μN của các cảm biến giấy.
Các cảm biến giấy với kích thước lớn hơn một đồng xu, là một dầm cắt ra từ giấy sắc ký dày, thường được sử dụng cho các thí nghiệm hóa học. Tại cơ sở của dầm là một mảnh hình chữ U bằng carbon và miếng đệm liên hệ bằng bạc. Các nhà nghiên cứu dán chúng lại với nhau bằng than chì, mực bạc và giấy nến cắt ra từ phim nhựa vinyl.
Một lực được áp lên làm cho dầm uốn cong và nhấn mạnh vào mảnh carbon làm thay đổi điện trở của nó. Trong các cảm biến áp điện silicon, sự thay đổi điện trở thường được đo bằng cách sử dụng một mạch điện được gọi là cầu Wheatstone, được chế tạo trên một chip cùng với các thiết bị MEMS. Các nhà nghiên cứu Harvard xây dựng mạch cầu của họ trên giấy bằng cách đơn giản là dán điện trở tại các vị trí thích hợp và sau đó kết nối chúng vào mạch bằng cách sử dụng mực bạc.
Nhóm của Whitesides đã có kế hoạch cho các thiết bị giấy khác. Các phòng thí nghiệm đang phát triển các thiết bị chuẩn đoán giá rẻ, dễ sử dụng từ giấy giúp cải thiện tình trạng kiểm tra bệnh ở các nước nghèo. Kế hoạch của nhóm là thiết bị chip giấy kiểm tra bệnh gan sẽ được sản xuất thử nghiệm vào quý II. "Thay vì suy nghĩ nhanh chóng hay khác thường, các ý tưởng cần phải giải quyết được bài toán công nghệ và giá thành một cách tinh tế nhất," Whitesides nói.
Sourrce: automation.net.vn
Posted in: Đo lường và Điều khiển tự động
