Đang tải... (xem toàn văn)
PowerPoint Presentation Chương 2 THIẾT BỊ ĐO 1 Bài giảng Kỹ thuật đo lường 1 1 Mở đầu Thiết bị đo là yếu tố rất quan trọng trong đo lường, sai số của phép đo phụ thuộc rất lớn vào cấu trúc, loại thiết bị đo. Do đó trong phần bài giảng này trình bày kiến thức cơ bản nhất về các thiết bị đo và phân loại
Chương THIẾT BỊ ĐO Mở đầu Thiết bị đo yếu tố quan trọng đo lường, sai số phép đo phụ thuộc lớn vào mức độ xác hồn hảo thiết bị đo Hiện TBĐ kèm với hệ thống điều khiển trình, theo dõi trình sản xuất Vì vậy, TBĐ khơng đo đơn lẻ mà cịn cung cấp thơng tin diễn biến thơng số vật lý q trình kỹ thuật 2.1 Phân loại thiết bị đo Dựa phương pháp đo tuyệt đối phương pháp đo so sánh: Thiết bị đo làm việc dựa phương pháp đo tuyệt đối gọi thiết bị đo biến đổi thẳng Thiết bị đo làm việc dựa phương pháp đo so sánh gọi thiết bị đo so sánh Phương trình thiết bị đo: Quan hệ y x ánh xạ tuyến tính 1:1 2.1.1 Thiết bị đo biến đổi thẳng Là thiết bị đo mà đại lượng cần đo x biến đổi liên tiếp qua nhiều khâu để tạo thành đại lượng thị y Cấu trúc: Khâu biến đổi: • • • • • • Khuếch đại, chuyển đổi AD, chuyển đổi DA, • • x1, x2, … đại lượng trung gian (tín hiệu đo) Các tín hiệu đo trung gian giúp cho việc xử lý tín hiệu dễ dàng lọc nhiễu, bù sai lệch, truyền dẫn… 2.1.1 Thiết bị đo biến đổi thẳng Hệ số biến đổi Sai lệch tương đối hệ số biến đổi TBĐ: K số với điều kiện giá trị x Sai lệch hệ số biến đổi: Chế tạo khơng hồn hảo, mơi trường… Nhận xét??? 2.1.1 Thiết bị đo biến đổi thẳng TBĐ biến đổi thẳng có nhiều khâu biến đổi mắc phải sai số lớn Để giảm sai số người ta cần nâng cao độ xác khâu hạn chế số lượng khâu 2.1.1 Thiết bị đo biến đổi thẳng 2.1.2 Thiết bị đo so sánh Là thiết bị đo có đại lượng cần đo x so sánh với đại lượng bù xb (được tạo từ đại lượng mẫu x0) Đại lượng thị y sai lệch đại lượng đo đại lượng bù Cấu trúc: 2.1.2 Thiết bị đo so sánh Căn vào nguyên tắc so sánh: Thiết bị đo so sánh cân bằng: Đại lượng bù điều chỉnh sai lệch đại lượng đo đại lượng bù Thiết bị đo so sánh không cân bằng: Đại lượng bù cố định, đại lượng thị khác 2.1.2 Thiết bị đo so sánh Căn vào cách tạo đại lượng bù: Thiết bị đo so sánh mã hóa thời gian: Đại lượng bù tăng tỷ lệ với thời gian đến đại lượng đo x 10 2.3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo 2.3.5 Ảnh hưởng nhiễu độ nhạy - Trôi điểm không: Hiện tượng xảy thơng số điều kiện mơi trường thay đổi đại lượng đầu khác đại lượng đầu vào 28 2.3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo 2.3.5 Ảnh hưởng nhiễu độ nhạy - Trơi điểm khơng: 29 2.3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo 2.3.5 Ảnh hưởng nhiễu độ nhạy - Trôi độ nhạy: Là tượng xảy thơng số điều kiện môi trường thay đổi làm cho độ nhạy K thiết bị đo thay đổi (Hình 2.19) Trơi độ nhạy phản ánh qua độ lệch nhạy 30 2.3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo 2.3.5 Ảnh hưởng nhiễu độ nhạy - Trôi độ nhạy: 31 2.3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo 2.3.5 Ảnh hưởng nhiễu độ nhạy 32 2.3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo 2.3.6 Sai số cấp xác thiết bị đo - Các sai số thiết bị đo định nghĩa sau: + Sai số tuyệt đối thiết bị đo: Là sai lệch tuyệt đối lớn lần đo so với giá trị đại lượng đo Sai số tuyệt đối cho biết sử dụng TBĐ (quy định nhà SX) kết đo mắc phải sai số lớn (cộng thêm vào trừ đi) sai số tuyệt đối TBĐ Sai số tuyệt đối nhỏ thiết bị đo xác, chưa đủ để đánh giá mức độ xác TBĐ 33 2.3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo + Sai số tương đối thiết bị đo Là tỷ số sai số tuyệt đối thang đo: Tính phần trăm: Sai số tương đối cho biết sử dụng TBĐ (điều kiện quy định nhà sản xuất) SS lớn mắc phải có độ lớn % giá trị thang đo 34 2.3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo + Cấp xác thiết bị đo (Class): Là sai số tương đối thiết bị đo tính phần trăm Class = nghĩa thiết bị có sai số tương đối 2% Từ Class giá trị lớn thang đo ta xác định SS tuyệt đối TBĐ đó: 35 2.3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo Cấp xác dùng để xếp thiết bị đo theo mức độ xác 36 2.3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo 2.3.7 Tính xác tính chuẩn xác thiết bị đo - Tính xác: Nói lên mức độ xa hay gần kết đo so với đường đặc tính danh định thiết bị đo TBĐ có tính xác cao tính phân tán kết đo xung quanh đường đặc tính danh định nhỏ 37 2.3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo - Tính chuẩn xác TBĐ: nói lên mức độ đại lượng đo kết đo Một thiết bị đo có tính chuẩn xác cao tức tương ứng với giá trị đại lượng đo có kết đo, dù đại lượng đo thay đổi 38 2.4 Các đặc tính động thiết bị đo 2.4.1 Thiết bị đo bậc không 2.4.2 Thiết bị đo bậc bậc 2.4.3 Các đặc tính thời gian thiết bị đo 2.4.4 Các đặc tính tần số thiết bị đo (Sinh viên đọc tài liệu) 39 2.5 Tiêu thụ công suất thiết bị đo Thiết bị đo tiêu thụ cơng suất định, gây sai số gọi sai số phụ phương pháp đo Sai số phải nhỏ sai số thiết bị đo Khi nối thiết bị đo vào đối tượng đo, muốn có đáp ứng phải thu lượng từ phía đối tượng đo, ta gọi tổn hao cơng suất 40 2.5 Tiêu thụ công suất thiết bị đo Với thiết bị đo dòng điện điện áp: + Trường hợp thiết bị đo mắc nối tiếp với tải: Tổn hao: Sai số gây ảnh hưởng tiêu thụ công suất 41 2.5 Tiêu thụ công suất thiết bị đo Với thiết bị đo dòng điện điện áp: + Trường hợp thiết bị đo mắc song song với tải: Tổn hao: Sai số gây ảnh hưởng tiêu thụ công suất 42 ... thang đo đầu 19 2. 3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo 2. 3 .2 Phạm vi đo thang đo 20 2. 3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo 2. 3 .2 Phạm vi đo thang đo 21 2. 3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo 2. 3.3 Ngưỡng nhạy... động thiết bị đo 2. 4.1 Thiết bị đo bậc không 2. 4 .2 Thiết bị đo bậc bậc 2. 4.3 Các đặc tính thời gian thiết bị đo 2. 4.4 Các đặc tính tần số thiết bị đo (Sinh viên đọc tài liệu) 39 2. 5 Tiêu thụ công... đại lượng đo nhỏ 25 2. 3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo 2. 3.4 Khả phân ly, độ phân giải - Độ phân giải: 26 2. 3 Các đặc tính tĩnh thiết bị đo 2. 3.4 Khả phân ly, độ phân Với thiếtgiải bị đo có tín