(TIỂU LUẬN) báo cáo học PHẦN THỰC HÀNH đo LƯỜNG cảm BIẾN thí nghiệm đo độ dịch chuyển

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG CẢM BIẾN Nhóm 3: Nguyễn Đăng Huy Đỗ Ngọc Anh Trần Tấn Phong Nguyễn Hoàn Hảo Nguyễn Hữu Hồng Huy Phan Ngơ Gia Trung Nguyễn Xn Hiền Đà Nẵng, 04/2022 NỘI DUNG: Thí nghiệm: Đo độ dịch chuyển  TN1: Cảm Biến Điện Dung  TN2: Cảm Biến Điện Cảm KTCB  TN Phát Hiện Vật Liệu Cảm Biến Quang Điện Cảm Biến Sợi Quang Cảm Biến Quang Điện Tử  TN Điểm Đóng Cắt  TN Độ Từ Thẩm  TN Độ Trễ Đóng Cắt  TN Các Điểm Tắt Và Bật Đo RLC  Thí nghiệm - Cầu Maxwell-Wien  Thí nghiệm - Cầu Wien  Thí nghiệm - Cầu Wheatstone Đo Góc Và Tốc Độ  Cảm Biến Tuyệt Đối Sử Dụng Mã Nhị Phân  Cảm Biến Gia Tăng  Cảm Biến Tuyệt Đối Sử Dụng Mã Gray BÀN Thí nghiệm - Đo độ dịch chuyển cảm biến điện cảm I Căn chỉnh điểm cầu đo Thí nghiệm sau bắt đầu việc đặt điểm cầu đo vào điểm trung tâm lơi cuộn dây Điện áp vào cầu đặt thiết bị ảo Function generator (bộ sinh hàm) điện áp đo thiết bị ảo Oscilloscope (máy hiển thị dao động) Sơ đồ sau minh họa cho mạch đo thích hợp Lắp ráp mạch thí nghiệm sau Trước tiên, mở sinh hàm thiết lập tham số sau: Power Signal form Amplitude Factor Frequency Tiếp theo, mở máy hiển thị dao động thiết lập tham số sau: Cài đặt cho máy hiển thị dao động Operating mode Time base Coupling channel A Sensitivity channel A Coupling channel B Trigger Sau di chuyển lơi cuộn dây đến vị trí trung tâm (độ chia 20) Điều chỉnh biến trở để đặt điểm cho biên độ điện áp cầu đạt giá trị nhỏ Copy đường dao động thu vào phần ô trống bên Biên độ tần số điện áp cầu sau việc chỉnh điểm đă hoàn tất? Điền đáp án bạn vào ô trống 150mv,5khz Các tham số cho khuếch đại vi phân Thí nghiệm nghiên cứu cách thức vận hành khuếch đại vi phân Mở rộng phần cài đặt thí nghiệm trước cho channel B (kênh B) máy hiển thị dao động hiển thị ngơ từ khuếch đại vi phân (xem hh́nh dưới) Thay đổi cài đặt cho máy hiển thị dao động sau: Cài đặt cho máy hiển thị dao động Operating mode Time base Coupling channel A Sensitivity channel A Coupling channel B Sensitivity channel B Trigger Tiếp theo, di chuyển lơi cuộn dây đến giới hạn (độ chia 0) tiến hành lại thí nghiệm lần Copy đường dao động thu vào phần trống Sau đó, di chuyển lơi cuộn dây đến vị trí giới hạn (độ chia 40) lặp lại thí nghiệm Copy đường dao động vào phần ô trống bên Độ lệch pha điện áp cầu điện áp khuếch đại vi phân bao nhiêu? Độ lợi khuếch đại vi phân bao nhiêu? Điền đáp án bạn vào ô trống bên 90 độ,-3.0 Thí nghiệm - Đo độ dịch chuyển cảm biến điện cảm II Kiểm định máy tạo xung Để chuyển đổi điện áp AC cầu thành điện áp DC tỉ lệ với độ dịch chuyển, sử dụng mạch lấy mẫy giữ điều khiển xung đă đề cập trước Việc lấy mẫu điện áp AC nên xảy biên độ đạt giá trị cực tận dụng hết biên độ sẵn có Và để phục vụ cho mục đích này, việc cần làm trước tiên thí nghiệm chọn pha cho máy tạo xung Điện áp vào cầu đặt thiết bị ảo Function generator (máy sinh hàm) điện áp đo thiết bị ảo Oscilloscope (máy hiển thị dao động) Sơ đồ sau minh họa mạch đo thích hợp Lắp ráp mạch thí nghiệm sau Trước tiên, mở sinh hàm thiết lập tham số sau: Power Signal form Amplitude Factor Frequency Tiếp theo, mở máy hiển thị dao động thiết lập tham số sau: Cài đặt cho máy hiển thị dao động Operating mode Time base Coupling channel A Sensitivity channel A Coupling channel B Sensitivity channel B Trigger Vấn đề xảy ra, vị trí thay đổi xảy thường xun nhất? Khơng có vấn đề Các giá trị không hiển thị nhanh chuyển dịch hai vị trí Giá trị không đồng Các giá trị không thông thường hiển thị thay đổi đồng thời vài bit Các giá trị không thông thường hiển thị thay đổi theo bit đơn giản word mã hóa Đúng Tác dụng giải thích nào? - Sự thay đổi theo giá trị bit khơng đồng hóa xác - Tốc độ quay dao động - Đường rãnh đĩa mã hóa khác theo độ rộng Giờ, điều khiển đĩa lần tốc độ thấp sau gỡ bỏ đầu nối tín hiệu (hoặc ngừng cảm biến nhị phân nút D0, D1, D2 D3 thiết bị ảo) Quan sát tác động việc gián đoạn tín hiệu lên hiển thị vị trí Lỗi bit ảnh hưởng hiển thị vị trí? Một lỗi bit khơng có ảnh hưởng lên hiển thị vị trí Tất giá trị vị trí hiển thị khơng Một nửa giá trị vị trí hiển thị khơng Số giá trị vị trí hiển thị khơng phụ thuộc vào bit bị lỗi Đúng Thiết kế cảm biến gia tăng Mục đích: Thí nghiệm sau nghiên cứu phương pháp đo góc với trợ giúp cảm biến gia tăng Hình minh họa đĩa mã hóa tương ứng Cảm biến thí nghiệm cảm biến gia tăng kênh với hai đường (vàng xanh) dùng để xác định vị trí tương đối có kèm theo xác định chiều quay đường bên (đỏ) có dấu mã dùng đường tham chiếu, cho phép cảm biến xác định điểm Trong hình sau mạch đo thích hợp Có thể thấy tín hiệu nhị phân từ cảm biến (Q không cần thiết trường hợp này) nối với ngõ vào số từ đến giao diện Lắp ráp mạch thí nghiệm sau cho đĩa mã hóa vào cảm biến gia tăng Mở phân tích logic Menu Instrument đặt giá trị đưa bảng bên Cài đặt phân tích Logic - Logic Analyser Illustrated Signals Sample time Show Hexadecimal Cont Pattern Phase On Phase Off Count Clocks Đặt phận tinh chỉnh tốc độ thẻ thí nghiệm "Phép đo góc tốc độ" đến tốc đọ lớn (theo chiều được), tiến hành phép đo riêng lẻ copy đường phân tích thu vào phần ô trống Q3 Q2 Q1 Q0 I3 I2 I1 I0 Có thể nói vị trí pha xung Q1 Q2? Các xung không bị lệch pha lẫn Các xung dịch chuyển pha lẫn nửa độ rộng xung Các xung dịch chuyển pha lẫn theo toàn độ rộng xung Đúng Các xung dịch chuyển pha lẫn hai độ rộng xung Tiếp theo, mở thiết bị ảo Bộ mã hóa số (Digital Encoder ) đặt chúng chế độ GIA TĂNG (INCREMENTAL) hình đây: Đặt phận tinh chỉnh tốc độ ban đầu đến tốc độ nhỏ theo chiều kim đồng hồ bắt đầu đo cách nhấn nút 'REC' mã hóa số (Chú ý: Cũng quay đĩa mã hóa cẩn thận tay) Lặp lại thí nghiệm với chuyển động ngược chiều kim đồng hồ Hướng cảm biến đếm trường hợp? độ phân giải góc cảm biến gì, tức có vị trí khác phát vịng quay? Trong chiều quay ngược chiều kim đồng hồ, cảm biến đếm tiến (0, 1, 2, ) Trong chiều quay ngược chiều kim đồng hồ, cảm biến đếm xuống (99, 98, 97, ) Trong chiều quay theo chiều kim đồng hồ, cảm biến đếm xuống (99, 98, 97, ) Trong chiều quay theo chiều kim đồng hồ, cảm biến đếm lên (0, 1, 2, ) Có vị trí khác cảm biến phát vịng quay? vị trí khác 16 vị trí khác 24 vị trí khác Đúng 32 vị trí khác Độ phân giải góc cảm biến bao nhiêu? Die Winkelauflösung beträgt 11.25° Đúng Tiếp theo, đặt phận tinh chỉnh tốc độ tới tốc độ thấp theo chiều kim đồng hồ bắt đầu kết thúc đo liên tiếp nút 'REC' (cho đĩa tiếp tục quay) Đú Giá trị hiển thị bắt đầu trường hợp? giá trị tuyệt đối thu sau khởi động lại phép đo? Hiển thị bắt đầu trường hợp với giá trị gần phép đo trước chạy, phép đo tương đối bao gồm Hiển thị bắt đầu trường hợp với 99, phép đo tuyệt đối bao gồm Đúng Một giá trị tuyệt đối hiển thị vượt qua điểm đường tham chiếu Giá trị tương đối xác hiển thị lần Giờ, ngừng việc lấy mẫu đường tham chiếu đĩa mã hóa quay nút D2 mã hóa số quan sát kết hiển thị Sự thay đổi so sánh với phép đo lúc trước? Trong chiều quay theo chiều kim đồng hồ, đếm không đặt lại vượt điểm đường tham chiếu Bộ đếm tiếp tục vượt 31 Trong chiều quay theo chiều kim đồng hồ, đếm không đặt lại vượt điểm đường tham chiếu Bộ đếm tiếp tục vượt 69 Trong hai hướng quay, không đặt lại vượt điểm đường tham chiếu Đúng Tiếp theo, đổi đầu nối tín hiệu Q Q (nhấn nút D2 lần nữa) kiểm tra đáp ứng cảm biến với hai chiều quay Tác động hốn đổi với Q1 Q2? Khơng thay đổi Hướng quay hiển thị không Đúng Bộ đếm đếm gấp đỏi định mức ban đầu Cảm biến tuyệt đối sử dụng mã Gray Mục đích: Với đĩa mã hóa nhị phân, khó để gán vị trí với mẫu đĩa di chuyển từ vị trí tới vị trí làm thay đổi vài bit, ví dụ từ vị trí (0111) đến vị trí (1000), mà bit thay đổi đồng thời Nếu thiết bị lấy mẫu điều chỉnh chút khơng dóng xác có lỗi xảy Có thể tránh lỗi dùng mã mà thay đổi bit từ vị trí sang vị trí Một mã mã Gray Trong hình đĩa mã hóa tương ứng Đó lại cảm biến tuyệt đối trường hợp này, vị trí riêng lẻ gán mã Gray Mỗi vị trí gán từ mã bit Bảng sau liệt kê mã Gray cho 16 vị trí Chữ số nhị phân màu đỏ chữ số thay đổi chuyển từ ví trí sang vị trí (từ vị trí đến 15) Mã Gray Vị trí 10 11 12 13 14 15 Sơ đồ bên minh họa mạch đo thích hợp Có thể thấy ngõ nhị phân từ cảm biến nối với ngõ vào số từ đến giao diện Lắp ráp mạch thí nghiệm bên cho đĩa mã hóa Gray vào Mở phân tích lơ-gíc thiết lập giá trị sau Bộ phân tích - Logic Analyser Illustrated signals Sample time Show Hexadecimal Cont Pattern Phase ON Phase OFF Count Clocks Đặt phận tinh chỉnh tốc độ thẻ thí nghiệm "Phép đo góc tốc độ" tới tốc độ lớn (theo chiều được), bắt đầu phép đo đơn lẻ copy đường phân tích thu vào ô trống Q3 Q2 Q1 Q0 I3 I2 I1 I0 Các điểm theo thời gian thay đổi theo mức xảy hai kênh? Không thay đổi theo mức xảy đồng thời Thay đổi theo mức xảy đồng thời Giờ, mở thiết bị ảo Digital Encoder đặt chế độ GRAY CODE hình dưới: Đặt phận tinh chỉnh tốc độ tới tốc độ thấp ban đầu theo chiều kim đồng hồ bắt đầu đo cách nhấn nút 'REC' mã hóa số Sau đó, lặp lại thí nghiệm với chuyển động ngược chiều kim đồng hồ Có khác hành vi so sánh với địa mã hóa nhị phân khơng có gì? Đĩa mã hóa Gray đếm tới 31 Đĩa mã hóa Gray đếm tăng hai hướng quay (0 15) Đúng Khơng có khác Tiếp theo, đặt phận tinh chỉnh tốc độ lại tốc độ chậm theo chiều kim đồng hồ bắt đầu tạm dừng đo liên tiếp nút 'REC' (cho đĩa tiếp tục quay) Quan sát hiển thị vị trí sau lần bắt đầu lại phép đo Giá trị hiển thị ban đầu trường hợp? Trong trường hợp mã hóa nhị phân, hiển thị ban đầu với giá trị vị trí thực tế cảm biến giá trị tuyệt được sử dụng giá trị tuyệt được sử dụng Đúng Hiển thị ban đầu với cảm biến Giờ, dừng đĩa lại sau quay đĩa tay tới vị trí Quay đĩa chậm theo chiều kim đồng hồ quan sát hiển thị vị trí Vấn đề gặp phải trường hợp mã hóa nhị phân xảy gì? Hành vi giống trường hợp mã hóa nhị phân Vấn đề khơng xảy đây, bit thay đổi thay đổi vị trí Đúng Sau đó, điều khiển đĩa lần tốc độ thấp gỡ bỏ đầu nối tín hiệu (hoặc ngừng cảm biến nhị phân sử dụng nút D0, D1, D2 D3 thiết bị ảo) Quan sát tác động việc gián đoạn tín hiệu lên hiển thị vị trí Lỗi bit ảnh hưởng đến hiển thị vị trí? Một lỗi bí khơng có ảnh hưởng, diện bit dư Một phần tư word mã hóa ngắt khơng xác trường hợp Đúng Một phần hai word mã hóa ngắt khơng xác trường hợp Tất word mã hóa ngắt khơng xác ...NỘI DUNG: Thí nghiệm: Đo độ dịch chuyển  TN1: Cảm Biến Điện Dung  TN2: Cảm Biến Điện Cảm KTCB  TN Phát Hiện Vật Liệu Cảm Biến Quang Điện Cảm Biến Sợi Quang Cảm Biến Quang Điện Tử... Nhị Phân  Cảm Biến Gia Tăng  Cảm Biến Tuyệt Đối Sử Dụng Mã Gray BÀN Thí nghiệm - Đo độ dịch chuyển cảm biến điện cảm I Căn chỉnh điểm cầu đo Thí nghiệm sau bắt đầu việc đặt điểm cầu đo vào điểm... xa loại khác cảm biến tiệm cận Dải phát cảm biến nhỏ so với cảm biến khác bảng mạch Ưu điểm định cảm biến quang điện tử bảng mạch cảm biến? Cảm biến học mơi trường xung quanh Cảm biến có thiết