Đồ án tốt nghiệp Xây dựng và đánh giá một số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp Đề tài Xây dựng và đánh giá một số dụng cụ kỹ thuật đo lường MỞ ĐẦU Công nghệ đo lường là một trong những yếu tố[.]
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU Công nghệ đo lường yếu tố quan trọng đảm bảo tồn phát triển kinh tế xã hội, làm sở thống hoá chuẩn mực tiêu chuẩn hệ thống quản lý chất lượng tiến tới ký kết hiệp ước thừa nhận lẫn xu phát triển tất yếu thời đại Phát triển kỹ thuật công nghệ đo lường nhiệm vụ thiết quốc gia bối cảnh nay, góp phần tăng cường giao lưu sản phẩm hàng hố thúc đẩy q trình phát triển khoa học kỹ thuật công nghệ Cùng với phát triển củacác ngành khoa học điện tử, tin học v.v… kỹ thuật đo lường không ngừng phát triển ngày ứng dụng rộng rãi đào tạo nghiên cứu khoa học, góp phần nâng cao chất lượng mở rộng qui mô đào tạo Việt Nam nước phát triển có kinh tế lạc hậu, việc đầu tư phát triển khoa học kỹ thuật đo lường ngành khoa học cơng nghệ mũi nhọn việc làm có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, cấp bách mang tính chiến lược việc thực thành công nghiệp công nghiệp hố đại hố nước nhà góp phần tăng cường quản lý nhà nước tiêu chuẩn chất lượng toàn kinh tế–xã hội, theo hệ thống tiêu chuẩn đo lường chất lượng thống toàn lãnh thổ Trong hệ thống Trường Đại học nước, Trường Đại Học Nông Nghiệp I Hà Nội có nhiệm vụ đào tạo cán kỹ thuật triển khai nghiên cứu khoa học kỹ thuật cơng nghệ góp phần đáp ứng nhu cấu phát triển nơng nghiệp đại hố nơng thơn Việt Nam, tiến tới hoà nhập khu vực quốc tế Trước vận hội thách thức thời đại địi hỏi trường phải có bước nhảy vọt khoa học kỹ thuật công nghệ giáo dục đào tạo, cần bổ xung nâng cấp chiều sâu hệ thống trang thiết bị đo lường điện nông nghiệp Kết hợp lý thuyết thực hành không ngừng nâng cao chất lượng mục tiêu đào tạo nhà trường Cơng tác đo lường thí nghiệm nhu cầu tất yếu để tồn phát triển trường thời gian tương lai Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp Trên sở học tập kinh nghiệm sở thực hành đo lường, dựa vào tài liệu có liên quan, hướng dẫn tận tình thầy giáo, Thạc Sĩ Ngơ Trí Dương q trình thực đề tài Tơi xin trân trọng cảm ơn sâu sắc giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo, Thạc Sỹ Ngơ Trí Dương q trình thực đề tài Chân thành cảm ơn cán phòng quản lý chất lượng nhà nước, bạn sinh viên đồng nghiệp Trường Đại Học Nông Nghiệp I tạo điều kiện, giúp đỡ tơi q trình thực hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày tháng năm Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp Chuơng I CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG 1.1 Khái quát chung Ở nước tiên tiến khoa học kỹ thuật công nghệ đo lường phát triển đạt trình độ cao hỗ trợ cho ngành kinh tế phát triển làm tăng hiệu sản xuất nâng cao chất lượng sản phẩm Làm sở phát khoa học công nghệ đo lường điều khiển, cơng nghệ tự động hố phát triển ngành khoa học kỹ thuật cơng nghệ có hiệu Một yếu tố chiến lược phát triển khoa học công nghệ giáo dục phát triển ứng dụng kỹ thuật công nghệ đo lường đại theo mơ hình đo lường có ứng dụng kỹ thuật vi sử lý máy tính phục vụ cho đào tạo nghiên cứu hệ thống trường Đại học Kỹ thuật số cải thiện bước đáng kể chất lượng đo lường Các phương tiện đo gọn nhẹ hơn, khả làm việc nhiều hơn, độ xác độ tin cậy phép đo cao hơn, có tốc độ nhanh ổn định v.v…có khả kết nối với thiết bị ngoại vi máy tính, máy in v.v… Ứng dụng kỹ thuật vi xử lý thiết bị ngoại vi ngày mở phát triển vượt bậc kỹ thuật công nghệ đo lường chiếm tỷ lệ lớn so với lĩnh vực khác, phần tử quan trọng hệ thống thông tin đo lường điều khiển Hệ thống thông tin đo lường có ứng dụng kỹ thuật vi xử lý có tốc độ đo xử lý nhanh, cho phép thực phép đo tự động đồng thời nhiều kênh, độ tin cậy độ xác cao v v…được ứng dụng rộng rãi hệ thống tự động phân loại sản phẩm Hệ thống chuẩn đoán kỹ thuật trình điều khiển tự động v.v… Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp Nhờ có hệ thống đo lường ứng dụng kỹ thuật vi xử lý người ta tạo thiết bị đo thông minh nhờ cài đặt vào chúng vi xử lý hay vi tính đơn phiếm chúng có tính hẳn thiết bị đo thơng thường, tự xử lý lưu giữ kết đo, làm việc theo chương trình, tự động thu thập số liệu đo v.v… 1.2.Vai trị vị trí đo lường Công tác đo lường yếu tố định tồn tại, phát triển đất nước nói chung trường ĐHNN I nói riêng tương lai Góp phần nâng cao chất lượng đào taọ, phục vụ nghiên cứu khoa học, nghiên cứu triển khai, nâng cao tiềm lực khoa học kỹ thuật cơng nghệ tiến kịp trình độ khu vực giới Trường ĐHNN I coi công tác đo lường thực nghiệm nghiên cứu khoa học nhiệm vụ quan trọng góp phần thực mục tiêu chất lượng đào tạo trường Thực hành thí nghiệm nội dung bắt buộc sinh viên trú trọng công tác nghiên cứu triển khai nghiên cứu khoa học cán nghiên cứu sinh trường Đo lường thực nghiệm phục vụ đào tạo, nghiên cứu triển khai bao hàm nhiều lĩnh vực Cơ Điện, môi trường đo xác định: cơ, lý tính đất, tiêu sinh học thực, động vật, tiêu môi trường, tiêu máy móc thiết bị v.v…được thực thường xuyên càc môn khoa, trung tâm chuyên ngành, sở thực hành trường Trong thời gian học tập sinh viên khoa Cơ Điện phải hoàn thành khối lượng đo lường thực nghiệm thí nghiệm, thực hành lớn ngành khí chiiếm 41%, ngành điện chiếm 40%, ngành cơng nghiệp cơng trình nơng thơn 37%, đào tạo sau đại học nghiên cứu sinh 12%, phục vụ đề tài nghiên cứu 25% Để đáp ứng nhu cầu trang thiết bị đo lưịng, đo lường Cơ Điện Nơng Nghiệp phải thoả mãn nhu cầu sau: - Phục vụ mục tiêu đào tạo khoa Cơ Điện Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp - Phục vụ nghiên cứu khoa học, góp phần nâng cao kỹ thuật cơng nghệ tiến tới hồ nhập khu vực - Phục vụ công tác nghiên cứu triển khai thiết kế chế tạo thử nghiệm mẫu máy, thiết bị Cơ Điện sử dụng sản suất nông nghiệp chế biến nông sản - Tham gia xác định thông số hệ thống điện phục vụ cho quy hoạch tổng thể, tiêu kinh tế lưới điện nông nghiệp tưong lai - Phục vụ công tác nghiên cứu tiết kiệm sử dụng dạng lượng nông nghiệp chế biến nơng sản - Kiểm tra tình trang kỹ thuật ôtô, máy kéo - Kiểm tra thử nghiệm trang thiết bị điện ôtô, máy kéo - Đo lường đại lượng vật lý phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học nhà trường Têu chuẩn hố cơng tác đo lường thực nghiệm theo pháp luận nhà nước, tham gia quản lý chất lượng, kiểm định đánh giá sản phẩm Nông nghiệp Hệ thống trang thiết bị đo lường thử nghiệm khoa Cơ Điện phải mang tính đồng đều, thuận lợi có tính kỹ thuật phù hợp khơng cho đào tạo mà cho công tác nghiên cứu phịng thí nghiệm ngồi trường có khả nối ghép với thiết bị ngoại vi v.v… Đào tạo bổ sung đội ngũ cán kỹ thuật đủ mạnh cơng tác quản lý sử dụng có hiệu 1.3 Hiện trạng trang thiết bị đo lường điện Hệ thống trang thiết bị đo lường khoa Cơ Điện sử dụng chủ yếu dựa mơ hình đo lường tương tự (hình 1.1) để đo đại lượng học kéo, nén, xoắn v.v… đại lượng điện như: Ι, U, P v.v… đại lượng môi trường độ ẩm, nhiệt độ, áp suất v v… Đo lường thử nghiệm trang thiết bị điện ôtô, máy kéo Được trang bị từ năm 1960 hầu hết thiết bị Liên Xô cũ bổ xung vào năm 1980 năm 1985 Mặc dù thiết bị nhiệt đới hoá xong, hầu hết bị hư hỏng qua sửa chữa Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp Tổ chức quản lý sử dụng trang thiết bị chủ yếu môn chuyên ngành bảo quản theo phịng thí nghiệm 1.3.1 Phịng thí nghiệm kim loại – sửa chữa – Trực thuộc môn kim loại sửa chữa Phịng có thiết bị máy móc sau: Thiết bị đo độ bóng, độ cứng bề mặt chi tiết Thiết bị cao tần Lị nung nhiệt độ cao Kính hiển vi quang học Một số dụng cụ đo phục vụ cho công tác sửa chữa Các thiết bị số bị hư hỏng, số cịn lại chất lượng khơng đảm bảo đáp ứng công tác đào tạo khoa 1.3 Phịng thí nghiệm sức bền vật liệu –Trực thuộc môn Cơ học kỹ thuật trang bị: Máy đo lực kéo, nén Máy đo mômen quay Một số dụng cụ đo chuyên dùng phục vụ cho thí nghiệm đo ứng suất, biến dạng vật liệu tiến hành thí nghiệm Phịng thí nghiệm kỹ thuật điện –Trực thuộc môn Cơ sở Kỹ thuật điện, phục vụ chủ yếu cho sinh viên chuyên ngành điện, máy móc thiết bị đa dạng, nhiều chủng loại Có thể phân thành nhóm: Máy biến áp đo lường loại Các dụng cụ đo: A, V, P, Hz v.v… Các dụng cụ mẫu Các thiết bị dụng cụ có độ xác thấp, khơng cịn đồng lạc hậu Hiện phịng thí nghiệm phục vụ cơng tác thực tập thí nghiệm sinh viên mang tính chất thiếu đào tạo Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp 1.3.3 Phịng thí nghiệm cung cấp sử dụng điện–Trực thuộc Bộ môn cung cấp điện, phòng phục vụ thực tập chủ yếu cho sinh viên chuyên ngành điện Máy biến áp đo lường Các dụng cụ đo:A, V, P, Hz v.v… Các dụng cụ mẫu Máy sóng Thiết bị tự ghi Thiết bị đo, đếm thông số đường dây cao hạ áp Thiết bị đo chuyên dùng mạch đo lường bảo vệ Hiện hầu hết thiết bị bị hư hỏng lạc hậu gặp nhiều khó khăn cơng tác đào tạo nghiên cứu khoa học 1.3.4.Phịng thí nghiệm Ơtơ, máy kéo-Trực thuộc môn ôtô, máy kéo, trang bị: Hệ thống kiểm tra chuẩn đoán kỹ thuật động ôtô, máu kéo Hệ thống kiểm tra trang thiết bị điện ôtô máy kéo Thiết bị kiểm tra cung cấp nhiên liệu Thiết bị kiểm tra hệ thống đốt cháy Các dụng cụ đo chuyên dùng: V, A, N, v.v… Hiện hầu hết trang thiết bị hư hỏng qua sửa chữa, đáp ứng phần nhỏ công tác thực tập sinh viên 1.3.5.Phòng thực tập Thuỷ lực- Trực thuộc Bộ mơn Máy nơng nghiệp, phịng trang bị: Thiết bị đo áp suất Thiết bị đo lưu lượng Thiết bị đo vận tốc Một số thiết bị phục vụ cho công tác khảo nghiệm Máy nông nghiệp Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp Có thể mơ tả trạng trang thiết bị đo lường khoa Cơ Điện theo sơ đồ hình1.1 Hầu hết trang thiết bị thuộc mơ hình đo lường tương tự, thiết bị đo chủ yếu loại điện vùng thông số ổn định (tần số, biên độ v.v…) khơng thích ứng với cơng tác nghiên cứu khoa học, phần lớn đến lỗi thời qua sửa chữa nhiều lần không đáp ứng nhu cầu Việc trang bị nâng cấp hệ thống trang thiết bị đo lường điện nông nghiệp Khoa Cơ Điện đáp ứng đầy đủ cho công tác đào tạo, nghiên cứu khoa học nghiên cứu triển khai khoa Đáp ứng công tác đo lường kiểm tra chất lượng tiến tới tham gia vào hệ thống tiêu chuẩn đo lường chất lượng nhà nước, tham gia quản lý chất lợng, kiểm định đánh giá sản phẩm nông nghiệp Tăng cường giao lưu kỹ thuật công nghệ với nước khu vực giới HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG CƠ ĐIỆN Hệ thống trang thiết bị đo lường khoa Cơ Phịng thí nghiệm thực hành Điện tử Máy điện Kỹ thuật điện TĐ hoá Trạm điện Trang thiết bị đo lường Các thiết bị dụng cụ đo điện kiểu điện đo đại lượng I, U, W, Wh, cos, f, Thiết bị quan sát: Dao động ký điện từ Vùng làm việc ổn định (biên độ, tần số ) độ xác: từ 0.5 đến 2.5 điều kiện làm việc ổn định Sử dụng điện Thiết bị dụng cụ đo thử nghiệm đại lượng: lực Đề tài: Xây kỹ thuật đo lường thiết bị mômen Các Mạngdựng điệnvà đánh giá số dụng cụkéo, phần lớn hư hỏng không đáp ứng nhu cầu thực Truyền điện Đồ án tốt nghiệp Hình 1.1 Thiết bị đo khoa điện 1.4 Kết luận: Qua phân tích đánh giá trạng, xu phát triển, tầm quan trọng nhiệm vụ công tác đo lường việc nghiên cứu khoa học cho thấy “xây dựng đánh giá dụng cụ đo lường phịng thí nghiệm kỹ thuật đo lường” hoàn toàn đắn kịp thời phù hợp mục tiêu đại hố cơng nghiệp hố sản xuất nơng nghiệp nói riêng xu hội nhập kinh tế toàn cầu 1.5 Hệ thống đơn vị đo lường dẫn xuất chuẩn Việc thành lập đơn vị, thống đơn vị đo lường trình lâu dài, biến động Việc xác định đơn vị, tổ chức đảm bảo đơn vị tổ chức kiểm tra, xác nhận mang tính khoa học, kỹ thuật, tổ chức pháp lệnh Việc thống quốc tế đơn vị, hệ đơn vị v.v… mang tính chất hiệp thương qui ước Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp Tổ chức quốc tế đo lường học họp nhiều lần để thống quốc tế đơn vị, hệ đơn vị mẫu quốc gia quốc tế đại lượng bản, vấn đề đơn vị bản, hệ thống đơn vị, mẫu yêu cầu mẫu thống với trình độ Hệ thống đơn vị đựơc thống hệ thống thống quốc tế SI Hệ thống chấp nhận đơn vị làm sở để suy đơn vị dẫn xuất khác, có bảy đại lượng coi đơn vị bản: Bảng 1.1 Đại lượng Đơn vị Kí hiệu Chiều dài Mét M Khối lượng Kilơgam Kg Thời gian Giây S Dòng điện Ampe A Nhiệt độ độ kenlvin Ánh sáng Candela Cd Môn Mol o k Đượng lượng Phần tử đơn vị hệ SI cịn gọi hệ MKSA hợp lý hoá Nước ta, theo nghị định 186/CP ký ngày 26 tháng 12 năm 1964, nhà nước Việt Nam công nhận quy đinh hệ SI hệ đơn vị hợp pháp nước Việt Nam Nghị định quy đinh đơn vị dẫn suất dùng thống nước Gồm 102 đơn vị cho 72 đại lượng vật lý Hệ thống đơn vị đo lường quốc tế SI đời vào năm 1954 bổ xung hoàn chỉnh năm 1960 hẳn hệ thống cũ : Hệ mét, hệ CGS, hệ MTS v.v…[8], [9] Để đảm bảo tính thơng đo lường toàn quốc pháp lệnh đo lường Nhà nước Việt Nam định đơn vị tiêu chuẩn Việt Nam phù hợp với hệ đơn vị đo lường quốc tế SI theo Bộ tiêu chuẩn quốc tế Tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế ISO-31 với đơn vị (bảng1.1) Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp Các đơn vị đo lường lượng hố thơng qua đơn vị chuẩn có độ xác cao mà khoa học thực [8] Dựa đơn vị người ta đưa đơn vị dẫn suất cho tất đon vị vật lý [8], [2], [5], liên quan đơn vị đơn vị dẫn suất dưạ quy luật thể công thức Ở Việt Nam chuẩn chuẩn Quốc gia tổng cục Tiêu chuẩn đo lường chất lượng quy định chế độ quản lý, đồng thời quan quản lý nhà nước công tác đo lường [8] Định kỳ chuẩn quốc gia đem so sánh với chuẩn quốc tế để ln đảm bảo độ xác độ tin cậy đơn vị đo Chuẩn quốc tế: chuẩn hiệp định quốc tế công nhận làm sở ấn định giá trị cho chuẩn khác đại lượng có liên quan pham vi tồn giới [9] Viện cân đo Quốc tế (BTPM) quản lý Chuẩn Quốc gia : chuẩn có chất lương cao Quốc gia công nhận để làm sở ấn định cho chuẩn khác có liên quan nước [8] Ở Việt nam chuẩn quốc gia lưu giữ Trung tâm đo lường tiêu chuẩn Quốc gia Chuẩn chính: chuẩn thường có chất lượng cao mặt đo lường địa phương tổ chức mà phép đo dẫn xuất từ chuẩn [ ],[ ] Chuẩn công tác: chuẩn dùng thường xuyên để kiểm tra hiệu chỉnh vật đo, phương tiện đo mẫu chuẩn, phân loại chuẩn theo sơ đồ (phụ lục) Chuẩn Quốc tế chuẩn Quốc gia truyền tới chuẩn thấp thường thực cách hệ thống theo kiểu mắt xích liên tục khơng gián đoạn đến chuẩn công tác, sản phẩm, đến thiết bị đo lường v v…(phụ lục) Các chuẩn đo lường định kỳ kiểm tra hiệu chuẩn theo sơ đồ hiệu chuẩn (phụ lục) [8 ], [9 ] 1.6 Mơ hình q trình đo lường Thơng qua nguyên lý đo phương tiện đo đại lượng vật lý cần đo xác định xác mặt định lượng thể kết số so với đơn Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp vị chuẩn đại lượng cần đo kết đo thể số so với đại lượng đo Sau số mơ hình đo lường 1.6.1 Mơ hình đo lường tương tự Mơ hình tương tự với tín hiệu đo đại lượng liên tục (analog), phép đo thực với tốc độ đo thấp, mắc sai số lớn v v… X(t) Y1 CĐSC Y2 MĐ CT TG HS TBPH Hình 1.2 Mơ hình đo lường Analog Chuyển đổi sơ cấp (CĐSC); Mạch đo ( MĐ) Cơ cấu thị tương tự Cơ cấu tự ghi điện Máy sóng Thiết bị phối hợp phía sau (TBPH) Tín hiệu cần đo sau qua khâu chuyển đổi sơ cấp (có thể điện điện) biến đổi thành tín hiệu điện tương tự Y1 tới mạch đo thành tín hiệu tương tự thống hố Y2, tín hiệu Y2 đưa tới cấu thị 3, cấu tự ghi máy sóng thiết bị phối hợp phía sau Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp Với phương pháp chia cũ vạch độ chia đánh dấu mặt dụng cụ, qui ước người thực cách tự nhiên mang yếu tố chủ quan, trình đo chậm, tốc độ thấp Thuận lợi đo lường thực hành, kiểm tra cơng nghiệp 1.6.2 Mơ hình đo lường A/ D Quá trình đo lường thực theo phương pháp biến đổi thẳng Đại lượng cần đo X đưa qua khâu biến đổi biến thành số N sở so sánh với đơn vị đại lượng đo X0 , biến đổi thành số N0 nhớ lại Kết đọ c trực tiếp số bảng thị, sơ đồ khối nguyên cho hình1.3 Y1 CĐSC TNH Y2 Y3 A/D BN PC Hình 1.3 Mơ hình đo lường A/ D Chuyển đổi sơ cấp; Mạch biến đổi thống hoá (BĐTNH) Bộ biến đổi tương tự số (Analog-Digital) Chỉ thịu kiểu số Bộ nhớ (BN) Máy tính (PC) Q trình đo thực khâu diễn giống mơ hình đo tương tự, tín hiệu thống hố I2 đưa tới biến đổi tương tự số (A/ D), tín hiệu Y3 đưa tới thị số 4, nhớ số thiết bị thể Quá trình thực phép ánh xạ đại lượng cần đo X (hay đại mẫu X0) hàm liên tục sang tập hợp số N (N0) mang tính rời rạc Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp Sơ đồ phối hợp thao tác đo lường A/ D hình 1.4 Thao q trình đo bao gồm bước sau: Đưa Xo vào thiết bị đo (có No) Nhớ No So sánh N/No Đưa X vào thiết bị đo (có N) Đưa kết Hình 1.4 Sơ đồ phối hợp thao tác mơ hình đo lường A/D Bước 1: Đưa đại lượng mẫu vào thiết bị đo mã hoá thành tập hợp số N0 Bước 2: Bộ nhớ N0 Bước 3: Đưa đại lượng cần đo X vào thiết bị đo mã hoá thành tập hợp số N Bước 4: So sánh tập số N/ N0, đưa kết số Ứng dụng kỹ trhuật số phép đo cho phép rút ngắn thời gian đo, tăng độ xác độ tin cậy kết quả, mở rộng vùng tham số đo (biên độ,tần số ) 1.6.3 Mơ hình đo lường có sử dụng vi xử lý Mơ hình đo lường có sử dụng vi xử lý giới thiệu hình 1.5 đánh dấu bước phát triển kỹ thuật công nghệ đo lường, ngồi tính đo nhanh, độ xác cao vv thực dễ dàng việc biến đổi, xử lý tín hiệu tự động hố q trình đo Là sở để xây dựng hệ thơng tin đo lường ĐK TBGN X(t) Y2 Y3 Y1 Sensor A/D KĐTNH μP Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường CTS Đồ án tốt nghiệp Hình 1.5 Mơ hình có sử dụng vi sử lý Chuyển đổi sơ cấp; Mạch khuếch đại thống hoá (TNH); Bộ biến đổi A/D; Bộ vi xử lý; Chỉ thị số (CTS); Hệ thống điều khiển (HĐK); Thiết bị ghép nối (TBGN) Tín hiệu đo sau chuyển đổi sơ cấp tín hiệu tương tự Y1, qua khuếch đại thống hố Y2, tín hiệu tương tự chuẩn hố Y2 (dịng từ o đến 24mA từ o đến 10 V) sau qua biến đổi tương tự số (A/ D) thành tín hiệu số đưa vào vi xử lý (μp) Để điều khiển (μp) dùng phát xung nhịp lấy từ điều khiển Thiết bị ghép nối vào cho phép đưa thơng tin hình hay máy in, lấy tín hiệu điều khiển từ bàn phím, kết đo đưa tới cấu thị số 1.7 Mơ hình hệ thống thơng tin đo lường Hệ thống thông tin đo lường định nghĩa tập hợp đầy đủ phương tiện đo thiết bị khác liên kết lại để thực phép đo định Trong hệ thống đo vi xử lý làm nhiệm vụ thu thập số liệu thực hàng loạt vấn đề như: phân lớp, xác định chế độ đo, đại lượng cần đo, phạm vi đo, trình tự đo, tìm hệ số hiệu chỉnh tự động xử lý kết đo máy vi tính mà phép đo trước thực Sơ đồ chung hệ thống thơng tin đo lường hình 1.6 S1 KĐTNH1 S2 KĐTNH1 Sn KĐTNH1 MUX S/H KĐ Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường A/D Đồ án tốt nghiệp Hình 1.6 Hệ thống thơng tin đo lường Tín hiệu từ cảm biến (S) đưa qua chuyển đổi chuẩn hoá (C.Đ.C.H) đến kênh (MUX) tới tích giữ mẫu (S/H), sau tín hiệu chuyển tới khuyếch đại (KĐ) tới chuyển đổi tương tự số (A/D) Trong hệ thống sử dụng vi sử lý (μP) để thực nhiệm vụ như: Xử lý thống kê, nén thông tin, thực phép biến đổi vi xử lý kết hợp với nhớ cố định ROM nhớ thay đổi RAM thông tin sau ADC trao đổi với μP thông qua kênh BUS, đồng thời qua BUS điều khiển μP điều khiển tất khâu hệ thống đầu tín hiệu nối với đối tượng khác như: Máy phát tín hiệu, máy điều khiển [1] Hệ thống thông tin đo lường thể bước phát triển nhảy vọt kỹ thuật công nghệ đo lường khắc phục nhược điểm phát triển ưu điểm mơ hình đo lường trước mà cịn cho phép đo nhiều kênh thời gian, truyền xa ứng dụng rộng rãi đo lườngđiều khiển tự động, nghiên cứu khoa học 1.7.1.Hệ thống đo lường độc lập Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp Được sử dụng để đo đại lượng vật lý cho thị kết báo hiệu, mơ tả sơ đồ khối hình 1.7 CĐSC Y1 Y2 TNH A/D Y3 CT số Đến thiết bị phối hợp BN PC Hình 1.7 Mô tả hệ thống thông tin đo lường đập lập Hệ thống thông tin đo lường độc lập q trình đo giống mơ hình đo lường A/D (1.6.2), khác hệ thống có thêm đầu Analog để phục vụ cho mục đích sử dụng phía sau: Điều khiển nhờ băng từ đĩa vv 1.7.2 Hệ thống đo lường nối tiếp Là hệ thống mà đại lượng cần đo truyền kênh tới thiết bị thể nhớ thiết bị phía sau Sơ đồ khối hình 1.8 s1 KĐTNH1 s2 KĐTNH2 sn KĐTNH3 tbn PK TT XL cts ĐK Người quan sát Hình 1.8 Hệ thống thơng tin đo lường nối tiếp Trong sơ đồ tín hiệu tương tự cảm biến (S) qua khuếch đại thống hoá (KĐTNH) tới phân kênh (PK), đại lượng đo truyền tới thu thập xử lý thông tin (TTXL) kênh sau đưa tới thiết bị thể (CT) thiết bị nhớ (TBN) Tín hiệu sau nhớ Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp gửi xử lý tiếp Nếu sử dụng thị kiểu số trước cần có chuyển đổi tương tự số Để điều khiển hệ thống làm việc có sử dụng hệ điều khiển, hệ điều khiển cài đặt theo trương trình Angorit định trước trực tiếp người sử dụng Trong trường hợp chuyển đổi chuẩn hố loại có thang đo dùng chung chuyển đổi chuẩn hố có phân kênh đưa phía trước chuyển đổi chuẩn hoá Hệ thống đo nối tiếp có cấu tạo đơn giản, giá thành hợp lý đòi hỏi tốc độ đo phân kênh cao, phù hợp cho q trình đo chậm, vùng có tần số thấp, độ tin cậy không cao, mắc sai số lớn 1.7.3 .Hệ thống đo lường song song Hệ thống đo lường song song cho phép đo đồng thời đại lượng cần đo thời điểm tới cảm biến (S) khác nhau, tín hiệu truyền kênh thông tin không ảnh hưởng lẫn Sơ đồ nguyên lý hình 1.9 Các thiết bị S1 KĐTNH1 S2 KĐTNH2 Sn KĐTNH3 B ộ ghép nối thông tin t.t.d.l T.B.N xltt (cpu) c T số N gười quan sát Hình 1.9 Hệ thống thơng tin đo lường song song Các tín hiệu đo sau qua chuyển đổi chuẩn hoá đưa tới thu thập thơng tin (TTDL), từ tín hiệu dẫn tới xử lý thông tin trung tâm (XLTT) tiến hiệu (khoảng cách thích hợp nhỏ 2km) Bộ xử lý trung Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đồ án tốt nghiệp tâm thực chức đưa tín hiệu cần thiết cho thiết bị phía sau phối hợp Điều khiển hệ thống theo trương trình sẵn trực tiếp Hệ thống đo lường song song đảm bảo phép đo có độ tin cậy cao, tín hiệu truyền song song với nên không phụ thuộc lẫn nhau, địi hỏi cần có biện pháp chống nhiễu kênh tốt Nhưng có nhược điểm số lượng dây lớn, cồng kềnh giá thành cao 1.7.4 Hệ thống đo lường hỗn hợp Hệ thống đo lường hỗn hợp tổng hợp hai hệ thống đo nối tiếp song song Hệ thống đo lường cho phép tác động nhanh với tín hiệu đo, đo nhiều đại lượng lúc hạn chế nhược điểm riêng rẽ loại Hiện tổ hợp đo lường đời thay phương tiện đo lường cũ, hệ thống đo lường sử dụng rộng rãi lĩnh vực tự động điều khiển trình sản xuất, tự động kiểm tra chất lượng sản phẩm, tự động hiệu chuẩn phương tiện đo Hệ thống đo lường tập hợp phương tiện liên kết với để thực phép đo định Hệ thống chuẩn đoán kỹ thuật, hệ thống tự động kiểm tra sản phẩm, hệ thống tự động hiệu chỉnh phương tiện đo Với ứng dụng kỹ thuật vi tính, kỹ thuật điện tử tự động hố hệ thống thơng tin đo lường hoàn thiện, ngày chiếm ưu ứng dụng rộng rãi ngành kinh tế quốc dân, chất lượng phép đo không ngừng cải thiện Trong tương lai nhà khoa học nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật công nghệ không ngừng nâng cao hiệu chất lượng hệ thông đo, phương tiện đo gọn nhẹ 1.8 Cấu trúc dụng cụ đo Để chọn phương tiện đo cho ứng dụng cụ thể xây dựng hệ thống trang thiết bị đo cần có hiểu biết tốt cấu trúc đặc tính chúng kỹ thuật công nghệ để đáp ứng yêu cầu mục đích sử dụng Đề tài: Xây dựng đánh giá số dụng cụ kỹ thuật đo lường