Báo cáo thí nghiệm Đo lường và cảm biến

Đo độ dịch chuyển bằng cảm biến điện cảm: Đặt điểm 0 cau đo Mục đích: Thí nghiệm sau đây bắt đầu bằng việc đặt điểm 0 của cầu đo vào điểm trung tâm của lõi cuộn dây.. Điện áp vào của c

TRƯỜNG BAI HOC SU PHAM KY THUAT

KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ

BAO CÁO THÍ NGHIỆM ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN

GVHD: Phan Thị Thanh Vân Nhóm 2:

Đo độ dịch chuyển bằng cảm biến điện cảm: Đặt điểm 0 cau

đo

Mục đích:

Thí nghiệm sau đây bắt đầu bằng việc đặt điểm 0 của cầu đo vào điểm trung tâm của

lõi cuộn dây Điện áp vào của cầu được đặt bằng thiết bị ảo Function generator (bộ sinh hàm) và điện áp ra được đo trên thiết bị ảo Oscilfoscope (máy hiễn thị dao động) Sở đồ sau minh hoa cho mạch đo thích hợp

Lắp ráp mạch thí nghiệm sau

Hoàn thành lắp đặt

M6 may phat ham - Function Generator tU menu Instruments / Voltage Sources hoac bang cach kich vao hình ánh bên trái và thực hiện các cài đặt sau đây:

BIÊN ĐỘ - AMPLITUDE: 100 %

SỰ SUY GIẢM - ATTENUATION: 1:1 TAN SO - FREQUENCY: 5 kHz CHUC NANG - FUNCTION: Sine

Kích hoạt đầu ra của máy phát hàm bằng cách kích vào nút POWER

Mở máy hiện sóng (Oscilloscope) từ [m= menu /nstruments/Measuring Devices

BC Sõ Cơ sở thời gian: 50 us / div

ve inane Chế độ: X/T mm Kích hoạt: A; Sườn lên; Mức: 0 div; Tiền kích

hoat: 0 div;

Sau đó di chuyển lõi cuộn dây đến vị trí trung tâm của nó (độ chia 20)

Điều chỉnh biến trở để đặt điểm 0 sao cho biên độ của điện áp cầu đạt giá trị nhỏ nhất Copy đường dao động thu được vào phân ô trống bên dưới

yer f

Biên độ và tân số của điện áp mạch cầu là bao nhiêu sau khi cân bằng?

Biên độ của điện áp mạch cầu là bao nhiêu 50000mV.,

Trường † là sai Tần số của điện áp mạch câu là bao nhiêu 5 kHz

Các tham số cho bộ khuếch đại vi phân

Thí nghiệm tiếp theo nghiên cứu cách thức vận hành của bộ khuếch đại vi phân

Mở rộng phần cài đặt của thí nghiệm trước sao cho channel B (kênh B) của máy hiển

thị dao động hiển thị ngõ ra từ bộ khuếch đại vi phân (xem hình dưới)

si

Thay đối cài đặt cho máy hiển thị dao động như sau:

Cài đặt máy hiển thị dao động Oscilloscope

Channel A 5V/div

Channel B 2V/div

Time base 50 us / div

Độ dịch pha là bao nhiêu ở giữa điện áp cầu và điện áp đầu ra của bộ khuếch đại vi sai?

@® Hai điện áp dịch pha nhau là 90°

@ Hai điện áp dịch pha nhau là 180° Đúng

Hệ số độ lợi của bộ khuếch đại vi sai là bao nhiêu?

Hệ số độ lợi là

Đo độ dịch chuyển bằng cảm biến điện cảm: Hiệu chỉnh

máy phát xung

Mục đích:

Để chuyền đổi điện áp AC của cầu thành điện áp DC tỉ lệ với độ dịch chuyển, chúng ta sử dụng một mach lay may và giữ điều khiển bằng xung như đã đề cập trước đó Việc lầy mẫu điện áp AC nên xảy ra mỗi khi biên độ đạt giá trị cực đại để có thể tận dụng hét biên độ sẵn có Và để phục vụ cho

mục đích này, việc cần làm trước tiên trong thí nghiệm tiếp theo là chọn pha cho máy tạo

xung Điện áp vào của cầu được đặt bởi thiết bị ảo Funcfion generator (máy sinh hàm) và điện áp ra được đo trên thiết bị ảo Oscilloscope (máy hiễn thị dao động)

Sơ đồ sau minh họa mạch đo thích hợp

Lắp ráp mạch thí nghiệm sau

Mở máy phát hàm - Function Generator từ menu Instruments /

Volfage Sources hoặc bằng cách kích vào hình ảnh bên trai và thực hiện các cài đặt sau đây:

BIÊN ĐỘ - AMPLITUDE: 100 %

SỰ SUY GIẢM - ATTENUATION: 1:1 TAN SO - FREQUENCY: 5 kHz CHỨC NANG - FUNCTION: Sine

Mở máy hiện song (Oscilloscope) tv

menu /nstruments/Measuring Devices

Kénh A: 5V / div; DC; Y-POS: 0 Kénh B: 5V / div; DC; Y-POS: 0

Cơ sở thời gian: 50 Hs / div

Điều chỉnh biến trở cho pha của máy tạo xung sao cho xung xuất hiện đúng vào lúc biên

độ điện áp cung cập là lớn nhât

Lõi của cuộn dây nên ở giới hạn trên của nó

Copy đường dao động thu được vào phần ô trống bên dưới

Bây giờ di chuyền lõi của cuộn dây đến giới hạn thấp hơn của nó (tức là độ chia 0)

Điều chỉnh thiết lập thí nghiệm để điện áp cầu được ghi lại trên máy hiện sóng thay vì

điện áp nguôn

Giữ nguyên cài đặt cho bộ tạo chức năng và máy hiện sóng, thực hiện lại thí nghiệm

Copy đường dao động thu được vào phần ô trống bên dưới

\ /\ /A

Di chuyển lõi cuộn dây đến giới hạn trên của nó (tức là đến vạch chia tỷ lệ 0) và lặp lại thí nghiệm

Copy đường dao động thu được vào phần ô trống bên dưới

Do dé dich chuyén bang cam bién dién cam: Dac tinh cam

bién

Muc dich:

Thí nghiệm sau đây sẽ xác định đường đặc trưng tĩnh của cảm biến Lõi của cuộn dây được đặt ở giới hạn dưới của nó và dịch chuyền từng bước tới giới hạn trên trong quá trình thí nghiệm với điện

áp ngõ ra uout được đo thông qua mạch đo cho mỗi vị trí x của lõi Điện áp vào của cầu được đặt bởi

sau minh họa cho mạch đo thích hợp

Lap rap mach thi nghiém sau

Hoàn thành lấp đặt

Mở máy phát hàm - Function Generafor từ menu Insirumenis /

Volfage Sources hoặc bằng cách kích vào hình ảnh bên trai và thực hiện các cài đặt sau đây:

Kích hoạt đầu ra của máy phát hàm bang cach kich vao nut POWER

Mở dụng cụ ảo Vôn kế A từ menu Instruments => Measuring devices hoặc

bằng cách nhấp chuột lên hình bên cạnh và thiết lập như trong bảng sau

Dải đo: 5 V

Chế độ: P

DC

Nếu bạn chưa thực hiện điều chỉnh điểm 0 của cầu đo và hiệu chỉnh máy phát xung, hãy thực hiện điều này

Di chuyền lõi của cuộn dây đến vị trí giới hạn dưới và đo điện áp ra tương ứng Uout

Di chuyển lõi của cuộn dây lên theo từng bước, mỗi bước là 2.5 độ chia và đo điện áp ra sau môi lần di chuyên

Điền các cặp giá trị bạn thu được vào bảng bền dưới, sau đó chuyén sang Chart mode dé thây đường đặc trưng của cảm biến

Độ lợi của cảm biến là bao nhiêu (đồ thị của đặc tính) theo V / 10 độ chia giải trong dải phát hiện trung bình?

Chuyén déi bảng

nay thanh hién thi

Độ lợi của cảm biến trong dải giữa là khoảng V/10 độ chia 3 1hh

đỗ thị đề dê hình

này

Tác động của pha lên máy tạo xung

Thí nghiệm sau nghiên cứu pha (góc pha j) của máy tạo xung sử dụng đường đặc trưng của cảm

Hiện tượng này có thể được giải thích như thế nào?

Độ lợi là thấp hơn, bởi vì tín hiệu không còn được lầy mẫu ở

biên độ lớn nhât của nó

Độ lợi là thấp hơn, bởi vì xung lấy mẫu đã trở thành hẹp hơn

Đo độ dịch chuyển bằng cảm biến điện dung: Điều chỉnh

Mở máy hiện song (Oscilloscope) tv

in =) menu Instruments/Measuring Devices

Kénh A: 200 mV / div; DC; Y-POS: 0 Kénh B: OFF / div; ; Y-POS:

Cơ sở thời gian: 20 Hs / div

Để đặt giá trị bù offset và độ khuếch đại, điều chỉnh tụ tinh chỉnh đến vị trí giới hạn bên

trái của nó và di chuyên bản tụ tới giới hạn dưới (vị trí 0)

Copy đường dao động thu được vào phần ô trống dưới đây

[\ [ 1 ˆ

Tiếp theo, di chuyền bản tụ tới giới hạn trên (vị trí 60) và lặp lại thí nghiệm Copy đường dao động thu được vào phân ô trồng dưới đây

A ANT PVT ON

Vị trí của cảm biến khoảng cách ảnh hưởng đến tần số của mạch dao động như thế nào?

của mạch dao động này giảm xuông

của mạch dao động này tăng lên Đúng

Vị trí tụ điện này không ảnh hưởng đến tằn số của mạch dao

O động

Giờ, hãy đóng máy hiền thị dao động lại Mở vôn kế B và thiết lập các tham số sau:

Đóng vôn kế và mở lại máy hiển thị dao động

Di chuyển bản tụ tới vị trí thấp nhất và xác định tần số tương ứng f của mạch điều hợp Dịch chuyền bản tụ dần lên trên theo từng bước, mỗi bước là 5 độ chia và đo tần số tại

E] Đặc tính thu được là thẳng

Đặc tính thu được là phương trình bậc hai

tụ điện này

tụ điện này

Tần số của mạch dao động là tăng bình phương với điện

dung của tụ điện này

Do dé dich chuyén bang cam bién dién dung: Dac tinh cam

bién

Muc dich:

Trong thí nghiệm sau, chúng ta sẽ xác định đường đặc trưng tĩnh của cảm biến Bản tụ di

chuyền được sẽ được dịch chuyền theo từng bước từ vị trí giới hạn dưới đến vị trí giới hạn trên Với

mỗi vị trí x, điện áp ra tương ứng uou sẽ được đo bằng một mạch đo Vôn kế A được

dùng để đo điện áp ra Sơ đồ sau minh họa mạch đo thích hợp

P c—T c— ~ tS a

U ial? Analog

IN A+

$04203-5W

| 5 Mở dụng cụ ảo Vôn kế A từ menu Instruments => Measuring devices hoặc

Chuyển bản tụ đến giới hạn dưới của nó và đo điện áp ra tương ứng uout

Di chuyền lõi theo từng bước 5 độ chia lên trên và đo điện áp ra sau mỗi lần di chuyền

Điền các cặp giá trị vào bảng dưới đây, sau đó chuyền sang Char† mode đề xem đường đặc trưng của cảm biến

Hình dạng của đặc tính thu được là bao nhiêu và nó được giải thích như thế nào?

Đặc tính này là tuyến tính, bởi vì tín hiệu đầu ra của bộ

chuyên đôi tân sô/điện áp là tỉ lệ thuận với tân số của mạch

dao động

Đặc tính này là phi tuyến, bởi vì tín hiệu đầu ra của bộ

® chuyển đổi tần số/điện áp là tỉ lệ thuận với tần số của mạch

dao động

dao động

Đặc tính này là phi tuyến tính, bởi vì tín hiệu đầu ra của bộ

©_ chuyển đổi tần số/điện áp là fi lệ nghịch với tần số của mạch

dao động

Kiểm tra kiến thức: Phép đo độ dịch chuyển

Gán kỹ thuật phép đo đúng với mỗi các cảm biến khoảng cách bên dưới

Phát biểu nào sau đây là đúng liên quan đến các cảm biến khoảng cách điện cảm?

Trong trường hợp của cảm biến khoảng cách điện cảm,

L] khoảng cách được đo qua sự thay đồi điện dung của cuộn

dây

Trong trường hợp của cảm biến khoảng cách điện cảm,

#i khoảng cách được đo qua sự thay đổi điện cảm của cuộn

dây

H Trong trường hợp của cảm biến khoảng cách điện cảm, Đúng

khoảng cách được đo qua sự thay đôi điện trở của cuộn dây

Một cảm biến khoảng cách điện cảm có thể được sử dụng ˆ Ằ A

như một chuyên đồi tiệm cận

wị Các cảm biến khoảng cách điện cảm luôn luôn được tích

hợp bên trong mạch câu đo

Chuyển đổi tiệm cận điện cảm có thể phát hiện được các vật liệu nào?

O©_ Thiết bị cách điện

© Dẫn điện

Trong trường hợp các cảm biến khoảng cách điện dung, khoảng cách được đo qua các thay

đồi điện dung Điều này hoạt động như thế nào?

Bằng sự thay đồi diện tích tắm tác dụng của tụ

Bằng thay đồi điện áp qua tụ điện

Bằng sự thay thế vật liệu tắm này

Bằng sự thay đổi khoảng cách giữa các tắm tụ điện

Có bao nhiêu pick-up cần thiết trên một cảm biến gia tăng đề hướng chuyển động đồng

nhất?

© 1 pick-up

OQ 3pick-ups