BÀI GIẢNG kỹ THUẬT đo LƯỜNG

Khi đọc qua tài liệu này, nếu phát hiện sai sót hoặc nội dung kém chất lượng xin hãy thông báo để chúng tôi sửa chữa hoặc thay thế bằng một tài liệu cùng chủ đề của tác giả khác. Tài li󰗈u này bao g󰗔m nhi󰗂u tài li󰗈u nh󰗐 có cùng ch󰗨 đ󰗂 bên trong nó. Ph󰖨n n󰗚i dung b󰖢n c󰖨n có th󰗄 n󰖲m 󰗠 gi󰗰a ho󰖸c 󰗠 c u󰗒i tài li󰗈u này, hãy s󰗮 d󰗦ng ch󰗪c năng Search đ󰗄 tìm chúng. Bạn có thể tham khảo nguồn tài liệu được dịch từ tiếng Anh tại đây: http://mientayvn.com/Tai_lieu_da_dich.html Thông tin liên hệ: Yahoo mail: thanhlam1910_2006@yahoo.com Gmail: frbwrthes@gmail.com Khi đọc qua tài liệu này, nếu phát hiện sai sót hoặc nội dung kém chất lượng xin hãy thông báo để chúng tôi sửa chữa hoặc thay thế bằng một tài liệu cùng chủ đề của tác giả khác. Tài li󰗈u này bao g󰗔m nhi󰗂u tài li󰗈u nh󰗐 có cùng ch󰗨 đ󰗂 bên trong nó. Ph󰖨n n󰗚i dung b󰖢n c󰖨n có th󰗄 n󰖲m 󰗠 gi󰗰a ho󰖸c 󰗠 c u󰗒i tài li󰗈u này, hãy s󰗮 d󰗦ng ch󰗪c năng Search đ󰗄 tìm chúng. Bạn có thể tham khảo nguồn tài liệu được dịch từ tiếng Anh tại đây: http://mientayvn.com/Tai_lieu_da_dich.html Thông tin liên hệ: Yahoo mail: thanhlam1910_2006@yahoo.com Gmail: frbwrthes@gmail.com Bài giảng KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG ĐỖ CÔNG THÀNH 09-2009 8/24/2009 Thành DC 2 Đánh giá Điểm thứ nhất: 0.2 Kiểm tra giữa học phần. Điểm thứ hai: 0.8 Thi kết thúc học phần. Hình thức thi: Thi viết, thời lượng: 90 phút. Mục tiêu của học phần Sinh viên nắm được cơ sở lý thuyết về kỹ thuật đo lường; các mạch gia công tính toán, một số loại sensor cơ bản, nắm được phương pháp đo một số đại lượng không điện cơ bản. 8/24/2009 Thành DC 3 Mô tả tóm tắt học phần Môn học cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về Kỹ thuật đo lường, đánh giá sai số của phép đo và gia công kết quả đo. thiết bị đo, các phương pháp nâng cao độ chính xác của phép đo, các cơ cấu chỉ thị, các sensor đo lường; mạch đo lường và gia công thông tin: mạch tỉ lệ, mạch gia công tính toán, khái niệm cơ bản về AD; DA…; đo dòng điện, điện áp, đo các đại lượng không điện: lực, áp suất, nhiệt độ, độ bóng, bề dày, kích thước sản phẩm… Tài liệu học tập: [1]: Nguyễn Hữu Công – Giáo trình “Kỹ thuật đo lường” ; NXB Đại học Quốc gia; 2008 Tài liệu tham khảo: [2]: Phan Quốc Phó; Giáo trình cảm biến ; NXB Khoa học và kỹ thuật; 2006. [3]: Phạm Thượng Hàn; Đo lường các đại lượng vật lý; NXB Khoa học và kỹ thuật; 1999. [4]: Nguyễn Trọng Quế; Giáo trình đo các đại lượng điện và không điện; NXB ĐHBK Hà Nội, 1996 8/24/2009 Thành DC 4 Bố cục: 5 chương Chương 1 CƠ SỞ KĨ THUẬT ĐO LƯỜNG,THÔNG TIN VÀ THIẾT BỊ ĐO Chương 2 CÁC CƠ CẤU CHỈ THỊ Chương 3 MACH ĐO LƯỜNG VÀ GIA CÔNG THÔNG TIN Chương 4 CÁC BỘ CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP Chương 5 ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG KHÔNG ĐIỆN 8/24/2009 Thành DC 5 Chương 1 1.1 Định nghĩa và phân loại thiết bị đo 1.1.1.Định nghĩa 1.1.2.Phân loại a. Dụng cụ đo lường b.Chuyển đổi đo lường c. Tổ hợp thiết bị đo (với một thiết bị cụ thể và một hệ thống thông tin đo lường) 1.2 Sơ đồ cấu trúc thiết bị đo lường tương tự và số 1.2.1. Thiết bị đo chuyển đổi thẳng 1.2.2. Thiết bị đo kiểu so sánh 1.3 Các đặc tính tĩnh của thiết bị đo 1.3.1 Độ nhạy, độ chính xác và các sai số của TBĐ a. Độ nhạy b. Độ chính xác và các sai số của TBĐ 1.3.2 Tổng trở vào và tiêu thụ công suất của TBĐ 1.4 Gia công kết quả đo lường 1.4.1. Tính toán sai số ngẫu nhiên 1.4.2. Tính toán sai số gián tiếp 8/24/2009 Thnh DC 6 1.1 nh ngha v phõn loi thit b o 1.1.1 Định nghĩa Đo lờng l một quá trình đánh giá định lợng đối tợng cần đo để có kết quả bằng số so với đơn vị. Với định nghĩa trên thì đo lờng là quá trình thực hiện 3 thao tác chính: - Biến đổi tín hiệu và tin tức. - So sánh với đơn vị đo hoặc so sánh với mẫu trong quá trình đo lờng. - Chuyển đơn vị, mã hoá để có kết quả bằng số so với đơn vị. 8/24/2009 Thnh DC 7 - Thiết bị đo là một hệ thống mà đại lợng đo gọi là lợng vào, lợng ra là đại lợng chỉ trên thiết bị (là thiết bị đo tác động liên tục) hoặc là con số kèm theo đơn vị đo (thiết bị đo hiện số). Đôi khi lợng ra không hiển thị trên thiết bị mà đa tới trung tâm tính toán để thực hiện các Algorithm kỹ thuật nhất định. TB o i lng o Kt qu - Thiết bị mẫu dùng để kiểm tra và hiệu chỉnh thiết bị đo và đơn vị đo. 1.1 nh ngha v phõn loi thit b o Thiết bị đo và thiết bị mẫu 8/24/2009 Thnh DC 8 1.1 nh ngha v phõn loi thit b o 1.1.2 Phân loại a Thiết bị đo lờng Đại lợng cần đo đa vào thiết bị dới bất kỳ dạng nào cũng đợc biến thành góc quay của kim chỉ thị. Ngời đo đọc kết quả nhờ thang chia độ và những quy ớc trên mặt thiết bị, loại thiết bị này gọi là thiết bị đo cơ điện. Ngoài ra lợng ra còn có thể biến đổi thành số, ngời đo đọc kết quả rồi nhân với hệ số ghi trên mặt máy hoặc máy tự động làm việc đó, ta có thiết bị đo hiện số. Cũng có thể l chỉ thị cơ điện hoặc là chỉ thị số. Tuỳ theo cách so sánh và cách lập đại lợng bù (bộ mã hoá số tơng tự) ta có các thiết bị so sánh khác nhau nh: thiết bị so sánh kiểu tuỳ động ( đại lợng đo x và đại lợng bù x k luôn biến đổi theo nhau); thiết bị so sánh kiểu quét ( đại lợng bù x k biến thiên theo một quy luật thời gian nhất định và sự cân bằng chỉ xảy ra tại một thời điểm trong chu kỳ). Thiết bị đo chuyển đổi thẳng: Thiết bị đo kiểu so sánh : [...]... của đại lợng đo Tại nơi nhận tín hiệu lại phải giải mã hoặc giải điều chế (Demodulation DEMOD) để lấy lại từng tín hiệu đo Đây chính là hình thức đo lờng từ xa (Telemety) cho nhiều đại lợng đo 8/24/2009 Thnh DC 12 1.1 nh ngha v phõn loi thit b o f1m S Tín hiệu đo 1 MOD X1 Tín hiệu đo 2 X2 Tín hiệu đo i XI f10 f2m S f20 MOD Bộ chuẩn hoá tín hiệu fim S fnm Bộ chuẩn hoá tín hiệu S Tín hiệu đo n fi0 MOD... qu o lng Gia công kết quả đo lờng là dựa vào kết quả của những phép đo cụ thể ta xác định giá trị đúng của phép đo đó và sai số của phép đo ấy x = xd x = x x (1-10) Dụng cụ đo nào cũng có sai số và nguyên nhân sai số rất khác nhau, vì vậy cách xác định sai số phải tùy theo từng trờng hợp mà xác định Hiện nay đã dùng nhiều phơng pháp khác nhau để phép đo đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đề ra 8/24/2009 Thnh... bị đo Thiết bị đo phải thu năng lợng từ đối tợng đo dới bất kì hình thức nào để biến thành đại lợng đầu ra của thiết bị Tiêu thụ năng lợng này thể hiện ở phản tác dụng của thiết bị đo nên đối tợng đo gây ra những sai số mà ta thờng biết đợc nguyên nhân gọi là sai số phụ về phơng pháp Trong khi đo ta cố gắng phấn đấu sao cho sai số này không lớn hơn sai số cơ bản của thiết bị - Với các thiết bị đo cơ... phân ly của thiết bị đo: D X max X min và so sánh các R với nhau = 8/24/2009 Thnh DC 20 1.3 Cỏc c tớnh tnh ca thit b o b Độ chính xác và các sai số của thiết bị đo -Độ chính xác là tiêu chuẩn quan trọng nhất của thiết bị đo Bất kỳ 1 phép đo nào đều có sai lệch so với đại lợng đúng i = x i x d xi : kết quả của lần đo thứ i xđ : giá trị đúng của đại lợng đo I : Sai lệch của lần đo thứ i - Sai số tuyệt... loại bỏ lần đo này nhờ thuật toán sau: Sau khi tính ta so sánh các i với 3 Với i =1 đến n, nếu lần đo nào có i 3 thì phải loại bỏ lần đo đó và tính lại từ đầu với ( n-1) phép đo còn lại Ngi ta ó chứng minh rằng việc loại bỏ đó đã đảm bảo độ tin cậy 99,7% 8/24/2009 Thnh DC 32 1.4 Gia cụng kt qu o lng Ví dụ Tính kết quả đo và sai số ngẫu nhiên với một xác suất đáng tin p=0.98 của một phép đo điện trở... số tuyệt đối của 1 thiết bị đo đợc định nghĩa là giá trị lớn nhất của các sai lệch gây nên bởi thiết bị trong khi đo: x = max[i ] - Sai số tuyệt đối cha đánh giá đợc tính chính xác và yêu cầu công nghệ của thiết bị đo Thông thờng độ chính xác của 1 phép đo hoặc 1 thiết bị đo đợc đánh giá bằng sai số tơng đối: 8/24/2009 Thnh DC 21 1.3 Cỏc c tớnh tnh ca thit b o + Với 1 phép đo, sai số tơng đối đợc tính... điện dung, nhiệt điện, quang điện 8/24/2009 Thnh DC 10 1.1 nh ngha v phõn loi thit b o c Tổ hợp thiết bị đo Với một thiết bị cụ thể (1 kênh ) Lợng vào Chuyển đổi sơ cấp Mạch đo Chỉ thị Lợng ra Hình 1.1 Cấu trúc hệ thống đo 1 kênh + Chuyển đổi đo lờng : biến tín hiện cần đo thành tín hiệu điện + Mạch đo: thu nhận, xử lý, khuyếch đại thông tin bao gồm: nguồn, các mạch khuyếch đại, các bộ biến i A/D, D/A,... ngha v phõn loi thit b o Với hệ thống đo lờng nhiều kênh Trờng hợp cần đo nhiều đại lợng, mỗi đại lợng đo ở một kênh, nh vậy tín hiệu đo đợc lấy từ các sensor qua bộ chuyển đổi chuẩn hoá tới mạch điều chế tín hiệu ở mỗi kênh, sau đó sẽ đa qua phân kênh (multiplexer) để đợc sắp xếp tuần tự truyền đi trên cùng một hệ thống dẫn truyền Để có sự phân biệt, các đại lợng đo trớc khi đa vào mạch phân kênh cần... đo, sai số tơng đối đợc tính = x x Với x là giá trị đại lợng đo + Với 1 thiết bị đo, sai số tơng đối đợc tính x = D Giá trị % gọi là sai số tơng đối quy đổi dùng để sắp xếp các thiết bị đo thành các cấp chính xác Theo quy định hiện hành của nhà nớc, các dụng cụ đo cơ điện có cấp chính xác: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; và 4 Thiết bị đo số có cấp chính xác: 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2;;... tnh ca thit b o Khi biết cấp chính xác của một thiết bị đo ta có thể xác định đợc sai số tơng đối quy đổi và suy ra sai số tơng đối của thiết bị trong các phép đo cụ thể Ta có: = D x (1-8) Trong đó : là sai số tơng đối của thiết bị đo, phụ thuộc cấp chính xác và không đổi nên sai số tơng đối của phép đo càng nhỏ nếu D/x dần đến 1 Vì vậy khi đo một đại lợng nào đó cố gắng chọn D sao cho: D x 8/24/2009 . về Kỹ thuật đo lường, đánh giá sai số của phép đo và gia công kết quả đo. thiết bị đo, các phương pháp nâng cao độ chính xác của phép đo, các cơ cấu chỉ thị, các sensor đo lường; mạch đo lường. chương Chương 1 CƠ SỞ KĨ THUẬT ĐO LƯỜNG,THÔNG TIN VÀ THIẾT BỊ ĐO Chương 2 CÁC CƠ CẤU CHỈ THỊ Chương 3 MACH ĐO LƯỜNG VÀ GIA CÔNG THÔNG TIN Chương 4 CÁC BỘ CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP Chương 5 ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG. bị đo 1.1.1.Định nghĩa 1.1.2.Phân loại a. Dụng cụ đo lường b.Chuyển đổi đo lường c. Tổ hợp thiết bị đo (với một thiết bị cụ thể và một hệ thống thông tin đo lường) 1.2 Sơ đồ cấu trúc thiết bị đo