Đề tài THIẾT bị đo LƯỜNG điện tử

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Hoạt động đo lường hoạt động thiết lập, sử dụng chuẩn đo lường, đơn vị đo; kiểm định, hiệu chuẩn, thử nghiệm phương tiện đo; kiểm định, hiệu chuẩn, thử nghiệm chuẩn đo lường; sản xuất, kinh doanh, nhập khẩu, sử dụng phương tiện đo; định lượng hàng đóng gói sẵn; thực phép đo Chính thế, đo lường lĩnh vực có phạm vi ảnh hưởng rộng lớn liên quan mật thiết đến đời sống Trong công nghiệp, đo lường lại thể vai trò Đo lường tốt cho ta nhận định đắn, dự đốn xác Đo lường giúp ta kiểm định lại kết sau trình thực nghiệm Đây lĩnh vực khó để có kết tuyệt đối xác, nhiên, hiểu rõ, ta thực đo lường cách tương đối xác, đủ để đáp ứng nhu cầu sử dụng Để giúp sinh viên có hiểu biết đo lường, môn học “Thiết bị đo lường điện tử” đưa vào chương trình học Môn học cung cấp cho sinh viên kiến thức nguyên lí hoạt động thiết bị đo, cách chọn lựa thiết bị… Bài tập lớn môn học giúp xác định xem sinh viên áp dụng học Em cám ơn thầy Nguyễn Quốc Cường, giảng viên phụ trách môn “Thiết bị đo lường điện tử” tận tình giảng dạy hướng dẫn em trình học mơn Trong q trình làm, em biết khơng thể tránh số thiếu sót, mong thầy nhận xét đưa cách khắc phục hợp lí Sinh viên Lê Anh Tiến NỘI DUNG I- Bài toán đặt Lựa chọn oscilloscope số đầu dò hãng Tektronix Agilent cho sử dụng để đo trường hợp sau: - Đo tín hiệu điện áp cao: Hình Sin với biên độ nhỏ 250V, tần số 50Hz 60Hz - Đo tần số cao: Tín hiệu hình Sin với biên độ nhỏ 1V, tần số 100MHz - Đo thời gian chuyển mức logic: thời gian chuyển từ mức logic thấp lên mức logic cao ( rising time) thời gian chuyển từ mức logic cao mức logic thấp ( falling time) cổng TTL chuẩn Đánh giá hiệu thiết bị lựa chọn với phép đo II- Giải vấn đề Agilent cơng ty tồn cầu, uy tín việc thiết kế sản xuất dụng cụ đo lường điện tử, phân tích sinh học Lựa chọn thiết bị từ cơng ty uy tín có lợi trình sử dụng Nên chọn mua từ chi nhánh thức cơng ty Việt Nam để hưởng quyền lợi đáng nhà sản xuất – Chọn thiết bị để đo tần số Đầu tiên, cách phân loại hãng, ta chọn thiết bị đo tần số cao trước Có nhiều model đo tần số 50MHz, 70MHz, 100MHz,… Để đạt độ xác ưng ý, ta chọn model đo có bandwidth lớn gấp lần tần số cần đo, tức bandwidth 500MHz VD: Các họ model sau: - InfiniiVision 3000 X-Series (Ảnh bên) - InfiniiVision 4000 X-Series - InfiniiVision 6000 X-Series < Có thể tham khảo đường dẫn sau: http://www.home.agilent.com/en/pc-1000001736%3Aepsg %3Apgr/oscilloscope?pm=SC&nid=-536902447.0&cc=VN&lc=eng > Để đo với mức điện áp với biên độ nhỏ 1V, để đo thuận lợi, giá hợp lí nên chọn đầu đo thụ động, với hệ số 1:1, tần số 100MHz Tuy nhiên, cần ý chọn đầu đo hợp với model Ví dụ: Với họ DSO3000, xem đầu đo N2889A, 350MHz, hệ số 1:1 – Chọn thiết bị đo điện áp Mức điện áp 250V cao, ta khó chọn trực tiếp thiết bị đo thẳng điện áp Tuy nhiên, ta dùng đầu đo thụ động, giảm điện áp xuống 10 lần, chuyển sang mức điện áp 25V Với mức này, dễ dàng chọn thiết bị ưng ý Tham khảo thông số chung họ model: - InfiniiVision 3000 X-Series ±50 V - InfiniiVision 4000 X-Series ±75 V - InfiniiVision 6000 X-Series: ±75 V Ta ý họ InfiniiVision 3000 X-Series, với đầu đo N2863B, 10:1, 300MHz (hình vẽ) Hoặc Đầu đo N2889A 1:1/10:1 350 MHz – Chọn để đo thời gian chuyển mức logic Mục tiêu chọn thiết bị để đo chuyển mức logic họ TTL Trên lý thuyết, việc chuyển mức điện áp rơi vào khoảng chênh lệch 2ns Vì vậy, ta chọn thiết bị phân biệt mức điện áp biến đổi khoảng thời gian từ 2ns đổ xuống (2ns/div) Xét độ chia thời gian họ model InfiniiVision 3000 X-Series : 500ps/div, 1ns/div , 2ns/div ,5ns/div đến 50s/div InfiniiVision 4000 X-Series : 500ps/div, 1ns/div , 2ns/div đến 50s/div InfiniiVision 6000 X-Series : 1/2ns/div đến 50s/div – Kết luận thiết bị Dựa vào tiêu chí trên, cân nhắc giá cả, em chọn thiết bị họ InfiniiVision 3000 X-Series , cụ thể model DSO 3102A Thông số kĩ thuật: Analog Bandwidth* (-3 dB) Channels Vertical resolution Vertical sensitivity (range) 1GHz bits 100 MHz to 500 MHz: mV/div to V/div** (1 MΩ and 50 Ohm) GHz model: mV/div to V/div** (1 MΩ), 1mV/div to 1V/div (50 Ohm) mV to 200 mV/div: ±2 V >200 mV to V/div:  ±50V 500 ps/div to 50 s/div Position range/offset Time base range Trigger type selections Edge Trigger on a rising, falling, alternating or either edge of any source Trigger on a pulse on a selected channel, whose time duration is less than a value, greater than a value, or inside a time range • Minimum duration setting: ns10 ns (depends on bandwidth) • Maximum duration setting: 10 s Runt Trigger on a position runt pulse that fails Trigger and clock/data setup and/or hold time violation from < 0.0 to 10 s Trigger on rise time or fall time edge speed violations (< or >) based on user-selectable threshold Time settings range from (< or >) or ns to 10 s Trigger on the Nth edge of a burst that occurs after a specified idle time Trigger on a multi-channel pattern whose time duration is less than a value, greater than a value, greater than a time value with a timeout, or inside or outside of a set of time values • Minimum duration setting: ns 10 ns (depends on bandwidth) • Maximum duration setting: 10 s Pulse width Setup and hold Rise/fall time Nth edge bust Time-qualified pattern Cụ thể hơn, download datasheet theo link: http://www.home.agilent.com/en/pd-1948440-pnDSOX3052A/oscilloscope-500-mhz-2-channels?nid=33573.970746&cc=VN&lc=eng Đầu đo lựa chọn: N2889A 1:1/10:1 350 MHz Datasheet download từ link: http://cpc.farnell.com/agilent-technologies/n2889a/probe-passive-10-1350-mhz/dp/IN06369 – Đánh giá hiệu thiết bị - Với phép đo tín hiệu điện áp cao: (Hình Sin với biên độ nhỏ 250V, tần số 50Hz 60Hz) Ta quan tâm tới sai lệch hiệu điện Do đầu dị lựa chọn 10:1, nên sai số bị tăng Với độ chia 5V/div, độ xác thiết bị khoảng ±3% thang đo Sai số chấp nhận được, trường hợp ta khảo sát dạng xung Thiết bị hỗ trợ tới ±50V, tùy vào đầu đo mà ta dễ dàng mở rộng phạm vi đo biên độ - Với phép đo tín hiệu tần số cao: (Tín hiệu hình Sin với biên độ nhỏ 1V, tần số 100MHz) Ta quan tâm tới sai lệch tần số Với thang đo lựa chọn >500MHz, sai số tương đối