I. Cảm biến – Đặc điểm của cảm biến
2. Sai số của phép đo
Hiệu số giữa giá trị thực và giá trị đo được gọi là sai số của phép đo.
Sai số của phép đo chỉ có thể được đánh giá một cách ước tính vì không thể biết giá trị thực của đại lượng đo. Khi đánh giá sai số, người ta thường phân làm hai loại: sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên.
Sai số hệ thống:
• Giả sử một đại lượng đã biết giá trị thực của nó.
• Nếu giá trị trung bình của các giá trị đo được luôn luôn lệch khỏi giá trị thực không phụ thuộc vào số lần đo liên tiếp thì trường hợp này có sai số hệ thống.
thống:
• Sai số do giá trị của đại lượng chuẩn không đúng. Ví dụ điểm 0 của thiết bị lệch khỏi vị trí.
Để giảm sai số này, ta cần kiểm tra kỹ các thiết bị phụ trợ trong mạch đo.
• Sai số do đặc tính của cảm biến: độ nhạy bị lệch so với giá trị của nhà sản xuất đưa ra, hay do sự già hóa của cảm biến nên đường cong chuẩn bị lệch khỏi vị trí ban đầu.
Để tránh sai số này ta cần thường xuyên chỉnh lại cảm biến.
• Sai số do điều kiện và chế độ sử dụng: tốc độ hồi đáp của cảm biến và các thiết bị phụ trợ thường có hạn.
Vì vậy, các phép đo tiến hành trước khi chế độ hoạt động bình thường của hệ đo được thiết lập đều có sai số.
• Sai số do xử lý kết quả đo: sai số dạng này thường là hậu quả của sự nhận xét đánh giá không chính xác.
cũng như dấu và biên độ của chúng mang tính không xác định.
Một số nguyên nhân của sai số ngẫu nhiên có thể dự đoán được, nhưng độ lớn của nó thì không thể biết trước.
Một số nguyên nhân có thể dẫn đến sai số ngẫu nhiên:
Sai số do tính không xác định của đặc trưng thiết bị:
• Nguyên nhân đầu tiên có thể gặp là tính linh động của thiết bị, ví dụ trường hợp điện thế kế loại dây cuốn, sự dịch chuyển của con chạy nhỏ hơn khoảng cách giữa hai vòng dây sẽ không gây nên một sự thay đổi nào của điện thế trên con chạy.
• Nguyên nhân sai số cũng có thể đọc sai số liệu (do thói quen của người làm thực nghiệm và do chất lượng thiết bị, ví dụ độ mảnh của kim chỉ thị của đồng hồ đo cũng có thể gây nên sai số).
• Sai số trể xảy ra khi một trong những thành phần của mạch đo có chứa phần tử trể (trể cơ học của lò xo, trể từ của vật liệu sắt từ).
trong các điện trở và linh kiện tích cực làm xuất hiện thăng giáng điện áp chồng lên tín hiệu có ích.
• Thăng giáng điện áp nguồn làm thay đổi hoạt động của thiết bị, do đó làm thay đổi biên độ tín hiệu cần xử lý và không thể phân biệt sự thay đổi này với biến thiên của đại lượng đo.
• Cảm ứng ký sinh do bức xạ điện từ (đặc biệt ở tần số cộng nghiệp).
Sai số do các đại lượng ảnh hưởng: do không tính đến hậu quả của các đại lượng ảnh hưởng khi chuẩn cảm biến.
Biện pháp giảm sai số ngẫu nhiên:
• Ổn định nhiệt độ và độ ẩm môi trường đo,
• Sử dụng các giá đỡ chống rung,
• Sử dụng bộ điều chỉnh tự động điện áp nguồn
nuôi, các bộ chuyển đổi tương tự - số có độ phân giải thích hợp,
• Che chắn và nối đất thiết bị đo,
• Sử dụng bộ lọc tín hiệu…