Cùng với sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật điện tử và công nghệ thông tin, kỹ
thuật đo dao động thông qua các đại lượng điện (điện áp, cường độ dòng điện, điện trở,...) đã được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Đặc biệt, trong khoảng chục năm
Kích thích dao động (lực, ngẫu lực)
Đáp ứng của hệ thống (chuyển vị, vận tốc, gia tốc dao động)
Đại lượng đầu vào xe Đại lượng đầu ra xa
Đối tượng đo (hệ dao động)
b c
m
Chương 3. CÁC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH DAO ĐỘNG CỦA HỘP SỐ BÁNH RĂNG
57
gần đây, các thiết bị đo bằng số (digital measurement technique) đã dần thay thế các thiết bịđo tương tự (analog) và cho thấy nhiều ưu điểm về phương diện độ chính xác, tính tiện dụng trong lưu trữ và xử lý tín hiệu. Một số hãng chế tạo thiết bịđo dao động nổi tiếng như B&K (Đan Mạch), DEWETRON (Áo), vv... đang hướng tới các thiết bị đo với kích cỡ ngày càng nhỏ gọn và nhiều công năng hơn. Dưới đây là một số ưu
điểm của kỹ thuật đo dao động bằng các đại lượng điện.
- Đầu đo có kích thước bé và nhẹ, ít gây ảnh hưởng đến đối tượng đo. - Độ nhạy cao (nhờ bộ phận khuyếch đại tín hiệu bằng mạch điện tử).
- Cho phép thực hiện các phép đo từ xa hoặc đo tại nhiều vị trí một cách dễ dàng. - Dải tần sốđo được rất rộng.
- Dễ lưu trữ và xử lý thông tin đo được nhờ thiết bị phần cứng và phần mềm.
Tuy nhiên, kỹ thuật này còn tồn tại một số nhược điểm như: chi phí cho thiết bị cao hơn so với các kỹ thuật khác, yêu cầu phải kiểm chuẩn (calibration) cho hệđo và việc nhận biết ngay sai số đo hoặc lỗi đo do thiết bị không hoạt động chính xác là rất khó khăn.
Các thông số đặc trưng của một thiết bị đo bao gồm một số thông số kỹ thuật được cung cấp bởi hãng chế tạo như dưới đây.
- Độ nhạy (Sensitivity): là một đại lượng quan trọng, được định nghĩa là tỷ số giữa lượng thay đổi của đáp ứng và lượng thay đổi tương ứng của kích thích. Với một hệ
thống có đặc tính tuyến tính, độ nhạy được xác định bởi: a e x K x = (3.1)
Đơn vị của độ nhạy được xác định từđơn vị của đại lượng đầu vào xe và đại lượng đầu ra xa (xem minh họa trên Hình 3.1).
- Phạm vi đo được (Specified measuring range): là phạm vi giá trị của một đại lượng đo (được ấn định bởi nhà sản suất thiết bị) mà thiết bị đo có thể xác định mà sai số không vượt quá ngưỡng cho phép. Đối với thiết bị đo dao động, phạm vi đo được bao gồm mức biên độ đo được (amplitude range) và dải tần số đo được (frequency range).
- Độ phân dải (Resolution): là khoảng nhỏ nhất giữa hai giá trị của một đại lượng
đo mà một hệ đo có thể hiển thị được. Độ phân dải cũng có thể hiểu là số đếm nhỏ
58
- Độ chính xác (Accuracy): trong các thông số kỹ thuật cung cấp bởi hãng chế tạo thiết bị, độ chính xác của hệđo được định rõ và đảm bảo là giá trị biên của các sai số đo trong một phạm vi đo được xác định. Chú ý rằng độ chính xác khác với độ phân dải.
- Sai số động: lượng sai khác giữa tín hiệu đo được x(t) và tín hiệu thực xt(t) của một đại lượng đo, là hàm theo thời gian t.
ε( )t =x t( )−x tt( ) (3.2)
- Đường đặc tính của hệđo: đồ thịđặc trưng cho quan hệ hàm số giữa kích thích và
đáp ứng, thông thường được phân loại thành đặc tính tuyến tính và đặc tính phi tuyến.