V. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ
2. Thực hành đo nhiệt độ với cảm biếnNTC
2.1. Ghi nhận đường đặc tuyến của NTC Một vài hình ảnh thực của cảm biến NTC
a) Vẽ đặc tuyến
Phần thực hành này được dùng để ghi nhận đường đặc tính của cảm biến NTC. Cảm biến sẽ được cấp một nguồn dòng hằng số Iconst = 1 mA và đo điện áp Ua rơi trên cảm biến (được khuếch đại bằng bộ khuếch đại đo). Nếu biết trước được hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại đo thì sẽ xác định được giá trị điện trở thực của NTC.
Bước 1. Kết nối mạch đo * Sơ đồ khối
Hình 2.12. Sơ đồ khốiđo nhiệt độ với NTC
* Sơ đồ kết nối
Hình 2.13. Sơ đồ kết nốiđo nhiệt độ với NTC
Bước 2: Lựa chọn và thiết lập thông số thiết bị đo
- Cài đặt các thông số như sau:
Thông số càiđặt cho nguồn DC
Nút Power On
Thang điện áp 10 V
- Mở Vôn kế A và cài đặt các thông số như sau:
Thông số cài đặt volt kế A
Chế độ đo DC
Hiển thị AV
Thang đo 5 V
Hình 2.14. Vôn kế A
- Mở Vôn kế B và cài đặt các thông số như sau:
Thông số cài đặt volt kế B
Chế độ đo DC
Hiển thị AV
Thang đo 5 V
Hình 2.15. Ampe kế
Bước 3: Đặt nhiệt độ mẫu
- Thiết lập điện áp đặt ngõ vào là 8V (tương ứng là 80oC)
- Chờ cho đến khi nhiệt độ lên đến 80oC bằng cách quan sát ngõ vào tương tự tiến về 0 V.
Bước 4: Quá trình đo và xử lý kết quả đo
- Đọc giá trị điện áp trên Vôn kế A là giá trị điện áp trên cảm biến. Ghi lại giá trị đo được vào phiếu luyện tập 2.1.
- Dựa vào định luật ôm, tính toán giá trị điện trở của cảm biến tương ứng, điền vào bảng phiếu luyện tập 2.1. (Lưu ý giá trị dòng điện định mức là 1mA)
- Sử dụng bảng tham chiếu và phép tính nội suy tuyến tính để xác định giá trị nhiệt độ tương ứng với điện trở tính được. Ghi kết quả vào bảng phiếu luyện tập 2.1.
- Giảm giá trị điện áp đặt xuống từng 0,5V và thực hiện công việc đo và xử lý tương tự như trên cho tới hết bảng số.
-Chuyển sang chế độ đồ thị “Chart” để quan sát được đặc tính thu được. Vẽ lại đặc tính vào phiếu luyện tập 2.1.
b) Ghi nhận đường đặc tính bằng bộ XY plotter
Bước 1: Thay đổi sơ đồ kết nối
- Lắp đặt lại sơ đồ trên sao cho:
+ Kênh A sẽ đo giá trị điện áp của giá trị nhiệt độ thực (chân Temp.) + Kênh B sẽ đo điện áp ngõ ra của bộ khuếch đại đo.
Bước 2: Ghi nhận đặc tính
- Điều chỉnh điện áp nguồn DC là 8V rồi chờ cho đến khi điện áp thực cũng đạt đến giá trị này (có thể mở thiết bị đo nhiệt độ thay vì Volt kế A và chờ cho đến khi giá trị nhiệt độ thực đạt đến khoảng 80°C).
- Nhấn . Thiết bị sẽ tự động vẽ đường đặt tính được xác định bằng điện áp ở kênh A (trục x) và kênh B (trục y).
Thông số cài đặt bộ XY plotter Channel A Meas. range 10 V Coupling DC Range 100 Offset 0
Meas. value RMS (Root
Mean Square) Channel B Meas. range 10 V Coupling DC Range 10 Offset 0 Meas. value RMS
- Khởi động phép đo. Di chuyển câyviết ghi dữ liệu xuống thấp rồi giảm điện áp đặt về 2V. Chờ cho đến khi giá trị điện áp thực đạt đến giá trị này. Vẽ đường đặc tính đạt được vào phiếu luyện tập 2.12.
2.2. Ghi nhận đường đặc tuyến với các điện trở tuyến tính hóa
Phần thực hành này khảo sát quá trình tuyến tính hóa một cảm biến NTC bằng các điện trở tuyến tính khác nhau
Bước 1: Kết nối mạch đo
Lưu ý: phần thực hành này làm với điện trở tuyến tính là Rc1=5,6kΩ
Hình 2.16. Sơ đồ khối đo nhiệt độ với NTC tuyến tính hóa
*) Sơ đồ kết nối:
Hình 2.17. Sơ đồ kết nối đo nhiệt độ với NTC tuyến tính hóa
Bước 2: Lựa chọn và thiết lập thông số thiết bị đo
- Chọn bộ nguồn DC trong mục “thiết bị” trên menu chức năng. - Cài đặt các thông số như sau:
Thông số cài đặt cho nguồn DC
Nút Power On
- Mở Vôn kế A và cài đặt các thông số như sau:
Thông số cài đặt volt kế A
Chế độ đo DC
Hiển thị AV
Thang đo 5 V
- Mở Vôn kế B và cài đặt các thông số như sau:
Thông số cài đặt volt kế B
Chế độ đo DC
Hiển thị AV
Thang đo 5 V
- Mở bộ khuếch đại đo (instrumentation amplifier) và đặt hệ số khuếch đại bằng 1.
Bước 3: Đặt nhiệt độ mẫu
- Thiết lập điện áp đặt ngõ vào là 8V (tương ứng là 80oC)
- Chờ cho đến khi nhiệt độ lên đến 80oC bằng cách quan sát ngõ vào tương tự tiến về 0 V.
Bước 4: Quá trình đo và xử lý kết quả đo
- Đọc giá trị điện áp trên Vôn kế A là giá trị điện áp trên cảm biến. Ghi lại giá trị đo được vào phiếu luyện tập 2.2.
- Dựa vào định luật ôm, tính toán giá trị điện trở của cảm biến tương ứng, điền vào bảng phiếu luyện tập 2.2. (Lưu ý giá trị dòng điện định mức là 1mA)
- Sử dụng bảng tham chiếu và phép tính nội suy tuyến tính để xác định giá trị nhiệt độ tương ứng với điện trở tính được. Ghi kết quả vào bảng phiếu luyện tập 2.2.
- Giảm giá trị điện áp đặt xuống từng 0,5V và thực hiện công việc đo và xử lý tương tự như trên cho tới hết bảng số.
- Chuyển sang chế độ đồ thị “Chart” để quan sát được đặc tính thu được. Vẽ lại đặc tính vào phiếu luyện tập 2.2.
Làm tương tự phần thực hành trên với các giá trị điện trở tuyến tính lần lượt là: RC2
= 1,8kΩ; và RC3 = 0,56kΩ. Điền kết quả và vẽ đồ thị đặc tính vào các phiếu luyện tập 2.3, 2.4.