Hệ đo thử nghiệm cảm biến góc nghiêng điện tử được xây dựng như trong Hình 4.10. Hình 4.10(a) mô tả sơ đồ khối của hệ thống. Hệ đo bao gồm mạch cảm biến chứa cảm biến góc nghiêng được đặt trên một mặt phẳng giá đỡ có thể đo được góc nghiêng bằng thước chia độ. Thước chia độ có độ phân giải đến 0.1 độ. Mạch cảm biến bao gồm mạch phát sóng đưa tín hiệu hình sin kích thích vào điện cực kích thích. Tín hiệu đầu ra tại các điện cực cảm ứng của cảm biến sẽ được đưa vào bộ thu thập dữ liệu và hiện sóng trên máy tính. Bằng cách thay đổi góc nghiêng của cảm biến và đọc giá trị trên bảng chia của thước chia độ, tín hiệu đầu ra của bộ thu thập dữ liệu được so sánh và phân tích theo góc nghiêng thực tế đọc được của thước chia độ. Cảm biến được khảo sát góc nghiêng thay đổi trong khoảng từ -180° đến 180° với bước thay đổi là 1 độ. Toàn bộ hệ thống được gá lắp trên một đế định vị cố định trên một mặt phẳng. Trước khi thực hiện đo đạc, toàn bộ hệ thống được cân chỉnh thăng bằng ở góc 0°. Hình 4.10(b) là hình ảnh thực tế của hệ thống đo thử nghiệm cảm biến góc nghiêng điện tử.
41
Hình 4.10: Hệ thống thí nghiệm đánh giá hoạt động cảm biến góc nghiêng; (a) Sơ đồ khối hệ thống; (b) Hình ảnh thực tế hệ thống.
4.3. Kết quả đo đạc và thảo luận
Dữ liệu thu được mô tả các xung tín hiệu vào ra của mạch cảm biến được trình bày trong Hình 4.11. Điện áp vào là tín hiệu sin với tần số 127 kHz, biên độ là 10 V (xem Hình 4.11(a)). Hình 4.11(b) là dạng tín hiệu đầu ra của hai điện cực cảm ứng sau khi qua bộ tiền khuếch đại. Tín hiệu này là tín hiệu sin ban đầu với tần số 127 kHz tuy nhiên biên độ tín hiệu lúc này, sau khi đi qua mạch chuyển đổi điện dung – điện áp
42
Hình 4.11(c) là dạng tín hiệu thu được của hai tín hiệu sau khi được so sánh bằng bộ khuếch đại vi sai. Sự khác nhau về biên độ tín hiệu trên hai kênh tín hiệu này tỉ lệ với góc nghiêng của cảm biến, sự khác nhau đó được thể hiện bằng biên độ của tín hiệu vi sai.