I E = V E = 9.3 = 10 3 (A) = 1 (mA)
2. Vụn một số chuyển đổi trực tiếp kiểu tuỳ động
Trong cỏc vụn một này đại lưỵng bù Uk thay đổi luụn bỏm theo sự biến thiờn của đại lượng cần đo Ux. Vì vậy trong cấu trúc cđa nó có bộ chuyển đổi A/D, D/A tỏc động theo hai chiều thuận nghịch. Đặc điểm cơ bản của dụng cụ đo là khả năng cho kết quả liờn tục tại thời điểm bất kỳ. Vụn một số chuyển đổi trực tiếp kiểu tuỳ động cú hai loại bao gồm loại gia cụng đại lượng bự Uk thay đỉi theo bậc thang bằng nhau và loại gia cụng đại lượng bự Ukthay đỉi theo bậc thang không bằng nhau.
a) Vôn mét số chun đỉi trực tiếp kiĨu t động có Ukthay đỉi
Giỏ o trỡnh Đ o lư ờng điƯn
Hình 3.30. Dạng điện ỏp bự
Điện áp Uxđược so sỏnh với điện ỏp bự Ukbắt đầu từ thời điĨm t1 điện ỏp Uktăng liờn tục, mỗi mức tăng là Uk (là những bậc thang bằng nhau) cho đến thời điĨm t2khi Ux≈Uk.
Xuất hiện bất phương trỡnh UX-UK, kết thỳc quỏ trỡnh đo và cho ra kết quả ở chỉ thị số.
Thời gian gia cụng được xỏc định bởi số mức lưỵng tư lớn nhất (Nđm) và thời gian∆t cđa một mức lưỵng tư.
t0= Nđm ∆t
Dựa vào sai số lượng tử yờu cầu để xỏc định Nđm.
(3.36) + Vụn một số chuyển đổi trực tiếp kiểu t động với bộ đếm thn nghịch có cấu trúc nhau sau:
Giá o trỡnh Đ o lư ờng điện
Khi bắt đầu làm việc bộ phỏt xung chuẩn phỏt liờn tục đến chờ ở khoỏ (K). Tại thời điểm Ux= 0 hc Ux= Uk thỡ khoỏ K khoỏ, cỏc xung mang tần số f0 khụng thể đến bộ đếm thuận nghịch. Khi Ux> Uk tức là Ux- Uk=∆U > 0, tín hiệu ∆U qua khuếch đại cú lệnh đến thụng khoỏ K và điều khiển bộ đếm làm việc ở chế độ cộng. MÃ ra cđa bộ đếm điỊu khiĨn bộ chuyển đổi D/A tăng dần Uk cho đến khi Ux ≈ Uk thỡ khoỏ K sẽ khoỏ, kết thỳc quỏ tỡnh đo, bộ phận chỉ thị số cho kết quả đo. Khi Ux < Uktức là Ux- Uk=∆U < 0 thỡ khuếch đại cú lệnh tạo xung thụng khoỏ K, điều khiển bộ đếm làm viƯc ở chế độ trừ. Mã ra cđa bộ đếm điỊu khiĨn chun đỉi A/D giảm Uk cho đến khi Ux≈ Uk thỡ khoỏ K sẽ khoỏ, bộ phận chỉ thị số cho kết quả đo.
+ Vụn một số chuyển đổi trực tiếp kiểu tuỳ động với động cơ thuận nghịch.
Sơ đồ khối như sau:
Hỡnh 3.32. Cấu trỳc Vụn một tuỳ động với động cơ thuận nghịch
Ta mã hố góc quay của động cơ (tức là ∆U đà biến thành gúc của động cơ). Dụng cụ thường cú hai đầu ra, một đầu là mà số, một đầu khỏc là tớn hiệu tương tự (sau động cơ) cú thể ghi hoặc chỉ thị kim trờn thang chia độ. Khõu A/D của dụng cụ đo là chuyển đổi khụng gian dựng mặt nạ hoặc thước mà hoỏ để biến đổi gúc quay α thành mã Gray rồi từ mã Gray thành mã nhị phõn, giải mÃ, chỉ thị số.
b) Vụn một số chuyển đổi trực tiếp kiểu tuỳ động có Uxthay đỉi
theo bậc thang không bằng nhau.
Giỏ o trỡnh Đ o lư ờng điƯn
+ Gia công Uktừ hàng đếm lớn nhất
Trạng thỏi ban đầu, tất cả cỏc hàng đếm (Đề cỏc) đều bằng 0 tức là Uk=0. Trong mỗi hàng bắt đầu từ số nhỏ nhất của hàng đếm tăng dần Ukcho đến khi hiƯu Ux- Uk<∆U của hàng đú thỡ chuyển sang hàng đếm nhỏ hơn và quỏ trỡnh lặp lại như trờn. Quỏ trỡnh đo (gia cụng) kết thỳc khi:
(3.37) Hàng nhỏ nhất, thiết bị so sỏnh sẽ thụng bỏo điều này. Nếu Ux= const thì Uksẽ tăng liờn tục hoặc giảm liờn tục, số mức lượng tử khụng lớn lắm. Nếu Uxbiến thiên, Uksẽ thay đổi cho phự hợp với sự biến thiờn của Uxsơ đồ điều khiển sẽ phức tạp hơn, số lượng nhịp thực hiện gia cụng Ukđược xỏc định:
n = a1+ a2+ a3+ a4+… (3.38)
Trong đú: n là số lượng nhịp; a1, a2, a3,... là số mức của cỏc Đề cỏc tạo thành giỏ trị số của đại lượng cần đo.
Thời gian cực đại gia cụng theo phương phỏp này
t0= k.9.∆.t (3.39)
k là số Đề cỏc, 9 là chữ số trong một Đề cỏc. + Gia công Uktừng hàng nhỏ nhất
Trạng thỏi ban đầu Uk = 0 và bắt đầu từ giỏ trị nhỏ nhất của hàng nhỏ nhất. Vớ dụ hàng đơn vị: Uk= 0, 1, 2,...9. Nếu gia cụng hết hàng nhỏ mà hiƯu Ux - Uk > ∆Uk1 (∆Uk1 là mức giỏ trị của hàng nhỏ nhất) thỡ tiếp tục gia cụng đến hàng lớn hơn khi xuất hiện Uk>Uxtức là hiƯu Ux- Ukđỉi dấu thỡ quay trở về hàng đếm nhỏ nhất và giảm dần từng mức Uk1 để giảm Ukcho đến khi Uk≈ Ux. Quá trỡnh đo kết thỳc và kết quả hiện ra ở chỉ thị số.
Ưu điểm của phương phỏp này là sơ đồ điều khiển tương đổi đơn giản, nhược điểm là thời gian gia cụng dài, nhất là trường hợp dựng bốn Đề cỏc đếm số 9090 phải thực hiện 90 nhịp. Thời gian gia cụng số cú 4 chữ số:
Giá o trỡnh Đ o lư ờng điện Câu hỏi
Câu 1: Trỡnh bày phương phỏp đo dũng điện vừa và nhỏ.
Cõu 2: Trỡnh bày phương phỏp đo điện ỏp vừa và nhỏ.
Cõu 3: Mơc đích cđa viƯc mở rộng thang đo đối với Ampe mét va
vụnmột là gỡ?
Cõu 4: Trỡnh bày phương phỏp mở rộng thang đo đối với Ampe mét
và vụnmột.
Cõu 5: Những giải phỏp gỡ được sử dụng để đo dũng điện và điện
ỏp lớn?
Cõu 6: Những sơ đồ được sư dơng đĨ mở rộng thang đo đối với Ampe mét?
Câu 7: Những sơ đồ được sử dụng để mở rộng thang đo đối với vụnmột?
bài tập
Bài 1: Thiết kế tính tốn giỏ trị cỏc điện trở shunt cần mắc thờm vào một cơ cấu từ điện cú điện trở cơ cấu: Rcc = 100 (Ω); dũng điện cơ cấu cực đại: Iccmax = 10 (mA). Để được một Ampe một cú 3 thang đo lần lượt là: I1= 100(mA); I2= 1,5(A); I3= 5(A).
Lời giải Cỏch 1: Hình b3.1. Ix Icc CT Rcc RS3 RS2 RS1 I33 I22 I11
Giỏ o trỡnh Đ o lư ờng điện Với 1 cc I I =1=10 Ta có: RS1= 1 1 cc R − = 100 10 1− = 11,11 (Ω) Với 2 cc I I =2= 150 Ta có: RS2= 2 1 cc R − = 100 150 1− = 0,67 (Ω) Với 3 cc I I =3= 500 Ta có: RS3= 3 1 cc R − = 100 500 1− = 0,2 (Ω) Vậy giỏ trị của 3 điện trở Shunt sẽ là: