PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1. Phương pháp đo các đại lượng không điện
Phƣơng pháp đo là việc phối hợp các thao tác cơ bản trong quá trình đo, bao gồm các thao tác: xác định mẫu, thành lập mẫu, so sánh, biến đổi, thể hiện kết quả hay chỉ thị. Các phƣơng pháp đo khác nhau phụ thuộc vào các phƣơng pháp nhận thông tin đo và nhiều yếu tố khác nhƣ đại lƣợng đo lớn hay nhỏ, điều kiện đo, sai số, yêu cầu… Để xác định các thông số trong thực nghiệm nhƣ: tốc độ quay, vị trí tay thƣớc nhiên liệu, giá trị lực (mô men) cản, bằng cách sử dụng các cảm biến biến đổi các đại lƣợng không điện thành tín hiệu điện tƣơng ứng để xử lý, điều khiển hệ thống.
* Đo tốc độ quay
Cảm biến tốc độ: Đƣợc sử dụng để chuyển đổi tốc độ quay thành tín hiệu điện, phục vụ xử lý, tính toán và hiện thị giá trị tốc độ tức thời của trục sơ cấp và thứ cấp CVT. Với mục đích đo tốc độ quay, có nhiều phƣơng pháp nhằm chuyển tín hiệu tốc độ thành tín hiệu điện hoặc số (Dƣơng Minh Trí, 2007):
Máy phát tốc: Nguyên lý dựa trên hiện tƣợng cảm ứng điện từ, cấu tạo máy phát tốc gồm hai phần: phần cảm (nguồn từ thông) và phần ứng (phần có từ thông đi qua). Khi có chuyển động tƣơng đối giữa phần cảm và phần ứng, từ thông đi qua phần ứng biến thiên tạo ra suất điện động cảm ứng và đƣợc tính theo công thức
dt d e
, suất điện động này tỷ lệ thuận với tốc độ biến thiên từ
thông (với vận tốc cần đo). Nhƣợc điểm: cấu tạo phức tạp, kích thƣớc lớn, tuổi thọ và độ tin cậy thấp nên ít đƣợc sử dụng.
Tốc kế vòng loại xung (encoder-ECD): Đƣợc sử dụng phổ biến trong kỹ thuật đo hiện đại, làm việc theo nguyên tắc đo tần số chuyển động của phần tử
chuyển động tuần hoàn. Cảm biến loại này thƣờng có một đĩa đƣợc mã hóa gắn với trục quay (đĩa có lỗ, rãnh) cho chùm sáng đi qua đến một đầu thu quang, xung điện lấy từ đầu thu quang có tần số tỷ lệ với vận tốc quay cần đo. Tần số của các tín hiệu xung đƣợc tính theo công thức 2-1.
n z
f . (2-1)
Trong đó: z- số lỗ trên đĩa; n - số vòng quay của đĩa trong một giây.
Tốc kế loại này cho phép xác định chính xác số vòng quay, tốc độ quay và vị trí góc của trục quay.
Trên cơ sở phân tích ƣu nhƣợc điểm, yêu cầu và điều kiện thí nghiệm, sử dụng cảm biến ECD là phù hợp. Thiết bị thí nghiệm sử dụng 02 encoder HE40B- 6-300-N của hãng HANYOUNG NUX – Hàn Quốc có độ phân giải 300 xung/vòng, nguồn nuôi 5VDC (hình 2.14).
Hình 2.2. Encoder HE40B-6-300-N
Nguồn: Hanyoung, 2012
* Đo mô men
Để xác định giá trị mô men cản, nghiên cứu này sử dụng cảm biến mô men đo trực tiếp trên trục truyền của thiết bị tạo tải. Ngoài ra có thể đo mô men gián tiếp qua thông số khác nhƣ lực, áp suất... Theo mục đích thí nghiệm, và điều kiện thực tế, trong luận án sử dụng phƣơng pháp đo gián tiếp qua áp suất của chất lỏng trong thiết bị tạo tải. Giá trị áp suất trong hệ thống đƣợc chuyển đổi thông qua cảm biến áp suất. Các loại cảm biến áp suất nói chung đều sử dụng nguyên lý đo sức căng nhƣ dùng tấm điện trở đo ứng suất thông qua biến dạng, màng đàn
hồi khí nén, các khâu đàn hồi tuyến tính nhƣ lò xo, cầu chữ U.. Tuy nhiên các ứng dụng trên đều liên quan đến bộ tạo điện áp (dòng điện) ra. Điện áp (dòng điện) phải tỷ lệ thuận với áp suất, lực hoặc mô men xoắn. Tín hiệu điện trên cơ sở áp suất của hệ thống tạo tải đƣợc tính toán tƣơng ứng với mô men cản động cơ. Bộ phận điều khiển xử lý, đƣa ra tín hiệu điều khiển tỷ số truyền phù hợp với tải trọng. Mô men cản là thông số có tính chất quyết định đến việc điều khiển tỷ số truyền CVT, cảm biến áp suất cần có độ nhạy, độ chính xác cao.
Qua phân tích các loại cảm biến trên thị trƣờng và yêu cầu thí nghiệm, lựa chọn cảm biến HB40T510 của hãng HUBA (hình 2.15).
Hình 2.3. Cảm biến áp suất HB40T510
Nguồn: Huba, 2011
