Bài giảng Kỹ thuật đo lường: Chương 4

Chia sẻ: Huỳnh Tạo | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

198
lượt xem 39
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 4 Chuyển đổi đo lường thuộc bài giảng "Kỹ thuật đo lường", trong chương này bày các nội dung sau: khái niệm chung, chuyển đổi điện trở, ứng dụng của chuyển đổi điện trở, chuyển đổi điện trở lực căng - tenzo, mạch đo dùng tenzo thường là mạch cầu,...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật đo lường: Chương 4

Chương 4: CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG
1. KHÁI NIỆM CHUNG Chuyển đổi sơ cấp Cảm biến Sensor  Chuyển đổi đo lường là dụng cụ dùng để tạo một quan hệ đơn trị giữa hai đại lượng vật lí với một độ chính xác nhất định  Cảm biến là chuyển đổi đo lường được đặt trong một khối hình học có kích thước nhất định và có các đầu nối tín hiệu ra.
Chuyển đổi điện trở  Dùng để đo các đại lượng (di chuyển, góc quay) dựa trên sự biến đổi của điện trở chuyển đổi.  Biến trở được làm bằng dây điện trở hay thanh điện trở. Vật liệu thường dùng là Mn  Giá trị không thay đổi theo nhiệt độ.
• The output voltage depends on the wiper position and therefore is a function of the shaft position. • In figure below, the output voltage Eout is a fraction of ET, depending on the position of the wiper. • The element is considered perfectly linear if the resistance of the transducer is distributed uniformly along the length of travel of wiper. Eout R2 ET R1 R2
Ví dụ Một chuyển đổi điện trở dài 5.5 cm dùng trong mạch như hình vẽ. Điện trở tổng là 4.7kΩ. Nguồn cung cấp là ET= 3V. Con trượt có vị trí 0.9 cm tính từ điểm B, điện áp ra bằng bao nhiêu Eout?
Ứng dụng của chuyển đổi điện trở  Đo các di chuyển thẳng (2-3mm) hoặc di chuyển góc của các đối tượng đo.  Đo lực, áp suất, gia tốc,…  Đo các đại lượng biến thiên với tần số không lớn hơn 5Hz.
Chuyển đổi điện trở lực căng - Tenzo R= l/S R R R R l S l S R l S l S R R l S Có thể thay đổi các tham số , l, S để thay đổi R Thông thường ta chỉ quan tâm đến S và l, còn được coi là không đổi
Mạch đo dùng tenzo thường là mạch cầu • Cầu cân bằng: R1/R2=R3/R4; thường chọn R10=R20=R3=R4=R0 • Khi mất cân bằng: R1=R0+r; R2=R0-r Ura=(U/2)-(U/2R0)(R0+r)=(U/2R0)r Nếu chỉ có một điện trở biến đổi: R1=R0- r thì: U UR0 U .r U ra = − = 2 (2 R0 + r ) 2(2 R0 + r ) Nếu coi R0 >>r thì khi dùng một tenzo, độ nhạy bằng ½ khi dùng 2 tenzo đối xứng.
Ví dụ thực tế
Một số dạng cảm biến lực trong thực tế  Những cảm biến lực này được chế tạo với dải đo từ vài gam đến vài chục tấn
Một số dạng cảm biến lực  Những cảm biến lực dùng để đo lực lớn
Chuyển đổi điện từ - điện cảm W2 W2 s L 0 R W2 W2 s L 0 s 0 0 2 0 0 L L0 S 2 0 1 0 * Loại này thường dùng đo khoảng cách, độ rung của các gối đỡ các thiết bị điện Coi tiết diện làm việc s không đổi
Chuyển đổi điện từ - hỗ cảm i I sin t W1W2 0s s E I K s E k ks 2 0 0 E0 S 2 0 1 / 0 •Sử dụng loại này an toàn hơn loại điện cảm và độ nhạy cao hơn. •Dùng đo khoảng cách hay dao động
Chuyển đổi điện từ - áp từ L s l 1 2 L0 s l 1 l /l  Dựa vào sự biến đổi của độ từ thẩm, tiết diện, chiều dài làm việc của mạch từ theo lực để đo lực. Chủ yếu là đo biến dạng.
Mạch đo của chuyển đổi áp từ
Chuyển đổi cảm ứng d dx E S dt dt dx da E Ba l Ba S a dt dt E là suất điện động cảm ứng, x hay a là khoảng dịch chuyển hay góc quay của chuyển đổi Loại này dùng để đo tốc độ quay, góc quay, chuyển động thẳng, lực…
Chuyển đổi tĩnh điện – áp điện q d1 Fx y q d1 Fy x  Nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiệu ứng áp điện thuận và hiệu ứng áp điện nghịch  Loại này chỉ đo được lực động.
Các ứng dụng Loadcell