0
B GIÁO DC VÀ ðÀO TO
ðI HC ðÀ NNG
TÓM TT
ð TÀI KHOA HC CÔNG NGH
CP ðI HC ðÀ NNG
Tên ñ! tài: NGHIÊN C'U XÂY D,NG
H TH-NG ðO LƯ0NG VÀ PHÂN TÍCH
TÍN HIU C2M BI3N
Mã s6: ð2013;06;12;BS
Ch? nhi@m ñ! tài: TS. VÕ NHƯ TI3N
ðà NDng – 11/2014
1
MI ðJU
1. TKng quan tình hình nghiên cQu thuRc lĩnh vVc
c?a ñ! tài
; Tình hình nghiên cQu W nưYc ngoài: Hin nay ngày
càng nhiu các công ty trên th gii nht là Hoa Kỳ, Nht,
Anh, Pháp, ð#c,…nghiên c#u s&n xut, ch t(o ra nhiu lo(i
c&m bin khác nhau, tuy nhiên vic xây d/ng h th0ng ño
lư3ng, kh&o sát, phân tích c&m bin ph5c v5 cho công tác gi&ng
d(y thì chưa ñư7c các ñơn v9 quan tâm ñúng m#c…M=t s0
hãng cht(o c&m bin, ñ?ng th3i vit các ph@n mm kèm theo
và bán trên th9 trư3ng nhưng giá thành khá ñCt.
E Tình hình nghiên cQu trong nưYc: Các cơ quan, ñơn
v9 trong nưc chưa quan tâm ñn lĩnh v/c nghiên c#u s&n xut
ch t(o các lo(i c&m bin, các trư3ng ñ(i hHc kI thut, công
ngh trong nưc trong nhJng năm g@n ñây mi bCt ñ@u ñưa
môn hHc c&m bin vào chương trình gi&ng d(y cho các ngành
cơ ñin tL, ñin t/ ñ=ng, các khóa ñào t(o sau ñ(i hHc,…ðã có
m=t vài tác gi& vit các giáo trình c&m bin, nhưng ph@n ln
ñu gii thiu thiên v lý thuyt, các tài liu thiên v #ng d5ng
th/c t còn rt him hoi.
2 Tính c]p thi_t c?a ñ! tài
Th/c hin ñQi mi giáo d5c và ñào t(o mà ph@n trHng
tâm là ñQi mi phương pháp gi&ng d(y, “hHc ph&i ñi ñôi vi
hành”, ñ0i vi kh0i các trư3ng kI thut, công ngh, vic ñ@u tư
thêm các thit b9 d(y hHc, ñTc bit các trang thit b9 công ngh
mi là ht s#c c@n thit. Vic nghiên c#u kh&o sát, xây d/ng
2
m=t h th0ng ño lư3ng các tín hiu ñư7c ño ñ(c tW c&m bin,
nhXm giúp cho cán b= ngành ñin t/ ñ=ng, cơ ñin tL, truyn
ñ=ng, ñiu khiYn nCm hiYu ñư7c m=t s0 lo(i c&m bin, tW ñó
tip t5c phát triYn kin th#c liên quan ñn các lo(i c&m bin mà
hin ñang ñư7c #ng d5ng trong h@u ht các lĩnh v/c như quân
s/, khoa hHc công ngh, trong giao thông vn t&i, …
3. M`c tiêu c?a ñ! tài
Các tín hiu ño ñ(c ñư7c tW c&m bin thông qua b=
chuyYn ñQi tín hiu, bin ñQi thành tín hiu ñin thông qua
m(ch ño lư3ng và xL lý tín hiu g?m vi xL lý 16 bít, truyn tín
hiu ñn b= chuyYn ñQi truyn thông, r?i chuyYn tín hiu ñn
máy tính, tín hiu s[ ñư7c ño ñ(c, in ra theo biYu b&ng, hoTc
d(ng sóng.
4. ð6i tưang và phbm vi nghiên cQu
ð0i tư7ng nghiên c#u là m=t s0 lo(i c&m bin tiêu biYu
như c&m bin nhit, c&m bin quang, c&m bin tW,… nghiên
c#u ñY kt n0i c&m bin vi máy tính thông qua board m(ch
Arduino. TW ñó ño ñ(c và hiYn th9 kt qu& lên màn hình máy
tính hoTc in kt qu&.
Ph(m vi nghiên c#u: nghiên c#u m=t s0 lo(i c&m bin
thông d5ng, tW ñó làm nn t&n cho nghiên c#u và #ng d5ng
r=ng hơn.
5. Phương pháp nghiên cQu: lý thuyt và th/c nghim
6. Ý nghĩa khoa hhc và thVc tiin: Các tác gi& ñã kt h7p sL
d5ng vi ñiu khiYn và máy tính ñY làm b= xL lý và hin th9
thông tin c&m bin, tn d5ng ưu th c]a vi ñiu khiYn ñY lp
trình ño lư3ng và xL lý tin hiu c&m biYn, c]a nhiu lo(i c&m
3
bin khác nhau, ưu ñiYm c]a máy tính khi kt h7p vi vi ñiu
khiYn là hiYn th9 thông tin m=t cách rõ ràng.
7. NRi dung chính:
Trong các hth0ng ño lư3ng, ñiu khiYn, các quá trình ñu
thY hin b`i các bin tr(ng thái như nhit ñ=, áp sut, ánh sáng,
t0c ñ=, v9 trí…ðY ñiu khiYn các quá trình chúng ta c@n thu
thp thông tin ño ñ(c, theo dõi s/ bin thiên c]a các bin tr(ng
thái c]a quá trình, b= c&m bin s[ th/c hin ch#c năng này
trong quá trình ñiu khiYn. ð tài chú ý các n=i dung sau:
E Nghiên c#u v nguyên lý làm vic m=t s0 lo(i c&m bin.
E Thit k các module c&m bin, các m(ch thu phát, xL lý, hiYn
th9 tín hiu, sL d5ng b= vi lý Arduino và lp trình ñiu khiYn…,
xây d/ng h th0ng hiYn th9 tín hiu trên máy tinh.
E Xây d/ng h th0ng th/c nghim, ño ñ(c kh&o sát, ly kt qu&
8. Smn phnm và k_t qum dV ki_n:
E Kt qu& d/ kin: 1 tp báo cáo khoa hHc
E S&n phcm
+ 01 bài báo khoa hHc ñăng trên t(p chí trong nưc,
+ 01 H th0ng th/c nghim ño lư3ng tín hiu tW c&m bin.
9. Hi@u qum dV ki_n: ð tài gCn vi th/c t, mang l(i hiu qu&
thit th/c trong gi&ng d(y môn hHc kI thut c&m bin cho hHc
viên và các cp thp hơn.
4
CHƯƠNG 1. GIqI THIU CHUNG V C2M BI3N VÀ
NGUYÊN LÝ HOT ðNG CrA C2M BI3N
1.1 Các khái ni@m và ñsc trưng cơ bmn
1.1.1 Khái ni@m: C&m bin là thit b9 ñY c&m nhn và bin ñQi
các ñ(i lư7ng vt lý, các ñ(i lư7ng c@n ño, có hoTc không có
tính cht ñin thành các ñ(i lư7ng có tính cht ñin, có thY ño
lư3ng, ñiu khiYn ñư7c, nó ch#a ñ/ng thông tin cho phép xác
ñ9nh giá tr9 ñ(i lư7ng c@n ño.
1.1.2 Các ñsc trưng cơ bmn c?a cmm bi_n
1.1.2.1 ðưung cong chunn
a) Khái ni@m: ðư3ng cong chucn c]a c&m bin là ñư3ng cong
biYu dign s/ ph5 thu=c c]a ñáp #ng (s) hoTc (y)` ñ@u ra c]a
c&m bin vào giá tr9 c]a ñ(i lư7ng ño (m) hoTc (x) ` ñ@u vào.
Hình 1. 1 ðư3ng cong chucn c&m bin
b) Chunn cmm bi_n: Chucn c&m bin là phép ño nhXm m5c
ñích xác lp m0i quan h giJa giá tr9 ño ñư7c s c]a ñ(i lư7ng
ñin ` ñ@u ra và gía tr9 m c]a ñ(i lư7ng ño ` ñ@u vào có tính