Cơ sở kỹ thuật đo

Chia sẻ: Maichi Tho | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:71

Thêm vào BST

Báo xấu

339
lượt xem 146
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cơ sở kỹ thuật đo lường trình bày những cơ sở lý luận cơ bản về kỹ thuật đo lường. Cung cấp những kiến thức cơ bản để phục vụ cho các môn học " Phương pháp và thiết bị đo các đại lượng điện và không điện ", " Hệ thống thông tin đo lường " và những môn học chuyên môn khác của kỹ thuât thông tin đo lường như môn " Thiết bị đo sinh y ", " Xử lý tín hiệu " v.v... Cùng với các môn học trên, giáo trình này xây dựng một hệ thống kiến thức cho việc thu...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Cơ sở kỹ thuật đo

m kg cd A mol K s Bài giảng Cơ sở kỹ thuật đo TS.Nguyễn thị Lan Hương Bộ môn: Kỹ thuật đo và THCN Hà nội 08/2007 1
m kg cd A Địa chỉ liên lạc mol K  s Mobile 0953304974  Điện thoại Bộ môn: (04) 8696233  Điện thoại (04) 8683087  Email: Lan-Huong.Nguyen@mica.deu.vn Nguyen Lan Huong@mail.hut.edu.vn 2
m kg Tài liệu tham khảo cd A mol K 1. s Giáo trình ”Cơ sở kỹ thuật đo”, PGS. Nguyễn Trọng Quế, Trường Đại học Bách khoa Hà nội, 1996 2. Đo lường các đại lượng Vật lý, Chủ biên PGS.TS. Phạm Thượng Hàn, Nhà xuất bản Giáo dục, quyển 1 3. Giáo trình "Kỹ thuật đo lường", PGS. Nguyễn Trọng Quế, Trường Đại học Bách khoa Hà nội, 1986 3
m kg Mở đầu cd A mol K  s Cơ sở kỹ thuật đo lường trinh bay những cơ sở lý luân cơ ban ̀ ̀ ̣ ̉ về kỹ thuât đo lường. Cung câp những kiên thức cơ ban để ̣ ́ ́ ̉ phuc vụ cho cac môn hoc " Phương phap và thiết bị đo cac đai ̣ ́ ̣ ́ ́ ̣ lượng điên và không điên ", " Hệ thông thông tin đo lường " và ̣ ̣ ́ những môn hoc chuyên môn khac cua kỹ thuât thông tin đo ̣ ́ ̉ lường như môn " Thiêt bị đo sinh y ", " Xử lý tin hiêu " v.v... ́ ́ ̣  Cung với cac môn hoc trên, giao trinh nay xây dựng môt hệ ̀ ́ ̣ ́ ̀ ̀ ̣ thông kiên thức cho viêc thu thâp số liêu đo, xử lý gia công và ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̀ ̉ điêu khiên hiên đai. ̣ ̣ 4
m kg cd Chương 1. Các khái niệm chung về đo lường A mol K  s Đo lường và khái niệm về quá trình đo  Mô hình của quá trình đo  Các nguyên công đo lường cơ bản  Tín hiệu đo lường  Phương pháp đo và phương tiện đo 5
m kg 1.1. Định nghĩa về Đo lường cd A mol K  s Theo pháp lệnh “ ĐO LƯỜNG” của nhà nước CHXHCN Việt nam – Chương 1- điều 1: Đo lường là việc xác định giá trị của đại lượng cần đo – Chính xác hơn: Đo lường là một quá trình đánh giá định lượng của một đại lượng cần đo để có kết quả bằng số so với đơn vị đo  Đại lượng đo được: Với một đại lượng cần đo là X ta có thể tìm được một đại lượng ∆X để cho m.∆X >X và (m-1)∆X =X hay nói cách khác Ánh xạ được X vào tập số tự nhiên {N} với độ đo ∆X 6
m kg Định nghĩa và phân loại phép đo cd A mol  Phép đo là quá trình thực hiện việc đo lường. K  Phân loại s – Đo trực tiêp: Là cach đo mà kêt quả nhân được trực tiêp từ môt phep đo ́ ́ ́ ̣ ́ ̣ ́ duy nhât ́ – Đo gian tiêp: Là cach đo mà kêt quả được suy ra từ sự phôi hợp kêt quả ́ ́ ́ ́ ́ ́ cua nhiêu phep đo dung cach đo trực tiêp. ̉ ̀ ́ ̀ ́ ́ – Đo hợp bô: Là cach đo gân giông như phep đo gian tiêp nhưng số lượng ̣ ́ ̀ ́ ́ ́ ́ phep đo theo phep đo trực tiêp nhiêu hơn và kêt quả đo nhân được ́ ́ ́ ̀ ́ ̣ thường phai thông qua giai môt phương trinh hay môt hệ phương trinh ̉ ̉ ̣ ̀ ̣ ̀ mà cac thông số đã biêt chinh là cac số liêu đo được. ́ ́ ́ ́ ̣ – Đo thông kê: để đam bao độ chinh xac cua phep đo nhiêu khi người ta ́ ̉ ̉ ́ ́ ̉ ́ ̀ phai sử dung phep đo thông kê. Tức là phai đo nhiêu lân sau đó lây giá trị ̉ ̣ ́ ́ ̉ ̀ ̀ ́ trung binh. ̀  Đo lường hoc: là nganh khoa hoc chuyên nghiên cứu về cac phương ̣ ̀ ̣ ́ phap để đo cac đai lượng khac nhau, nghiên cứu về mâu và đơn vị đo. ́ ́ ̣ ́ ̃  Kỹ thuât đo lường: nganh kỹ thuât chuyên nghiên cứu ap dung cac ̣ ̀ ̣ ́ ̣ ́ thanh tựu cua đo lường hoc vao phuc vụ san xuât và đời sông. ̀ ̉ ̣ ̀ ̣ ̉ ́ ́ 7
Ví dụ- Phương trình cơ bản của phép m kg cd A đo mol K – Phương trình cơ bản của phép đo: s X Ax = ⇒ X = Ax × X 0 X0 X: Đ¹i lîng cÇn ®o. X0: Đ¬n vÞ ®o. Ax: Gi¸ trÞ b»ng sè cña ®¹i l îng cÇn ®o. Qu¸ tr×nh so s¸nh ®¹i lîng cÇn ®o víi mÉu để cho ra kÕt qu¶ b»ng sè Không, vì không Có thể đo một đại phải đại lượng nào lượng vật lý bất kỳ được cũng có thể so không??? sánh giá trị của nó với mẫu được. 8
m kg cd Phương trình cơ bản A mol K – Muốn đo giá trị của một đại lượng vật lý bất kỳ phải chuyển s đổi đại lượng này sang một đại lượng vật lý khác có thể so sánh được giá trị của nó với mẫu – Hai loại chuyển đổi: Đại lượng điện  điện Đại lượng không điện  điện – Công cụ: cảm biến (sensor, chuyển đổi sơ cấp) 9
m kg cd Ví dụ về phép đo hợp bộ A mol K  Xác định đặc tính của dây dẫn điện s rt = r20 [ 1+α(t 20) + β(t20)2 ] α, β cha biÕt. Đo ®iÖn trë ë nhiÖt ®é 200C, t1 vµ t2 Các phép đo ⇒ HÖ 2 ph¬ng trình 2 Èn α trực tiếp??? vµ β. [  rt = r20 1 + α ( t1 − 20) + β ( t1 − 20) 2  1 ]   t2 20 [  r = r 1 + α ( t − 20) + β ( t − 20) 2 2 2 ] α, β 10
m kg 1.2. Phương pháp đo (1) cd A mol K  Quá trình đo biến đổi thẳng s kêt quả ́ NX X= X0 N0 Bắt đầu X0->N0 (Khắc độ) X -> Nx ( Mã hoá) Tính Nx/N0 Đưa ra kết quả Kết thúc X =N x N0 X0 11
m kg Phương pháp đo (2) cd A mol K  Quá trình đo kiểu so sánh s CT Xk Bắt đầu D/A SS Nk Nk (0/1) X N=0 Nk+1=NK+1 Nk =(0÷ Nn) Biến đổi Nk -> Xk Đưa ra kết quả X-Xk> 0 X=Nk.X0 Đúng Sai Kết thúc 12
m kg Ví dụ cd A mol Có một vônmét được khắc độ như sau: K  s – 150V tương ứng 100 vạch  Khi đo điện áp Vônmét chỉ 120 vạch, xác định kết quả? 100 N0 = vach /V 150 – So sánh Nx æ ÷ ö = 120:ç100÷ ç ÷ N0 ç150ø è 150 X = 120 = 120. 5 = 180V 1, – Giá trị 1000 1 C= = 1, vach 5/  Giá trị N0 gọi là hằng số của volmét 13
m kg cd 1.3. Các nguyên công đo lường cơ bản(1) A mol  K Quá trình đo là thực hiện các nguyên công đo lường, các nguyên công có thể thực hịên tự động trong thiết bị hoặc do s người thực hiện. – Xác định đơn vị đo, thành lập mẫu, tạo mẫu và truyền mẫu:  xac đinh đơn vi, tao ra chuân mâu là những đai lượng ̀ ́ ̣ ̣ ̣ ̉ ̃ ̣ vât lý có tinh bât biên cao và là hiên thân cua đơn vị đo ̣ ́ ́ ́ ̣ ̉ lường.  lượng tử hoá chuân và tổ hợp thanh đai lượng chuân có ̉ ̀ ̣ ̉ thể thay đôi giá tri, tao thuân lợi cho viêc xac đinh giá trị ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ ̣ cua đai lượng đo, ta goi là truyên chuân. ̉ ̣ ̣ ̀ ̉ – Nguyên công biến đổi: Thực hiên phep biên đôi trên cac tin ̣ ́ ́ ̉ ́ ́ hiêu đo lường, từ đai lượng nay sang đai lượng khac, từ ̣ ̣ ̀ ̣ ́ 14 dang nay sang dang khac thể hiên ̣ ̀ ̣ ́ ̣
m kg Các nguyên công đo lường cơ bản (2) cd A mol K s – Nguyên công so sánh:  so sanh có thể thực hiên trong không gian số băng môt ́ ̣ ̀ ̣ thuât toan chia (phương phap đo biên đôi trực tiêp) ̣ ́ ́ ́ ̉ ́  trong không gian cac đai lượng vât ly, thực hiên băng ́ ̣ ̣ ́ ̣ ̀ môt phep trừ trong bộ so sanh (comparator) X - Xk ≤ ε ̣ ́ ́ (phương phap đo kiêu so sanh) ́ ̉ ́ – Nguyên công giao tiếp.  Giao tiêp người và may (HMI) trong ây viêc hiên thi, ́ ́ ́ ̣ ̉ ̣ trao đôi, theo doi giam sat là môt dich vụ khá lớn trong ̉ ̃ ́ ́ ̣ ̣ hệ thông thông tin đo lường điêu khiên. ́ ̀ ̉  Giao tiêp với hệ thông (tức với mang) thể hiên chủ yêu ́ ́ ̣ ̣ ́ ở dich vụ truyên thông. ̣ ̀ 15
m kg 1.4. Tín hiệu cd A mol Tín hiệu đo gồm 2 thông số K  s – Đại lượng vật lý của tín hiệu – Dạng tín hiệu C1 X C2 16
m Dạng tín kg 0 1 2 3 4 cd Hằng Xung hẹp Xung vuông Tỷ lệ t Hình sin A hiệu mol Đại lượng K s 0 Con số NX NT Nm, NT,Nθ Nxo NAm, Nf,Nϕ 1 Chiều dài L(m) X(1,1) X(1,2) X(1,3) X(1,4) Encoder Mô tơ bước Mô tơ Chấn động 2 Khối M(kg) X(2,1) X(2,2) X(2,3) X(2,4) lượng Xung va đập xung lượng ra Lực nén Xung âm thanh Lực 3 Thời gian T(s) X(3,1) X(3,2) X(3,3) X(3,4) Phát xung hẹp Định thời gian Tgian tăng dần 4 Điện I(A) X(4,1) X(4,2) X(4,3) X(4,4) U(V) Phát xung hẹp Phát xung vuông Phát xung tuyến Phát hình sin tính 5 Nhiệt độ t(0K) X(5,1) X(5,2) X(5,3) X(5,4) Xung nhiệt Xung lượng nhiệt Nung với nguồn hằng θ 6 Ánh sáng φ (cd) X(6,1) X(6,2) X(6,3) X(6,4) Chớp sáng Chớp chu kỳ Dimmer 7 Mol mol X(7,1) X(7,2) X(7,3) X(7,4) Dạng 17 n
m kg 1.5. Đánh giá kết quả đo và phương tiện cd đo A mol K s  Xac đinh tiêu chuân đanh giá môt phep. ́ ̣ ̉ ́ ̣ ́  Kêt quả đo ở môt mức độ nao đó có thể coi là chinh xac. Môt giá ́ ̣ ̀ ́ ́ ̣ trị như vây được goi là giá trị ước lượng cua đai lượng đo. Đó là giá ̣ ̣ ̉ ̣ trị được xac đinh bởi thực nghiêm nhờ cac phương tiệṇ đo. Giá trị ́ ̣ ̣ ́ nay gân với giá trị thực mà ở môt điêu kiên nao đó có thể coi là thực. ̀ ̀ ̣ ̀ ̣ ̀  Để đanh giá giữa giá trị ước lượng và giá trị thực, người ta sử dung ́ ̣ khai niêm sai số cua phep đo. Sai số cua phep đo là hiêu giữa giá trị ́ ̣ ̉ ́ ̉ ́ ̣ thực và giá trị ước lượng ∆X = X - X thực ước lượng  Có rât nhiêu nguyên nhân dân đên sai số : ́ ̀ ̃ ́ - Do phương phap đo không hoan thiên. ́ ̀ ̣ - Sự biên đông cua cac điêu kiên bên ngoai vượt ra ngoai những điêu kiên tiêu ́ ̣ ̉ ́ ̀ ̣ ̀ ̀ ̀ ̣ chuân được quy đinh cho dung cụ đo mà ta chon. ̉ ̣ ̣ ̣ – Do dung cụ đo không đam bao độ chinh xac, do cach đoc cua người quan ̣ ̉ ̉ ́ ́ ́ ̣ ̉ 18 sat, do cach đăt dung cụ đo không đung quy đinh v.v... ́ ́ ̣ ̣ ́ ̣
m kg Phương pháp đo- phương tiện đo cd A mol K  Phương pháp đo: là thủ tục thực hiện thao tác đo lường để đo được kết quả bằng số s  Thiết bị đo: là thực hiện kỹ thuật của phương pháp đo với một họ đại lượng cụ thể. Phương pháp đo Phương tiện đo (Mô tả quá trình đo-Nguyên công) (Giải pháp kỹ thuật -Khối chức năng) Phối hợp các nguyên công khác Thể hiện bằng sơ đồ khối chức nhau năng Các thủ tục phối hợp Thực hiện bằng phần mềm xử lý 19
m kg cd Chương 2. Hệ đơn vị, chuẩn, mẫu, tạo mẫu và chuyển mẫu A mol K  s Đơn vị và hệ đơn vị  Chuẩn và mẫu  Tạo ra mẫu công tác và mẫu biến đổi  Tổ chức quốc tế và quốc gia về hệ thống chuẩn. 20