Đồ án tốt nghiệp
Xây dựng và đánh giá một
số dụng cụ kỹ thuật đo
lường
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Xây dựng và đánh giá một số dụng cụ kỹ thuật đo lường Đề tài: Xây dựng và đánh giá một số dụng
cụ kỹ thuật đo lường


phân loại sản phẩm. Hệ thống chuẩn đoán kỹ thuật và trong quá trình điều khiển
tự động v.v…
Nhờ có hệ thống đo lường ứng dụng kỹ thuật vi xử lý người ta đã tạo ra các
thiết bị đo thông minh nhờ cài đặt vào chúng các bộ vi xử lý hay vi tính đơn
phiếm chúng có những tính năng hơn hẳn các thiết bị đo thông thường, có thể tự
xử lý và lư
u giữ kết quả đo, làm việc theo chương trình, tự động thu thập số liệu
đo v.v… 1.2.Vai trò vị trí đo lường
Công tác đo lường là một trong những yếu tố quyết định sự tồn tại, phát triển của
đất nước nói chung và của trường ĐHNN I nói riêng trong tương lai. Góp phần
nâng cao chất lượng đào taọ, phục vụ nghiên cứu khoa học, nghiên cứu triển khai,
nâng cao tiềm lực khoa họ
c kỹ thuật công nghệ tiến kịp trình độ trong khu vực và
trên thế giới.
Trường ĐHNN I coi công tác đo lường thực nghiệm và nghiên cứu khoa học là
nhiệm vụ quan trọng góp phần thực hiện mục tiêu chất lượng đào tạo của trường.
Thực hành thí nghiệm là nội dung bắt buộc đối với mỗi sinh viên rất được trú
trọng trong công tác nghiên cứu triển khai và nghiên cứu khoa học của cán bộ và
nghiên c
ứu sinh trong trường.
Đo lường thực nghiệm phục vụ đào tạo, nghiên cứu triển khai bao hàm nhiều lĩnh
vực Cơ Điện, môi trường đo như xác định: cơ, lý tính của đất, các chỉ tiêu sinh
học của thực, động vật, các chỉ tiêu môi trường, các chỉ tiêu máy móc thiết bị
v.v…được thực hiện thường xuyên ở càc bộ môn của các khoa, các trung tâm
chuyên ngành, các cơ sở thực hành của trường.
Trong th
ời gian học tập sinh viên của khoa Cơ Điện phải hoàn thành một khối

năng nối ghép với các thiết bị ngoại vi v.v… Đào tạo và bổ sung đội ngũ cán bộ
kỹ thuật đủ mạnh và công tác quản lý sử dụng có hiệu quả.
1.3. Hiện trạng trang thi
ết bị đo lường cơ điện.
Hệ thống trang thiết bị đo lường của khoa Cơ Điện đang được sử dụng chủ yếu
dựa trên mô hình đo lường tương tự (hình 1.1) để đo các đại lượng cơ học như
kéo, nén, xoắn v.v… các đại lượng điện như: Ι, U, P v.v… các đại lượng môi
trường như độ ẩm, nhiệ
t độ, áp suất v. v… Đo lường thử nghiệm trang thiết bị
điện trên ôtô, máy kéo.
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Xây dựng và đánh giá một số dụng cụ kỹ thuật đo lường
Được trang bị từ năm 1960 hầu hết các thiết bị đều của Liên Xô cũ và được bổ
xung vào những năm 1980 và năm 1985. Mặc dù các thiết bị đã được nhiệt đới
hoá xong, cho đến nay hầu hết đều đã bị hư hỏng hoặc qua sửa chữa.
Tổ chức quản lý và sử dụng các trang thiết bị trên chủ yếu ở các bộ môn chuyên
ngành và bảo quản theo các phòng thí nghiệm.
1.3.1. Phòng thí nghi
ệm kim loại – sửa chữa – Trực thuộc bộ môn kim loại sửa
chữa.
Phòng có các thiết bị máy móc như sau:
Thiết bị đo độ bóng, độ cứng bề mặt của các chi tiết.
Thiết bị tôi cao tần.
Lò nung nhiệt độ cao.
Kính hiển vi quang học.
Một số dụng cụ đo phục vụ cho công tác sửa chữa.
Các thiết bị trên một số bị hư hỏng, mộ
t số còn lại chất lượng không đảm bảo
không thể đáp ứng được công tác đào tạo của khoa.
1.3..2 Phòng thí nghiệm sức bền vật liệu –Trực thuộc bộ môn Cơ học kỹ thuật

1.3.4.Phòng thí nghiệm Ôtô, máy kéo-Trực thuộc bộ môn ôtô, máy kéo, được
trang bị:
Hệ thống kiểm tra và chuẩn đoán kỹ thuật động cơ ôtô, máu kéo .
Hệ thống kiểm tra các trang thiết bị điện trên ôtô và máy kéo.
Thiết bị kiểm tra cung cấp nhiên liệu .
Thiết bị kiểm tra hệ thống đốt cháy.
Các dụng cụ đo chuyên dùng: V, A, N, v.v…
Hiện nay hầu hết trang thiết bị trên đều hư hỏng hoặc đã qua s
ửa chữa, chỉ đáp
ứng được một phần nhỏ công tác thực tập của sinh viên.
1.3.5.Phòng thực tập Thuỷ lực- Trực thuộc Bộ môn Máy nông nghiệp, phòng
được trang bị:
Thiết bị đo áp suất.
Thiết bị đo lưu lượng.
Thiết bị đo vận tốc.
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Xây dựng và đánh giá một số dụng cụ kỹ thuật đo lường
Một số thiết bị phục vụ cho công tác khảo nghiệm Máy nông nghiệp.
Có thể mô tả hiện trạng trang thiết bị đo lường của khoa Cơ Điện theo sơ đồ
hình1.1.
Hầu hết các trang thiết bị đều thuộc mô hình đo lường tương tự, các thiết bị đo
chủ yếu là loại cơ điện trong vùng thông số ổn định (tần số, biên độ v.v…) không
thích ứng với công tác nghiên cứu khoa học, phần lớn đến nay đã lỗi thời hoặc
qua sửa chữa nhiều lần không đáp ứng được nhu cầu hiện nay.
Việc trang bị và nâng cấp hệ thống trang thiết bị đo lường cơ điện nông nghiệp
của Khoa Cơ Điện sẽ đáp ứng đầy đủ cho công tác đào tạo, nghiên cứu khoa học
và nghiên cứu triển khai c
ủa khoa. Đáp ứng được công tác đo lường kiểm tra chất
lượng tiến tới tham gia vào hệ thống tiêu chuẩn đo lường chất lượng nhà nước,
tham gia quản lý chất lợng, kiểm định và đánh giá sản phẩm nông nghiệp. Tăng

Các thiết bị và dụng cụ đo
điện kiểu cơ điện đo các đại
lượng I, U, W, Wh, cos,
f,...Thiết bị quan sát: Dao
động ký điện từ ...Vùng làm
việc ổn định (biên độ, tần
số...) độ chính xác: từ 0.5 đến
2.5 điều kiện làm việc ổn
định
Trang thiết bị đo lường
Hệ thống trang thiết
bị đo lường khoa Cơ
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Xây dựng và đánh giá một số dụng cụ kỹ thuật đo lường
Hình 1.1. Thiết bị đo khoa cơ điện 1.4. Kết luận:

Dòng điện Ampe A
Nhiệt độ độ kenlvin
o
k
Ánh sáng Candela Cd
Đượng lượng
Phần tử Môn Mol
4 đơn vị đầu tiên là cơ bản nhất vì vậy hệ SI còn gọi là hệ MKSA hợp lý hoá.
Nước ta, theo nghị định 186/CP ký ngày 26 tháng 12 năm 1964, nhà nước Việt
Nam công nhận và quy đinh hệ SI là hệ đơn vị hợp pháp của nước Việt Nam.
Nghị định còn quy đinh các đơn vị dẫn suất dùng thống nhất trong nước. Gồm
102 đơn vị cho 72 đại lượng vật lý.
Hệ thống đơn vị đ
o lường quốc tế SI ra đời vào năm 1954 và được bổ xung hoàn
chỉnh năm 1960 đã hơn hẳn các hệ thống cũ như : Hệ mét, hệ CGS, hệ MTS
v.v…[8], [9].
Để đảm bảo tính thông nhất trong đo lường trên toàn quốc pháp lệnh về đo
lường của Nhà nước Việt Nam đã quyết định các đơn vị tiêu chuẩn Việt Nam phù
hợp với hệ đơn vị đo lường quốc t
ế SI theo Bộ tiêu chuẩn quốc tế của Tổ chức
tiêu chuẩn hoá quốc tế ISO-31 với các đơn vị cơ bản (bảng1.1)
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Xây dựng và đánh giá một số dụng cụ kỹ thuật đo lường
Các đơn vị đo lường được lượng hoá thông qua các đơn vị chuẩn có độ chính
xác cao mà khoa học có thể thực hiện được [8]. Dựa trên các đơn vị cơ bản này
người ta đã đưa ra các đơn vị dẫn suất cho tất cả các đon vị vật lý [8], [2], [5], sự
liên quan giữa đơn vị cơ bản và đơn vị dẫn suất dưạ trên những quy luật thể hiện
bằng nh
ững công thức.
Ở Việt Nam chuẩn chuẩn Quốc gia do tổng cục Tiêu chuẩn đo lường chất

vị chuẩn của đại lượng cần đo kết quả đo được thể hiện bằng con số so với đại
lượng đo của nó. Sau đây là một số các mô hình đo lường cơ bản.
1.6.1. Mô hình đo lường tương tự.
Mô hình tương tự với tín hiệu đo là những đại lượng liên tục (analog), phép đo chỉ
thực hiện với tốc độ đo th
ấp, mắc sai số lớn v v…

Hình 1.2 Mô hình đo lường Analog
1. Chuyển đổi sơ cấp (CĐSC);
2. Mạch đo ( MĐ).
3. Cơ cấu chỉ thị tương tự.
4. Cơ cấu tự ghi cơ điện.
5. Máy hiện sóng
6. Thiết bị phối hợp phía sau (TBPH).
Tín hiệu cần đo sau khi qua khâu chuyển đổi sơ cấp 1 (có thể là điện hoặc c
ơ
điện) được biến đổi thành tín hiệu điện tương tự Y
1
tới mạch đo 2 thành tín hiệu
tương tự thống nhất hoá Y
2

và được nhớ lại. Kết quả
được đọ c trực tiếp bằng các số chỉ trên bảng chỉ thị, sơ đồ khối nguyên cho ở
hình1.3.
Hình 1.3. Mô hình đo lường A/ D
1. Chuyển đổi sơ cấp;
2. Mạch biến đổi thống nhất hoá (BĐTNH)
3. Bộ biến đổi tương tự số (Analog-Digital)
4. Chỉ thịu kiểu số
5. Bộ nhớ (BN)
6. Máy tính (PC)
Quá trình
đo thực hiện ở khâu 1 và 2 diễn ra giống mô hình đo tương tự, tín
hiệu thống nhất hoá I
2
được đưa tới bộ biến đổi tương tự số (A/ D), tín hiệu Y
3

đưa tới các bộ chỉ thị số 4, bộ nhớ số 5 và thiết bị thể hiện 6. Quá trình đã thực
hiện phép ánh xạ đại lượng cần đo X (hay đại mẫu X
0
) là một hàm liên tục sang
một tập hợp các số N (N
0)
mang tính rời rạc. Hình 1.4. Sơ đồ phối hợp thao tác mô hình đo lường A/D
Bước 1: Đưa đại lượng mẫu vào thiết bị đo mã hoá thành tập hợp số N
0
Bước 2: Bộ nhớ N
0

Bước 3: Đưa đại lượng cần đo X vào thiết bị đo và mã hoá thành tập hợp số N
Bước 4: So sánh tập số N/ N
0
, đưa kết quả ra bằng số
Ứng dụng kỹ trhuật số trong phép đo cho phép rút ngắn thời gian đo, tăng độ
chính xác và độ tin cậy của kết quả, mở rộng vùng tham số đo (biên độ,tần số...)
1.6.3. Mô hình đo lường có sử dụng vi xử lý
Mô hình đo lường có sử dụng vi xử lý giới thiệu ở hình 1.5 đánh dấu một bước
phát triển của kỹ thu
ật và công nghệ đo lường, ngoài các tính năng đo nhanh, độ
chính xác cao vv... có thể thực hiện dễ dàng việc biến đổi, xử lý tín hiệu và tự
động hoá quá trình đo. Là cơ sở để xây dựng hệ thông tin đo lường.

Y
2
6
ĐK

Hình 1.5. Mô hình có sử dụng vi sử lý
1. Chuyển đổi sơ cấp; 2. Mạch khuếch đại thống nhất hoá (TNH); 3. Bộ biến đổi
A/D; 4. Bộ vi xử lý; 5. Chỉ thị số (CTS); 6. Hệ thống điều khiển (HĐK); 7. Thiết
bị ghép nối (TBGN).
Tín hiệu đo sau khi chuyển đổi sơ cấp 1 là tín hiệu tương tự Y
1
, qua bộ
khuếch đại thống nhất hoá 2 được Y
2
, tín hiệu tương tự chuẩn hoá Y
2
(dòng từ o
đến 24mA hoặc từ o đến 10 V) sau đó qua bộ biến đổi tương tự số 3 (A/ D)
thành tín hiệu số đưa vào bộ vi xử lý 4 (μp). Để điều khiển bộ (μp) dùng bộ phát
xung nhịp lấy từ bộ điều khiển 6. Thiết bị ghép nối vào ra 7 cho phép đưa thông
tin ra màn hình hay máy in, hoặc lấy tín hiệu điều khiển từ bàn phím, kết quả đo
được đưa tớ
i cơ cấu chỉ thị số 5.
1.7. Mô hình hệ thống thông tin đo lường
Hệ thống thông tin đo lường được định nghĩa là một tập hợp đầy đủ các
phương tiện đo và các thiết bị khác liên kết lại để thực hiện những phép đo nhất
định. Trong hệ thống đo vi xử lý làm nhiệm vụ thu thập số liệu và thực hiện hàng
loạt các vấn
đề như: phân lớp, xác định các chế độ đo, các đại lượng cần đo, phạm
vi đo, trình tự đo, tìm ra các hệ số hiệu chỉnh và tự động xử lý kết quả đo trên máy
vi tính mà các phép đo trước kia không thể thực hiện được.
Hình 1.6. Hệ thống thông tin đo lường.
Tín hiệu từ các bộ cảm biến (S) được đưa qua các chuyển đổi chuẩn hoá
(C.Đ.C.H) đến các bộ kênh (MUX) tới bộ tích giữ mẫu (S/H), sau đó tín hiệu
chuyển tới bộ khuyếch đại (KĐ) tới bộ chuyển đổi tương tự số (A/D). Trong hệ
thống sử dụng vi sử lý (μP) để thực hiệ
n các nhiệm vụ như: Xử lý thống kê, nén
thông tin, thực hiện các phép biến đổi...vi xử lý kết hợp với các bộ nhớ cố định
ROM và bộ nhớ thay đổi RAM các thông tin sau ADC được trao đổi với μP thông
qua kênh BUS, đồng thời qua BUS điều khiển μP có thể điều khiển tất cả các
khâu trong hệ thống. ở đầu ra tín hiệu có thể nối với các đối tượng khác như: Máy
phát tín hiệ
u, máy điều khiển ... [1].
Hệ thống thông tin đo lường thể hiện bước phát triển nhảy vọt trong kỹ thuật
và công nghệ đo lường không những khắc phục các nhược điểm và phát triển các
ưu điểm của các mô hình đo lường trước mà còn cho phép đo được nhiều kênh
trong cùng một thời gian, truyền đi xa... được ứng dụng rộng rãi trong đo lường-
điều khiển tự
động, trong nghiên cứu khoa học.
1.7.1.Hệ thống đo lường độc lập.
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Xây dựng và đánh giá một số dụng cụ kỹ thuật đo lường
Được sử dụng để đo một đại lượng vật lý nào đó cho ra chỉ thị kết quả hoặc báo
hiệu, có thể mô tả sơ đồ khối như hình 1.7.

A/D

CT số
1
Y
1
Y
2
32
5
4
6
Y
3
Đến các thiết bị phối hợp
s1
s2
sn
KĐTNH1
KĐTNH2
KĐTNH3
PK
TT
và XL


Hình 1.9. Hệ thống thông tin đo lường song song
Các tín hiệu đo sau khi qua chuyển
đổi chuẩn hoá đều được đưa tới bộ thu
thập thông tin (TTDL), từ đây tín hiệu được dẫn tới bộ xử lý thông tin trung tâm
(XLTT) bằng các tiến hiệu (khoảng cách thích hợp nhỏ hơn 2km). Bộ xử lý trung
S1
S2
Sn
KĐTNH1
KĐTNH2
KĐTNH3
T.B.N
c
T số
N
gười quan sát


như tự động điều khiển quá trình sản xuất, tự động kiểm tra chất lượng sản phẩm,
tự động hiệ
u chuẩn các phương tiện đo...
Hệ thống đo lường là tập hợp các phương tiện được liên kết với nhau để thực
hiện một phép đo nhất định. Hệ thống chuẩn đoán kỹ thuật, hệ thống tự động
kiểm tra sản phẩm, hệ thống tự động hiệu chỉnh phương tiện đo...
Với ứng dụng của k
ỹ thuật vi tính, kỹ thuật điện tử và tự động hoá các hệ
thống thông tin đo lường dần dần được hoàn thiện, càng ngày càng chiếm ưu thế
và được ứng dụng rộng rãi trong mọi ngành kinh tế quốc dân, chất lượng của phép
đo không ngừng được cải thiện.
Trong tương lai các nhà khoa học đang nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật công
nghệ mới không ngừng được nâng cao hiệu quả
và chất lượng của hệ thông đo,
các phương tiện đo gọn và nhẹ hơn.
1.8. Cấu trúc cơ bản của dụng cụ đo.
Để chọn đúng phương tiện đo cho ứng dụng cụ thể hãy xây dựng hệ thống
trang thiết bị đo cần có sự hiểu biết tốt về cấu trúc và các đặc tính của chúng cũng
như những căn cứ v
ề kỹ thuật và công nghệ để đáp ứng yêu cầu và mục đích sử
dụng.
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Xây dựng và đánh giá một số dụng cụ kỹ thuật đo lường
Ngày nay các phương tiện đo lường có ứng dụng kỹ thuật điện tử, kỹ thuật số
và vi xử lý đang chiếm ưu thế trong các phép đo và đang được ứng dụng rộng rãi
trong mọi lĩnh vực, trong sự phát triển kinh tế và khoa học kỹ thuật công nghệ.
Công nghệ đo lường hiện nay gồm các thiết bị chính: Chuyển đổi sơ cấp,
chuyển đổi chu
ẩn hoá, hệ thống thu thập dữ liệu đa năng (loại kênh dẫn hoặc
không dây), bộ vi xử lý với máy tính và phần mềm ứng dụng (thu thập số liệu,

1.Sai số của phương tiện đo.
Các đại lượng cần đo đều có một giá trị thực của nó, đó là giá trị phản ánh
thuộc tính của đối tượng đã cho phù hợp với đối tượng đã cho về số lượng và chất
lượng. Giá trị thực không phụ thuộc vào phương pháp đo, phương tiện nhận biết
chúng, đó là giá trị mà phép đo cố gắng đạt
được.
Kết quả đo là sản phẩm của trình độ nhận thức, nó không những phụ thộc vào
bản thân đại lượng đo mà còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: Phương pháp đo,
phương tiện đo, người đo, điều kiện môi trường thực hiện phép đo....
Một trong những đặc trưng kỹ thuật cơ bản của các phương tiện đ
o là sai số
của thiết bị phải đảm bảo duy trì trong thời gian xây dựng, sai số của phương tiện
đo thể hiện dưới các dạng sau:
a. Sai số hệ thống.
Là sai số cơ bản, là sai số mà giá trị của nó luôn không đổi hay thay đổi có
quy luật sai số này về nguyên tắc có thể loại trừ được.
b. Sai số ngẫu nhiên.
Là sai số mà giá trị của nó thay đổi rất ngẫu nhiên do các biến động c
ủa môi
trường bên ngoài (như nhiệt độ, áp suất, độ ẩm..) sai số này còn gọi là sai số phụ.
Tiêu chuẩn để đánh giá độ chính xác của dụng cụ đo là cấp chính xác. Cấp
chính xác của dụng cụ đo là giá trị sai số cực đại mà dụng cụ đo mắc phải. Người
ta quy định cấp chính xác của dụng cụ đo đúng bằng sai số tương đối quy đổi củ
a
dụng cụ đo đó
%100*%
N
m
n
X

Ngưỡng nhạy được xác định:
Khi ΔY= 0 thì ΔX tiến tới một giá trị α (ΔX = α).
Nếu S không đổi thì quan hệ vào ra của dụng cụ đo là tuyến tính. Lúc đó thang đo
sẽ được khắc độ đều.
3. Công suất tiêu thụ củ
a phương tiện đo.
Trong các thiết bị đo hạn chế công suất tiêu hao trên phương tiện là điều kiện
hết sức cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn: Tăng khả năng làm việc của thiết bị, kéo
dài tuổi thọ, tăng độ chính xác của kết quả đo...
Hiện nay trong công nghệ đo nhờ áp dụng tiến bộ kỹ thuật điện tử công ngh
ệ
chế tạo các phương tiện đo có tổn hao cực kỳ nhỏ.
4. Độ tác động nhanh.
Độ tác động nhanh của dụng cụ đo chính là thời gian để xác lập kết quả đo
trên chỉ thị. Đối với dụng cụ tương tự thời gian này khoảng 4s. Đối với dụng cụ số
có thể đo được hàng nghìn điểm đo trong một giây.
Sử dụng máy tính có th
ể đo và ghi lại với tốc độ nhanh hơn nhiều. Mở ra khả
năng thực hiện các phép đo lường thống kê.
5. Thời gian đo của thiết bị đo.
Thời gian đo của thiết bị đo cho biết độ tác động nhanh của phương tiện đo,
được xác định bằng thời gian để xác lập kết quả trên cơ cấu chỉ thị. Thời gian đo
(Tđo) được tính từ lúc đặt tín hiệu cần đo (To) vào phương tiện đo đến khi ổn
định đưa kết quả trên cơ cấu chỉ thị (Tođ). Trong phép đo người ta quan tâm tới
tốc độ, được xác định:
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Xây dựng và đánh giá một số dụng cụ kỹ thuật đo lường
T
đo
=T

công...hoặc có thể lưu giữ, đầu ra của 2 tín hiệu đưa tới bộ biến đổi A/D 3 và tới
máy tính 4 để quan sát, lưu giữ và gia công kết quả.
S1
PC
A/D
Sn
S2 TT
DL
4
3
2
1
CĐSC
MD

Ct
x(
t)

Y
1

Sensor (hay đầu đo, cảm biến). Các Sensor được chế tạo riêng rẽ đơn chiếc hoặc
được chế tạo hợp bộ với các thiết bị đo hay hệ thống đo lường.
Khi chế tạo các chuyển đổi người ta thường quan tâm các đặc tíh cơ bản sau:
-Khả năng thay thế và lắp lẫn của các chuyển đổi.
-Chuy
ển đổi phải có đặc tính đơn trị.
-Đường cong của chuyển đổi phải ổn định không thay đổi theo thời gian.
-Tín hiệu ra chuyển đổi thường đặt thống nhất (chuẩn) hoá đảm bảo thuận tiện
cho việc ghép nối vào các máy đo điện tử, hệ thống đo hay máy tính.
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Xây dựng và đánh giá một số dụng cụ kỹ thuật đo lường
-Sai số của các chuyển đổi đảm bảo nhỏ nhất để nâng cao độ chính xác của các
chuyển đổi sơ cấp, đồng thời nâng cao độ chính xác của các phép đo hay dụng cụ
đo.
-Độ nhạy của các chuyển đổi thích hợp cho các ứng dụng phản ánh được với các
biến động đủ nhỏ của tín hiệu đầu vào trong dãi đo.
-Đặc tính động của chuyển đổi sơ c
ấp cho biết khả năng cho tín hiệu ra khi có tín
hiệu ở đầu vào, trong thời gian ngắn nhất phải được chọn phù hợp với yêu cầu của
thí nghiệm.
1.8.4. Tuyến tính hoá đặc tính cảm biến.
Trong quá trình đo cảm biến cần phản ánh đúng đặc tính của các đại lượng
cần đo X theo quan hệ đơn trị X=f(Y). Điều này khó có thể thoả mãn, phần lớn do
các chuyển đổi cấu tạ
o nên cảm biến có đặc tính phi tuyến hoặc chịu tác động của
nhiều yếu tố ảnh hưởng với các nguồn gốc khác nhau.
Có thể khắc phục các nhược điểm trên dựa vào các thành tựu khoa học kỹ
thuật công nghệ điện tử và tin học hiện đại. Một số các hướng phổ biến là:
* Sử dụng các chuyển đổi thống nhất hoá.
Chuyển đổi thố

Hình 1.12. Sơ đồ nguyên lý chuyển đổi thống nhất hoá
Đại lượng cần đo X sau khi qua chuyển đổi thành đại lượng điện tương ứng
u(t), i(t) được đưa qua khâu phối hợp để tạo ra tín hiệu thống nhất hoá ví dụ như:
Dòng điện 0-20; 4-20; -5 - +5; -20 - +20 mA
Điện áp 0-1; 0-10; -100 - +100 mV
-1 - +1V; 0-10V.
Phổ biến hiện nay là: 4-24mA và 0-10V hay ±10V. Ở các phương tiện đo
hiện đại khâu phối hợp thường chứa m
ạch khuếch đại tỉ lệ và tuyến tính hoá
* Ứng dụng vi xử lý và máy tính.
Đưa vào khả năng tính toán của vi xử lý và máy tính bằng cách bù, ổn định
nhiệt, tuyến tính hoá và ổn định đặc tuyến của chuyển đổi sơ cấp bằng hàm ngược
với hàm biểu thị đặc tính của cảm biếnv.v...
* Trong công nghệ chế tạo
Nâng cao các tính năng của cảm biến bằng ứng dụng linh ki
ện điện tử, vật
liệu mới và các giải pháp mạch tiên tiến có đặc tính kỹ thuật tốt: chính xác, ổn
định và nhiệt đới hoá. Sau đây là một số các chuyển đổi có ứng dụng trong đo
lường các đại lượng cơ điện.
1. Chuyển đổi kiểu điện trở.
Là những chuyển đổi kiểu thông số thường được sử dụng để đ
o các dịch
chuyển thẳng hoặc di chuyển góc của đại lượng càan đo. Chuyển đổi kiểu điện trở
dựa trên sự thay đổi điện trở của chuyển đổi khi có sự tác động cdủa đaị lượng
cần đo, những loại thường sử dụng;
a. Chuyển đổi kiểu biến trở
Dây điện trở chế tạo bằ
ng Manganin, Ni ken, Crom, Contantan, Vonfram
được phủ lớp cách điện, đường kính dây khoảng từ 0,02 đến 0,1 mm, điện trở của
dây thay đổi từ vài chục ôm đến vài nghìn ôm và được quấn trên vật liệu cách