Chương IV: Các bộ chuyển đổi đo lường sơ cấp

Chuyển đổi đo lường là 1 thiết bị kĩ thuật nhằm thực hiện một quan hệ đơn trị giữa hai đại lượng vật lý xác định với một độ chính xác nào đó. Chuyển đổi đo lường: Chuyển đổi sơ cấp. Chuyển đổi chuẩn hóa.Điện tử (còn gọi là electron, được biểu diễn như là e−) là một hạt hạ nguyên tử, hay hạt sơ cấp. Trong nguyên tử electron quay xung quanh hạt nhân (bao gồm các proton và neutron) trên quỹ đạo electron. Từ electron bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp ηλεκτρον (phát âm là "êlectron") có nghĩa là "hổ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương IV: Các bộ chuyển đổi đo lường sơ cấp Chương IV Các bộ chuyển đổi đo lường sơ cấp Các bộ chuyển đổi đo lường sơ cấ p 4.1. Khái niệm chung 4.2. Các bộ chuyển đổi điện trở 4.3. Các chuyển đổi điện từ 4.4. Chuyển đổi tĩnh điện 4.5. Chuyển đổi nhiệt điện 4.1. Khái niệm chung - Chuyển đổi đo lường là 1 thiết bị kĩ thuật nhằm thực hiện một quan hệ đơn trị giữa hai đại lượng vật lý xác định với một độ chính xác nào đó. - Chuyển đổi đo lường: + Chuyển đổi sơ cấp + Chuyển đổi chuẩn hóa Ưu điểm của phương pháp điện để đo các đại lượng không điện: + Độ nhạy của thiết bị có thể thay đổi được trong một phạm vi rộng của đại lượng đo. + Đo được các đại lượng có tốc độ biến đổi khác nhau. + Cho phép tập trung hóa và truyền dữ liệu đi xa. + Liên hợp các thiết bị đo và điều khiển tự động - Các đặc tính của chuyển đổi đo lường sơ cấp Chuyển đổi  Y X đo lường sơ  cấp (S) +Phương trình chuyển đổi: Y = f(X) ∆Y +Độ nhạy của chuyển đổi: S= ∆X Nếu Y = f(X) : tuyến tính  S = const Nếu Y = f(X) : phi tuyến  S ≠ const +Đại lượng chủ của chuyển đổi: Đại lượng ra của chuyển đổi có thể phụ thuộc vào nhiều đại lượng khác nhau, nhưng nó chỉ phụ thuộc chủ yếu vào một đại lượng x  x là đại lượng chủ của chuyển đổi. +Sai số: Yêu cầu sai số phải thỏa mãn yêu cầu, giảm sai số càng nhỏ càng tốt. - Sai số cơ bản: sai số gây ra do nguyên lý hoạt động của chuyển đổi, sự không hoàn thiện của cấu trúc, công nghệ chế tạo không tốt… - Sai số phụ: sai số gây ra do sự biến động của điều kiện bên ngoài khác với điều kiện tiêu chuẩn. - Phân loại dựa trên nguyên lý của chuyển đổi sơ cấp: + Chuyển đổi điện trở + Chuyển đổi điện từ + Chuyển đổi tĩnh điện + Chuyển đổi nhiệt điện + Chuyển đổi hóa điện + Chuyển đổi lượng tử …. - Phản tác dụng của chuyển đổi: thể hiện ở tiêu hao năng lượng của đối tượng cần đo, tiêu hao năng lượng này được thể hiện ở điện trở vào của chuyển đổi đo lường - Kích thước, khối lượng của chuyển đổi: thường yêu cầu phải phù hợp với ứng dụng, thường càng nhỏ càng tốt, như vậy mới đưa được đầu đo vào những nơi nhỏ hẹp để nâng cao độ chính xác của phép đo. 4.2. Chuyển đổi điện trở 4.2.1. Chuyển đổi điện trở tiếp xúc 4.2.2. Chuyển đổi biến trở 4.2.3. Chuyển đổi Tenzo 4.2.1. Chuyển đổi điện trở tiếp xúc 1. Nguyên lý cơ bản: Chuyển đổi đo lường trong đó di chuyển cơ học được biến thành sự thành sự đóng mở các tiếp điểm, các tiếp điểm này dùng để điều khiển mạch điện. Đại lượng chủ của chuyển đổi tiếp xúc là di chuyển cơ học (sự chuyển rời). Chuyển đổi tiếp xúc một giới hạn 3 4 R C 2 L 1 Trong đó: 1. Sản phẩm 2. Thanh trượt 3. 3,4 cặp tiếp điểm Chuyển đổi nhiều giới hạn: 4.2.2. Chuyển đổi biến trở 1. Nguyên lý cơ bản Là một biến trở, trong đo đại lượng không điện cần đo thay đổi làm vị trí của con chạy trên biến trở dẫn đến thay đổi điện trở đầu ra. Đại lượng chủ: sự di chuyển của con chạy ( di chuyển dài hoặc di chuyển góc) Hình dáng một số loại biến trở và đặc tính của nó 2. Các đặc tính - Quan hệ giữa điện trở đầu ra của chuyển đổi R ,l R x,l  x và chiều dài lx có dạng bậc thang. - Ngưỡng nhạy của chuyển đổi theo điện trở: R: điện trở toàn phần của R εR = chuyển đổi W W: số vòng dây - Ngưỡng nhạy của chuyển đổi theo độ dịch chuyển của con chạy : l εl = l: chiều dài của chuyển đổi W - Sai số rời rạc của chuyển đổi : εR εl 1 γ%= 100% = 100% = 100% 2R 2l 2W - Sai số phi tuyến : 0.1 ÷ 0.3% - Sai số nhiệt độ : 0.1% /10 0C 3. Mạch đo của chuyển đổi U a. Mạch đo di chuyển thẳng I x U U R0 I = = Rx Rx + R0 x R0 + R l l R0: Tổng trở đầu vào của mạch lấy tín hiệu R: Điện trở của toàn bộ biến trở x: khoảng di chuyển của con chạy I = f(x) là phi tuyến I không biến thiên từ 0 trở đi  mạch này ít được sử dụng b. Mạch đo phân áp   + I URx Rx U l Ux = =U Rx x Ux R − Rx + Rx R Rv U x x = R =U R l l Quan hệ Ux =f( x ) là tuyến tính Ux biến thiên từ 0 đến U khi Rx biến thiên từ 0 đến R (thường Rv ≥ (10 ÷ 20)R) A c. Mạch cầu R2     Thiết kế sao cho khi R1 +U C D chuyển đổi chưa làm R v  ,   R4 Uv R3 việc thì cầu cân bằng. B Khi chuyển đổi làm việc thì R1 biến thiên một lượng là ∆R. Điện áp Uv là: lượng biến thiên điện trở U ∆R UV ≈ tương đối khi biến trở di 4 R chuyển d. Ứng dụng Chuyển đổi biến trở thường dùng để đo những di chuyển thẳng kích thước từ 2 ÷ 3 mm hoặc các di chuyển góc. Ngoài ra chuyển đổi biến trở còn dùng để lấy các thông tin về lực, áp suất, mức chất lỏng … ...