Tìm Hiểu Dụng Cụ đo Lường điện Tử - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.pptx) (40 trang)

Trang chủ

Kỹ thuật

Điện - Điện tử - Viễn thông

Tìm hiểu dụng cụ đo lường điện tử

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.46 MB, 40 trang )

DỤNG CỤ ĐOVolmet đi n t , t đi n, đi n đ ngệ ừ ừ ệ ệ ộPh ng pháp m r ng thang đo ươ ở ộVolmet ch th s tích phân 2 nh pỉ ị ố ịVolmet ch th s chuy n đ i tr c ti pỉ ị ố ể ổ ự ếB bi n đ i ADộ ế ổNội dung tìm hiểu:1. volmet từ điệnVoltmeter từ điện được cấu tạo từ cơ cấu đo từ điện bằng cách mắc nối tiếp một điện trở lớn cộng với điện trở của cơ cấu đo. Giá trị của điện trở nối tiếp có giá trị lớn để đảm bảo chỉ mức dòng chấp nhận được chảy qua cơ cấu đo. cấu tạoPhần tĩnh: gồm 1 nam châm vĩnh cửu (1), hai má cực từ (2), 1 lõi sắt từ (3). Giữa (2) và (3) tạo thành 1 khe hẹp hình vành khuyên cho phép 1 khung dây quay xung quanh và có từ trường đều hướng tâm (B). Phần động: - Gồm 1 khung dây nhẹ (4) có thể quay xung quay trục của 1 lõi sắt từ, 1 kim chỉ thị (5) được gắn vào trục của khung dây, 1 lò xo phản kháng (6) với 1 đầu được gắn vào trục của khung dây, đầu còn lại được gắn vào vỏ máy.  Để định vị kim đúng điểm ‘0’ khi chưa đo thì một đầu của lò xo phản kháng ở trước được liên hệ với 1 vít chỉnh ‘0’ ở chính giữa mặt trước của cơ cấu đo.Hoạt động: - Dòng điện trong cuộn dây của cơ cấu từ điện nam châm vĩnh cửu(TĐNCVC) phải chạy theo một chiều nhất định để cho kim dịch chuyển (theo chiều dương) từ vị trí `0` qua suốt thang đo.- Đảo chiều dòng điện =>cuộn dây quay theo chiều ngược lại và kim bị lệch về phía trái điểm `0`. Do đó các đầu nối của dụng cụ TĐNCVC được đánh dấu `+` và `-` để cho biết chính xác cực cần nối. Cơ cấu TĐNCVC được coi là có phân cực.Ưu ,nhược điểm và ứng dụng Ưu điểm-Thang đo tuyến tính => có thể khắc độ thang đo của dòng điện I theo góc quay của kim chỉ thị .- Độ nhạy cơ cấu đo lớn. Dòng toàn thang (Itt) rất nhỏ (cỡ µA).- Độ chính xác cao, có thể tạo ra các thang đo có cấp chính xác tới 0,5%. Ít chịu ảnh hưởng của điện từ trường bên ngoài.Nhược điểm- Cấu tạo phức tạp, dễ bị hư hỏng khi có va đập mạnh.- Chịu quá tải kém do dây quấn khung có đường kính nhỏ.- Chỉ làm việc với dòng 1 chiều, muốn làm việc với dòngxoay chiều phải có thêm điốt chỉnh lưu. Ứng Dụng: - Đo điện áp một chiều: có độ nhạy cao, cho phép dòng nhỏ đi qua.- Đo điện áp xoay chiều: trong mạch xoay chiều khi sử dụng kèm với bộ chỉnh lưu, chú ý đến hình dáng tín hiệu.1.Volmet Điện TừVoltmeter điện từ ứng dụng cơ cấu chỉ thị điện từ để đo điện áp.Vì yêu cầu điện trở trong của voltmet lớn nên dòng điện chạy trong cuộn dây nhỏ, số lượng vòng dây quấn trên cuộn tĩnh rất lớn, cỡ 1000 đến 6000 vòng.Được dùng để đo điện áp xoay chiều ở tần số công nghiệp. Để mở rộng và tạo ra voltmet nhiều thang đo người ta thường mắc nối tiếp với cuộn dây các điện trở phụ giống như trong voltmet từ điện.Khi đo ở mạch xoay chiều sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng sinh ra bởi tần số dòng điện,ảnh hưởng tới chỉ số thang đo. Để khắc phục sai số tần số khi đo người ta mắc các tụ điện song song với các điện trở phụ.Ưu nhược điểm và ứng dụngƯu điểmCó thể làm việc ngay với dòng điện xoay chiều mà không cần mạch chỉnh lưuCấu tạo vững chắc khả năng chịu tải tốtNhược điểmĐộ nhạy kém do từ trường phần tĩnh yếu.thang đo phi tuyến Độ chính xác thấp.,dễ ảnh hưởng của từ trường bên ngoài do tổn hao sắt từ lớnTiêu tốn nhiều năng lượng hơn so với dùng volmet sử dụng cơ cấu đo từ điện Ứng dụng Được dùng để đo điện áp xoay chiều ở tần số côngnghiệp, trong các đồng hồ đo điện áp lớn.3. Volmet điện động Cấu tạo: - Voltmeter điện động cấu tạo gồm:+ Phần tĩnh là cuộn dây có tiết diện lớn,ít vòng dây và thường chia làm hai phân đoạn.+ Phần động là một cuộn dây có nhiều vòng dây và tiết diện nhỏ vì vonmet yêu cầu điện trở trong lớn.Ngoài ra còn có kim chỉ thị,bộ phận cản dịu, lò xo phản kháng.- Trong vônmét điện động, cuộn dây động và cuộn dây tĩnh luôn mắc nối tiếp nhau, tức là:Zv: Tổng trở toàn mạch của VoltmeterKhi đo điện áp có tần số quá cao, có sai số phụ do tần số, nên phải bố trí thêm tụ bù cho cuộn dây tĩnh và độngỨng Dụng:- khi đo điện áp ở tần số cao hơn tần số công nghiệp hoặc khi cần nâng cao độ chính xác ta dùng voltmeter điện động.4. Bộ biến đổi ADtrong tất cả hệ thống đo lường có 2 loại tín hiệu cần xử lý : tín hiệu tương tự và tín hiệu số Tín hiệu tương tự là tín hiệu có 1 số vô hạn các giá trị không gián đoạn Tín hiệu số bao gồm hữu hạn các giá trị Trong kỹ thuật điện tử số, thường phải biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số và ngược lạiThiết bị thực thi nhiệm vụ biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số là mạch chuyển đổi tương tự số A/D (analog – digital convertor)a. Khái niệm và phân loạiBộ biến đổi A/D là tất cả mọi thao tác để biến đổi 1 tín hiệu biến đổi liên tục theo thời gian thành 1 số hữu hạn trong hệ thống đã cho.Thường là khâu nối giữa bộ phận nguồn tin và xử lý tin trong đo lường số.Phân loại : theo đại lượng tương tự : thời gian – số, điện áp – số Theo thuật toán biến đổi : đếm nối tiếp, đếm song song, mã theo từng bit * Phương pháp số ( phương pháp đếm nối tiếp)Là phương pháp đơn giản nhất, thường sử dụng trong các thiết bị đo lường số. Ở đây, số lượng tổng số các điện áp chuẩn của các bit trẻ dùng để diễn đạt điện áp vào. Nếu số lượng cực đại dùng để mô tả là n thì cũng cần tối đa n bước để nhận kết quả.VD : bộ biến đổi tích phân 1 sườn dốc, 2 sườn dốc để biến đổi điện áp- thời gian- xung. * phương pháp song song( so sánh trực tiếp)điện áp vào được so sánh đồng thời với n điện áp chuẩn và được xác định xem đang nằm giữa 2 mức nào. Loại này cần nhiều bộ sai số, mỗi mức cân 1 bộ sai số. kết quả ta có 1 bậc của tín hiệu xấp xỉ. Phương pháp có giá thành cao. Tốc độ nhanh. * phương pháp trọng số (mã theo từng bit) là phương pháp so sánh gần đúng liên tiếp. Có bao nhiêu bit trong 1 từ mã nhị phân thì có bấy nhiêu bước so sánh và bấy nhiêu điện áp chuẩn. VD : bộ biến đổi theo mã nhân 2 liên tiếp, bộ biến đổi theo phương pháp cân Vônmét chỉ thị số tích phân 2 nhịpVônmét chỉ thị số tích phân 2 nhịp có thể khắc phục sai số của vônmét số 1 nhịp do hệ số chuyển đổi áp thành khoảng thời gian không ổn định. Sơ đồ khối và biểu đồ thời gian Nguyên lý làm việc của vônmétKhi mở máy xung điều khiển khởi động bộ đếm (reset bộ đếm), đầu nối S1 đóng và S2 mở, điện áp cần đo được đưa vào bộ tích phân và tụ C bắt đầu nạp.Khi đó tín hiệu ra của mạch tích phân tăng dần, điện áp ra của bộ so sánh thay đổi trạng thái của cổng G để các xung chuẩn từ máy phát xung cung cấp cho bộ đếm. Bộ đếm tăng đến số lớn nhất (trong khoảng thời gian ).Hết thời gian mở và đóng, khi đó điện áp - được nối với bộ tích phân, do đó - ngược chiều với nên tụ C phóng. Tín hiệu ra giảm tuyến tính đến 0V, bộ so sánh chuyển trạng thái và cổng G khóa.Thời gian tụ C phóng tỷ lệ với điện áp vào – .Trong khoảng thời gian điện áp tích phân được tính :Điện áp hạ trên tụ sau thời gian :Hết thời gian khoá đóng ,khoá được mở ra đồng thời các xung từ bộ phát xung qua khoá thông đưa đến bộ đếm (đếm thuận). Khi thông điện áp nạp cho tụ C theo chiều ngược lại : = - Sau khoảng thời gian Sau khoảng thời gian thì = , . Khi đó thiết bị so sánh phát xung khoá và kết thúc quá trình đo.Ta có Gọi T là chu kỳ của các xung chuẩn số xung đưa đến mạch đếm trong khoảng thời gian là : Trong đó :tần số xung nhịp Do vậy ta có xung nhịp đếm được nhờ mạch đếm trong khoảng thời gian là : Sau thời gian mạch đếm đầu ra bị ngắt vì và mạch logic đóng cổng mạch “ AND” quá trình được lặp lại trong các chu kỳ tiếp theo. Số xung đếm được ở đầu ra tỷ lệ với điện áp tương tự cần chuyển đổi .Kết quả đếm không phụ thuộc vào các thông số R, C của mạch và không phụ thuộc vào tần số nhịp do vậy kết qủa khá chính xác. Ưu điểm của Vôn mét chỉ thị số 2 nhịp: Tần số của máy xung phát chuẩn không ảnh hưởng đến độ chỉ của phép đo.Giá trị tụ C không tồn tại trong biểu thức cuối cùng , điện trở thông của khoá và nhỏ hơn nhiều giá trị điện trở ,vì vậy ít ảnh hưởng đến sai số chung. Nguồn sai số chủ yếu: sự không ổn định của ; áp dư của ; khuếch đại thuật toán và sự không ổn định của thiết bị so sánh.Volmet chỉ thị số chỉ đổi trực tiếpTa so sánh điện áp cần đo Ux với điện áp chuẩn Uk phụ thuộc vào việc gia công đại lượng bù Uk và quy trình so sánh với Uk và quy trình so sánh với Ux mà người ta phân ra thành volmet số chỉ đổi trực tiếp kiểu bù quét và volmet số chỉ đổi trực tiếp kiểu tùy động.a. Volmet số chỉ đổi trực tiếp kiểu bù quétĐiện áp bù Uk thay đổi lặp lại theo chu kỳ, trong mỗi chu kỳ biến thiên của Uk ta lấy số đo một lần tức là tại thời điểm Ux, Uk ta đọc kết quả của phép đo. Điện áp bù Uk có thể thay đổi tuyến tính hoặc thay đổi theo bậc thang không bằng nhau.Sơ đồ cấu trúc gồm 2 phần: phần chuyển đổi điện áp Ux thành khoảng thời gian Tx và phần đo khoảng thời gian. Thực chất gồm hai phần là phần đổi điện áp cần đo thành số lượng xung N1 thành mã thập phân N10 để điều khiển các phần tử hiện số.hình 1 .Cấu trúc của volmet số chỉ đổi trực tiếp. Dạng điện áp của volmet số chỉ đổi trực tiếp kiểu bù quét

Trích đoạn

Nguyên lý cơ bản

Tài liệu liên quan

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY DỤNG CỤ ĐO LƯỜNG CƠ KHÍ.DOC
- 23
- 2
- 1
tìm hiểu hoạt động thương mại điện tử B2C của Amazon.com.docx
- 39
- 4
- 41
Hoàn thiện định vị sản phẩm trên thị trường của Cty dụng cụ & đo lường cơ khí
- 77
- 1
- 3
Báo cáo thực tập tại công ty dụng cụ đo lường cơ khí
- 23
- 1
- 3
Thuyết trình chuyên đề Cơ sở đo lường điện tử
- 30
- 786
- 0
Giới thiệu về công ty dụng cụ đo lường cơ khí
- 26
- 830
- 0
Giáo trình đo lường điện tử vũ xuân giáp
- 105
- 950
- 7
Co so do luong dien tu
- 93
- 694
- 4
Tìm hiểu hệ thống đo lường trong máy nén khí – nhà máy xi măng hải phòng
- 71
- 955
- 1
Tài liệu Cơ sở đo lường điện tử pdf
- 93
- 669
- 6