Đây là tài slide bài giảng chi tiết dùng để giảng dạy tại trường kĩ thuật rất chi tiết vĐây là tài slide bài giảng chi tiết dùng để giảng dạy tại trường kĩ thuật rất chi tiết vĐây là tài slide bài giảng chi tiết dùng để giảng dạy tại trường kĩ thuật rất chi tiết Đây là tài slide bài giảng chi tiết dùng để giảng dạy tại trường kĩ thuật rất chi tiết Đây là tài slide bài giảng chi tiết dùng để giảng dạy tại trường kĩ thuật rất chi tiết Đây là tài slide bài giảng chi tiết dùng để giảng dạy tại trường kĩ thuật rất chi tiết Đây là tài slide bài giảng chi tiết dùng để giảng dạy tại trường kĩ thuật rất chi tiết
Trang 1Bài 3
Cơ sở kỹ thuật đo lường số
Môn học: Đo lường điện
Trang 2Nội dung
1 Khái niệm cơ bản trong kỹ thuật đo
lường số
2 Sơ đồ chức năng và các khối chức năng
cơ bản của máy đo lường số
Trang 3Yờu cầu với kỹ thuật đo lường hiện đại
Số đại l ượng đo tăng nhanh
Cần đo nhiều đại l ượng đồng thời
Thông tin đo và cần xử lý lớn
Cần l ưu giữ và truyền đi xa
yờu cầu trờn (trong khi kỹ thuật đo lường
Trang 4Ưu điểm của kỹ thuật đo lường số
ĐCX cao
Độ nhạy lớn
Không có sai số do ng ười đo
Tốc độ đo cao
Kết quả đo dạng số phù hợp với truyền đi xa,
l ưu giữ, xử lý tiếp
Trang 5Phần I
Những khái niệm cơ bản trong
kỹ thuật đo lường số
1 Hệ đếm và mã dùng trong kỹ thuật đo lường số
2 Máy đo lường số và quá trình số hoá
3 Sai số của máy đo lường số
Trang 6Hệ đếm và mó dựng trong kỹ thuật đo lường số
Hệ đếm : tập hợp các ký hiệu ở dạng chữ số để biểu diễn thông tin số lợng
Trang 7Hệ đếm và mã dùng trong kỹ thuật đo lường số
1
Trang 8Hệ đếm và mã dùng trong kỹ thuật đo lường số
Mã: lượng thông tin được biểu
diễn trong một hệ đếm theo
Trang 10Máy đo lường số
và quá trình số hoá
Máy đo lường số: máy đo tự động đưa ra các tín hiệu
rời rạc về thông tin đo lường và giá trị của thông tin đo
lường được biểu diễn dưới dạng số
Quá trình số hoá thông tin đo lường bao gồm:
Rời rạc hoá: biến đổi thông tin liên tục thành đại
lượng rời rạc
Mã hoá: biểu diễn đại lượng rời rạc dưới dạng mã
Quá trình rời rạc hoá có thể là:
Lượng tử hoá theo giá trị
Rời rạc hoá theo thời gian
Trang 11Lượng tử hoá theo giá trị
Trang 12Rời rạc hoá theo thời gian
Trang 13Sai số của máy đo lường số
Sai số của MĐLS phụ thuộc:
Sai số của các bộ phận
Mối liên hệ giữa các bộ phận
Sai số đặc trưng cho máy đo lường số là sai
số lượng tử gây ra do quá trình rời rạc hoá
làm mất thông tin
Sai số khi lượng tử hoá theo giá trị
Sai số khi lượng tử hoá một khoảng thời gian
Trang 14Sai số khi lượng tử
đối cực đại:
.100 %
1 100 %
k
X X X
Trang 15Sai số khi lượng tử hoá một khoảng thời gian
Thông thường, lượng tử hoá một khoảng thời gian Tx
là làm đầy khoảng thời gian đó bằng dãy xung có chu
Trang 16Phần II
Sơ đồ chức năng và các khối chức năng cơ bản của MĐLS
1 Sơ đồ cấu trúc của phương tiện đo số
2 Bộ biến đổi tương tự-tương tự
3 Bộ biến đổi tương tự-số
4 Bộ biến đổi số-tương tự
5 Bộ biến đổi mã-mã
6 Hiển thị trong kỹ thuật đo lường số
Trang 17Sơ đồ cấu trúc của phương tiện đo số
Sơ đồ biến đổi thẳng và sơ đồ biến đổi cân bằng
Biến đổi TT-TT
Biến đổi TT-S
Biến đổi Mã
Hiển thị số
Biến đổi TT-TT
Biến đổi TT-S
Biến đổi Mã
Hiển thị số
Biến đổi S-TT
X
X’
Trang 18Bộ biến đổi tương tự-tương tự
Biến đổi các đại lượng tương tự (khó xử lý số
trực tiếp) về các đại lượng tương tự khác
(thuận tiện cho quá trình xử lý số tiếp theo)
Đầu vào là một đại lượng tương tự , đầu ra
cũng là một đại lượng tương tự khác
BBĐ TT-TT rất đa dạng, sau đây xét một ví dụ:
Bộ biến đổi điện áp-tần số
Trang 19Bộ biến đổi điện áp-tần số
BBĐ điện áp-tần số biến đổi điện áp một chiều ( UX) thành dãy
So sánh
Phản hồi xung
Trang 20Bộ biến đổi điện áp-tần số
t
U 0
U PH
Trang 21Bộ biến đổi điện áp-tần số
2 1
Trang 22Bộ biến đổi tương tự-số
Bộ biến đổi cơ bản nhất trong KTĐLS
Trang 23Bộ biến đổi chiều dài-mã
Biến đổi chiều dài thành mã
Tấm cách điện có phủ một lớp dẫn điện theo một
mã nào đó
Lấy thông tin ra bằng hệ thống chổi quét, số chổi
quét bằng số hàng của mã cần lấy ra
Thường sử dụng Mã Gray
Mã N
HT chổi quét Th ước m·
Mã ra
l N l
Trang 24Biến đổi góc quay thành mã
Đĩa mã phủ lớp sơn đặc biệt theo một mã
nào dó
Lấy thông tin ra bằng hệ thống quang học
Thường sử dụng Mã Gray
Trang 25Bộ biến đổi thời gian-mã
Trang 26Bộ biến đổi thời gian-mã
Trang 27Bộ biến đổi điện áp-mã
Trang 28Bộ biến đổi điện áp-mã (tiếp theo)
Trang 29Bộ biến đổi điện áp-mã
(tiếp theo)
0
0
1
Trang 30Bộ biến đổi số- tương tự
Biến đổi ngược đại lượng số thành đại lượng tương tự
ở đầu ra
Là bộ biến đổi cơ bản nhất cần thiết trong các sơ đồ
biến đổi cân bằng
Đầu vào là đại lượng số, đầu ra là một đại lượng
tương tự
Đa dạng, xét một số ví dụ:
Bộ biến đổi mã-thời gian
Bộ biến đổi mã-điện áp
Bộ biến đổi mã-điện trở
Trang 31Biến đổi mó-thời gian
Đại lượng đầu vào là mã N
Đại lượng đầu ra là khoảng thời gian T của xung trigơ
T T N
Trang 32Bộ biến đổi mã-điện áp
E 0
Trang 33Bộ biến đổi mã-điện áp
Trang 34Biến đổi mã-điện trở
Trang 352 10
Đầu vào là Mã 2 (N ), đầu ra là Mã 10 (N )
Ban đầu BĐX nghịch được nạp mã 2, còn BĐX thuận được thiết lập về 0
Quá trình đếm giảm dần xảy ra ở BĐX nghịch mã 2
Quá trình đếm tăng dần xảy ra ở BĐX thuận m
(10) (2)
ã 10 Khi BĐX nghịch về 0, cả hai BĐX ngừng đếm
Trang 36Bộ biến đổi mã-mã (tiếp theo)
Trang 37Hiển thị trong kỹ thuật đo lường số
Trang 38Hiển thị bằng đèn sợi đốt
hoặc đèn có khí
Xắp xếp đèn sợi đốt Đèn có khí
Trang 39Hiển thị bằng đèn LED
Đèn LED
Trang 40Hiển thị bằng LCD
Trang 41Hết bài 3
Hỏi và thảo luận