ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN CẢM BIẾN VÀ HỆ THỐNG ĐObài tập môn cảm biến và hệ thống đo có lời giải chi tiếtbao gồm cả phần lí thuyết và bài tậpThế nào là đƣờng cong chuẩn của cảm biến? Trình bày phƣơng phápchuẩn nhiều lần?Trình bày Độ nhạy trong chế độ tĩnh và chế độ động, ví dụ thực tiễn.
Trang 1ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN CẢM BIẾN VÀ HỆ THỐNG ĐO
ÔN TẬP CHƯƠNG 1
1 Thế nào là đường cong chuẩn của cảm biến? Trình bày phương pháp chuẩn nhiều lần?
2 Trình bày Độ nhạy trong chế độ tĩnh và chế độ động
3 Em hiểu thế nào về khái niêm đường thẳng tốt nhất của cảm biến?
4 Có bao nhiêu loại sai số của cảm biến? Nguyên nhân gây ra sai số là gì
5 Trình bày các hiệu ứng trong chế tạo cảm biến
6 Mạch cầu wheatstone có cấu tạo thế nào? Hãy cho một ví dụ sử dụng mạch cầu
wheatstone trong cảm biến và đo lường?
7 Hãy phân tích các loại sai số của cảm biến, nguyên nhân sai số, phương pháp hạn chế sai số? Lấy một ví dụ liên hệ với thực tế?
8 Phân tích độ nhạy của cảm biến ở chế độ tĩnh và chế độ động? Lấy một liên hệ với thực tiễn?
9 Phân tích độ tuyến tính của cảm biến? Làm rõ khái niệm đường thẳng tốt nhất và độ lệch tuyến tính?
10 Phân tích các giới hạn sử dụng cảm biến? Lấy ví dụ liên hệ với thực tế sử dụng?
ÔN TẬP CHƯƠNG 2
1 Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của photodiot?
2 Photodiot có bao nhiêu chế độ hoạt động hãy phân tích chế độ quang dẫn?
3 Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của phototranzito?
4 So sánh photodiot và phototranzito ?
5 Phân tích mối tương quan giữa nhiệt độ đo được và nhiệt độ cần đo?
6 Có bao nhiêu loại nhiệt kế điện trở? Nêu cấu tạo và hoạt động của nhiệt điện trở kim loại?
7 So sánh nhiệt kế điện trở kim loại và nhiệt kế điện trở oxit bán dẫn?
8 Phân tích các phương pháp chuẩn cảm biến? Cho một liên hệ thực tế?
9 Từ hiệu ứng nhiệt điện hãy viết phương trình cơ bản của cặp nhiệt ngẫu?
Trang 210 Nêu phương pháp đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt ngẫu? Cho một ví dụ của một cặp nhiệt ngẫu được sử dụng trên thực tế?
11 Chứng minh rằng khi thêm 2 thanh C và D sao cho
thì
12 Nêu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến vị trí điện thế kế dùng con chạy cơ học?
13 Hãy trình bày nguyên lý hoạt động, công thức liên hệ, phạm vi sử dụng của loại cảm biến có cấu tạo như hình 1? Cho ví dụ ứng dụng cụ thể?
14 Nêu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến vị trí tụ điện đơn?
15 Phân tích tại sao người ta thường sử dụng đĩa mã hóa theo bảng mã Grey (2) thay cho đĩa mã hóa nhị phân (1) như Hình 2
16 Có bao nhiêu loại encoder? Nêu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của từng loại?
Trang 317 Cánh tay robot được minh họa trên hình 3 quay giữa 2 điểm dừng là 120 o và sử dụng Potentiometer (biến trở) làm cảm biến vị trí Bộ điều khiển 8 bít cho biết vị trí thực của cánh tay chính xác đến 0.5° Hãy xác định xem cấu hình này có thực hiện được nhiệm vụ không? Tính độ phân giải thực của hệ thống ?
18 So sánh encoder tuyệt đối với encoder tương đối? vẽ hình minh họa?
19 Hãy cho một ví dụ về encoder tương đối, nói rõ làm thế nào để xác định được chiều quay của nó?
20 Hãy cho một ví dụ về encoder tuyệt đối 16 bít , vẽ cấu tạo, giản đồ xung, bảng mã hóa nhị phân của encoder đó
21 Hãy trình bày nguyên lý hoạt động và phạm vi sử dụng của loại cảm biến có cấu tạo như hình 1? Cho ví dụ ứng dụng cụ thể?
22 Hãy trình bày nguyên lý hoạt động, công thức liên hệ và phạm vi sử dụng của loại cảm biến có cấu tạo như hình 1? Cho ví dụ ứng dụng cụ thể?
23 Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đầu đo điện trở kim loại dùng trong đo biến dạng?
Trang 424 Phân tích phương pháp sử dụng hai mắt thu phát như hình 2 để xác định chiều quay của đĩa (Disk) răng và cơ cấu chấp hành
25 Một lò nấu được duy trì ở nhiệt độ 1000oF bởi hệ thống điều khiển, nhưng bạn nghi ngờ nhiệt độ trong lò thấp hơn Bằng cách sự dụng một cặp nhiệt kiểu J kiểm tra nhiệt độ trong lò khi áp kế chỉ 17mV biết đặc tính của cặp nhiệt kiểu J như hình 3 (đo ở nhiệt độ chuẩn là 32oF)
26 Phân tích vì sao khi dùng Potentiometer (biến trở) đo góc người ta hay dùng kèm bộ chuyển đổi tỉ số (Gear pass) như hình 2 đo góc quay của Motor
27 Phân tích các đặc trưng chủ yếu của đầu đo điện trở kim loại dùng trong đo biến dạng?
28 Đây là cảm biến gì? Hãy trình bày hoạt động và cấu tạo của nó
Trang 529 Từ các phần tử biến dạng và các bộ chuyển đổi điện đã học hãy xây dựng một cảm biến
đo áp suất? Hãy vẽ hình minh họa?
30 Đây là cảm biến gì ? Hãy nêu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó?
31 Đây là cảm biến gì? Hãy nêu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó?
32 Hãy trình bày nguyên lý hoạt động và phạm vi sử dụng của loại cảm biến có cấu tạo như hình 1? Cho ví dụ ứng dụng cụ thể?
Trang 61&2 Cuộn dây thứ cấp 3 Cuộn sơ cấp (cuộn dây chính) 4 Lõi thép
33 Đo mức bằng phương pháp bức xạ người ta làm thế nào?
34 Sử dụng cầu với hai phần tử Rgauge để đo biến dạng của dầm như hình 2 Hãy phân tích và lập công thức liên hệ giữa điện trở và biến dạng của dầm
35 Phân tích phương pháp đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt ngẫu có sử dụng cầu bù dùng
thermistor như hình 2?
36 Điện trở của một chiết áp dây quấn được làm từ 10 inch với 100Ω/inch Dây điện trở được quấn thành một quận dây 200 vòng Dải đo của chiết áp là 350o Độ phân giải của chiết áp này bằng bao nhiêu?
37 Một chiết áp được cấp nguồn 10 VDC và được đặt ở820 Dải đo của chiết áp một vòng
là350o Hãy tính điện áp ra?
38 Máy phát tốc một chiều với hộp số có tỉ số 100:1 (Trục ra quay chậm 100 lần so với động cơ) như hình 3 Máy phát tốc là loại CK20-A với đầu ra 3V/1000 vòng phút Khối
Trang 7này sẽ điều khiển máy công cụ với tốc độ quay 60o/ giây Đầu ra của tốc kế bằng bao nhiêu? Tìm độ phân giải của hệ nếu tín hiệu ra của tốc kế được chuyển đổi thành tín hiệu số sử dụng một bộ chuyển đổi tương tự - số 8 bít như đã được minh họa trên hình 3?
39 Một cảm biến biến dạng và mạch cầu được sử dụng để đo lực căng trong một thanh thép Thanh thép có diện tích mặt cắt là 13 cm2 Cảm biến biến dạng có điện trở là 120Ω và hệ sổ GF = 2 (Hệ số cảm biến đo lực, hệ số này là hằng số và được cung cấp bởi nhà sản xuất (𝐺𝐹 = [(𝛥𝑅/𝑅)/( 𝛥𝐿/𝐿)]) Cầu đo được nuôi mộtnguồn 10V Khi thanh sắt không tải, cầu cân bằng, nghĩa là điện áp ra của nó bằng 0V Khi lực tác dụng lên thanh thép, điện áp ra của cầu là 0.0005V hãy tìm lực tác dụng lên thanh thép?
40 Một RTD platinum 100Ω được sử dụng trong một hệ thống.Giá trị điện trở hiện thời đọc được
là 100 Ω.Tìm nhiệt độ đo được?
41 Một chiết áp 10KΩ được sử dụng làm cảm biến vị trí Giả sử thanh trượt của chiết áp nằm ở giữa dải của chiết áp Hãy tìm sai số tải khi:
a Mạch giao tiếp có điện trở vô cùng lớn?
b Mạch giao tiếp có điện trở là 10 KΩ?
Trang 8ÔN TẬP CHƯƠNG 3
1 Phân tích sơ đồ khối của bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số ADC
2 Các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của bộ đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số ADC là gì?
3 Hãy phân tích các bước chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số
4 Các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của bộ chuyển đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương tự DAC là
gì? Hãy phân tích những chỉ tiêu đó
5 Phân tích bộ DAC dùng điện trở có trọng số nhị phân và bộ khuếch đại cộng?
6 Phân tích bộ DAC R/2R ladder
7 Phân tích bộ DAC với đầu ra dòng
8 Phân tích bộ DAC điện trở hình T
9 Cho mạch chuyển đổi DAC biết N = 4 bit, RN = 20kΩ, Uch = 3v Hãy xác định bít có nghĩa nhỏ nhất? tính UA nếu UD = 0010 ?
10 Xác định các giá trị tín hiệu số khi chuyển đổi điện áp sau qua bộ ADC 8bit, Vref =
2.55V? 0.25 1.75 2.55
11 Một ADC 10 bit có kích thước bậc thang = 10mV Hãy xác định điện thế đầu ra cực đại (
đầy thang ) và tỷ lệ % độ phân giải?