chơng trình môN Học hệ thống thông tin đo lờng Mã số của môn học: MH 20 Thời gian của môn học: 120h; ` (Lý thuyết: 95h; Thực hành, Bài tập: 25h) I. Vị trí, tính chất của môn học: - Vị trí: Môn học đợc bố trí sau khi sinh viên đã học xong các môn học chung, Vẽ kỹ thuật điện, Cơ sở kỹ thuật điện, Cơ ứng dụng, thực hành điện cơ bản, Vật liệu điện, Khí cụ điện, Máy điện, cùng các môn học/môđun chuyên môn nghề. - Tính chất của môn học: Môn học chuyên môn nghề bắt buộc. II. Mục tiêu của môn học: - Trình bày đợc cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các bộ chuyển đổi: chuyển đổi điện trở, chuyển đổi điện từ, chuyển đổi tĩnh điện, chuyển đổi nhiệt điện. - Phân loại đợc các đối tợng đo. - Sử dụng thành thạo các bộ chuyển đổi chuyển đổi điện trở, chuyển đổi điện từ, chuyển đổi tĩnh điện, chuyển đổi nhiệt điện, kiểm tra, phát hiện h hỏng của thiết bị/ hệ thống chuyển đổi điện trở, chuyển đổi điện từ, chuyển đổi tĩnh điện, chuyển đổi nhiệt điện. - Trình bày đợc cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các hệ thống thông tin đo lờng. - Lựa chọn và lắp đặt các loại sensơ/thiết bị đo thích hợp cho từng trờng hợp đo cụ thể. - Phân tích chính xác các khối của các hệ thống thông tin đo lờng. - Chọn đợc phép biến đổi tín hiệu và sử dụng kênh liên lạc cho phù hợp với hệ thống. - Trình bày một số cấu trúc, dạng tín hiệu, chọn thông số tín hiệu trực tiếp của một số hệ thống đo xa III. Nội dung môn học: 1. Nội dung và phân phối thời gian: Số TT Thời gian Tổng số Lý thuyết Thực hành, Bài tập Kiểm tra * (LT hoặc TH) I Các phần tử thu nhận thông tin 38 27 11 3 1 Những kiến thức chung về chuyển đổi sơ cấp 03 03 00 1.1 Khái niệm và định nghĩa. 01 01 00 1.2 Các đặc tính của chuyển đổi sơ 01 01 00 113 cấp 1.3 Phân loại chuyển đổi sơ cấp 01 01 00 2 Chuyển đổi điện trở 07 05 02 1 2.1 Chuyển đổi điện trở 03 02 01 2.2 Chuyển đổi tenzo 04 03 01 3 Chuyển đổi điện từ 12 08 04 1 3.1 Chuyển đổi điện cảm 03 02 01 3.2 Chuyển đổi hỗ cảm 03 02 01 3.3 Chuyển đổi áp từ 03 02 01 3.4 Chuyển đổi cảm ứng 03 02 01 4 Chuyển đổi tĩnh điện 10 07 03 1 4.1 Chuyển đổi điện dung 03 02 01 4.2 Chuyển đổi áp điện 03 02 01 4.3 Chuyển đổi electric 04 03 01 5 Chuyển đổi nhiệt điện 06 04 02 5.1 Chuyển đổi nhiệt điện trở 03 02 01 5.2 Chuyển đổi nhiệt ngẫu 03 02 01 II Hệ thống thông tin đo lờng 82 68 14 5 6 Phân loại hệ thống thông tin đo l- ờng. 08 08 00 6.1 Phân loại hệ thống thông tin đo l- ờng theo tín hiệu vào 02 02 00 6.2 Phân loại hệ thống thông tin đo l- ờng theo tín hiệu ra 02 02 00 6.3 Phân loại hệ thống thông tin đo l- ờng theo sơ đồ cấu trúc 02 02 00 6.4 Tổ chức làm việc của hệ thống thông tin đo lờng 02 02 00 7 Tín hiệu đo - Các phép biến đổi tín hiệu 06 06 00 7.1 Phân loại tín hiệu đo 01 01 00 7.2 Mã hóa và một số phơng pháp mã hóa 02 02 00 7.3 Nhiễu - Một số phơng pháp chống nhiễu 02 02 00 114 7.4 Sự d thừa thông tin và phơng pháp giảm 01 01 00 8 Kênh liên lạc 03 03 00 8.1 Định nghĩa - Đặc tính của kênh liên lạc 01 01 00 8.2 Bộ đổi nối 01 01 00 8.3 Dây liên lạc 01 01 00 9 Chuyển đổi chuẩn hóa 07 07 00 1 9.1 Yêu cầu đối với chuyển đổi chuẩn hóa 01 01 00 9.2 Bộ tạo mẫu và cách thể hiện thông tin 02 02 00 9.3 Tuyến tính hóa trong chuyển đổi chuẩn hóa 02 02 00 9.4 Cấu tạo của chuyển đổi chuẩn hóa 02 02 00 10 Hệ thống đo lờng xa 10 09 01 1 10.1 Cơ sở chung 01 01 00 10.2 Các đặc tính đặc biệt của hệ thống đo lờng xa 02 02 00 10.3 Tính toán các đặc tính thống kê của sai số một hệ thống đo xa liên tục và tuyến tính 06 05 01 10.4 Lựa chọn tối u chu kỳ rời rạc hóa trong hệ thống đo xa 01 01 00 11 Tính toán các thông số của hệ đo xa tần số 18 15 03 1 11.1 Cấu trúc một hệ tần số 01 01 00 11.2 Các dạng tín hiệu 01 01 00 11.3 Các phơng pháp đo tần số ở phía thu 03 03 00 11.4 Lựa chọn thông số tín hiệu đối với hệ thống đo tần số bằng phơng pháp đếm trực tiếp 05 04 01 11.5 Lựa chọn tối u thông số của tín hiệu với hệ thống đo tần số bằng phơng pháp đếm trực tiếp 05 04 01 11.6 Lựa chọn thông số của tín hiệu với hệ thống 03 02 01 115 12 Tính toán thông số của hệ thống đo thời gian xung 04 03 01 12.1 Sơ đồ khối của hệ thống đo xa thời gian xung 01 01 00 12.2 Các dạng tín hiệu 03 02 01 13 Hệ thống đo xa số - Mã xung - 12 07 05 1 13.1 Cấu trúc của hệ thống số 02 02 00 13.2 Các dạng tín hiệu 02 01 01 13.3 Chọn thông số của tín hiệu 04 02 02 13.4 Chọn dẫy mã từ điều kiện tối u 04 02 02 14 Hệ thống đo xa thích nghi 14 10 04 1 14.1 Cơ sở chung 01 01 00 14.2 Nguyên lý phơng pháp xấp xỉ hóa từng đoạn 02 02 00 14.3 Hệ thống đo lờng xa với sự rời rạc hóa thích nghi 06 04 02 14.4 Hệ thống đo lờng xa với sự đổi nối thích nghi 05 03 02 Tổng cộng 120 95 25 8 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra lý thuyết đợc tính vào giờ lý thuyết, kiểm tra thực hành đợc tính vào giờ thực hành. 2. Nội dung chi tiết: I. Phần I : Các phần tử thu nhận thông tin Chơng 1: Những kiến thức chung về chuyển đổi sơ cấp Mục tiêu: - Trình bày đợc định nghĩa, khái niệm chung về chuyển đổi sơ cấp. - Trình bày đợc các cách phân loại chuyển đổi sơ cấp. Nội dung: Thời gian thực hiện: 03h (LT: 03h; TH, BT: 0h) 1.1. Khái niệm và định nghĩa. 1.1.1. Khái niệm chung. 1.1.2. Định nghĩa. Thời gian: 01h 1.2. Các đặc tính của chuyển đổi sơ cấp 1.2.1. Đại lợng chủ 1.2.2. Đặc tính của chuyển đổi Thời gian: 01h 1.3. Phân loại chuyển đổi sơ cấp Thời gian: 01h 116 1.3.1. Phân loại theo phơng pháp đo. 1.3.2. Phân loại theo nguồn điện 1.3.3. Phân loại theo nguyên lý của chuyển đổi Chơng 2: Chuyển đổi điện trở Mục tiêu: - Trình bày đợc cấu tạo, nguyên lý làm việc và mạch đo của các bộ chuyển đổi điện trở, chuyển đổi tenzo. - Trình bày đợc tính năng, sai số và ứng dụng của các bộ chuyển đổi điện trở chuyển đổi tenzo. Nội dung: Thời gian thực hiện: 07h (LT: 05h; TH, BT: 02h) 2.1. Chuyển đổi điện trở 2.1.1. Nguyên lý cơ bản 2.1.2. Độ nhạy và độ chính xác 2.1.3. Mạch đo của chuyển đổi Thời gian: 03h 2.2. Chuyển đổi tenzo 2.2.1. Nguyên lý - Cấu tạo 2.2.2.: Sai số và ứng dụng 2.2.3. Mạch đo của chuyển đổi tenzo Thời gian: 04h Chơng 3: Chuyển đổi điện từ Mục tiêu: - Trình bày đợc cấu tạo, nguyên lý làm việc và mạch đo của các bộ chuyển đổi điện từ. - Trình bày đợc tính năng, sai số và ứng dụng của các bộ chuyển đổi điện từ. Nội dung: Thời gian thực hiện: 12h (LT: 08h; TH, BT: 04h) 3.1. Chuyển đổi điện cảm 3.1.1. Một số loại chuyển đổi thờng gặp 3.1.2. Tính năng của chuyển đổi điện cảm 3.1.3. Mạch đo của chuyển đổi điện cảm Thời gian: 03h 3.2. Chuyển đổi hỗ cảm 3.2.1. Các loại chuyển đổi 3.2.2. Tính năng của chuyển đổi hỗ cảm 3.2.3. Mạch đo của chuyển đổi hỗ cảm Thời gian: 03h 3.3. Chuyển đổi áp từ 3.3.1. Sai số, ứng dụng Thời gian: 03h 117 3.3.2. Tính năng của chuyển đổi áp từ 3.3.3. Mạch đo, sai số, ứng dụng 3.4. Chuyển đổi cảm ứng 3.4.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 3.4.2. Tính năng của chuyển đổi cảm ứng 3.4.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc Thời gian: 03h Chơng 4: Chuyển đổi tĩnh điện Mục tiêu: - Trình bày đợc cấu tạo, nguyên lý làm việc và mạch đo của các bộ chuyển đổi điện dung, chuyển đổi áp điện, chuyển đổi electric. - Trình bày đợc tính năng, sai số và ứng dụng của các bộ chuyển đổi điện dung, chuyển đổi áp điện, chuyển đổi electric. Nội dung: Thời gian thực hiện: 10h (LT: 07h; TH, BT: 03h) 4.1. Chuyển đổi điện dung 4.1.1. Nguyên lý làm việc 4.1.2. Tính năng của chuyển đổi điện dung 4.1.3. Mạch đo và ứng dụng Thời gian: 03h 4.2. Chuyển đổi áp điện 4.2.1. Nguyên lý làm việc 4.2.2. Mạch đo và đặc tính động của chuyển đổi áp điện 4.2.3. Sai số và ứng dụng Thời gian: 03h 4.3. Chuyển đổi electric 4.3.1. Nguyên lý làm việc 4.3.2. Phơng hớng chuyển đổi của electric hiện nay Thời gian: 04h Chơng 5: Chuyển đổi nhiệt điện Mục tiêu: - Trình bày đợc cấu tạo, nguyên lý làm việc và mạch đo của các bộ chuyển đổi nhiệt ngẫu, chuyển đổi nhiệt điện trở. - Trình bày đợc tính năng, sai số và ứng dụng của các bộ chuyển đổi nhiệt ngẫu, chuyển đổi nhiệt điện trở. Nội dung: Thời gian thực hiện: 06h (LT: 04h; TH, BT: 02h) 5.1. Chuyển đổi nhiệt ngẫu 5.1.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 5.1.2. Các đặc tính vận hành Thời gian: 03h 118 5.1.3. ứng dụng 5.2. Chuyển đổi nhiệt điện trở 5.2.1. Nguyên lý hoạt động 5.2.2. Các loại nhiệt điện trở 5.2.3. Mạch đo của chuyển đổi Thời gian: 03h II. Phần II : Hệ thống thông tin đo lờng Chơng 6: Phân loại hệ thống thông tin đo lờng. Mục tiêu: - Trình bày đợc Tổ chức làm việc của hệ thống thông tin đo lờng - Trình bày đợc Phân loại hệ thống thông tin đo lờng theo tín hiệu vào, ra, theo sơ đồ cấu trúc. Nội dung: Thời gian thực hiện: 08h (LT: 08h; TH, BT: 0h) 6.1. Phân loại hệ thống thông tin đo lờng theo tín hiệu vào Thời gian: 02h 6.2. Phân loại hệ thống thông tin đo lờng theo tín hiệu ra Thời gian: 02h 6.3. Phân loại hệ thống thông tin đo lờng theo sơ đồ cấu trúc 6.3.1. Hệ thống có các kênh song song 6.3.2. Hệ thống có các kênh nối tiếp 6.3.3. Hệ thống có các kênh nối tiếp và song song Thời gian: 02h 6.4. Tổ chức làm việc của hệ thống thông tin đo lờng Thời gian: 02h Chơng 7: Tín hiệu đo - các phép biến đổi tín hiệu Mục tiêu: - Phân loại tín hiệu đo - Trình bày đợc khái niệm về mã hóa, nhiễu và sợ d thừa thông tin của tín hiệu đo. - Trình bày đợc phơng pháp mã hóa, nhiễu và phơng pháp chống nhiễu của tín hiệu đo. Nội dung: Thời gian thực hiện: 06h (LT: 06h; TH, BT: 0h) 7.1. Phân loại tín hiệu đo 7.1.1: Rời rạc hóa tín hiệu đo 7.1.2: Lợng tử hóa theo mức Thời gian: 01h 7.2. Mã hóa và một số phơng pháp mã hóa Thời gian: 02h 7.3. Nhiễu - Một số phơng pháp chống nhiễu 7.3.1. Nhiễu 7.3.2. Các loại nhiễu 7.3.3. Các phơng pháp chống nhiễu Thời gian: 02h 119 7.4. Sự d thừa thông tin và phơng pháp giảm 7.4.1. Hiện tợng d thừa thông tin 7.4.2. Nguyên nhân 7.4.3. Cách đánh giá lợng thông tin d thừa 7.4.4. Cách giảm lợng thông tin thừa Thời gian: 01h Chơng 8: Kênh liên lạc Mục tiêu: - Trình bày đợc định nghĩa, đặc tính của kênh liên lạc. - Phân loại đợc các bộ đổi nối, các loại dây liên lạc. - Trình bày đợc cấu tạo và các chế độ làm việc của bộ đổi nối. Nội dung: Thời gian thực hiện: 03h (LT: 03h; TH, BT: 0h) 8.1. Định nghĩa - Đặc tính của kênh liên lạc 8.1.1. Định nghĩa 8.1.2. Đặc tính của kênh liên lạc Thời gian: 01h 8.2. Dây liên lạc 8.2.1. Đờng dây hữu tuyến 8.2.2. Đờng dây vô tuyến 8.2.3. Đờng dây cáp quang Thời gian: 01h 8.3. Bộ đổi nối 8.3.1. Mục đích 8.3.2. Phân loại 8.3.3. Các chế độ làm việc 8.3.4. Cấu tạo các bộ đổi nối Thời gian: 01h Chơng 9: Chuyển đổi chuẩn hóa Mục tiêu: - Nêu đợc các yêu cầu đối và tuyến tính hóa trong chuyển đổi chuẩn hóa. - Trình bày đợc cấu tạo của chuyển đổi chuẩn hóa, bộ tạo mẫu và cách thể hiện thông tin Nội dung: Thời gian thực hiện: 07h (LT: 07h; TH, BT: 0h) 9.1. Yêu cầu đối với chuyển đổi chuẩn hóa Thời gian: 01h 9.2. Cấu tạo của chuyển đổi chuẩn hóa Thời gian: 02h 9.3. Bộ tạo mẫu và cách thể hiện thông tin Thời gian: 02h 9.4. Tuyến tính hóa trong chuyển đổi chuẩn hóa Thời gian: 02h 120 9.4.1. Mẫu 9.4.2. Cách thể hiện thông tin trong đo lờng Chơng 10: Hệ thống đo lờng xa Mục tiêu: - Nêu đợc các đặc tính đặc biệt của hệ thống đo lờng xa. - Tính toán đợc các đặc tính thống kê của sai số một hệ thống đo xa liên tục và tuyến tính. - Trình bày đợc cách lựa chọn tối u chu kỳ rời rạc hóa trong hệ thống đo xa Nội dung: Thời gian thực hiện: 10h (LT: 09h; TH, BT: 01h) 10.1. Cơ sở chung Thời gian: 01h 10.2. Các đặc tính đặc biệt của hệ thống đo lờng xa 10.2.1. Sai số 10.2.2. Độ tác động nhanh 10.2.3. Sai số động 10.2.4. Cộng tín hiệu Thời gian: 02h 10.3. Tính toán các đặc tính thống kê của sai số một hệ thống đo xa liên tục và tuyến tính 10.3.1. Tính sai số động 10.3.2. Tính sai số tĩnh 10.3.3. Tính sai số trong hệ thống đo xa có sự rời rạc hóa tín hiệu Thời gian: 06h 10.4. Lựa chọn tối u chu kỳ rời rạc hóa trong hệ thống đo xa Thời gian: 01h Chơng 11: Tính toán các thông số của hệ đo xa tần số Mục tiêu: - Nắm đợc cấu trúc một hệ tần số. - Trình bày đợc các dạng tín hiệu, phơng pháp đo tần số ở phía thu. - Tính toán và lựa chọn thông số tín hiệu với hệ thống. Nội dung: Thời gian thực hiện: 18h (LT: 15h; TH, BT: 03h) 11.1. Cấu trúc một hệ tần số Thời gian: 01h 11.2. Các dạng tín hiệu 11.2.1. Tín hiệu là xoay chiều hình sin 11.2.2. Tín hiệu là xung Thời gian: 01h 11.3. Các phơng pháp đo tần số ở phía thu 11.3.1. Phơng pháp láy vi phân Thời gian: 03h 121 11.3.2. Phơng pháp đo tần số bằng chỉ thị số 11.3.3. Phơng pháp trung bình 11.3.4. Phơng pháp đo chu kỳ T 11.4. Lựa chọn thông số tín hiệu đối với hệ thống đo tần số bằng phơng pháp đếm trực tiếp Thời gian: 05h 11.5. Lựa chọn tối u thông số của tín hiệu với hệ thống đo tần số bằng phơng pháp đếm trực tiếp Thời gian: 05h 11.6. Lựa chọn thông số của tín hiệu với hệ thống Thời gian: 03h Chơng 12: Tính toán thông số của hệ thống đo thời gian xung Mục tiêu: - Trình bày đợc sơ đồ khối của hệ thống đo xa thời gian. - Trình bày đợc các dạng tín hiệu Nội dung: Thời gian thực hiện: 04h (LT: 03h; TH, BT: 01h) 12.1. Sơ đồ khối của hệ thống đo xa thời gian xung Thời gian: 01h 12.2. Các dạng tín hiệu Thời gian: 03h Chơng 13: Hệ thống đo xa số - Mã xung - Mục tiêu: - Trình bày đợc cấu trúc, dạng tín hiệu của hệ thống số. - Lựa chọn đợc thông số của tín hiệu, dẫy mã từ điều kiện tối u Nội dung: Thời gian thực hiện: 12h (LT: 07h; TH, BT: 05h) 13.1. Cấu trúc của hệ thống số Thời gian: 02h 13.2. Các dạng tín hiệu Thời gian: 02h 13.3. Chọn thông số của tín hiệu Thời gian: 04h 13.4. Chọn dẫy mã từ điều kiện tối u 13.4.1. Sai số tĩnh 13.4.2. Sai số động 13.4.3. Cách giải gần đúng tìm K 0 (tối u) Thời gian: 04h Chơng 14: Hệ thống đo xa thích nghi Mục tiêu: - Trình bày đợc cơ sở chung hệ thống đo xa thích nghi - Trình bày đợc nguyên lý phơng pháp xấp xỉ hóa từng đoạn - Trình bày đợc Hệ thống đo lờng xa với sự rời rạc hóa, đổi nối hóa thích nghi Nội dung: Thời gian thực hiện: 14h (LT: 10h; TH, BT: 04h) 122 [...]... của các hệ thống thông tin đo lờng + Nêu đợc các đặc tính đặc biệt của hệ thống đo lờng xa + Nắm đợc cách lựa chọn tối u chu kỳ rời rạc hóa trong hệ thống đo xa - Về kỹ năng: + Kỹ năng lắp ráp các mạch theo yêu cầu thiết kế, tính toán + Phân tích sự cố h hỏng, xử lý thay thế các linh kiện mới hoặc linh kiện tơng đơng + Chọn đợc kênh liên lạc phù hợp với hệ thống thông tin đo lờng + Tính toán đợc các đặc . l- ờng theo tín hiệu vào 02 02 00 6.2 Phân loại hệ thống thông tin đo l- ờng theo tín hiệu ra 02 02 00 6.3 Phân loại hệ thống thông tin đo l- ờng theo sơ. cấp Thời gian: 01h 116 1.3.1. Phân loại theo phơng pháp đo. 1.3.2. Phân loại theo nguồn điện 1.3.3. Phân loại theo nguyên lý của chuyển đổi Chơng 2: Chuyển