GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 1 C C H H Ư Ư Ơ Ơ N N G G 7 7 . . C C Á Á C C C C H H U U Y Y Ể Ể N N Đ Đ Ổ Ổ I I Đ Đ O O L L Ư Ư Ờ Ờ N N G G S S Ơ Ơ C C Ấ Ấ P P ( ( 5 5 L L T T ) ) 7.1. Khái niệm chung. Chuyn i o lng s cp thc hin quan h hàm n tr gia hai i lng vt lý vi mt  chính xác nht nh, trong ó i lng vào cn o là i lng không in và i lng ra là i lng in, x lý i lng in này bng các mch o  có c kt qu o. Các chuyn i o lng s cp thng da trên các hiu ng vt lý vì vy độ chính xác của nó phụ thuộc rất nhiều vào bản chất vật lý của chuyển đổi.  nâng cao  chính xác ca phép o và dng c o cn nâng cao  chính xác ca chuyn i s cp vì ây là khâu c bn trong thit b o. 7.1.1. Các định nghĩa. - Chuyển đổi đo lường (tranducer): là thit b thc hin mt quan h hàm n tr gia hai i lng vt lý vi mt  chính xác nht nh. - Chuyển đổi đo lường sơ cấp (primary tranducer): là các chuyn i o lng mà i lng vào là i lng không in và i lng ra là i lng in. a s các chuyn i o lng s cp u da trên các hiu ng vt lý nh: hiu ng nhit in, quang in, hóa in, cng hng t ht nhân…vì vy mà  chính xác,  nhy,  tác ng nhanh…u ph thuc vào các thành tu ca ngành vt lý và ph thuc vào công ngh ch to. - Đầu đo (sensor): là chuyn i s cp c t trong mt hp và có kích thc và hình dng khác nhau phù hp vi ch t ca im o. Còn gi là b cm bin, xenx (sensor). 7.1.2. Các đặc tính của chuyển đổi sơ cấp. Theo quan im môhình mch ta coi b cm bin nh mt hp en, có quan h áp ng-kích thích c biu din bng phng trình ca chuyn i s cp là: )(XfY = (7.1) Hình 7.1. Mô hình mạch của chuyển đổi đo lường sơ cấp. vi X là i lng u vào (i lng không in cn o), Y là i lng ra (i lng in sau chuyn i). Trong thc t mi quan h này thng c tìm thông qua thc nghim. Mi quan h (7.1) thng là phi tuyn, nhng  nâng cao  chính xác ca thit b o cn phi tìm cách tuyn tính hóa bng các mch in t hay s dng các thut toán thc hin khi gia công bng máy tính. Tín hiu ra Y ca chuyn i o lng s cp trong thc t không ch ph thuc tín hiu vào X mà còn ph thuc vào các iu kin bên ngoài Z, tc là: GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 2 ),( ZXfY = nh vy mun m bo  chính xác ca chuyn i thì s nh hng ca iu kin ngoài Z cn phi c chú ý loi tr bng các phng pháp thích hp. Quan h (7.1) c c trng bng nhiu c trng c bn ca b cm bin. Khi ánh giá mt chuyn i hay phi so sánh chúng vi nhau cn phi chú ý nhng c tính c bn sau: - Khả năng thay thế các chuyển đổi: cn có nhiu chuyn i vi các c tính tng t  thay th khi h hng mà không b mc phi sai s. - Chuyển đổi phải có đặc tính đơn trị: ngha là vi ng cong hi phc ca chuyn i ng vi mt giá tr X ch có mt giá tr Y. Hình 7.2. Tính không đơn trị của đặc tính của chuyển đổi. - Đường cong đặc tính của chuyển đổi phải ổn định: ngha là không c thay i theo thi gian (không b già hóa). - Tín hiệu ra của chuyển đổi phải tiện cho việc ghép nối vào dụng cụ đo, hệ thống đo và máy tính: hin nay có 2 chun tín hiu ra ph bin là tín hiu in áp 0-5V, 0-10V…; tín hiu dòng in 0-20mA, 4-20mA. - Sai số: là c tính quan trng ca chuyn i o. Yêu cu sai s phi tha mãn yêu cu, gim sai s càng nh càng tt. Khi xét theo nguyên nhân gây sai s thng có sai s c bn và sai s ph:  Sai số cơ bản: sai s gây ra do nguyên lý hot ng ca chuyn i, s không hoàn thin ca cu trúc, công ngh ch to không tt…  Sai số phụ: sai s gây ra do s bin ng ca iu kin bên ngoài khác vi iu kin tiêu chun. - Độ nhạy: là mt tiêu chun quan trng có tác dng quyt nh cu trúc ca mch o  m bo cho phép o có th o c nhng bin ng nh ca i lng o. Yêu cu  nhy ca chuyn i i vi i lng o càng ln càng tt, tuy nhiên bên cnh o cng yêu cu  nhy ca chuyn i vi nhiu phi thp  hn ch thp nht nh hng ca nhiu lên kt qu o. - Độ tuyến tính của đường đặc tính: yêu cu ng c tính quan h i lng o và tín hiu ra càng tuyn tính càng tt. GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 3 Hình 7.3. Đặc tính thể hiện độ nhạy của chuyển đổi đo lường. - Đặc tính động: khi tín hiu o X tác ng vào chuyn i LSC thng phi có quá trình quá  (tng ng vi mt khong thi gian  q ) mi có tín hiu ra Y tng ng  u ra. Hình 7.4. Đặc tính động của chuyển đổi đo lường. Quá trình này có th nhanh hay chm ph thuc vào dng chuyn i. c tính này gi là  tác ng nhanh: nu  tác ng nhanh chm tc là phn ng ca tín hiu ra ca chuyn i tr so vi s thay i ca tín hiu vào, nh vy thit b o có th không áp ng c yêu cu v tính nng thi gian thc. Khi la chn chuyn i phi lu ý  tác ng nhanh ca nó phi phù hp vi tc  thay i ca i lng cn o hoc phi tính toán  bù li nh hng do s chênh lch ó gây ra.  tác ng nhanh ca chuyn i có nh hng n sai s ca phép o và tc  ca phép o. GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 4 - Ảnh hưởng của chuyển đổi lên đại lượng đo: khi a chuyn i vào h thng cn o  xác nh i lng o thì chuyn i do và c dng c o có nh hng nht nh n h thng c o trong ó có nh hng n i lng o, nh vy u ra ca chuyn i cng b nh hng. Các chuyn i o lng và các thit b o phi c ch to và s dng sao cho ít gây nh hng n h thng c o và i lng o nht, ví d: vônmét phi có in tr trong rt ln, ampemét phi có in tr trong rt nh… - Kích thước, khối lượng của chuyển đổi: thng yêu cu phi phù hp vi ng dng, thng càng nh càng tt, nh vy mi a c u o vào nhng ni nh hp  nâng cao  chính xác ca phép o. 7.1.3. Phân loại các chuyển đổi sơ cấp. a) Theo nguyên lý chuyển đổi giữa đáp ứng và kích thích: Hiện tượng Loại chuyển đổi Vật lý Điện trở Điện từ Tĩnh điện Nhiệt điện Điện tử và ion Quang điện Quang từ Quang đàn hồi Từ điện Nhiệt từ Nhiệt quang … Hóa học Biến đổi hóa học Điệnhóa Phân tích phổ … Sinh học Biến đổi sinh hóa Hiệu ứng trên cơ thể sống … b) Theo dạng kích thích: Kích thích Các đặc tính của kích thích Âm thanh biên pha, phân cực phổ tốc độ truyền sóng Điện điện tích, dòng điện điện thế, điện áp điện trường điện dẫn, hằng số điện môi … Từ từ trường (biên độ, pha, phân cực, phổ) từ thông, cường độ từ trường độ từ thẩm … GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 5 Quang biên, pha , phân cực, phổ tốc độ truyền hệ số phát xạ, khúc xạ hệ số hấp thụ, hệ số bức xạ … Cơ vị trí, vận tốc, gia tốc lực, mômen, áp suất ứng suất, độ cứng khối lượng, tỉ trọng vận tốc chất lưu, độ nhớt, lưu lượng … Nhiệt nhiệt độ thông lượng nhiệt dung, tỉ nhiệt Bức xạ kiểu năng lượng cường độ … c) Theo tính năng của chuyển đổi: độ nhạy độ chính xác độ phân giải độ chọn lọc độ tuyến tính công suất tiêu thụ dải tần khả năng quá tải tốc độ đáp ứng độ trễ độ ổn định tuổi thọ điều kiện môi trường kích thước, trọng lượng d) Theo phạm vi sử dụng của chuyển đổi: công nghiệp nghiên cứu khoa học môi trường, khí tượng thông tin, viễn thông nông nghiệp dân dụng giao thông quân sự, vũ trụ e) Theo thông số của mô hình mạch thay thế: - Cảm biến tích cực: có ngun u ra là ngun áp hoc ngun dòng. - Cảm biến thụ động: c c trng bi các thông s R, L, C, M…tuyn tính hoc phi tuyn. 7.2. Các chuyển đổi điện trở. Là loi chuyn i thc hin chuyn i i lng không in cn o thành s thay i in tr ca nó. Có hai loi chuyn i in tr ch yu: 7.2.1. Chuyển đổi biến trở. a) Cấu tạo và nguyên lý làm việc: là mt bin tr gm có lõi bng vt liu cách in trên có qun dây dn in, dây qun c ph lp cách in. Trên lõi và dây qun có con trt, di tác dng ca i lng vào con trt di chuyn làm cho in tr thay i. GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 6 Quan h gia i lng vào và ra c biu din: )( v XfR = Hình 7.5. Hình dáng một số loại biến trở và đặc tính của nó. b) Các đặc tính cơ bản: chuyn i bin tr ch phát hin s thay i in tr nh nht là bng in tr mt vòng dây tng ng vi mt di chuyn bng khong cách gia hai vòng dây. - Độ nhạy của chuyển đổi: nu in tr toàn phn ca chuyn i là R vi s vòng là W thì  nhy ca chuyn i (in tr bé nht có th phát hin) R 0 là: W R R = 0 - Độ di chuyển bé nhất có thể phát hiện: gi L là chiu dài ca bin tr thì  di chuyn bé nht có th phát hin là: W L X = 0 - Sai số rời rạc của chuyển đổi đối với cuộn dây quấn như nhau: WR R R R 2 1 22 0 min == ∆ = γ vi R min là in tr toàn phn ca mt vòng dây.  Sai s phi tuyn: 0,1-0,03%  Sai s nhit : 0,1% /10 0 C c) Mạch đo: chuyn i bin tr là loi chuyn i thông s, các mch thng dùng gm: mch bin tr, mch phân áp, mch cu. - Mạch biến trở: nh hình 7.6a: i lng u ra là dòng in trong mch I: )( . Xf R l X R U RR U I CT CTx = + = + = vi R CT là in tr ca c cu ch th (ampemét). Dòng in t l nghch vi lng di chuyn X. Nhc im ca mch này là quan h I=f(X) không tuyn tính, dòng in không bin thiên c t 0 tr i (I min =U/R > 0). - Mạch phân áp: nh hình 7.6b: i lng ra là in áp ly trên mt phn ca GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 7 bin tr U X : )//.( )//()( )//.( VX VXX VXX RR RRRR U RRIU +− == nu XVXXV RRRRR ≈⇒>> )//( , có: )().() ( 1 )( Xf l X U l X R R U R R UR RRR U U X X XX X ==== +− = nh vy quan h gia i lng ra U X và i lng vào X là quan h tuyn tính, t l thun. U X bin thiên t [0, U] khi X bin thiên t [0, l]. a) Mạch biến trở b) Mạch phân áp c) mạch cầu d) Mạch lôgômét Hình 7.6. Cách mắc chuyển đổi biến trở trong mạch. - Mạch cầu: nh hình 7.6c: i lng ra là in áp ly trên cu U g : vi 4321 ,,, RRRRR g >> có: ).( 23 3 4 4 RR R RR R UU X g + − + = vi l X RR X . 1 = vi RRRRR ==== 4321 có: )(. 2 ).( 23 3 4 4 Xf Xl XlU RR R RR R UU X g = + − = + − + = nh vy quan h gia i lng ra U g và i lng vào X là quan h phi tuyn, t l nghch. - Mạch lôgômét: nh hình 7.6d: i lng ra là góc quay  ca kim ch th ca lôgômét: Khi con chy trt lng X làm R X thay i, dòng in I 1 , I 2 thay i theo làm cho góc quay  ca lôgômét thay i: )()/( 21 XfIIf == α d) Ứng dụng: chuyn i bin tr thng c ng dng  o các di chuyn GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 8 thng (2-3mm) hoc di chuyn góc. Ngoài ra còn ng dng trong các dng c o lc, áp sut, gia tc hoc các chuyn i ngc trong mch cu, in th k t ng. Chuyn i bin tr có th dùng  o các i lng bin thiên vi tn s không ln hn 5Hz. 7.2.2. Chuyển đổi điện trở lực căng. a) Cấu tạo và nguyên lý làm việc: da trên hiu ng tenzô: khi dây dn chu bin dng thì in tr ca nó thay i, còn gi là chuyn i in tr tenzô. Gm có 3 loi chính: chuyn i in tr lc cng dây mnh, chuyn i in tr lc cng lá mng và chuyn i in tr lc cng màng mng. Ph bin nht là chuyn i in tr lc cng dây mnh, có cu to nh hình 7.7a: trên tm giy mng bn 1 dán mt si dây in tr 2 (hình rng lc có ng kính t 0,02-0,03mm; ch to bng constantan, nicrôm, hp kim platin-irii .). Hai u dây c hàn vi lá ng 3 dùng  ni vi mch o. Phía trên c dán tm giy mng  c nh dây. Chiu dài l 0 là chiu dài tác dng ca chuyn i. a) Kiểu dây mảnh b) Kiểu lá mỏng c) Kiểu màng mỏng Hình 7.7. Cấu tạo của chuyển đổi điện trở lực căng. Chuyn i c dán lên i tng o, khi i tng o b bin dng s làm cho chuyn i tenzô bin dng theo mt lng tng i ll l / ∆= ε và in tr ca nó thay i mt lng tng i là RR R /∆= ε vi: )( lR f l l f R R εε =       ∆ = ∆ = có c phng trình bin i tng quát ca bin tr lc cng là: lplR KmK εεε .)21.( =++= vi: K p : h s Poisson, i vi kim loi K p =0,24-0,4. m: h s t l, l m εε ρ /= , vi ρρε ρ /∆= là bin thiên tng i ca in tr sut c trng cho s thay i tính cht vt lý ca chuyn i.  nhy ca chuyn i là: mKK p ++= 21 ; K=0,5-8 i vi kim loi.  gim kích thc ca chuyn i, tng in tr tác dng cng nh có th ch to c chuyn i vi hình dng phc tp hn ngi ta ch to chuyn i kiu màng mng và lá mng: Chuyển đổi lực căng kiểu lá mỏng:c ch to t mt lá kim loi mng vi chiu dày 0,004 ÷ 0,012mm. Nh phng pháp quang khc hình dáng ca chuyn i c to thành khác nhau nh hình 7.7b. Chuyển đổi lực căng kiểu màng mỏng: c ch to bng cách cho bc hi kim loi lên mt khung vi hình dáng nh trc. u im ca hai kiu chuyn i trên là in tr ln, tng c  nhy, kích GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 9 thc gim. Ngoài ra các vt liu bán dn nh silic, gemani, asen…cng c dùng  ch to các chuyn i in tr lc cng. u im ca loi này là h s nhy ln (K=- 200-800), kích thc nh, nhit  làm vic t -250-250 0 C. Nhc im ca chúng là  bn c hc kém. b) Các đặc tính cơ bản: - Yêu cu i vi vt liu ch to chuyn i: có  nhy ln, dây in tr có h s nhit  nh, in tr sut  ln, s thay i in tr tng i không vt quá 1% khi i tng o chu ng sut ln nht ( bin dng tng i  1 trong gii hn àn hi không ln hn 2,5.10 -3 do ó  R vào khong 1,25-10). -  nhy ca chuyn i dây mnh khác vi  nhy ca vt liu ch to ban u do có thêm phn b un cong ca chuyn i không chu bin dng theo hng cn o, iu này làm gim  nhy c 25-30%. Mt khác các phn un còn gây ra sai s trong quá trình o. Mun tng  nhy phi tng chiu dài tác dng l 0 . - H s nhit ca chuyn i thng khác vi h s nhit ca i tng o nên khi nhit  thay i gây bin dng ph trong quá trình o. - Sai s ca thit b o dùng chuyn i tenzô ch yu do  chính xác khc  ca các chuyn i. Thng chúng c ch to hàng lot và khc chun s b nên khi s dng phi khc chun trc tip chuyn i vi mch o, khi ó sai s có th gim n 0,2-0,5% khi o bin dng tnh và 1-1,5% khi o bin dng ng. - Ngoài ra còn có sai s do bin dng d ca keo dán khi sy khô, s giãn n khác nhau gia chuyn i và chi tit dán… - Khi s dng phi có công ngh dán chun và chn v trí chính xác. c) Mạch đo: các chuyn i in tr lc cng c dán lên i tng o bng các lai keo dán c bit (nh axêtônxenlulôit…). Thông thng chuyn i in tr lc cng c dùng vi mch cu mt chiu hoc xoay chiu và mch phân áp. - Bù nhiệt độ: ngoài s thay iin tr do i tng o gây ra thì khi nhit  thay i cng làm cho in tr ca chuyn i b thay i. Nu mch cu ch có mt nhánh hot ng (tc là ch có mt chuyn i mc vào mt nhánh ca cu) cn phi thc hin bù nhit . Thng s dng thêm mt chuyn i cùng loi c dán thích hp  thc hin bù nhit . a) b) c) Hình 7.8. Mắc chuyển đổi điện trở lực căng bằng mạch cầu đo. - Mạch cầu một nhánh hoạt động và một nhánh không hoạt động: s dng thêm mt chuyn i dán lên mt chi tit không làm vic nhng có cùng vt liu và t GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 10 trong cùng mt nhit  vi i tng o, nh hình 7.8a: Khi cu không làm vic ( trng thái cân bng): K R R R R T == 4 3 2 Khi i tng o làm vic T R thay i thành TR R. ε , cu mt cân bng và có in áp ra: )].()1[( )1( . 324 423 RRRR RRRR UU TR TR ra +++ −+ = ε ε Nu 32 RR = ; 04 T RR = (vi 0T R là in tr ca chuyn i tenzô dán lên chi tit không bin dng) thì in áp ra là: Rra UU ε 25,0≈ . - Mạch cầu có hai nhánh hoạt động: có hai nhánh cu c dán chuyn i tenzô và cùng hot ng nh hình 7.8b. in áp ra ca mch cu tng gp 2 ln và bù nhit  tt hn, sai s nhit  cng b loi tr. - Cầu 4 nhánh hoạt động: in áp ra ca mch cu tng 4 ln, sai s nhit  b loi tr. - Mạch phân áp: nh hình 7.8c, thng c ng dng  o bin dng ng vi tn s ln hn 1000Hz (ví d bin dng do va p), t C trong mch có tác dng lc thành phn mt chiu. in áp ri trên tenzô: T T T R RR U U . + = Khi có bin dng vi tn s : )]sin1(.[ )sin1( tR RtR U U RT RT T ωε ωε + ++ = vi )(])sin1([1 RRRtR TRTR +≈++⇒<< ωεε có:       + + + ≈ RR tR RR R UU T RT T T T )sin( . ωε in áp ra ch ly thành phn xoay chiu: t RR R UU T RT T ω ε sin. + ≈ d) Ứng dụng: các chuyn i lc cng c dùng  o lc, áp sut, mômen quay, gia tc và các i lng khác nu có th bin i thành bin dng àn hi vi ng sut cc tiu ln hn hoc bng  nhy ca chuyn i (thng c 1.10 7 ÷ 2.10 7 N). Chuyn i lc cng có th o các i lng bin thiên ti vài chc kHz. 7.3. Các chuyển đổi điện từ. - Định nghĩa: Là nhóm các chuyn i làm vic da trên các quy lut in t. i lng vt lý không in cn o làm thay i các i lng t ca chuyn i nh: in cm, h cm, t thông,  t thm… - Phân loại: chuyn i in t c phân thành 3 loi ch yu sau:  Chuyn i in cm và h cm. [...]... và nhiệt độ cần đo, vì vậy phải có các biện pháp bù sự thay đổi này trong quá trình đo Thường sử dụng các phương pháp đo suất điện động ra của cặp nhiệt là: sử dụng milivônkế có điện trở trong lớn và sử dụng phương pháp xung đối để dòng chạy qua GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 34 GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP cặp nhiệt bằng không - Sơ đồ mạch đo điển hình sử... song song với hai cuộn sơ cấp biến áp - Sơ đồ mạch đo dòng một chiều: để đo đại lượng biến thiên cùng với mạch cầu người ta còn dùng mạch đo dòng một chiều Sơ đồ mạch như hình 7.27 Nếu bỏ qua điện dung kí sinh của phụ tải Ct song song với điện trở tải Rt ta có: GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 28 GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP U 0 = iRt + 1 idt C∫ ⇔ U 0 C = iRt... TĐ-ĐL_Khoa Điện 27 GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP S 's = ∆xctd / x ctd −1 1 = 2 ∆s / s 0 1 + (∆s / s 0 ) 1 + C ks / C 0 S 'ε = ∆xctd / x ctd −1 1 = 2 ∆ε / ε 0 1 + (∆ε / ε 0 ) 1 + C ks / C 0 Độ nhạy sẽ giảm nhiều khi Cks/C0 càng lớn c) Mạch đo: thông thường mạch đo dùng với chuyển đổi điện dung là các mạch cầu không cân bằng cung cấp bằng dòng xoay chiều Mạch đo cần phải... điện thuận và hiệu ứng áp điện ngược: - Hiệu ứng áp điện thuận: vật liệu khi chịu tác động của một lực cơ học biến thiên thì trên bề mặt của nó xuất hiện các điện tích, khi lực ngừng tác dụng thì các GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 20 GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP điện tích biến mất Vật liệu dùng chế tạo các chuyển đỏi áp điện là các tinh thể thạch anh (SiO2),... tới một giới hạn dưới của tần số (quyết định bởi tham số của chuyển đổi và của cả mạch đo) thì chuyển đổi không còn hoạt động chính xác Để giảm sai số ở tần số thấp thì phải tăng hằng số thời gian τ của mạch đo, với τ được GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 23 GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP tính: τ = Req C eq = Rs Re (C s + C e ) R s + Re - Độ nhạy thực của chuyển... lượng của bản cực động P - hệ số cản dịu; kp - hệ số phản kháng Suy ra phương trình của chuyển đổi là: 1 q2 F = Fd + Fc = + S ( p ).δ 2 εs GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 25 GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP Từ biểu thức trên ta thấy chuyển đổi điện dung có tính chất phi tuyến vì vậy phương trình biến đổi có thể viết dưới dạng : ∂U q 1 ∂U δ dU = dq + dδ = dq + dδ... việc với dòng điện xoay chiều i = I m sin ωt thì giá trị sức điện động trong cuộn dây đo W2 là: W W µ s  e = −  1 2 0 ω.I m  cos ωt δ   GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 13 GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP có giá trị hiệu dụng là: E= W1 W2 µ 0 s ω.I m = K s δ δ là phương trình của chuyển đổi hỗ cảm, với hệ số K là hằng số phụ thuộc cấu tạo và nguồn cung cấp... bằng thành phần thực (biên độ) và R0 . GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 4 - Ảnh hưởng của chuyển đổi lên đại lượng đo: . ph thuc vào các iu kin bên ngoài Z, tc là: GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG 7: CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện