ĐỀ CƯƠng ôn tập môn kỹ thuật cảm biếN



tải về 1.33 Mb.
Chế độ xem pdf
trang7/47
Chuyển đổi dữ liệu27.05.2022
Kích1.33 Mb.
#52130
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   47
baigiangKTCB

Đường thẳng tốt nhất 
Khi chuẩn cảm biến, từ kết quả thực nghiệm ta nhận được một loạt điểm 
tương ứng (si,mi) của đại lượng đầu ra và đại lượng đầu vào. Về mặt lý thuyết, 
đối với các cảm biến tuyến tính, đường cong chuẩn là một đường thẳng. Tuy 
nhiên, do sai số khi đo, các điểm chuẩn (mi, si) nhận được bằng thực nghiệm thường 
không nằm trên cùng một đường thẳng. 
Đường thẳng được xây dựng trên cơ sở các số liệu thực nghiệm sao cho sai số 
là bé nhất, biểu diễn sự tuyến tính của cảm biến được gọi là đường thẳng tốt 
nhất. Phương trình biểu diễn đường thẳng tốt nhất được lập bằng phương pháp bình 
phương bé nhất. Giả sử khi chuẩn cảm biến ta tiến hành với N điểm đo, phương trình 
có dạng: 
s = am + b 
Trong đó 



 



2
2
)
(
.
.
.
.
i
i
i
i
i
i
m
m
N
m
S
m
S
N
a









2
2
2
)
(
.
.
.
.
i
i
i
i
i
i
i
m
m
N
m
S
m
m
S
b

Độ lệch tuyến tính 
Đối với các cảm biến không hoàn toàn tuyến tính, người ta đưa ra khái niệm 
độ lệch tuyến tính, xác định bởi độ lệch cực đại giữa đường cong chuẩn và đường 
thẳng tốt nhất, tính bằng % trong dải đo. 
1.1.2.3 Sai số và độ chính xác 
Các bộ cảm biến cũng như các dụng cụ đo lường khác, ngoài đại lượng cần đo 
(cảm nhận) còn chịu tác động của nhiều đại lượng vật lý khác gây nên sai số giữa giá 
trị đo được và giá trị thực của đại lượng cần đo. Gọi Δx là độ lệch tuyệt đối giữa giá 
trị đo và giá trị thực x (sai số tuyệt đối), sai số tương đối của bộ cảm biến được tính 
bằng: 
 
%
100
.
x
x



Sai số của bộ cảm biến mang tính chất ước tính bởi vì không thể biết chính xác 
giá trị thực của đại lượng cần đo. Khi đánh giá sai số của cảm biến, người ta thường 
phân chúng thành hai loại: sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên. 
- Sai số hệ thống: là sai số không phụ thuộc vào số lần đo, có giá trị không đổi 
hoặc thay đổi chậm theo thời gian đo và thêm vào một độ lệch không đổi giữa giá trị 
thực và giá trị đo được. Sai số hệ thống thường do sự thiếu hiểu biết về hệ đo, do điều 
kiện sử dụng không tốt gây ra. Các nguyên nhân gây ra sai số hệ thống có thể là: 
Do nguyên lý của cảm biến. 
+ Do giá trị của đại lượng chuẩn không đúng. 
+ Do đặc tính của bộ cảm biến. 
+ Do điều kiện và chế độ sử dụng. 
+Do xử lý kết quả đo. 


 
 
 

- Sai số ngẫu nhiên: là sai số xuất hiện có độ lớn và chiều không xác định. Ta 
có thể dự đoán được một số nguyên nhân gây ra sai số ngẫu nhiên nhưng không thể 
dự đoán được độ lớn và dấu của nó. Những nguyên nhân gây ra sai số ngẫu nhiên có 
thể là: 
+ Do sự thay đổi đặc tính của thiết bị. 
+ Do tín hiệu nhiễu ngẫu nhiên. 
+ Do các đại lượng ảnh hưởng không được tính đến khi chuẩn cảm biến. 
Chúng ta có thể giảm thiểu sai số ngẫu nhiên bằng một số biện pháp thực 
nghiệm thích hợp như bảo vệ các mạch đo tránh ảnh hưởng của nhiễu, tự động điều 
chỉnh điện áp nguồn nuôi, bù các ảnh hưởng nhiệt độ, tần số, vận hành đúng chế độ 
hoặc thực hiện phép đo lường thống kê. 
1.1.2.4. Độ nhanh và thời gian hồi đáp 
Độ nhanh là đặc trưng của cảm biến cho phép đánh giá khả năng theo kịp về 
thời gian của đại lượng đầu ra khi đại lượng đầu vào biến thiên. Thời gian hồi đáp là 
đại lượng được sử dụng để xác định giá trị số của độ nhanh. 
Độ nhanh tr là khoảng thời gian từ khi đại lượng đo thay đổi đột ngột đến khi 
biến thiên của đại lượng đầu ra chỉ còn khác giá trị cuối cùng một lượng giới hạn 
ε tính bằng %. Thời gian hồi đáp tương ứng với ε% xác định khoảng thời gian cần 
thiết phải chờ đợi sau khi có sự 
biến thiên của đại lượng đo để lấy giá trị của đầu ra với độ chính xác định 
trước. Thời gian hồi đáp đặc trưng cho chế độ quá độ của cảm biến và là hàm của các 
thông số thời gian xác định chế độ này. 
Trong trường hợp sự thay đổi của đại lượng đo có dạng bậc thang, các thông số 
thời gian gồm thời gian trễ khi tăng (tdm) và thời gian tăng (tm) ứng với sự tăng đột 
ngột của đại lượng đo hoặc thời gian trễ khi giảm (tdc) và thời gian giảm (tc) ứng với 
sự giảm đột ngột của đại lượng đo. Khoảng thời gian trễ khi tăng tdm là thời gian 
cần thiết để đại lượng đầu ra tăng từ giá trị ban đầu của nó đến 10% của biến thiên 
tổng cộng của đại lượng này và khoảng thời gian tăng tm là thời gian cần thiết để 
đại lượng đầu ra tăng từ 10% đến 90% biến thiên biến thiên tổng cộng của nó. 

m
0

s/s

Hình 1.1 
Tương tự, khi đại lượng đo giảm, thời gian trể khi giảm tdc là thời gian cần 
thiết để đại lượng đầu ra giảm từ giá trị ban đầu của nó đến 10% biến thiên tổng cộng 
của đại lượng này và khoảng thời gian giảm tc là thời gian cần thiết để đại lượng đầu 
ra giảm từ 10% đến 90% biến thiên biến thiên tổng cổng của nó. 


 
 
 

Các thông số về thời gian tr, tdm, tm, tdc, tc của cảm biến cho phép ta đánh giá 
về thời gian hồi đáp của nó. 
Tương tự, khi đại lượng đo giảm, thời gian trể khi giảm tdc là thời gian cần 
thiết để đại lượng đầu ra giảm từ giá trị ban đầu của nó đến 10% biến thiên tổng cộng 
của đại lượng này và khoảng thời gian giảm tc là thời gian cần thiết để đại lượng đầu 
ra giảm từ 10% đến 90% biến thiên biến thiên tổng cổng của nó. 
Các thông số về thời gian tr, tdm, tm, tdc, tc của cảm biến cho phép ta đánh giá 
về thời gian hồi đáp của nó. 
1.1.2.5. Giới hạn sử dụng của cảm biến 
Trong quá trình sử dụng, các cảm biến luôn chịu tác động của ứng lực cơ học, 
tác động nhiệt... Khi các tác động này vượt quá ngưỡng cho phép, chúng sẽ làm thay 
đổi đặc trưng làm việc của cảm biến. Bởi vậy khi sử dụng cảm biến, người sử dụng 
cần phải biết rõ các giới hạn này. 


tải về 1.33 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   47




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương