Tài liệu Các chuyển đổi đo lường sơ cấp

GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG
CÁC CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG SƠ CẤP

7.1. Khái niệm chung.
Chuyển đổi đo lường sơ cấp thực hiện quan hệ hàm đơn trị giữa hai đại lượng
vật lý với một độ chính xác nhất định, trong đó đại lượng vào cần đo là đại lượng
không điện và đại lượng ra là đại lượng điện, xử lý đại lượng điện này bằng các
mạch đo để có được kết quảđo.
Các chuyển đổi đo lường sơ cấp thường dựa trên các hiệu ứng vật lý vì vậy độ
chính xác của nó phụ thuộc rất nhiều vào bản chất vật lý của chuyển đổi. Để nâng
cao độ chính xác của phép đo và dụng cụđo cần nâng cao độ chính xác của chuyển
đổi sơ cấp vì đây là khâu cơ bản trong thiết bịđo.

7.1.1. Các định nghĩa.
- Chuyển đổi đo lường (tranducer): là thiết bị thực hiện một quan hệ hàm đơn
trị giữa hai đại lượng vật lý với một độ chính xác nhất định.
- Chuyển đổi đo lường sơ cấp (primary tranducer): là các chuyển đổi đo
lường mà đại lượng vào là đại lượng không điện và đại lượng ra là đại lượng điện.
Đa số các chuyển đổi đo lường sơ cấp đều dựa trên các hiệu ứng vật lý như: hiệu
ứng nhiệt điện, quang điện, hóa điện, cộng hưởng từ hạt nhân vì vậy mà độ chính
xác, độ nhạy, độ tác động nhanh đều phụ thuộc vào các thành tựu của ngành vật lý
và phụ thuộc vào công nghệ chế tạo.
- Đầu đo (sensor): là chuyển đổi sơ cấp được đặt trong một hộp và có kích
thước và hình dạng khác nhau phù hợp với chỗđặt của điểm đo. Còn gọi là bộ cảm
biến, xenxơ (sensor).

7.1.2. Các đặc tính của chuyển đổi sơ cấp.
Theo quan điểm môhình mạch ta coi bộ cảm biến như một hộp đen, có quan hệ
đáp ứng-kích thích được biểu diễn bằng phương trình của chuyển đổi sơ cấp là:
Y f (X ) (7.1)

Hình 7.1. Mô hình mạch của chuyển đổi đo lường sơ cấp.

với X là đại lượng đầu vào (đại lượng không điện cần đo), Y là đại lượng ra (đại
lượng điện sau chuyển đổi).
Trong thực tế mối quan hệ này thường được tìm thông qua thực nghiệm. Mối
quan hệ (7.1) thường là phi tuyến, nhưng để nâng cao độ chính xác của thiết bịđo
cần phải tìm cách tuyến tính hóa bằng các mạch điện tử hay sử dụng các thuật toán
thực hiện khi gia công bằng máy tính.
Tín hiệu ra Y của chuyển đổi đo lường sơ cấp trong thực tế không chỉ phụ thuộc
tín hiệu vào X mà còn phụ thuộc vào các điều kiện bên ngoài Z, tức là:

GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện 1