Tài liệu Mạch đo và xử lý kết quả đo trong kỹ thuật đo lường

GIÁO ÁN_KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG
MẠCH ĐO VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ ĐO

6.1. Khái niệm chung.
a) Định nghĩa: mạch đo là thiết bị kĩ thuật làm nhiệm vụ biến đổi, gia công
thông tin tính toán, phối hợp các tin tức với nhau trong một hệ vật lý thống nhất.
b) Phân loại: theo chức năng có các loại mạch đo:
- Mạch tỉ lệ: thực hiện một phép nhân (hoặc chia) với một hệ số k, đại lượng
vào là x thì đại lượng ra là k.x. Ví dụ: sun, phân áp, biến dòng, biến áp
- Mạch khuếch đại: thực hiện một phép nhân (hoặc chia) với một hệ số k (gọi
là hệ số khuếch đại) nhưng có công suúat tín hiệu ra lớn hơn công suất tín hiệu vào
(đại lượng vào điều khiển đại lượng ra).
- Mạch gia công và tính toán: thực hiện các phép tính: cộng, trừ, nhân, chia,
tích phân, vi phân, lôgarit, hàm mũ
- Mạch so sánh: thực hiện so sánh giữa hai tín hiệu (thường là hai điện áp),
thường được sử dụng trong các thiết bịđo dùng phương pháp so sánh.
- Mạch tạo hàm: tạo ra những hàm số theo yêu cầu của phép đo, nhằm mục
đích tuyến tính hóa các đặc tính của tín hiệu đo ởđầu ra các bộ cảm biến.
- Mạch biến đổi A/D, D/A: biến đổi tín hiệu từ dạng tương tự sang dạng số và
ngược lại, sử dụng cho kĩ thuật đo số và chế tạo các mạch ghép nối với máy tính.
- Mạch đo sử dụng kỹ thuật vi xử lý: mạch đo có cài đặt vi xử lý để tạo ra các
cảm biến thông minh, khắc độ bằng máy tính, nhớ và gia công sơ bộ số liệu đo
Mạch đo càng phức tạp khi thiết bịđo càng hiện đại, chức năng càng chính xác.
Mạch đo có tác dụng làm tăng độ nhạy và độ chính xác của thiết bịđo và hệ thống
đo.

6.2. Các đặc tính cơ bản của mạch đo.
Mỗi mạch đo đều có những đặc tính kỹ thuật cụ thể quyết định tính chất, tác
dụng của mạch đo đó, tùy từng mạch đo sẽ có những đặc tính riêng biệt, tuy nhiên
có thể xét những đặc tính cơ bản chung của các loại mạch đo khác nhau.

6.2.1. Chức năng và phạm vi làm việc:
- Chức năng của mạch đo: chức năng cơ bản của mạch đo là thực hiện các
phép tính. Phương trình quan hệ giữa đầu vào và đầu ra của mạch đo trong trường
hợp đơn giản là tỉ số W=Y/X với X là tập các đầu vào và Y là tập các đầu ra.
Trong trường hợp phức tạp thì W là một hàm của thời gian W(t) gọi là hàm truyền
đạt tương hỗ.
Dựa vào hàm truyền đạt W xác định được chức năng của mạch đo.
- Phạm vi của mạch đo: hàm truyền đạt W được xác định trong một phạm vi
nào đó của đại lượng vào và đại lượng ra gọi là phạm vi làm việc của mạch đo, vượt
ra ngoài phạm vi đó thì W không còn đảm bảo sai số cho phép.

6.2.2. Sai số:
Sai số trong mạch đo có thể chia làm hai loại:

1
GV: Lê Quốc Huy_Bộ môn TĐ-ĐL_Khoa Điện