mở đầu
Công nghệ đo lờng là một trong những yếu tố quan trọng đảm bảo sự tồn tại
và phát triển kinh tế xã hội, làm cơ sở thống nhất hoá các chuẩn mực và tiêu chuẩn
trong hệ thống quản lý chất lợng tiến tới ký kết các hiệp ớc thừa nhận lẫn nhau
đang là xu thế phát triển tất yếu của thời đại. Phát triển kỹ thuật và công nghệ đo
lờng là nhiệm vụ bức thiết đối với mỗi quốc gia trong bối cảnh hiện nay, góp phần
tăng cờng giao lu sản phẩm hàng hoá và thúc đẩy quá trình phát triển khoa học kỹ
thuật công nghệ.
Cùng với sự phát triển củacác ngành khoa học điện tử, tin học v.v kỹ thuật
đo lờng không ngừng đợc phát triển và ngày càng đợc ứng dụng rộng rãi trong đào
tạo và nghiên cứu khoa học, góp phần nâng cao chất lợng và mở rộng qui mô đào
tạo.
Việt Nam là một trong những nớc đang phát triển có nền kinh tế lạc hậu, do
vậy việc đầu t phát triển khoa học kỹ thuật đo lờng và các ngành khoa học công
nghệ mũi nhọn là việc làm có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, cấp bách mang tính
chiến lợc trong việc thực hiện thành công sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại
hoá nớc nhà góp phần tăng cờng sự quản lý của nhà nớc về tiêu chuẩn chất lợng
trong toàn bộ nền kinh tếxã hội, theo hệ thống tiêu chuẩn đo lờng chất lợng
thống nhất trên toàn lãnh thổ.
Trong hệ thống các Trờng Đại học của cả nớc, Trờng Đại Học Nông Nghiệp I
Hà Nội có nhiệm vụ đào tạo cán bộ kỹ thuật và triển khai nghiên cứu khoa học kỹ
thuật công nghệ góp phần đáp ứng nhu cấu phát triển nông nghiệp và hiện đại hoá
nông thôn Việt Nam, tiến tới hoà nhập khu vực và quốc tế. Trớc vận hội mới và
thách thức mới của thời đại đòi hỏi trờng phải có những bớc nhảy vọt trong khoa
học kỹ thuật công nghệ giáo dục và đào tạo, trong đó cần bổ xung và nâng cấp
chiều sâu hệ thống trang thiết bị đo lờng cơ điện nông nghiệp. Kết hợp giữa lý
thuyết và thực hành không ngừng nâng cao chất lợng là mục tiêu đào tạo của nhà
trờng. Công tác đo lờng thí nghiệm là nhu cầu tất yếu để tồn tại và phát triển của
trờng trong thời gian hiện nay và trong tơng lai.
Trên cơ sở học tập kinh nghiệm của các cơ sở thực hành đo lờng, dựa vào các
tài liệu có liên quan, đợc sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo, Thạc Sĩ Ngô Trí D-

ơng trong quá trình thực hiện đề tài.

Tôi xin trân trọng cảm ơn sâu sắc sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo, Thạc Sỹ
Ngô Trí Dơng trong quá trình thực hiện đề tài.
Chân thành cảm ơn cán bộ phòng quản lý chất lợng nhà nớc, các bạn sinh viên
đồng nghiệp Trờng Đại Học Nông Nghiệp I đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong
quá trình thực hiện và hoàn thành bản luận văn này.
Hà Nội, ngày 22 tháng 12 năm 2002

Chuơng I
Cơ sở lý luận về kỹ thuật đo lờng
1.1. Khái quát chung
ở các nớc tiên tiến khoa học kỹ thuật công nghệ đo lờng phát triển đạt trình
độ cao đã hỗ trợ cho các ngành kinh tế phát triển làm tăng hiệu quả sản xuất và
nâng cao chất lợng sản phẩm. Làm cơ sở phát khoa học công nghệ đo lờng điều
khiển, công nghệ tự động hoá và phát triển các ngành khoa học kỹ thuật công
nghệ có hiệu quả.
Một trong những yếu tố chiến lợc phát triển khoa học công nghệ giáo dục là
phát triển ứng dụng kỹ thuật và công nghệ đo lờng hiện đại theo các mô hình đo
lờng có ứng dụng kỹ thuật vi sử lý và máy tính phục vụ cho đào tạo và nghiên cứu
trong hệ thống các trờng Đại học.
Kỹ thuật số đã cải thiện một bớc đáng kể chất lợng đo lờng. Các phơng tiện đo
đợc gọn nhẹ hơn, khả năng làm việc nhiều hơn, độ chính xác và độ tin cậy các
phép đo cao hơn, có tốc độ nhanh và ổn định hơn v.v có khả năng kết nối với các
thiết bị ngoại vi nh máy tính, máy in v.v .
ứng dụng kỹ thuật vi xử lý và các thiết bị ngoại vi ngày nay đã mở ra sự phát
triển vợt bậc trong kỹ thuật và công nghệ đo lờng chiếm một tỷ lệ khá lớn so với
các lĩnh vực khác, hiện nay là phần tử quan trọng trong các hệ thống thông tin đo
lờng và điều khiển.
Hệ thống thông tin đo lờng có ứng dụng kỹ thuật vi xử lý có tốc độ đo và xử

lý nhanh, cho phép thực hiện các phép đo tự động đồng thời nhiều kênh, độ tin
cậy và độ chính xác cao v. v đ ợc ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống tự động
phân loại sản phẩm. Hệ thống chuẩn đoán kỹ thuật và trong quá trình điều khiển
tự động v.v
Nhờ có hệ thống đo lờng ứng dụng kỹ thuật vi xử lý ngời ta đã tạo ra các thiết
bị đo thông minh nhờ cài đặt vào chúng các bộ vi xử lý hay vi tính đơn phiếm
chúng có những tính năng hơn hẳn các thiết bị đo thông thờng, có thể tự xử lý và
lu giữ kết quả đo, làm việc theo chơng trình, tự động thu thập số liệu đo v.v

1.2. Vai trò vị trí đo lờng
Công tác đo lờng là một trong những yếu tố quyết định sự tồn tại, phát triển của
đất nớc nói chung và của trờng ĐHNN I nói riêng trong tơng lai. Góp phần nâng
cao chất lợng đào taọ, phục vụ nghiên cứu khoa học, nghiên cứu triển khai, nâng
cao tiềm lực khoa học kỹ thuật công nghệ tiến kịp trình độ trong khu vực và trên
thế giới.
Trờng ĐHNN I coi công tác đo lờng thực nghiệm và nghiên cứu khoa học là
nhiệm vụ quan trọng góp phần thực hiện mục tiêu chất lợng đào tạo của trờng.
Thực hành thí nghiệm là nội dung bắt buộc đối với mỗi sinh viên rất đợc trú trọng
trong công tác nghiên cứu triển khai và nghiên cứu khoa học của cán bộ và nghiên
cứu sinh trong trờng.
Đo lờng thực nghiệm phục vụ đào tạo, nghiên cứu triển khai bao hàm nhiều lĩnh
vực Cơ Điện, môi trờng đo nh xác định: cơ, lý tính của đất, các chỉ tiêu sinh học
của thực, động vật, các chỉ tiêu môi trờng, các chỉ tiêu máy móc thiết bị v.v đ ợc
thực hiện thờng xuyên ở càc bộ môn của các khoa, các trung tâm chuyên ngành,
các cơ sở thực hành của trờng.
Trong thời gian học tập sinh viên của khoa Cơ Điện phải hoàn thành một khối l-
ợng đo lờng thực nghiệm trong thí nghiệm, thực hành khá lớn nh ngành cơ khí
chiiếm 41%, ngành điện chiếm 40%, ngành công nghiệp và công trình nông thôn
37%, đào tạo sau đại học và nghiên cứu sinh 12%, phục vụ đề tài nghiên cứu 25%.
Để đáp ứng những nhu cầu trên trang thiết bị đo lòng, đo lờng Cơ Điện Nông

Nghiệp phải thoả mãn các nhu cầu sau:
- Phục vụ mục tiêu đào tạo của khoa Cơ Điện.
- Phục vụ nghiên cứu khoa học, góp phần nâng cao kỹ thuật công nghệ tiến tới hoà
nhập trong khu vực.
- Phục vụ công tác nghiên cứu triển khai trong thiết kế chế tạo và thử nghiệm các
mẫu máy, thiết bị Cơ Điện sử dụng trong sản suất nông nghiệp và chế biến nông
sản.
- Tham gia xác định các thông số của hệ thống điện phục vụ cho quy hoạch tổng
thể, các chỉ tiêu kinh tế của lới điện nông nghiệp hiện tại và trong tong lai.
- Phục vụ công tác nghiên cứu tiết kiệm và sử dụng các dạng năng lợng trong nông
nghiệp và chế biến nông sản.

- Kiểm tra tình trang kỹ thuật của ôtô, máy kéo.
- Kiểm tra thử nghiệm các trang thiết bị điện trên ôtô, máy kéo.
- Đo lờng các đại lợng vật lý phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học của nhà
trờng.
Têu chuẩn hoá công tác đo lờng thực nghiệm theo pháp luận của nhà nớc, tham
gia quản lý chất lợng, kiểm định và đánh giá sản phẩm Nông nghiệp.
Hệ thống trang thiết bị đo lờng thử nghiệm của khoa Cơ Điện phải mang tính đồng
đều, thuận lợi có tính năng kỹ thuật phù hợp không những cho đào tạo mà cả cho
công tác nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và ngoài hiện trờng có khả năng nối
ghép với các thiết bị ngoại vi v.v Đào tạo và bổ sung đội ngũ cán bộ kỹ thuật đủ
mạnh và công tác quản lý sử dụng có hiệu quả.
1.3. Hiện trạng trang thiết bị đo lờng cơ điện.
Hệ thống trang thiết bị đo lờng của khoa Cơ Điện đang đợc sử dụng chủ yếu dựa
trên mô hình đo lờng tơng tự (hình 1.1) để đo các đại lợng cơ học nh kéo, nén,
xoắn v.v các đại l ợng điện nh: , U, P v.v các đại l ợng môi trờng nh độ ẩm,
nhiệt độ, áp suất v. v Đo l ờng thử nghiệm trang thiết bị điện trên ôtô, máy kéo.
Đợc trang bị từ năm 1960 hầu hết các thiết bị đều của Liên Xô cũ và đợc bổ xung
vào những năm 1980 và năm 1985. Mặc dù các thiết bị đã đợc nhiệt đới hoá xong,

cho đến nay hầu hết đều đã bị h hỏng hoặc qua sửa chữa.
Tổ chức quản lý và sử dụng các trang thiết bị trên chủ yếu ở các bộ môn chuyên
ngành và bảo quản theo các phòng thí nghiệm.
1.3.1. Phòng thí nghiệm kim loại sửa chữa Trực thuộc bộ môn kim loại sửa
chữa.
Phòng có các thiết bị máy móc nh sau:
Thiết bị đo độ bóng, độ cứng bề mặt của các chi tiết.
Thiết bị tôi cao tần.
Lò nung nhiệt độ cao.
Kính hiển vi quang học.
Một số dụng cụ đo phục vụ cho công tác sửa chữa.

Các thiết bị trên một số bị h hỏng, một số còn lại chất lợng không đảm bảo không
thể đáp ứng đợc công tác đào tạo của khoa.
1.3 2 Phòng thí nghiệm sức bền vật liệu Trực thuộc bộ môn Cơ học kỹ thuật đ -
ợc trang bị:
Máy đo lực kéo, nén.
Máy đo mômen quay.
Một số dụng cụ đo chuyên dùng phục vụ cho các bài thí nghiệm đo ứng suất, biến
dạng của vật liệu khi tiến hành thí nghiệm.
Phòng thí nghiệm kỹ thuật điện Trực thuộc bộ môn Cơ sở Kỹ thuật điện, phục
vụ chủ yếu cho sinh viên chuyên ngành điện, máy móc thiết bị rất đa dạng, nhiều
chủng loại. Có thể phân thành các nhóm:
Máy biến áp đo lờng các loại.
Các dụng cụ đo: A, V, P, Hz v.v
Các dụng cụ mẫu.
Các thiết bị và dụng cụ trên có độ chính xác thấp, không còn đồng bộ và rất lạc
hậu. Hiện nay phòng thí nghiệm chỉ phục vụ công tác thực tập và thí nghiệm của
sinh viên mang tính chất cơ bản không thể thiếu trong đào tạo.
1.3.3. Phòng thí nghiệm cung cấp và sử dụng điện Trực thuộc Bộ môn cung cấp

điện, phòng phục vụ thực tập chủ yếu cho sinh viên chuyên ngành điện.
Máy biến áp đo lờng.
Các dụng cụ đo:A, V, P, Hz v.v
Các dụng cụ mẫu.
Máy hiện sóng.
Thiết bị tự ghi.
Thiết bị đo, đếm các thông số đờng dây cao và hạ áp.
Thiết bị đo chuyên dùng trong mạch đo lờng bảo vệ.
Hiện nay hầu hết các thiết bị trên đều bị h hỏng hoặc quá lạc hậu gặp rất nhiều
khó khăn trong công tác đào tạo và nghiên cứu khoa học .

1.3.4. Phòng thí nghiệm Ôtô, máy kéo-Trực thuộc bộ môn ôtô, máy kéo, đợc trang
bị:
Hệ thống kiểm tra và chuẩn đoán kỹ thuật động cơ ôtô, máu kéo .
Hệ thống kiểm tra các trang thiết bị điện trên ôtô và máy kéo.
Thiết bị kiểm tra cung cấp nhiên liệu .
Thiết bị kiểm tra hệ thống đốt cháy.
Các dụng cụ đo chuyên dùng: V, A, N, v.v
Hiện nay hầu hết trang thiết bị trên đều h hỏng hoặc đã qua sửa chữa, chỉ đáp ứng
đợc một phần nhỏ công tác thực tập của sinh viên.
1.3.5. Phòng thực tập Thuỷ lực- Trực thuộc Bộ môn Máy nông nghiệp, phòng đợc
trang bị:
Thiết bị đo áp suất.
Thiết bị đo lu lợng.
Thiết bị đo vận tốc.
Một số thiết bị phục vụ cho công tác khảo nghiệm Máy nông nghiệp.
Có thể mô tả hiện trạng trang thiết bị đo lờng của khoa Cơ Điện theo sơ đồ
hình1.1.
Hầu hết các trang thiết bị đều thuộc mô hình đo lờng tơng tự, các thiết bị đo chủ
yếu là loại cơ điện trong vùng thông số ổn định (tần số, biên độ v.v ) không thích

ứng với công tác nghiên cứu khoa học, phần lớn đến nay đã lỗi thời hoặc qua sửa
chữa nhiều lần không đáp ứng đợc nhu cầu hiện nay.
Việc trang bị và nâng cấp hệ thống trang thiết bị đo lờng cơ điện nông nghiệp của
Khoa Cơ Điện sẽ đáp ứng đầy đủ cho công tác đào tạo, nghiên cứu khoa học và
nghiên cứu triển khai của khoa. Đáp ứng đợc công tác đo lờng kiểm tra chất lợng
tiến tới tham gia vào hệ thống tiêu chuẩn đo lờng chất lợng nhà nớc, tham gia
quản lý chất lợng, kiểm định và đánh giá sản phẩm nông nghiệp. Tăng cờng giao
lu kỹ thuật công nghệ với các nớc trong khu vực và trên thế giới.

Hiện trạng hệ thống đo lờng cơ điện
Hình 1.1. Thiết bị đo khoa cơ điện

Sử dụng điện
Truyền điện
Trạm điện
Mạng điện
BM cơ học KT
BM kim loại sửa chữa
BM ô tô máy kéo
BM máy nông nghiệp
Xwởng cơ khí
Thiết bị dụng cụ đo và thử
nghiệm các đại lwợng: lực
kéo, mômen Các thiết bị
phần lớn đã hw hỏng không
đáp ứng đwợc nhu cầu thực
tập thí nghiệm
Thiết bị đo vận tốc, lwu tốc,
nhiệt độ thiết bị kiểm tra
các trang thiết bị điện trên ô

tô, máy kéo. Thiết bị chuẩn
đoán kiểm tra động cơ phần
lớn đều do Liên Xô cũ chế
tạo độ chính xác thấp, cồng
kềnh không đáp ứng nhu
cầu hiện nay.
Phòng thí nghiệm thực hành
Điện tử
Kỹ thuật điện
TĐ hoá
Máy điện
Các thiết bị và dụng cụ đo
điện kiểu cơ điện đo các đại
lwợng I, U, W, Wh, cos,
f, Thiết bị quan sát: Dao
động ký điện từ Vùng làm
việc ổn định (biên độ, tần
số ) độ chính xác: từ 0.5 đến
2.5 điều kiện làm việc ổn
định.
Trang thiết bị đo lwờng
Hệ thống trang thiết
bị đo lwờng khoa Cơ
Điện
1.4. Kết luận:
Qua những phân tích đánh giá về hiện trạng, xu thế phát triển, tầm quan trọng
và nhiệm vụ của công tác đo lờng trong việc nghiên cứu khoa học cho thấy xây
dựng và đánh giá dụng cụ đo lờng trong các phòng thí nghiệm kỹ thuật đo lờng
là hoàn toàn đúng đắn và kịp thời phù hợp mục tiêu hiện đại hoá và công nghiệp
hoá nền sản xuất nông nghiệp nói riêng và xu thế hội nhập kinh tế toàn cầu.

1.5. Hệ thống đơn vị đo lờng và dẫn xuất chuẩn.
Việc thành lập các đơn vị, thống nhất đơn vị đo lờng là một quá trình lâu dài,
biến động. Việc xác định đơn vị, tổ chức đảm bảo đơn vị tổ chức kiểm tra, xác
nhận mang tính khoa học, kỹ thuật, tổ chức và pháp lệnh.
Việc thống nhất quốc tế về đơn vị, hệ đơn vị v.v mang tính chất hiệp th ơng
và qui ớc.
Tổ chức quốc tế về đo lờng học đã họp nhiều lần để thống nhất quốc tế về các
đơn vị, hệ đơn vị và mẫu quốc gia và quốc tế về những đại lợng cơ bản, cho đến
nay vấn đề đơn vị cơ bản, hệ thống đơn vị, các mẫu cơ bản và yêu cầu về các mẫu
cơ bản cũng đã thống nhất với trình độ hiện nay.
Hệ thống đơn vị đựơc thống nhất hiện nay là hệ thống thống nhất quốc tế SI.
Hệ thống này chấp nhận những đơn vị cơ bản làm cơ sở để suy ra các đơn vị dẫn
xuất khác, có bảy đại lợng đợc coi là đơn vị cơ bản:
Bảng 1.1
Đại lợng Đơn vị Kí hiệu
Chiều dài Mét M
Khối lợng Kilôgam Kg
Thời gian Giây S
Dòng điện Ampe A
Nhiệt độ độ kenlvin
o
k
ánh sáng
Candela Cd
Đợng lợng
Phần tử Môn Mol
4 đơn vị đầu tiên là cơ bản nhất vì vậy hệ SI còn gọi là hệ MKSA hợp lý hoá.

Nớc ta, theo nghị định 186/CP ký ngày 26 tháng 12 năm 1964, nhà nớc Việt Nam
công nhận và quy đinh hệ SI là hệ đơn vị hợp pháp của nớc Việt Nam. Nghị định

còn quy đinh các đơn vị dẫn suất dùng thống nhất trong nớc. Gồm 102 đơn vị cho
72 đại lợng vật lý.
Hệ thống đơn vị đo lờng quốc tế SI ra đời vào năm 1954 và đợc bổ xung hoàn
chỉnh năm 1960 đã hơn hẳn các hệ thống cũ nh : Hệ mét, hệ CGS, hệ MTS v.v
[8], [9].
Để đảm bảo tính thông nhất trong đo lờng trên toàn quốc pháp lệnh về đo lờng
của Nhà nớc Việt Nam đã quyết định các đơn vị tiêu chuẩn Việt Nam phù hợp với
hệ đơn vị đo lờng quốc tế SI theo Bộ tiêu chuẩn quốc tế của Tổ chức tiêu chuẩn
hoá quốc tế ISO-31 với các đơn vị cơ bản (bảng1.1)
Các đơn vị đo lờng đợc lợng hoá thông qua các đơn vị chuẩn có độ chính xác
cao mà khoa học có thể thực hiện đợc [8]. Dựa trên các đơn vị cơ bản này ngời ta
đã đa ra các đơn vị dẫn suất cho tất cả các đon vị vật lý [8], [2], [5], sự liên quan
giữa đơn vị cơ bản và đơn vị dẫn suất dạ trên những quy luật thể hiện bằng những
công thức.
ở Việt Nam chuẩn chuẩn Quốc gia do tổng cục Tiêu chuẩn đo lờng chất lợng
quy định chế độ quản lý, đồng thời là cơ quan quản lý nhà nớc về công tác đo lờng
[8]. Định kỳ các chuẩn quốc gia đợc đem so sánh với chuẩn quốc tế để luôn đảm
bảo độ chính xác và độ tin cậy của đơn vị đo.
Chuẩn quốc tế: là chuẩn đợc hiệp định quốc tế công nhận làm cơ sở ấn định
giá trị cho các chuẩn khác của đại lợng có liên quan trên pham vi toàn thế giới [9]
do Viện cân đo Quốc tế (BTPM) quản lý.
Chuẩn Quốc gia : là chuẩn có chất lơng cao nhất đợc một Quốc gia công nhận
để làm cơ sở ấn định cho các chuẩn khác có liên quan trong một nớc [8]. ở Việt
nam các chuẩn quốc gia đợc lu giữ tại Trung tâm đo lờng và tiêu chuẩn Quốc gia.
Chuẩn chính: là chuẩn thờng có chất lợng cao nhất về mặt đo lờng có thể ở
một địa phơng hoặc một tổ chức nào đó mà phép đo ở đó đều đợc dẫn xuất từ
chuẩn này [ 8 ],[ 9 ].
Chuẩn công tác: là chuẩn đợc dùng thờng xuyên để kiểm tra hoặc hiệu chỉnh
vật đo, các phơng tiện đo hoặc mẫu chuẩn, có thể phân loại chuẩn theo sơ đồ (phụ
lục).


Chuẩn Quốc tế và chuẩn Quốc gia đợc truyền tới các chuẩn thấp hơn thờng đ-
ợc thực hiện một cách hệ thống theo kiểu mắt xích liên tục không gián đoạn đến
các chuẩn công tác, các sản phẩm, đến các thiết bị đo lờng v v (phụ lục)
Các chuẩn đo lờng đợc định kỳ kiểm tra và hiệu chuẩn theo sơ đồ hiệu chuẩn
(phụ lục) [8 ], [9 ].
1.6. Mô hình quá trình đo lờng
Thông qua nguyên lý đo và phơng tiện đo các đại lợng vật lý cần đo đợc xác
định chính xác về mặt định lợng và đợc thể hiện kết quả bằng số so với đơn vị
chuẩn của đại lợng cần đo kết quả đo đợc thể hiện bằng con số so với đại lợng đo
của nó. Sau đây là một số các mô hình đo lờng cơ bản.
1.6.1 . Mô hình đo lờng tơng tự.
Mô hình tơng tự với tín hiệu đo là những đại lợng liên tục (analog), phép đo
chỉ thực hiện với tốc độ đo thấp, mắc sai số lớn v v
Hình 1.2 Mô hình đo lờng Analog
1. Chuyển đổi sơ cấp (CĐSC);
2. Mạch đo ( MĐ).
3. Cơ cấu chỉ thị tơng tự.
4. Cơ cấu tự ghi cơ điện.

CĐSC MĐ
HS TBPH
TG
CT
X(t)
1 2
5 6
3
4
Y1 Y2

5. Máy hiện sóng
6. Thiết bị phối hợp phía sau (TBPH).
Tín hiệu cần đo sau khi qua khâu chuyển đổi sơ cấp 1 (có thể là điện hoặc cơ
điện) đợc biến đổi thành tín hiệu điện tơng tự Y
1
tới mạch đo 2 thành tín hiệu t-
ơng tự thống nhất hoá Y
2
, tín hiệu Y
2
đợc đa tới cơ cấu chỉ thị 3, cơ cấu tự ghi 4
và máy hiện sóng 5 hoặc các thiết bị phối hợp 6 ở phía sau.
Với phơng pháp chia cũ các vạch độ đợc chia đánh dấu trên mặt dụng cụ, đó
là qui ớc của con ngời đợc thực hiện một cách tự nhiên mang yếu tố chủ quan, quá
trình đo chậm, tốc độ thấp. Thuận lợi trong đo lờng trong thực hành, kiểm tra và
trong công nghiệp.
1.6.2. Mô hình đo lờng A/ D
Quá trình đo lờng thực hiện theo phơng pháp biến đổi thẳng. Đại lợng cần
đo X đợc đa qua khâu biến đổi biến thành các số N trên cơ sở so sánh với đơn vị
của đại lợng đo X
0
, cũng đợc biến đổi thành số N
0
và đợc nhớ lại. Kết quả đợc đọ
c trực tiếp bằng các số chỉ trên bảng chỉ thị, sơ đồ khối nguyên cho ở hình1.3.
Hình 1.3. Mô hình đo lờng A/ D
1. Chuyển đổi sơ cấp;
2. Mạch biến đổi thống nhất hoá (BĐTNH)
3. Bộ biến đổi tơng tự số (Analog-Digital)
4. Chỉ thịu kiểu số

5. Bộ nhớ (BN)
6. Máy tính (PC)

CĐSC TNH
PC
BN
A/D
1
Y
1
Y
2
32
5
4
6
Y
3
Quá trình đo thực hiện ở khâu 1 và 2 diễn ra giống mô hình đo tơng tự, tín
hiệu thống nhất hoá I
2
đợc đa tới bộ biến đổi tơng tự số (A/ D), tín hiệu Y
3
đa tới
các bộ chỉ thị số 4, bộ nhớ số 5 và thiết bị thể hiện 6. Quá trình đã thực hiện phép
ánh xạ đại lợng cần đo X (hay đại mẫu X
0
) là một hàm liên tục sang một tập hợp
các số N (N
0)

mang tính rời rạc.
Sơ đồ phối hợp các thao tác đo lờng A/ D cơ bản trên hình 1.4. Thao cơ bản
của quá trình đo bao gồm 4 bớc chính sau:
Hình 1.4. Sơ đồ phối hợp thao tác mô hình đo lờng A/D
Bớc 1: Đa đại lợng mẫu vào thiết bị đo mã hoá thành tập hợp số N
0
Bớc 2: Bộ nhớ N
0
Bớc 3: Đa đại lợng cần đo X vào thiết bị đo và mã hoá thành tập hợp số N
Bớc 4: So sánh tập số N/ N
0
, đa kết quả ra bằng số
ứng dụng kỹ trhuật số trong phép đo cho phép rút ngắn thời gian đo, tăng độ
chính xác và độ tin cậy của kết quả, mở rộng vùng tham số đo (biên độ,tần số )
1.6.3. Mô hình đo lờng có sử dụng vi xử lý
Mô hình đo lờng có sử dụng vi xử lý giới thiệu ở hình 1.5 đánh dấu một bớc
phát triển của kỹ thuật và công nghệ đo lờng, ngoài các tính năng đo nhanh, độ
chính xác cao vv có thể thực hiện dễ dàng việc biến đổi, xử lý tín hiệu và tự
động hoá quá trình đo. Là cơ sở để xây dựng hệ thông tin đo lờng.

Y
2
6
ĐK
àP
KĐTNH
TBGN
Sensor
CTS
A/D

X(t)
3
2
1
7
4
5
Y
3
Y
1
Đwa ra kết quả
Nhớ No
Đwa Xo vào thiết bị đo
(có No)
So sánh
N/No
Đwa X vào thiết bị đo
(có N)
Hình 1.5. Mô hình có sử dụng vi sử lý
1. Chuyển đổi sơ cấp; 2. Mạch khuếch đại thống nhất hoá (TNH); 3. Bộ biến đổi
A/D; 4. Bộ vi xử lý; 5. Chỉ thị số (CTS); 6. Hệ thống điều khiển (HĐK); 7. Thiết bị
ghép nối (TBGN).
Tín hiệu đo sau khi chuyển đổi sơ cấp 1 là tín hiệu tơng tự Y
1
, qua bộ khuếch
đại thống nhất hoá 2 đợc Y
2
, tín hiệu tơng tự chuẩn hoá Y
2

(dòng từ o đến 24mA
hoặc từ o đến 10 V) sau đó qua bộ biến đổi tơng tự số 3 (A/ D) thành tín hiệu số
đa vào bộ vi xử lý 4 (àp). Để điều khiển bộ (àp) dùng bộ phát xung nhịp lấy từ bộ
điều khiển 6. Thiết bị ghép nối vào ra 7 cho phép đa thông tin ra màn hình hay
máy in, hoặc lấy tín hiệu điều khiển từ bàn phím, kết quả đo đợc đa tới cơ cấu chỉ
thị số 5.
1.7. Mô hình hệ thống thông tin đo lờng
Hệ thống thông tin đo lờng đợc định nghĩa là một tập hợp đầy đủ các phơng
tiện đo và các thiết bị khác liên kết lại để thực hiện những phép đo nhất định.
Trong hệ thống đo vi xử lý làm nhiệm vụ thu thập số liệu và thực hiện hàng loạt
các vấn đề nh: phân lớp, xác định các chế độ đo, các đại lợng cần đo, phạm vi đo,
trình tự đo, tìm ra các hệ số hiệu chỉnh và tự động xử lý kết quả đo trên máy vi
tính mà các phép đo trớc kia không thể thực hiện đợc.
Sơ đồ chung một hệ thống thông tin đo lờng hình 1.6

S2
Sn
KĐTNH1
KĐTNH1
MUX
Bus chung (Bus dữ liệu, Bus địa chỉ, Bus điều khiển)
S1
KĐTNH1
KĐ
S/H
A/D
RAM
Đến các thiết bị ngoại vi
Bàn phím
Ghép

nối
thông
tin
ROM
àP

Hình 1.6. Hệ thống thông tin đo lờng.
Tín hiệu từ các bộ cảm biến (S) đợc đa qua các chuyển đổi chuẩn hoá
(C.Đ.C.H) đến các bộ kênh (MUX) tới bộ tích giữ mẫu (S/H), sau đó tín hiệu
chuyển tới bộ khuyếch đại (KĐ) tới bộ chuyển đổi tơng tự số (A/D). Trong hệ
thống sử dụng vi sử lý (àP) để thực hiện các nhiệm vụ nh: Xử lý thống kê, nén
thông tin, thực hiện các phép biến đổi vi xử lý kết hợp với các bộ nhớ cố định
ROM và bộ nhớ thay đổi RAM các thông tin sau ADC đợc trao đổi với àP thông
qua kênh BUS, đồng thời qua BUS điều khiển àP có thể điều khiển tất cả các khâu
trong hệ thống. ở đầu ra tín hiệu có thể nối với các đối tợng khác nh: Máy phát tín
hiệu, máy điều khiển [1].
Hệ thống thông tin đo lờng thể hiện bớc phát triển nhảy vọt trong kỹ thuật và
công nghệ đo lờng không những khắc phục các nhợc điểm và phát triển các u
điểm của các mô hình đo lờng trớc mà còn cho phép đo đợc nhiều kênh trong

cùng một thời gian, truyền đi xa đợc ứng dụng rộng rãi trong đo lờng-điều khiển
tự động, trong nghiên cứu khoa học.
1.7.1.Hệ thống đo lờng độc lập.
Đợc sử dụng để đo một đại lợng vật lý nào đó cho ra chỉ thị kết quả hoặc
báo hiệu, có thể mô tả sơ đồ khối nh hình 1.7.
Hình 1.7. Mô tả hệ thống thông tin đo lờng đập lập.
Hệ thống thông tin đo lờng độc lập về cơ bản quá trình đo cũng giống nh mô
hình đo lờng A/D (1.6.2), chỉ khác hệ thống có thêm đầu ra Analog để phục vụ
cho mục đích sử dụng ở phía sau: Điều khiển nhờ trên băng từ hoặc trên đĩa vv
1.7.2. Hệ thống đo lờng nối tiếp.

Là hệ thống mà các đại lợng cần đo đợc truyền lần lợt trên một kênh duy nhất
tới thiết bị thể hiện và bộ nhớ hoặc các thiết bị phía sau. Sơ đồ khối hình 1.8.
Hình 1.8. Hệ thống thông tin đo lờng nối tiếp
Trong sơ đồ tín hiệu tơng tự của cảm biến (S) qua khuếch đại thống nhất hoá
(KĐTNH) tới bộ phân kênh (PK), tại đây các đại lợng đo lần lợt đợc truyền tới bộ
thu thập và xử lý thông tin (TTXL) trên một kênh duy nhất sau đó đợc đa tới thiết

CĐSC TNH
PC
BN
A/D
CT số
1
Y
1
Y
2
32
5
4
6
Y
3
Đến các thiết bị phối hợp
s1
s2
sn
KĐTNH1
KĐTNH2
KĐTNH3

PK
TT
và XL

tbn
cts

đk
N
gwời quan sát
bị thể hiện (CT) hoặc thiết bị nhớ (TBN). Tín hiệu sau bộ nhớ có thể đợc gửi đi xử
lý tiếp. Nếu sử dụng bộ chỉ thị kiểu hiện số thì trớc nó cần có bộ chuyển đổi tơng
tự số.
Để điều khiển hệ thống làm việc có sử dụng hệ điều khiển, hệ điều khiển có
thể đợc cài đặt theo một trơng trình Angorit đã định trớc hoặc trực tiếp do ngời sử
dụng.
Trong trờng hợp các chuyển đổi chuẩn hoá cùng loại và có cùng một thang đo
thì có thể dùng chung một chuyển đổi chuẩn hoá khi có bộ phân kênh đợc đa về
phía trớc của chuyển đổi chuẩn hoá.
Hệ thống đo nối tiếp có cấu tạo đơn giản, giá thành hợp lý đòi hỏi tốc độ đo và
phân kênh cao, phù hợp cho các quá trình đo chậm, ở vùng có tần số thấp, độ tin
cậy không cao, mắc sai số lớn.
1.7.3. .Hệ thống đo lờng song song.
Hệ thống đo lờng song song cho phép đo đồng thời các đại lợng cần đo trong
thời điểm bất kỳ tới các cảm biến (S) khác nhau, các tín hiệu đợc truyền trên kênh
thông tin không ảnh hởng lẫn nhau.
Sơ đồ nguyên lý hình 1.9.
Hình 1.9. Hệ thống thông tin đo lờng song song
Các tín hiệu đo sau khi qua chuyển đổi chuẩn hoá đều đợc đa tới bộ thu thập
thông tin (TTDL), từ đây tín hiệu đợc dẫn tới bộ xử lý thông tin trung tâm (XLTT)

bằng các tiến hiệu (khoảng cách thích hợp nhỏ hơn 2km). Bộ xử lý trung tâm thực

S1
S2
Sn
KĐTNH1
KĐTNH2
KĐTNH3
T.B.N
c
T số
N
gwời quan sát
t.t.d.l
xltt
(cpu)
B
ộ ghép nối
thông tin
Các thiết bị ngoài
hiện các chức năng đa ra những tín hiệu cần thiết cho các thiết bị phía sau phối
hợp. Điều khiển hệ thống có thể theo một trơng trình sẵn hoặc trực tiếp.
Hệ thống đo lờng song song đảm bảo phép đo có độ tin cậy cao, các tín hiệu
đợc truyền đi song song với nhau nên không phụ thuộc lẫn nhau, nhng đòi hỏi cần
có biện pháp chống nhiễu giữa các kênh tốt. Nhng có nhợc điểm là số lợng dây
quá lớn, cồng kềnh và giá thành cao.
1.7.4. Hệ thống đo lờng hỗn hợp.
Hệ thống đo lờng hỗn hợp là tổng hợp của hai hệ thống đo nối tiếp và song
song. Hệ thống đo lờng này cho phép tác động nhanh với các tín hiệu đo, đo đợc
nhiều đại lợng cùng một lúc và hạn chế đợc nhợc điểm riêng rẽ của các loại trên.

Hiện nay các tổ hợp đo lờng đã ra đời và dần dần thay thế các phơng tiện đo l-
ờng cũ, hệ thống đo lờng càng đợc sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực nh tự động
điều khiển quá trình sản xuất, tự động kiểm tra chất lợng sản phẩm, tự động hiệu
chuẩn các phơng tiện đo
Hệ thống đo lờng là tập hợp các phơng tiện đợc liên kết với nhau để thực hiện
một phép đo nhất định. Hệ thống chuẩn đoán kỹ thuật, hệ thống tự động kiểm tra
sản phẩm, hệ thống tự động hiệu chỉnh phơng tiện đo
Với ứng dụng của kỹ thuật vi tính, kỹ thuật điện tử và tự động hoá các hệ
thống thông tin đo lờng dần dần đợc hoàn thiện, càng ngày càng chiếm u thế và đ-
ợc ứng dụng rộng rãi trong mọi ngành kinh tế quốc dân, chất lợng của phép đo
không ngừng đợc cải thiện.
Trong tơng lai các nhà khoa học đang nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật công
nghệ mới không ngừng đợc nâng cao hiệu quả và chất lợng của hệ thông đo, các
phơng tiện đo gọn và nhẹ hơn.
1.8. Cấu trúc cơ bản của dụng cụ đo.
Để chọn đúng phơng tiện đo cho ứng dụng cụ thể hãy xây dựng hệ thống trang
thiết bị đo cần có sự hiểu biết tốt về cấu trúc và các đặc tính của chúng cũng nh
những căn cứ về kỹ thuật và công nghệ để đáp ứng yêu cầu và mục đích sử dụng.
Ngày nay các phơng tiện đo lờng có ứng dụng kỹ thuật điện tử, kỹ thuật số và
vi xử lý đang chiếm u thế trong các phép đo và đang đợc ứng dụng rộng rãi trong
mọi lĩnh vực, trong sự phát triển kinh tế và khoa học kỹ thuật công nghệ.

Công nghệ đo lờng hiện nay gồm các thiết bị chính: Chuyển đổi sơ cấp,
chuyển đổi chuẩn hoá, hệ thống thu thập dữ liệu đa năng (loại kênh dẫn hoặc
không dây), bộ vi xử lý với máy tính và phần mềm ứng dụng (thu thập số liệu,
phân tích và tự động xử lý số liệu) thực hiện theo các mô hình đo lờng đã nghiên
cứu ở mục 1.6.
Nghiên cứu và ứng dụng có hiệu quả phơng tiện đo trong các phép đo có ý
nghĩa quyết định trong công tác đo lờng và là yếu tố cơ bản nhất để có đợc kết quả
đo theo mong muốn.

1.8.1. Độ tin cậy của thiết bị đo.
Độ tin cậy của phơng tiện đo lờng giữ một vai trò quan trọng trong việc cấu
thành phơng tiện đo đó. Độ tin cậy của phơng tiện đo phụ thuộc vào nhiều yếu tố
và luôn đợc thể hiện trong quá trình đo các đại lợng khác nhau.
Thông thờng độ tin cậy của thiết bị đo đợc xác định bởi khả năng làm việc tin
cậy của phơng tiện trong điều kiện cho phép có phù hợp với thời gian qui định và
phụ thuộc tính chất nội tại của phơng tiện đo:
-Trình độ kỹ thuật công nghệ của nhà sản xuất.
-Độ tin cậy của các linh kiện, các phần tử trong phơng tiện đo.
-Các dụng cụ đo đợc chế tạo có kết cấu đơn giản hay phức tạp.
-Điều kiện làm việc của phơng tiện đo có phù các tiêu chuẩn hay điều kiện cho
phép hay không của nhà chế tạo.
-Trình độ hiểu biết và kỹ năng thực hành của ngời sử dụng.
Do vậy để nâng cao độ tin cậy của phơng tiện đo cần có những biện pháp tích
cực trong thiết kế chế tạo, trong quản lý sử dụng và trong vận hành phải quan tâm
tới các yếu tố nh điều kiện môi trờng, đào tạo cán bộ và nhân viên lành nghề. Duy
trì đều đặn chế độ bảo dỡng và hiệu chuẩn định kỳ.
1.8.2. Các đặc tính cơ bản của phơng tiện đo.
1.Sai số của phơng tiện đo.
Các đại lợng cần đo đều có một giá trị thực của nó, đó là giá trị phản ánh
thuộc tính của đối tợng đã cho phù hợp với đối tợng đã cho về số lợng và chất l-

ợng. Giá trị thực không phụ thuộc vào phơng pháp đo, phơng tiện nhận biết chúng,
đó là giá trị mà phép đo cố gắng đạt đợc.
Kết quả đo là sản phẩm của trình độ nhận thức, nó không những phụ thộc vào
bản thân đại lợng đo mà còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: Phơng pháp đo, ph-
ơng tiện đo, ngời đo, điều kiện môi trờng thực hiện phép đo
Một trong những đặc trng kỹ thuật cơ bản của các phơng tiện đo là sai số của
thiết bị phải đảm bảo duy trì trong thời gian xây dựng, sai số của phơng tiện đo thể
hiện dới các dạng sau:

a. Sai số hệ thống.
Là sai số cơ bản, là sai số mà giá trị của nó luôn không đổi hay thay đổi có
quy luật sai số này về nguyên tắc có thể loại trừ đợc.
b. Sai số ngẫu nhiên.
Là sai số mà giá trị của nó thay đổi rất ngẫu nhiên do các biến động của môi
trờng bên ngoài (nh nhiệt độ, áp suất, độ ẩm ) sai số này còn gọi là sai số phụ.
Tiêu chuẩn để đánh giá độ chính xác của dụng cụ đo là cấp chính xác. Cấp
chính xác của dụng cụ đo là giá trị sai số cực đại mà dụng cụ đo mắc phải. Ngời ta
quy định cấp chính xác của dụng cụ đo đúng bằng sai số tơng đối quy đổi của
dụng cụ đo đó
%100*%
N
m
n
X

=

(1-1)
Trong đó: X
N
- là giá trị cực đại của thang đo.

m
- là sai số tuyệt đối cực đại.

n
- là sai số ngẫu nhiên tính theo %.
2. Độ nhạy của phơng tiện đo.
Độ nhạy cho biết khả năng làm việc của phơng tiện đo đối với đại lợng cần

đo. Phơng tiện đo có độ nhạy càng cao càng tốt. Đặc trng cho độ nhậy của phơng
tiện đo là ngỡng nhậy của phơng tiện cho biết khả năng mà thiết bị có thể phân
biệt đợc giá trị nhỏ nhất của đại lợng đo.
Y
X
S


=
(1-2)

Trong đó: S là độ nhạy
X là sự thay đổi của đại lợng vào
Y là sự thay đổi của đại lợng ra
Ngỡng nhạy đợc xác định:
Khi Y= 0 thì X tiến tới một giá trị (X = ).
Nếu S không đổi thì quan hệ vào ra của dụng cụ đo là tuyến tính. Lúc đó thang đo
sẽ đợc khắc độ đều.
3. Công suất tiêu thụ của phơng tiện đo.
Trong các thiết bị đo hạn chế công suất tiêu hao trên phơng tiện là điều kiện
hết sức cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn: Tăng khả năng làm việc của thiết bị, kéo
dài tuổi thọ, tăng độ chính xác của kết quả đo
Hiện nay trong công nghệ đo nhờ áp dụng tiến bộ kỹ thuật điện tử công nghệ
chế tạo các phơng tiện đo có tổn hao cực kỳ nhỏ.
4. Độ tác động nhanh.
Độ tác động nhanh của dụng cụ đo chính là thời gian để xác lập kết quả đo
trên chỉ thị. Đối với dụng cụ tơng tự thời gian này khoảng 4s. Đối với dụng cụ số
có thể đo đợc hàng nghìn điểm đo trong một giây.
Sử dụng máy tính có thể đo và ghi lại với tốc độ nhanh hơn nhiều. Mở ra khả
năng thực hiện các phép đo lờng thống kê.

5. Thời gian đo của thiết bị đo.
Thời gian đo của thiết bị đo cho biết độ tác động nhanh của phơng tiện đo, đợc
xác định bằng thời gian để xác lập kết quả trên cơ cấu chỉ thị. Thời gian đo (Tđo)
đợc tính từ lúc đặt tín hiệu cần đo (To) vào phơng tiện đo đến khi ổn định đa kết
quả trên cơ cấu chỉ thị (Tođ). Trong phép đo ngời ta quan tâm tới tốc độ, đợc xác
định:
T
đo
=T
ođ
-T
o
(1-3).
Tốc độ đo nhanh cũng rất cần trong các phơng tiện đo phân kênh hay nối tiếp.
Nay do ứng dụng kỹ thuật điện tử, vi xử lý và máy tính có thể đáp ứng đợc tốc độ
đo nhanh đến micrô giây và nhanh hơn.

1.8.3. Cấu trúc cơ bản của phơng tiện và hệ thống đo lờng.
1 Mô tả cấu trúc.
Về cơ bản cấu trúc của phơng tiện đo lờng có thể mô tả theo hình 1.10 và
1.11.
Hình 1.10. Mô tả cấu trúc phơng tiện đo lờng
Đại lợng cần đo đợc đa trực tiếp tới đầu vào chuyển đổi sơ cấp (CĐSC) của
thiết bị đo, ở đầu ra của chuyển đổi Y
1
có thể là dòng điện hay điện áp tới mạch
đo (MĐ) để xử lý, gia công đợc Y
2
chuyển tới cơ cấu chỉ thị kết quả (CCCT).
Để đo đợc nhiều thông số trong cùng một thời gian và thực hiện đồng thời

nhiều thao tác nh đo với tốc độ nhanh, có thể lu giữ, quan sát ngời ta thờng sử
dụng hệ thống đo lờng có cấu trúc nhiều đầu vào (hình 1.11). Các đại lợng cần đo
qua các cảm biến (S) đợc biến đổi thành đại lợng điện tơng ứng và đợc gửi tới đầu
vào của bộ thu thập giữ liệu 2. Tại đây tín hiệu đợc xử lý, gia công hoặc có thể lu
giữ, đầu ra của 2 tín hiệu đa tới bộ biến đổi A/D 3 và tới máy tính 4 để quan sát, lu
giữ và gia công kết quả.

Hình 1.11. Mô tả cấu trúc hệ thống đo lờng
1.các sensor(S); 2. Bộ thu thập dữ liệu(TTDL)
3. Bộ biến đổi tơng tự-số; 4. Máy tính (PC).

S1
PC
A/D
Sn
S2
TT
DL
4
3
2
1
cđsc MD Ct
x(t)
Y
1
y
2
Điều khiển quá trình có thể trực tiếp hoặc bằng bàn phím thông qua giao điện
(interface).

2. Chuyển đổi sơ cấp (CĐSC).
Chuyển đổi sơ cấp có nhiệm vụ chuyển đổi các đại lợng vật lý cần đo là điện
hoặc không điện ở đầu vào thành các đại lợng điện tơng thích (dòng hoặc áp) ở
đầu ra, phơng trình mô tả chuyển đổi có dạng:
Y=f(x)
Trong đó: x là đại lợng không điện cần đo
Y là đại lợng điện sau chuyển đổi
Phơng trình mô tả trên có thể là tuyến tính hay phi tuyến tuy nhiên trong kỹ
thuật đo lờng ngời ta cố gắng tạo ra các chuyển đổi có quan hệ tuyến tính với mục
đích nâng cao độ chính xác của phép đo.
Thực tế tiến hiệu Y ở đầu ra của chuyển đổi không những chỉ phụ thuộc vào
đại lợng x mà còn phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài z, khi đó phơng trình mô tả
có dạng:
Y=f(x,z)
Các chuyển đổi sơ cấp đợc đặt trong một lớp vỏ bọc bảo vệ có hình dáng rất
khác nhau phù hợp với chỗ đặt để đo các đại lợng vật lý x cần đo đợc gọi là Sensor
(hay đầu đo, cảm biến). Các Sensor đợc chế tạo riêng rẽ đơn chiếc hoặc đợc chế
tạo hợp bộ với các thiết bị đo hay hệ thống đo lờng.
Khi chế tạo các chuyển đổi ngời ta thờng quan tâm các đặc tíh cơ bản sau:
-Khả năng thay thế và lắp lẫn của các chuyển đổi.
-Chuyển đổi phải có đặc tính đơn trị.
-Đờng cong của chuyển đổi phải ổn định không thay đổi theo thời gian.
-Tín hiệu ra chuyển đổi thờng đặt thống nhất (chuẩn) hoá đảm bảo thuận tiện cho
việc ghép nối vào các máy đo điện tử, hệ thống đo hay máy tính.
-Sai số của các chuyển đổi đảm bảo nhỏ nhất để nâng cao độ chính xác của các
chuyển đổi sơ cấp, đồng thời nâng cao độ chính xác của các phép đo hay dụng cụ
đo.

-Độ nhạy của các chuyển đổi thích hợp cho các ứng dụng phản ánh đợc với các
biến động đủ nhỏ của tín hiệu đầu vào trong dãi đo.

-Đặc tính động của chuyển đổi sơ cấp cho biết khả năng cho tín hiệu ra khi có tín
hiệu ở đầu vào, trong thời gian ngắn nhất phải đợc chọn phù hợp với yêu cầu của
thí nghiệm.
1.8.4. Tuyến tính hoá đặc tính cảm biến.
Trong quá trình đo cảm biến cần phản ánh đúng đặc tính của các đại lợng cần
đo X theo quan hệ đơn trị X=f(Y). Điều này khó có thể thoả mãn, phần lớn do các
chuyển đổi cấu tạo nên cảm biến có đặc tính phi tuyến hoặc chịu tác động của
nhiều yếu tố ảnh hởng với các nguồn gốc khác nhau.
Có thể khắc phục các nhợc điểm trên dựa vào các thành tựu khoa học kỹ thuật
công nghệ điện tử và tin học hiện đại. Một số các hớng phổ biến là:
* Sử dụng các chuyển đổi thống nhất hoá.
Chuyển đổi thống nhất hoá gồm phần tử nhạy (Sensor hay cảm biến) và
khâu phối hợp đợc kết nối trong thiết bị đo, tại đó tín hiệu điện đợc xử lý và đa ra
với đặc tính phù hợp cho các khâu biến đổi tiếp theo của quá trình đo (hình1.12)
Hình 1.12. Sơ đồ nguyên lý chuyển đổi thống nhất hoá
Đại lợng cần đo X sau khi qua chuyển đổi thành đại lợng điện tơng ứng u(t),
i(t) đợc đa qua khâu phối hợp để tạo ra tín hiệu thống nhất hoá ví dụ nh:
Dòng điện 0-20; 4-20; -5 - +5; -20 - +20 mA

KĐTNH1
x
(t)
Bộ ghép nối
thông tin
Nguồn nuôi ổn định
u
(t)
, i
(t)
Tín hiệu T.N hoá (U,I)

Điện áp 0-1; 0-10; -100 - +100 mV
-1 - +1V; 0-10V.
Phổ biến hiện nay là: 4-24mA và 0-10V hay 10V. ở các phơng tiện đo
hiện đại khâu phối hợp thờng chứa mạch khuếch đại tỉ lệ và tuyến tính hoá
* ứng dụng vi xử lý và máy tính.
Đa vào khả năng tính toán của vi xử lý và máy tính bằng cách bù, ổn định
nhiệt, tuyến tính hoá và ổn định đặc tuyến của chuyển đổi sơ cấp bằng hàm ngợc
với hàm biểu thị đặc tính của cảm biếnv.v
* Trong công nghệ chế tạo
Nâng cao các tính năng của cảm biến bằng ứng dụng linh kiện điện tử, vật liệu
mới và các giải pháp mạch tiên tiến có đặc tính kỹ thuật tốt: chính xác, ổn định và
nhiệt đới hoá. Sau đây là một số các chuyển đổi có ứng dụng trong đo lờng các đại
lợng cơ điện.
1. Chuyển đổi kiểu điện trở.
Là những chuyển đổi kiểu thông số thờng đợc sử dụng để đo các dịch chuyển
thẳng hoặc di chuyển góc của đại lợng càan đo. Chuyển đổi kiểu điện trở dựa trên
sự thay đổi điện trở của chuyển đổi khi có sự tác động cdủa đaị lợng cần đo,
những loại thờng sử dụng;
a. Chuyển đổi kiểu biến trở
Dây điện trở chế tạo bằng Manganin, Ni ken, Crom, Contantan, Vonfram đợc
phủ lớp cách điện, đờng kính dây khoảng từ 0,02 đến 0,1 mm, điện trở của dây
thay đổi từ vài chục ôm đến vài nghìn ôm và đợc quấn trên vật liệu cách điện nh
gốm, sứ, hay điện trở màng mỏng có con chạy v.v
Phơng trình mô tả quan hệ giữa đại lợng vào, ra của chuyển đổi nh sau:
R=f(X
v
)
Trong đó: R- Giá trị điện trở của chuyển đổi.
X
v

- Đại lợng cần đo.
Trong kỹ thuật đo lờng ở các dạng: mạch biến đổi; mạch phân áp; mạch cầu;
mạch Lôgômét

U
v
l
R
x
x
R
v
I
x
l
R
x
U
a,
b,