Báo cáo thí nghiệm đo lường công nghiệp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Link full source: />.......................................Phần đuôi ở cuối tài liệu

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
ĐO LƯỜNG CƠNG NGHIỆP

Lớp L08 – Nhóm 03
GVHD: Thầy Trần Hồng Khơi Ngun

Thành viên nhóm: Họ và tên MSSV
Lê Tấn Huy 1910204
Stt Phạm Đỗ Khoa 1913822
1 Nguyễn Tấn Lộc 1914023
2
3

TPHCM, ngày 04 tháng 07 năm 2022

M CL C

BÀI 1: O NHI T .............................................................................................................. 2
1. N i dung: ................................................................................................................................2
2. K t qu thí nghi m: ................................................................................................................2
3. K t lu n: ............................................................................................................................... 10
BÀI 2: O V TRÍ, V N T C ............................................................................................... 11
1. N i dung thí nghi m: ........................................................................................................... 11
2. K t qu thí nghi m: ..............................................................................................................11
3. K t lu n ................................................................................................................................ 15

BÀI 3: O M C, L U L NG ............................................................................................16
1. o l u l ng ........................................................................................................................ 16
2. o m c ................................................................................................................................. 18
BÀI 4: O KH I L NG ......................................................................................................26
1. Ti n hành o i n tr ........................................................................................................... 26
2. Ti n hành o i n áp ............................................................................................................30
3. Ti n hành o kh i l ng ...................................................................................................... 34
4. Calib c m bi n loadcell ........................................................................................................35
5. o kh i l ng sau khi calib .................................................................................................37

1

BÀI 1: O NHI T

1. N i dung:
Trong bài thí nghi m này, nhóm ã th c hi n c các n i dung:

- Kh o sát c tính R-T c a c m bi n Thermistor
- Tìm c ph ng trình Calib c a c m bi n Thermistor
- Kh o sát t tính R-T c a c m bi n RTD PT100
- Tìm c ph ng trình Calib c a c m bi n RTD PT100
2. K t qu thí nghi m:
2.1 o nhi t b ng Thermistor:
2.1.1 Kh o sát c tính R-T
2.1.1.1 L p trình Labview:
- Thermistor.vi
+ Block Diagram

+
+ Front Panel

2

2.1.1.2 B ng s li u:
B ng o nhi t - i n tr c a c m bi n thermistor

Ln o Nhi t (C) i n tr (Ohm)
1 40 5502.72
2 70 1985.72
3 100 771.89

i n tr Rr o l i b ng VOM: 9.94kOhm
T các thông s ã o trên, ta tính c:

K t qu tính tốn:
a = 1.44698. 10−3
b = 1.59876. 10−4
c = 5.7808. 10−7
= 3647.56

T ó suy ra ph ng trình Steinhart-hart chính xác:

Và ph ng trình Steinhart-Hart x p x (pt.beta)

3

c tuy n R-T c a Thermistor
Nh n xét: v i k t qu c a nhóm thì t m o t 40o n 90o, 2 ph ng pháp cho d ng
ph ng trình g n gi ng nhau.
2.2. o nhi t s d ng c m bi n Thermistor

2.2.1 L p trình Labview:
+ K t h p 2 mode Block Diagram:

4

+ K t h p 2 mode Front Panel:

2.2.2 B ng s li u:

B ng k t qu o nhi t c a 2 ph ng pháp:
Pt x p x (beta)
Ln o Nhi t Pt Steinhart-hart Nhi t o
t
1 o chu n Nhi t o Sai s (C) thermistor( Sai s (C)
2 t C)
3 0.1252
4 thermistor( 35.1252 0.2052
5 45.2052 0.3981
Trung bình C) 54.6019 0.2403
64.7597 0.2328
35 34.971 0.029 75.2328 0.24032

45 45.584 0.584

55 55.145 0.145

65 65.1335 0.1335

75 75.0709 0.0709

0.19248

2.2.3 Nh n xét:
- Khi nhi t o th p, 2 ph ng pháp cho ra sai s t ng ng nhau. Ph ng pháp
x p x l i có xu h ng chính xác h n so v i ph ng pháp chính xác. Tuy nhiên, t i các
nhi t cao h n thì ph ng pháp chính xác cho sai s ít h n.

2.3 o nhi t s d ng c m bi n Pt100:
2.3.1 L p trình Labview:
+ Block Diagram:

5

+ Front Panel:

2.3.2 B ng s li u:

Ln o Nhi t (C) i n tr o(Ohm)
1 35 115.277
2 65 127.512

2.3.3 th kh o sát R-T:
i n tr Rr o l i b ng VOM: 266.0 OhmT b ng s li u o c, ta tính c:

6

K t qu tính tốn: 35 65
A= 4.52.10−3 113.61 125.16
B= -4.41.10−6

Giá tr i n tr Pt100 theo chu n EU:
Pt100

Giá tr h s A, B theo tiêu chu n là:
A= 3.91.10−3
B= -0.593.10−6

2.3.4 Nh n xét:
- Ta th y khi nhi t t 0 n 100, thì l ch gi a th o c và th chu n không
sai l ch nhi u, nh ng khi nhi t t ng lên thì l ch s càng lúc càng gia t ng.
2.4 o nhi t s d ng c m bi n Pt100
2.4.1 L p trình Labview:
+ Block Diagram:

7

+ Front Panel:

2.4.2 B ng s li u:

B ng k t qu o nhi t c m bi n PT100

Ln o Nhi t chu n Nhi t o t Pt100 Sai s (C)

1 35 35.0599 0.0599
2
3 45 45.0176 0.0176
4
5 55 55.0988 0.0988
Trung bình

65 65.1736 0.1736

75 75.3774 0.3774

0.18546

8

2.4.3 Nh n xét: nhi t th p, sai s so v i nhi t chu n th p. Nhi t càng t ng,
sai s so v i nhi t chu n càng l n, phù h p v i d ng th kh o sát R-T nhóm tìm

c trên.

2.5 o nhi t ng th i c 2 c m bi n Thermistor và Pt100

2.5.1 L p trình Labview:

+ Block Diagram:

+ Front Panel:

2.5.2 K t qu o:

9

2.5.3 Nh n xét: Trong lúc ti n hành, giá tr c c t c m bi n Pt100 b dao ng r t nhi u, cịn
Thermistor thì t ng i n nh trong quá trình o.
Nguyên nhân gây ra sai s :

Sai s c a h th ng:

-N i tr c a dây d n c m bi n
-Tín hi u t ng t b nh h ng b i nhi u t môi tr ng
Sai s c a phép o:
- Sai s làm tròn khi tính tốn trong Labview
- Sai s l ng t c a b l y m u.
Cách kh c ph c sai s :
- Thi t k b l c thông th p hi u qu h n.
- ng d ng các ph ng pháp bù nhi t và bù tr ã c h c.

3. K t lu n:
Sau khi th c hi n bài thí nghi m, nhóm ã bi t c:
- Cách kh o sát t tuy n R-T c a c m bi n Thermistor và PT100
- Cách thành l p ph ng trình tính nhi t t i n tr c a 2 lo i c m bi n này.
- Bi t c s khác bi t gi a h c lý thuy t và th c t . th c t thì tín hi u c m bi n g i
v b nh h ng r t nhi u b i nhi u, và s d ng c thì ph i làm nhi u h n là ch
làm theo các b c ã h c: ví d nh l c, t m quan tr ng c a chính xác c a i n tr
ch n Rr

10

BÀI 2: O V TRÍ, V N T C

1. N i dung thí nghi m:
Sau khi hồn thành bài thí nghi m, nhóm ã có th :
• Hi u c c tính xung c a encoder, quan h V-d c a c m bi n o kho ng cách,
• Tính c v trí c a i t ng b ng c m bi n o kho ng cách thu phát quang,
• Tính c v trí, v n t c c a i t ng b ng c m bi n encoder quang,
• Bi t cách calib các c m bi n o v trí,
• S d ng ph n m m LabVIEW x lý, hi n th và l u tr d li u
2. K t qu thí nghi m:

2.1 o c m bi n kho ng cách
2.1.1 Kh o sát quan h i n áp-kho ng cách: (V-d)

2.1.1.1 L p trình LabVIEW
- Distance_sensor.vi
+ Block Diagram

+ Front Panel

2.1.1.2 B ng s li u:

B ng k t qu kh o sát V-d

d(cm) 0 5 10 15 20 25 30
(V0) 2.261 1.137 0.293 0.212
0.712 0.511 0.351

11

th kh o sát quan h V-D

th bi u di n quan h V-d c a c m bi n kho ng cách theo s li u thu th p và lý thuy t
So sánh:

- Giá tr c v trên Front Panel b nh h ng b i nhi u, do ó k t qu o c
có sai s nên ch có tính t ng i.

- D ng c tuy n kho ng cách – i n áp v c t b ng s li u t ng i
gi ng v i c tuy n ã cho.

2.1.2 o kho ng cách
Yêu c u: V i k t qu trong b ng 3.1, tìm ph ng trình ng cong x p x t p d

li u trong kho ng t 5cm-25cm (tham kh o hình 5.2). S d ng két qu này scale i n
áp thành kho ng cách (t ng t cách làm chuy n i n áp thành nhi t c a LM35 ho c
t vi t ch ng trình scale), b sung vào file distance_sensor.vi. D ch chuy n vitme v i
kho ng cách b t k , so sánh k t qu trên LabVIEW v i k t qu trên th c o.

2.1.2.1: B ng s li u:

K t qu o kho ng cách dùng k t qu x p x
8
K t qu b ng 5 8.12 10 12 15 18 20 23 25
23.87 24.92
th c o (cm)

K t qu tính tốn 4.85 9.87 11.25 14.82 18.63 20.12

trên LabVIEW(cm)

12

- th V-d

- th V-d m u:

-Bi u di n quan h ngh ch o kho ng cách – i n áp và áp d ng auto-fitting

13

- th ngh ch o i n áp m u

- th d-V

14

2.2 Nh n xét:
- K t qu tính tốn d a vào ng cong x p x cho k t qu g n úng v i giá tr
o b ng th c.
- Nh v y trong kho ng gi i h n t 5cm n 25cm ta có th x p x quan h V-d
c a c m bi n kho ng cách theo công th c nêu trên.
- Có th dùng c tính ngh ch o i n áp o kho ng cách ch nh xác h n, nh ng
không ph i khi nào c ng có m i quan h tuy n tính này.

3. K t lu n
Sau khi th c hi n xong bài thí nghi m, nhóm ã bi t c:

- Xây d ng c quan h V-d c a c m bi n kho ng cách b ng các ph ng trình
x p x ,s d ng ch c n ng auto fitting t Matlab.

- Ki m ch ng mơ hình c tuy n c a c m bi n kho ng cách và áp d ng vào o v trí
- S d ng ph n m m LabVIEW thu th p, x lí và hi n th d li u

15

BÀI 3: O M C, L U L NG

1. o l u l ng
Nguyên lý o: S d ng c m bi n l u l ng vortex có ngõ ra là t n s t l v i l u
l ng.

Công th c tính l u l ng ngõ ra: Qv = 0.085 * ƒ — 0.2 (lít/phút) (*)

V i ƒ là t n s ngõ ra c a c m bi n l u l ng. Nh v y, ta s o t n s ƒ r i thay vào
cơng th c (*) tính l u l ng.

S u dây

16

L p trình Labview o l u l ng
Th c hi n thí nghi m:
Ch y file ch ng trình và m van n c cho ch y m t l u l ng nh t nh, o m c
n c dâng lên sau 5s và cùng v i thơng s bình ch a cho tr c: bình hình tr v i bán kính
áy 0,095dm.
K t qu hi n th :

M c n c dâng lên o c: 0,06dm
L u l ng o c: ( .0,9252.0,06).5/60 = 1,94 (lít/phút)

17

L u l ng hi n th trên th x p x 2 lít/phút (Vì giá tr trên ng h nh y liên t c
nên ch n nhìn giá tr trên th ).

Nh n xét: K t qu c m bi n o c khá gi ng v i nh ng gì quan sát và tính tốn.
K t qu th thay i l u l ng o:

2. o m c
2.1 o áp su t

Nguyên lý o: s d ng nguyên lý o áp su t vi sai.
Chi u cao c a c t n c c tính nh cơng th c (**)
Trong công th c trên, p0 là áp su t khí quy n còn p là áp su t do c t n c và áp su t

khí quy n gây ra. B ng cách o chênh l ch áp su t p và po (áp su t vi sai) ta có th tính
c chi u cao c t n c. (l u ý: th c t po có th khơng ph i là áp su t khí quy n).

18

S u dây

L p trình Labview o m c

19