Đề tài Nghiên cứu thiết kế, chế tạo nguồn chuẩn mức điện áp xoay chiều dùng trong đo lường

Mở đầu Thông tin đo lường được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu khoa học và sản xuất hiện đại để tự động hoá và kiểm tra quá trình công nghệ, kiểm tra chất lượng sản phẩm. Trong tất cả các loại thông tin đo lường (thông tin về giá trị của đwại lượng) thì thông tin dưới dạng điện áp xoay chiều được sử dụng phổ biến hơn cả. Hiện nay, vấn đề đo lường điện áp xoay chiều đã được nhiều cơ sở trong và ngoài nước nghiên cứu và đã chế tạo được rất nhiều model vônmét xoay chiều có độ chính xác cao. Sự xuất hiện của các thiết bị chuẩn đa trị (chuẩn mức) điện áp là do nhu cầu trong kiểm định, hiệu chuẩn vônmét, đặc biệt là các vônmét số có độ chính xác cao. Tuy nhiên, do đặc thù riêng của vônmét loại này, các thiết bị chuẩn mức phải có sai số thiết lập điện áp ra vào khoảng 0,003 ữ 0,0003%, dải điện áp ra từ trăm nanô Vôn đến 1000V. Để kiểm tra độ phân giải của các vônmét số, các chuẩn đa trị phải có các bước cỡ 0,1ỡV. Mặt khác do các vônmét số có trở kháng vào khá cao nên các chuẩn đa trị điện áp chỉ cần cho ra dòng tải cỡ 0,1 - 1mA. Như vậy, các chuẩn đa trị điện áp cần phải có cùng cấp chính xác với chuẩn điện áp ở các cơ sở đo lường Quốc gia. Hiện nay trên thế giới thường sử dụng bộ pin chuẩn điện tử của hãng Fluke (Mỹ), ở chế độ đơn lẻ pin chuẩn loại này (723B) có độ không bảo đảm đo cỡ 1ppm, nếu để hợp 4 bộ pin chuẩn loại này trong cùng một vòng so sánh và dẫn xuất chuẩn nhờ hiệu ứng Jozepson thì độ không bảo đảm đo của điện áp một chiều có thể đạt 0,01ppm. Đối với chuẩn điện áp xoay chiều độ chính xác giảm đi hàng trăm lần do nhiều yếu tố ảnh hưởng, nhất là ở dải tần số rộng. Để không ngừng nâng cao độ chính xác của các vôn mét đo điện áp xoay chiều thì việc phải tạo được các nguồn chuẩn mức điện áp xoay chiều có độ chính xác cao là một đòi hỏi cấp bách. Muốn đạt được điều đó thì việc quan tâm nghiên cứu về nguồn chuẩn mức, các cấu trúc, tính toán thiết kế nguồn chuẩn mức điện áp xoay chiều là một công việc có tính thực tế và thời sự. Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo nguồn chuẩn mức điện áp xoay chiều dùng trong đo lường” Mục đích nghiên cứu của luận văn này là trên cơ sở phân tích các tính đặc trưng kỹ thuật, các cấu trúc của nguồn chuẩn mức để từ đó lựa chọn phương án cấu trúc phù hợp để thiết kế thử nghiệm một nguồn chuẩn mức điện áp xoay chiều dưới dạng một sản phẩm hoàn thiện, có thể sản xuất hàng loạt để trang bị cho các cơ sở đo lường trong và ngoài Quân đội. Bố cục của luận văn bao gồm 3 chương: Chương 1: Tổng quan về nguồn chuẩn mức điện áp xoay chiều Chương 2: Các cấu trúc của nguồn chuẩn mức điện áp xoay chiều Chương 3: Tính toán thiết kế nguồn chuẩn mức điện áp xoay chiều Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với các thầy giáo hướng dẫn PGS -TS Đỗ Huy Giác, Thạc sỹ Đoàn Minh Định; phòng đào tạo sau đại học - Học viện kỹ thuật quân sự và Cục Tiêu chuẩn - Đo lường - Chất lượng đã giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn. Tuy nhiên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong các thầy góp ý và lượng thứ.

pdf53 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 15/06/2013 | Lượt xem: 1549 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Nghiên cứu thiết kế, chế tạo nguồn chuẩn mức điện áp xoay chiều dùng trong đo lường, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
în cña ®iÖn ¸p ra phô thuéc vµo chÊt l−îng cña m¹ch æn ¸p 30V vµ 300V. H×nh 1.1. S¬ ®å cÊu tróc nguån chuÈn møc B1 - 4 Trong chÕ ®é xoay chiÒu, ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã tÇn sè 55Hz hoÆc 400Hz (tuú thuéc vµo vÞ trÝ ®¶o m¹ch tÇn sè) ®−îc ®−a ®Õn bé khuÕch ®¹i, sau ®ã qua bé chia ¸p chuÈn ®Ó t¹o ra c¸c møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu tõ 10μV ®Õn 300V Nh−îc ®iÓm cña nguån chuÈn møc nµy lµ ®iÖn ¸p ra cã thÓ bÞ thay ®æi do biÕn ®éng cña t¶i vµ do t¸c ®éng cña nhiÖt ®é nªn thiÕt bÞ nµy cã ®é chÝnh x¸c thÊp. 1.4.2 Nguån chuÈn møc B1-8 Nguån chuÈn møc B1-8 còng t¹o ra ®iÖn ¸p mét chiÒu hoÆc xoay chiÒu trong d¶i tõ 10μV ®Õn 300V. §ång thêi thiÕt bÞ cã thÓ chØ thÞ trùc tiÕp sai sè t−¬ng ®èi cña v«n mÐt cÇn kiÓm ®Þnh. Sai sè thiÕt lËp ®iÖn ¸p mét chiÒu lµ 0,2% vµ sai sè thiÕt lËp ®iÖn ¸p xoay chiÒu lµ 0,3%. §©y lµ nguån chuÈn møc ®−îc x©y dùng theo ph−¬ng ph¸p cÊu tróc m¹ch kÝn cã håi tiÕp. S¬ ®å cÊu tróc cña nguån chuÈn møc nµy ®−îc thÓ hiÖn ë h×nh 1.2. Khèi t¹o dao ®éng ChuyÓn thang tÇn sè KhuÕch ®¹i Bé chia ¸p chuÈn æn ¸p chuÈn 300V æn ¸p chuÈn 30V V«n mÐt mÉu §iÒu chØnh ®iÖn ¸p ra Uk 8 H×nh 1.2 S¬ ®å cÊu tróc nguån chuÈn møc B1.8 Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña nguån chuÈn møc B1-8 còng t−¬ng tù nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña nguån chuÈn møc B1-4, chØ kh¸c lµ cã thªm bé chia ¸p håi tiÕp ®Ó ®−a mét phÇn ®iÖn ¸p ra trë l¹i so s¸nh víi ®iÖn ¸p mÉu. §iÖn ¸p mang th«ng tin vÒ sai lÖch gi÷a hai ®iÖn ¸p nµy sÏ ®−a ®Õn ®iÒu khiÓn m¹ch dao ®éng, lµm thay ®æi biªn ®é dao ®éng ®Ó gi÷ cho ®iÖn ¸p ra lu«n æn ®Þnh. Biªn ®é ®iÖn ¸p ra cã thÓ thay ®æi ®−îc 10% so víi gi¸ trÞ ®Æt nhê thay ®æi ®iÖn ¸p mÉu. Tõ s¬ ®å cÊu tróc ta nhËn thÊy: Uht = UmÉu, mµ Uht = Uk / Kht do ®ã: Uk = Kht . Uht = Kht . UmÉu (1.8) Do vËy sai sè thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra phô thuéc vµo sai sè thiÕt lËp ®iÖn ¸p mÉu, sai sè hÖ sè chia Kht cña bé chia håi tiÕp, sai sè cña m¹ch t¸ch sãng vµ ®é nh¹y cña m¹ch t¸ch sãng. 1.4.3 Nguån chuÈn møc Fluke 5700 Thêi gian gÇn ®©y, nhê øng dông kü thuËt sè vµ kü thuËt vi xö lý trong thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c nguån chuÈn møc nªn ®é chÝnh x¸c cña chóng ®· ®−îc n©ng cao ®¸ng kÓ. MÆt kh¸c nã cã thÓ chØ thÞ trùc tiÕp gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ®Æt, ®iÖn Khèi dao ®éng ChuyÓn thang tÇn sè KhuÕch ®¹i Bé chia ¸p chuÈn So s¸nh §iÖn ¸p mÉu BiÕn ®æi ®iÖn ¸p §iÒu chØnh ®iÖn ¸p ra T¸ch sãng æn ¸p 30V VonmÐt mÉu Chia ¸p håi tiÕp Uk UmÉu Uht 9 ¸p ra. Ngoµi ra trong mét thiÕt bÞ cã thÓ kÕt hîp nhiÒu chÕ ®é chuÈn kh¸c nhau nh− dßng, ¸p mét chiÒu, xoay chiÒu vµ chuÈn ®iÖn trë. Nguån chuÈn Fluke 5700 cã thÓ t¹o chuÈn ®iÖn ¸p tõ 10nV ®Õn 1200V xoay chiÒu, tÇn sè ®Õn 30MHz khi ch−a dïng khèi phô (khèi më réng tÇn sè). S¬ ®å cÊu tróc ®¬n gi¶n cña nguån chuÈn Fluke 5700 ®−îc m« t¶ trªn h×nh 1.3 m H×nh 1.3 S¬ ®å cÊu tróc nguån chuÈn møc Fluke 5700 VÒ c¬ b¶n thµnh phÇn theo s¬ ®å cÊu tróc cña nguån Fluke 5700 bao gåm c¸c khèi sau: bé dao ®éng, suy gi¶m, bé chia ®Çu ra, bé chia håi tiÕp, bé t¸ch sãng, bé biÕn ®æi t−¬ng tù - sè (A/D), khèi vi vö lý, khèi ®Æt m· bµn phÝm, khèi chØ thÞ vµ khèi nguån nu«i. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña nã còng lµ d¹ng cã cÊu tróc m¹ch kÝn, trÝch mét phÇn ®iÖn ¸p ra ®Ó so s¸nh víi ®iÖn ¸p mÉu (m· ®iÖn ¸p ®Æt so s¸nh víi m· ®iÖn ¸p håi tiÕp sau biÕn ®æi A/D) nh»m môc ®Ých æn ®Þnh biªn ®é ®iÖn ¸p ra. Bé dao ®éng sö dông ph−¬ng ph¸p tæ hîp tÇn sè dao ®éng th¹ch anh 5MHz nhê cã c¸c phÐp céng trõ nh©n chia tÇn sè. Do vËy tÇn sè dao ®éng cã ®é chÝnh x¸c vµ ®é æn ®Þnh rÊt cao. TÇn sè ®iÖn ¸p ra do phÇn vi xö lý ®iÒu khiÓn tuú theo tÇn sè ®Æt. Dao ®éng Suy gi¶m KhuÕch ®¹i Bé chia ®Çu ra ChØ thÞ Khèi vi xö lý BiÕn ®æi A/D T¸ch sãng Bé chia håi tiÕp §Æt m· bµn phÝm Nguån nu«i Uk Uht 10 HÖ sè suy gi¶m vµ hÖ sè khuÕch ®¹i còng ®−îc ®iÒu khiÓn b»ng vi xö lý nhê sù so s¸nh gi÷a m· ®iÖn ¸p ®Æt vµ m· ®iÖn ¸p ph¶n håi. NÕu ®iÖn ¸p ra sai lÖch so víi ®iÖn ¸p ®Æt th× khèi vi xö lý sÏ ra lÖnh ®iÒu chØnh suy gi¶m (th«) vµ ®iÒu chØnh hÖ sè khuÕch ®¹i (tinh) ®Ó bï sai lÖch. Do vËy, biªn ®é ®iÖn ¸p ra cã ®é chÝnh x¸c vµ ®é æn ®Þnh rÊt cao. Bé t¸ch sãng x©y dùng theo nguyªn lý biÕn ®æi Gi«deps¬n trong chÊt b¸n dÉn, v× vËy nã cã ®é chÝnh x¸c cao vµ rÊt tuyÕn tÝnh. Khèi vi xö lý (VXL) lµ mét hÖ VXL tèi thiÓu. Nhê kü thuËt VXL, cã thÓ sö dông ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm hÖ sè söa ®é phi tuyÕn cña bé t¸ch sãng biÕn ®æi xoay chiÒu thµnh mét chiÒu (U~/U_), hÖ sè bï nhiÖt khi tham sè linh kiÖn thay ®æi. Ngoµi ra nhê kü thuËt VXL mµ viÖc chØ thÞ møc ®iÖn ¸p ra, tÇn sè, sai sè, ®¬n vÞ ®o (V, mV, Hz...) ®−îc mÒm ho¸ theo yªu cÇu. 1.5 ThiÕt bÞ vμ c¸c ph−¬ng ph¸p kiÓm ®Þnh nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu Còng nh− bÊt kú mét thiÕt bÞ ®o l−êng nµo kh¸c, nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cÇn ®−îc kiÓm ®Þnh, hoÆc kiÓm ®Þnh toµn phÇn hoÆc kiÓm ®Þnh tõng phÇn. KiÓm ®Þnh toµn phÇn ®−îc tiÕn hµnh b»ng c¸ch x¸c ®Þnh sai sè sai sè cña toµn bé nguån chuÈn møc (kÓ c¶ chuÈn søc ®iÖn ®éng) b»ng c¸ch x¸c ®Þnh c¸c gi¸ trÞ Uk trong tÊt c¶ c¸c d¶i. Khi kiÓm ®Þnh tõng phÇn ng−êi ta x¸c ®Þnh c¸c sai sè cña tõng bé phËn, tõng phÇn sau ®ã lÊy tæng sai sè ®Ó x¸c ®Þnh sai sè cña thiÕt bÞ. KiÓm ®Þnh toµn phÇn nguån chuÈn møc, ch¼ng h¹n nh− cÊp chÝnh x¸c 0,001, yªu cÇu ph¶i t¹o ®−îc thiÕt bÞ cÊp chÝnh x¸c 0,0003 hoÆc cao h¬n, mµ ph¶i b¶o ®¶m ®−îc ®é chÝnh x¸c nh− vËy khi ®o c¸c gi¸ trÞ Uk tõ d¶i micr« v«n (μkV) ®Õn 1000V. Bµi to¸n phøc t¹p nµy chØ cã thÓ ®−îc gi¶i quyÕt ë c¸c c¬ quan ®o l−êng Quèc gia cã chuÈn sao cña ®¬n vÞ ®iÖn ¸p V«n (V). C¸c c¬ quan ®o l−êng kh¸c mÆc dï cã thÓ cã c¸c thiÕt bÞ t−¬ng ®èi chuÈn nh− m¸y bï 11 P332, bé chia ¸p P313 vµ pin chuÈn cã cÊp chÝnh x¸c 0,001 vµ cã b×nh æn nhiÖt còng chØ cho phÐp kiÓm ®Þnh víi sai sè 2,2.10-5 ë d¶i ®Õn 200V vµ 6.10-3 ë d¶i ®iÖn ¸p lín h¬n 200V. VÊn ®Ò trªn còng kh«ng thÓ gi¶i quyÕt trùc tiÕp b»ng viÖc sö dông c¸c v«n mÐt chuÈn cña c¸c c¬ së gi÷ chuÈn ®o l−êng. V× vËy hiÖn t¹i cßn tån t¹i nhiÒu khã kh¨n trong kiÓm ®Þnh nguån chuÈn møc trong d¶i ®iÖn ¸p réng. Do ®ã trong thùc tÕ kiÓm ®Þnh th«ng th−êng thùc hiÖn theo ph−¬ng ¸n sau: - C¸c nguån chuÈn møc cã ®é chÝnh x¸c thÊp (kho¶ng 0,01%) cã thÓ kiÓm ®Þnh toµn phÇn - C¸c nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p cã cÊp chÝnh x¸c cao cÇn thiÕt ph¶i chÕ t¹o d−íi d¹ng kÕt cÊu mµ cho phÐp kiÓm ®Þnh tõng phÇn. Mét trong c¸c ph−¬ng ph¸p th«ng dông khi thiÕt kÕ nguån chuÈn møc lµ nguån chuÈn cã chøa mét chuÈn søc ®iÖn ®éng ®éc lËp ®Ó hiÖu chuÈn c¸c søc ®iÖn ®éng cña c¸c khèi kh¸c so víi chuÈn søc ®iÖn ®éng ®éc lËp ®ã trong chu kú nhÊt ®Þnh. KÕt luËn Tõ c¸c ph©n tÝch vµ kh¶o s¸t mét sè nguån chuÈn møc trong thùc tÕ cã thÓ cho phÐp rót ra c¸c kÕt luËn sau: - Nguån chuÈn møc nãi chung vµ c¸c nguån chuÈn møc ®iªn ¸p xoay chiÒu nãi riªng cã vai trß quan träng trong kü thuËt ®o l−êng. Nguån chuÈn møc còng cã thÓ dïng ®Ó kiÓm ®Þnh c¸c v«n mÐt hoÆc còng cã thÓ dïng lµ nguån nu«i chuÈn cho c¸c thiÕt bÞ v« tuyÕn kh¸c. - Khi dïng nguån chuÈn møc ®Ó kiÓm ®Þnh c¸c v«n mÐt, do ®iÖn trë vµo cña v«n mÐt sè kh¸ lín, v× vËy yªu cÇu vÒ dßng t¶i cña nguån chuÈn møc chØ ®ßi hái ë kho¶ng 0,1 - 1mA - C¸c cÊu tróc kh¸c nhau sÏ cho ®é chÝnh x¸c kh¸c nhau. C¸c nguån chuÈn møc cã cÊu tróc theo cÊu tróc m¹ch hë cã ®é chÝnh x¸c thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra thÊp h¬n so víi c¸c nguån chuÈn møc cã c©u tróc m¹ch kÝn (cÊu tróc cã 12 ph¶n håi). Bªn c¹nh ®ã víi cïng mét ph−¬ng ph¸p x©y dùng nh−ng nhê ¸p dông c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt ®Æc biÖt (nh− kü thuËt sè, VXL ...) mµ c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt cña nguån chuÈn møc ®−îc n©ng cao râ rÖt. §©y còng lµ mét ph−¬ng ¸n thÝch hîp ®Ó thiÕt kÕ, chÕ t¹o nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã ®é chÝnh x¸c cao. 13 ch−¬ng 2 c¸c cÊu tróc cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu XÐt vÒ mÆt cÊu tróc, nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã thÓ ®−îc x©y dùng theo hai kiÓu cÊu tróc, ®ã lµ: cÊu tróc m¹ch hë vµ cÊu tróc m¹ch kÝn. Tuú thuéc yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c, chÊt l−îng cña c¸c linh kiÖn vµ kh¶ n¨ng tù ®éng ho¸ mµ nguån chuÈn møc ®−îc x©y dùng theo cÊu tróc phï hîp. Ch−¬ng nµy sÏ tr×nh bµy vµ ph©n tÝch hai kiÓu cÊu tróc trªn, còng nh− c¸c biÓu thøc tÝnh sai sè ®Ó lµ c¬ së cho viÖc lùa chän cÊu tróc khi thiÕt kÕ nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu 1.2 Nguån chuÈn møc cã cÊu tróc hë S¬ ®å cã b¶n cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã cÊu tróc hë ®−îc tr×nh bµy ë h×nh 2.1 H×nh 2.1 Nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã cÊu tróc mach hë Nguån chuÈn møc cã nh÷ng thµnh phÇn sau: - Bé t¹o ®iÖn ¸p mÉu: Cã nhiÖm vô t¹o ra ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã biªn ®é Um æn ®Þnh, hÖ sè mÐo phi tuyÕn thÊp. TÇn sè cña ®iÖn ¸p xoay chiÒu nµy cã thÓ thay ®æi theo nÊc hoÆc thay ®æi liªn tôc trong ph¹m vi d¶i tÇn nhÊt ®Þnh. - Bé khuÕch ®¹i: Cã nhiÖm vô khuÕch ®¹i ®iÖn ¸p xoay chiÒu tíi mét gi¸ trÞ x¸c ®Þnh. Bé khuÕch ®¹i ph¶i ®¶m b¶o ®uîc c¸c chØ tiªu vÒ hÖ sè Bé t¹o ®iÖn ¸p mÉu Bé khuÕch ®¹i Bé chia ®iÖn ¸p mÉu Um Ukkk®.Um 14 khuÕch ®¹i, ®é tuyÕn tÝnh cña ®Æc tuyÕn biªn ®é - tÇn sè trong d¶i tÇn cña ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®−¬c t¹o ra tõ bé t¹o ®iÖn ¸p mÉu. - Bé chia ®iÖn ¸p mÉu sÏ chia ®iÖn ¸p tõ ®Çu ra cña bé khuÕch ®¹i thµnh c¸c ®iÖn ¸p kh¸c nhau tuú thuéc vµo viÖc thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra theo yªu cÇu. Tõ s¬ ®å cÊu tróc trªn, cã thÓ x¸c ®Þnh: Uk = Um x Kk® x Kcm (2.1) Trong ®ã: Uk: §iÖn ¸p ra cña nguån chuÈn møc Um: §iÖn ¸p mÉu Kk®: HÖ sè khuÕch ®¹i cña bé khuÕch ®¹i Kcm: hÖ sè chia cña bé chia mÉu §Ó thay ®æi biªn ®é ®iÖn ¸p ra ng−êi ta cã thÓ thay ®æi Um hoÆc Kcm hoÆc ®ång thêi c¶ hai. Sai sè c¬ b¶n thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra theo [3] cã thÓ ®−îc tÝnh bëi c«ng thøc: δUra = δUm + δKk® + δKcm (2.2) Trong ®ã: δUm: sai sè cña ®iÖn ¸p mÉu δKk®: sai sè g©y nªn do sù phi tuyÕn cña ®Æc tuyÕn biªn ®é tÇn sè cña bé khuÕch ®¹i. δKcm: sai sè chia cña bé chia ¸p mÉu. * NhËn xÐt: Tõ s¬ ®å cÊu tróc vµ biÓu thøc (2.2) cã thÓ rót ra mÊy nhËn xÐt sau: - ¦u ®iÓm: + Nguån chuÈn møc x©y dùng theo ph−¬ng ph¸p nµy cã cÊu tróc kh¸ ®¬n gi¶n, v× vËy, viÖc thiÕt kÕ chÕ t¹o sÏ dÔ dµng. + Thêi gian thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra Ura nhanh do Um chØ ph¶i qua bé khuÕch ®¹i, bé chia ®iÖn ¸p mÉu råi ®−a th¼ng tíi ®Çu ra. 15 - Nh−îc ®iÓm: + §é æn ®Þnh kÐm, khi Um, Kk®, Kcm hoÆc dßng t¶i thay ®æi ®Òu g©y ra sai sè cña Ura. * KÕt luËn: MÆc dï cã cÊu tróc ®¬n gi¶n, kh¶ n¨ng thiÕt kÕ chÕ t¹o dÔ dµng nh−ng v× nh÷ng nh−îc ®iÓm trªn nªn ph−¬ng ph¸p nµy Ýt ®−îc sö dông ®Ó thiÕt kÕ chÕ t¹o nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã chÊt l−îng cao. 2.2 nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã cÊu tróc kÝn S¬ ®å cÊu tróc c¬ b¶n cña nguån chuÈn møc cã cÊu tróc m¹ch kÝn ®−îc thÓ hiÖn ë h×nh 2.2 H×nh 2.2. Nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã cÊu tróc kÝn Trong s¬ ®å h×nh 2.2: U0 - nguån ®iÖn ¸p mÉu; Uht - ®iÖn ¸p håi tiÕp. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng theo s¬ ®å cÊu tróc cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã cÊu tróc m¹ch kÝn cã håi tiÕp còng gièng nh− ho¹t ®éng cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã cÊu tróc m¹ch hë, chØ kh¸c lµ cã thªm m¹ch håi tiÕp ®Ó ®−a ®iÖn ¸p ®Çu ra trë l¹i so s¸nh víi ®iÖn ¸p mÉu. TÝn hiÖu mang th«ng tin vÒ sù sai lÖch gi÷a hai ®iÖn ¸p nµy tõ ®Çu ra bé so s¸nh sÏ ®−îc ®−a ®Õn ®iÒu khiÓn m¹ch dao ®éng ®Ó cho ®iÖn ¸p ra lu«n æn ®Þnh. Bé dao ®éng Bé khuÕch ®¹i Bé chia ®iÖn ¸p mÉu Bé so s¸nh Bé biÕn ®æi ®iÖn ¸p håi tiÕp Bé chia ®iÖn ¸p håi tiÕp Uht Uo Uk 16 Tõ s¬ ®å cÊu tróc ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc ®iÖn ¸p håi tiÕp theo biÓu thøc: ht ra ht K U U = (2.3) Trong ®ã: Kht = Kc . Kb® Kc: hÖ sè chia ¸p håi tiÕp Kb®: hÖ sè biÕn ®æi cña bé biÕn ®æi ®iÖn ¸p håi tiÕp Khi Uht = U0 tøc lµ ®iÖn ¸p ra b»ng ®iÖn ¸p thiÕt lËp th× tõ biÓu thøc (2.3) ta cã biÓu thøc x¸c ®Þnh ®iÖn ¸p ra: Ura = Kht . U0 (2.4) Do ®ã sai sè c¬ b¶n thiÕt lËp møc ®iÖn ¸p ra cã thÓ tÝnh theo biÓu thøc: δUra = δU0 + δKht (2.5) Trong ®ã: δU0 - sai sè cña nguån ®iÖn ¸p mÉu (®iÖn ¸p chuÈn) δKht - sai sè hÖ sè truyÒn cña m¹ch håi tiÕp Tõ biÓu thøc 2.5 ta nhËn thÊy ®Ó gi¶m sai sè thiÕt lËp møc ®iÖn ¸p ra δUra, ta ph¶i gi¶m sai sè cña ®iÖn ¸p mÉu δU0 hoÆc sai sè håi tiÕp δKht, hoÆc ®ång thêi c¶ hai. Hoµn thiÖn U0 b»ng c¸ch sö dông nh÷ng nguån søc ®iÖn ®éng mÉu cã ®é chÝnh x¸c cao. ViÖc gi¶m nhá δKht còng cã thÓ ®−îc thùc hiÖn b»ng ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm ®Ó lÊy ®Æc tuyÕn cña tõng kh©u trong m¹ch håi tiÕp, hoÆc toµn bé c¸c kh©u håi tiÕp, qua ®ã x¸c ®Þnh ®−îc hÖ sè söa cÇn thiÕt. Khi nµy tÝn hiÖu sau bé biÕn ®æi håi tiÕp sÏ ®−îc nh©n thªm víi mét hÖ sè x¸c ®Þnh (tïy thuéc vµo tõng d¶i trong ph¹m vi biÕn ®æi cña ®iÖn ¸p håi tiÕp) tr−íc khi ®−a ®Õn bé so s¸nh. NÕu sè l−îng ®iÓm kh¶o s¸t ®Ó lÊy ®Æc tuyÕn cµng lín th× δKht cµng nhá 17 (vµ cã thÓ xÊp xØ b»ng sai sè cña thiÕt bÞ mÉu dïng ®Ó thùc nghiÖm lÊy ®Æc tuyÕn khi sè ®iÓm kh¶o s¸t ®ñ lín). * NhËn xÐt: Tõ s¬ ®å cÊu tróc vµ ho¹t ®éng cña nguån chuÈn cã cÊu tróc m¹ch kÝn, cã thÓ rót ra mÊy nhËn xÐt sau: - ¦u ®iÓm: + §é æn ®Þnh cña ®iÖn ¸p ra Ura cao, kh¶ n¨ng phèi hîp t¶i tèt do cã sö dông m¹ch ph¶n håi. + Sai sè ®iÖn ¸p ®Çu ra cã thÓ gi¶m nhá nhê øng dông nh÷ng kü thuËt míi (kü thuËt sè vµ vi xö lý). - Nh−îc ®iÓm: + S¬ ®å cÊu tróc phøc t¹p nªn viÖc tÝnh to¸n thiÕt kÕ chÕ t¹o còng khã kh¨n, phøc t¹p h¬n. * KÕt luËn: MÆc dï cã cÊu tróc phøc t¹p song v× nh÷ng −u ®iÓm næi tréi trªn nªn ph−¬ng ph¸p nµy th−êng ®−îc chän ®Ó thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã ®é chÝnh x¸c cao. 2.2.1 ChuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu tÇn sè cao Mét trong nh÷ng −u ®iÓm cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã cÊu tróc m¹ch kÝn ®ã lµ cã kh¶ n¨ng phèi hîp t¶i tèt do cã sö dông m¹ch ph¶n håi, ®Æc biÖt lµ ë tÇn sè cao. Do ë d¶i ®iÖn ¸p cao tÇn, bé chia ¸p th−êng lµ c¸c ®iÖn trë thuÇn cì nhá ®−îc ®Êu víi nhau theo h×nh T hoÆc h×nh Π vµ c¸p ®Ó ®−a ®iÖn ¸p ra th«ng th−êng ph¶i cã trë kh¸ng 50Ω. NÕu kh«ng phèi hîp trë kh¸ng tèt th× ®iÖn ¸p ra khã cã thÓ ®¹t ®−îc ®é chÝnh x¸c cao. §Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy theo [19], [20] s¬ ®å khèi cña chuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã d¹ng nh− h×nh 3.2 CÊu t¹o cña chuÈn ®a trÞ kiÓu nµy gåm: m¸y ph¸t (G), bé khuÕch ®¹i ®iÒu chØnh (§C - phÇn tö ®iÒu chØnh); bé khuÕch ®¹i ®iÖn ¸p vi sai (K§); ®iÖn trë t¶i Rt; c¸p (KC1, KC2); c¸c ®ièt t¸ch sãng (D1, D2); chuyÓn m¹ch cao tÇn (K); thiÕt bÞ ®o ®iÖn dÉn (§D); ®iÖn trë mÉu R vµ t¶i gi¶ (TG). §iÖn ¸p gèc 18 (mÉu so s¸nh) lµ ®iÖn ¸p xoay chiÒu æn ®Þnh U0~, møc ®iÖn ¸p ra ë ®iÓm “a” lµ U phô thuéc vµo gi¸ trÞ ®iÖn ¸p U0~ qua vßng ®iÒu khiÓn. H×nh 2.3. ChuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu tÇn sè cao Tr−íc khi thiÕt bÞ ®−a ra gi¸ trÞ ®iÖn ¸p cÇn thiÕt lËp, vÞ trÝ cña kho¸ (K) ë phÝa d−íi vµ qu¸ tr×nh chuyÓn ®æi c¸c th«ng sè vÒ t¶i (Rt) nhê khèi ®o ®é ®iÖn dÉn (§D), th«ng sè nµy cña t¶i ®−îc chuyÓn thµnh th«ng sè cña t¶i gi¶ (TG) t−¬ng ®−¬ng, nhê ®ã lµm thay ®æi møc ®iÖn ¸p ra U t¹i ®iÓm (a), do ®ã kÕt qu¶ cuèi cïng lµ hiÖu chØnh ®−îc sai sè do t¶i g©y ra ®èi víi bé suy gi¶m (SG) ë ®Çu ra cña thiÕt bÞ. ChÝnh ph−¬ng ph¸p nµy còng lµm gi¶m ¶nh h−ëng do c¸p nèi víi t¶i (Rt). Khi ΔU → 0 (håi tiÕp ©m s©u, hÖ sè khuyÕch ®¹i ®ñ lín), ta cã: ( ) 2D~01DTG1c2 K.U=KZ.K.R.K.U (2.6) G §C U a R K§ KC2 TG D1 §D Ut SG KC1 Rt _ΔU D2 U0∼ K b 19 Trong ®ã: ( )TG1c2 Z.K.R.K lµ hÖ sè truyÒn tõ ®iÓm “a” ®Õn ®iÓm “b” vµ lµ hµm sè cña ®iÖn trë R, trë kh¸ng ZTG cña t¶i gi¶ (TG) vµ ®o¹n c¸p nèi KC2. §iÖn ¸p ra trªn t¶i Ut sÏ lµ: ( ) tSG1SGt Z,R.K.K.U=U (2.7) Trong ®ã: ( )tSG1 Z,R.K lµ hÖ sè truyÒn cña c¸p KC1 vµ lµ hµm sè ®iÖn trë ®Çu ra cña bé suy gi¶m RSG, t¶i Zt vµ tÝnh chÊt cña c¸p nèi KC1. §Ó hÖ sè truyÒn cña bé suy gi¶m (SG) kh«ng phô thuéc vµo gi¸ trÞ ®iÖn trë t¶i Zt th× ®iÒu kiÖn sau ®©y ph¶i ®−îc tho¶ m·n: K2(R, KC2, ZTG) = K1.(RSG, Zt) (2.8) Tõ c¸c biÓu thøc trªn ta cã: ~0 2D 1D SGt UK K K=U (2.9) §Ó thùc hiÖn ®iÒu kiÖn (2.8) chóng ta ph¶i ®−a thªm vµo cÊu tróc cña chuÈn mét ®o¹n c¸p thø hai KC2 t−¬ng tù nh− KC1 cßn ®iÖn trë mÉu R cã gi¸ trÞ b»ng ®iÖn trë ra cña bé suy gi¶m RSG vµ th«ng sè cña t¶i gi¶ ph¶i thiÕt kÕ b»ng th«ng sè cña t¶i thËt Rt. (Nãi mét c¸ch kh¸c: khi thiÕt kÕ ph¶i chó ý chän d¶i thay ®æi cña t¶i thËt ®Ó chuyÓn thµnh th«ng sè cña t¶i gi¶, ®iÒu nµy trong thùc tÕ dÔ thùc hiÖn ®−îc). Nh− vËy, trong s¬ ®å nµy gi¶m ®−îc ¶nh h−ëng cña trë kh¸ng t¶i Zt tíi ®iÖn ¸p ra Ut . HÖ sè æn ®Þnh ®iÖn ¸p ra cña thiÕt bÞ phô thuéc vµo bé khuÕch ®¹i K§, phÇn tö ®iÒu chØnh §C vµ ®ièt t¸ch sãng D1. Trong thùc tÕ nÕu chän D1 vµ D2 gièng nhau th× ®¹t ®−îc ®é æn ®Þnh vµ ®é chÝnh x¸c cao do hai t¸ch sãng cïng lµm viÖc ë mét ®iÓm ®iÖn ¸p, mµ ®iÖn ¸p nµy ®ñ lín (khi chän chÕ ®é trong thiÕt kÕ) ®Ó cã ®é chÝnh x¸c cao nhÊt. 2.2.2 ChuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu dïng t¸ch sãng æn ®Þnh Sai sè chuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu phô thuéc rÊt lín vµo vµo viÖc sö dông t¸ch sãng trong cña thiÕt bÞ ë d¶i tÇn sè vµ d¶i ®iÖn ¸p réng. §Ó n©ng cao ®é chÝnh x¸c cña c¸c chuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu yªu cÇu t¸ch sãng ph¶i 20 cã ®é chÝnh x¸c cao trong d¶i ®iÖn ¸p réng. S¬ ®å chuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu, theo [19], [20] ®· ®¸p øng ®−îc yªu cÇu nªu trªn, h×nh (2.4) H×nh 2.4 ChuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu dïng t¸ch sãng æn ®Þnh a) S¬ ®å cÊu tróc b) S¬ ®å phÇn tö ®iÒu chØnh §C S¬ ®å chøa m¸y ph¸t (G) cã tÇn sè ω vµ ®iÖn ¸p ra UG(ω); hai phÇn tö ®iÒu chØnh (§C1, §C2); khuÕch ®¹i xoay chiÒu (y~); suy gi¶m (SG); ®iÒu chÕ G UG(ω) §C1 y~ U1 y1 D1 HPF D2 M LPF §C2 SG C _ _ y2 UP Ura U0 a b (a) Tõ y1 Tõ (G) Tíi y~ UG(ω) In0+Δi In0-Δi (b) 21 (M); hai t¸ch sãng (D1, D2); hai khuÕch ®¹i mét chiÒu (y1, y2); c¸c bé läc th«ng thÊp (LPF) vµ bé läc cao tÇn (HPF); nguån chuÈn mÉu (U0) vµ nguån chuÈn ®a trÞ mét chiÒu (UP). Ph−¬ng tr×nh m« t¶ nguyªn lý lµm viÖc cña s¬ ®å ®−îc biÓu thÞ d−íi d¹ng: K.KKK)K.K. K U -K..KK.U(=U SG~y2C§11D2C§ SG ra 2DM2C§Pra (2.10) Trong ®ã: Ki - HÖ sè truyÒn cña c¸c khèi t−¬ng øng víi chØ sè i K§C1, K§C2 - HÖ sè truyÒn cña phÇn tö ®iÒu chØnh §C1 vµ §C2 t−¬ng øng KLPF = KHPF =1 Tõ c«ng thøc (2.10) ta cã: 1~y1D1C§2C§ 1SG~y2DM1C§2C§ Pra K.K.K.K.K+1 K.K.K.K.K.K.K .U=U (2.11) 22DMP 2y0 2C§ K.K.K.U+1 KU =K (2.12) Khi K1→∞, biÓu thøc (3.11) cã d¹ng: 1D SG2DM Pra K K.K.K .U=U (2.13) Nh− vËy, ®iÖn ¸p ra cña chuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸c th«ng sè cña khèi ®iÒu chÕ KM, cña bé suy gi¶m ®Çu ra KSG vµ hai t¸ch sãng gièng nhau KD1, KD2. Nhê ®ã mµ sai sè ®iÖn ¸p ra sÏ nhá, v× hai t¸ch sãng gièng nhau cïng lµm viÖc trong nh÷ng ®iÒu kiÖn nh− nhau ë møc ®iÖn ¸p ®ñ lín vµ æn ®Þnh nhê ®iÖn ¸p mÉu U0 duy tr× qua c¸c m¹ch so s¸nh, khuÕch ®¹i mét chiÒu y2 cã hÖ sè khuÕch ®¹i lín vµ phÇn tö ®iÒu chØnh §C2. Khi tÝnh to¸n thiÕt kÕ thiÕt bÞ nµy, thùc tÕ y1 cã hÖ sè khuÕch ®¹i h÷u h¹n (K1≠∞), do vËy sai sè cña chuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu phô thuéc vµo sai sè cña tÊt c¶ c¸c khèi cña s¬ ®å. VËy ph¶i xÐt ¶nh h−ëng cña sai sè tõng khèi ®Õn sai sè tæng cña chuÈn. 22 Gi¶ sö, phÇn tö ®iÒu chØnh ®−îc thiÕt kÕ trªn c¬ së quang ®iÖn trë nh− s¬ ®å h×nh (2.4b). HÖ sè truyÒn ®¹t tõ ®iÓm “a”®Õn ®iÓm “b” ®−îc x¸c ®Þnh bëi biÓu thøc, theo [15]: )(U.)(K.K=K Gqt1C§ ωω (2.14) Trong ®ã: Kqt - hÖ sè truyÒn ®¹t cña quang trë )(K ω - gi¸ trÞ tuyÖt ®èi hÖ sè chia cña s¬ ®å ®iÒu chØnh b»ng quang trë. Tõ (2.13), (2.14) ®iÖn ¸p ra ®−îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc: ( ) ( ) ( ) ( ) ~y1y1DGqt2C§ 1ySG~y2DMGqt2C§ Pra K.K.K.U.K.K.K+1 KKK.K.KU.K.K.K U=U ωω ωω (2.15) §é bÊt æn ®Þnh t−¬ng ®èi ®iÖn ¸p ra do bÊt æn ®Þnh cña c¸c khèi g©y ra ®−îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc: γ∑ = ( ) 1y1D~yGqt 1K~y)ω(Kqt SGD12DM K.K.K).ω(U.ωK.K.K+1 γ+γ+γ+γ+γ +γ+γ-γ+γ C2§ C2§ (2.16) Ph©n tÝch biÓu thøc ra (2.15) vµ biÓu thøc sai sè (2.16), ta nhËn thÊy ®é s©u cña m¹ch håi tiÕp ©m vµ ®é æn ®Þnh cña s¬ ®å phô thuéc vµo tÇn sè m¸y ph¸t ω víi ®Æc tuyÕn tÇn sè cña c¸c khèi K(ω): Ky~, K§C1, KD1. Tuy nhiªn, ®é bÊt æn ®Þnh cña c¸c phÇn tö ®iÒu chØnh §C2 vµ y2 kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn ®é chÝnh x¸c cña s¬ ®å, mµ chØ ¶nh h−ëng rÊt nhá ®Õn sù ®ång bé vµ møc ®iÖn ¸p ë ®Çu vµo cña hai t¸ch sãng D1, D2. Tõ c¸c biÓu thøc vµ nhËn xÐt trªn ta cã thÓ kÕt luËn r»ng s¬ ®å chuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu dïng c¸c t¸ch sãng æn ®Þnh nªu trªn cã kh¶ n¨ng ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cao vµ ®é bÊt æn ®Þnh cña ®iÖn ¸p thiÕt lËp nhá trong d¶i ®iÖn ¸p réng. Tuy nhiªn viÖc thiÕt kÕ nguån chuÈn møc theo s¬ ®å nµy kh¸ phøc t¹p do gÆp khã kh¨n trong viÖc æn ®Þnh ®iÓm lµm viÖc cña c¸c t¸ch sãng vµ ®iÒu chØnh hÖ sè håi tiÕp cña kh©u håi tiÕp. 23 KÕt luËn Tõ nh÷ng ph©n tÝch hai cÊu tróc cã b¶n cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cho phÐp rót ra nh−n÷g kÕt luËn sau: - Nguån chuÈn møc cã cÊu tróc m¹ch hë mÆc dï cã thêi gian cã ®é æn ®Þnh ®iÖn ¸p ra kh«ng cao nh−ng ®¬n gi¶n trong chÕ t¹o. Trong tr−êng hîp chÊt l−îng cña c¸c linh kiÖn tèt (®é æn ®Þnh vµ chÝnh x¸c cao) th× viÖc thiÕt kÕ, chÕ t¹o nguån chuÈn møc theo cÊu tróc nµy sÏ cã lîi h¬n. - Nguån chuÈn møc cã cÊu tróc m¹ch kÝn cã ®é æn ®Þnh, ®é chÝnh x¸c thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra cao h¬n so víi nguån chuÈn møc cã cÊu tróc m¹ch hë, tuy nhiªn viÖc thiÕt kÕ theo cÊu tróc nµy còng phøc t¹p vµ khã kh¨n h¬n. - §èi víi nguån chuÈn møc cã cÊu tróc m¹ch kÝn, chÊt l−îng cña nguån chuÈn mÉu U0 ®ßi hái rÊt cao. Sù kh«ng æn ®Þnh cña nguån chuÈn mÉu sÏ lµm t¨ng ®¸ng kÓ sai sè thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra vµ trong nhiÒu tr−êng hîp kh«ng thÓ thiÕt lËp ®uîc ®iÖn ¸p ra do nguån chuÈn møc lo¹i nµy ho¹t ®éng nh− mét hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng (®iÒu khiÓn theo sai lÖch). Tuy nhiªn sù ®ßi hái kh¾t khe vÒ chÊt k−îng cña nguån chuÈn mÉu cã thÓ ®−îc gi¶i quyÕt nÕu øng dông kü thuËt vi xö lý (VXL). V× khi nµy, ®iÖn ¸p chuÈn mÉu cã thÓ ®−îc thiÕt lËp d−íi d¹ng m· v× vËy sÏ cã ®é chÝnh x¸c rÊt cao. Ngoµi ra nhê VXL chóng ta cã thÓ ®−a vµo c¸c hÖ sè söa nh»m tuyÕn tÝnh ho¸ hÖ sè biÕn ®æi cña c¸c kh©u c¬ b¶n trong cÊu tróc cña nguån chuÈn møc. §©y lµ mét ph−¬ng ¸n thÝch hîp ®Ó thiÕt kÕ chÕ t¹o nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã chÊt l−îng cao. 24 ch−¬ng 3 TÝnh to¸n, thiÕt kÕ nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu Trªn c¬ së c¸c kÕt qu¶ ph©n tÝch c¸c ®Æc tr−ng kü thuËt còng nh− c¸c s¬ ®å cÊu tróc cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cho c¶ hai nhãm cÊu tróc hë vµ cÊu tróc kÝn, ch−¬ng nµy sÏ tr×nh bµy viÖc tÝnh to¸n thiÕt kÕ mét nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu trªn c©u tróc kÝn cã øng dông kü thuËt VXL. Tr×nh tù tÝnh to¸n, thiÕt kÕ mét thiÕt bÞ ®o nãi chung vµ c¸c kh©u c¬ b¶n nh− khèi nguån, bé hiÓn thÞ, bé biÕn ®æi tu¬ng tù - sè A/D, bé biÕn ®æi sè - t−¬ng tù D/A ®· phæ biÕn trong nhiÒu tµi liÖu, v× vËy ch−¬ng nµy sÏ kh«ng ph©n tÝch kü mµ chØ xem xÐt sai sè cña nã trong ®iÒu kiÖn thiÕt kÕ cô thÓ. 3.1 C¸c yªu cÇu vÒ chØ tiªu kü thuËt c¬ b¶n cña nguån chuÈn møc - C«ng dông: Dïng ®Ó kiÓm tra c¸c v«n mÐt ®iÖn tö cã trë kh¸ng vµo lín h¬n 100kΩ - D¹ng ®iÖn ¸p ra : h×nh sin - D¶i ®iÖn ¸p ra: tõ 1mV - 300V - TÇn sè cña ®iÖn ¸p ra: tõ 45Hz - 1000Hz - Sai sè tÇn sè: kh«ng v−ît qu¸ 3% gi¸ trÞ ®Æt - HÖ sè mÐo phi tuyÕn cña ®iÖn ¸p ra: kh«ng v−ît qu¸ 0,3% - Sai sè thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra kh«ng v−ît qu¸ 0,3% gi¸ trÞ ®Æt - §iÒu kiÖn lµm viÖc: + NhiÖt ®é: 200C - 250C + §é Èm: ≤ 80% 25 3.2 S¬ ®å cÊu tróc vμ ho¹t ®éng theo s¬ ®å cÊu tróc S¬ ®å cÊu tróc cña nguån chuÈn møc ®−îc lùa chän theo kiÓu cÊu tróc kÝn cã øng dông kü thuËt VXL vµ ®−îc thÓ hiÖn ë h×nh 3.1 H×nh 3.1 S¬ ®å cÊu tróc nguån chuÈn møc ®iÖn xoay chiÒu 3.2.1Thµnh phÇn vµ nguyªn t¾c ho¹t ®éng theo s¬ ®å cÊu tróc: Thµnh phÇn theo s¬ ®å cÊu tróc cña nguån chuÈn møc bao gåm c¸c khèi sau: - Bé dao ®éng ©m tÇn D§ - Khèi suy gi¶m tù ®éng SGT§ - Khèi khuÕch ®¹i c«ng suÊt K§CS - Khèi chuyÓn m¹ch r¬le CMRL - Bé chia mÉu CM - ChuyÓn m¹ch ®Çu ra CM§R - Khèi t¸ch sãng TS - Khèi AD D§ SGT§ K§CS CMRL CM CM§R TS A/D VXL HTS TMBP Nguån Ura 26 - Khèi vi xö lý VXL - Khèi hiÓn thÞ sè HTS - Khèi t¹o m· bµn phÝm TMBP - Khèi nguån Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña nguån chuÈn møc nh− sau: TÝn hiÖu dao ®éng ©m tÇn h×nh sin cã tÇn sè 50Hz, 400Hz vµ 1000Hz tõ bé dao ®éng ©m tÇn ®−îc ®−a tíi ®Çu vµo khèi suy gi¶m tù ®éng. Khèi suy gi¶m tù ®éng ®−îc x©y dùng trªn vi m¹ch X9241, trong vi m¹ch cã 4 ma trËn ®iÖn trë ®−îc ®Êu nèi víi nhau bëi c¸c thanh quÐt sao cho mçi ma trËn ®iÖn trë cã vai trß nh− mét chiÕt ¸p. ViÖc ®iÒu khiÓn vÞ trÝ c¸c thanh quÐt ®−îc thùc hiÖn bëi tÝn hiÖu sè ®−a ®Õn ®Çu vµo ch©n ®iÒu khiÓn cña vi m¹ch. Nh− vËy c¶ khèi suy gi¶m tù ®éng cã thÓ coi t−¬ng ®−¬ng nh− mét chiÕt ¸p ®−îc ®iÒu khiÓn bëi tÝn hiÖu sè. Bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt cã nhiÖm vô khuÕch ®¹i tÝn hiÖu dao ®éng ©m tÇn (®−îc ®−a ®Õn tõ khèi suy gi¶m tù ®éng) ®Õn møc ®ñ lín. Nhê biÕn ¸p xuÊt cã nhiÒu ®Çu ra, cã thÓ lÊy ra c¸c ®iÖn ¸p theo c¸c d¶i ®iÖn ¸p mong muèn. Tuú thuéc vµo viÖc ®Æt gi¸ trÞ ®iÖn ¸p tõ bµn phÝm mµ bé vi xö lý sÏ quyÕt ®Þnh chän ®iÖn ¸p tõ ®Çu ra nµo cña biÕn ¸p xuÊt ®Ó ®−a ®Õn bé chia mÉu. §iÖn ¸p tõ ®Çu ra cña thiÕt bÞ ®−îc lÊy tõ bé chia mÉu. Tuy nhiªn ®iÖn ¸p ®−îc lÊy ë ®iÓm nµo trªn bé chia mÉu sÏ phô thuéc vµo tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn r¬le ®Çu ra tõ bé vi xö lý, mµ tÝn hiÖu nµy l¹i do viÖc ®Æt gi¸ trÞ ®iÖn ¸p tõ bµn phÝm quyÕt ®Þnh. Mét phÇn tÝn hiÖu xoay chiÒu tõ ®Çu ra sÏ ®−îc ®−a qua bé t¸ch sãng ®Ó biÕn ®æi thµnh ®iÖn ¸p mét chiÒu, sau ®ã ®−a tíi ®Çu vµo bé biÕn ®æi A/D. §iÖn ¸p mét chiÒu sau khi qua bé biÕn ®æi A/D lµ tÝn hiÖu ®iÖn ¸p ë d¹ng sè. TÝn hiÖu nµy sÏ ®−îc so s¸nh víi ®iÖn ¸p ®Æt (®iÖn ¸p ®Æt còng lµ tÝn hiÖu d¹ng sè). TÝn hiÖu mang th«ng tin vÒ sai lÖch gi÷a ®iÖn ¸p ra vµ ®iÖn ¸p ®Æt ®−îc 27 ®−a ®Õn ®iÒu khiÓn khèi suy gi¶m tù ®éng, qua ®ã lµm thay ®æi ®iÖn ¸p ra cña m¹ch khuÕch ®¹i c«ng suÊt. Qu¸ tr×nh nµy sÏ t¹m thêi kÕt thóc khi Ura = U®Æt. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ®Çu ra cña thiÕt bÞ cã thÓ bÞ thay ®æi do sù tr«i cña biªn ®é ®iÖn ¸p dao ®éng. §Ó kh¾c phôc hiÖn t−îng nµy, bé vi xö lý sÏ ph¸t tÝn hiÖu kiÓm tra xem Ura cã b»ng U®Æt hay kh«ng. NÕu Ura kh¸c víi U®Æt th× qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn l¹i tiÕp tôc ®Ó duy tr× cho Ura lu«n b»ng U®Æt. NÕu cã sù cè nµo ®ã lµm cho Ura rÊt kh¸c U®Æt th× bé vi xö lý sÏ cho ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ng¾t ®iÖn ¸p ra vµ b¸o lçi trªn mµn chØ thÞ. 3.2.2 Ph©n tÝch s¬ ®å cÊu tróc theo c¸c yªu cÇu chØ tiªu kü thuËt: 3.2.2.1 Sai sè thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra: Tõ s¬ ®å cÊu tróc vµ nguyªn lý ho¹t ®éng, cã thÓ x¸c lËp biÓu thøc sau: Ura = Udd . Ksg . Kkd Trong ®ã: Udd lµ ®iÖn ¸p ra bé dao ®éng Ksg lµ hÖ sè suy gi¶m biÕn ®æi theo tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn sè tõ m¹ch so s¸nh. Kkd lµ hÖ sè khuÕch ®¹i bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt MÆt kh¸c ta l¹i cã: Ura = Kht . Uht Trong ®ã: Kht lµ hÖ sè chia håi tiÕp Uht lµ ®iÖn ¸p håi tiÕp Khi ®iÖn ¸p ra ®· b»ng ®iÖn ¸p ®Æt ta cã: Mht = M®Æt Trong ®ã: Mht lµ ®iÖn ¸p m· håi tiÕp M®Æt lµ ®iÖn ¸p m· ®Æt tõ bµn phÝm mµ: Mht = KAD . Kbd . Uht Trong ®ã: KAD lµ hÖ sè biÕn ®æi cña AD Kbd lµ hÖ sè biÕn ®æi cña bé t¸ch sãng §ång thêi: M®Æt = Ksöa . U®Æt (3.1) (3.3) (3.2) (3.4) 28 víi: Ksöa lµ hÖ sè söa ®−îc ®−a vµo ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm U®Æt lµ gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ®Æt theo yªu cÇu Tõ (3-3) vµ (3-4) cã thÓ rót ra: KAD . Kbd . Uht = Ksöa . U®Æt Tõ biÓu thøc (3-5) rót ra ®−îc biÓu thøc tÝnh gi¸ trÞ Uht nh− sau: Thay (3-6) vµo (3-2) ta cã: Tõ (3-1) vµ (3-7) cã thÓ x¸c lËp sai sè thiÕt lËp gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ra nh− sau: Trong ®ã: Do vËy: Tøc lµ: (3.5) bdAD datsua ht K.K U.K U = (3.6) dat bdAD htsua ra UK.K K.K U = (3.7) δK δK δK δU δK δK δU sgbdADdatsuahtra +++++= (3.8) % 0,0016059 δKAD = (xem phÇn m¹ch AD) % 0,038 δKsg = (xem phÇn m¹ch suy gi¶m tù ®éng) % 0 δKsua ≈ (do tÝnh to¸n sao cho hÖ sè söa nh©n víi ®iÖn ¸p ®Æt t−¬ng øng víi ®iÖn ¸p håi tiÕp) % 0,05 δKbd ≤ (xem phÇn bé t¸ch sãng) % 0,11 δKht ≤ ( xem phÇn bé chia mÉu) 0,05)% 0,038 0,0016059 (0,11 δK δK δK δK δU sgbdADhtra +++=+++≤ (3.9) % 0,1996059 δUra ≤ 29 3.2.2.2 HÖ sè mÐo phi tuyÕn cña ®iÖn ¸p ra: Tõ s¬ ®å cÊu tróc, cã thÓ nhËn xÐt: Bé dao ®éng ©m tÇn vµ bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt lµ hai thµnh phÇn chÝnh g©y mÐo cho ®iÖn ¸p ®Çu ra. Do vËy ta cã thÓ viÕt: KmUra = Kmd® + Kmk® Trong ®ã: Kmd® lµ hÖ sè mÐo g©y ra bëi bé dao ®éng ©m tÇn Kmk® lµ hÖ sè mÐo g©y ra bëi m¹ch khuÕch ®¹i c«ng suÊt Theo c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n vµ thùc nghiÖm ®èi víi m¹ch dao ®éng vµ m¹ch khuÕch ®¹i c«ng suÊt, ta cã kÕt qu¶ sau: KmUra < 0,15% (ë tÇn sè 50Hz) KmUra ≤ 0,1% (ë tÇn sè 400Hz vµ 1000Hz) 3.2.3 Nguyªn lý ho¹t ®éng cña c¸c khèi chøc n¨ng trong s¬ ®å cÊu tróc: 3.2.3.1 Bé dao ®éng ©m tÇn: a. C«ng dông: Bé dao ®éng ©m tÇn cã nhiÖm vô t¹o ra ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã c¸c chØ tiªu c¬ b¶n sau: - TÇn sè dao ®éng tõ 50Hz ®Õn 1000Hz - HÖ sè mÐo phi tuyÕn cña ®iÖn ¸p ra ≤ 0,1% - Biªn ®é ®iÖn ¸p dao ®éng æn ®Þnh b. S¬ ®å cÊu tróc cña bé dao ®éng ©m tÇn: Tõ c¸c yªu cÇu chØ tiªu kü thuËt trªn, cã thÓ x©y dùng bé dao ®éng ©m tÇn trªn c¬ së cña bé t¹o dao ®éng LC hoÆc RC. Tuy nhiªn, trong thiÕt bÞ nµy sÏ sö dông bé t¹o dao ®éng ©m tÇn RC, v× nã cã nh÷ng −u ®iÓm sau: - Trong d¶i tÇn sè thÊp, kÝch th−íc cña bé t¹o dao ®éng RC nhá h¬n. - ViÖc thiÕt kÕ vµ l¾p ®Æt ®¬n gi¶n h¬n. (3.10) 30 - Bé t¹o dao ®éng RC ®−îc sö dông réng r·i trong c¸c m¸y ph¸t ©m tÇn mÉu. Qua thùc tÕ sö dông cho thÊy chóng cã hÖ sè mÐo thÊp vµ ®Æc biÖt lµ biªn ®é ®iÖn ¸p ra rÊt æn ®Þnh. - S¬ ®å khèi cña bé t¹o dao ®éng ©m tÇn RC ®−îc thÓ hiÖn trªn h×nh 3.2 Nã ®−îc cÊu t¹o tõ bé khuÕch ®¹i b¸n dÉn d¶i réng, gåm c¸c m¹ch håi tiÕp ng−îc d−¬ng (m¹ch γ) vµ m¹ch håi tiÕp ng−îc ©m (m¹ch β). M¹ch R1 C1 R3 γ R2 L M¹ch β C2 H×nh 3.2. S¬ ®å cÊu tróc cña bé dao ®éng ©m tÇn RC S¬ ®å nguyªn lý cña bé dao ®«ng ©m tÇn RC ®−îc thÓ hiÖn ë h×nh 3.3 Trong s¬ ®å nµy bé khuÕch ®¹i d¶i réng dïng b¸n dÉn gåm hai tÇng. TÇng ®Çu vµo thiÕt kÕ theo m¹ch Emitor chung trªn ®Ìn b¸n dÉn 37. TÇng ®Çu ra thùc hiÖn theo m¹ch Kackod trªn b¸n dÉn 63, 64 víi t¶i ®éng lµ b¸n dÉn 62. Víi viÖc sö dông m¹ch håi tiÕp ©m s©u sÏ ®¶m b¶o cho m¹ch dao ®éng RC cã hÖ sè mÐo phi tuyÕn nhá vµ cã biªn ®é ®ao ®éng æn ®Þnh. Nguån cÊp cho baz¬ cña b¸n dÉn 37 ®−îc lÊy tõ bé chia ¸p (®iÖn trë 33, 34, 36) th«ng qua c¸c phÇn tö cña m¹ch xoay pha 28. ViÖc nµy sÏ lo¹i trõ ®−îc kh¶ n¨ng ng¾n dßng (sun) cña m¹ch xoay pha g©y ra bëi bé chia ¸p. §Ó æn ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc cña b¸n dÉn, trong bé khuÕch ®¹i cã sö dông m¹ch ph¶n håi ©m theo dßng mét chiÒu. M¹ch håi tiÕp cÊu t¹o tõ c¸c ®iÖn trë 52, KhuÕch ®¹i 31 47, 39, thµnh phÇn xoay chiÒu ®−îc t¸ch bëi c¸c tô 53, 54. Møc tÝn hiÖu cña bé t¹o dao ®éng RC cã thÓ ®iÒu chØnh nhê chiÕt ¸p 47. H×nh 3.3 S¬ ®å nguyªn lý bé dao ®éng ©m tÇn M¹ch håi tiÕp d−¬ng ho¹t ®éng theo kiÓu m¹ch cÇu viªn, v× vËy t¹i tÇn sè c©n b»ng ®é suy gi¶m tÝn hiÖu sÏ nhá nhÊt vµ kh«ng cã sù dÞch chuyÓn pha gi÷a ®iÖn ¸p ®Çu vµo vµ ®Çu ra. TÇn sè c©n b»ng cña m¹ch cÇu viªn còng chÝnh lµ tÇn sè ph¸t cña m¹ch dao ®éng ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: ViÖc thay ®æi tÇn sè dao ®éng thùc hiÖn bëi c¸c ®iÖn trë R1 vµ R2. PhÇn tö ®Ó æn ®Þnh biªn ®é tÝn hiÖu ®Çu ra ®−îc sö dông lµ trë nhiÖt (L93), nã lµ mét phÇn tö phi tuyÕn ®−îc m¾c vµo m¹ch håi tiÕp ©m β. Qua l¾p r¸p vµ kh¶o s¸t thùc tÕ, c¸c kÕt qu¶ thu ®−îc nh− sau: HÖ sè mÐo phi tuyÕn (Km) cña ®iÖn ¸p ra bé dao ®éng trong d¶i ®iÖn ¸p tõ 0,3V ®Õn 3,0V trªn t¶i 10kΩ lµ: 2211 0 .C.R.CR 2 1 f = (3.11) 32 Km < 0,08% t¹i tÇn sè fd® = 50Hz Km < 0,05% t¹i tÇn sè fd® = 400Hz vµ 1000Hz 3.2.3.2 Khèi khuÕch ®¹i c«ng suÊt a. C«ng dông: Khèi khuÕch ®¹i c«ng suÊt dïng ®Ó khuÕch ®¹i dïng ®Ó khuÕch ®¹i tÝn hiÖu xoay chiÒu ®−îc ®−a tíi tõ khèi suy gi¶m tù ®éng ®Õn møc ®ñ lín, ®¶m b¶o cho sù lµm viÖc cña c¸c tÇng tiÕp theo. b. §Æc ®iÓm: - HÖ sè khuÕch ®¹i ph¶i æn ®Þnh vµ ®ång ®Òu trªn toµn bé d¶i tÇn cña ®iÖn ¸p vµo - HÖ sè mÐo phi tuyÕn nhá - Cã kh¶ n¨ng phèi hîp t¶i tèt - Tiªu thô nguån Ýt S¬ ®å khèi cña phÇn khuÕch ®¹i thÓ hiÖn trªn h×nh 3.4a. S¬ ®å bao gåm m¹ch khuÕch ®¹i sö dông vi m¹ch khuÕch ®¹i c«ng suÊt ©m tÇn kiÓu STK 084, m¹ch æn ¸p ±35V sö dông vi m¹ch LM741 vµ b¸n dÉn 2SD817, ®Çu ra lµ biÕn ¸p xuÊt ®Ó phèi hîp t¶i. TÝn hiÖu TÝn hiÖu vµo ra ~35V H×nh 3.4a. S¬ ®å khèi bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt KhuÕch ®¹i c«ng suÊt BiÕn ¸p xuÊt æn ¸p ±35V 33 S¬ ®å nguyªn lý cña khèi khuÕch ®¹i c«ng suÊt thÓ hiÖn trªn h×nh 3.4b M¹ch x¸c ®Þnh hÖ sè håi tiÕp ©m gåm C3, R3, R6. Tô C5 bï khuÕch ®¹i tÇn sè cao. Tô C9 vµ R7 t¹o thµnh mét m¹ch läc. Tô C8 dïng ®Ó ng¨n thµnh phÇn mét chiÒu. C¸c linh kiÖn R1, C1, R2 t¹o thµnh m¹ch läc nhiÔu vµ b¶o vÖ ®Çu vµo cho vi m¹ch STK 084. Tô C2, C4 vµ ®iÖn trë R4 lµ m¹ch läc nguån d−¬ng 35V. Tô C6, C7 vµ ®iÖn trë R5 lµ m¹ch läc nguån ©m 35V. H×nh 3.4b. S¬ ®å nguyªn lý bé khuyÕch ®¹i c«ng suÊt c. Thö nghiÖm m¹ch khuÕch ®¹i c«ng suÊt: Ph−¬ng ph¸p thö nghiÖm: - CÊp nguån ±35V cho m¹ch khuÕch ®¹i c«ng suÊt. - Chän hÖ sè khuÕch ®¹i cña bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt: Kk® = 10 - §iÖn ¸p vµo cña bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt lµ ®iÖn ¸p ®Çu ra cña bé dao ®éng ©m tÇn. - §o gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ®Çu ra vµ hÖ sè mÐo phi tuyÕn cña bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt, kÕt qu¶ thu ®−îc: 34 §iÖn ¸p vµo TÇn sè §iÖn ¸p ra HÖ sè mÐo phi tuyÕn cña ®iÖn ¸p ra 0,4V ÷ 2,5V 0,4V ÷ 2,5V 0,4V ÷ 2,5V 50Hz 400Hz 1000Hz 4V ÷ 25V 4V ÷ 25V 4V ÷ 25V < 0,15% < 0,1% < 0,1% B¶ng 3.1 Trªn c¬ së kÕt qu¶ thö nghiÖm trªn, c¸c chÕ ®é lµm viÖc cña m¹ch khuÕch ®¹i c«ng suÊt ®−îc chän nh− sau: Kk® = 10 ; Uvµo = 0,4V ÷ 1,7V ; Ura = 4V ÷ 17V 3.2.3.3 BiÕn ¸p xuÊt: Trªn c¬ së chÕ ®é lµm viÖc cña m¹ch khuÕch ®¹i c«ng suÊt, ta cã thÓ quÊn biÕn ¸p xuÊt cã c¸c ®Çu ra víi c¸c d¶i ®iÖn ¸p mong muèn. BiÕn ¸p xuÊt ®−îc quÊn theo kiÓu tù ngÉu. §iÖn ¸p ®Çu vµo cña nã chÝnh lµ ®iÖn ¸p ®Çu ra cña m¹ch khuÕch ®¹i c«ng suÊt. D¶i biÕn ®æi cña ®iÖn ¸p ®Çu vµo nµy lµ tõ 4V ÷ 17V. 3.2.3.4 Bé chia mÉu: a. C«ng dông: Bé chia mÉu cã nhiÖm vô chia ®iÖn ¸p tõ biÕn ¸p xuÊt ®Ó lÊy ra c¸c gi¸ trÞ ®iÖn ¸p mong muèn vµ mét phÇn cÊp cho m¹ch t¸ch sãng. b. S¬ ®å nguyªn lý cña bé chia mÉu: S¬ ®å nguyªn lý cña bé chia mÉu ®−îc thÓ hiÖn trªn h×nh 3.5 Bé chia mÉu ®−îc cÊu t¹o tõ 5 ®iÖn trë mÉu cã cÊp chÝnh x¸c cao (0,05%), c«ng suÊt lµ 1,5W. §©y lµ c¸c ®iÖn trë d©y quÊn trªn trô sø ®−îc bäc kÝn vµ cã ®é æn ®Þnh vÒ nhiÖt rÊt cao (theo tµi liÖu vÒ ®iÖn trë mÉu RS). 35 H×nh 3.5 S¬ ®å nguyªn lý bé chia mÉu c. Ho¹t ®éng cña bé chia mÉu: - Trong d¶i ®iÖn ¸p tõ 100V ÷ 300V (h×nh3.6) §iÖn ¸p tõ mét trong hai ®Çu D, E cña biÕn ¸p xuÊt ®−îc ®Æt ®Õn ®Çu A cña bé chia mÉu, ®iÖn ¸p ra còng ®−îc lÊy t¹i ®Çu A nµy. §iÖn ¸p cÊp cho m¹ch t¸ch sãng lÊy t¹i ®iÓm E. Khi nµy: Uvµo Ura Uht B R1 90K R2 9K A C R3 900Ω D R4 90Ω E R5 10Ω R5 R5R4R3R2 R1 U U raht ++++= (3.12) 36 H×nh 3.6 S¬ ®å nguyªn lý bé chia mÉu ë d¶i 100V- 300V Khi Uvµo thay ®æi tõ 100V ÷ 300V th× Uht thay ®æi tõ 10mV ÷ 30mV, do ®iÖn ¸p Uht ®−îc lÊy ë bªn d−íi ®Çu ra nªn ta hoµn toµn lo¹i trõ ®−îc ¶nh h−ëng cña t¶i. HÖ sè håi tiÕp trong tr−êng hîp nµy ®−îc tÝnh nh− sau: V× vËy sai sè håi tiÕp: δKht = δ(R5) + δ(R1 + R2 + R3 + R4 + R5) ≤ 2δ(R) = 2 x 0,05 = 0,1(%) - Trong d¶i ®iÖn ¸p tõ 50V ÷ 100V (h×nh 3.7) R5 R5 R4 R3 R2 R1 Kht ++++= (3.13) B R1 90K R2 9K C R3 900Ω R4 90Ω E R5 10Ω Uvµo Ura Uht D A 37 §iÖn ¸p ra tõ ®Çu D cña biÕn ¸p xuÊt ®−îc ®−a ®Õn ®Çu vµo A cña bé chia mÉu. §iÖn ¸p ra còng ®−îc lÊy trªn ®Çu A. Trong tr−êng hîp nµy: Khi Ura thay ®æi trong kho¶ng tõ 50V ÷ 100V th× Uht thay ®æi trong kho¶ng tõ 50mV ÷ 100mV; vµ khi nµy: H×nh 3.7 Do ®ã sai sè håi tiÕp: R5) (R4 R5R4R3R2R1 U U raht +++++= R5R4 R5 R4 R3 R2 R1 Kht + ++++= B R1 90K R2 9K A C R3 900Ω R4 90Ω E R5 10Ω Uvµo Ura Uht D (3.14) (3.15) 38 δKht = δ(R4 + R5) + δ(R1 + R2 + R3 + R4 + R5) ≤ 2δ(R) = 2 x 0,05 = 0,1(%) Trong tr−êng hîp nµy v× ®iÖn ¸p Uht ®−îc lÊy ë bªn d−íi ®Çu ra nªn ta hoµn toµn lo¹i trõ ®−îc ¶nh h−ëng cña t¶i tíi bé chia mÉu. - Trong d¶i ®iÖn ¸p ®iÖn ¸p tõ 10V ÷ 50V (h×nh 3.8): H×nh 3.8 §iÖn ¸p vµo ®−îc lÊy tõ mét trong hai ®Çu B hoÆc C cña biÕn ¸p xuÊt, ®Æt lªn ®Çu B cña bé chia ¸p. §iÖn ¸p håi tiÕp lÊy t¹i ®Çu E cña bé chia. Trong tr−êng hîp nµy: B R1 90K R2 9K A C R3 900Ω R4 90Ω E R5 10Ω Uvµo Uht D Ura R5 R5R4R3R2 U U raht +++= (3.16) 39 Khi Ura thay ®æi trong kho¶ng tõ 10V ÷ 50V th× Uht thay ®æi trong kho¶ng tõ 10mV ÷ 50mV; vµ hÖ sè håi tiÕp ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: Khi nµy sai sè håi tiÕp: δKht = δ(R5) + δ(R2 + R3 + R4 + R5) ≤ 2δ(R) = 2 x 0,05 = 0,1(%) V× ®iÖn ¸p Uht ®−îc lÊy ë bªn d−íi t¶i ®Çu ra nªn còng hoµn toµn lo¹i trõ ®−îc ¶nh h−ëng cña t¶i tíi bé chia mÉu. - Trong d¶i ®iÖn ¸p ®iÖn ¸p tõ 1V ÷ 10V (h×nh 3.9): H×nh 3.9 R5 R5 R4 R3 R2 Kht +++= A B R1 90K R2 9K C R3 900Ω R4 90Ω E R5 10Ω Uvµo Uht D Ura (3.17) 40 §iÖn ¸p vµo ®−îc lÊy tõ mét trong hai ®Çu A hoÆc B cña biÕn ¸p xuÊt, ®Æt lªn ®Çu B cña bé chia ¸p. §iÖn ¸p ra ®−îc lÊy còng t¹i ®Çu B, ®iÖn ¸p håi tiÕp lÊy t¹i ®Çu D cña bé chia. T−¬ng tù c¸c tr−êng hîp trªn, cã thÓ tÝnh ®−îc: Khi Ura thay ®æi trong kho¶ng tõ 1V ÷ 10V th× Uht thay ®æi trong kho¶ng tõ 10mV ÷ 100mV; vµ hÖ sè håi tiÕp ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: Sai sè håi tiÕp: δKht = δ(R4 + R5) + δ(R2 + R3 + R4 + R5) ≤ 2δ(R) = 2 x 0,05 = 0,1(%) §iÖn ¸p Uht ®−îc lÊy ë bªn d−íi t¶i ®Çu ra nªn còng lo¹i trõ ®−îc ¶nh h−ëng cña t¶i tíi bé chia mÉu. - Trong d¶i ®iÖn ¸p ®iÖn ¸p tõ 100mV ÷ 1V (h×nh 3.10): §iÖn ¸p vµo ®−îc lÊy tõ mét trong hai ®Çu A hoÆc B cña biÕn ¸p xuÊt, ®Æt lªn ®Çu B cña bé chia ¸p. §iÖn ¸p ra lÊy t¹i ®Çu C, cßn ®iÖn ¸p håi tiÕp lÊy t¹i ®Çu D cña bé chia. Trong tr−êng hîp nµy: Khi Ura thay ®æi trong kho¶ng tõ 100mV ÷ 1V th× Uht thay ®æi trong kho¶ng tõ 10mV ÷ 100mV; vµ hÖ sè håi tiÕp ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: Do vËy sai sè håi tiÕp: R5) (R4 R5R4R3R2 U U raht ++++= R5R4 R5 R4 R3 R2 Kht + +++= (3.18) (3.19) R5) (R4 R5R4R3 U U raht +++= (3.20) (3.21) R5R4 R5 R4 R3 Kht + ++= 41 δKht = δ(R4 + R5) + δ(R3 + R4 + R5) ≤ 2δ(R) = 2 x 0,05 = 0,1(%) H×nh 3.10 - Trong d¶i ®iÖn ¸p ®iÖn ¸p tõ 10mV ÷ 100mV (h×nh 3.11): §iÖn ¸p vµo ®−îc lÊy tõ mét trong hai ®Çu A hoÆc B cña biÕn ¸p xuÊt, ®Æt lªn ®Çu B cña bé chia ¸p. §iÖn ¸p ra vµ ®iÖn ¸p håi tiÕp cïng lÊy trªn ®Çu D cña bé chia. Nh− vËy: Ura = Uht Nªn: Kht = 1 B R1 90K R2 9K A C R3 900Ω R4 90Ω E R5 10Ω Uvµo Uht D Ura 42 δKht = 0 H×nh 3.11 - Trong d¶i ®iÖn ¸p tõ 1mV ÷ 10mV (h×nh 3.12): §iÖn ¸p vµo ®−îc lÊy tõ mét trong hai ®Çu A hoÆc B cña biÕn ¸p xuÊt, ®Æt lªn ®Çu B cña bé chia ¸p. §iÖn ¸p ra lÊy t¹i ®Çu E, cßn ®iÖn ¸p håi tiÕp lÊy t¹i ®Çu D cña bé chia. Tr−êng hîp nµy, do ®iÖn ¸p håi tiÕp Uht lÊy ra ë phÝa trªn t¶i, nªn ph¶i xem xÐt ¶nh h−ëng cña t¶i tíi bé chia mÉu. Theo c¸c chØ tiªu kü thuËt ®Æt ra, nguån chuÈn nµy dïng ®Ó kiÓm ®Þnh c¸c Vonmet cã ®iÖn trë vµo lín (Rvµo ≥ 100kΩ). V× vËy cÇn ph¶i xem xÐt ¶nh h−ëng cña t¶i tíi bé chia mÉu trong tr−êng hîp cùc ®oan nhÊt, ®ã lµ khi: B R1 90K R2 9K A C R3 900Ω R4 90Ω E R5 10Ω Uvµo Uht D Ura 43 Rt¶i = 100kΩ vµ ®−îc m¾c song song víi R5 = 10Ω Ura = 10mV (gi¸ trÞ lín nhÊt cña d¶i ®iÖn ¸p ra) Khi nµy gi¸ trÞ dßng t¶i sÏ ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: Vµ gi¸ trÞ dßng cùc ®¹i qua bé chia mÉu (Icm) ®−îc x¸c ®Þnh: H×nh 3.12 (A)10 100.10 10.10 R U I 7-3 -3 t ra t === (A) 10 100.10 10 R5R4R3R2 U I 4-3 max vao cm ==+++= B R1 90K R2 9K A C R3 900Ω R4 90Ω E R5 10Ω Uvµo Uht D Ura Rt¶i (3.22) (3.23) 44 Khi nµy sai sè g©y ra do ¶nh h−ëng cña dßng t¶i lµ: δt¶i ≤ 0,01(%) VËy sai sè tæng céng cña bé chia håi tiÕp trong tr−êng hîp nµy lµ: δKht ≤ 2δ(R) + δt¶i = 0,1 + 0,01 = 0,11(%) NhËn xÐt: Nh− vËy qua viÖc nghiªn cøu nguyªn lý ho¹t ®éng cña bé chia mÉu trong toµn bé d¶i ®iÖn ¸p lµm viÖc cña nguån chuÈn, cã thÓ x¸c ®Þnh r»ng sai sè cña bé chia ¸p håi tiÕp trong d¶i 1mV ÷ 10mV lµ lín nhÊt. §iÒu ®ã còng cã nghÜa lµ sai sè cña bé chia ¸p håi tiÕp trong toµn d¶i kh«ng v−ît qu¸ sai sè cña nã trong d¶i 1mV ÷ 10mV, tøc lµ: δKht ≤ 0,11(%). 3.2.3.5 Khèi suy gi¶m tù ®éng: a. C«ng dông: Khèi suy gi¶m lµm nhiÖm vô suy gi¶m tÝn hiÖu tõ ®Çu ra bé dao ®éng thµnh nhiÒu møc kh¸c nhau ®Ó cung cÊp cho bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt. b. Nguyªn lý ho¹t ®éng: S¬ ®å cÊu tróc cña khèi suy gi¶m tù ®éng ®−îc thÓ hiÖn trªn h×nh 3.13. H×nh 3.13 VÒ cÊu tróc, cã thÓ coi khèi suy gi¶m tù ®éng ®−îc cÊu t¹o tõ 3 chiÕt ¸p m¾c nèi tiÕp nhau. Mçi chiÕt ¸p cã thÓ thay ®æi ®−îc 64 b−íc b»ng nhau, nh− vËy toµn bé khèi suy gi¶m cã thÓ thay ®æi ®−îc sè b−íc lµ: Nb−íc = 64 x 64 x 64 = 262144 (b−íc) Tõ bé dao ®éng R R R Tíi khèi khuÕch ®¹i (3.24) 45 Sai sè thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra do khèi suy gi¶m tù ®éng g©y ra chØ n»m trong ph¹m vi 1 b−íc chØnh. §iÖn ¸p ®−a ®Õn khèi suy gi¶m lµ tõ ®Çu ra bé dao ®éng. Møc ®iÖn ¸p nµy biÕn thiªn trong kho¶ng 0,8V ÷ 2V. XÐt tr−êng hîp khi ®iÖn ¸p ®Æt vµo khèi suy gi¶m cã gi¸ trÞ lín nhÊt (2V), th× ®iÖn ¸p t−¬ng øng víi mét b−íc chØnh lµ: VËy sai sè g©y ra bëi khèi suy gi¶m tù ®éng cã thÓ tÝnh b»ng c«ng thøc: 3.2.3.6 Bé biÕn ®æi t−¬ng tù sè A/D: a. C«ng dông: Bé biÕn ®æi A/D cã nhiÖm vô biÕn ®æi ®iÖn ¸p mét chiÒu tõ bé t¸ch sãng thµnh tÝn hiÖu sè ®−a ®Õn bé so s¸nh ®Ó so s¸nh víi gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ®Æt. b. Nguyªn lý ho¹t ®éng: S¬ ®å nguyªn lý cña bé biÕn ®æi A/D thÓ hiÖn trªn h×nh 3.14. Bé biÕn ®æi A/D ®−îc x©y dùng trªn vi m¹ch AD7710 cã c¸c tham sè chÝnh sau: - D¶i biÕn ®æi cña ®iÖn ¸p tÝn hiÖu ®Çu vµo: tõ 1μV ÷ 2,5V - Sè bÝt N = 24 - HÖ sè khuÕch ®¹i cña bé khuÕch ®¹i ®Çu vµo cã thÓ thay ®æi ®−îc trong ph¹m vi 1 ÷ 128 (V) 10 x 7,6 262144 2 U 6-==Δ (%) 0,038 100(%) x 2 10 x 7,7 100(%) x 2 ΔU δ -6 SG === (3.25) (3.26) 46 - Nguån chuÈn (n»m trong A/D 7710) cã cÊp chÝnh x¸c 10 –5 (theo tµi liÖu vÒ AD cña RS) Sai sè cña bé biÕn ®æi A/D bao gåm sai sè l−îng tö vµ sai sè biÕn ®æi: - Sai sè l−îng tö: XÐt tr−êng hîp g©y sai sè lín nhÊt lµ khi ®iÖn ¸p ®Æt vµo bé A/D lµ 2,5V (gi¸ trÞ lín nhÊt cho phÐp) vµ hÖ sè khuÕch ®¹i cña bé khuÕch ®¹i ®Çu vµo k = 1. H×nh 3.14 S¬ ®å nguyªn lý bé biÕn ®æi t−¬ng tù - sè A/D Ta cã: - Sai sè biÕn ®æi: Nguyªn nh©n g©y ra sai sè nµy lµ do sù phi tuyÕn cña ®Æc tuyÕn khuÕch ®¹i vµ sai sè cña nguån chuÈn: (%) 0,0000059 100(%) x 2,5 x 2 2,5 δ 24LTAD ≈= (%) 0,0016 100(%) x 0,0001) (0,0015 δ bdAD =+= (3.27) (3.28) 47 Trong ®ã: + Sai sè do sù phi tuyÕn cña ®Æc tuyÕn khuÕch ®¹i lµ 0,0015(%) + Sai sè cña nguån chuÈn lµ 0,0001(%) VËy sai sè tæng cña bé biÕn ®æi AD sÏ lµ: 3.2.3.7 Khèi t¸ch sãng Khèi t¸ch sãng cã nhiÖm vô chuyÓn ®æi tÝn hiÖu xoay chiÒu Uht thµnh ®iÖn ¸p mét chiÒu ®−a ®Õn ®Çu vµo bé biÕn ®æi A/D. Trong thùc tÕ cã ba nhãm chuyÓn ®æi ®iÖn ¸p xoay chiÒu thµnh ®iÖn ¸p mét chiÒu ®ã lµ chuyÓn ®æi theo gi¸ trÞ ®Ønh, hiÖu dông vµ gi¸ trung b×nh ®iÖn ¸p xoay chiÒu. Tuy nhiªn do h×nh d¹ng tÝn hiÖu ®· biÕt tr−íc nªn trong bµi to¸n thiÕt kÕ nµy sÏ tÝnh to¸n bé chuyÓn ®æi ®iÖn ¸p xoay chiÒu thµnh ®iÖn ¸p mét chiÒu theo gi¸ trÞ trung b×nh. Cã thÓ ph©n lo¹i c¸c bé chuyÓn ®æi gi¸ trÞ trung b×nh ®iÖn ¸p xoay chiÒu thµnh mét chiÒu theo c¸c dÊu hiÖu sau: - Ph−¬ng ph¸p chuyÓn ®æi mét hoÆc hai nöa chu kú thô ®éng. - Ph−¬ng ph¸p chuyÓn ®æi håi tiÕp ©m. - Ph−¬ng ph¸p lÊy ®Æc tuyÕn håi tiÕp. - Ph−¬ng ph¸p chuyÓn ®æi cã ®iÒu khiÓn. Trong thùc tÕ cã rÊt nhiÒu bé chuyÓn ®æi gi¸ trÞ trung b×nh ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®−îc ®−îc x©y dùng theo c¸c ph−¬ng ph¸p trªn. Trong ®ã ph−¬ng ph¸p chuyÓn ®æi cã ®iÒu khiÓn lµ ph−¬ng ph¸p cã nhiÒu −u ®iÓm vµ tiªn tiÕn nhÊt. (%) 0,0016059 100(%) x 0,0000059) (0,0016 δ δ LTADbdAD =+=+ (3.29) 48 S¬ ®å rót gän cña ph−¬ng ph¸p nµy thÓ hiÖn trªn h×nh 3.15: U(t) U1(t) Uy(t) H×nh 3.15 M« h×nh ®¬n gi¶n vµ gi¶n ®å thêi gian cña bé t¸ch sãng trung b×nh cã ®iÒu khiÓn Bé chuyÓn ®æi nµy lµ thiÕt bÞ nh©n ®ång thêi hai ®iÖn ¸p: biÕn ®æi vµ ®iÒu khiÓn. Trong tr−êng hîp lý t−ëng khi Uy(t) vµ U(t) hoµn toµn ®ång pha, Uy(t) cã d¹ng xung vu«ng lý t−ëng th×: Tuy nhiªn trong thùc tÕ lu«n tån t¹i ng−ìng chuyÓn ®æi U0 cña bé ®iÒu khiÓn. §iÒu nµy sÏ lµm lÖch pha gi÷a U1(t) vµ Uy(t), tøc lµ sÏ tån t¹i mét ®é lÖch pha τ gi÷a hai ®iÖn ¸p. H¬n n÷a ®iÖn ¸p Uy(t) kh«ng thÓ nµo lµ xung lý t−ëng, mµ lu«n cã ®é réng s−ên xung. Do vËy sai sè cña bé chuyÓn ®æi nµy theo [19] cã thÓ ®−îc tÝnh: Trong ®ã: K Uy(t) U1(t) U(t) U(t) (t)U1 = 1 - U.K U cos m 0=δ (3.30) 49 U0: Ng−ìng chuyÓn ®æi cña bé ®iÒu khiÓn K: HÖ sè khuÕch ®¹i cña m¹ch khuÕch ®¹i trong bé ®iÒu khiÓn t¹o Uy(t) Um: Biªn ®é cña ®iÖn ¸p cÇn chuyÓn ®æi (tr−êng hîp nµy lµ U(t)) Tõ biÓu thøc (3.30) ta nhËn thÊy cã thÓ gi¶m nhá sai sè chuyÓn ®æi γ b»ng c¸ch: - Gi¶m nhá U0 vµ t¨ng hÖ sè khuÕch ®¹i K, ®iÒu nµy cã thÓ thùc hiÖn ®−îc khi chän linh kiÖn x©y dùng m¹ch ®iÒu khiÓn. - T¨ng Um thùc chÊt lµ ®−a d¶i ®éng cña bé chuyÓn ®æi nµy lªn vïng cao h¬n. S¬ ®å cÊu tróc cña bé t¸ch sãng lo¹i nµy ®−îc thÓ hiÖn trªn h×nh 3.16 H×nh 3.16 S¬ ®å khèi bé t¸ch sãng KhuÕch ®¹i lÆp l¹i KhuÕch ®¹i lÆp l¹i §¶o pha Trig¬ KhuÕch ®¹i lÆp l¹i A B Kho¸ ®iÖn tö R C Ura Uht Ud® 50 §iÖn ¸p tõ ®Çu ra bé dao ®éng (cã biªn ®é kho¶ng 2V), ®−îc ®−a ®Õn Trig¬ Smith. §Çu ra Trig¬ sÏ lµ c¸c xung vu«ng hai cùc tÝnh cã chu kú ®óng b»ng chu kú cña ®iÖn ¸p dao ®éng. TÝn hiÖu xung nµy ®−a ®Õn ®iÒu khiÓn sù ®ãng më cña hai kho¸ A vµ B. Cùc tÝnh d−¬ng cña xung ®iÒu khiÓn kho¸ ®ãng A, trong thêi gian A ®ãng, b¸n chu kú d−¬ng cña Uht sÏ ®i qua. B¸n chu kú ©m cña ®iÖn ¸p Uht sau khi ®i qua m¹ch ®¶o pha, sÏ qua kho¸ B (®−îc ®iÒu khiÓn bëi cùc tÝnh ©m cña xung ®iÒu khiÓn). KÕt qu¶ lµ ë ®Çu ra sÏ cã ®iÖn ¸p mét chiÒu, sau khi qua bé läc R-C sÏ thu ®−îc gi¸ trÞ trung b×nh cña ®iÖn ¸p håi tiÕp. Tõ gi¸ trÞ trung b×nh, cã thÓ dÔ dµng tÝnh ®−îc gi¸ trÞ ®Ønh cña Uht b»ng c¸ch nh©n gi¸ trÞ trung b×nh víi mét hÖ sè biÕn ®æi. Tõ s¬ ®å vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cã thÓ rót ra mÊy nhËn xÐt sau: - Ng−ìng chuyÓn tr¹ng th¸i cña Trig¬ Smith sÏ g©y nªn sai sè cho khèi t¸ch sãng. - Néi trë cña c¸c chuyÓn m¹ch ®iÖn tö còng ¶nh h−ëng sai sè cña khèi t¸ch sãng. Trong khèi t¸ch sãng, phÇn tö t¹o xung ®iÒu khiÓn lµ Trig¬ Smith, x©y dùng trªn vi m¹ch TL 082. Vi m¹ch nµy cã c¸c tham sè sau: + Ng−ìng chuyÓn ®æi tr¹ng th¸i: U0 = 200.10 –6 V + HÖ sè khuÕch ®¹i: K = 10 4 V× ta chän d¶i ®iÖn ¸p ®Çu vµo cña bé t¸ch sãng biÕn thiªn trong d¶i tõ 10mV ÷ 100mV, nªn trong tr−êng hîp ®iÖn ¸p vµo cña bé t¸ch sãng lµ 10mV th× theo biÓu thøc (3.30) sai sè cña bé t¸ch sãng sÏ lµ lín nhÊt: 0,05(%) 1 - 10x 10x 10 10x 10x 2 cos δ 3-4 -62 bd =≤ (3.31) 51 KÕt luËn: Tõ nh÷ng ph©n tÝch s¬ ®å cÊu tróc vµ c¸c khèi chøc n¨ng cã b¶n ta cã thÓ rót ra nh÷ng kÕt luËn sau: - Nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®−îc thiÕt kÕ trªn c¬ së s¬ ®å cÊu tróc ®· chän hoµn toµn cã thÓ ®¸p øng ®−îc c¸c chØ tiªu kü thuËt ®Æt ra - C¸c tÝnh to¸n vµ thö nghiÖm thùc tÕ ®èi víi c¸c khèi chøc n¨ng cho thÊy sai sè cña chóng ®ãng gãp vµo sai sè tæng cña nguån chuÈn møc hoµn toµn n»m trong giíi h¹n cho phÐp Trªn c¬ së c¸c kÕt qu¶ ph©n tÝch ë c¸c ch−¬ng trªn, ®· cho phÐp ®ñ ®iÒu kiÖn thiÕt kÕ chÕ thö 01 nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu. C¸c kÕt qu¶ thö nghiÖm cho thÊy s¶n phÈm hoµn toµn ®¸p øng ®−îc c¸c chØ tiªu kü thuËt ®Ò ra vµ cã thÓ ®−a vµo øng dông trong thùc tÕ. L−u ®å thuËt to¸n ®iÒu khiÓn, c¸c s¬ ®å nguyªn lý vµ phÇn mÒm ®iÒu khiÓn cña s¶n phÈm ®−îc tr×nh bµy ë phÇn phô lôc. 52 KÕt luËn LuËn v¨n ®· ph©n tÝch ®−îc c¸c ®Æc tr−ng kü thuËt c¬ b¶n cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu còng nh− c¸c yÕu tè g©y nªn ®é bÊt æn ®Þnh cña c¸c tham sè ®ã. C¸c kÕt qu¶ ph©n tÝch nµy lµ nh÷ng yÕu tè ®−îc quan t©m trong khi tÝnh to¸n, thiÕt kÕ c¸c nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu, ch¼ng h¹n nh− ¶nh h−ëng cña nguån nu«i, nhiÖt ®é m«i tr−êng, c¸c dao ®éng ký sinh ®Õn ®é æn ®Þnh cña ®iÖn ¸p ra. LuËn v¨n còng tr×nh bµy kh¸i qu¸t vÒ mét sè nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p hiÖn ®ang ®−îc sö dông réng r·i t¹i ViÖt nam. ViÖc ph©n tÝch cÊu tróc nguån chuÈn dùa theo hai nhãm cÊu tróc hë vµ cÊu tróc kÝn cã øng dông kü thuËt vi xö lý. C¸c th«ng sè kü thuËt cho thÊy c¸c nguån chuÈn møc ®iªn ¸p xoay chiÒu cã cÊu tróc kÝn cã ®é chÝnh x¸c còng nh− c¸c tÝnh n¨ng ®o l−êng kh¸c cao h¬n h¼n so víi c¸c nguån chuÈn møc cã cÊu tróc hë. C¸c kÕt qu¶ ph©n tÝch ë ch−¬ng 2 còng chøng tá c¸c −u ®iÓm v−ît tréi vÒ ®é chÝnh x¸c còng nh− ®é æn ®Þnh ®iÖn ¸p ra cña nguån chuÈn møc cã cÊu tróc kÝn. MÆc dï viÖc chÕ t¹o c¸c nguån chuÈn møc lo¹i nµy phøc t¹p h¬n do s¬ ®å phøc t¹p còng nh− yªu cÇu vÒ ®é æn ®Þnh cña c¸c nguån chuÈn møc, tuy nhiªn vÊn ®Ò nµy hoµn toµn cã thÓ gi¶i quyÕt ®−îc nhê øng dông kü thuËt sè vµ vi xö lý. ViÖc tÝnh to¸n thiÕt kÕ, chÕ t¹o mét nguån chuÈn møc thö nghiÖm ®É chøng tá tÝnh ®óng ®¾n cña c¸c kÕt qu¶ ph©n tÝch lý thuyÕt. Nguån chuÈn møc d−íi d¹ng mét s¶n phÈm hoµn chØnh ®· më ra mét triÓn väng cho viÖc tù thiÕt kÕ, chÕ t¹o c¸c thiÕt bÞ ®o l−êng nãi chung vµ nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã chÊt l−îng cao nãi riªng phôc vô nhu cÇu trang bÞ cho c¸c c¬ së ®o l−êng trong qu©n ®éi H−íng ph¸t triÓn tiÕp theo cña luËn ¸n: Hoµn thiÖn c«ng nghÖ thiÕt kÕ chÕ t¹o nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu 53 Hoµn thiÖn c¸c thuËt to¸n tÝnh to¸n ®Ó lµm c¬ së cho viÖc x©y dùng c¸c phÇn mÒm tù ®éng thiÕt kÕ c¸c kh©u c¬ b¶n trong nguån chuÈn møc. Trªn c¬ së tÝnh to¸n c¸c kÕt qu¶ bé suy gi¶m tù ®éng vµ bé chia ¸p mÉu, thiÕt kÕ c¸c bé suy gi¶m ®Çu ra cho c¸c m¸y ph¸t vµ c¸c ph−¬ng tiÖn ®o kh¸c.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfNghiên cứu thiết kế, chế tạo nguồn chuẩn mức điện áp xoay chiều dùng trong đo lường.pdf