Đồ án Nghiên cứu phần mềm labVIEW và Card PCI - 1710 trong đo lường và điều khiển

Trong nền công nghiệp hiện đại, thuật ngữ “đo lường và điều khiển” đã trở nên quá quen thuộc, sẽ không phải mô tả nhiều để có thể hình dung được mục đích, tác dụng và tầm quan trọng của nó. Hiện tại các hệ thống thiết bị điều khiển tự động đều mang một tỷ trọng rất lớn các phần tử với đặc điểm của kỹ thuật vi tính. Có thể tìm thấy các phần tử đó ở mọi lớp của cấu trúc hệ thống. Từ lớp kế cận hay trực tiếp với quá trình công nghệ, cho tới các lớp cấp trên. Kỹ thuật vi tính đã góp phần làm thay đổi bộ mặt của các trung tâm điều khiển, nơi theo dõi - xử lý các tín hiệu - dữ liệu thu thập được, thực hiện các nhiệm vụ điều khiển và tối ưu hoá, vận hành và phân tích quá trình công nghệ. Khi xây dựng các hệ thống đo lường và điều khiển dựa trên máy tính PC có sự hỗ trợ của các phần mềm chuyên dụng thường yêu cầu có tốc độ giao tiếp cao. Nhu cầu về đo lường - điều khiển ngày càng phức tạp và nhu cầu làm việc liên tục của các quá trình sản xuất đòi hỏi độ tin cậy của các thiết bị đo lường - điều khiển ngày càng cao. Câu hỏi đặt ra là làm thế nào để tăng năng suất, giảm thời gian và chi phí cho các ứng dụng thiết kế, điều khiển, kiểm tra, tạo ra được các ứng dụng linh hoạt có khả năng tích hợp dễ dàng với nhiều kiểu I/O khác nhau phục vụ đắc lực trong đo lường và điều khiển tự động trong các ngành công nghiệp hiện đại. Trong gần 30 năm qua, National Instruments đã không ngừng đổi mới phương pháp kiểm tra và đo lường cho các kĩ sư. Với PC và các công nghệ thương mại, thiết bị đo ảo làm tăng năng suất và giảm chi phí cho các ứng dụng kiểm tra và đo lường tự động qua phần mềm dễ tích hợp LabVIEW và phần cứng đo lường và điều khiển kiểu module cho PXI, PCI, USB và Ethernet mà tiêu biểu là card PCI - 1710. Đó chính là nền tảng của quá trình kiểm tra, đo lường và điều khiển tự động. Trong những ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe sử dụng I/O tiên tiến (I/O tương tự tốc độ cao); xử lý tiên tiến cho các ứng dụng như đo, điều khiển độ rung và thị giác máy; truyền thông tới phần cứng công nghiệp, bao gồm các thiết bị OPC và PLC của bên thứ ba cũng như cơ sở dữ liệu doanh nghiệp vv. Bạn có thể tích hợp các bộ điều khiển tự động hóa khả trình (PAC) của NI được xây dựng với LabVIEW vào các hệ thống hiện tại để bổ sung tính năng đo lường và điều khiển.

doc119 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 15/05/2013 | Lượt xem: 3223 | Lượt tải: 15download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Nghiên cứu phần mềm labVIEW và Card PCI - 1710 trong đo lường và điều khiển, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỞ ĐẦU Trong nền công nghiệp hiện đại, thuật ngữ “đo lường và điều khiển” đã trở nên quá quen thuộc, sẽ không phải mô tả nhiều để có thể hình dung được mục đích, tác dụng và tầm quan trọng của nó. Hiện tại các hệ thống thiết bị điều khiển tự động đều mang một tỷ trọng rất lớn các phần tử với đặc điểm của kỹ thuật vi tính. Có thể tìm thấy các phần tử đó ở mọi lớp của cấu trúc hệ thống. Từ lớp kế cận hay trực tiếp với quá trình công nghệ, cho tới các lớp cấp trên. Kỹ thuật vi tính đã góp phần làm thay đổi bộ mặt của các trung tâm điều khiển, nơi theo dõi - xử lý các tín hiệu - dữ liệu thu thập được, thực hiện các nhiệm vụ điều khiển và tối ưu hoá, vận hành và phân tích quá trình công nghệ. Khi xây dựng các hệ thống đo lường và điều khiển dựa trên máy tính PC có sự hỗ trợ của các phần mềm chuyên dụng thường yêu cầu có tốc độ giao tiếp cao. Nhu cầu về đo lường - điều khiển ngày càng phức tạp và nhu cầu làm việc liên tục của các quá trình sản xuất đòi hỏi độ tin cậy của các thiết bị đo lường - điều khiển ngày càng cao. Câu hỏi đặt ra là làm thế nào để tăng năng suất, giảm thời gian và chi phí cho các ứng dụng thiết kế, điều khiển, kiểm tra, tạo ra được các ứng dụng linh hoạt có khả năng tích hợp dễ dàng với nhiều kiểu I/O khác nhau phục vụ đắc lực trong đo lường và điều khiển tự động trong các ngành công nghiệp hiện đại. Trong gần 30 năm qua, National Instruments đã không ngừng đổi mới phương pháp kiểm tra và đo lường cho các kĩ sư. Với PC và các công nghệ thương mại, thiết bị đo ảo làm tăng năng suất và giảm chi phí cho các ứng dụng kiểm tra và đo lường tự động qua phần mềm dễ tích hợp LabVIEW và phần cứng đo lường và điều khiển kiểu module cho PXI, PCI, USB và Ethernet…mà tiêu biểu là card PCI - 1710. Đó chính là nền tảng của quá trình kiểm tra, đo lường và điều khiển tự động. Trong những ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe sử dụng I/O tiên tiến (I/O tương tự tốc độ cao); xử lý tiên tiến cho các ứng dụng như đo, điều khiển độ rung và thị giác máy; truyền thông tới phần cứng công nghiệp, bao gồm các thiết bị OPC và PLC của bên thứ ba cũng như cơ sở dữ liệu doanh nghiệp…vv. Bạn có thể tích hợp các bộ điều khiển tự động hóa khả trình (PAC) của NI được xây dựng với LabVIEW vào các hệ thống hiện tại để bổ sung tính năng đo lường và điều khiển. Mục đích nghiên cứu của đồ án: Trong phạm vi của đồ án chúng em chủ yếu nghiên cứu về cách thức sử dụng phần mềm LabVIEW cơ bản như: cách tạo giao diện, lập trình sơ đồ khối, làm thế nào để tạo thiết bị ảo (VI) và thiết bị ảo con (Sub VI)…vv. Tìm hiểu các ứng dụng của LabVIEW trong đo lường và điều khiển công nghiệp. Nghiên cứu card PCI – 1710 từ đó kết hợp với phần mềm LabVIEW để tạo ra một ứng dụng cụ thể trong đo lường và điều khiển. Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu chung của đồ án là: phần mềm LabVIEW và card PCI-1710. Do thời gian nghiên cứu ngắn nên chúng em chỉ tập chung nghiên cứu được một ứng dụng quen thuộc của LabVIEW và card PCI-1710. Đó là thu thập tín hiệu từ thiết bị bên ngoài (cảm biến nhiệt độ), giao tiếp với PC thông qua card PCI-1710 từ đó mô phỏng và xử lý tín hiệu trong một quá trình sản xuất. Ý nghĩa thực tiễn của đồ án: National Instruments là tiên phong và đứng đầu về các dụng cụ ảo - một khái niệm tiến bộ đã làm thay đổi các phương pháp đo đạc và tự động hóa của các kỹ sư và nhà khoa học trong công nghiệp. LabVIEW nhằm nâng cao khả năng đo lường công nghiệp nhờ những đặc điểm mới được thiết kế cho những giao diện phân tích và điều khiển tiên tiến; quản lý hệ thống phân tán nâng cao và đích (target) mới cho giao diện người máy (HMI). Các dụng cụ ảo làm tăng năng suất và làm giảm chi phí cho các ứng dụng thiết kế, điều khiển và kiểm tra thông qua các phần mềm dễ tích hợp như NI LabVIEW cũng như các phần cứng điều khiển và đo đạc card PCI-1710. Môi trường LabVIEW mở tương thích với mọi phần cứng đo với các trợ giúp tương tác, tạo mã nguồn và khả năng kết nối tới hàng nghìn thiết bị giúp tập hợp dữ liệu dễ dàng. Vì LabVIEW cung cấp tính kết nối tới hầu hết mọi thiết bị đo, nên bạn có thể dễ dàng kết hợp những ứng dụng LabVIEW mới vào các hệ thống hiện tại. LabVIEW có thể đo được mọi tín hiệu như: nhiệt độ, sức căng, độ rung, âm thanh, điện áp, dòng, tần số, ánh sáng, điện trở, xung, thời gian (giai đoạn), tín hiệu số. Chính vì vậy mà LabVIEW trở thành lựa chọn hàng đầu của các kỹ sư và các nhà khoa học ở Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung. Kết quả nghiên cứu của đồ án có thể giúp mọi người có thể dễ dàng sử dụng khi mới làm quen với phần mềm LabVIEW. Nội dung của đồ án: Với các mục tiêu nêu trên, đồ án được trình bày trong 5 chương: Chương 1 Tổng quan về đo lường và điều khiển Chương 2 Sơ lược về LabVIEW Chương 3 LabVIEW trong đo lường và điều khiển Chương 4 CARD PCI – 1710 Chương 5 Thiết kế hệ thống đo lường và điều khiển bằng LabVIEW và card PCI - 1710 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN 1.1. Khái luận về đo lường và các đặc trưng cơ bản của kỹ thuật đo Theo – D.L.Men-đê-lê-ép thì: “Khoa học bắt đầu từ khi người ta biết đo. Một khoa học chính xác sẽ không có ý nghĩa nếu thiếu đo lường”. Ngay từ thời xa xưa con người đã chú ý đến khái niệm đo lường, đó là một ngành khoa học chuyên nghiên cứu các phương pháp để đo các đại lượng khác nhau. Và đã được các nhà khoa học ở mọi lĩnh vực quan tâm. Đối với mỗi quốc gia việc phát triển đo lường bao giờ cũng phải bao gồm 2 lĩnh vực của đo lường đó là đo lường pháp quyền và đo lường khoa học. - Đo lường pháp quyền liên quan đến vấn đề sau: + Xây dựng hệ thống pháp luật về đo lường. + Xây dựng các tổ chức về đo lường để quản lý công tác đo lường trong cả nước. + Xây dựng hệ thống chuẩn về đo lường. + Kiểm định phương tiện đo.   Hình 1.1 Minh họa phương pháp đo lường pháp quyền   Đo lường pháp quyền là một lĩnh vực lớn đặt ra cho mỗi quốc gia để mọi hoạt động kinh tế, khoa học kỹ thuật, quốc phòng và đời sống xã hội luôn được đảm bảo về chất lượng và số lượng trong sản xuất thương mại cũng như trong giao dịch quốc tế. Tuy nhiên với khoa học công nghệ ngày một phát triển với nhiều các phát minh sáng giá thì mỗi chúng ta nên quan tâm đến lĩnh vực đo lường thứ hai đó là Đo lường khoa học. Trong đo lường khoa học người ta chú ý đến vị trí và nội dung của đo lường trong hệ thống các ngành khoa học hiện đại: tập trung phân tích các ý tưởng, nguyên lý và phương hướng khoa học của nó được đặt dưới cái tên chung là “Lý thuyết đo lường”. Để hiểu rõ nội dung của đo lường khoa học trước tiên ta phải hiểu đo lường là gì và cơ sở để hình thành lý thuyết đo lường? Đo lường như là một phương pháp đánh giá về định lượng của đối tượng vật chất và phi vật chất có tính biện chứng toàn diện, từ đó hình thành các hướng khác nhau của lý thuyết đo lường   Hình 1.2 Minh họa phương pháp đo lường   Ví dụ như, trong vật lý lượng tử khi thực hiện phép đo cần phải quan tâm đến việc đo các đại lượng có kích thước nhỏ, điều này hình thành lý thuyết đo lường cơ học lượng tử. Hay trong xã hội, tâm lý học, kỹ thuật hệ thống, điều khiển học…phải quan tâm đến đại lượng phi vật lý cần đo, điều này hình thành lý thuyết đo lường tâm lý. Trong đo lường học (metrology) người ta quan tâm đến sai số từ đó hình thành lý thuyết về sai số. Sai số cũng được coi là một dạng nhiễu trong kênh đo lường và từ đó hình thành lý thuyết đo lường thông tin. Việc nghiên cứu về phép đo như là một phương pháp (angôrit) nào đó để nhận được kết quả bằng số về giá trị của một đại lượng cần đo nào đó (vật lý hay phi vật lý) từ đó hình thành lý thuyết đo lường angôrit. Như vậy lý thuyết đo lường là một khái niệm rất rộng nó bao quát nhiều lĩnh vực, nhiều hướng phát triển và mỗi hướng tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của nó mà hình thành lý thuyết đo lường. 1.1.1. Lý thuyết đo lường cơ sở Là những vấn đề nền tảng của đo lường. Nó chính là gốc để phát triển khoa học chính xác như vật lý, toán học, phi vật lý. Trong lĩnh vực này quan tâm đến những đặc tính chung nhất, những quy luật của phép đo như là một phương pháp đánh giá định lượng các thông số của thế giới đối tượng. Những phát minh về quy luật của phép đo luôn đem lại ảnh hưởng có tính quyết định đến nền khoa học chính xác. Ví dụ như, trong vật lý hiện đại phát minh nổi tiếng trong lĩnh vực đo lường là hệ thức bất định của Gâyzenbeg về nguyên tắc nó hạn chế độ chính xác của phép đo lường cơ lượng tử trong vật lý lượng tử. Trong toán học cũng vậy những phát minh toán học sẽ hỗ trợ cho quá trình đo lường một cách hiệu quả. Ví dụ việc phát minh ra phương pháp biến đổi Furiê nhanh đã giúp các nhà đo lường phân tích phổ một tín hiệu đo với một dải tần ngày càng cao và xác định được hàm mật độ phổ một cách nhanh chóng, mở ra một phương pháp đo lường hiện đại, đó là đo lường toán học logic mà cốt lõi của nó là đo lường angôrit trong đó bao hàm cả việc gia công kết quả đo lường. Đối với các đại lượng đo phi vật lý, lý thuyết đo lường cơ sở chú ý đến việc xác định các đặc trưng phi vật lý (ví dụ lượng thông tin hay các đặc trưng thống kê…) những phát minh về mặt toán học đã đặt cơ sở cho lý thuyết đo các đại lượng phi vật lý mà ta gọi đó là đo lường tâm lý. 1.1.2. Lý thuyết đo lường ứng dụng Lý thuyết đo lường ứng dụng tập trung nghiên cứu các phép đo trong thực tế, các bài toán cụ thể được đặt ra cho kỹ thuật nói chung và kỹ thuật đo lường nói riêng. Ví dụ việc nghiên cứu chế tạo các chuẩn đơn vị đo lường (trước đây là hệ mét, hệ tuyệt đối Gause và ngày nay là hệ đo lường quốc tế SI) để đảm bảo sự thống nhất đo lường trên toàn thế giới. Xung quanh bài toán đó trong khoa học ngày nay hình thành một lĩnh vực được gọi là đo lường học (Metrology). Đo lường học là một môn khoa học về các phép đo, về phương pháp và phương tiện đo để đảm bảo cho các quá trình đo được thống nhất và các phương pháp nhằm đạt được độ chính xác yêu cầu.   Hình 1.3 Minh họa phương pháp đo lường học   Đo lường học đóng vai trò to lớn trong việc xây dựng phương pháp thiết bị đo và giải quyết hầu hết các bài toán đặt ra của kỹ thuật đo lường. Khoa học và kỹ thuật ngày càng phát triển, việc ứng dụng các thành tựu của máy tính và điều khiển học kỹ thuật trong đo lường đã làm xuất hiện một lĩnh vực mới trong đo lường ứng dụng đó là đo lường tự động. Nội dung của đo lường tự động đó là con người ít can thiệp vào các thao tác đo lường và xử lý thông tin mà hầu như các thao tác này là hoàn toàn tự động. Sự xuất hiện của các thiết bị đo thông minh, các hệ thống thông tin đo lường và điều khiển thông minh, việc truyền tín hiệu đi xa bằng kỹ thuật số và các phương tiện hiện đại như cáp quang hay vô tuyến đã tạo ra các hệ thống đo và điều khiển từ xa rất hiệu quả và tiện lợi. Như vậy lý thuyết đo lường ứng dụng hiện đại bao gồm hai hướng phát triển hỗ trợ cho nhau là: đo lường học và đo lường tự động. Cả hai đều phản ánh quá trình quan trọng nhất trong kỹ thuật đo lường đó là quá trình vật lý (sử dụng những thành tựu của vật lý để hoàn thiện thiết bị đo và quá trình tự động hoá. Sử dụng các phương pháp đo tự động trong điều khiển sản xuất công nghiệp). Cùng với đo lường cơ sở, đo lường ứng dụng ngày càng phát triển tạo thành ngành kỹ thuật đo lường là một ngành khoa học công nghệ cao, nó có mặt ở khắp mọi nơi, ở mọi lĩnh vực của kinh tế quốc dân và đời sống xã hội. Sự phát triển của nó có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển khoa học – kỹ thuật, đưa lại lợi ích to lớn cho xã hội. 1.1.3. Phân loại và cách thức thực hiện phép đo Để thực hiện một phép đo ta có thể thực hiện nhiều cách đo khác nhau, ta có thể phân biệt các cách đo sau đây: - Đo trực tiếp: là cách đo mà kết quả nhận được trực tiếp từ một phép đo duy nhất. Cách đo này cho kết quả ngay. Dụng cụ đo được sử dụng thường tương ứng với đại lượng cần đo. Ví dụ: đo điện áp dùng Vônmét thì trên mặt thang đo đã khắc độ sẵn bằng vôn. Trên thực tế chủ yếu dùng phương pháp này. - Đo gián tiếp: là cách đo mà kết quả được suy ra từ sự phối hợp kết quả của nhiều phép đo dùng cách đo trực tiếp. Ví dụ: khi đo dòng điện ta dùng Vônmét và Ômmét sau đó dùng định luật Ôm để suy ra kết quả: I = U/R. Tuy nhiên cách đo này thường mắc phải sai số lớn là tổng các sai số của các phép đo trực tiếp. - Đo thống kê: để đảm bảo độ chính xác của phép đo nhiều khi người ta phải sử dụng cách đo thống kê tức là phải tiến hành đo nhiều lần, sau đó lấy giá trị trung bình. Cách đo này đặc biệt hữu hiệu khi tín hiệu đo là ngẫu nhiên hoặc khi cần kiểm tra độ chính xác của một dụng cụ đo. - Đo so sánh: là cách đo mà kết quả đạt được khi ta tiến hành so sánh đại lượng cần đo với mẫu. Cách đo này hiện nay được dùng khá phổ biến vì nó có độ chính xác khá cao. Tuỳ thuộc vào các điều kiện cụ thể khác nhau mà chúng ta lựa chọn một phép đo sao cho phù hợp. Lựa chọn được một phép đo tốt và phù hợp sẽ đem lại cho bạn một kết quả với độ chính xác cao. 1.1.4. Các đặc trưng cơ bản của kỹ thuật đo Để hiểu rõ hơn về ngành kỹ thuật đo lường ta nên quan tâm tới các đặc trưng của nó. Đó là các yếu tố cần thiết không thể thiếu được trong kỹ thuật đo. Những đặc trưng đó bao gồm: các đại lượng cần đo, điều kiện đo, phương pháp đo, thiết bị đo, người quan sát hay các thiết bị thu nhận kết quả đo. 1. Đại lượng đo: Là một thông số đặc trưng cho đại lượng vật lý cần đo. Theo tính chất thay đổi của đại lượng đo có thể chia chúng thành hai loại đó là: đại lượng đo tiền định và đại lượng đo ngẫu nhiên. - Đại lượng đo tiền định: là đại lượng đo đã biết trước quy luật thay đổi theo thời gian của chúng, nhưng một hoặc nhiều thông số của chúng chưa cần phải đo. Đại lượng đo tiền định thường là tín hiệu một chiều hay xoay chiều hình sin hay xung vuông. Các thông số cần được đo thường là: biên độ, tần số, góc pha…của tín hiệu đo. - Đại lượng đo ngẫu nhiên: là đại lượng đo mà sự thay đổi theo thời gian không theo một quy luật nào cả. Nếu ta lấy bất kỳ giá trị nào của tín hiệu thì ta đều nhận được đại lượng ngẫu nhiên. Ta thấy trong thực tế số các đại lượng đo đều là ngẫu nhiên. Tuy nhiên ở một chừng mực nào đó ta có thể giả thiết rằng suốt thời gian tiến hành một phép đo đại lượng đo phải không đổi hoặc thay đổi theo quy luật đã biết (tức là đại lượng đo tiền định) hoặc tín hiệu phải thay đổi chậm. Vì thế nếu đại lượng đo ngẫu nhiên có tần số thay đổi nhanh sẽ không thể đo được bằng các phép đo thông thường. Trong trường hợp này ta phải sử dụng một phương pháp đo đặc biệt đó là đo lường thống kê. Theo cách biến đổi đại lượng đo mà ta có thể chia thành đại lượng đo liên tục hay đại lượng đo tương tự (analog) và đại lượng đo rời rạc hay đại lượng đo số (digital): - Đại lượng đo tương tự (analog): là biến đổi nó thành một đại lượng đo khác tương tự nó. Ứng với đại lượng đo này người ta thường chế tạo ra các dụng cụ đo tương tự. Ví dụ như: một Ampemet có kim chỉ tương ứng với cường độ dòng điện. - Đại lượng đo số (digital): là biến đổi từ các đại lượng tương tự thành đại lượng số. ứng với đại lượng đo này người ta cũng chế tạo ra các dụng cụ đo số. Theo bản chất của đại lượng đo ta có thể chia thành: - Đại lượng đo năng lượng: là đại lượng đo mà bản thân nó mang năng lượng. Ví dụ như: sức điện động, điện áp, dòng điện…vv. - Các đại lượng đo thông số: đó là thông số của mạch điện như: điện trở, điện cảm, điện dung…vv. - Các đại lượng đo phụ thuộc vào thời gian như: chu kỳ tần số góc pha… - Các đại lượng đo không điện: để đo được bằng phương pháp điện nhất thiết phải biến đổi chúng thành các đại lượng điện thông qua các bộ cảm biến. Thông qua các bộ cảm biến mà ta nhận được tín hiệu Y tỷ lệ với đại lượng cần đo X khi đó ta có: Y = f(X) Ta biết rằng tín hiệu đo là loại tín hiệu mang đặc tính thông tin về đại lượng đo vì thế người ta có thể coi tín hiệu đo chính là đại lượng đo. 2. Điều kiện đo: Thông tin đo lường bao giờ cũng gắn chặt với môi trường sinh ra đại lượng đo. Khi tiến hành phép đo ta phải tính tới ảnh hưởng của môi trường đến kết quả đo và ngược lại khi dùng dụng cụ đo không để dụng cụ đo ảnh hưởng đến đối tượng đo. Ngoài ra, ta phải chú ý đến môi trường bên ngoài có thể ảnh hưởng đến kết quả của phép đo. Những yếu tố của môi trường là: nhiệt độ, độ ẩm của không khí, từ trường bên ngoài, độ rung, độ lệch áp suất so với áp suất trung bình, bụi bẩn... Những yếu tố này phải ở trong điều kiện chuẩn. Điều kiện tiêu chuẩn là điều kiện được quy định theo tiêu chuẩn quốc gia, là khoảng biến động của các yếu tố bên ngoài mà suốt trong khoảng đó dụng cụ đo vẫn đảm bảo độ chính xác quy định, đối với mỗi loại dụng cụ đo đều có khoảng tiêu chuẩn được ghi trong các đặc tính kỹ thuật của nó. Trong thực tế ta thường phải tiến hành đo nhiều đại lượng cùng một lúc rồi lại phải truyền tín hiệu đo đi xa, tự động ghi lại và gia công thông tin đo. Cho nên, cần phải tính đến các điều kiện đo khác nhau để tổ chức các phép đo cho tốt nhất. 3. Đơn vị đo: Để cho nhiều nước có thể sử dụng một hệ thống đơn vị duy nhất người ta đã thành lập hệ thống đơn vị đo quốc tế SI – 1960 đã được thông qua ở hội nghị quốc tế về mẫu và cân. Hệ đo lường quốc tế (viết tắt là SI từ tiếng Pháp) là hệ đo lường được sử dụng rộng rãi nhất. Nó được sử dụng trong mọi hoạt động kinh tế, thương mại, khoa học, giáo dục và công nghệ của phần lớn các nước trên thế giới.Trong hệ thống đó các đơn vị được xác định như sau: - Đơn vị chiều dài mét (m). - Đơn vị khối lượng là kilogam (kg). - Đơn vị thời gian là giây (s). - Đơn vị cường độ dòng điện là ampe (A). - Đơn vị nhiệt độ là kelvin (K). - Đơn vị cường độ ánh sáng là nền candela (Cd). - Đơn vị số lượng vật chất là mol (mol). Đó là 7 đơn vị cơ bản. Ngoài ra còn có các đơn vị dẫn xuất cùng với một bộ các tiền tố được suy ra từ các đơn vị cơ bản này. 4. Phương pháp đo: Các phép đo được thực hiện bằng các phương pháp đo khác nhau phụ thuộc vào các phương pháp nhận thông tin đo và nhiều yếu tố đo như đại lượng đo lớn hay nhỏ, điều kiện đo, sai số, yêu cầu... Phương pháp đo có thể có nhiều nhưng người ta đã phân thành 2 loại: - Phương pháp đo biến đổi thẳng. - Phương pháp đo so sánh. Các phương pháp này đã được chế tạo thành các thiết bị đo để sử dụng trong thực tế. 5. Người quan sát: Đó là người đo và gia công kết quả đo. Nhiệm vụ của người quan sát khi đo là phải nắm được phương pháp đo; am hiểu về thiết bị đo mà mình sử dụng, kiểm tra điều kiện đo, phán đoán về khoảng đo để chọn thiết bị đo cho phù hợp với sai số yêu cầu và phù hợp với điều kiện môi trường xung quanh. Biết điều khiển quá trình đo để có được kết quả như mong muốn sau cùng là nắm được các phương pháp gia công kết quả đo để tiến hành gia công (có thể bằng tay hay sử dụng máy tính) số liệu thu được sau khi đo. Biết xét đoán kết quả đo xem đã đạt yêu cầu hay chưa, có cần thiết phải đo lại hay không, hoặc phải đo nhiều lần theo phương pháp đo lường thống kê. 6. Kết quả đo: Kết quả đo ở một mức độ nào đó có thể coi là chính xác. Một giá trị như vậy được coi là giá trị ước lượng của đại lượng đo. Nghĩa là giá trị được xác định bởi thực nghiệm nhờ các thiết bị đo. Giá trị này gần với giá trị thực mà ở một điều kiện nào đó có thể coi là thực. Để đánh giá sai lệch giữa giá trị ước lượng và giá trị thực người ta sử dụng khái niệm sai số của phép đo: đó là hiệu giữa giá trị thực và giá trị ước lượng. Sai số của phép đo có vai trò quan trọng trong kỹ thuật đo lường. Nó cho phép đánh giá phép đo có đạt yêu cầu hay không. Có rất nhiều nguyên nhân gây nên sai số của phép đo như: - Nguyên nhân đầu tiên phải kể đến là do phương pháp đo chưa hoàn thiện, chưa phù hợp với điều kiện thực tế. - Do có sự biến động của các điều kiện bên ngoài vượt ra ngoài các điều kiện tiêu chuẩn được quy định cho dụng cụ đo mà ta chọn. - Ngoài ra còn một số các yếu tố khác nữa như: sử dụng các dụng cụ đo không đảm bảo độ chính xác, do cách đọc của người quan sát hoặc do cách đặt dụng cụ không chính xác… Kết quả đo là những con số kèm theo đơn vị đo hay những đường cong tự ghi, để ghi lại quá trình thay đổi của đại lượng đo theo thời gian. Việc gia công kết quả đo theo một thuật toán (angôri
Luận văn liên quan