Đồ án Thiết bị đo lường cơ điện nông nghiệp

më ®Çu C«ng nghÖ ®o l­êng lµ mét trong nh÷ng yÕu tè quan träng ®¶m b¶o sù tån t¹i vµ ph¸t triÓn kinh tÕ x· héi, lµm c¬ së thèng nhÊt ho¸ c¸c chuÈn mùc vµ tiªu chuÈn trong hÖ thèng qu¶n lý chÊt l­îng tiÕn tíi ký kÕt c¸c hiÖp ­íc thõa nhËn lÉn nhau ®ang lµ xu thÕ ph¸t triÓn tÊt yÕu cña thêi ®¹i. Ph¸t triÓn kü thuËt vµ c«ng nghÖ ®o l­êng lµ nhiÖm vô bøc thiÕt ®èi víi mçi quèc gia trong bèi c¶nh hiÖn nay, gãp phÇn t¨ng c­êng giao l­u s¶n phÈm hµng ho¸ vµ thóc ®Èy qu¸ tr×nh ph¸t triÓn khoa häc kü thuËt c«ng nghÖ. Cïng víi sù ph¸t triÓn cñac¸c ngµnh khoa häc ®iÖn tö, tin häc v.v… kü thuËt ®o l­êng kh«ng ngõng ®­îc ph¸t triÓn vµ ngµy cµng ®­îc øng dông réng r·i trong ®µo t¹o vµ nghiªn cøu khoa häc, gãp phÇn n©ng cao chÊt l­îng vµ më réng qui m« ®µo t¹o. ViÖt Nam lµ mét trong nh÷ng n­íc ®ang ph¸t triÓn cã nÒn kinh tÕ l¹c hËu, do vËy viÖc ®Çu t­ ph¸t triÓn khoa häc kü thuËt ®o l­êng vµ c¸c ngµnh khoa häc c«ng nghÖ mòi nhän lµ viÖc lµm cã ý nghÜa ®Æc biÖt quan träng, cÊp b¸ch mang tÝnh chiÕn l­îc trong viÖc thùc hiÖn thµnh c«ng sù nghiÖp c«ng nghiÖp ho¸ vµ hiÖn ®¹i ho¸ n­íc nhµ gãp phÇn t¨ng c­êng sù qu¶n lý cña nhµ n­íc vÒ tiªu chuÈn chÊt l­îng trong toµn bé nÒn kinh tÕ–x· héi, theo hÖ thèng tiªu chuÈn ®o l­êng chÊt l­îng thèng nhÊt trªn toµn l·nh thæ. Trong hÖ thèng c¸c Tr­êng §¹i häc cña c¶ n­íc, Tr­êng §¹i Häc N«ng NghiÖp I Hµ Néi cã nhiÖm vô ®µo t¹o c¸n bé kü thuËt vµ triÓn khai nghiªn cøu khoa häc kü thuËt c«ng nghÖ gãp phÇn ®¸p øng nhu cÊu ph¸t triÓn n«ng nghiÖp vµ hiÖn ®¹i ho¸ n«ng th«n ViÖt Nam, tiÕn tíi hoµ nhËp khu vùc vµ quèc tÕ. Tr­íc vËn héi míi vµ th¸ch thøc míi cña thêi ®¹i ®ßi hái tr­êng ph¶i cã nh÷ng b­íc nh¶y vät trong khoa häc kü thuËt c«ng nghÖ gi¸o dôc vµ ®µo t¹o, trong ®ã cÇn bæ xung vµ n©ng cÊp chiÒu s©u hÖ thèng trang thiÕt bÞ ®o l­êng c¬ ®iÖn n«ng nghiÖp. KÕt hîp gi÷a lý thuyÕt vµ thùc hµnh kh«ng ngõng n©ng cao chÊt l­îng lµ môc tiªu ®µo t¹o cña nhµ tr­êng. C«ng t¸c ®o l­êng thÝ nghiÖm lµ nhu cÇu tÊt yÕu ®Ó tån t¹i vµ ph¸t triÓn cña tr­êng trong thêi gian hiÖn nay vµ trong t­¬ng lai. Trªn c¬ së häc tËp kinh nghiÖm cña c¸c c¬ së thùc hµnh ®o l­êng, dùa vµo c¸c tµi liÖu cã liªn quan, ®­îc sù h­íng dÉn tËn t×nh cña thÇy gi¸o, Th¹c SÜ Ng« TrÝ D­¬ng trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®Ò tµi. T«i xin tr©n träng c¶m ¬n s©u s¾c sù gióp ®ì nhiÖt t×nh cña thÇy gi¸o, Th¹c Sü Ng« TrÝ D­¬ng trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®Ò tµi. Ch©n thµnh c¶m ¬n c¸n bé phßng qu¶n lý chÊt l­îng nhµ n­íc, c¸c b¹n sinh viªn ®ång nghiÖp Tr­êng §¹i Häc N«ng NghiÖp I ®· t¹o ®iÒu kiÖn, gióp ®ì t«i trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn vµ hoµn thµnh b¶n luËn v¨n nµy. Hµ Néi, ngµy 22 th¸ng 12 n¨m 2002 Chu¬ng I C¬ së lý luËn vÒ kü thuËt ®o l­êng 1.1. Kh¸i qu¸t chung ë c¸c n­íc tiªn tiÕn khoa häc kü thuËt c«ng nghÖ ®o l­êng ph¸t triÓn ®¹t tr×nh ®é cao ®· hç trî cho c¸c ngµnh kinh tÕ ph¸t triÓn lµm t¨ng hiÖu qu¶ s¶n xuÊt vµ n©ng cao chÊt l­îng s¶n phÈm. Lµm c¬ së ph¸t khoa häc c«ng nghÖ ®o l­êng ®iÒu khiÓn, c«ng nghÖ tù ®éng ho¸ vµ ph¸t triÓn c¸c ngµnh khoa häc kü thuËt c«ng nghÖ cã hiÖu qu¶. Mét trong nh÷ng yÕu tè chiÕn l­îc ph¸t triÓn khoa häc c«ng nghÖ gi¸o dôc lµ ph¸t triÓn øng dông kü thuËt vµ c«ng nghÖ ®o l­êng hiÖn ®¹i theo c¸c m« h×nh ®o l­êng cã øng dông kü thuËt vi sö lý vµ m¸y tÝnh phôc vô cho ®µo t¹o vµ nghiªn cøu trong hÖ thèng c¸c tr­êng §¹i häc. Kü thuËt sè ®· c¶i thiÖn mét b­íc ®¸ng kÓ chÊt l­îng ®o l­êng. C¸c ph­¬ng tiÖn ®o ®­îc gän nhÑ h¬n, kh¶ n¨ng lµm viÖc nhiÒu h¬n, ®é chÝnh x¸c vµ ®é tin cËy c¸c phÐp ®o cao h¬n, cã tèc ®é nhanh vµ æn ®Þnh h¬n v.v…cã kh¶ n¨ng kÕt nèi víi c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi nh­ m¸y tÝnh, m¸y in v.v…. øng dông kü thuËt vi xö lý vµ c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi ngµy nay ®· më ra sù ph¸t triÓn v­ît bËc trong kü thuËt vµ c«ng nghÖ ®o l­êng chiÕm mét tû lÖ kh¸ lín so víi c¸c lÜnh vùc kh¸c, hiÖn nay lµ phÇn tö quan träng trong c¸c hÖ thèng th«ng tin ®o l­êng vµ ®iÒu khiÓn. HÖ thèng th«ng tin ®o l­êng cã øng dông kü thuËt vi xö lý cã tèc ®é ®o vµ xö lý nhanh, cho phÐp thùc hiÖn c¸c phÐp ®o tù ®éng ®ång thêi nhiÒu kªnh, ®é tin cËy vµ ®é chÝnh x¸c cao v. v…®­îc øng dông réng r·i trong c¸c hÖ thèng tù ®éng ph©n lo¹i s¶n phÈm. HÖ thèng chuÈn ®o¸n kü thuËt vµ trong qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn tù ®éng v.v… Nhê cã hÖ thèng ®o l­êng øng dông kü thuËt vi xö lý ng­êi ta ®· t¹o ra c¸c thiÕt bÞ ®o th«ng minh nhê cµi ®Æt vµo chóng c¸c bé vi xö lý hay vi tÝnh ®¬n phiÕm chóng cã nh÷ng tÝnh n¨ng h¬n h¼n c¸c thiÕt bÞ ®o th«ng th­êng, cã thÓ tù xö lý vµ l­u gi÷ kÕt qu¶ ®o, lµm viÖc theo ch­¬ng tr×nh, tù ®éng thu thËp sè liÖu ®o v.v… 1.2. Vai trß vÞ trÝ ®o l­êng C«ng t¸c ®o l­êng lµ mét trong nh÷ng yÕu tè quyÕt ®Þnh sù tån t¹i, ph¸t triÓn cña ®Êt n­íc nãi chung vµ cña tr­êng §HNN I nãi riªng trong t­¬ng lai. Gãp phÇn n©ng cao chÊt l­îng ®µo taä, phôc vô nghiªn cøu khoa häc, nghiªn cøu triÓn khai, n©ng cao tiÒm lùc khoa häc kü thuËt c«ng nghÖ tiÕn kÞp tr×nh ®é trong khu vùc vµ trªn thÕ giíi. Tr­êng §HNN I coi c«ng t¸c ®o l­êng thùc nghiÖm vµ nghiªn cøu khoa häc lµ nhiÖm vô quan träng gãp phÇn thùc hiÖn môc tiªu chÊt l­îng ®µo t¹o cña tr­êng. Thùc hµnh thÝ nghiÖm lµ néi dung b¾t buéc ®èi víi mçi sinh viªn rÊt ®­îc tró träng trong c«ng t¸c nghiªn cøu triÓn khai vµ nghiªn cøu khoa häc cña c¸n bé vµ nghiªn cøu sinh trong tr­êng. §o l­êng thùc nghiÖm phôc vô ®µo t¹o, nghiªn cøu triÓn khai bao hµm nhiÒu lÜnh vùc C¬ §iÖn, m«i tr­êng ®o nh­ x¸c ®Þnh: c¬, lý tÝnh cña ®Êt, c¸c chØ tiªu sinh häc cña thùc, ®éng vËt, c¸c chØ tiªu m«i tr­êng, c¸c chØ tiªu m¸y mãc thiÕt bÞ v.v…®­îc thùc hiÖn th­êng xuyªn ë cµc bé m«n cña c¸c khoa, c¸c trung t©m chuyªn ngµnh, c¸c c¬ së thùc hµnh cña tr­êng. Trong thêi gian häc tËp sinh viªn cña khoa C¬ §iÖn ph¶i hoµn thµnh mét khèi l­îng ®o l­êng thùc nghiÖm trong thÝ nghiÖm, thùc hµnh kh¸ lín nh­ ngµnh c¬ khÝ chiiÕm 41%, ngµnh ®iÖn chiÕm 40%, ngµnh c«ng nghiÖp vµ c«ng tr×nh n«ng th«n 37%, ®µo t¹o sau ®¹i häc vµ nghiªn cøu sinh 12%, phôc vô ®Ò tµi nghiªn cøu 25%. §Ó ®¸p øng nh÷ng nhu cÇu trªn trang thiÕt bÞ ®o l­ßng, ®o l­êng C¬ §iÖn N«ng NghiÖp ph¶i tho¶ m·n c¸c nhu cÇu sau: - Phôc vô môc tiªu ®µo t¹o cña khoa C¬ §iÖn. - Phôc vô nghiªn cøu khoa häc, gãp phÇn n©ng cao kü thuËt c«ng nghÖ tiÕn tíi hoµ nhËp trong khu vùc. - Phôc vô c«ng t¸c nghiªn cøu triÓn khai trong thiÕt kÕ chÕ t¹o vµ thö nghiÖm c¸c mÉu m¸y, thiÕt bÞ C¬ §iÖn sö dông trong s¶n suÊt n«ng nghiÖp vµ chÕ biÕn n«ng s¶n. - Tham gia x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña hÖ thèng ®iÖn phôc vô cho quy ho¹ch tæng thÓ, c¸c chØ tiªu kinh tÕ cña l­íi ®iÖn n«ng nghiÖp hiÖn t¹i vµ trong t­ong lai. - Phôc vô c«ng t¸c nghiªn cøu tiÕt kiÖm vµ sö dông c¸c d¹ng n¨ng l­îng trong n«ng nghiÖp vµ chÕ biÕn n«ng s¶n. - KiÓm tra t×nh trang kü thuËt cña «t«, m¸y kÐo. - KiÓm tra thö nghiÖm c¸c trang thiÕt bÞ ®iÖn trªn «t«, m¸y kÐo. - §o l­êng c¸c ®¹i l­îng vËt lý phôc vô cho c«ng t¸c nghiªn cøu khoa häc cña nhµ tr­êng. Tªu chuÈn ho¸ c«ng t¸c ®o l­êng thùc nghiÖm theo ph¸p luËn cña nhµ n­íc, tham gia qu¶n lý chÊt l­îng, kiÓm ®Þnh vµ ®¸nh gi¸ s¶n phÈm N«ng nghiÖp. HÖ thèng trang thiÕt bÞ ®o l­êng thö nghiÖm cña khoa C¬ §iÖn ph¶i mang tÝnh ®ång ®Òu, thuËn lîi cã tÝnh n¨ng kü thuËt phï hîp kh«ng nh÷ng cho ®µo t¹o mµ c¶ cho c«ng t¸c nghiªn cøu trong phßng thÝ nghiÖm vµ ngoµi hiÖn tr­êng cã kh¶ n¨ng nèi ghÐp víi c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi v.v… §µo t¹o vµ bæ sung ®éi ngò c¸n bé kü thuËt ®ñ m¹nh vµ c«ng t¸c qu¶n lý sö dông cã hiÖu qu¶. 1.3. HiÖn tr¹ng trang thiÕt bÞ ®o l­êng c¬ ®iÖn. HÖ thèng trang thiÕt bÞ ®o l­êng cña khoa C¬ §iÖn ®ang ®­îc sö dông chñ yÕu dùa trªn m« h×nh ®o l­êng t­¬ng tù (h×nh 1.1) ®Ó ®o c¸c ®¹i l­îng c¬ häc nh­ kÐo, nÐn, xo¾n v.v… c¸c ®¹i l­îng ®iÖn nh­: (, U, P v.v… c¸c ®¹i l­îng m«i tr­êng nh­ ®é Èm, nhiÖt ®é, ¸p suÊt v. v… §o l­êng thö nghiÖm trang thiÕt bÞ ®iÖn trªn «t«, m¸y kÐo. §­îc trang bÞ tõ n¨m 1960 hÇu hÕt c¸c thiÕt bÞ ®Òu cña Liªn X« cò vµ ®­îc bæ xung vµo nh÷ng n¨m 1980 vµ n¨m 1985. MÆc dï c¸c thiÕt bÞ ®· ®­îc nhiÖt ®íi ho¸ xong, cho ®Õn nay hÇu hÕt ®Òu ®· bÞ h­ háng hoÆc qua söa ch÷a. Tæ chøc qu¶n lý vµ sö dông c¸c trang thiÕt bÞ trªn chñ yÕu ë c¸c bé m«n chuyªn ngµnh vµ b¶o qu¶n theo c¸c phßng thÝ nghiÖm. 1.3.1. Phßng thÝ nghiÖm kim lo¹i – söa ch÷a – Trùc thuéc bé m«n kim lo¹i söa ch÷a. Phßng cã c¸c thiÕt bÞ m¸y mãc nh­ sau: ThiÕt bÞ ®o ®é bãng, ®é cøng bÒ mÆt cña c¸c chi tiÕt. ThiÕt bÞ t«i cao tÇn. Lß nung nhiÖt ®é cao. KÝnh hiÓn vi quang häc. Mét sè dông cô ®o phôc vô cho c«ng t¸c söa ch÷a. C¸c thiÕt bÞ trªn mét sè bÞ h­ háng, mét sè cßn l¹i chÊt l­îng kh«ng ®¶m b¶o kh«ng thÓ ®¸p øng ®­îc c«ng t¸c ®µo t¹o cña khoa. 1.3..2 Phßng thÝ nghiÖm søc bÒn vËt liÖu –Trùc thuéc bé m«n C¬ häc kü thuËt ®­îc trang bÞ: M¸y ®o lùc kÐo, nÐn. M¸y ®o m«men quay. Mét sè dông cô ®o chuyªn dïng phôc vô cho c¸c bµi thÝ nghiÖm ®o øng suÊt, biÕn d¹ng cña vËt liÖu khi tiÕn hµnh thÝ nghiÖm. Phßng thÝ nghiÖm kü thuËt ®iÖn –Trùc thuéc bé m«n C¬ së Kü thuËt ®iÖn, phôc vô chñ yÕu cho sinh viªn chuyªn ngµnh ®iÖn, m¸y mãc thiÕt bÞ rÊt ®a d¹ng, nhiÒu chñng lo¹i. Cã thÓ ph©n thµnh c¸c nhãm: M¸y biÕn ¸p ®o l­êng c¸c lo¹i. C¸c dông cô ®o: A, V, P, Hz v.v… C¸c dông cô mÉu. C¸c thiÕt bÞ vµ dông cô trªn cã ®é chÝnh x¸c thÊp, kh«ng cßn ®ång bé vµ rÊt l¹c hËu. HiÖn nay phßng thÝ nghiÖm chØ phôc vô c«ng t¸c thùc tËp vµ thÝ nghiÖm cña sinh viªn mang tÝnh chÊt c¬ b¶n kh«ng thÓ thiÕu trong ®µo t¹o. 1.3.3. Phßng thÝ nghiÖm cung cÊp vµ sö dông ®iÖn–Trùc thuéc Bé m«n cung cÊp ®iÖn, phßng phôc vô thùc tËp chñ yÕu cho sinh viªn chuyªn ngµnh ®iÖn. M¸y biÕn ¸p ®o l­êng. C¸c dông cô ®o:A, V, P, Hz v.v… C¸c dông cô mÉu. M¸y hiÖn sãng. ThiÕt bÞ tù ghi. ThiÕt bÞ ®o, ®Õm c¸c th«ng sè ®­êng d©y cao vµ h¹ ¸p. ThiÕt bÞ ®o chuyªn dïng trong m¹ch ®o l­êng b¶o vÖ. HiÖn nay hÇu hÕt c¸c thiÕt bÞ trªn ®Òu bÞ h­ háng hoÆc qu¸ l¹c hËu gÆp rÊt nhiÒu khã kh¨n trong c«ng t¸c ®µo t¹o vµ nghiªn cøu khoa häc . 1.3.4. Phßng thÝ nghiÖm ¤t«, m¸y kÐo-Trùc thuéc bé m«n «t«, m¸y kÐo, ®­îc trang bÞ: HÖ thèng kiÓm tra vµ chuÈn ®o¸n kü thuËt ®éng c¬ «t«, m¸u kÐo . HÖ thèng kiÓm tra c¸c trang thiÕt bÞ ®iÖn trªn «t« vµ m¸y kÐo. ThiÕt bÞ kiÓm tra cung cÊp nhiªn liÖu . ThiÕt bÞ kiÓm tra hÖ thèng ®èt ch¸y. C¸c dông cô ®o chuyªn dïng: V, A, N, v.v… HiÖn nay hÇu hÕt trang thiÕt bÞ trªn ®Òu h­ háng hoÆc ®· qua söa ch÷a, chØ ®¸p øng ®­îc mét phÇn nhá c«ng t¸c thùc tËp cña sinh viªn. 1.3.5. Phßng thùc tËp Thuû lùc- Trùc thuéc Bé m«n M¸y n«ng nghiÖp, phßng ®­îc trang bÞ: ThiÕt bÞ ®o ¸p suÊt. ThiÕt bÞ ®o l­u l­îng. ThiÕt bÞ ®o vËn tèc. Mét sè thiÕt bÞ phôc vô cho c«ng t¸c kh¶o nghiÖm M¸y n«ng nghiÖp. Cã thÓ m« t¶ hiÖn tr¹ng trang thiÕt bÞ ®o l­êng cña khoa C¬ §iÖn theo s¬ ®å h×nh1.1. HÇu hÕt c¸c trang thiÕt bÞ ®Òu thuéc m« h×nh ®o l­êng t­¬ng tù, c¸c thiÕt bÞ ®o chñ yÕu lµ lo¹i c¬ ®iÖn trong vïng th«ng sè æn ®Þnh (tÇn sè, biªn ®é v.v…) kh«ng thÝch øng víi c«ng t¸c nghiªn cøu khoa häc, phÇn lín ®Õn nay ®· lçi thêi hoÆc qua söa ch÷a nhiÒu lÇn kh«ng ®¸p øng ®­îc nhu cÇu hiÖn nay. ViÖc trang bÞ vµ n©ng cÊp hÖ thèng trang thiÕt bÞ ®o l­êng c¬ ®iÖn n«ng nghiÖp cña Khoa C¬ §iÖn sÏ ®¸p øng ®Çy ®ñ cho c«ng t¸c ®µo t¹o, nghiªn cøu khoa häc vµ nghiªn cøu triÓn khai cña khoa. §¸p øng ®­îc c«ng t¸c ®o l­êng kiÓm tra chÊt l­îng tiÕn tíi tham gia vµo hÖ thèng tiªu chuÈn ®o l­êng chÊt l­îng nhµ n­íc, tham gia qu¶n lý chÊt lîng, kiÓm ®Þnh vµ ®¸nh gi¸ s¶n phÈm n«ng nghiÖp. T¨ng c­êng giao l­u kü thuËt c«ng nghÖ víi c¸c n­íc trong khu vùc vµ trªn thÕ giíi. HiÖn tr¹ng hÖ thèng ®o l­êng c¬ ®iÖn H×nh 1.1. ThiÕt bÞ ®o khoa c¬ ®iÖn 1.4. KÕt luËn: Qua nh÷ng ph©n tÝch ®¸nh gi¸ vÒ hiÖn tr¹ng, xu thÕ ph¸t triÓn, tÇm quan träng vµ nhiÖm vô cña c«ng t¸c ®o l­êng trong viÖc nghiªn cøu khoa häc cho thÊy “x©y dùng vµ ®¸nh gi¸ dông cô ®o l­êng trong c¸c phßng thÝ nghiÖm kü thuËt ®o l­êng” lµ hoµn toµn ®óng ®¾n vµ kÞp thêi phï hîp môc tiªu hiÖn ®¹i ho¸ vµ c«ng nghiÖp ho¸ nÒn s¶n xuÊt n«ng nghiÖp nãi riªng vµ xu thÕ héi nhËp kinh tÕ toµn cÇu. 1.5. HÖ thèng ®¬n vÞ ®o l­êng vµ dÉn xuÊt chuÈn. ViÖc thµnh lËp c¸c ®¬n vÞ, thèng nhÊt ®¬n vÞ ®o l­êng lµ mét qu¸ tr×nh l©u dµi, biÕn ®éng. ViÖc x¸c ®Þnh ®¬n vÞ, tæ chøc ®¶m b¶o ®¬n vÞ tæ chøc kiÓm tra, x¸c nhËn mang tÝnh khoa häc, kü thuËt, tæ chøc vµ ph¸p lÖnh. ViÖc thèng nhÊt quèc tÕ vÒ ®¬n vÞ, hÖ ®¬n vÞ v.v… mang tÝnh chÊt hiÖp th­¬ng vµ qui ­íc. Tæ chøc quèc tÕ vÒ ®o l­êng häc ®· häp nhiÒu lÇn ®Ó thèng nhÊt quèc tÕ vÒ c¸c ®¬n vÞ, hÖ ®¬n vÞ vµ mÉu quèc gia vµ quèc tÕ vÒ nh÷ng ®¹i l­îng c¬ b¶n, cho ®Õn nay vÊn ®Ò ®¬n vÞ c¬ b¶n, hÖ thèng ®¬n vÞ, c¸c mÉu c¬ b¶n vµ yªu cÇu vÒ c¸c mÉu c¬ b¶n còng ®· thèng nhÊt víi tr×nh ®é hiÖn nay. HÖ thèng ®¬n vÞ ®ù¬c thèng nhÊt hiÖn nay lµ hÖ thèng thèng nhÊt quèc tÕ SI. HÖ thèng nµy chÊp nhËn nh÷ng ®¬n vÞ c¬ b¶n lµm c¬ së ®Ó suy ra c¸c ®¬n vÞ dÉn xuÊt kh¸c, cã b¶y ®¹i l­îng ®­îc coi lµ ®¬n vÞ c¬ b¶n: B¶ng 1.1 §¹i l­îng  §¬n vÞ  KÝ hiÖu   ChiÒu dµi  MÐt  M   Khèi l­îng  Kil«gam  Kg   Thêi gian  Gi©y  S   Dßng ®iÖn  Ampe  A   NhiÖt ®é  ®é kenlvin  ok   ¸nh s¸ng  Candela  Cd   §­îng l­îng     PhÇn tö  M«n  Mol   4 ®¬n vÞ ®Çu tiªn lµ c¬ b¶n nhÊt v× vËy hÖ SI cßn gäi lµ hÖ MKSA hîp lý ho¸. N­íc ta, theo nghÞ ®Þnh 186/CP ký ngµy 26 th¸ng 12 n¨m 1964, nhµ n­íc ViÖt Nam c«ng nhËn vµ quy ®inh hÖ SI lµ hÖ ®¬n vÞ hîp ph¸p cña n­íc ViÖt Nam. NghÞ ®Þnh cßn quy ®inh c¸c ®¬n vÞ dÉn suÊt dïng thèng nhÊt trong n­íc. Gåm 102 ®¬n vÞ cho 72 ®¹i l­îng vËt lý. HÖ thèng ®¬n vÞ ®o l­êng quèc tÕ SI ra ®êi vµo n¨m 1954 vµ ®­îc bæ xung hoµn chØnh n¨m 1960 ®· h¬n h¼n c¸c hÖ thèng cò nh­ : HÖ mÐt, hÖ CGS, hÖ MTS v.v…[8], [9]. §Ó ®¶m b¶o tÝnh th«ng nhÊt trong ®o l­êng trªn toµn quèc ph¸p lÖnh vÒ ®o l­êng cña Nhµ n­íc ViÖt Nam ®· quyÕt ®Þnh c¸c ®¬n vÞ tiªu chuÈn ViÖt Nam phï hîp víi hÖ ®¬n vÞ ®o l­êng quèc tÕ SI theo Bé tiªu chuÈn quèc tÕ cña Tæ chøc tiªu chuÈn ho¸ quèc tÕ ISO-31 víi c¸c ®¬n vÞ c¬ b¶n (b¶ng1.1) C¸c ®¬n vÞ ®o l­êng ®­îc l­îng ho¸ th«ng qua c¸c ®¬n vÞ chuÈn cã ®é chÝnh x¸c cao mµ khoa häc cã thÓ thùc hiÖn ®­îc [8]. Dùa trªn c¸c ®¬n vÞ c¬ b¶n nµy ng­êi ta ®· ®­a ra c¸c ®¬n vÞ dÉn suÊt cho tÊt c¶ c¸c ®on vÞ vËt lý [8], [2], [5], sù liªn quan gi÷a ®¬n vÞ c¬ b¶n vµ ®¬n vÞ dÉn suÊt d­¹ trªn nh÷ng quy luËt thÓ hiÖn b»ng nh÷ng c«ng thøc. ë ViÖt Nam chuÈn chuÈn Quèc gia do tæng côc Tiªu chuÈn ®o l­êng chÊt l­îng quy ®Þnh chÕ ®é qu¶n lý, ®ång thêi lµ c¬ quan qu¶n lý nhµ n­íc vÒ c«ng t¸c ®o l­êng [8]. §Þnh kú c¸c chuÈn quèc gia ®­îc ®em so s¸nh víi chuÈn quèc tÕ ®Ó lu«n ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c vµ ®é tin cËy cña ®¬n vÞ ®o. ChuÈn quèc tÕ: lµ chuÈn ®­îc hiÖp ®Þnh quèc tÕ c«ng nhËn lµm c¬ së Ên ®Þnh gi¸ trÞ cho c¸c chuÈn kh¸c cña ®¹i l­îng cã liªn quan trªn pham vi toµn thÕ giíi [9] do ViÖn c©n ®o Quèc tÕ (BTPM) qu¶n lý. ChuÈn Quèc gia : lµ chuÈn cã chÊt l­¬ng cao nhÊt ®­îc mét Quèc gia c«ng nhËn ®Ó lµm c¬ së Ên ®Þnh cho c¸c chuÈn kh¸c cã liªn quan trong mét n­íc [8]. ë ViÖt nam c¸c chuÈn quèc gia ®­îc l­u gi÷ t¹i Trung t©m ®o l­êng vµ tiªu chuÈn Quèc gia. ChuÈn chÝnh: lµ chuÈn th­êng cã chÊt l­îng cao nhÊt vÒ mÆt ®o l­êng cã thÓ ë mét ®Þa ph­¬ng hoÆc mét tæ chøc nµo ®ã mµ phÐp ®o ë ®ã ®Òu ®­îc dÉn xuÊt tõ chuÈn nµy [ 8 ],[ 9 ]. ChuÈn c«ng t¸c: lµ chuÈn ®­îc dïng th­êng xuyªn ®Ó kiÓm tra hoÆc hiÖu chØnh vËt ®o, c¸c ph­¬ng tiÖn ®o hoÆc mÉu chuÈn, cã thÓ ph©n lo¹i chuÈn theo s¬ ®å (phô lôc). ChuÈn Quèc tÕ vµ chuÈn Quèc gia ®­îc truyÒn tíi c¸c chuÈn thÊp h¬n th­êng ®­îc thùc hiÖn mét c¸ch hÖ thèng theo kiÓu m¾t xÝch liªn tôc kh«ng gi¸n ®o¹n ®Õn c¸c chuÈn c«ng t¸c, c¸c s¶n phÈm, ®Õn c¸c thiÕt bÞ ®o l­êng v v…(phô lôc) C¸c chuÈn ®o l­êng ®­îc ®Þnh kú kiÓm tra vµ hiÖu chuÈn theo s¬ ®å hiÖu chuÈn (phô lôc) [8 ], [9 ]. 1.6. M« h×nh qu¸ tr×nh ®o l­êng Th«ng qua nguyªn lý ®o vµ ph­¬ng tiÖn ®o c¸c ®¹i l­îng vËt lý cÇn ®o ®­îc x¸c ®Þnh chÝnh x¸c vÒ mÆt ®Þnh l­îng vµ ®­îc thÓ hiÖn kÕt qu¶ b»ng sè so víi ®¬n vÞ chuÈn cña ®¹i l­îng cÇn ®o kÕt qu¶ ®o ®­îc thÓ hiÖn b»ng con sè so víi ®¹i l­îng ®o cña nã. Sau ®©y lµ mét sè c¸c m« h×nh ®o l­êng c¬ b¶n. 1.6.1 . M« h×nh ®o l­êng t­¬ng tù. M« h×nh t­¬ng tù víi tÝn hiÖu ®o lµ nh÷ng ®¹i l­îng liªn tôc (analog), phÐp ®o chØ thùc hiÖn víi tèc ®é ®o thÊp, m¾c sai sè lín v v… H×nh 1.2 M« h×nh ®o l­êng Analog 1. ChuyÓn ®æi s¬ cÊp (C§SC); 2. M¹ch ®o ( M§). 3. C¬ cÊu chØ thÞ t­¬ng tù. 4. C¬ cÊu tù ghi c¬ ®iÖn. 5. M¸y hiÖn sãng 6. ThiÕt bÞ phèi hîp phÝa sau (TBPH). TÝn hiÖu cÇn ®o sau khi qua kh©u chuyÓn ®æi s¬ cÊp 1 (cã thÓ lµ ®iÖn hoÆc c¬ ®iÖn) ®­îc biÕn ®æi thµnh tÝn hiÖu ®iÖn t­¬ng tù Y1 tíi m¹ch ®o 2 thµnh tÝn hiÖu t­¬ng tù thèng nhÊt ho¸ Y2, tÝn hiÖu Y2 ®­îc ®­a tíi c¬ cÊu chØ thÞ 3, c¬ cÊu tù ghi 4 vµ m¸y hiÖn sãng 5 hoÆc c¸c thiÕt bÞ phèi hîp 6 ë phÝa sau. Víi ph­¬ng ph¸p chia cò c¸c v¹ch ®é ®­îc chia ®¸nh dÊu trªn mÆt dông cô, ®ã lµ qui ­íc cña con ng­êi ®­îc thùc hiÖn mét c¸ch tù nhiªn mang yÕu tè chñ quan, qu¸ tr×nh ®o chËm, tèc ®é thÊp. ThuËn lîi trong ®o l­êng trong thùc hµnh, kiÓm tra vµ trong c«ng nghiÖp. 1.6.2. M« h×nh ®o l­êng A/ D Qu¸ tr×nh ®o l­êng thùc hiÖn theo ph­¬ng ph¸p biÕn ®æi th¼ng. §¹i l­îng cÇn ®o X ®­îc ®­a qua kh©u biÕn ®æi biÕn thµnh c¸c sè N trªn c¬ së so s¸nh víi ®¬n vÞ cña ®¹i l­îng ®o X0 , còng ®­îc biÕn ®æi thµnh sè N0 vµ ®­îc nhí l¹i. KÕt qu¶ ®­îc ®ä c trùc tiÕp b»ng c¸c sè chØ trªn b¶ng chØ thÞ, s¬ ®å khèi nguyªn cho ë h×nh1.3. H×nh 1.3. M« h×nh ®o l­êng A/ D 1. ChuyÓn ®æi s¬ cÊp; 2. M¹ch biÕn ®æi thèng nhÊt ho¸ (B§TNH) 3. Bé biÕn ®æi t­¬ng tù sè (Analog-Digital) 4. ChØ thÞu kiÓu sè 5. Bé nhí (BN) 6. M¸y tÝnh (PC) Qu¸ tr×nh ®o thùc hiÖn ë kh©u 1 vµ 2 diÔn ra gièng m« h×nh ®o t­¬ng tù, tÝn hiÖu thèng nhÊt ho¸ I2 ®­îc ®­a tíi bé biÕn ®æi t­¬ng tù sè (A/ D), tÝn hiÖu Y3 ®­a tíi c¸c bé chØ thÞ sè 4, bé nhí sè 5 vµ thiÕt bÞ thÓ hiÖn 6. Qu¸ tr×nh ®· thùc hiÖn phÐp ¸nh x¹ ®¹i l­îng cÇn ®o X (hay ®¹i mÉu X0) lµ mét hµm liªn tôc sang mét tËp hîp c¸c sè N (N0) mang tÝnh rêi r¹c. S¬ ®å phèi hîp c¸c thao t¸c ®o l­êng A/ D c¬ b¶n trªn h×nh 1.4. Thao c¬ b¶n cña qu¸ tr×nh ®o bao gåm 4 b­íc chÝnh sau: H×nh 1.4. S¬ ®å phèi hîp thao t¸c m« h×nh ®o l­êng A/D B­íc 1: §­a ®¹i l­îng mÉu vµo thiÕt bÞ ®o m· ho¸ thµnh tËp hîp sè N0 B­íc 2: Bé nhí N0 B­íc 3: §­a ®¹i l­îng cÇn ®o X vµo thiÕt bÞ ®o vµ m· ho¸ thµnh tËp hîp sè N B­íc 4: So s¸nh tËp sè N/ N0, ®­a kÕt qu¶ ra b»ng sè øng dông kü trhuËt sè trong phÐp ®o cho phÐp rót ng¾n thêi gian ®o, t¨ng ®é chÝnh x¸c vµ ®é tin cËy cña kÕt qu¶, më réng vïng tham sè ®o (biªn ®é,tÇn sè...) 1.6.3. M« h×nh ®o l­êng cã sö dông vi xö lý M« h×nh ®o l­êng cã sö dông vi xö lý giíi thiÖu ë h×nh 1.5 ®¸nh dÊu mét b­íc ph¸t triÓn cña kü thuËt vµ c«ng nghÖ ®o l­êng, ngoµi c¸c tÝnh n¨ng ®o nhanh, ®é chÝnh x¸c cao vv... cã thÓ thùc hiÖn dÔ dµng viÖc biÕn ®æi, xö lý tÝn hiÖu vµ tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh ®o. Lµ c¬ së ®Ó x©y dùng hÖ th«ng tin ®o l­êng. H×nh 1.5. M« h×nh cã sö dông vi sö lý 1. ChuyÓn ®æi s¬ cÊp; 2. M¹ch khuÕch ®¹i thèng nhÊt ho¸ (TNH); 3. Bé biÕn ®æi A/D; 4. Bé vi xö lý; 5. ChØ thÞ sè (CTS); 6. HÖ thèng ®iÒu khiÓn (H§K); 7. ThiÕt bÞ ghÐp nèi (TBGN). TÝn hiÖu ®o sau khi chuyÓn ®æi s¬ cÊp 1 lµ tÝn hiÖu t­¬ng tù Y1, qua bé khuÕch ®¹i thèng nhÊt ho¸ 2 ®­îc Y2, tÝn hiÖu t­¬ng tù chuÈn ho¸ Y2 (dßng tõ o ®Õn 24mA hoÆc tõ o ®Õn 10 V) sau ®ã qua bé biÕn ®æi t­¬ng tù sè 3 (A/ D) thµnh tÝn hiÖu sè ®­a vµo bé vi xö lý 4 ((p). §Ó ®iÒu khiÓn bé ((p) dïng bé ph¸t xung nhÞp lÊy tõ bé ®iÒu khiÓn 6. ThiÕt bÞ ghÐp nèi vµo ra 7 cho phÐp ®­a th«ng tin ra mµn h×nh hay m¸y in, hoÆc lÊy tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn tõ bµn phÝm, kÕt qu¶ ®o ®­îc ®­a tíi c¬ cÊu chØ thÞ sè 5. 1.7. M« h×nh hÖ thèng th«ng tin ®o l­êng HÖ thèng th«ng tin ®o l­êng ®­îc ®Þnh nghÜa lµ mét tËp hîp ®Çy ®ñ c¸c ph­¬ng tiÖn ®o vµ c¸c thiÕt bÞ kh¸c liªn kÕt l¹i ®Ó thùc hiÖn nh÷ng phÐp ®o nhÊt ®Þnh. Trong hÖ thèng ®o vi xö lý lµm nhiÖm vô thu thËp sè liÖu vµ thùc hiÖn hµng lo¹t c¸c vÊn ®Ò nh­: ph©n líp, x¸c ®Þnh c¸c chÕ ®é ®o, c¸c ®¹i l­îng cÇn ®o, ph¹m vi ®o, tr×nh tù ®o, t×m ra c¸c hÖ sè hiÖu chØnh vµ tù ®éng xö lý kÕt qu¶ ®o trªn m¸y vi tÝnh mµ c¸c phÐp ®o tr­íc kia kh«ng thÓ thùc hiÖn ®­îc. S¬ ®å chung mét hÖ thèng th«ng tin ®o l­êng h×nh 1.6 H×nh 1.6. HÖ thèng th«ng tin ®o l­êng. TÝn hiÖu tõ c¸c bé c¶m biÕn (S)