Bài giảng Kỹ thuật đo lường - Chương 5: Các cơ cấu chỉ thị

CHƯƠNG 5 
CÁC CƠ CẤU CHỈ THỊ 
t 1.KHÁI NIỆM CHUNG 
 Cơ cấu chỉ thị dùng để hiển thị kết quả đo . 
 Chỉ thị điện cơ : chủ yếu là dụng cụ kim quay, tịnh tiến hoặc băng giấy . 
 Chỉ thị điện tử : chủ yếu là dao động kí , monitor 
 Chỉ thị điện tử số : LED, đèn catod nguội , LCD,  
NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CCCT TƯƠNG TỰ 
M 
M q1 
M c 
 /2 
Cơ cấu cảm biến cơ-điện 
U x 
X 
Chỉ thị điện-cơ 
CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA CƠ CẤU CƠ ĐIỆN 
Trục và trụ , ( dây căng và dây treo ). 
Lò xo phản kháng . 
Kim và chỉ thị bằng ánh sáng . 
Thang đo . 
Bộ phận cản dịu . 
CƠ CẤU CHỊ THỊ TỪ ĐIỆN 
Nam châm 	 2. Lò xo xoắn 	 3. Chốt giữ lò xo 
4. Thước hình cung 	 5.Cuộn dây 	 6. Kim 
NGUYÊN LÝ : 
Nhận xét : 
 Đo dòng điện DC. 
Thang chia độ đều . 
 Quán tính nhỏ , đo được tín hiệu yếu . 
 Độ bền cơ học kém . 
Dùng đo áp , dòng , điện trở  
CCCT LOGOMET TỪ ĐIỆN 
I 2 
I 1 
M 2 
M 1 
 Thang đo đều 
 Đo một chiều 
 Độ bền cơ học kém 
 Đo điện trở , tổng trở  
 NHẬN XÉT: 
CƠ CẤU CHỊ THỊ ĐIỆN TỪ 
Phần tĩnh: cuộn dây 1 bên trong có khe hở không khí . 
Phần động: lõi thép 2 được gắn lên trục quay 5 .	B ộ phận cản dịu không khí 4 . 
	K im chỉ 6, đối trọng 7. 
	L ò xo cản 3, bảng khắc độ 8. 
NGUYÊN LÝ: 
Đặc tính thang đo 
 Dụng cụ dùng đo cả xoay chiều lẫn một chiều . 
Thang chia độ không đều . 
 NHẬN XÉT: 
 Độ bền cơ học tốt . 
 Độ chính xác không cao . 
 Độ nhạy thấp 
CCCT LOGOMET ĐIỆN TỪ 
 NHẬN XÉT: 
 Dùng đo cả xoay chiều và một chiều . 
 Thang đo không đều . 
 Đo điện trở , điện cảm , điện dung 
CCCT ĐIỆN ĐỘNG 
Phần tĩnh: cuộn dây 1 (được chia thành hai phần nối tiếp nhau) 
Trục quay chui qua khe hở giữa hai phần cuộn dây tĩnh. 
Phần động: khung dây 2 . 
L ò xo cản, bộ phận cản dịu và kim chỉ thị. 
Cả phần động và phần tĩnh được bọc kín bằng màn chắn để ngăn chặn ảnh hưởng của từ trường ngoài. 
DÒNG MỘT CHIỀU 
DÒNG XOAY CHIỀU 
 NHẬN XÉT: 
 Dùng đo mạch một chiều và xoay chiều. 
 T hang đo không đều . 
 C ó độ chính xác cao khi đo trong mạch điện xoay chiều. 
 C ông suất tiêu thụ lớn. 
 Chịu ảnh hưởng của từ trường ngoài, muốn làm việc tốt phải có bộ phận chắn từ. Độ nhạy thấp vì mạch từ yếu. 
LOGOMET ĐIỆN ĐỘNG 
 NHẬN XÉT: 
I 2 
I 1 
α 
γ 
M 2 
M 1 
F c cos α 
F c 
F q cos ( γ α ) 
 Dùng cho pha kế , tần số kế , điện dung kế . 
CCCT SẮT ĐIỆN ĐỘNG 
 Mômen quay lớn . 
Dùng đo xoay chiều. 
 C ó độ chính xác thấp . 
 NHẬN XÉT: 
i 1 
i 2 
1 
3 
2 
1. cuộn dây 
2. khung quay 
3. mạch từ 
CCCT CẢM ỨNG 
i 1 
i 2 
e 1 
e 2 
i x1 
i x2 
γ 
α 1 
α 2 
I 1 
I 2 
Φ 1 
Φ 2 
Dùng đo tần số , từ thông , công suất , góc pha , điện năng . 
 NHẬN XÉT: 
CƠ CẤU CHỈ THỊ TỰ GHI 
CC ĐIỆN TỪ 
CC SẮT ĐIỆN ĐỘNG 
CC TỪ ĐIỆN 
CCCT ĐIỆN TỬ SỐ 
MH 
GM 
4 
BĐX 
x(t ) 
BỘ CHỈ THỊ SỐ 
DAO ĐỘNG KÝ 
DAO ĐỘNG KÝ MỘT TIA 
DAO ĐỘNG KÝ HAI TIA 
Cutaway rendering of a color CRT: 1.  Electron guns 2.  Electron beams 3.  Focusing coils 4.  Deflection coils 5.  Anode connection 6.  Mask for separating beams for red, green, and blue part of displayed image 7.  Phosphor layer with red, green, and blue zones 8.  Close-up of the phosphor-coated inner side of the screen 
OSILOSCOPE 
MÀN HÌNH PLASMA 
 Chất khí sử dụng trong màn hình plasma là khí xenon hoặc khí neon khi được kích thích phát ra các tia cực tím . 
 Mắt người không thể nhìn thấy các tia này . 
MÀN HÌNH LCD - Liquid Crystal Displays 
Màn hình tinh thể lỏng là loại thiết bị hiển thị cấu tạo bởi các tế bào ( các điểm ảnh ) chứa tinh thể lỏng có khả năng thay đổi tính phân cực của ánh sáng và do đó thay đổi cường độ ánh sáng truyền qua khi kết hợp với các kính lọc phân cực . 
The LCD needed to do this job is very basic. It has a mirror ( A ) in back, which makes it reflective. Then, we add a piece of glass ( B ) with a polarizing film on the bottom side, and a common electrode plane ( C ) made of indium-tin oxide on top. A common electrode plane covers the entire area of the LCD. Above that is the layer of liquid crystal substance ( D ). Next comes another piece of glass ( E ) with an electrode in the shape of the rectangle on the bottom and, on top, another polarizing film ( F ), at a right angle to the first one. 
Color LCD 
An LCD that can show colors must have three subpixels with red, green and blue color filters to create each color pixel. 
Màn hình LED 
OLED -Organic Light-Emitting Diode 
Màn hình diode phát sáng hữu cơ khác với LCD ở chỗ chúng không cần đèn chiếu từ sau vì mỗi pixel làm từ phân tử phốt pho sẽ tự sáng khi được kích thích 
Phải đưa phân tử này lên chất nền như mặt kính , nhựa hay kim loại . 
Dưới đây là các quy trình cơ bản : 
	- Chuẩn bị phân tử phốt pho màu gồm 3 màu cơ bản : đỏ , xanh dương và xanh lá cây . Các màu này thực ra lại được làm từ bột màu đỏ , vàng và da cam. 
3 lọ phốt pho màu để chuẩn bị chế tạo OLED 
Chất nền chuẩn bị được bao phủ bằng phân tử phốt pho . 
 Trong một phòng sạch dùng kính màu vàng chống lại tia cực tím , chất nền được chuẩn bị để nhận các phân tử nhỏ xíu .- Các phân tử phốt pho gặp chất nền để tương tác và dính vào đó . Trong công nghệ chế tạo màn hình OLED hiện nay, có 4 cách để làm điều này . 1. Cho bốc hơi bằng nhiệt  2. Cho lắng đọng sau khi bốc hơi  3. In phun  4. In phun hơi hữu cơ  
OLED schematic: 1. Cathode (−), 2. Emissive Layer, 3. Emission of radiation, 4. Conductive Layer, 5. Anode (+) 
OLED trắng có thể dùng thay cho các đèn chiếu sáng thông thường 
Màn hình OLED mềm dẻo của Sony