Điều chỉnh zero, span thiết bị đo tương tự (analog instrument) trong hiệu chuẩn thiết bị đo lường

Mục đích của việc hiệu chuẩn là đảm bảo đầu vào và đầu ra của thiết bị đo chắc chắn tương đương nhau trong suốt toàn bộ phạm vi hoạt động. Chúng ta có thể biểu diển nó dưới dạng đồ thị, nó cho thấy mối liên hệ giữa đầu vào và đầu ra của một thiết bị đo. Đối với đại đa số các thiết bị đo trong công nghiệp thì đồ thị này là tuyến tính:

(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)

Biểu đồ này cho thấy bất kỳ giá trị % của đầu vào tương ứng tương tự với giá trị % đầu ra, tất cả trong phạm vi từ 0% - 100%.

Mọi thứ trở nên phức tạp hơn khi đầu vào và đầu ra được đại diện bằng các đơn vị đo khác "%". Lấy ví dụ một bộ chuyển đổi áp suất (pressure transmitter), một thiết bị được thiết kế để cảm nhận áp lực chất lưu và đầu ra là một tín hiệu điện tương ứng với áp suất đó. Dưới đây là đồ thị của một bộ chuyển đổi áp suất với dải đo đầu vào 0 - 100 psi và dải tín hiệu điện đầu ra là dòng điện một chiều 4 - 20mA:

(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)

Điểm zero áp suất không bằng với điểm 0 dòng điện mặc dù đồ thị vẫn tuyến tính. Điều này được gọi là "live zero", bởi vì 0% biến quá trình (ở đâu là áp suất) tương ứng với điểm khác 0 của tín hiệu điện (4mA được gọi là live zero). Sở dĩ điểm zero của tín hiệu điện là 4 mA mà ko phải là 0 là bởi vì để các bộ nhận, bộ hiển thị, điều khiển có thể biết được là thiết bị vẫn đang hoạt động hay không. 0 PSI áp suất là LVR (Giá trị dưới của dải đo) của đầu vào transmitter, nhưng LVR đầu ra transmitter là 4mA chứ không phải là 0mA.

Bất kỳ sự tuyến tính nào, hàm toán học luôn có dạng phương trình đường thẳng:

y = mx + b

Trong đó:

y = Vị trí trên trục tung của đồ thị
x = Vị trí trên trục hoành của đồ thi
m = Độ dốc của đường thẳng
b = Điểm giao nhau giữa đường thẳng với trục tung

Nếu chúng ta để x đại diện cho áp suất đầu vào đơn vị là psi và y đại điện cho đầu ra dòng điện đơn vị mA, chúng ta có thể viết lại phương trình như sau:

y = 0.16x + 4

Trên thiết bị đo thực tế (Bộ chuyển đổi áp suất), có 2 điều chỉnh mà chúng làm cho trạng thái phương trình của thiết bị đo trở nên lý tưởng. Một điều chỉnh được gọi là ZERO trong khi cái khác được gọi là SPAN. 2 điều chỉnh tương ứng chính xác cho b và m, điều kiện của hàm tuyến tính. Điều chỉnh ZERO làm cho điểm hàm của thiết bị đo di chuyển dọc trên trục tung của đồ thị (b) trong khi điều chỉnh SPAN làm thay đổi độ dốc của hàm trên đồ thị (m) . Bằng cách điều chỉnh cả ZERO và SPAN, chúng ta có thể thiết lập thiết bị đo cho tất cả bất kỳ dải đo nào nằm trong giơi hạn của nhà sản xuất.

Cần lưu ý là đối với hầu hết thiết bị đo tương tự analog, điều chỉnh ZERO và SPAN ảnh hưởng lẫn nhau. Vì vậy, điều chỉnh cái này sẽ ảnh hưởng đến cái khác. Cụ thể là những thay đổi khi thực hiện điều chỉnh SPAN hầu như sau đó luôn làm thay đổi điểm ZERO 1 của thiết bị đo. Một thiết bị đo với sự điều chỉnh ZERO và SPAN ảnh hưởng lẫn nhau đòi hỏi nhiều công sức để hiệu chuẩn chính xác, người ta phải chuyển đổi qua lại liên tục giữa điểm trên và dưới của dải đo nhiều lần để điều chỉnh.

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

TỔNG HỢP VÀ BIÊN DỊCH: CTV Thụy Cọt (EBOOKBKMT)

Chúc các bạn thành công!

(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)