BÀI GIẢNG MÔN HỌC CẢM BIẾN VÀ XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐO (ME4511) Nội dung chi tiết của môn học bao gồm: Giới thiệu và Phân loại cảm biến: Cung cấp các khái niệm cơ bản, nguyên lý biến đổi năng lượng, đặc trưng tĩnh/động của cảm biến. Các loại cảm biến thông dụng: Nghiên cứu cảm biến đo đại lượng cơ học (vị trí, dịch chuyển, vận tốc, gia tốc, lực, áp suất), cảm biến nhiệt độ, cảm biến quang, cảm biến tiệm cận và cảm biến điện từ. Mạch xử lý tín hiệu cảm biến: Hướng dẫn phân tích và thiết kế các mạch khuếch đại thuật toán, mạch lọc tín hiệu, mạch cầu đo, mạch lấy mẫu và giữ, cùng các bộ biến đổi tín hiệu tương tự sang số (ADC) và số sang tương tự (DAC). Sai số và Xử lý số liệu: Phân tích các nguồn gây sai số trong hệ thống đo, phương pháp chuẩn hóa và phương pháp xử lý nhiễu. Nội dung Các khái niệm cơ bản về cảm biến và hệ thống đo Các nhóm cảm biến thông dụng Xử lý tín hiệu sau cảm biến Bài tập lớn: Thiết kế một hệ thống đo dựa trên vi điều khiển và một số cảm biến thông dụng Đánh giá: Thảo luận trên lớp (10%) + Báo cáo bài tập lớn (40%) + Thi cuối kỳ (50%) Tài liệu tham khảo David G. Alciatore (2019). Introduction to Mechatronics and Measurement Systems, Fifth Edition. McGraw-Hill Education. Paul P.L. Regtien (2012). Sensors for Mechatronics, Elsevier. Ramon Pallàs-Areny, John G. Webster (2001). Sensors and Signal Conditioning, John Wiley & Sons, Inc. Giới thiệu chung về cảm biến và hệ thống đo Khái niệm cơ bản về tín hiệu và xử lý tín hiệu ☺Tín hiệu là một hàm biểu diễn sự thay đổi của một đại lượng vật lý theo các tham số độc lập. A signal is a function that represents the variation of a physical quantity with respect to any parameter. ☺Tham số độc lập thường là thời gian hoặc không gian. ☺Trong các hệ thống điện và điện tử, tín hiệu thường là sự thay đổi của các đại lượng điện, như điện áp hoặc dòng điện, theo thời gian. Giới thiệu chung về cảm biến và hệ thống đo Cảm biến là thiết bị tạo ra được một tín hiệu điện khi nhận kích thích từ một đại lượng vật lý. Tín hiệu điện có quan hệ hàm số với đại lượng vật lý, và có thể được xử lý tiếp để xác định giá trị của đại lượng vật lý. Cảm biến (sensor) thường gồm một phần tử nhạy cảm với kích thích từ đại lượng vật lý và thành phần chuyển đổi tín hiệu (transducer) – giúp chuyển đổi tín hiệu tạo ra từ phần tử nhạy cảm thành tín hiệu điện mà các hệ thống đo và thu thập dữ liệu có thể xử lý. Nội dung khóa học xem xét các cảm biến như những thiết bị hoàn chỉnh (được đóng vỏ và có các đầu dây để kết nối với các thiết bị khác) Giới thiệu chung về cảm biến và hệ thống đo Các hệ thống và thiết bị nhân tạo (man-made systems) thường phải thu thập dữ liệu từ môi trường xung qu