E = 0,7 + 9,3.103.Ict
Bien trer váo Rv cúa mach => Rv = = 106Q
Tuy nhién, sir bát ón cúa U Be khi nhiét dó va dóng váo thay dói se gáy sai só cho Vón ké, do dó nguói ta thuóng sir dung các so dó sau dáy:
1.3. Vón ké dién tir xoay chiéu
- Thóng thuóng các bó chi thi cúa Vónmét dién tú la co cáu tú dién, nghía lá có tính phán eire, chi do dirge dién áp 1 chiéu
- Khi cán do dién áp xoay chiéu có thé sú dung các mach chinh luu truóc khi dura váo các dung cu do.
- Chinh luu có thé thirc hién chinh luu núa chu ky hoác cá chu ky
So dó chinh Irnj nCra chu ky
C2 of>AMPS Dóng máy do:
’ A A
Time
So dó chinh li/u cá chu ky "
Ev
u, °< C :2 ot>AMPS r ^ * —
°j ¿ 1
Dóng máy do:
Rp1 / A / A / A
Rp2
Time -
Hinlt 3.3. Sa dó vón ké dién tú xoay chiéu dúng chinh hru
26
- Nguyên tắc làm việc cùa Vônmét điện tử xoay chiều hoàn toàn giống như Vônmét đ ‘ện từ một chiều. Đặc điểm và dải đo cũng tương tự như loại dụng cụ một chiêu. Tuy nhiên, nhược điểm cùa các dụng cụ này là độ chính xác không cao, dài tần hẹp. độ ồn đ >nh thấp do đặc tính phi tuyến của các diode và ảnh hường cùa nhiệt độ môi trường.
1-4. Ôm kế điện tử
- Trước khi đo (m ạch ờ trạng thái chờ):
+ Tụ c luôn được nạp đầy từ nguồn E.
+ Tri go T luôn ờ trạng thái “0”
Hình 3.4. Sơ đồ ôm kế điện từ
- Khi bắt đầu đo :
+ Trigơ được kích hoạt chuyển từ 0 -> 1.
+ Đ ồng thời, mạch tạo xung cũng được kích hoạt.
+ Khoá K ở vị trí 2.
Nhờ tác động của xung tích cực đến từ trigơ T mạch chọn xung sẽ cho qua các xung đến từ bộ tạo xung, mạch đếm bắt đầu đếm số xung này.
Tụ c phóng điện qua điện trở Rx theo phương trình :
U t = E.e tl, trong đó T = Rxc = hàng số thời gian của mạch
Sau khoáng t = T , ta có U| = E .e '
T rong quá trình chế tạo, chọn R| và R2 sao cho :
Un = E.R2/(R , + R 2) = E .e '
Tức là sau khoáng thời gian t = T = RC điện áp đầu vào bộ so sánh là bằng nhau, tức là đầu ra bộ so sánh có tín hiệu, tín hiệu này kích hoạt trigơ T làm T chuyền trạng thái làm cho mạch chọn xung ngừng không cho xung qua. mạch đếm kết thúc quá trình đếm. Bộ chi thị chi thị kêt quả đo.
Gọi số xung đếm được là m, ta có : T = Rxc = m.T,x => Rx = (T.,/C).m = K.m, trong đó : K. là hăng sô, vì T, c là những giá trị biết trước.
27
1.5. Điện kế điện tử
- Là thiết bị đo điện năng sử dụng trong gia đinh hoặc công nghiệp sừ dụng các mạch điện từ để nhận biết, đo đạc và hiển thị lượng điện năng tiêu dùng.
- Điện kế điện từ có độ chính xác cao tuy nhiên dễ bị nhiễu trong môi trường nhiệt độ cao hoặc ẩm ướt.
1.6. Vôn kế điện tử nhiều thang đo
- Là dụng cụ thực hiện phép đo điện áp bàng các mạch điện tử đo lường và hiển thị. - Có nhiều nấc chinh thang đo đề phù hợp với nhiều giá trị.
2. DỤNG CỤ ĐO HIỆN SỎ
2.1. Khái niệm chung
- Dụng cụ đo hiện số là dụng cụ đo lường các đại lượng điện mà kế quả chi thị dưới dạng các con số trên màn hình LCD.
- Thông thường một dụng cụ đo lường điện từ có cấu trúc gồm khối càm biến, bộ khuyech đại, bộ xử lý và cuối cùng là bộ hiển thị.
- Bộ cám biến có nhiệm vụ thực hiện càm nhận và biến đồi các đại lượng vật lý hoặc phi vật lý cần đo thành các tín hiệu điện. Các tín hiệu điện này sau đó sẽ được khuếch đại và hiệu chinh sao cho tương quan sự biến đồi giữa các đại lượng vật lý hoặc phi vật lý và tín hiệu điện sau cảm biến có tinh chất tuyến tính. Các tín hiệu này sẽ được tiếp tục đưa qua các hệ thống xừ lý tín hiệu rồi sau đó phối ghép và đưa qua các phương tiện hiển thị như màn hình, bàng hiển thị LED, các thiết bị in ấn hoặc các thiết bị ngoại vi khác.
2.2. Máy đo tần số hiện số
- Là thiết bị đo tần số sử dụng cơ cấu chi thị hiện số trên màn hình LCD. - Hình dưới là thiết bị đo tần số Model 1210 của hãng Topward Electronic Co, Ltd
28
Thông số chính:
- FrequencyRange (Dài tần đo được): 0,1 Hz to 100MHz
- Display Digits (M àn hình hiển thị) : 8 Digits 0,5" Green LED Displays - Range (Pre-Scale) : N/A
- Gate Tim e (Direct) (thời gian lấy mẫu) : 0,01S, 0,1S, 1S, 10S
- Gate Tim e (Pre-Scale) : N/A
- Resolution (D ire c t): 100Hz, 10Hz, 1Hz, 0,1 Hz
- Resolution (Độ phân giài)(Pre-Scale) : N/A
2.3. V ôn kế hiện số
Vôn kế số là dụng cụ chỉ thị kết quà bàng con số mà không phụ thuộc vào cách đọc cùa người đo. Tuỳ thuộc vào phương pháp biến đồi người ta phân thành: + Vôn kế số chuyển đối thời gian.
+ Vôn kế số chuyển đồi tần số.
+ Vôn kế số chuyển đổi bù.
Trong đó vôn kế số chuyển đổi thời gian được sử dụng phổ biến hơn cá. Nguyên tắc hoạt động: Biến đổi điện áp cần đo (Ux) thành khoảng thời gian (t) sau đó lấp đầy khoáng thời gian bàng các xung có tần số chuẩn (f0). Bộ đếm được dùng đề đếm số lượng xung (N) ti !ệ với Ux đề suy ra Ux.
Sơ đồ khối:
Stop Start
Hình 3.5. Sơ đồ khối Vôn kế hiện số
29
Trong đó:
SS: Bộ so sánh;
MFRC: mạch phát tín hiệu răng cưa;
MFX: mạch phát xung chuẩn tần số f0 ;
Trigo: mạch lật;
K: Khóa điện từ được điều khiển bời trigo;
BĐ: bộ đếm;
CT: bộ chỉ thị số (bao gồm cà mạch mã hoá, giải mã và hiển thị).
Hoạt động:
Khi mở máy (Start) xung khởi động tác động lên Trigo để mờ khoá K và khới động MFRC làm việc.
Tại thòi điểm t|, K mở thông để đưa xung tần số chuần từ MFX tới bộ đếm và chi thị số. Đồng thời, MFRC đưa điện áp mẫu Uk đến bộ so sánh để so sánh với điện áp cần đo.
Vôn kê hiện sô đa năng Vón kế hiện sổ xoay chiều 2.4. Đồng hồ vạn năng hiện số
- Là thiêt bị đo lường đa dụng sử dụng cơ cấu chi thị hiện số trên màn hình LCD. - Có tác dụng đo.
+ Dòng điện xoay chiều, 1 chiều.
+ Điện áp xoay chiều, 1 chiều.
+ Điện trở.
+ Kiềm tra Diode.
- Hinh dưới là đồng hồ đo chi thị số CIE 8008.
30
Nút giữ giá trị do
Công tắc chọn
thang đo
Đáu đo dòng
Thông số chính:
- Giá trị điện áp xoay chiều đo được: o -T 750 VAC
- Giá trị điện áp 1 chiều đo được: 200mV -H 1000 VDC
- Giá trị dòng điện xoay chiều đo được: 200 ¡1 -7- 10A
- G iá trị dòng điện 1 chiều đo được: 200 ụ. -ỉ- 10A
- Giá trị điện trở đo được: 0 -ỉ- 20M n
B ài tập thực hành 1:
Cho đồng hồ vạn năng :
Yêu cầu:
- Nhận biết, phân biệt các thang đo trên đồng hồ, giá trị giới
hạn các thang đo
- Kiểm tra, hiệu chỉnh đồng hồ trước khi thực hiện 1 phép đo
- Phân biệt 2 giắc đo, vị trí cam khi đo dòng điện, điện áp
3. M ÁY TẠO TÍN HIỆU
3.1. Khái niệm chung
- M áy tạo tín hiệu là thiết bị có tác dụng tạo ra tín hiệu chuẩn ở đầu ra, tín hiệu đầu ra có thề điều chinh được biên độ, tần số để sử dụng trong thí nghiệm, đo lường. - Các m áy tạo tín hiệu thường có các dạng sau:
+ M áy tạo sóng sin tần thấp LF (low frequency);
+ M áy tạo sóng sin tần số vô tuyến RF (radio frequency);
+ M áy tạo hàm;
+ M áy phát xung;
+ M áy phát tần số quét, máy phát các tín hiệu thử nghiệm.
31
- Các máy tạo tín hiệu RF thường có dài tần số từ 0 kHz đến 100 kHz, với mức điện áp có thể điều chinh từ 0 - 10V. Các máy tạo hàm cũng thường là máy phát RF với 3 dạng sóng đặc trưng là sóng vuông, sóng tam giác và sóng hình sin.
3.2. Máy tạo hàm
- Là thiết bị có tác dụng tạo ra tín hiệu chuân ờ đâu ra theo dạng các hàm sô toán học. - Thường sừ dụng tạo dạng sóng hình Sin, vuông. Có thể tạo ra dạng sóne bất kỷ khi kết hợp thêm máy tính và phần mềm sứa sóng.
- Hình dưới là máy tạo sóng DG5000 của hãng RIGOR Trung Quốc
RIQOL --------’-TT. “ ____ ___
- i ■■■• ------- a « 1— ’ a tỉ
Thông số kỹ thuật chinh:
- Màn hình LCD 4,3 inches, 16M true color TFT.
- Tần số đầu ra tối đa 350 MHz, 250 MHz ,100MHz hoặc 70 MHz , tốc độ lấy mầu 1 GSa/s, độ phân giải 14 bits
- Single/dual-channel models. Dual - channel model hỗ trợ tần số và pha đôi. 16 + 2 kênh số module đầu ra (tùy chọn) kết họp với kênh tương tự có thể tái thế nhiều hơn tín hiệu trộn trong thực tế.
- Hỗ trợ bộ khuếch đại công suất ngoài (tùy chọn) có thể cấu hình Online. - Tạo ra 14 hàm sóng cơ bàn chuân: Sine, Square, Ramp. Pulse, Noise. Sine. Exponential Rise, Exponential Fall, ECG, Gauss, Haversine, Lorentz, Dual Tones and DC - Có thè điêu chình thời gian xung lên và xuống riêng biệt.
3.3. Bộ tạo xung
- Là thiết bị có tác dụng tạo ra tín hiệu chuẩn ờ đầu
ra theo dạng xung.
- Thường sừ dụng tạo dạng xung hỉnh vuông, răng
cưa, tam giác.
- Hình dưới là máy phát xung SFG - 200 cúa hàng
GW Instek Đài Loan.
Thông số kỹ thuật chính:
- Điện áp đầu vào 220VAC, xung đầu ra 0 - 24VDC
- Xung ra dạng vuông, tam giác, răng cưa. Sin.
32
- Thiết kế dựa trên công nghệ DDS, FPGA chíp.
- Băng tần: 0,1 Hz ~ 4/7/10/20 MHz.
- Tính ổn định và sai tần: 20ppm.
- Độ phân giải tần số 100mHz.
- Tín hiệu nhiễu: -55dBc, 0,1Hz ~ 200kHz.
- M àn hình hiền thị LED, 9 số.
- Điều chế AM, FM nội/ngoại, chế độ quét LIN/LOG.
B ài tập thực hành 2:
Cho m áy phát xung Pintek FG 30 như hình sau
Lựa chọn dạng
xung đấu ra Điều chỉnh dạng xung
Xung đáu ra
Yêu cầu:
- Nhận biết, phân biệt các núm điều chỉnh trên máy phát xung
- Kiểm tra, hiệu chinh máy phát trước khi vận hành
- Thực hiện tạo xung vuông biên độ 5V, tần số 1Hz ở đầu ra
4. M ÁY HIỆN SÓNG
4.1. Khái niệm chung
- M áy hiện sóng (Oscilloscope) là thiết bị hiền thị tín hiệu hav đo 1 tín hiệu ờ trong mạch - M áy Hiện sóng “oscilloscope” là một thiết bị hiển thị đồ thị - nó vẽ ra đồ thị cua m ột tín hiệu điện. Trong hầu hết các ứng dụng, đồ thị chi ra tín hiệu thay đồi thế nào theo thời gian: Trục dọc (Y) biếu diễn điện áp và trục ngang (X) biểu diễn thời gian. - Các máy oscilloscope cũng có các loại tương tự và loại số. M áy oscilloscope tương tự là việc trực tiếp với điện áp đặt vào được đo đề di chuyển dòng electron ngang qua màn hình m áy oscilloscope. M áy oscilloscope số lấy m ẫu dạns sónc và dùng một bộ chuyển đồi tương tự/số đề chuyền đổi điện áp được đo thành thông tin số. Sau đó, nó dùng thông tin số này để tái cấu trúc lại dạng sóng trên màn hình.
33
Máy hiện sóng Pintek PS 350 Máy hiện sóng os 3050
4.2. Ống tia điện tử
Các cuộn dây
làm lệch đứng Các cuộn dày
Hình 3.6. Sơ đồ cấu tạo ống tia điện từ
- Súng điện từ có 2 cực Anot và Katot phát ra các chùm electron được các hệ thống điện cực điều khiển để có số lượng hạt, vận tốc và độ hội tụ cần thiết. - Hệ thống làm lệch sẽ làm cho chùm tia điện từ di chuyển trên màn hình theo phương ngang và phương đứng để hiện dạng cùa tín hiệu.
- ơ chế độ hiển thị dạng sóng thông thường tín hiệu cần hiền thị được đưa vào cặp làm lệch đứng còn một tín hiệu dạng răng cưa được đưa vào cặp lệch ngang. - Màn hinh của CRT được mạ một lớp Photpho ờ mặt trong cùa ống. khi chùm electron đập vào màn hình thì các electron bên trong lớp mạ sẽ chuyển lên mức năng lượng cao và khi trờ về trạng thái bình thường sẽ phát ra ánh sáng. Sự lưu sáng cua photpho khá dài từ vài ms đến vài s nên mắt người mới nhìn thấy hình dạns sóna hiện. Lớp than chì có tác dụng thu hồi các electron thứ cấp vì nếu không thu hồi lại thì sự tích tụ cùa các electron có thề tạo ra một thế âm ờ màn hình và thế âm này sẽ chống lại sự di chuyền cùa dòng electron tiến đến màn hỉnh.
4.3. Hệ thống mạch điều khiển
- Hệ thông mạch điêu khiên cùa máy hiện sóng bao gồm các thành phần: + Mạch điện đo lường
+ Mạch điện hiển thị
+ Mạch điện hiệu chỉnh
34
4.4. Công dụng
- Sự hữu ích cùa một máy oscilloscope không bị giới hạn chỉ trong thế giới cùa các thiết bị điện tử. Với một bộ chuyển đổi thích hợp, một máy oscilloscope có thề đo đạc được tất cả các kiểu hiện tượng.
- M ột bộ chuyển đồi là một thiết bị mà tạo ra tín hiệu điện đáp ứng lại các kích thích vật lí, ví dụ như âm thanh, áp lực cơ khí, áp suất, ánh sáng hoặc nhiệt độ. Vi dụ như. m ột microphone là một bộ chuyển đổi.
- M ột kỹ sư ô tô có thể dùng m áy oscilloscope đề đo đạc sự rung cùa động cơ. Một nghiên cứu sinh y khoa có thể dùng máy oscilloscope để đo đạc các sóng não. B à i tập thực hành 3
Cho m áy hiện sóng OS 3530 như hình sau:
Lấy mẫu tín hiệu Lựa chọn kênh
Màn hinh hiển (hị
Điếu chình dạng
sóng hiển thị
Đíéu chình trục X
Cõng tắc
Cf
■ nguồn
Điều chình trục Y
Yêu cầu:
- Nhận biết, phân biệt các núm điều chỉnh trên m áy hiện sóng
- Kiềm tra, hiệu chình máy hiện sóng trước khi vận hành
- Thực hiện đo kiềm tra điện áp 12VDC
5. DỤNG CỤ T ự GHI
5.1. K hái niệm chung
- Dụng cụ tự ghi là dụng đo lường mà giá trị kết quà của phép đo được dụng cụ thiển thị lên màn hình CRT co tính thời gian thực.
Thành phần chính bao gồm:
+ Cơ cấu đo
+ M ạch xử lý tín hiệu
+ Cơ cấu chi thị: thường là màn hình CRT
35
5.2. Nguyên tắc cấu tạo
Cơ cấu chi thị CRT Cathode Ray Tube có cấu tạo như hình sau:
Hình 3.7. Sơ đồ cấu tạo cơ cáu chi thị CRT
- CRT là một ống chân không với các hệ thống điện cực và màn huỳnh quang, chùm electron do katot phát ra sẽ được hướng tới màn hình theo sự điều khiển từ bên ngoài và làm phát sáng lớp photpho tại điểm chúng đập vào.
- Katot làm bằng niken hình trụ đáy phẳng phù oxit đề phát ra điện từ. Một sợi đốt nàm bên trong katot có nhiệm vụ nung nóng katot để tàng cường thêm số điện từ phát xạ. Sợi đốt có điện thế khoảng 6,3V nhưng katot có điện thế xấp xi - 2kV.
- Lưới là một cốc Niken có lỗ ờ đáy bao phù lấy katot. Thế của lưới xấp xì từ - 2kV đến - 2,05kV để điều khiển dòng electron từ katot hướng tới màn hình. Khi thế cùa lưới thay đối sẽ điều chinh lượng electron bắn ra khỏi katot, tức là làm cho điêm sáng trên màn hình có độ chói khác nhau. Vì vậy thành phần điều khiển thế của lưới còn gọi là thành phần điều khiển độ chói.
- Anot gồm 3 anot A l, A2 và A3, AI có dạng hình trụ, một đầu hở và một đầu kín có lỗ ỡ giữa cho electron đi qua. AI tiếp đất nên có thế dương hơn katot, electron được gia tốc từ katot qua lưới và anot đề đến màn hình. Các anot này được gọi là các điện cực điều tiêu hay thấu kính điện từ.
- Vì các electron cùng mang điện tích âm nên chúng có xu huớng đẩy nhau, nghĩa là chùm tia điện tử sẽ loe rộng ra và khi đập vào màn huỳnh quang sẽ tạo ra một vùng sáng, nghĩa là hình ánh hiển thị bị nhoè. Nhờ có các điện cực điều tiêu, chùm electron sẽ bị hội tụ lại làm cho các electron hướng tới 1 điềm nhỏ trên màn hình, tức là hình anh hiên thị được rõ nét. A2 có thế -2kV đề tạo ra các đường đẳng thế làm cho electron chuyến động qua anot có tốc độ ổn định
5.3. Công dụng
- Nhận dạng tín hiệu (Xung vuông, răng cưa. hình sin. tín hiệu hình, tín hiệu tien s... ) - Xác định rõ các giá trị thời gian và mức điện áp và đường đi cùa một tín hiệu. - Tính toán được tẩn số của một tín hiệu dao động.
36
- Nhận thấy “các phần động” cùa một mạch điện được biêu diên bời tín hiệu. - Chi ra nếu một thành phần lỗi làm méo dạng tín hiệu.
Câu hỏi và bài tập:
Câu 1 . So sánh sự giống và khác giữa Vôn kế điện tử xoay chiều và vôn kế điện từ Tranzitor.
Câu 2. Nêu quy trình sử dụng máy đo tần số hiện số.
Câu 3. Nêu cách hiệu chỉnh máy phát xung trước khi làm việc. Thực hiện tạo xung vuông 5V 2Hz trên m áy phát xung FG30.
Câu 4. Nêu cách hiệu chinh máy hiện sóng trước khi làm việc. Thực hiện đo kiềm điện áp 12V xoay chiều trên m áy hiện sóng OS 3530.
Câu 5. Nêu nguyên lý hoạt động của cơ cấu chi thị dùng ống tia điện từ CRT B ài lập:
Cho 1 máy phát xung FG30 và máy hiện sóng OS3530
Yêu cầu:
a) Tạo xung điện áp răng cưa từ máy phát xung với thông số: u = 5V; f = 12Hz; a = 45°
b) Sử dụng m áy đo hiện sóng kiểm tra xung răng cưa vừa được tạo từ m áy hiện sóng. 37
BÀI 4
ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN VÀ KHÔNG ĐIỆN
Mục tiêu:
- Phân tích được sơ đồ nguyên lý cùa Vôn kế, Ampe kế, Oát kế, ôm kế. - Sừ dụng thành thạo các phương pháp đo dòng điện, điện áp 1 chiều và xoay chiều. - Trình bày được phương pháp mờ rộng giới hạn đo dòng, áp trong mạch 1 chiêu và xoay chiều.
- Phân tích được sơ đồ nguyên lý cùa dụng cụ đo điện năng xoay chiều 1 pha và 3 pha. - Vận dụng được phương pháp đo các đại lượng không điện.
Nội dung của bcii:
1. DO DIỆN ÁP
1.1. Đo điện áp 1 chiều
1.1.1. Nguyên lý chung
- Đề đo điện áp đọc thẳng trị số ta dùng Vônmét 1 chiều.
Ký hiệu: (v^)
- Khi đo Vônmét được mắc song song với đoạn mạch cần đo.
Phụ tài
0-
Ta có:
Với ry = Hang số. biết Iv suy ra điện áp u.
- Dòng qua cơ cấu Iv làm quay kim một góc tỷ lệ với dòng điện IV cũng chinh ty lệ với điện áp cần đo u. Trên thang đo ta ghi thăng trị số điện áp. Suy ra IV gây sai số. muôn giảm sai số thì phải tăng điện trờ rv .
- Mặt khác Vônmét cũng tiêu thụ một lượng công suất:
u2
=> ry càng lớn thi Pv càng nhó điện áp u đo được càng chính xác.
38
1.1.2. Cấu tao, nguyên lý của Vôn kế
Nguyên lý hoạt động:
- Khi nối 2 đầu que đo vào 2 cực của điện áp cần đo, sẽ có 1 dòng điện nhó chạy qua khung dây cùa cơ cẳu đo từ điện, lực điện từ sinh ra sẽ làm kim quay 1 góc. Góc quay a cùa kim đo tỷ lệ với dòng điện cần đo và độ nhạy của cơ câu đo, dòng điện và độ nhạy
Hình 4.2. Cầu tạo vón kế
1.1.3. Phương pliáp đo, chọn thang đo
Chọn thang đo:
- ư ớ c lượng đại lượng cần đo: Ta có thề căn cứ vào thông số mạch điện. Catalog máy, kinh nghiệm... để ước lượng xem giá trị cần đo nam trong khoảng nào, nếu giá trị ước lượng vượt quá giới hạn cùa dụng cụ đo thì cần thay dụng cụ khác.
- Lựa chọn thang đo phù họfp: căn cứ vào ước lượng giá trị để lựa chọn thang đo, 6V hoặc 1 2 V.
Phương pháp đo:
- Ta xác định cực tính âm, dương cùa điện áp.
- Nối giắc đo từ đồng hồ đến cực tính của điện áp: âm - giẳc đen; dương - giắc đó. B ài tập thực liàitlt 1:
Cho 1 động cơ kích từ độc lập có thông số:
- Công suất p max = 2300 w
- Điện ap u ư max — 420 V
- Điện áp kích từ Ukt m ax = 190 V
39
Yêu cầu:
- Lựa chọn dụng cụ đo điện áp 1 chiều trên phần ứng và kích từ.
- Lựa chọn thang đo dựa vào thông số động cơ.
- Đo điện áp 1 chiều trên phần ứng và kích từ khi đầy tải và khi non tải. * Mục liêu bài tập: Sau khi học xong bài học, sinh viên có khả năng. - Lựa chọn được dụng cụ đo và thang đo điện áp thích hợp.
- Biết cách đo được điện áp 1 chiều.
* Nội dung bài :
- Sừ dụng đồng hồ vạn năng CIE 8008 để đo điện áp 1 chiều.
- Lựa chọn thang đo V = 700 DC.
- Để đo điện áp: Que đen nối vào cực (-).
Que đổ nối vào cực (+).
- Đọc số chi trên đồng hồ.
1.2. Đo điện áp xoay chiều
1.2.1. Nguyên lý chung
- Đối với cơ cấu đo điện động, điện từ, Vônmét AC dùng nhũng cơ cấu này phai mắc nối tiếp điện trờ với cơ cấu đo như Vônmét DC. Vì hai cơ cấu này hoạt động với trị hiệu dụng cúa dòng xoay chiêu.
- Cơ cấu từ điện phải dùng phương pháp biến đổi như ở Ampemét tức là dùng điôt chinh lưu.
- Cách mắc Vỏn kế vẫn như trường hợp đo điện áp 1 chiều.
1.2.2. Mạch đo
*Vônmét từ điện chình lưu đo điện áp xoay chiều:
Là dụng cụ được phối hợp mạch chình lưu với cơ cấu đo từ điện như hình vẽ sau: R, R2
Hình 4.3. Vônmét từ điện chinh liru đo điện úp xoay chiểu
- R| : điện trờ bù nhiệt độ làm bàng dây đồng.
- Ri: điện trớ manganin.
- L và C: điện cám và điện dung hù tần số.
- Rp: là điện trớ phụ.
40
*Vônmét điện từ:
Là dụng cụ đo điện áp xoay chiều tần số công nghiệp. Cuộn dây phần tình có số vòng lớn từ 1000 H- 6000 vòng. Để m ở rộng thang đo người ta mắc nôi tiêp với cuộn dãy các điện trở phụ như hình dưới đây. Tụ điện c dùng để bù tần số khi đo ờ tần số cao hom tần số công nghiệp.
*Vônmét điện động:
- Cấu tạo cùa V ônmét điện động giống Am pem ét điện động nhưng số vòng cuộn dây tỉnh lớn hơn, tiết diện dây nhỏ hơn.
- Trong V ônmét điện động cuộn dây tỉnh và cuộn dây động được mắc nối tiếp nhau. Cuộn dây tinh được chia thành 2 phần A | và A.2 hình vẽ trên.
Khi đo điện áp nhỏ hon hoặc bàng 150V, hai đoạn A | và A2 được mắc song song với nhau. Nếu điện áp u > 150V các đoạn Ai và A 2 được mắc nối tiếp nhau. 1.2.3. Phương p h áp đo
Chọn thang đo:
- Ước lượng đại lượng cần đo: Ta có thê căn cứ vào thông số mạch điện, Catalog máy, kinh nghiệm... đề ước lượng xem giá trị cần đo nằm trong khoáng nào, nếu giá trị ước lượng vượt quá giới hạn của dụng cụ đo thì cần thay dụng cụ khác
- Lựa chọn thang đo phù hợp: căn cứ vào ước lượng giá trị đê lựa chọn thang đo, 250V, 380V hoặc 600V
Phương pháp đo:
- Nối giắc đo từ đồng hồ đến thiết bị cần đo điện áp, không cần quan tâm đến cực tính. B ài tập thực hành 2:
Cho 1 động cơ không đồng bộ 3 pha có thông số:
- Công suất p = 1500 w
- Đ iện áp Y/A = 400 V/230V
- D òng điện Y/A = 3,35 AJ 6,1 A
- Tốc độ 1500 rpm
- Hệ số công suất coscp = 0,84
Yêu cầu:
- Lựa chọn dụng cụ đo điện áp pha và điện áp dây xoay chiều.
- Lựa chọn thang đo dựa vào thông số động cơ.
- Đo điện áp xoay chiều trên 3 pha của động cơ khi đầy tai và khi non tai. 41
* Mục tiêu bài tập: Sau khi học xong bài học, sinh viên có khả năng: - Lựa chọn được dụng cụ đo và thang đo điện áp thích hợp.
- Biết cách đo được điện áp xoay chiều.
* Nội dung bài:
- Sừ dụng đồng hồ vạn năng CIE 8008 đê đo điện áp xoay chiều.
- Lựa chọn thang đo V ~ 750 AC.
- Để đo điện áp: Que đen và que đỏ chạm 2 đầu cùa lần lượt pha A, pha B. pha c. - Đọc số chi trên đồng hồ.
1.3. Mờ rộng giới hạn thang đo
1.3.1. Nguyên lý chung
- Mỗi cơ cấu đo chỉ giới hạn đo được một giá trị nhất định. Vì vậy, đề mở rộng giới hạn đo cùa Vônmét (Khi điện áp cần đo vượt quá giới hạn đo cho phép của Vônmét) người ta mắc thêm một điện trở phụ Rp nối tiếp với cơ cấu đo điện áp 1 chiều và sừ dụng biến áp đo lường với đo điện áp xoay chiều.
1.3.2. Mở rộng thang đo điện áp 1 cliiểu
Phụ tài
H------- ----------------------
Hìnli 4.5. Mớ rộng thang đo điện áp 1 chiều bang cách mắc thêm điện trớ phụ Ta có:
R
Với nu = 1 + — : bội số điện trờ phụ
rv
- Hệ số nu cho biết khi mắc điện trở phụ thi thang đo của Vônmét được mờ rộns nu lần. • Neu Rp rất lớn so với rv thì thang đo càng được mờ rộng.
- Rp càng lớn so với rv thì cỡ đo càng được mờ rộng.
- Tồng trở vào của Vônmét thay đổi theo tầm đo nghĩa là tổng trở vào càng lớn thi tầm đo điện áp càng lớn. Cho nên người ta dùng trị số độ nhạy / VDC cùa Vônmét đê xác định tồng trờ vào cho mỗi tằm đo.
42
Vi dự. Vônmét có độ nhạy 20kfì / VDC
+ Ở tầm đo 2,5V tồng trở vào:
Z V| = 2,5V X 20 k n / VDC = 50 kQ
+ Ờ tầm đo 1 o v tồng trờ vào:
ZV 2 =10V X 20 k fi / VDC = 200 kQ
R,
+ V ỊÍ-»------------------------------------------------------ *- (8
///«/< 4.6. Mạch mờ rộng 3 thang đo
1.3.3. M ở rộng thang đo điện áp xoay chiều
- Để m ờ rộng phạm vi đo lớn hơn (trên 600V), người ta dùng m áy biến điện áp đo lường (BU).
" ŨỊ
w,
/
/
o ** Ằ—
u2 —
Hìnli 4.7. Máy biến áp đo lường
Tương tự như BI. BU dùng đo lường trong mạch điện xoay chiều điện áp cao. c ấ u tạo tương tự như máy biến áp thông thường, ta có tỷ số biến áp:
=> u, = Ku.U2
Điện áp định mức thứ cấp Ư2 luôn luôn được tính toán là 100V (trừ một số trường hợp đặc biệt).
Vi dụ:
- Đối với điện áp lOkV: người ta thường dùng BU có điện áp định mức 10000/1 oov - Đối với điện áp 35kV: người ta thường dùng BU có điện áp định mức 35000/1 oov
43
2. ĐO DÒNG ĐIỆN
2.1. Đo dòng điện 1 chiều
2.1.1. Nguyên lý chung
Đẻ đo dòng điện đọc thẳng trị số ta dùng Ampemét 1 chiều.
Ký hiệu: - @ -
Rm
----------- --------------------------------------
Hình 4.8. Sơ đồ mác Ampemét trong mạch
Ta có: Rtd = Rt + Rm
Trong đó: Rm - điện trờ trong của Ampemét o gây sai số.
Mặt khác, khi đo Ampemét tiêu thụ một lượng công suất: PA = l2Rm- Từ đó để phép đo được chính xác thi Rm phải rất nhó.
- Khi đo dòng điện, cần mắc Ampemét nối tiếp với thiết bị cần đo dòng điện. - Công suất tiêu thụ cùa Ampe kế càng nhò càng tốt, điện trờ của ampe kế càng nhỏ càng tốt và lý tường là bằng 0.
- Khi sừ dụng cần lựa chọn một dải tần cho trước để đảm bảo cấp chinh xác cua dụng cụ đo.
2.1.2. Cấu tạo, nguyên lý cùa Ampe kế
- Ampe kế một chiêu được chế tạo dựa trên cơ cấu chi thị từ điện.
- Độ lệch của kim ti lệ thuận với dòng chạy qua cuộn động nhưng độ lệch kim được tạo ra bới dòng điện rất nhỏ và cuộn dây quấn bang dây có tiết diện bé nên kha năng chịu dòng rất kém. Thông thường, dòng cho phép qua cơ cấu chi trong khoàne 10 đen 10'2 A; điện trờ của cuộn dây từ 20Q đến 2000fì với cấp chính xác 1,1: 1; 0.5: 0.2; và 0,05.
Nguyên lý hoạt động:
- Khi nối 2 đầu que đo vào mạch điện cần đo dòng, sẽ có 1 dòng điện nhò chạy qua khung dây cùa cơ cấu đo từ điện, lực điện từ sinh ra sỗ làm kim quay 1 góc. Góc quay a của kim đo tỳ lệ với dòng điện cần đo và độ nhạy cùa cơ câu đo. dòng điện và độ nhạy càng lớn thì góc quay càng lớn.
44
Kim chì thịThang đo
Giắc nói âm(đen)
Giắc nối dương (đỏ)
Hình 4.9. Càu tạo ampe kê 1 chiêu
2.1.3. Phương pltáp đo, chọn thang đo
Chọn thang đo:
- Ước lượng đại lượng cần đo: Ta có thể căn cứ vào thông số mạch điện, Catalog máy, kinh nghiệm... để ước lượng xem giá trị cần đo nam trong khoảng nào, nếu giá trị ước lượng vượt quá giới hạn cùa dụng cụ đo thì cần thay dụng cụ khác.
- Lựa chọn thang đo phù hợp: căn cứ vào ước lượng giá trị để lựa chọn thang đo. Phương pháp đo:
- Ta xác định cực tính âm, dương cùa dòng điện.
- Nối giac đo từ đồng hồ đến cực tính cùa điện áp: âm - giẳc đen; dương - giắc đỏ. n
B ài tập tliực hành 3:
Cho 1 động cơ kích từ độc lập có thông số:
- Công suất p max = 2300 w
- Điện áp u ư max = 420 V
- Điện áp kích từ u kt max = 190 V
Yêu cầu:
- Lựa chọn dụng cụ đo dòng điện và điện áp 1 chiều chạy qua cuộn dây phần úng và cuộn dây kích từ.
45
Lựa chọn thang đo dựa vào thông số động cơ.
- Đo dòng và áp 1 chiều trên phần ứng và kích từ khi đầy tải và khi non tài. * Mục tiêu bài tập: Sau khi học xong bài học, sinh viên có khả năng: - Lựa chọn được dụng cụ đo và thang đo dòng áp thích họp.
- Biết cách đo được điện áp và dòng 1 chiều.
* Nội dung b à i:
- Sừ đụng đồng hồ vạn năng CIE 8008 để đo điện áp và dòng điện 1 chiều. - Lựa chọn thang đo 700 VDC để đo điện áp 1 chiều.
- Lựa chọn thang đo 10A DC đề đo dòng điện 1 chiều.
Que đen nối vào cực (-).
Que đỏ nối vào cực (+).
2.2. Đo dòng điện xoay chiều
2.2.1. Nguyên lý chung
- Cơ cấu điện từ và điện động đều hoạt động được với dòng điện xoay chiều, do đó có thể dùng hai cơ cấu này trực tiếp và mờ rộng tầm đo như Ampemét đo dòng điện một chiều. - Riêng cơ cấu từ điện khi dùng phải biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Ngoài ra do tính chính xác của cơ cấu từ điện nên cơ cấu này rất thông dụng trong phần lớn Ampemét (trong máy đo vạn năng: VOM).
- Đe đo cường độ dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp người ta thường sử dụng ampemét từ điện chỉnh lưu, ampemét điện từ, và ampemét điện động. - Cách mắc Ampe kế vẫn như trường hợp đo dòng điện 1 chiều.
2.2.2. Mạch đo
*Ampe mét chình lưu:
- Là dụng cụ đo dòng điện xoay chiều kết hợp giữa cơ cấu chi thị từ điện và mạch chinh lưu bàng diode.
46
- Các ampe kế chỉnh lưu có độ chính xác không cao (từ 1 tới 1,5) do hệ sô chình lưu thay đồi theo nhiệt độ và thay đổi theo tần số.
*Ampe mét điện động:
- Thường được sử dụng để đo dòng điện ờ tần số 50Hz và cao hơn (400 - 2.000Hz) với độ chính xác khá cao (cấp 0,5 - 0,2)
- Khi dòng điện đo nhỏ hơn 0,5A người ta mấc nối tiếp cuộn tĩnh và cuộn động còn khi dòng lớn hơn 0,5A thì mắc song song.
T4
10T01 *-710T01 . LZ Lí Ra L- D I
Hình 4.11. Ampemét điện động
Trong đó các điện trở và cuộn dây (L3, R3), (L4, R4) là để bù sai số do nhiệt (thường làm bang manganin hoặc constantan) và sai số do tần số (đế dòng qua hai cuộn tĩnh và cuộn động trùng pha nhau)
*Ampemet điện lừ
- Là dụng cụ đo dòng điện dựa trên cơ cấu chỉ thị điện từ. Mỗi cơ cấu điện từ được chế tạo với số am pe vòng xác định (I.W là một hằng số)
- Khi đo dòng có giá trị nhỏ người ta mắc các cuộn dây nối tiếp và khi đo dòng lớn người ta mắc các cuộn dây song song.
^10
V i M V
1-8 Lg
Hìnli 4.12. Ampemét điện từ
*Ampe kìm
L10
Lio
- ^ ü Ä f W - Lia
v n v
- Am pe kìm là một m áy biến dòng có lắp sẵn một ampemét vào cuộn thứ cấp. Đường dây có dòng điện cần đo đóng vai trò cuộn sơ cấp. M ạch từ cùa Ampe kìm có thể mở ra như một chiếc kìm.
- Chức năng chính của Ampe kìm là đo dòng điện xoay chiều (đến vài trăm ampe) mà không cân phải căt mạch điện, thường dùng để đo dòng điện trên đường dây, dòng điện qua các m áy móc đang làm việc...
47
Hình 4.13. Két cấu ngoài cùa Ampe kìm
1 .Gọng kim; 2. Chốt mờ gọng kìm; 3. Núm xoay; 4. Nút khóa kim;
5. Nút điều chinh 0; 6. Kim đo; 7. Các vạch đọc; 8. Lồ cẳm que đo
- Khi cần đo dòng điện cùa một đường dây nào đó chi việc mờ mạch từ ra và cho đường dây đó vào giữa kim rồi đóng mạch từ lại. Ampemét gan trên kim sẽ chi cho biêt giá trị dòng điện cân đo.
2.2.3. Cliọn thang đo
- Ước lượng đại lượng cần đo: Ta có thể căn cứ vào thông số mạch điện. Cataloa máy, kinh nghiệm... đề ước lượng xem giá trị cần đo nằm trong khoáng nào. nếu eiá trị ước lượng vượt quá giới hạn của dụng cụ đo thì cần thay dụng cụ khác.
- Lựa chọn thang đo phù hợp: căn cứ vào ước lượng giá trị đề lựa chọn thang đo. Bài tập (hực hành 4:
Cho 1 động cơ K.ĐB 3 pha có thông số:
- Công suất p = 1700 w
- Điện áp Y/A = 400 V/230V
- Dòng điện Y/A = 3,9 A/ 6,7 A
- Tốc độ 1000 rpm
- Hệ số công suất coscp = 0,80
48
Yêu cầu:
- Lựa chọn dụng cụ đo dòng điện và điện áp dây và pha của động cơ. - Lựa chọn thang đo dựa vào thông số động cơ.
- Đo dòng và áp xoay chiều trên 3 pha của động cơ khi đầy tài và khi non tải. * M ục tiêu bài tập: Sau khi học xong bài học, sinh viên có khả năng: - Lựa chọn được dụng cụ đo và thang đo dòng áp thích họp.
- Biết cách đo được điện áp và dòng xoay chiều.
* Nội dung bài:
- Sử dụng đồng hồ vạn năng CIE 8008 để đo điện áp và dòng điện.
- Lựa chọn thang đo 750 VAC để đo điện áp xoay chiều.
- Lựa chọn thang đo 10A DC đề đo dòng điện xoay chiều.
2.3. M ở rộ n g th a n g đo
2.3.1. Nguyên lý chung
- Mỗi cơ cấu đo chỉ giới hạn đo được một giá trị nhất định, đế m ở rộng giới hạn đo của Am pem ét (Khi dòng cần đo vượt quá giới hạn đo cho phép ) người ta mắc thêm một điện trở phụ Rp song song với cơ cấu đo và sử dụng biến áp đo lường với đo điện áp xoay chiều.
2.3.2. M ở rộng g iớ i hạn đo dòng 1 chiều
Hình 4.14. Mơ rộng thang đo dòng điện 1 chiều bằng cách mắc thêm điện trơ phụ Sunt Điện trờ Sun tính theo cách sau:
R - ^Aniax *
s I - I tai AA m a x
Vi d u : Cho cơ cấu đo có nội trờ R m = lkQ . Dòng điện lớn nhất qua cơ cấu là 50|iA. Tính các điện trờ Shunt ờ tầm đo 1 (lm A ), tầm đo 2 (10mA). tầm đo 3 (lOOmA).
49
Giãi:
Ở tầm đo 1 (1mA):
Áp dụng công thức: Rs : Umax *
Ï tai ~~ ^ A m a x
T • r... n i r I P ' * - x R " 5 0 x l ( r 6 xl
T , “ :Rsi R, + Rl R’ r " i » J 950,10-* - * • “
ờ tầm đo 2 (10 mA) :
Áp dụng công thức Rs = lẠmax ———
^ta i A m a x
T.. r . p . I p IAmaxX Rm+ R 3 50x10-6 X(lkQ + R j) lkQ + R3 Ta có: Rs2 = k , + R2------ÏÏ----- ^ -------- = ____ ___— 77^6 -
Ờ tầm đo 3 (100 mA)
Áp dụng công thức: Rs = -
T acó . R - p - lẠmaxXRm+ R 3 + R 2 50 X 1 ọ-6(lkfì + R , + R 2 ) 1 I , a , - I A m ax 9 9 9 5 0 x l(r6
lk íă + R ị 4- R 2
1999
lk n + R ,
Thay vào ta có: R| + R2 = 11VJ'‘ T J 3 = 5 2 ,6 £ Ỉ-R 3
1999
n _ 10467,4-1000 „„ => Rj = -------—------- = 47,337Q
200
D _ 1000 + 52,6-R , 1052,6 R| = --------—------L= = 0,526fì
1999 2000
R2 = 52,6 - (47,337 + 0,526) = 4,737Q
Vậy giá trị các điện trờ Shunt ở các tầm đo là:
RS| = R| + R2 + R3 = 0,526 + 4,737 + 47,337 = 52,6 n
Rs2 = R| + R2 = 0,526 +4,737 = 5,263 Q
RS3 = R| = 0,526 n
2.3.3. M ở rộng giới hạn đo dòng xoay chiều
- Khi cân đo các dòng điện xoay chiều lớn, để mở rộng thang đo người ta dùng máy biến dòng điện (BI).
* Cấu tạo của biến dòng gồm có 2 cuộn dây:
50
mm)
V T
Hình 4.15. Máy biến dòng điện BI
- Cuộn sơ cấp W] được mắc nối tiếp với mạch điện có dòng I| cần đo. - Cuộn thứ cấp W 2 mắc nối tiếp với Ampemét có dòng điện I2 chạy qua. * Để đàm bảo an toàn cuộn thứ cấp luôn luôn được nối đất.
- Cuộn thứ cấp được chế tạo với dòng điện định mức là 5A. Chẳng hạn, ta thường gặp máy biến dòng có dòng điện định mức là: 15/5A; 50/5A; 70/5A; 100/5A... (Trừ những trường hợp đặc biệt).
I w
Ta có tỳ số biến dòne K: = — =
I2 W,
Tý số K, bao giờ cũng được tính sẵn khi thiết kế BI nên khi trên ampem ét có số đo I2 ta dễ dàng tính ngay được I]:
I,=Kị I2
Ví dụ: Biến dòng điện có dòng điện định mức là 600/5A; Wj = 1 vòng. Xác định số vòng của cuộn thứ cấp và tìm xem khi ampemét thứ cấp chi I? = 2,85A thỉ dòng điện cuộn sơ cấp là bao nhiêu.
Giải:
- Tý số biến dòng: Kị = - ^ ^ 1 2 0
- Số vòng cuộn thứ cấp W 2 = Kj Wi = 120 vòng
- Dòng điện sơ cấp I| = Kj I2 =120 X 2,85 = 342A
3. DO CÔNG SU ẤT
Công suất là đại lượng cơ bàn của các hiện tượng và quá trinh vật lý nói chung và của các hệ thống điện từ nói riêng, do vậy việc xác định công suất là phép đo quan trọng và phô biến.
- Trong thực tế, người ta phân công suất thành các loại như sau:
+ Công suất thực (công suất hữu công): p
+ Công suất phàn kháng (công suất vô công): Q
+ Công suất biểu kiến (công suất danh định): s
51
- Đối với mạch điện một chiều công suất thực p được tính theo một trong các công thức sau đây:
p = U.I ; p = I2.R ; P = U2 /R
trong đó: I - dòng trong mạch;
u - điện áp rơi trên phụ tải có điện trờ R.
- Đối với mạch điện xoay chiều một pha
P = U.I.coscp; Q = U.I.sincp; S = U.I
trong đó: u, I - các giá trị hiệu dụng;
(p - góc lệch pha giữa dòng và áp trên phụ tải;
coscp được gọi là hệ số công suất.
3.1. Dụng cụ đo công suất
3.1.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc
*Ampe kế và Vón kế
- Với p = U.I với u và I là kết quả chỉ thị trên Vôn kế và Ampe kế.
- Ta sử dụng kểt hợp Vôn kế và Ampe kế để đo dòng và áp, sau đó thực hiện tính toán được giá trị công suất.
Nhược điếm:
+ Chậm có kết quà vì phải qua quá trình tính toán trung gian.
+ Cần phải có 2 dụng cụ đo.
+ Sai sô tương đối lớn:
[Sai sô phép đo = (sai số Ampemét + sai số Vônmét + sai số tính toán)]. - Trên thực tế người ta sử dụng cách đo trực tiếp công suất bằng đồng hồ Oai kế * Oat kế điện động:
- Oát kê điện động (hoặc săt điện động) là dụng cụ cơ điện đê đo công suất thực trong mạch điện một chiều hoặc xoay chiều một pha. cấu tạo chú yếu của Oát kế điện động là cơ cấu chi thị điện động.
Hình bên là cấu tạo về mặt nguyên tắc và hình dạng thực tế của một oat kế. 52
A
Ux
B1R
RuIu
Rp
Hình 4.16. Cấu tạo oát kế điện động
H oạt động:
xét sơ đồ nguyên tắc cùa Oat kế điện động như hình trên:
A - cuộn dây tĩnh mắc nối tiếp với điện trờ tải R.
B - cuộn dây động mac song song với nguồn cung cấp.
Rp - điện trở phụ.
Ru - điện trờ của bàn thân cuộn động.
Khi có điện áp u đặt lên cuộn dây động (tức là dòng qua cuộn động là I2 tì lệ với U) và dòng điện I đi qua phụ tải R (tức là dòng qua cuộn tĩnh I| chinh là dòng I). Sự tương tác giữa các trường từ được tạo ra bởi các cuộn dây sẽ làm kim cùa Oatmet lệch đi một góc a. 3.1.2. Đ ặc điếm và công dụng
- Do Oatmet điện động có cực tính nên khi đào pha cùa 1 trong 2 cuộn dây Oátmét sẽ quay ngược, vì vậy. các cuộn dây được đánh dấu (*). Khi nối các đầu dây cần nối các đầu dày có dấu (*) với nhau.
- Oátmét điện động thường có nhiều thang đo theo dòng và áp. Giới hạn đo theo dòng là 5 A và 10A, theo áp là 150V và 300V
- Dải tần số từ 0 tới KHz
- Độ chính xác đạt 0,1 tới 0,2% với tần số dưới 200Hz
3.2. Đo công su ấ t tro n g m ạch 1 chiều và xoay chiều 1 ph a
3.2.1. Đo công su ất trong mạch 1 chiều
Để đo công suất trực tiếp ta dùng dụng cụ đo là O á tm é t.
Oátmét thường được chế tạo từ cơ cấu đo điện động hoặc sắt điện động. Đây là hai cơ cấu đo vừa đo được Iac và Idc- Oátmét gồm hai cuộn dây:
- Trên thang đo người ta ghi thẳng trị số công suất tương ứng với góc quay a. - Khi đôi chiêu dòng điện cùa một trong hai cuộn dây mô men quay sẽ đồi chiều, do đó kim của Oátm ét sẽ quay ngược lại. Tính chất đó gọi là cực tinh của O átm ét . - Đê tránh măc nhâm cực tính, các đầu cuộn dây cùng nối với đầu nguồn được đánh dấu (*) hoặc (+). Cần chú ý điều này khi sử dụng O á tm é t.
53
3.2.2. Đo công suất trong mạch xoay chiều 1 pha
- Sừ dụng Oátmét để đo công suất mạch xoay chiều 1 pha. Cách đấu vào mạch: có 2 cách
Hình 4.18. Đo công suất mạch xoay chiểu bằng Oálmét
a) Cuộn điện áp mắc trước; b) Cuộn điện áp mắc sau
+ Đấu theo hình (a) dùng khi đo mạch điện có công suất nhỏ
+ Đấu theo hình (b) dùng khi đo mạch điện có công suất lớn.
3.3. Đo công suất trong mạch xoay chiều 3 pha
3.3.1. Nguyên lý chung
- Đo công suất ờ mạch 3 pha 4 dây người ta dùng 3 Oátmét 1 pha, mỗi Oátmét mắc vào một pha, sau đó cộng các chỉ số cùa chúng lại với nhau:
P3p= P| +p2 + P3
- Đo công suất cùa mạng 3 pha 3 dây được đo 2 Oátmét một pha:
* Oátmét thứ nhất đo dòng điện pha A và điện áp UAC
* Oátmét thứ hai đo dòng điện pha B và điện áp Ubc
- Đo công suất cùa mạng 3 pha cân bàng chúng ta chỉ cần dùng một Oátmét một pha đo công suất ở một pha sau đó lấy kết quà đo được nhân với 3 (mạch 3 pha 4 dâv). hoặc nhàn với 2 (mạch 3 pha 3 dây).
54
3.3.2. S ơ đồ mạch đo
- Đo công suất ở mạch 3 pha 4 dây
Hình 4.19 .Đo công suất mạch 3 pha 4 dãy
Trong thực tế người ta chế tạo Oátmét 3 pha 3 phần tử. Nó bao gồm 3 cuộn dòng điện, tương ứng với 3 cuộn điện áp gắn trên cùng một trục quay. Mômen làm quay phần động là tổng của 3 mômen thành phần. Tức là số chỉ của Oátmét sẽ tỷ lệ với công suất 3 pha. - Đo công suất ở m ạch 3 pha 3 dây:
Công suất:
? 3 P = >a ư a + i ß U ß + i c U c = Í a U a + i ß U ß - ( Í a + ¡ b ) U c
= ¡A (Ư A - U c ) + ¡b ( U b - U c ) = ¡A U a c + ¡bU b c = P l + ?2
- Đo công suất ờ m ạch 3 pha cân bang:
55
Công suất đo được p = 3.Pwm
Công suất đo được p = 2.Pwm
Bài tập thực hành 5:
Cho 1 động cơ KĐB 3 pha có thông số:
- Công suất p = 2200 w
- Điện áp Y/ A = 400 V/230V
- Tốc độ 2000 rpm
- Hệ số công suất COS 2 biến thiên do đó sinh ra dòng điện iư ngược chiều với ij các dòng ij và iư tác dụng với | và O i tạo thành môm en quay làm đĩa nhôm quay.
Mq = K | p
- Do đĩa nhôm lại nàm trong từ trường của nam châm vĩnh cừu nên khi đĩa nhômquay thì trong đĩa lại xuất hiện dòng cảm ứng ic. Sự tương tác giữa ic và từ trường cùa nam châm vĩnh cừu sẽ sinh ra m ôm en hãm, ngược chiều với m ôm en quay (do đó nam châm vĩnh cừu còn được gọi là nam châm hãm).
M c = K2.11 (n là tôc độ quay cùa đĩa nhôm)
Khi Mq = M c thì đĩa nhôm quay đều
57
Mq — Mc ^ K| p — K2 n
= > n = P ^ I _ K .P
K 2 3
Như vậy tốc độ quay của đĩa nhôm tỷ lệ vói công suất p cùa mạch cần đo (công suât qua công tơ điện).
* Công tơ điện 3 pha
1,2. Nam chàm điện xoay chiéu
3. Nam chàm vĩnh cửu
4. Đĩa quay
5. Cuộn dây dòng điện
6. Cuộn dày điện áp
7. Trục quay
8. Hệ thống đếm vòng quay
Hình 4.24. cấu tạo công tơ điện 3 pha
- Gồm 2 cơ cấu công tơ 1 pha nối trên cùng một trục quay như hình trên. 4.1.2. Đặc điểm công dụng
- Trên công tơ điện nhà sán xuất sẽ cho các giá trị.
- Điện áp định mức: Uđm là giá trị điện áp cho phép công tơ làm việc. Công tơ 1 pha thường có điện áp định mức là 220V hoặc 110V; Công tơ 3 pha thường có điện áp định mức là: 3 pha 380V hoặc 3 pha 220V.
- Dòng điện định mức: Idm là giá trị dòng điện làm việc cùa công tơ. Nhà sàn xuât thường cho giá trị dòng điện làm việc bình thường (định mức) và dòng điện tối đa (cực đại) mà công tơ có thể làm việc được dưới dạng Iđm (Imax)-
- Hăng số công tơ: cho biết số vòng quay của công tơ trên mỗi KWh điện năng tiêu thụ. Thông thường có các hàng số sau: 450Rev/kWh; 600Rev/kWh; 900Rev/kWh;1200 Rev/kVVh... - Ngoài ra trên nhãn còn có các thông số khác như: tần số; số hiệu sàn phẩm: năm sàn xuất...
- Quan sát các ký hiệu trên mặt công tơ đề chọn công tơ thích hợp với mạch cần đo: điện áp, dòng điện định mức. hằng số công tơ, cấp chính xác.
- Khi chọn công tơ, ngoài việc chọn điện áp của công tơ thích hợp với điện áp mạch cân đo, ta cần phải chọn dòng điện định mức cùa công tơ thích hợp với dòng điện mạch đo. Muốn vậy ta phái tính cường độ dòng điện tối đa cùa tất cà các đô dùng điện trong nhà, xem như tất cà đồ dùng điện này được sử dụng cùng một lúc.
58
* Đo kiêm công tơ:
Do cấu tạo của công tơ (cuộn dòng điện dây to ít vòng và cuộn điện áp dây nhỏ nhiêu vòng hon) nên khi dùng Ohm kế đề đo kiểm sẽ được kết quả Rdong <<: Ráp Kiểm tra sơ bộ tốc độ quay cùa công tơ:
Tốc độ quay của công tơ phụ thuộc vào:
+ Độ lớn của tài: tải càng lớn tốc độ quay càng nhanh.
+ Hằng số đếm của công tơ: hàng số này càng cao tốc độ quay sẽ càng nhanh. Đây là tham số cơ bản để cân chỉnh hoặc kiểm tra độ chính xác của công tơ. - Khi công tơ làm việc lượng điện năng tiêu thụ sẽ được hiển thị trên mặt số, đơn tính là KWh. Người dùng chi việc đọc giá trị này theo qui ước từ trái sang phải.
N G Ả N C H Ụ C LỀ 1/10
C H Ụ C NG ÀN TR Ä M Đ ơ n V!
Tính điện năng tiêu thụ của một tháng Atháng = chỉ số mới - chỉ số cũ. 4.2. Đo điện n ăn g m ạch 1 ph a
4.2.1. Nguyên lý mạch đo
- Khi có dòng điện chạy qua công tơ, sẽ làm đĩa nhôm quay. Sau một thời gian t = Í2 - 1) đĩa sẽ quay được N vòng tức là n0 = N /t suy ra:
N = Cp p.t = C p .w
nghĩa là số vòng của công tơ sau một thời gian t tỉ lệ với năng lượng w tiêu thụ của phụ tải trong thời gian ấy.
Cp được gọi là hằng số công tơ:
Cp = N /W [vòng/kW h]
là số vòng của công tơ khi tiêu hao công suất là lk w trong 1 giờ.
Số chỉ này của năng lượng sẽ được ghi lại bởi một hộp số cơ học trên mặt công tơ. 4.2.2. Cách lắp công tơ
59
- Ki hiệu quy ước: công tơ điện một pha đưa ra 4 đầu dây được đánh số lằn lượt từ trái qua phải là 1, 2, 3, 4 hay 1S, 2S, 3L, 4L
Các đầu 1, 2 hay 1 s, 2S được nối với nguồn.
Các đầu 3, 4 hay 3L, 4L được nối với tải tiêu thụ.
4.3. Đo điện năng mạch 3 pha
4.3.1. Nguyên lý mạch đo
- Đề đo điện năng trong mạch xoay chiều 3 pha, có thề dùng 2 công tơ 1 pha vói cách mắc dây tương tự như khi đo công suất 3 pha bàng 2 Oátmét.
- Cũng có thể dùng công tơ 3 pha để đo điện năng trong mạch xoay chiều 3 pha. 4.3.2. Cách lắp công tơ
Tải
5. ĐO ĐIỆN TRỞ
5.1. Đo điện trở bằng V-A
- Dựa vào định luật Ohm ta xác định được:
u
R = -I
- Có thể mắc theo một trong hai sơ đồ sau:
0
Hình 4.27. Sơ đò đo điện trở
* Sơ đồ (a)
- Ampe kế xác định I, Vôn kế xác định u.
- Giá trị thục của điện trở Rx là:
60
- Bằng cách sừ dụng các dụng cụ đo ta tính được giá trị cùa điện trở là:
x Ix I - I v j_ U v
Rv
Như vậy: R x * R x
Do đó ta thấy phép đo đạt giá trị chính xác cao khi Rv càng lớn càng tốt (R v » R x). Sơ đồ này được dùng để đo điện trờ có giá trị nhỏ.
* Sơ đồ (b)
- Ampe kế xác định Ix, V ôn kế xác định uv
- Kết quả đo cho ta giá trị điện trở R'x là:
N hư vậy: R x * R x
Rõ ràng để R'x tiến tới giá trị cùa Rx thì R A càng nhỏ càng tốt (R A « Rx). Sơ đồ b thường dùng để đo điện trở Rx lớn.
5.2. Đo điện trờ b ằ n g cầu đo
A
Hình 4.28. cầu đo điện trờ
trong đó : A, B, c , D - 4 đinh cùa cầu đo;
AD, DB, BC, CA - 4 nhánh của cầu đo;
R x- điện trở cần đo;
R2, R3 , R-3 - các biến trờ mẫu;
G - điện kế từ điện có độ nhạy cao.
- Điều chinh các biến trờ Ri, R3 , R3 để kim điện kế chi không. Ta nói cầu đã cân bàng U A = U B
61
Hay Uab = 0 (không có dòng điện qua nhánh AB)
U d a = U d b => l2 -R 2 = I | R 4
U a c = U b c => I2R x = I i -R3
- Hệ số k thường được điều chinh theo các tỷ lệ biết trước, khi đo chi cần điêu chinh R3. Tuy nhiên khi đã điều chinh R3 rồi mà cầu đo vẫn không cân bằng thì ta phái chọn lại tỷ số k rồi điều chinh R3 cho cầu cân bằng.
- Phương pháp này đo chính xác nhưng cấu tạo phức tạp, giá thành đắt. 5.3. Đo điện trờ bàng Ôm kế, Mêgôm kế
* Đo điện trở bằng Ỏm kế:
- Ôm kế !à dụng cụ đo cơ cấu chi thị tù điện với nguồn cung cấp là pin và các điện trở chuẩn.
- Thường sử dụng cơ cấu đo từ điện chế tạo Ôm kế.
u,
Hình 4.29. Ỏm kế đo điện Irớ
- Ohmmet loại này thường để đo giá trị điện trờ Rx cỡ từ Ohm trờ lên. Rp là điện trờ phụ đàm bào khi Rx = 0 dòng điện qua cơ cấu đo là lớn nhất (hết thang chia độ) và để bào vệ cơ cấu chi thị.
- Điện trờ trong cúa Ohmmet được xác định là:
Khi Rx = 0 dòng qua chi thị là dòn
62
Khi Rx *■ 0 dòng qua chi thị Ict =
R c t + R p + R x
Khi X = 00 dòng qua chi thị bàng 0
- Ngoài ra số chỉ của Ohm m et còn phụ thuộc vào nguồn pin cung cấp bên trong. Khi u0 giảm thì sai số khá lớn. Để điều chỉnh sai số này (hay còn gọi là điều chình zero) người ta mắc thêm chiết áp Rm như hình sau:
- Cách chỉnh zero: mỗi lần sử dụng Ohmmet ta ngắt mạch đầu vào (cho Rx = 0 bằng cách chập hai đầu que đo với nhau), vặn núm điều chỉnh của R m để kim chi zero trên thang đo.
- Bằng cách làm như trên ta sẽ có kết quả đo chính xác hơn dù nguồn pin bị yếu đi. * Đo điện trờ bằng M êgôm kế:
- M êgôm ét là dụng cụ đo điện trở lớn mà om m ét không đo được.
- M êgôm ét thường dùng đo điện trở cách điện của máy điện, khí cụ điện, cuộn dây máv điên.
Cấu tạo:
Hình 4.30. Megômét đo điện trở
- Gồm tỳ số kế từ điện và m anhêtô kiểu tay quay dùng làm nguồn để đo. - Phần động gồm có 2 khung dây (1) và (2) đặt lệch nhau 90° quấn ngược chiều nhau, không có lò xo đối kháng. Khe hở giữa nam châm và lõi thép không đều nhàm tạo nên một từ trường không đều.
- N guôn điện cung cấp cho 2 cuộn dây là một máy phát điện một chiều quay tay có điện áp từ (500 -ỉ- 1000)V
- Đ iện trở cân đo Rx được mắc nối tiếp với cuộn dây (1).
- Đ iện trở phụ Rp được mắc nối tiếp với cuộn dây (2).
63
6. ĐO TÀN SỚ
6.1. Dụng cụ đo
Dụng cụ để đo tần số được gọi là tần số kế. Để đo tần số ta có thề thực hiện theo 2 phương pháp là biến đổi thẳng và phương pháp so sánh.
- Đo tần số bàng phương pháp biến đổi thẳng bao gồm các loại sau: + Tần số kế cơ điện tương tự (tần số kế điện từ, điện động, sắt điện động). Loại tần số kế này dùng để đo tần số trong khoảng từ 20Hz - 2,5kHz với cấp chính xác không cao (0,2; 0,5; 1,5 và 2,5) và tiêu thụ điện năng khá lớn.
+ Tần số kế điện dung tương tự để đo tần số trong dải từ 10Hz - 500kHz. + Tần số kế chì thị số có thể đo khá chính xác tần số của tín hiệu xung và tín hiệu đa hài trong dải tần từ 10Hz - 50GHz. Ngoài ra nó còn được sử dụng để đo ti sô giữa các tần số, chu kỳ, độ dài xung và khoảng thời gian.
- Đo tần số bàng phương pháp so sánh bao gồm:
+ Tần số kế trộn tần dùng để đo tần số của các tín hiệu xoay chiều, tín hiệu điều chế biên độ trong khoảng 100kHz - 20GHz.
+ Tần số kế cộng hường để đo tần số trong dải tần 50kHz - 10GHz. + Cầu xoay chiều phụ thuộc vào tẩn số để đo tẩn số trong khoảng 20Hz - 20kHz. + Máy hiện sóng (oscilloscope) để so sánh tần số cần đo với tần số của máy phát
chuẩn, dài tần đo có thể từ 10Hz - 100MHz (loại hiện đại nhất hiện nay có the lên tới 500MHz).
6.2. Phưong pháp đo
6.2.1. Tần số kế cộng hưởng điện từ
Nam chảm diện
Dỏng có tán sô'
cần đo0--------
55 60 65
Thanh rung
Thanh đo
Hình 4.31. Tân so kế cộng hường điện từ
Cấu tạo:
+ Nam châm điện
+ Thanh rung băng các lá thép có tân sô cộng hường riêng. Một đâu cùa thanh rune bị găn chặt còn một đâu dao động tự do. Tần số dao động riêng cùa môi thanh bãna 2 lần tần số cần đo.
+ Thang đo khăc độ theo tần số, có thề dạng đĩa hoặc dạng thanh.
64
Nguyên lý:
- Dưới tác động cùa từ trường tạo ra bởi nam châm điện các thanh rung bị hút vàonam châm 2 lần trong một chu kỳ cùa dòng đưa vào nam châm, do đó tạo nên dao động với tần số gấp 2 lần tần số của dòng đưa vào nam châm. Khi thanh rung có tần số dao động riêng bàng 2 lần tần số cần đo thì nó sẽ dao động với biên độ lớn nhất (hiện tượng cộng hưởng xày ra) và qua đó xác định được tần số cần đo.
Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, rẻ tiền và tin cậy
N hược điểm: Dải tần đo rất hẹp (45 - 55Hz), (55 - 65Hz) 0 và (450 - 550Hz) Sai số lớn ± 1,5% -ỉ- 2,5%
Không thể sử dụng ở nơi có độ rung lớn hoặc thiết bị đang di chuyển.
6.2.2. Tần số k ế c h ỉ th ị số
Tán sỗ ké chì thị só
- M ạch vào là bộ khuếch đại dài rộng với tần số từ 10Hz - 3,5M Hz và một bộ suy giảm để hoà hợp giữa nguồn cần đo và tần số kế.
- Bộ tạo xung (TX ) có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu hình sin hoặc tín hiệu xung thành dãy các xung có biên độ không đổi nhưng tần số bằng tần số của tín hiệu vào. - M áy phát tần số chuẩn (M F fo) là bộ tạo xung chuẩn có độ ồn định cao với tàn số khoảng 1MHz (bộ dao động này thường là bộ dao động thạch anh).
- Bộ chia tần để xác định T(j0 tuỳ ý (thường chia theo hệ số 10). Tđo có thể từ 10"6S đến 100s, nghĩa là tần số sau bộ chia tần có thể từ 1MHz đến 0.01Hz. - Thời gian T(j0 đề điều khiến khoá K hai đầu vào, fx theo đầu vào thứ 2 sẽ đi vào bộ đêm (BĐ) và ra cơ cấu chỉ thị.
- M ạch điều khiến có nhiệm vụ:
+ Đảm bào thời gian hiển thị kết quả đo từ 0,3 - 5s trên chỉ thị số.
+ Xoá kết quả về 0 trước khi tiến hành phép đo.
+ Đ iều khiển khoá K làm việc theo chế độ tự động hoặc bằng tay .
+ Chọn dải đo tần số phù hợp.
B à i tập thự c liànli 6:
Cho m áy đo tần số Topward 1210
65
Yêu cầu:
- Lựa chọn thang đo phù hợp đề đo kiểm tần số lưới điện trong xường thực hành. - Đo kiểm tra tần số lưới điện.
Nội dung:
- Sừ dụng thang đo 100Hz.
- Đặt 2 đầu que đo vào lưới điện.
- Quan sát thông số trên màn hình, hiệu chỉnh đề cho ra kết quà rõ nhất. 7. ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG KHÔNG ĐIỆN
7.1. Khái niệm chung
- Đối tượng đo lường là các đại lượng vật lý không điện như nhiệt độ, áp suất.... là các đại lượng cần đo X. Sau khi tiến hành các quá trình thực nghiệm bằng cách sừ dụng các phương tiện điện tử để xử lý tín hiệu, ờ đầu ra ta được một đại lượng tương ứng. Sự biến đồi của đại lượng này chứa đựng tất cà các thông tin cần thiết đề nhận biết X. việc đo lường đại lượng X thực hiện được là nhờ sứ dụng các cảm biến (Sensor).
- Cảm biến là một thiết bị dùng để biến đổi từ đại lượng vật lý này sang đại lượng vật lý khác mang bản chất điện với một độ chính xác nhất định. Quan hệ giữa đại lượng ra và đại lượng vào là quan hệ hàm đơn trị.
X ~ Y ----------------------> Cảm biến --------------------->
trong đó: X là đại lượng không điện cần đo .
Y là đại lượng ra (đại lượng điện), là một hàm cùa đại lượng cần đo. Y = F(X)
Vị trí cùa cảm biến trong thiết bị đo lường chính là phần chuyển đổi sơ cấp + Lĩnh vực ứng dụng: càm biến được sừ dụng ờ hầu hết các mặt của sàn xuất cũng như đời sống xã hội.
Vi dụ: Viễn thông: trong các cơ cấu tự động cảnh báo nhiệt độ, độ ấm, báo cháy... của tổng đài, góp phần đàm bào tổng đài hoạt động được liên tục; cảm biến tại các thiết bị đầu cuối đề chuyền âm thanh, hình ành thành tín hiệu điện; tại các thiết bị truyền dẫn chuyền tín hiệu điện thành tín hiệu quang và ngược lại.
+ Tự động hoá: sứ dụng cảm biến đề biết được các thông số của đối tượng cần điều khiên (tôc độ động cơ, vận tôc cùa vật, xe cộ; hướng đi...) từ đó xây dựng phươrm pháp điêu khiến.
66
+ Nguyên tắc: Càm biến thường dựa trên các hiệu ứng vật lý biến đôi một dạng năng lượng nào đó (nhiệt, cơ, hoặc bức xạ) thành năng lượng điện.
7.2. M ột số bộ chuyển đổi
7.2.1. Bộ chuyển đổi điện trở
Hìnli 4.32. Chuyên đôi điện trở
Cẩu tạo và nguyên lý làm việc: là một biến trờ gồm có lõi bằng vật liệu cách điện trên có quấn dây dẫn điện, dày quấn được phủ lớp cách điện. Trên lõi và dây quấn có con trượt, dưới tác dụng của đại lượng vào con trượt di chuyền làm cho điện trở thay đổi. - Lõi: Có hình dáng khác nhau: dạng hàm số, dạng nhảy cấp.
- Chất liệu: làm bàng bakelit, sứ, kim loại có phủ lớp cách điện.
- D ây quấn: Có đường kính khoảng 0 = (0,02 -H 0,07)mm.
- Chất liệu: làm bàng đồng, niken, pratin, mangamin. Đối với loại mangam in thi điện trở là ổn định nhất.
- Đ iện trở cùa dây: tuỳ từng loại có thể từ vài Q đến 1000Q.
- Con trượt: chế tạo bằng đồng faberin-fôtfo.
Các đặc tính cơ bàn: chuyển đổi biến trở chỉ phát hiện sự thay đồi điện trờ nhỏ nhất là bằng điện trờ m ột vòng dây tương ứng với một di chuyển bằng khoảng cách giữa hai vòng dây.
- Độ nhạy của chuyển đổi: nếu điện trờ toàn phần của chuyển đổi là R với số vòng là w thì độ nhạy của chuyển đổi (điện trở bé nhất có thể phát hiện) Ro là:
Ro = —w
- Độ di chuyền bé nhất có thề phát hiện: gọi L là chiều dài của biến trờ thì độ di chuyền bé nhất có thê phát hiện là:
Sai số rời rạc của chuyển đổi đối với cuộn dây quấn như nhau:
2R 2R 2W
67
7.2.2. Bộ chuyển đổi điện cảm
Hình 4.33. Chuyển đôi điện càm
- Chuyển đồi điện cảm là một cuộn đây quấn trên lõi thép có khe hờ không khí. - Dưới tác động cùa đại lượng đo x v có thể tác động lên chuyền đồi theo các cách sau: Làm cho phần ứng 3 di chuyển, khe hở không khí ồ thay đổi làm thay đồi từ trờ cua lõi thép do đó điện cám và tổng trở cùa chuyển đồi cũng thay đổi theo. - Điện cảm của chuyền đổi:
L = Wl = w 2 HọS
r 5 ô
Câu hỏi và bài tập:
Câu 1. Nêu cách đo dòng điện, điện áp 1 chiều bằng cách sừ dụng đồng hồ vạn năng. Câu 2. Nêu cách đo dòng điện, điện áp xoay chiều bằng cách sừ dụng đồng hô vạn năng.
Câu 3. Nêu cách mắc công tơ điện 1 pha ? 3 pha ?
Câu 4: Nêu quy trinh sừ dụng máy đo tần số ?
Câu 5: So sánh sự giống và khác nhau giữa bộ chuyển đổi điện trớ và bộ chuyên đôi điện càm.
68
B ài tập:
Cho sơ đồ mạch điện điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha quay 2 chiêu:
Yêu cầu:
- Vẽ sơ đồ đo dòng điện, điện áp trên 3 pha động cơ sừ dụng đồng hồ Vôn kế và Am pe kế.
- Vẽ sơ đồ dùng công tơ điện 3 pha đo năng lượng động cơ sừ dụng. 69
TÀI LIỆU CẦN THAM KHẢO
1. Kỹ thuật đo - Ngô Văn Ky, Trường Đại học Bách Khoa Thành phô Hô Chí Minh, 1993.
2. Cấm nang kỹ thuật kèm ánh dùng cho thợ đường dây và trạm mạng điện trung thế - Trần Nguyên Thái, Trường Kỹ Thuật Điện, Công Ty Điện lực 2, Bộ năng lượng - 1994.
3. Vật liệu điện - Nguyễn Xuân Phú, NXB Khoa học và Kỹ th u ậ t, 1998. 4. Cung cấp điện - Nguyễn Xuân Phú, NXB Khoa học và Kỹ th u ật, 1998. 5. Đo lường và điểu khiến bằng máy tính - Ngô Diên Tập, NXB Khoa học và Kỹ thuật" 1997.
6. Sứa chữa điện máy công nghiệp - Bùi Văn Yên, NXB Đà Nang, 1998. 7. Kỹ Thuật Điện - Đặng Văn Đào, NXB Giáo Dục, 1999.Giáo trình An loàn lao động - Nguyễn Thế Đạt, Vụ Trung học chuyên nghiệp - Dạy nghề - NXB Giáo Dục, 2002.
8. Giáo trình An toàn điện - Nguyễn Đình Thắng, Vụ Trung học chuyên nghiệp - Dạy nghề - NXB Giáo Dục, 2002.
9. Giáo trình Đo lường các đại luợng điện và không điện - Nguyễn Văn Hoà, Vụ Trung học chuyên nghiệp - Dạy nghề - NXB Giáo Dục, 2002
70
MỤC LỤC
3
Lời nói đầu
5
Chương trinh m ôđun đào tạo đo lường, điện tử
7
Bài 1: KHÁI NIỆM CHUNG VÈ ĐO LƯỜNG
7
1. Khái niệm về đo lường và sai số
7
1.1. Vị trí của đo lường
1.2. Sai số trong đo lường
9
2. Các bộ phận chính cùa máy đo
9
2.1. M ạch đo
9
2.2. Cơ cấu đo
10
2.3. Các thành phần phụ
10
Bài 2: DỤNG CỤ ĐO C ơ ĐIỆN
12
1. Cơ cấu đo từ điện
12
1 .1 . Cấu tạo và nguyên lý làm việc
12
1.2. Đặc điểm công dụng
13
1.3. N hững chú ý khi sừ dụng
14
2. Cơ cấu đo điện từ
14
2 .1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc:
14
2.2. Đặc điểm công dụng
15
2.3. N hững chú ý khi sừ dụng
16
3. Cơ cấu đo điện động
16
3.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
16
3.2. Đặc điểm công dựng
18
3.3. Chú ý khi sứ dụng
18
4. Cơ cấu đo cám ứng
18
4.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
18
4.2. Đặc điếm công dụng
19
4.3. Chú ý khi sừ dụng
19
71
5. Cơ cấu đo tý lệ 20 5.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 20 5.2. Đặc điểm công dụng 23
Bài 3: DỤNG CỤ ĐO ĐIỆN TỬ 25 1. Dụng cụ đo điện từ tương tự 25 1.1. Khái niệm chung 25 1.2. Vôn kế Tranziton 25 1.3. Vòn kế điện từ xoay chiều 26 1.4. Ôm kế điện từ 27 1.5. Điện kế điện từ 28 1.6. Vòn kế điện từ nhiều thang đo 28 2. Dụng cụ đo hiện số 28 2.1. Khái niệm chung 28 2.2. Máy đo tần số hiệu số 28 2.3. Vòn kế hiệu số 29 2.4. Đồng hồ vạn năng hiệu số 30 3. Máy tạo tín hiệu 31 3.1. Khái niệm chung 31 3.2. Máy tạo hàm 32 3.3. Bộ tạo xung 32 4. Máy hiện sóng 33 4.1. Khái niệm chung 33 4.2. Óng tia điện từ 34 4.3. Hệ thống mạch điều khiển 34 4.4. Công dụng 35 5. Dụng cụ tự ghi 35 5.1. Khái niệm chung 35 5.2. Nguyên tắc cấu tạo 36 5.3. Công dụne 36 Bài 4: ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN VÀ KHÔNG ĐIỆN 38 1. Đo điện áp 3 g 1.1. Đo điện áp 1 chiều 38 1.2. Đo điện áp xoay chiều 40 1.3. Mở rộng giới hạn thang đo 42
72
2. Đo dòng điện 44 2.1. Đo dòng điện 1 chiều 44 2.2. Đo dòng điện xoay chiều 46 2.3. M ở rộng thang đo 49
3. Đo công suất 51 3.1. Dụng cụ đo công suất 52 3.2. Đo công suất trong mạch 1 chiều và xoay chiều 1 pha 53 3.3. Đo công suất trong mạch xoay chiều 3 pha 54
4. Đo điện năng 56 4.1. Dụng cụ đo điện năng 56 4.2. Đo điện năng mạch 1 pha 59 4.3. Đo điện nàng 3 pha 60
5. Đo điện trở 60 5.1. Đo điện trở bàng V-A 60 5.2. Đo điện trở bang cẩu đo 61 5.3. Đo điện trở bàng Õm kế, Mêgôm kế 62
6 . Đo tần số 64 6.1. Dụng cụ đo 64 6.2. Phương pháp đo 64
7. Đo các đại lượng không điện 66 7.1. Khái niệm chung 66 7.2. M ột số bộ chuyển đổi 67 Tài liệu cần tliam kliảo 70
73
GIÁO TRÌNH
ĐO LƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
(Tái bàn)
Chịu trách nhiệm xuất bàn :
TRỊNH XUÂN SƠN
Biên tập : BÙI HŨU LAM
Chê bản : TRÂN THU HOÀI
Sửu bàn in : BÙI HŨU LAM
Trình bày bìa : v ũ BÌNH MINH
In 300 cuốn khổ 19 X 27cm tại Xường in Nhà xuất bản Xây dựng. Giấy chấp nhận đăng ký kế hoạch xuất bản số 36-2013/CX B/U 30-I58/X D ngày 05-01-2013. Quyết định xuất bàn sô' 268/QĐXB ngày 7-11 -2013. In xong nộp lưu chiểu tháng 11 -2013.
74