Giáo trình đo lường điện

BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ GIÁO TRÌNH Tên mơ đun: Đo lường điện NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP NGHỀ (Ban hành kèm theo Quyết định số: 120/QĐ-TCDN ngày 25 tháng 02 năm 2013 Tổng cục trưởng Tổng cục Dạy nghề) Hà Nội, năm 2013 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Đo lường điện mô đun sở ngành điện Các hiểu biết dụng cụ đo, phương pháp đo kỹ sử dụng dụng cụ đo để xác định đại lượng điện không điện quan trọng, làm tảng để người học tiếp thu mô đun sau cơng việc đo đạc, chẩn đốn sửa chữa thiết bị điện hay hệ thống điện Giáo trình đo lường điện biên soạn theo mơ đun thuộc hệ thống mơ đun/ mơn học chương trình đào tạo nghề Điện cơng nghiệp cấp trình độ Trung cấp nghề dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo Ngồi ra, tài liệu sử dụng cho đào tạo ngắn hạn cho công nhân kỹ thuật, nhà quản lý người sử dụng nhân lực tham khảo Mô đun triển khai sau môn học An tồn điện, Vật liệu điện mơ đun Điện kỹ thuật Mặc dù cố gắng, song sai sót khó tránh Ban biên soạn mong nhận ý kiến phê bình, nhận xét bạn đọc để giáo trình hồn thiện Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Tham gia biên soạn Nguyễn Thị Thúy Hiền: Chủ biên Phạm Thúy Hịe Đồn Năng Trình MỤC LỤC Lời nói đầu Mục lục Giới thiệu mô đun Bài mở đầu: Đại cương đo lường điện Bài 1: Một số cấu đo thị kim Bài 2: Đo đại lượng điện Bài 3: Sử dụng loại máy đo điện thông dụng Thuật ngữ chuyên môn Tài liệu tham khảo 11 26 73 122 123 TÊN MÔ ĐUN: ĐO LƯỜNG ĐIỆN Mã mơ đun: MĐ16 Vị trí, ý nghĩa vai trị mơ đun: Đo lường điện mô đun sở ngành, tổ chức học sau mơn học An tồn lao động; Mạch điện, Vật liệu học trước môn Máy điện, cung cấp điện Đo lường điện mảng kiến thức kỹ thiếu với người thợ điện nào, đặc biệt cho người phụ trách phần điện xí nghiệp, nhà máy, thường gọi điện công nghiệp Những vấn đề kỹ thuật đo lường điện có liên quan trực tiếp tới chất lượng, độ tin cậy tuổi thọ thiết bị hệ thống điện làm việc, địi hỏi người thợ lành nghề phải tinh thông sở đo lường kỹ thuật, phải hiểu rõ đơn vị đo, mẫu chuẩn ban đầu đơn vị đo tổ chức kiểm tra dụng cụ đo; hiểu rõ nguồn gốc nguyên nhân sai số trình đo phương pháp xác định chúng Mục tiêu môn học: - Biết cấu tạo nguyên lý làm việc số dụng cụ đo điện thông dụng - Đo thông số đại lượng mạch điện - Sử dụng loại máy đo để kiểm tra, phát hư hỏng thiết bị,hệ thống điện - Rèn luyện tính chủ động, tư khoa học, nghiêm túc công việc Nội dung mô đun: Số Tên Thời gian (giờ) Tổng Lý TT số thuyết mô Bài mở đầu: Đại cương đo lường điện đun Thực hành Kiểm tra* Các loại cấu đo thông dụng 3 Đo đại lượng điện 28 20 Sử dụng loại máy đo thông dụng 24 14 60 16 38 Cộng: BÀI MỞ ĐẦU ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN Giới thiệu: Đo lường so sánh đại lượng chưa biết (đại lượng đo) với đại lượng chuẩn hóa (đại lượng mẫu đại lượng chuẩn) Như công việc đo lường nối thiết bị đo vào hệ thống khảo sát quan sát kết đo đại lượng cần thiết thiết bị đo Trong thực tế khó xác định ‘’ trị số thực’’ đại lượng đo Vì trị số đo cho thiết bị đo gọi trị số tin (expected value) Bất kỳ đại lượng đo bị ảnh hưởng nhiều thơng số Do kết đo phản ánh trị số tin cậy Cho nên có nhiều hệ số ảnh hưởng đo lường liên quan đến thiết bị đo Ngồi có hệ số khác liên quan đến người sử dụng thiết bị đo Như độ xác thiết bị đo diễn tả hinh thức sai số Mục tiêu: - Giải thích khái niệm đo lường, đo lường điện - Tính tốn sai số phép đo, vận dụng phù hợp phương pháp hạn chế sai số - Đo đại lượng điện phương pháp đo trực tiếp gián tiếp - Rèn luyện tính chính xác, chủ đợng, nghiêm túc cơng việc Nội dung chính: 1.Khái niệm đo lường điện: Mục tiêu: Trình bày khái niệm đo lường đo lường điện Trong thực tế sống trình cân đo đong đếm diễn liên tục với đối tượng, việc cân đo đong đếm vô cần thiết quan trọng Với đối tượng cụ thể q trình diễn theo đặc trưng chủng loại đó, với đơn vị định trước Trong lĩnh vực kỹ thuật đo lường không thông báo trị số đại lượng cần đo mà làm nhiệm vụ kiểm tra, điều khiển xử lý thông tin Đối với ngành điện việc đo lường thông số mạch điện vơ quan trọng Nó cần thiết cho trình thiết kế lắp đặt, kiểm tra vận hành dị tìm hư hỏng mạch điện 1.1 Khái niệm đo lường: - Đo lường trình đánh giá định lượng đại lượng cần đo để có kết số so với đơn vị đo (mẫu) Kết đo biểu diễn dạng: ta có phương trình X = A.X0 Ví dụ: I = 5A thì: Đại lượng đo là: dòng điện (I) Đơn vị đo là: Ampe (A) (1) Con số kết đo là: - Dụng cụ đo mẫu đo: + Dụng cụ đo: Các dụng cụ thực việc đo gọi dụng cụ đo như: dụng cụ đo dòng điện (Ampemét), dụng cụ đo điện áp (Vônmét) dụng cụ đo công suất (Oátmét) v.v + Mẫu đo: dụng cụ dùng để khôi phục đại lượng vật lý định có trị số cho trước, mẫu đo chia làm loại sau: Loại làm mẫu: dùng để kiểm tra mẫu đo dụng cụ đo khác, loại chế tạo sử dụng theo tiêu chuẩn kỹ thuật, đảm bảo làm việc xác cao Loại công tác: sử dụng đo lường thực tế, loại gồm nhóm sau: Mẫu đo, dụng cụ đo thí nghiệm mẫu đo, dụng cụ đo dùng sản xuất - Các phương pháp đo chia làm loại + Phương pháp đo trực tiếp: phương pháp đo mà đại lượng cần đo so sánh trực tiếp với mẫu đo Ví dụ: Dùng cầu đo điện để đo điện trở, dùng cầu đo để đo điện dung v.v + Phương pháp đo gián tiếp: phương pháp đo đại lượng cần đo tính từ kết đo đại lượng khác có liên quan Ví dụ: Muốn đo điện áp ta khơng có Vơnmét, ta đo điện áp cách: - Dùng Ômmét đo điện trở mạch - Dùng Ampemét đo dòng điện qua mạch Sau áp dụng cơng thức định luật biết để tính trị số điện áp cần đo 1.2 Khái niệm đo lường điện Đo lường điện trình đo đại lượng điện mạch điện Các đại lượng điện chia làm hai loại: đại lượng điện tác động đại lượng điện thụ động - Đại lượng điện tác động: đại lượng dịng điện, điện áp, cơng suất, điện năng…là đại lượng mang điện Khi đo đại lượng này, thân lượng cung cấp cho mạch đo - Đại lượng điện thụ động: đại lượng điện trở, điện cảm, điện dung…các đại lượng không mang lượng phải cung cấp điện áp dòng điện cho đại lượng đưa vào mạch đo Sai số tính sai số: Mục tiêu: Tính tốn sai số trình đo biện pháp hạn chế sai số 2.1.Khái niệm sai số: Khi đo, số dụng cụ đo kết tính tốn ln có sai lệch với giá trị thực đại lưọng cần đo Lượng sai lệch gọi sai số 2.2 Các loại sai số + Sai số hệ thống: sai số mà giá trị ln khơng đổi thay đổi có quy luật Sai số nguyên tắc loại trừ Nguyên nhân: Do trình chế tạo dụng cụ đo ma sát, khắc vạch thang đo, hiệu chỉnh “0” không đúng, biến đổi nguồn cung cấp (nguồn pin) vv + Sai số ngẫu nhiên: sai số mà giá trị thay đổi ngẫu nhiên thay đổi mơi trường bên ngồi (người sử dụng, nhiệt độ môi trường thay đổi, chịu ảnh hưởng điện trường, từ trường, độ ẩm, áp suất v.v ) Nguyên nhân: - Do vị trí đọc kết người đo không đúng, đọc sai v.v - Dùng cơng thức tính tốn khơng thích hợp, dùng cơng thức gần tính tốn Nhiệt độ mơi trường thay đổi, chịu ảnh hưởng điện trường, từ trường, độ ẩm, áp suất v.v ) 2.3 Cách tính sai số: Để đánh giá sai số dụng cụ đo đo đại lượng người ta tính sai sô sau: Gọi: X: kết đo X1: giá trị thực đại lượng cần đo + Sai số tuyệt đối: hiệu giá trị đại lượng đo X giá tr� Oát mét) khi: a Mạng pha đối xứng khơng có trung tính b Mạng pha khơng đối xứng có trung tính c Mạng pha khơng đối xứng khơng có trung tính d Mạng pha đối xứng có trung tính a.a.47.Người b ta phải dùng Oátmét để đo công suất pha (bằng cách cộng giá trị Oát mét) khi: a Mạng pha đối xứng khơng có trung tính b Mạng pha khơng đối xứng có trung tính c Mạng pha khơng đối xứng khơng có trung tính d Mạng pha đối xứng có trung tính a.a.48.Cơ cấu đo có giới hạn đo 50mA, điện trở Rx=1.4 ( có mắc sun RS = 0.1 ) giới hạn đo cấu là: a 700mA b 750mA b c 800mA d 1A a.a.49.Khi dịng điện chạy qua cuộn dịng điện kế sẽ: a Quay b Không quay b c Quay chậm d Cả a,b c a.a.50 c Mêgômét thường đươc dùng để: a Đo điện trở cách điện máy điện b Đo điện trở cách điện khí cụ điện c Đo điện trở tải d Cả a, b a.a.51.Để d đo điện trở phưông pháp gián tiếp, người ta thường dùng sơ đồ: a Ampe mét -Vônmét b Vônmét - Ampe mét c Chưa xác định d Câu a b a.a.52 d Mơn học đo lường có phương pháp đo sau: a Trực tiếp b Trực tiếp gián tiếp b c Gián tiếp d Cả a,b c a.a.53 Sai số tuyệt đối phép đo biểu diễn: a A = A - A1 b A = A - A1 100% c A = A1 - A d a.a.54 c A = A1 - A 100% Trong loại cấu đo từ điện, điện từ, điện động thì: a Cơ cấu đo từ điện có độ nhạy độ xác cao a b Cơ cấu đo điện từ có độ nhạy độ xác cao c Cơ cấu đị điện động có độ nhạy độ xác cao d Có độ nhạy độ xác tuỳ vào loại mạch mục đích sử dụng 105 a.a.55.Muốn đo dịng điện DC người ta dùng ampemét có cấu đo kiểu: a Từ điện a b Điện từ c Điện động d Cả a,b c a.a.56 Máy biến dòng (BI) dùng mạng điện để: a a Biến đổi dòng điện lớn thành dòng điện nhỏ, phù hợp với dụng cụ đo b Biến đổi dòng điện nhỏ thành dòng điện lớn hỏn c Mở rộng tầm đo cho cấu đo d Cả a,b c Dòng điện AC đo bằng: a.a.57 a Ampe kìm a b tkế Vơnkế c VOM d Vônkế a.a.58 Mắc Shunt cho cấu từ điện theo phương pháp: a Nối tiếp với cấu đo b Nối tiếp với tải c Song song với cấu đo d Song song với tải a.a.59.Ngưồi ta dùng máy biến điện áp (BU) mạng điện để: c ... dung chính: 1.Khái niệm đo lường điện: Mục tiêu: Trình bày khái niệm đo lường đo lường điện Trong thực tế sống trình cân đo đong đếm diễn liên tục với đối tượng, việc cân đo đong đếm vô cần thiết... ta đo điện áp cách: - Dùng Ơmmét đo điện trở mạch - Dùng Ampemét đo dòng điện qua mạch Sau áp dụng cơng thức định luật biết để tính trị số điện áp cần đo 1.2 Khái niệm đo lường điện Đo lường điện. .. Dùng cầu đo điện để đo điện trở, dùng cầu đo để đo điện dung v.v + Phương pháp đo gián tiếp: phương pháp đo đại lượng cần đo tính từ kết đo đại lượng khác có liên quan Ví dụ: Muốn đo điện áp