Đang tải... (xem toàn văn)
(NB) Giáo trình Đo lường điện cung cấp cho người học những kiến thức như: Đại cương về đo lường điện; Các loại cơ cấu đo thông dụng; Đo dòng điện, điện áp; Đo điện trở, điện cảm, điện dung; Đo công suất, điện năng; Sử dụng MΩ mét và ampe kìm;...Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 2 dưới đây.
Thí nghiệm Luật Ohm Mục đích Xác định mối quan hệ điện áp, dòng điện, điện trở mạch Nghiên cứu mối quan hệ thơng qua thí nghiệm Giới thiệu 1.1 Điện áp: Một điện tích, diện trường tĩnh điện, có tiềm định nghĩa khả để làm việc Các cơng trình phụ trách làm định nghĩa để di chuyển phí khác cách thu hút lực đẩy Điện áp khác biệt tiềm hai điểm Một tương tự nước di chuyển đường ống Nước chảy từ điểm áp suất cao đến điểm áp suất thấp Các đơn vị đo điện áp "volt" Điện áp đại diện biểu tượng chữ E 1.2 Dòng điện: Dòng điện chuyển động electron Hướng dịng chảy điện tích dương định nghĩa theo hướng tích cực Biểu tượng cho I đơn vị đo ampe (A) Một ampe định nghĩa chuyển động culơng phí qua dây dẫn giây 1.3 Kháng: Kháng chiến tài sản loại vật liệu để đối lại với dòng chảy Điều tương tự mối quan hệ khối lượng nước di chuyển đường ống đường kính ống Khi đường kính ống trở nên nhỏ hơn, kinh nghiệm nhiều nước kháng lượng nước chảy vào thời điểm định Biểu tượng cho sức đề kháng R đơn vị đo fl (ohm) Một ohm định nghĩa số lượng kháng ampe dòng điện chạy dây dẫn với tiềm volt áp dụng cho dây dẫn Mối quan hệ tại, điện áp kháng xác định luật pháp Ohms E = R x volt (V) I = E / R ampe (A) R = E / I ohm (Q) 118 Luật pháp Ohm hợp lệ không mạch DC, mà mạch AC Một mạch điện với điện áp đầu vào V điện trở tải R DC thể hình 1-1 1.4 Nguồn điện: Điện tỷ lệ thời gian làm việc thực dòng điện Sức mạnh thể biểu tượng chữ P Các đơn vị đo lường watt (W), lực lượng tính sau: P = I2xR = E2 / R = exi watt (W) Ghi chú: Các biểu giá trị ngang cho IX! mạch AC Tuy nhiên, mạch AC, sức mạnh tiếp tục xác định hai điện hiệu quả, quyền lực thực (VI Cos $ Watts) công suất phản kháng (VI Sin $ Va 119 • gắn kết đồng giá BR-3 • Bảng mạch thí nghiệm NO - 01 (OHM, S LAW) • cung cấp điện DC 0-10V, 2A tối đa • vạn kỹ thuật số • Dây kết nối 1.5.Phương pháp thí nghiệm Cài đặt bảng thử nghiệm (Luật Ohm, NO - 01) để hội đồng quản trị gắn kết Giữ Si S2 công tắc bảng OFF Thiết lập đầu cung cấp điện đến 10V kết nối đầu cho thiết bị đầu cuối điện (+, -) hội đồng quản trị Tham kh¶o Hình 1-2, kết nối ampe kế để có định "A", kết nối vôn kế để có định "V" Vơn kế nên đọc 10V switch Bật Si ON để chèn 10 điện trở ohm vào mạch Kiểm tra ampe kế đọc Xác minh pháp luật ohm hài lòng Bật Si tắt biến S2 Xem ampe kế giá trị xác Bài đọc nên 10V / 20 Q = 0.5A Rẽ Sz tắt biến Si lần Thay đổi đầu DC lần 2, 3, 5V chắn sau thay đổi theo luật ohm Điều chỉnh điện áp đầu vào để ampe kế 1A Sử dụng đồng hồ vạn kỹ thuật số, đo điện áp ampe kế Giải thích điện áp đo Ghi chú: Hãy xem xét kháng nội ampe kế khoảng 0,2 ohms Giá trị bao gồm kháng shunt Tính lượng tiêu thụ 10 20 ohm điện trở tải 10V áp dụng điện trở tải So sánh kết với sức mạnh tính từ đo điện trở Hãy xem xét mối quan hệ sau P = E2 / R = I2R = exi Tóm lược 120 ciruit tỉ lệ nghịch với sức đề kháng điện áp định Vì vậy, khơng có sức đề kháng có nghĩa mạch q thiếu, kháng vơ hạn tương đương với mạch mở 10 Đối với sức đề kháng định, dòng điện qua điện trở tỷ lệ thuận với điện áp áp dụng 11 Sức mạnh ăn chơi điện trở gấp bốn lần điện áp tăng gấp đơi lên Thí nghiệm Series điện trở song song Mục đích Phát triển mối quan hệ tổng kháng điện trở cá nhân chúng kết nối loạt song song Giới thiệu Một bóng đèn kết nối với đường dây Hz 100V 60 vẽ hành Khi ánh sáng thứ hai thêm vào dòng, ánh sáng thứ hai song song với ánh sáng Do đó, dịng tăng lên yếu tố hai Đối với nguồn 100V, điều giống nói kháng tải giảm theo hệ số 1/2 Nếu điện trở lắp nối tiếp với bóng đèn, điện trở hạn chế số lượng dịng chảy qua bóng đèn Tăng sức đề kháng giảm làm cho mờ ánh sáng Một ví dụ mạch song song thể hình 2-1, mạch loạt thể hình 2-2 Giả sử điện trở hình 2-1 R1 hình 2-2 điện trở đèn 121 Thiết bị cần thiết Tương tự thí nghiệm 2.1.Phương pháp thí nghiệm Chuẩn bị thí nghiệm cách lặp lại bước tương tự từ đến thí nghiệm Đối với kết nối song song: Cấu hình "Định luật Ơm" bảng quy định bảng Điền vào cột "kháng đo" với giá trị thu từ vạn kỹ thuật số Các volt ampe kế bảng không cần phải sử dụng 122 Switch Jumpers needed Resistors connected Measured resistance Si on none Ri 10 ohm Si,S2 on both ends of Ri,R2 parallel R3 Si,S2 on jumpers removed Ri and (R2 + R3) in parallel Kiểm tra phép đo cách kết nối volt - ampe kế đường đứt nét Trong hình 1-2, cách sử dụng luật ohm giá trị đo điện áp Sử dụng 5Vdc điện áp đầu vào Switch Jumpers needed Resistors connected Measured current Si,S2 on both ends of R3 two 10ß in parallel Si,S2 on jumpers removed 10 and 20 ohms in parallel Cấu hình "Định luật Ơm" bảng quy định bảng sau Điền vào cột "kháng đo" với giá trị thu từ vạn Các mét xây dựng-in không sử dụng vào thời điểm S Jumper Resistors Resistance Measured resistance witch location meter Si on end of R3 Ri, R2 in series a and f terminals Si on jumper Ri, R2, R3 in a and f terminals removed series Kết nối xây dựng volt ampe kế vào mạch đường nét đứt hình 1-2 Tính kháng loạt R2 R3 sử dụng luật ohm giá trị đo điện áp Đặt điện áp đầu vào cho lOVdc giữ S2 Tóm lược Tổng mức kháng loạt mạch tăng có thêm điện trở thêm vào mạch 123 Tổng kháng mạch song song giảm nhiều điện trở thêm vào mạch Khi n-giống hệt điện trở tham gia, tổng kháng is.- Đối với mạch series: Trong X giá trị điện trở cá nhân 124 Thí nghiệm Vơn kế đo điện áp Mục đích Nghiên cứu nguyên tắc hoạt động vôn kế Xác định sai số phép đo liên quan đến vôn kế Giới thiệu Một vôn kế analog bao gồm mét mutiplier điện trở mắc nối tiếp với đồng hồ Đối với DC vôn kế, quy mô đầy đủ (FS) nhạy cảm đồng hồ tự dao động từ 50 UA đến mA với kháng nội 500-1000 ohms Vì vậy, mét với 100 UA 1000 ohm, đầy đủ điện áp đầu vào quy mô 100 UA x 1000 fl = 0,1 V Mục đích điện trở nhân để thả điện áp tương đương với đầu vào trừ FS điện áp mét Ví dụ, đo đầu vào 10V thể hình 3-1, điện áp tối đa mà xuất Hình 3-1 Cấu trúc bên vơn kế mét IV độ nhạy mét FS mA kháng mét 1000 ohms Do đó, 9V lại phải hấp thụ điện trở nhân Trong hình, giá trị Ri xác định thông qua bước sau 125 Một thay cho phương pháp để tìm thấy tồn điện áp đầu vào chia cho phạm vi mét FS Ghi vôn kế thương mại có chứa vài trăm chiết ohm loạt với đồng hồ để hiệu chỉnh kháng mét thiết bị cần thiết • Ban gắn BR-3 • Hội đồng số 02-(vơn kế) • DC cung cấp điện -50V 1A • vạn kỹ thuật số • Kết nối dây 126 127 Hình 10-10 đường Charge-xả mạch RC 175 Thí nghiệm 11 Tụ điện Series song song Mục đích Tìm cách để tính tốn tổng điện dung tụ điện mắc nối tiếp song song Giới thiệu Khi tụ điện kết nối loạt thể hình 11-1, tổng điện dung C / C = / Ci + / C2 + I / C3 + / Cn Trong trường hợp này, điện dung tự giảm họ có series Tuy nhiên, kể từ điện kháng điện dung Ngược lại tỷ lệ thuận với điện dung, tổng Tăng điện kháng tụ điện nối tiếp Hình 11-1 tụ series Khi tụ điện kết nối song song, tổng điện dung C Như thảo luận thí nghiệm trước đó, tụ điện có giới hạn điện áp làm việc Khi có nhiều tụ điện mắc nối tiếp, điện áp làm việc tăng thể hình 11-3 Hình 11-3 Điện áp làm việc loạt kết nối tụ điện thiết bị cần thiết * Ban gắn BR-3 * Ban N0-07 (TỤ điện dung) # Digital LCR meter # dây kết nối 176 11.1.Phương pháp thí nghiệm Đo giá trị điện dung D hai 0,1 tụ UF (C2, C3) hình 10-5 máy đo LCR kỹ thuật số Điền vào bảng c2 c3 C2, C3 series Ca.Cs parallel Capacitance D Kết nối hai tụ loạt đo tổng dung giá trị D Điền vào bảng Kết nối hai tụ song song đo tổng dung giá trị D Điền vào bảng So sánh kết với giá trị tính tốn Xác định tổng điện áp làm việc điện áp làm việc cá nhân 50V mạch LC cộng hưởng Mục đích Thử nghiệm tính chất mạch LC hàm tần số Giới thiệu Các thuộc tính tụ điện điện thảo luận thí nghiệm trước Khi cuộn cảm tụ điện, với R, tạo thành mạch RLC thể hình 12-l (a), giai đoạn mối quan hệ mối quan hệ pha Hình 12-1 RLC loạt mạch 177 Z trở kháng mạch Z2 = R2 + (XL - XC) Vì vậy, Z = \ j R2 + (XL- xC2) Trong biểu thức trên, giả định XL lớn Xc Nếu khơng, (Xc - XL) Trong mạch LC, L C để dấu trừ Lý cho dấu trừ khác biệt giai đoạn bwteen L C mà 180 độ Thí dụ'• Trong hình 12-1, R = 30 ohms, XL = 100 ohms Xc = 90 ohms Z = V 30z + (100 -90) z = 31,62 ohms Trong trường hợp XL = XC, sau Z = 30 ohms mà giống R XL Xc triệt tiêu lẫn Khi R, L C kết nối song song, đặc tính mạch thể hình 12-2 (A) Sơ đồ pha Hình 12-2 mạch RLC song song Các trở kháng mạch Khi II = Ic, dịng hồn tồn triệt tiêu lẫn CNTT = IR Ghi chú: Các điện trở R mạch điện trở hay bên thành phần L C Trong trường hợp R thành phần mát L C, độ lớn R cao Điều có nghĩa II = IC (XL = XC), dòng điện cung cấp từ nguồn nhỏ nhà nước gọi cộng hưởng song song LC tần số gọi tần số cộng hưởng 178 Tổng kết thảo luận này: Các trở kháng mạch LC series tối thiểu XL = XC Các trở kháng mạch LC song song tối đa XL = XC Một loạt RLC mạch đáp ứng tần số thể hình 12-3 Hình 12-3 Một loạt mạch RLC Trong hình 12-3 (b), rõ ràng độ lớn tối đa tần số cộng hưởng Fo nơi XL Xc hủy bỏ Do đó, R trở thành trở kháng mạch Io = E / Z = E / R Khi tăng tần số giảm trung vào Fo, dòng điện mạch khác nhanh chóng Tỷ lệ Fo băng thông định nghĩa đồ họa hình, gọi Q mạch Các số khen Q sử dụng để đại diện cho chọn lọc tần số mạch Vì thế, Q = Fo / Bw Q = XL / R 179 Một mạch RLC song song trình bày hình 12-4 Chú ý xếp song song cho đặc điểm ngược lại Lưu ý hình mạch giảm thiểu Fo Đó tần số này, II - Ic = 0, đó, I0 =) j Ir2 + (Il - Ic) = Ir Q mạch RLC (mạch bể) song song similary xác định Q = Fo / Bw Q = ZTAM