Bài giảng Thực hành đo lường điện

Untitled BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT BÌNH DƢƠNG A53 Đại lộ Bình Dƣơng P Hiệp Thành TX Thủ Dầu Một –T Bình Dƣơng  (0650)822847 – Fax (0650)825992 Website http //www ktkt edu[.]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT BÌNH DƢƠNG A53- Đại lộ Bình Dƣơng-P.Hiệp Thành-TX.Thủ Dầu Một –T.Bình Dƣơng : (0650)822847 – Fax: (0650)825992 Website:http://www.ktkt.edu.vn KHOA: KỸ THUẬT- CÔNG NGHỆ BỘ MÔN ĐIỆN- ĐIỆN TỬ  THỰC HÀNH ĐO LƢỜNG ĐIỆN LƢU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: PHAN ANH VŨ HUỲNH TẤN GIÀU BÌNH DƯƠNG 09/2011 Bài giảng Thực hành đo lường điện Lời nói đầu Bài giảng mơn Thực hành đo lường điện biên soạn theo đề cương môn học Ban giám hiệu duyệt, nhằm cung cấp kiến thức đo lường điện như: cách sử dụng VOM, thiết bị điện, đo thông số mạch thông số điện Đo thông số mạch như: điện trở, điện cảm điện dung Đo thông số điện như: dịng, áp, tần số, hệ số cơng suất, cơng suất điện Bài giảng gồm chín trình bày vấn đề:  Bài 1, hướng dẫn sử dụng VOM thị kim số đo lường, thực hành đo điện trở  Bài 3, hướng dẫn lắp ráp mạch điện đơn giản, đo thông số (U, I) mạch đồng thời dựa vào kết kiểm lại định luật điện định luật Ohm, Kirchhoff…  Bài thực hành lắp ráp đo thông số mạch chỉnh lưu  Bài 6, hướng dẫn đo điện dung điện cảm cách gián tiếp ảnh hưởng thông số mạch điện  Bài khảo sát mạch điện pha ba pha Để dễ dàng tiếp cận vấn đề giảng: cần học trước, sau tốt thực theo thứ tự Các phần thực hành đánh dấu (*) phần nâng cao, sinh viên tìm hiểu thực hành thêm Bài giảng biên soạn nhằm phục vụ cho sinh viên cao đẳng đồng thời phục vụ cho người quan tâm đến kiến thức lĩnh vực đo lường điện Do thời gian trình độ người biên soạn có hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận xét, đánh giá góp ý bạn đọc đồng nghiệp Mọi ý kiến xin gửi về: khoaktcn2009@gmail.com Bình Dương, tháng năm 2011 Các tác giả Ngày 15 tháng 04 năm 2011 Người biên soạn KS PHAN ANH VŨ- CN HUỲNH TẤN GIÀU Kiểm tra P Chủ nhiệm Khoa THS NGUYỄN TƯỜNG DŨNG Biên soạn: Ks Phan Anh Vũ - Cn Huỳnh Tấn Giàu Duyệt P Hiệu trưởng THS LÊ BÍCH PHƯƠNG i Bài giảng Thực hành đo lường điện MỤC LỤC Lời nói đầu i MỤC LỤC ii BÀI : HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ VOM CHỈ THỊ KIM VÀ CHỈ SỐ BÀI : HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ AMPE KÌM BÀI : THỰC HÀNH ĐO ĐIỆN ÁP VÀ DÒNG ĐIỆN BÀI : THỰC HÀNH ĐO MẠCH ĐIỆN NỐI TIẾP, SONG SONG VÀ HỖN HỢP 13 BÀI : KHẢO SÁT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA 17 BÀI : ĐO GIÁ TRỊ ĐIỆN DUNG 20 BÀI : ĐO GIÁ TRỊ ĐIỆN KHÁNG 25 BÀI : THỰC HÀNH ĐO CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG MỘT PHA 29 BÀI : THỰC HÀNH ĐO CÔNG SUẤT, HỆ SỐ CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG BA PHA 38 HƯỚNG DẪN VIẾT BÁO CÁO THỰC HÀNH 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 Biên soạn: Ks Phan Anh Vũ - Cn Huỳnh Tấn Giàu ii Bài giảng Thực hành đo lường điện BÀI : HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ VOM CHỈ THỊ KIM VÀ CHỈ SỐ Mục đích yêu cầu: Tạo kỹ sử dụng đồng hồ VOM để thực phép đo thường gặp cách kỹ thuật, phương pháp đọc xác kết đo       Các thiết bị sử dụng thí nghiệm: Dây nguồn ba pha Dây nguồn pha Điện trở Dây nối Nguồn xoay chiều pha ba pha Nguồn chiều   Thời gian: Hướng dẫn: 25 phút Thực hành: 95 phút Tóm tắt lý thuyết: 4.1 Hướng dẫn sử dụng đồng hồ VOM thị kim: 4.1.1 Các yêu cầu trước thực phép đo:  Xác định loại đại lượng cần đo: áp DC; áp AC; dòng DC; điện trở R…  Ước lượng trị số tối đa có  Chọn tầm đo có trị số lớn trị số ước lượng (giá trị ghi tầm đo trị số tối đa đo Vì tuyệt đối khơng đo trị số vượt tầm đo Nếu trị số đo thực tế nhỏ so với giới hạn tầm đo kim lệch kết đo khó đọc; ta chọn tầm đo thấp cho kim thị lệch khoảng 2/3 mặt thị để kết đo đọc dễ dàng)  Xác định phương pháp đo: trực tiếp hay gián tiếp 4.1.2 Thực phép đo cụ thể: a) Đo điện trở:  Chọn thang đo điện trở tầm đo thích hợp  Nếu ta để thang đo cao kim lên chút, đọc trị số khơng xác  Nếu ta để thang đo thấp, kim lên nhiều, đọc trị số khơng xác  Đặt que đo vào hai đầu điện trở  Đọc trị số thang đo - : Giá trị đo được= (chỉ số thang đo) x (thang đo)  Ví dụ: để thang x 100 số đọc 27 giá trị 100 x 27 = 2700  = 2,7 k Chú ý: Khi đo điện trở, điện trở phải cách ly hoàn toàn với mạch  Mỗi chuyển tầm đo thang đo điện trở, ta cần phải chỉnh cho VOM kết đo xác (cách chỉnh cho VOM: chập hai que đo lại với điều chỉnh nút ADJ cho kim thị vạch số 0) Hình 1-1 Đo điện trở Biên soạn: Ks Phan Anh Vũ - Cn Huỳnh Tấn Giàu Bài giảng Thực hành đo lường điện b) Đo điện áp DC:  Chọn thang đo điện áp chiều tầm đo thích hợp Ta ln để thang đo cao điện áp cần đo nấc Ví dụ đo áp DC 110V ta để thang DC 250V  Trường hợp để thang đo thấp điện áp cần đo => kim báo kịch kim  Trường hợp để thang cao => kim báo thiếu xác  Đặt hai que đồng hồ đo vào hai đầu cần đo điện áp  Khi đo điện áp chiều DC, ta nhớ chuyển thang đo thang DC, ta đặt que đỏ vào cực dương (+) nguồn, que đen vào cực âm (-) nguồn  Nếu đặt ngược que, kim lệch ngược thang  Đọc kết đo thang DCV Hình 1-2 Đo điện áp DC c) Đo điện áp AC:  Chọn thang đo điện áp xoay chiều tầm đo thích hợp  Khi đo điện áp xoay chiều ta chuyển thang đo thang AC, để thang AC cao điện áp cần đo nấc Ví dụ đo điện áp AC220V ta để thang AC250V, ta để thang thấp điện áp cần đo đồng hồ báo kịch kim, để cao kim báo thiếu xác  Nếu để thang đo áp DC mà đo vào nguồn AC kim đồng hồ khơng báo, đồng hồ khơng ảnh hưởng Hình 1-3 Đo điện áp AC Đặt hai que đồng hồ đo vào hai đầu cần đo điện áp tức mắc vôn kế song song với điện áp cần đo  Đọc kết đo thang ACV d) Đo dòng điện DC:  Chọn thang đo dòng điện chiều tầm đo thích hợp  Đặt nối tiếp hai que đồng hồ đo vào hai đầu cần đo dòng điện  Đọc kết đo thang DCV.A  Biên soạn: Ks Phan Anh Vũ - Cn Huỳnh Tấn Giàu Bài giảng Thực hành đo lường điện 4.2 Hướng dẫn sử dụng đồng hồ Digital 4.2.1 Giới thiệu đồng hồ số DIGITAL Đồng hồ số Digital có số ưu điểm so với đồng hồ khí, độ xác cao hơn, trở kháng đồng hồ cao khơng gây sụt áp đo vào dòng điện yếu, đo tần số điện xoay chiều, nhiên đồng hồ có số nhược điểm chạy mạch điện tử lên hay hỏng, khó nhìn kết trường hợp cần đo nhanh, khơng đo độ phóng nạp tụ Hình 1-4 Đồng hồ vạn số (Digital) 4.2.2 Hướng dẫn sử dụng: a) Đo điện áp chiều VDC:  Để que đỏ đồng hồ vào lỗ cắm “VΩ” que đen vào lỗ cắm “COM”  Xoay thang đo vị trí “V- ” để thang đo cao chưa biết rõ điện áp, giá trị báo dạng thập phân ta giảm thang đo xuống  Đặt que đo vào điện áp cần đo đọc giá trị hình LCD đồng hồ (que đỏ đồng hồ vào V+ que đen vào V-)  Nếu đặt ngược que đo đồng hồ báo giá trị âm (-) b) Đo điện áp xoay chiều VAC  Để que đỏ đồng hồ vào lỗ cắm “VΩ” que đen vào lỗ cắm “COM”  Xoay chuyển mạch vị trí “V ” để thang đo cao chưa biết rõ điện áp, giá trị báo dạng thập phân ta giảm thang đo xuống  Đặt que đo vào điện áp cần đo đọc giá trị hình LCD đồng hồ c) Đo dịng điện DC  Chuyển que đỏ đồng hồ thang mA để đo dòng nhỏ, 20A đo dòng lớn khơng ước lượng dịng điện để thang đo đồng hồ thang đo dòng điện lớn (20A) Biên soạn: Ks Phan Anh Vũ - Cn Huỳnh Tấn Giàu Bài giảng Thực hành đo lường điện Xoay thang đo vị trí “A-” Đặt que đo nối tiếp với mạch cần đo (que đỏ đồng hồ vào cực (+) que đen vào cực (-) Đọc giá trị hiển thị hình Đo dịng điện AC Chuyển que đổ đồng hồ thang mA để đo dòng nhỏ, 20A đo dịng lớn Nếu khơng ước lượng dịng điện để thang đo đồng hồ thang đo dòng điện lớn (20A)  Xoay chuyển mạch vị trí “A”  Đặt que đo nối tiếp với mạch cần đo  Đọc giá trị hiển thị hình e) Đo điện trở  Trả lại vị trí dây cắm đo điện áp  Xoay thang đo vị trí đo “Ω”, chưa biết giá trị điện trở chọn thang đo cao nhất, kết số thập phân ta giảm thang đo xuống  Đặt que đo vào hai đầu điện trở  Đọc giá trị hình  Chức đo điện trở cịn đo thơng mạch, giả sử đo đoạn dây dẫn thang đo trở, thông mạch đồng hồ phát tiếng kêu f) Đo chức khác  Đồng hồ vạn số Digital số chức đo khác đo diode, đo tụ điện, đo Transistor ta đo linh kiện trên, ta nên dùng đồng hồ kim cho kết tốt đo nhanh    d)  4.3 Đọc kết đo:  Trong đó: Kết thực = (kết đo) x (hệ số nhân) Kết đo: kết hiển thị dụng cụ đo Hệ số nhân: kết giai đo chia cho thang đo Thực hành sử dụng đồng hồ: Các bước tiến hành: 5.1 Thực hành 1: đo điện trở Đo điện trở cung cấp, đọc kết ghi vào bảng sau: Điện trở Giá trị đọc thiết bị đo Thang đo Giá trị thực Giá trị đọc từ vạch màu R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 5.2 Thực hành 2: đo điện áp AC Tiến hành đo điện áp xoay chiều pha nguồn bảng thí nghiệm, đọc kết ghi vào bảng sau: Điện áp Giá trị đọc Hệ số nhân Giá trị thực U1 U2 Biên soạn: Ks Phan Anh Vũ - Cn Huỳnh Tấn Giàu U3 U4 U5 U6 Bài giảng Thực hành đo lường điện Đo điện áp xoay chiều ba pha (pha dây), đọc kết ghi vào bảng sau: Điện áp Giá trị đọc Hệ số nhân Giá trị thực U12 U23 U31 U1N U2N U3N 5.3 Thực hành 3: đo điện áp DC Đo điện áp chiều bảng thí nghiệm, đọc kết ghi vào bảng sau: Điện áp Giá trị đọc Thang đo Giá trị thực U1 U2 U3 U4 U5 U6 Báo cáo thực hành: Sau thực xong phần thực hành trên, học viên phải báo cáo kết thực vào bảng báo cáo thực hành, nhận xét kết quả, trả lời câu hỏi báo cáo nộp cho giáo viên hướng dẫn     Câu hỏi báo cáo: Trình bày bước để thực đo điện trở 680 VOM thị kim Khi đặt hai que đo VOM thị kim vào hai đầu điện trở Cho biết có dịng điện chạy qua điện trở khơng? Nếu có chiều dịng điện nào? Trình bày bước để thực đo điện áp xoay chiều 380V VOM thị kim Trình bày bước để thực đo điện áp chiều 5V VOM thị kim Biên soạn: Ks Phan Anh Vũ - Cn Huỳnh Tấn Giàu Bài giảng Thực hành đo lường điện BÀI : HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ AMPE KÌM Giới thiệu ampe kìm Cấu tạo: gồm mạch từ có khe hở, mạch từ có cuộn dây thứ cấp gồm nhiều vòng dây, hai đầu cuộn dây nối đến ampe kế xoay chiều Còn cuộn dây sơ cấp có vịng dây Ngun tắc hoạt động: dịng điện i1 chạy cuộn sơ cấp n1 cảm ứng sang cuộn thứ cấp n2 dòng điện i2, theo tỷ lệ i2= i1.n1/n2 Cách sử dụng ampe kìm: Chọn thang đo ampe tuỳ theo phụ tải cần đo Mở kẹp mạch từ ra, sau đưa dây điện có dịng điện chạy qua tải đóng mạch từ lại  Vị trí cân kim mặt số thang đo kết dịng cần đo Ngồi sử dụng để đo dịng điện, ampe kìm cịn có chức đo đại lượng khác đo vôn, ohm   Hình 2-1 Ampe kìm Mục đích u cầu: Tạo kỹ sử dụng đồng hồ Ampe kìm để thực phép đo thường gặp cách kỹ thuật, phương pháp đọc xác hết đo       Các thiết bị sử dụng thí nghiệm: Bộ nguồn bảng thí nghiệm 01 dây nguồn ba pha 01 dây nguồn pha 01 động KĐB ba pha Điện trở Dây nối   Thời gian: Hướng dẫn: 25 phút Thực hành: 95phút Thực hành: 5.1 Đo điện trở: Đo điện trở, đọc kết ghi vào bảng sau: Điện trở Giá trị đọc thiết bị đo Thang đo Giá trị thực Giá trị đọc từ vạch màu R1 Biên soạn: Ks Phan Anh Vũ - Cn Huỳnh Tấn Giàu R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 Bài giảng Thực hành đo lường điện 5.2 Đo điện áp AC: Đo điện áp xoay chiều pha, đọc kết ghi vào bảng sau : Điện áp Giá trị đọc Hệ số nhân Giá trị đo 3V 6V 9V 12V 24V 220V U2N U3N Đo điện áp xoay chiều ba pha, đọc kết ghi vào bảng sau: Điện áp Giá trị đọc Hệ số nhân Giá trị đo 5.3 U12          U31 U1N Đo điện áp DC: Đo điện áp chiều, đọc kết ghi vào bảng sau: Điện áp Giá trị đọc Hệ số nhân Giá trị đo 5.4 U23 3V 6V 9V Đo dịng điện Ampe kìm Nối mạch điện sơ đồ (hình 2.2): Tiến hành thực bước sau: Đóng điện Để Ampe kìm thang đo dịng điện Đặt Ampe kìm vào pha cần đo dòng điện Ghi nhận giá trị dòng điện khởi động dịng điện khơng tải vào bảng Đổi vị trí Ampe kìm để đo dịng pha thứ Lặp lại q trình thực hành Đổi vị trí Ampe kìm để đo dịng pha thứ Lặp lại q trình thực hành Ngắt điện, dừng thực hành, xếp thiết bị vị trí ban đầu 12V 24V L1 L2 L3 CB M Hình 2-2 Giá trị đọc Hệ số nhân Giá trị thực Dòng điện khởi động pha Dịng khơng tải pha Dịng điện khởi động pha Dịng khơng tải pha Dịng điện khởi động pha Dịng khơng tải pha Biên soạn: Ks Phan Anh Vũ - Cn Huỳnh Tấn Giàu .. .Bài giảng Thực hành đo lường điện Lời nói đầu Bài giảng môn Thực hành đo lường điện biên soạn theo đề cương môn học Ban giám hiệu duyệt, nhằm cung cấp kiến thức đo lường điện như: cách... Cn Huỳnh Tấn Giàu Bài giảng Thực hành đo lường điện BÀI : THỰC HÀNH ĐO ĐIỆN ÁP VÀ DỊNG ĐIỆN Mục đích u cầu: Tạo kỹ sử dụng đồng hồ volt kế ampe kế để thực phép đo điện áp dòng điện mạch cụ thể... R10 Bài giảng Thực hành đo lường điện 5.2 Đo điện áp AC: Đo điện áp xoay chiều pha, đọc kết ghi vào bảng sau : Điện áp Giá trị đọc Hệ số nhân Giá trị đo 3V 6V 9V 12V 24V 220V U2N U3N Đo điện