1 ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH Kỹ thuật đo lƣờng NGHỀ KỸ THUẬT SỬA CHỮA, LẮP RÁP MÁY TÍNH Trình độ trung cấp (Ban hành theo Quyết định số 70/QĐ CĐN ngày 11 th[.]
ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH Kỹ thuật đo lƣờng NGHỀ KỸ THUẬT SỬA CHỮA, LẮP RÁP MÁY TÍNH Trình độ trung cấp (Ban hành theo Quyết định số: 70/QĐ-CĐN ngày 11 tháng 01 năm 2019 Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang) Tên tác giả: Huỳnh Trung Hữu Năm ban hành: 2018 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 Môn học: Kỹ thuật đo lường môn học nhằm cung cấp kiến thức phương pháp đo lường điện tử, rèn luyện kỹ sử dụng thiết bị đo vào mục đích sửa chữa phần cứng môn học mô đun thuộc chuyên ngành Giáo trình viết với phương châm ngắn gọn, dễ hiểu, sát với thực tế giúp học viên nắm vững kiến thức thao tác hoàn chỉnh Rất mong nhận đóng góp ý kiến độc giả để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! An Giang, ngày 09 tháng 01 năm 2018 Tham gia biên soạn Huỳnh Trung Hữu MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC CHƢƠNG TRÌNH MÔN HỌC .5 CHƢƠNG I: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KỸ THUẬT ĐO LƢỜNG I KHÁI NIỆM Quá trình đo lƣờng Đo lƣờng học Kỹ thuật đo lƣờng…………………………………………………………….7 Các đặc trƣng kỹ thuật đo lƣờng……………………………………….7 II PHƢƠNG PHÁP ĐO DÒNG ĐIỆN Đo dòng điện DC Đo dòng điện AC 10 III PHƢƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN ÁP 11 Đo điện áp DC 11 Đo điện áp AC 11 IV PHƢƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN TRỞ 12 Đo trực tiếp 12 Đo gián tiếp 13 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 14 CHƢƠNG II: CÁC THIẾT BỊ ĐO 15 I MÁY ĐO V.O.M 15 Đo điện trở, tụ điện 17 Đo điện áp DC, AC 17 Cách đo dòng điện 18 II DAO ĐỘNG KÝ TIA 19 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 19 Tín hiệu quét ngang 20 3 Sơ đồ khối dao động ký 22 III DAO ĐỘNG KÝ TIA 22 Thiết lập chế độ hoạt động 22 Cách điều khiển dao động ký tia 23 Ứng dụng 26 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 27 DANH MỤC HÌNH ẢNH 28 THUẬT NGỮ CHUYÊN MÔN 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 CHƢƠNG TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học : KỸ THUẬT ĐO LƢỜNG Mã môn học: MH 11 Thời gian thực môn học: 30 (Lý thuyết: 14 giờ, thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: 12 giờ, kiểm tra: giờ) I.VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠN HỌC 1.Vị trí: Mơn học bố trí sau học sinh học xong môn học chung, trước mơn học/ mơ-đun đào tạo chun ngành 2.Tính chất: Là mơn học sở bắt buộc II.MỤC TIÊU CỦA MƠN HỌC 1.Về kiến thức: - Trình bày nguyên tắc hoạt động thiết bị đo - Sử dụng thiết bị đo phù hợp với yêu cầu đo lường khác 2.Về kỹ năng: - Sử dụng thành thạo thiết bị đo - Tránh thao tác sai đo lường 3.Về lực tự chủ trách nhiệm: - Vận dụng thiết bị đo để xác định linh kiện điện tử hỏng III.NỘI DUNG MÔN HỌC Thời gian (giờ) TT Tên chƣơng, mục Chương 1: Các khái niệm kỹ thuật đo lường I Các khái niệm Tổng Lý số thuyết 10 Thực hành, thí nghiệm, Kiểm thảo tra luận, tập 2 Quá trình đo lường Đo lường học Kỹ thuật đo lường Các đặc trưng kỹ thuật đo lường II Phương pháp đo dòng điện 1 Đo dòng điện DC Đo dòng điện AC III Phương pháp đo điện áp 1 Đo điện áp DC Đo điện áp AC IV Phương pháp đo điện trở Đo trực tiếp 1 Đo gián tiếp Chương 2: Các thiết bị đo 18 I Máy đo V.O.M 10 Cấu tạo VOM Các đại lượng đo VOM Đo điện trở, tụ điện Đo điện áp DC, AC Cách đo dòng điện II Dao động ký tia Cấu tạo nguyên lý hoạt động Tín hiệu quét ngang Sơ đồ khối dao động ký III Dao động ký tia Thiết lập chế độ hoạt động Cách điều khiển dao động ký tia Ứng dụng Ôn Tập 2 Cộng 30 14 12 CHƢƠNG I: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KỸ THUẬT ĐO LƢỜNG Giới thiệu: Nắm vững khái niệm đo lường điện, phân tích chọn lựa phương pháp đo lường phù hợp với chủ thể cần đo vấn đề quan trọng, định bước để người học phân tích sửa chữa hư hỏng mạch điện cách xác nhanh chóng Mục tiêu: - Trình bày khái niệm kỹ thuật đo lường - Phân tích áp dụng phương pháp đo phù hợp Nội dung chính: I KHÁI NIỆM: Quá trình đo lƣờng: Đo lường trình đánh giá định lượng đại lượng cần đo để có kết số so với đơn vị đo Phương trình phép đo : Ax = X/X0 ta có X = A.X0 + Ax : Kết đại lượng cần đo + X : Đại lượng đo + X0 : Đơn vị đo Đo lƣờng học: Là ngành khoa học chuyên nghiên cứu phương pháp để đo đại lượng khác nhau, nghiên cứu mẫu đơn vị đo Kỹ thuật đo lƣờng: Là ngành kỹ thuật chuyên nghiên cứu áp dụng thành đo lường học vào phục vụ sản xuất đời sống Như trình đo lường cần phải quan tâm đến: đại lượng cần đo X (các tính chất nó), đơn vị đo XO phép tính tốn để xác định tỉ số (1.1) để có phương pháp xác định kết đo lường AX thỏa mãn yêu cầu Các đặc trƣng kỹ thuật đo lƣờng gồm: Các đại lượng yếu tố cần thiết thiếu kỹ thuật đo lường a Đại lƣợng đo hay cịn gọi tín hiệu đo: - Theo tính chất thay đổi tín hiệu đo: chia chúng thành loại đại lượng đo tiền định hay đại lượng đo ngẫu nhiên + Đại lượng đo tiền định: đại lượng biết trước quy luật thay đổi theo thời gian chúng, ( hay nhiều ) thông số chúng chưa biết nên cần phải đo Thường tín hiệu xoay chiều hình sin hay xung vuông, thông số cần đo biên độ, tần số, góc pha,… Ví dụ: cần phải đo độ lớn ( biên độ ) hình sin Hình I.1 : tín hiệu analog dạng hình sin có biên độ bước sóng + Đại lượng đo ngẫu nhiên: đại lượng đo có thay đổi theo thời gian khơng theo quy luật định Nếu ta lấy giá trị tín hiệu ta nhận đại lượng ngẫu nhiên - Trên thực tế đại lượng đo phần lớn ngẫu nhiên b Điều kiện đo: - Khi tiến hành phép đo phải tính đến ảnh hưởng mơi trường tự nhiên đến kết đo ngược lại Ví dụ: điều kiện nhiệt độ, áp suất, độ ẩm,… - Khi sử dụng dụng cụ đo phải không làm ảnh hường đến đối tượng đo Ví dụ: đo cường độ dịng điện dùng Ampe kế có điện trở nhỏ tốt, đo điện áp dùng Volt kế có điện trở lớn tốt c Đơn vị đo: - Mỗi quốc gia có tập quán sử dụng đơn vị đo khác - Hệ đơn vị đo lường quốc tế Si bao gồm đơn vị bản: Đơn vị chiều dài mét m Đơn vị khối lượng Kilogram kg Đơn vị thời gian Second s Đơn vị cường độ dòng điện Ampe A Đơn vị nhiệt độ Kelvin K Đơn vị cường độ sáng Candela Cd Đơn vị số lượng vật chất Mol mol - Các đơn vị dẫn xuất điện từ: Công suất Hiệu điện Điện dung Điện trở Cảm kháng ……………………… Oát Volt Fara Ohm Henry …………… W V F Ω H …… d Thiết bị phƣơng pháp đo: - Là thiết bị kỹ thuật dùng để biểu diễn tín hiệu mang thơng tin đo thành dạng tiện lợi cho người quan sát - Thiết bị đo gồm: thiết bị mẫu, chuyển đổi đo lường, dụng cụ đo lường, tổ hợp thiết bị đo lường thông tin đo lường - Phương pháp đo: biến đổi thẳng so sánh e Ngƣời quan sát: Là người thực đo đạc người quan sát kết đo Yêu cầu phải nắm phương pháp đo, sử dụng thiết bị đo, kiểm tra điều kiện đo mức cho phép, đọc kết đo xác f Kết đo: Có thể đọc trực tiếp thiết bị đo, áp dụng phương pháp sai số cho thiết bị đo để có kết đo xác II PHƢƠNG PHÁP ĐO DÒNG ĐIỆN: - Người ta sử dụng số cấu thị điện để chế tạo Amper mét đo cho mạch điện chiều DC mạch điện xoay chiều AC + Amper mét từ điện: Chế tạo dựa cấu thị từ điện, có đặc điểm nhạy, tiêu thụ lượng nên thường dùng để chế tạo Amper mét có cấp độ xác từ 0.5 – 1.7 Khi nhiệt độ thay đổi làm cho điện trở Amper mét thay đổi dẫn đến sai số Để giảm sai số người ta dùng phương pháp bù nhiệt, tức dùng nhiệt điện trở có nhiệt điện trở âm mắc nối tiếp mạch Amper mét, làm cho điện trở Amper mét không thay đổi theo nhiệt độ Amper mét từ điện đo dòng điện chiều DC + Amper mét điện từ: chế tạo dựa cấu thị điện từ, có độ xác thấp nên thường sử dụng phổ biến rộng rãi Có thể đo dịng điện DC AC chủ yếu AC Loại có nhiều loại nguyên lý làm việc nhau, khác hình thức số vịng dây tiết diện cuộn dây phần tĩnh Đo dòng điện DC: - Dùng Amper mét từ điện mắc thêm điện trở Sun (Rs) : Amper mét từ điện có khung dây đồng kích thước nhỏ từ 0.02 0.04 mm đo dòng điện chạy qua khung dây thơng thường ≤ 0.02 0.04 mA, muốn đo dòng điện lớn phải mắc thêm điện trở Sun ( Shunt = rẽ nhánh ) Is Rs I I0 R0 Hình I.2.1: Dùng Amper mét DC mắc điện trở Sun Ta gọi : I dòng điện cần đo, I0 dòng điện qua cấu đo, Is dòng điện qua điện trở Sun, R0 điện trờ cấu đo, ta có : I = I0 + Is (*) I Rs R Is I0 R R R s I I s I 10 I K A Rs Thay vào (*) ta có : Với KA = + R0 , gọi hệ số phân dòng Amper mét Rs Khi biết R0, dịng điện định mức lệch tồn thang đo In, dịng cần đo I, ta tính được: KA R0 I Rs In KA 1 - Một Amper mét DC có nhiều giới hạn đo, thay đổi giới hạn đo cách thay đổi giá trị R - Có thể dùng phương pháp khác để đo : đo từ trường xung quanh dây dẫn; đo dòng điện DC lớn biến dòng DC, ưu điểm phương pháp đảm bảo an toàn cho người sử dụng, thay đổi thang đo dễ dàng cách thay đổi số lượng vòng dây Đo dịng điện AC: - Dùng Amper mét điện từ, có phương pháp : + Phương pháp chia nhỏ cuộn dây : Người ta khơng dùng điện trở Sun cồng kềnh, đắt tiền, thông thường cuộn dây tĩnh cấu tạo từ nhiều phân đoạn có số vịng nhau, thay đổi giới hạn đo cách đổi nối phân đoạn theo kiểu song song nối tiếp, nhiên phải đảm bảo suất từ động tổng thiết bị số W I W W W W W W W W W W W 2I 4I Hình I.2.2: Phương pháp chia nhỏ cuộn dây + Phương pháp dùng biến dòng điện TI : biến áp đặc biệt có cuộn sơ cấp vòng cho dòng phụ tải trực tiếp chạy qua Cuộn thứ cấp quấn nhiều vòng, dây nhỏ nối kín mạch với Amper mét I1 W1 TI W2 I2 10 A ... Quá trình đo lường Đo lường học Kỹ thuật đo lường Các đặc trưng kỹ thuật đo lường II Phương pháp đo dòng điện 1 Đo dòng điện DC Đo dòng điện AC III Phương pháp đo điện áp 1 Đo điện áp DC Đo điện... điện cách xác nhanh chóng Mục tiêu: - Trình bày khái niệm kỹ thuật đo lường - Phân tích áp dụng phương pháp đo phù hợp Nội dung chính: I KHÁI NIỆM: Q trình đo lƣờng: Đo lường trình đánh giá định... pháp để đo đại lượng khác nhau, nghiên cứu mẫu đơn vị đo Kỹ thuật đo lƣờng: Là ngành kỹ thuật chuyên nghiên cứu áp dụng thành đo lường học vào phục vụ sản xuất đời sống Như trình đo lường cần