Tìm hiểu dụng cụ đo lường điện tử

DỤNG CỤ ĐO  Volmet đi n t , t đi n, đi n đ ngệ ừ ừ ệ ệ ộ  Ph ng pháp m r ng thang đo ươ ở ộ  Volmet ch th s tích phân 2 nh pỉ ị ố ị  Volmet ch th s chuy n đ i tr c ti pỉ ị ố ể ổ ự ế  B bi n đ i ADộ ế ổ Nội dung tìm hiểu: 1. volmet từ điện  Voltmeter từ điện được cấu tạo từ cơ cấu đo từ điện bằng cách mắc nối tiếp một điện trở lớn cộng với điện trở của cơ cấu đo.  Giá trị của điện trở nối tiếp có giá trị lớn để đảm bảo chỉ mức dòng chấp nhận được chảy qua cơ cấu đo. cấu tạo  Phần tĩnh: gồm 1 nam châm vĩnh cửu (1), hai má cực từ (2), 1 lõi sắt từ (3). Giữa (2) và (3) tạo thành 1 khe hẹp hình vành khuyên cho phép 1 khung dây quay xung quanh và có từ trường đều hướng tâm (B).  Phần động: - Gồm 1 khung dây nhẹ (4) có thể quay xung quay trục của 1 lõi sắt từ, 1 kim chỉ thị (5) được gắn vào trục của khung dây, 1 lò xo phản kháng (6) với 1 đầu được gắn vào trục của khung dây, đầu còn lại được gắn vào vỏ máy.  Để định vị kim đúng điểm ‘0’ khi chưa đo thì một đầu của lò xo phản kháng ở trước được liên hệ với 1 vít chỉnh ‘0’ ở chính giữa mặt trước của cơ cấu đo. Hoạt động: - Dòng điện trong cuộn dây của cơ cấu từ điện nam châm vĩnh cửu(TĐNCVC) phải chạy theo một chiều nhất định để cho kim dịch chuyển (theo chiều dương) từ vị trí `0` qua suốt thang đo. - Đảo chiều dòng điện =>cuộn dây quay theo chiều ngược lại và kim bị lệch về phía trái điểm `0`. Do đó các đầu nối của dụng cụ TĐNCVC được đánh dấu `+` và `-` để cho biết chính xác cực cần nối. Cơ cấu TĐNCVC được coi là có phân cực. Ưu ,nhược điểm và ứng dụng  Ưu điểm -Thang đo tuyến tính => có thể khắc độ thang đo của dòng điện I theo góc quay của kim chỉ thị . - Độ nhạy cơ cấu đo lớn. Dòng toàn thang (Itt) rất nhỏ (cỡ µA). - Độ chính xác cao, có thể tạo ra các thang đo có cấp chính xác tới 0,5%. Ít chịu ảnh hưởng của điện từ trường bên ngoài.  Nhược điểm - Cấu tạo phức tạp, dễ bị hư hỏng khi có va đập mạnh. - Chịu quá tải kém do dây quấn khung có đường kính nhỏ. - Chỉ làm việc với dòng 1 chiều, muốn làm việc với dòng xoay chiều phải có thêm điốt chỉnh lưu.  Ứng Dụng: - Đo điện áp một chiều: có độ nhạy cao, cho phép dòng nhỏ đi qua. - Đo điện áp xoay chiều: trong mạch xoay chiều khi sử dụng kèm với bộ chỉnh lưu, chú ý đến hình dáng tín hiệu. 1.Volmet Điện Từ  Voltmeter điện từ ứng dụng cơ cấu chỉ thị điện từ để đo điện áp.  Vì yêu cầu điện trở trong của voltmet lớn nên dòng điện chạy trong cuộn dây nhỏ, số lượng vòng dây quấn trên cuộn tĩnh rất lớn, cỡ 1000 đến 6000 vòng.  Được dùng để đo điện áp xoay chiều ở tần số công nghiệp.  Để mở rộng và tạo ra voltmet nhiều thang đo người ta thường mắc nối tiếp với cuộn dây các điện trở phụ giống như trong voltmet từ điện. Khi đo ở mạch xoay chiều sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng sinh ra bởi tần số dòng điện,ảnh hưởng tới chỉ số thang đo. Để khắc phục sai số tần số khi đo người ta mắc các tụ điện song song với các điện trở phụ. Ưu nhược điểm và ứng dụng  Ưu điểm  Có thể làm việc ngay với dòng điện xoay chiều mà không cần mạch chỉnh lưu  Cấu tạo vững chắc khả năng chịu tải tốt  Nhược điểm  Độ nhạy kém do từ trường phần tĩnh yếu.  thang đo phi tuyến  Độ chính xác thấp.,dễ ảnh hưởng của từ trường bên ngoài do tổn hao sắt từ lớn  Tiêu tốn nhiều năng lượng hơn so với dùng volmet sử dụng cơ cấu đo từ điện  Ứng dụng  Được dùng để đo điện áp xoay chiều ở tần số công nghiệp, trong các đồng hồ đo điện áp lớn. 3. Volmet điện động  Cấu tạo: - Voltmeter điện động cấu tạo gồm: + Phần tĩnh là cuộn dây có tiết diện lớn,ít vòng dây và thường chia làm hai phân đoạn. + Phần động là một cuộn dây có nhiều vòng dây và tiết diện nhỏ vì vonmet yêu cầu điện trở trong lớn.Ngoài ra còn có kim chỉ thị,bộ phận cản dịu, lò xo phản kháng. [...]... vônmét điện động, cuộn dây động và cuộn dây tĩnh luôn mắc nối tiếp nhau, tức là: Zv: Tổng trở toàn mạch của Voltmete Khi đo điện áp có tần số quá cao, có sai số phụ do tần số, nên phải bố trí thêm tụ bù cho cuộn dây tĩnh và động Ứng Dụng: - khi đo điện áp ở tần số cao hơn tần số công nghiệp hoặc khi cần nâng cao độ chính xác ta dùng voltmeter điện động 4 Bộ biến đổi AD  trong tất cả hệ thống đo lường. .. tin và xử lý tin trong đo lường số  Phân loại :  theo đại lượng tương tự : thời gian – số, điện áp – số  Theo thuật toán biến đổi : đếm nối tiếp, đếm song song, mã theo từng bit * Phương pháp số ( phương pháp đếm nối tiếp) Là phương pháp đơn giản nhất, thường sử dụng trong các thiết bị đo lường số Ở đây, số lượng tổng số các điện áp chuẩn của các bit trẻ dùng để diễn đạt điện áp vào Nếu số lượng... của phép đo Điện áp bù Uk có thể thay đổi tuyến tính hoặc thay đổi theo bậc thang không bằng nhau  Sơ đồ cấu trúc gồm 2 phần: phần chuyển đổi điện áp Ux thành khoảng thời gian Tx và phần đo khoảng thời gian Thực chất gồm hai phần là phần đổi điện áp cần đo thành số lượng xung N1 thành mã thập phân N10 để điều khiển các phần tử hiện số hình 1 Cấu trúc của volmet số chỉ đổi trực tiếp Dạng điện áp của... tức thời của điện áp cần đo tại thời điểm t1 Nếu muốn đo Ux tại thời điểm khác thì quá trình đo sẽ lặp lại từ đầu b Volmet số chỉ đổi trực tiếp kiểu tùy động  Trong các volmet này đại lượng bù Uk thay đổi luôn bám theo sự biến thiên của đại lượng cần đo Ux Vì vậy trong cấu trúca của nó có bộ chuyển đổi A/D, D/A tác động theo hai chiều thuận nghịch Đặc điểm cơ bản của dụng cụ đo là khả năng cho kết... tăng điện áp ra cho nó Uk lên một mức ∆U ( các mức ∆U bằng nhau) Quá trình tiếp tục cho đến khi Uk ≈ Ux( tại thời điểm trị bộ so sánh tác động vào bộ khuếch đại tạo tín hiệu khóa khóa K  Quá trình đo kết thúc và bộ phận chỉ thị hiện kết quả Nếu tất cả các mức điện áp ∆U tạo nên Uk liệu bằng nhau thì số lượng xung N1 sẽ tỷ lệ với điện áp cần đo Ux tức là Uk≈ Ux =∆U Đây là giá trị tức thời của điện. .. bản Điện áp Ux được so sánh với điện áp bù Uk bắt đầu từ thời điểm Uk tăng liên tục, mỗi mức tăng là ∆Ux( là những bậc thang bằng nhau) cho đến thời điểm t2 khi Ux ≈ Uk Xuất hiện bất phương trình Ux - Uk < ∆Uk sẽ kết thúc quá trình đo và cho ra kết quả ở chỉ thị số Thời gian gia công được xác định bởi số mức lượng tử lớn nhất (Ndm) và thời gian ∆t của một mức lượng tử t0 = Ndm∆t Dựa vào sai số lượng tử. .. số có bốn chữ số là : t0 = 90.∆t Phương pháp mở rộng thang đo  1.Phương pháp dùng điện trở phụ     điện trở của cơ cấu đo  là điện trở phụ  là điện áp đặt lên cơ cấu  là điện áp cần đo Ta có: = = Đặt: = = = + = ( - 1) hệ số mở rộng thang đo   * Cách mở rộng thang đo: ... so sánh điện áp cần đo Ux với điện áp chuẩn Uk phụ thuộc vào việc gia công đại lượng bù Uk và quy trình so sánh với Uk và quy trình so sánh với Ux mà người ta phân ra thành volmet số chỉ đổi trực tiếp kiểu bù quét và volmet số chỉ đổi trực tiếp kiểu tùy động a Volmet số chỉ đổi trực tiếp kiểu bù quét  Điện áp bù Uk thay đổi lặp lại theo chu kỳ, trong mỗi chu kỳ biến thiên của Uk ta lấy số đo một lần... đo kết thúc và kết quả hiện ra ở chỉ thị số Ưu, nhược điểm của phương pháp  Ưu điểm của phương pháp này là sơ đồ điểu khiển tương đối đơn giản  Nhược điểm là thời gian gia công dài, nhất là trường hợp dùng bốn Đề các đếm số 9090 phải thực hiện 90 nhịp  Thời gian gia công số có bốn chữ số là : t0 = 90.∆t Phương pháp mở rộng thang đo  1.Phương pháp dùng điện trở phụ     điện trở của cơ cấu đo. .. lệ với điện áp vào – Trong khoảng thời gian điện áp tích phân được tính :   Điện áp hạ trên tụ sau thời gian : Hết thời gian khoá đóng ,khoá được mở ra đồng thời các xung từ bộ phát xung qua khoá thông đưa đến bộ đếm (đếm thuận) Khi thông điện áp nạp cho tụ C theo chiều ngược lại : =Sau khoảng thời gian Sau khoảng thời gian thì = , Khi đó thiết bị so sánh phát xung khoá và kết thúc quá trình đo Ta . DỤNG CỤ ĐO  Volmet đi n t , t đi n, đi n đ ngệ ừ ừ ệ ệ ộ  Ph ng pháp m r ng thang đo ươ ở ộ  Volmet ch th s tích phân 2 nh pỉ ị ố ị  Volmet. phân cực. Ưu ,nhược điểm và ứng dụng  Ưu điểm -Thang đo tuyến tính => có thể khắc độ thang đo của dòng điện I theo góc quay của kim chỉ thị . - Độ nhạy cơ cấu đo lớn. Dòng toàn thang (Itt). phải có thêm điốt chỉnh lưu.  Ứng Dụng: - Đo điện áp một chiều: có độ nhạy cao, cho phép dòng nhỏ đi qua. - Đo điện áp xoay chiều: trong mạch xoay chiều khi sử dụng kèm với bộ chỉnh lưu, chú ý