Pha mét chỉ thị số trong kỹ thuật đo lường điện tử

Chủ đề : Pha me t Chỉ Thị S ố NỘI DUNG BÀI BÁO CÁO 1.Giới thiệu cấu thị đo: → Cơ cấu thị điện → Cơ cấu thị số Giới thiệu số cách đo thơng số đặc trưng dịng điện: → cường độ →điện áp → công xuất → pha Phương Pháp đo góc pha tần số dòng điện → Phazomet điện tử → Phazomet thị số Tông kết I: MỘT SỐ CƠ CẤU CHỈ THỊ ĐO 1.Cơ cấu thị điện ► Chỉ thị điện cấu thị có tín hiệu vào dịng điện tín hiệu góc quay kim thị Đại lượng cần đo trực tiếp biến đổi thành góc quay kim thị, tức thực việc chuyển đổi lượng điện từ thành lượng học làm quay kiến thị góc a: a = f(x), x đại lượng vào ►Cơ cấu thị điện bao gồm hai phần: phần tĩnh phần quay Tùy theo phương pháp biến đổi lượng điện từ người ta chia thành cấu thị kiểu từ điện, điện từ, điện động, cảm ứng tĩnh điện 2.Cơ Cấu Chỉ Thị Số Khái niệm nguyên lý cấu thị số: ► Trong năm gần xuất sử dụng rộng rãi thị số, ưu việt cấu thị số thuận lợi cho việc đọc kết quả, phù hợp với trình đo lường xa, q trình tự động hố sản xuất Thuận lợi cho đối thoại người máy I: MỘT SỐ CƠ CẤU CHỈ THỊ ĐO Cơ Cấu Chỉ Thị Số ► Sơ đồ khối cấu thị số tóm tắt sau: Đại lượng đo qua biến đổi thành xung (BĐX), số xung N tỷ lệ với độ lớn x(t) đưa vào mã hoá (MH), giải mã (GM) số Các khâu mã hoá, giải mã, số tạo thành thị số Chỉ thị số Có nhiều loại thị số khác phổ biến dùng thị số đèn phóng điện nhiều cực thị số ghép bột phát quang tinh thể lỏng I: MỘT SỐ CƠ CẤU CHỈ THỊ ĐO Chỉ thị số ► Chỉ thị đèn phóng điện nhiều cực: •Chỉ thị đèn nê ơng có quật 10 katot Anot thường đặt điện áp 220V - 250V Katot chế tạo dây Cr-Ni uốn thành hình chữ số từ - Mỗi katot số •Khi có điện áp quật katot đèn phóng điện, katot sáng lên số xuất •Ưu điểm thị hình dáng số đẹp •Nhược điểm: Kích thước cồng kềnh, nguồn điện áp cung cấp cao, phù hợp công nghiệp I: MỘT SỐ CƠ CẤU CHỈ THỊ ĐO Chỉ thị số ► Chỉ thị số ghép •Chỉ thị ghép dùng phát quang (LED Light Emitting Diode) tinh thể lỏng (LCD: Liquiđ Crystal Display) •Điốt phát quang chất bán dẫn mà phát ánh sáng tác dụng dịng điện chiều •Tinh thể lỏng màng mỏng làm chất tinh thể lỏng Đó chất tác dụng điện áp chiều chuyển pha từ dạng lỏng sang dạng tinh thể ngược lại I: MỘT SỐ CƠ CẤU CHỈ THỊ ĐO Chỉ thị số ► Chỉ thị số ghép II: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐO THƠNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA DỊNG ĐIÊN 1:Cường Độ → Để đo cường độ dịng điện có giá trị trung bình lớn dịng điện chiều xoay chiều người ta dùng ampemet → Có nhiều loại ampemet khác như: - Ampemet từ điện: Chế tạo dựa cấu thị từ điện, có đặc điểm nhạy, tiêu thụ lượng nên thường dùng để chế tạo ampemet có cấp xác từ (0,5 - 2) Ampemet từ điện đo dịng điện chiều - Ampemet điện từ: Được chế tạo dựa cấu thị điện từ Loại có độ xác thấp bền chắc, dễ sử dụng rẻ tiền nên sử dụng rộng rãi cơng nghiệp Ampemet điện từ đo dòng chiều dòng xoay chiều chủ yếu đo dòng xoay chiều II: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐO THƠNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA DỊNG ĐIÊN 1:Cường Độ - Ampemet điện động: Có cấu tạo phức tạp đắt tiền nên dùng trường hợp cần độ xác cao, tín hiệu đo có tần số cao Sai số tần số dải từ chiều tới 3000Hz xem không đáng kể 2:Điện áp → Người ta sử dụng thị điện để chế tạo loại volmet đo điện áp volmet từ điện, volmet điện từ, volmet điện động: - Volmet từ điện: Volmet từ điện cấu tạo từ cấu thị từ điện, loại thường dùng để đo điện áp chiều, có độ nhạy cao, cho phép dịng nhỏ qua, sử dụng kèm với chỉnh lưu để đo điện áp mạch xoay chiều (trong trường hợp cần nâng cao độ xác nâng cao dải tần số tín hiệu đo) Tuy nhiên giống ampemet ta phải ý tới hệ số hình dáng dịng hình sin II: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐO THƠNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA DỊNG ĐIÊN 2:Điện áp - Volmet điện từ: Volmet điện từ có cuộn dây bố trí phần tĩnh nên quấn nhiều vòng dây để tạo nên điện trở lớn dễ dàng, nhiên quấn nhiều vòng dây mà đo mạch xoay chiều xuất dòng điện cảm ứng sinh tần số dịng điện, ảnh hưởng đến trị số thang đo volmet Khắc phục điều cách mắc song song với cuộn dây tụ điện bù - Volmet điện động: Khi đo điện áp tần số cao tần số công nghiệp cần nâng cao độ xác phép đo ta dùng volmet điện động, volmet điện động cuộn dây tĩnh cuộn dây động mắc nối tiếp III: PHƯƠNG PHÁP ĐO GÓC PHA VÀ TẦN SỐ CỦA DỊNG ĐIÊN ► Đo góc pha hệ số công suất cosφ → Phương pháp đo cosφ gián tiếp: iii.1: Phương pháp V - A – W Hệ số cơng suất cosφ quan hệ với dịng điện điện áp mạch qua công thức: Do đó: Do đó: Do Do đó: Vậy dùng đồng hồ V, A, W đo U, I, P tải ta tính cosφ → Phương pháp đo cosφ trực tiếp: Phương pháp người ta thường dùng cosφ met điện động III: PHƯƠNG PHÁP ĐO GÓC PHA VÀ TẦN SỐ CỦA DÒNG ĐIÊN → Phương pháp đo cosφ trực tiếp: iii.2: Cosφ met điện động pha Người ta sử dụng cấu thị logomet điện động để chế tạo dụng cụ đo cosφ mạch pha Cuộn tĩnh cosφ điện động mắc nối tiếp với mạch cần đo cosφ (hoặc nối với thứ cấp máy biến dòng), hai cuộn dây động mắc nối tiếp với R, L đặt lên điện áp tải (hoặc nối với thứ cấp biến điện áp đo lường) Vì cấu khơng có mạch từ nên việc nối cuộn dây động tạo nên dòng i1 i2 vng pha với Ta có sơ đồ đấu dây đồ thị véc tơ Hình 5.1 III: PHƯƠNG PHÁP ĐO GĨC PHA VÀ TẦN SỐ CỦA DỊNG ĐIÊN → Phương pháp đo cosφ trực tiếp: iii.2: Cosφ met điện động pha III: PHƯƠNG PHÁP ĐO GÓC PHA VÀ TẦN SỐ CỦA DÒNG ĐIÊN → Phương pháp đo cosφ trực tiếp: iii.3: Cosφ met điện động ba pha Sơ đồ mắc Hình 5.3 Cuộn tĩnh mắc nối tiếp vào pha A, hai cuộn dây động mắcvới hai điện trở R đặt vào điện áp UAB UAC III: PHƯƠNG PHÁP ĐO GĨC PHA VÀ TẦN SỐ CỦA DỊNG ĐIÊN → Phương pháp đo cosφ trực tiếp: iii.4:.Phazomet điện tử  Cơ sở lý thuyết:Xét hai điện áp biên độ, tần số lệch pha góc φ: Ta xét trị hiệu dụng Δu: Vì biết U, đo ΔU ta xác định góc φ 1* III: PHƯƠNG PHÁP ĐO GĨC PHA VÀ TẦN SỐ CỦA DỊNG ĐIÊN → Phương pháp đo cosφ trực tiếp: iii.4:.Phazomet điện tử  Ta đưa sơ đồ đơn giản phazomet điện tử sau: III: PHƯƠNG PHÁP ĐO GÓC PHA VÀ TẦN SỐ CỦA DÒNG ĐIÊN → Phương pháp đo cosφ trực tiếp: iii.4:.Phazomet điện tử  Hai tín hiệu điện áp cần so sánh góc pha đưa vào hai đầu hai mạch khuếch đại qua hai biến trở Rl R2 Khi đo, ta điều chỉnh vị trí trượt biến trở R1 R2 cho điện áp đầu hai mạch khuếch đại nhau, kiểm tra volmet V1 V2  Sau kiểm tra UV1 = UV2 = U, ta đo ΔU volmet V suy góc φ theo cơng thức *  Để tránh phải so sánh hai điện áp u1 u2 người ta thường biến chúng thành xung vng sau đưa vào cộng đại số điện áp hay dịng điện Hình 5.5 Giản đồ thời gian Hình 5.6 III: PHƯƠNG PHÁP ĐO GĨC PHA VÀ TẦN SỐ CỦA DÒNG ĐIÊN → Phương pháp đo cosφ trực tiếp: iii.4:.Phazomet điện tử  Tùy theo độ lệch pha hai tín hiệu điện áp hay dịng điện từ mạch cộng thay đổi Điện áp đo dụng cụ đo chỉnh lưu III: PHƯƠNG PHÁP ĐO GĨC PHA VÀ TẦN SỐ CỦA DỊNG ĐIÊN → Phương pháp đo cosφ trực tiếp: iii.4:.Phazomet điện tử  Dựa nguyên tắc mà nhiều hãng giới chế tạo dụng cụ đo góc lệch pha khoảng (0 ÷ 180o) với sai lệch nhỏ 1% III: PHƯƠNG PHÁP ĐO GÓC PHA VÀ TẦN SỐ CỦA DÒNG ĐIÊN → Phương pháp đo cosφ trực tiếp: iii.5:.Phazomet thị số  Dựa nguyên tắc biến đổi góc lệch pha thành mã, có nghĩa góc lệch pha cần đo hai tín hiệu biến thành khoảng thời gian, sau lấp đầy khoảng thời gian xung với tần số biết trước  Cấu trúc bao gồm: biến đổi góc pha thành khoảng thời gian, tạo xung TX1, TX2, TX3, đếm, thị số, máy phát xung chuẩn, khoá K1, K2  Sơ đồ cấu trúc sau: III: PHƯƠNG PHÁP ĐO GÓC PHA VÀ TẦN SỐ CỦA DÒNG ĐIÊN → Phương pháp đo cosφ trực tiếp: iii.5:.Phazomet thị số III: PHƯƠNG PHÁP ĐO GÓC PHA VÀ TẦN SỐ CỦA DÒNG ĐIÊN → Phương pháp đo cosφ trực tiếp: iii.5:.Phazomet thị số  Các tín hiệu u1, u2 có dạng hình sin biên độ, tần số đưa vào tạo xung TX1, TX2  Các xung xuất tín hiệu qua mức "0", xung đưa đến đầu vào trigơ tạo đầu xung mà độ dài tỷ lệ với góc lệch pha cần đo φx III: PHƯƠNG PHÁP ĐO GĨC PHA VÀ TẦN SỐ CỦA DỊNG ĐIÊN → Phương pháp đo cosφ trực tiếp: iii.5:.Phazomet thị số  Khoá K mở khoảng thời gian tx Từ máy phát xung chuẩn f0 có tần số ổn định (hay T0 = 1/f0) đưa qua K1 K1 mở khoảng thời gian tx Mặt khác tạo xung TX3 phát xung có độ dài cố định Tn khoá K2 mở khoảng thời gian Vậy xung từ khoảng thời gian Tn qua K2 vào đếm thị số IV: TỔNG KẾT Qua trình thành viên nhóm tìm hiểu nhận thấy lĩnh vực đo lường có nhiều tiến đáng kể, thị đo ngày dùng phổ biến thị 16 Hặc ma trận điểm Còn đo thơng số dịng điện xoay chiều chiều với ứng dụng khoa học công nghệ người ta đo chúng với độ sác cao sai số vào 1% nhỏ Do tài liệu khả thành viên nhóm cịn hạn chế nên báo cáo cịn có nhiều chỗ thiếu sót, mong thầy bạn góp ý để báo cáo hồn thiện CẢM ƠN THẦY CÙNG CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE ^^!!!!! ... cấu thị đo: → Cơ cấu thị điện → Cơ cấu thị số Giới thiệu số cách đo thơng số đặc trưng dịng điện: → cường độ ? ?điện áp → công xuất → pha Phương Pháp đo góc pha tần số dòng điện → Phazomet điện tử. .. loại thị số khác phổ biến dùng thị số đèn phóng điện nhiều cực thị số ghép bột phát quang tinh thể lỏng I: MỘT SỐ CƠ CẤU CHỈ THỊ ĐO Chỉ thị số ► Chỉ thị đèn phóng điện nhiều cực: ? ?Chỉ thị đèn... nhiệt điện, 4 .Pha → Để đo góc pha người ta có hai cách đo đo trực tiếp đo thông qua thiết bị đo phazomet điện tử, phazomet thị số? ?? III: PHƯƠNG PHÁP ĐO GĨC PHA VÀ TẦN SỐ CỦA DỊNG ĐIÊN ► Đo góc pha