Lêi nãi ®Çu SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI NAM ĐỊNH TRƢỜNG TRUNG CẤP GIAO THÔNG VẬN TẢI GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN Đo lường điện NGÀNH/NGHỀ Điện công nghiệp TRÌNH ĐỘ Trung cấp (Lƣu hành nội bộ) Ban hành kèm the[.]
SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI NAM ĐỊNH TRƢỜNG TRUNG CẤP GIAO THƠNG VẬN TẢI GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN: Đo lường điện NGÀNH/NGHỀ: Điện cơng nghiệp TRÌNH ĐỘ: Trung cấp (Lƣu hành nội bộ) Ban hành kèm theo Quyết định số: 316/QĐ-TTCGTVT ngày 07 tháng 05 năm 2021 Hiệu trưởng trường Trung cấp GTVT Nam Định Nam Định, năm 2021 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên 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 Giáo trình Đo lường điện tài liệu dùng để dạy học sinh nghề Điện công nghiệp nhằm hình thành kiến thức ứng dụng, kỹ thực hành nghề thái độ nghề nghiệp trình độ Trung cấp, phạm vi mơn học Nội dung giáo trình bao gồm phần: Các loại cấu đo thông dụng; Đo đại lượng điện bản; Sử dụng loại máy đo thông dụng Tài liệu giáo viên nghề Điện cơng nghiệp, Khoa CN Ơ TƠ & ĐKMTCCG, Trường Trung cấp Giao thông vận tải Nam Định biên soạn, theo chương trình khung nghề Điện cơng nghiệp Trường Trung cấp Giao thông vận tải Nam Định kết hợp tham khảo số tư liệu nước Với kinh nghiệm trình độ cịn hạn chế, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp, bảo nhà khoa học, giáo viên bạn đọc quan tâm để bổ sung, điều chỉnh cho giáo trình ln cập nhật hồn thiện theo hướng bản, đại, phù hợp với điều kiện Việt Nam đáp ứng nhu cầu xã hội Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về: Nghề Điện cơng nghiệp, Khoa CN Ô TÔ & ĐKMTCCG, Trường Trung cấp Giao thông vận tải Nam Định Xin trân trọng cảm ơn! Nam Định, ngày 28 tháng 03 năm 2021 Tham gia biên soạn Chủ biên: Phạm Minh Trường Thành viên tham gia: Lê Văn Điệp MỤC LỤC TRANG Lời giới thiệu Bài mở đầu: Đại cƣơng đo lƣờng điện Khái niệm đo lường điện Các sai số tính sai số Bài 1: Các loại cấu đo thông dụng Khái niệm cấu đo Kí hiệu cấu tạo loại cấu đo Bài 2: Đo đại lƣợng điện 18 Đo đại lượng U, I 18 Đo đại lượng R, L, C 27 Đo đại lượng tần số, công suất điện 36 Bài 3: Sử dụng loại máy đo thông dụng 50 Sử dụng VOM, M, Tera 50 Sử dụng Ampe kìm, OSC 55 Sử dụng máy biến áp đo lường 63 Tài liệu tham khảo 66 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/ MƠ ĐUN Tên môn học/ mô đun: Đo lường điện Mã môn học/ mơ đun: MĐ15 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học/ mơ đun: - Vị trí: Mơ đun học sau mơn học An toàn lao động; Mạch điện, điện tử - Tính chất: Là mơ đun chun mơn nghề, thuộc mơ đun đào tạo nghề bắt buộc - Ý nghĩa vai trị mơn học/ mơ đun: Mơ đun chun môn nghề giúp cho học sinh hiểu rõ cách đo lường đại lượng điện, tạo tiền đề cho mô đun sau Mục tiêu môn học/ mô đun: - Kiến thức: + Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc số dụng cụ đo điện thông dụng - Kỹ năng: + Đo thông số đại lượng mạch điện; + Sử dụng loại máy đo để kiểm tra, phát hư hỏng thiết bị/hệ thống điện - Về lực tự chủ trách nhiệm: + R n luyện tính chủ động, tư khoa học, nghiêm t c công việc BÀI MỞ ĐẦU: ĐẠI CƢƠNG VỀ ĐO LƢỜNG ĐIỆN Mã bài: 15- 00 Giới thiệu: Đo lường trình so sánh đại lượng chưa biết với đại lượng biết loại chọn làm mẫu Đối với ngành điện việc đo lường thông số mạch điện vô quan trọng Nó cần thiết cho q trình thiết kế lắp đặt, kiểm tra vận hành dò tìm hư hỏng mạch điện Mục tiêu bài: Giải thích khái niệm đo lường, đo lường điện Tính tốn sai số phép đo, vận dụng phù hợp phương pháp hạn chế sai số Đo đại lượng điện phương pháp đo trực tiếp gián tiếp Nội dung chính: Khái niệm đo lƣờng điện 1.1 Khái niệm đo lƣờng Đo lường trình so sánh đại lượng chưa biết với đại lượng biết loại chọn làm mẫu (mẫu gọi đơn vị) 1.2 Khái niệm đo lƣờng điện Đối với ngành điện việc đo lường thông số mạch điện vơ quan trọng Nó cần thiết cho trình thiết kế lắp đặt, kiểm tra vận hành dị tìm hư hỏng mạch điện 1.3 Các phƣơng pháp đo a Phƣơng pháp đo trực tiếp Là phương pháp đo mà đại lượng cần đo so sánh trực tiếp với mẫu đo Phương pháp chia thành cách đo: - Phương pháp đo đọc số thẳng - Phương pháp đo so sánh phương pháp mà đại lượng cần đo so sánh với mẫu đo loại biết trị số Ví dụ: Dùng cầu đo điện để đo điện trở, dùng cầu đo để đo điện dụng v.v b Phƣơng pháp đo gián tiếp: Là phương pháp đo đại lượng cần đo tính từ kết đo đại lượng khác có liên quan Ví dụ: Muốn đo điện áp ta khơng có Vônmét, ta đo điện áp cách: - Dùng ômmét đo điện trở mạch - Dùng Ampemét đo dòng điện qua mạch Sau áp dụng cơng thức định luật biết để tính trị số điện áp cần đo Các sai số tính sai số 2.1 Khái niệm sai số Khi đo, số dụng cụ đo kết tính tốn ln có sai lệch với giá trị thực đại lưọng cần đo Lượng sai lệch gọi sai số 2.2 Các loại sai số + Sai số hệ thống: sai số mà giá trị ln khơng đổi thay đổi có quy luật Sai số nguyên tắc loại trừ Nguyên nhân: Do trình chế tạo dụng cụ đo ma sát, khắc vạch thang đo vv + Sai số ngẫu nhiên: sai số mà giá trị thay đổi ngẫu nhiên thay đổi mơi trường bên ngồi (người sử dụng, nhiệt độ mơi trường thay đổi, chịu ảnh hưởng điện trường, từ trường, độ ẩm, áp suất v.v ) Nguyên nhân: - Do người đo nhìn lệch, nhìn nghiêng, đọc sai v.v - Dùng cơng thức tính tốn khơng thích hợp, dùng cơng thức gần đ ng tính tốn Nhiệt độ môi trường thay đổi, chịu ảnh hưởng điện trường, từ trường, độ ẩm, áp suất v.v ) qd A 0,05 100% * 100% 0,5% Adm 10 2.3 Phƣơng pháp tính sai số Gọi: A: kết đo A1: giá trị thực đại lượng cần đo Tính sai số sau: + Sai số tuyệt đối: A =A1 - A (1.1) A gọi sai số tuyệt đối phép đo + Sai số tương đối: B A 100% A B A *100% A1 (1.2) Phép đo có B nhỏ xác + Sai số qui đổi qđ qd A A A 100 % * 100 % Adm Adm (1.3) Với Ađm: Là giới hạn đo dụng cụ đo (giá trị lớn thang đo) Ví dụ: Một dịng điện có giá trị thực 5A Dùng Ampemét có giới hạn đo 10A để đo dòng điện Kết đo 4,95 A Tính sai số tuyệt đối, sai số tương đối, sai số qui đổi Giải: + Sai số tuyệt đối: A =A1 - A= - 4,95 = 0,05 A + Sai số tương đối: B A 100% A B A 0, 05 100% 100% 1% A1 + Sai số qui đổi: qd A A A 0.05 100 % *100% *100% 0.005 Adm Adm 10 2.4 Các phƣơng pháp hạn chế sai số + Đối với sai số hệ thống: tiến hành đo nhiều lần lấy giá trị trung bình chúng + Đối với sai số ngẫu nhiên: người sử dụng dụng cụ đo phải cẩn thận, vị trí đặt mắt phải vng góc với mặt độ số dụng cụ, tính tốn phải xác, sử dụng cơng thức phải thích hợp, điều kiện sử dụng phải phù hợp với điều kiện tiêu chuẩn Hiểu thêm Hệ đơn vị đo * Hệ SI (System Internation): hệ thống đơn vị đo lường thông dụng nhất, hệ thống qui định đơn vị cho đại lượng sau: - Độ dài:Tính mét (m) - Thời gian: Tính giây (s) - Khối lượng:Tính kilơgam (kg) - Dịng điện: Tính Ampe (A) * Bội ước số đơn vị bản: Bội số: ước số: + Tiga (T): 1012 + Mili (m): 10-3 + Giga (G): 109 + Micro (): 10-6 + Mêga (M): 106 + Nano (n): 10-9 + Kilô (K): 103 + Pico (p): 10-12 THỰC HÀNH: ĐẠI CƢƠNG VỀ ĐO LƢỜNG ĐIỆN Các phƣơng pháp đo a Phương pháp đo trực tiếp b Phương pháp đo gián tiếp Sai số tính sai số - Các loại sai số + Sai số hệ thống + Sai số ngẫu nhiên - Phƣơng pháp tính sai số + Sai số tuyệt đối + Sai số tương đối + Sai số qui đổi qđ - Các phƣơng pháp hạn chế sai số BÀI 1: CÁC LOẠI CƠ CẤU ĐO THÔNG DỤNG Mã bài: 15- 01 Giới thiệu: Tín hiệu đại lượng cần đo đưa vào mạch đo biến đổi thành đại lượng điện, đại lượng điện đưa vào cấu đo kết đo đưa khối thị Các loại cấu đo gồm: Cơ cấu đo kiểu từ điện; Cơ cấu đo kiểu điện từ; Cơ cấu đo kiểu điện động; Cơ cấu đo cảm ứng Mục tiêu - Phân tích cấu tạo, nguyên lý cấu đo thông dụng như: từ điện, điện từ, điện động,cảm ứng - Lựa chọn phù hợp loại cấu đo trường hợp sử dụng cụ thể - Sử dụng bảo quản loại cấu đo đ ng tiêu chuẩn kỹ thuật Nội dung bài: Khái niệm cấu đo a Nguyên tắc chung loại máy đo thị kim: Đối với cấu thị kim thực phép đo ln tn theo trình tự sau: Tín hiệu đại lượng cần đo đưa vào mạch đo biến đổi thành đại lượng điện, đại lượng điện đưa vào cấu đo kết đo đưa khối thị Sơ đồ khối: Chuyển đổi sơ cấp Mạch đo Cơ cấu thị Chuyển đổi sơ cấp làm nhiệm vụ biến đổi đại đo thành tín hiệu điện Đó khâu quan trọng thiết bị đo Mạch đo khâu gia công thông tin đo sau chuyển đổi sơ cấp, làm nhiệm vụ tính tốn thực sơ đồ mạch Mạch đo thường mạch điện tử vi xử lý để nâng cao đặc tính dụng cụ đo Cơ cấu thị đo khâu cuối dụng cụ thể kết đo dạng số với đơn vị Có cách thể kết đo: + Chỉ thị kim + Chỉ thị thiết bị tự ghi + Chỉ thị dạng số b Đo điện áp xoay chiều: Bước 1: Cắm que đo đ ng vị trí: đỏ (+); đen (–) Bước 2: Chuyển n m xoay vể thang đo phù hợp (một thang khu vực ACV; màu đỏ) Bước 3: Tiến hành đo: Chấm que đo vào điểm cần đo Bước 4: Đọc trị số: Số đo đọc vạch lại mặt số (trừ vạch ) theo biểu thức sau: SOỎ ỦO = SOỎ ỦOÙC X (THANG ỦO / VÁCH ỦÓC) Ví dụ: Đặt thang 50V – AC; đọc vạch 250 thấy kim đồng hồ 100V số đo là: Số đo 100 * 50 20V 250 ACV - + Hình 3: Đo điện áp xoay chiều Chú ý: Thang đo phải lớn giá trị cần đo Tốt giá trị cần đo khoảng 70% giá trị thang đo Phải cẩn thận tránh va quẹt que đo gây ngắn mạch bị điện giật c Đo điện áp chiều: Tiến hành tương tự phần b, n m xoay phải đặt khu vực DCV chấm que đo phải đ ng cực tính hình + _ - DCV + Hình 4: Đo điện áp chiều 52 d Đo dòng điện chiều: Bước 1: Cắm que đo đ ng vị trí: đỏ (+); đen (–) Bước 2: Chuyển n m xoay khu vực DC mA Bước 3:Tiến hành đo: Cắt mạch, nối tiếp que đo vào điểm cần đo (H 5) Bước 4: Đọc trị số, tương tự phần b, đơn vị tính mA A để thang A + _ _ DCmA + a) D C m A Hình 5: Đo dịng điện chiều e Các chức khác thang đo điện trở - Đo thông mạch, hở mạch x1 x1 Không đứt (thông mạch) Mạch bị đứt (hở mạch) Hình 6: Kiểm tra thơng mạch - Kiểm tra chạm vỏ x10K x10K Chạm vỏ nặng Tốt (khơng chạm) Hình 7: Kiểm tra chạm vỏ 53 - Kiểm tra, xác định cực tính điơt đen đen Û_ x1 Đỏ Û+ Đỏ Û _ x1 Û+ Hình 8: Kiểm tra, xác định cực tính điơt Sau lần đo (đảo đầu điôt - thuận nghịch): lần kim quay mạnh, lần kim không quay điơt cịn tốt Ứng với lần kim quay mạnh: que (-); màu đen nối với cực cực Anode (dương cực điơt) Do điơt phân cực thuận que (-) nối với nguồn (+) bên máy đo Kiểm tra tụ điện: Û- c) Û b) Û + - d) Û + Giảm dần QUAY mạnh ổn đinh Hình 9: Kiểm tra tụ điện Thỏa mãn đồng thời điều kiện tụ điện cịn tốt 1.2 Sử dụng máy đo điện trở cách điện - Mêgômet (M) Quay đến Kim không dao động M M QUAY NHANH, tay Hình 10: Kết cấu ngồi Mêgơmet Cọc nối que đo Kim đo Vạch số Tay quay manhêtô Mêgômet loại máy đo dùng đo điện trở lớn hàng M, thường dùng để kiểm tra điện trở cách điện thiết bị 54 f) Û e) Û + - Cách sử dụng: que kẹp vào phần dẫn điện, que lại kẹp vào phần cách điện (vỏ máy) Quay manhêtô nhanh, tay đến kim ổn định khơng cịn dao động đọc trị số Chú ý: - Phải quay manhêtô thật tay - Khi chưa sử dụng kim megomet nằm vị trí mặt số 1.3 Sử dụng máy đo điện trở tiếp đất - Terômét(Teta) * Công dụng: Terômet dụng cụ chuyên dùng để đo điện trở nối đất * Cách sử dụng: Nối cực X với cọc cần đo Rtđ Nối cực áp U với cọc phụ, cách cọc cần đo Rtđ khoảng 20m Nối cực dòng I với cọc phụ cách cọc U khoảng 20m r2, K2 Quay máy phát tay I1 Đọc kết đo r1, K1 F RP I1 I2 I U X I’1 20 m 20 m Sử dụng Ampe kìm, OSC Hình 11: Sử dụng máy đo điện trở tiếp đất 2.1 Sử dụng Ampe kìm: Ampe kìm biến đổi dịng điện có lõi sắt mà hình dáng bên ngồi giống kìm Nếu người ta kẹp am-pe kìm vào dây dẫn điện, dây dẫn điện có tác dụng cuộn sơ cấp biến dịng Với Ampe kìm người ta đo cường độ dịng điện mà khơng cần ngắt dây dẫn Baỏm mụỷ goùng kỡm Choùn thang ủo Hieồn thũ Hình 12: Hình dáng Am-pe kìm 55 Cơng dụng Chức Am-pe kìm đo dòng điện xoay chiều (đến vài trăm A), thường dùng để đo dòng điện đường dây, dòng điện qua máy móc làm việc Ngồi Am-pe kìm cịn có thang đo ACV, DCV thang đo điện trở OFF ACA ACV DCV A V Hình 13: Kết cấu ngồi Ampe kìm 1.Gọng kìm Chốt mở gọng kìm Núm xoay Nút khóa kim Nút điều chỉnh Kim thị Các vạch đọc Lỗ cắm que đo * Cách sử dụng: a Đo dòng điện xoay chiều: - Bước 1: Chuyển n m xoay sang khu vực ACA - Bước 2: ấn mở gọng kìm, kẹp đường dây cần đo vào (chỉ cần kẹp dây pha dây trung tính) - Bước 3: Đọc trị số: tương tự máy đo VOM b Đo đại lượng cịn lại: Hồn tồn giống máy đo VOM Chú ý sử dụng am pe kìm: - Khi đo dòng điện xoay chiều cần kẹp dây - Không sử dụng que đo để đo ACA - Phải cẩn thận tránh nhầm lẫn thang đo khác với thang đo ACA 2.2 Sử dụng máy sóng (oscilloscope) OSC * Cơng dụng: 56 máy sóng thiết bị đo lường thiết kế để tạo tượng điện trơng thấy mắt thường Đó tính chất đặc biệt để sửa chữa điều chỉnh TIVI VIDEO Gần với phát triển công nghệ điện tử, chất lượng oscilloscope trở nên tốt ứng dụng rộng rãi hơn, cụ thể sử dụng để quan sát hình dạng tín hiệu, đồng thời đo số đại lượng dịng điện, điện áp, góc lệch pha hai tín hiệu đo tần sốv.v… * Sơ đồ khối dao động ký thông dụng: a Cách sử dụng OSC: - Điều chỉnh vị trí điểm sáng hình Inten (điều chỉnh độ sáng): điều chỉnh n t Inten theo chiều kim đồng hồ, độ sáng điểm sáng hình sáng Level (Điều chỉnh mức xung kích): vị trí TRIGGER để quan sát dạng sóng mà điều chỉnh n t điều chỉnh mức xung kích V.position (Điều chỉnh vị trí theo trục Y): V.position n t điều chỉnh điểm sáng lên xuống H.position (Điều chỉnh theo trục X): H.position n t điều chỉnh điểm sáng dịch trái phải AC- GND-DC (Thay đổi dạng tín hiệu vào): Khi chuyển mạch Ac- gnd-dc đặt vị trí AC, tín hiệu nối tới khuếch đại Y thông qua tụ C, chuyển mạch Ac- gnd-dc đặt vị trí DC, tín hiệu nối trực tiếp tới khuếch đại Y Khi chuyển mạch Ac- gnd-dc đặt vị trí GND, đầu vào mạch khuếch đại Y nối xuống đất Focus: Điều chỉnh điểm sáng tới vị trí trung tâm hình n t điều chỉnh V.position n t H.position, sau điều chỉnh độ hội tụ điểm sáng nút Focus Auto: Trong oscilloscope không bắt đầu quét có xung kích đồng bộ, oscilloscope hầu hết có khối quét tự động Khối quét tự động khối tự dao động mạch đồng làm việc với tần số 50Hz, mạch tạo xung quét điều khiển tần số Có nghĩa chưa có tín hiệu vào mạch qt làm việc hình có vệt sáng nằm ngang - Quan sát dạng tín hiệu: - Đo lường Synchroscope ứng dụng: + Đo điện áp chiều + Đo điện áp xoay chiều 57 + Đo dòng điện + Đo tần số: Đo điện áp chiều Khi synchroscope sử dụng vôn mét chiều, phải thiết lập chế độ tự động quét thời gian quét cho vệt sáng khơng bị nhấp nháy Sau đặt chuyển mạch AC – GND – DC vị trí GND chỉnh vị trí để vệt sáng vị trí 0V Set the input change-over switch of GND and set the bright line to this position 0V Hình13.1 a: Setting of 0V position Sau chuyển mạch AC – GND – DC vị trí DC, nối đầu đo với điểm cần đo, vệt sáng vị trí hình (hình 13.1b) điện áp đo dương, vệt sáng vị trí hình (hình 13.1c) điện áp đo âm Khi đo điện áp chiêu có lẫn điện áp xoay chiều, đo điện áp cực colector transistor mạch khuyếch đại điện áp xoay chiều đặt lên điện áp chiều, hình (hình 13.1d) điện áp chiều 80 V, điện áp xoay chiều 40 V 58 When vertical sensitivity is 2v/ cm, 2.6 cm is the range where the bright line goes up, if 5.2V and probe are used, multiply this value by 10 to 52V Range of positive voltage Bright line move up +52V 0V (hình 13.1b) Measurement of DC voltage ( when vertical sensitivity is 2v/ cm) -30V Bright line move down 0V Range of positive voltage (hình 13.1c Measurement of DC voltage ( when vertical sensitivity is 2v/ cm) Hình 13.1:Đo điện áp chiều Hình 13.1d: Đo điện áp chiều có lẫn thành phần xoay chiều 59 Đo điện áp xoay chiều Khi đo dạng sóng tín hiệu mà điện áp xoay chiều ặt lên điện áp chiều, hình (hình 13.1d) chuyển mạch AC – GND – DC vị trí DC đặt vị trí DC vị trí đọc điện áp xoay chiều ngồi khoảng hiển thị hình Trong trường hợp nhìn thấy dạng sóng điều chỉnh n m V.POSITION Tuy nhiên khuyếch đại dọc bị bảo hòa gây lỗi đo Điện áp xoay chiều hiển thị cách tăng giá trị chuyển mạch thay đổi hệ số khuyếch đại dọc, l c biên độ nhỏ điện áp chiều khơng thể đo xác Nếu đặt chuyển mạch AC – GND – DC vị trí AC, tụ điện C ch n vào đầu vào với mạch khuyếch đại dọc, thành phần chiều bị chặn lại có thành phần xoay chiều qua Bằng cách thay đổi chuyển mạch điều chỉnh hệ số khuyếch đại dọc, điều chỉnh điện áp xoay chiều Nhưng đặt tụ C (0.1uF) nối tiếp vào mạch tín hiệu tần số thấp bị tiêu hao dung kháng tụ Dạng sóng điện áp xuất dạng điện áp đỉnh - đỉnh, để thu giá trị hiệu dụng điện áp AC, ta áp dụng công thức sau: Điện áp hiệu dụng (VRMS) = Điện áp đỉnh - đinh / 2.1,4142 When vercal sensitivity is 2v/ cm Hình: Đo điện áp xoay chiều 60 Đo dòng điện Phương pháp đơn giản để đo dòng điện thêm vào mạch cần đo điện trở có giá trị biết trước R, đo điện áp rơi điện trở R để thu giá trị dòng điện I dựa theo quan hệ U = I.R Ch ý chọn giá trị điện trở R cho mắc vào mạch, khơng ảnh hưởng đến điều kiện làm việc mạch cần đo Nếu không muốn ch n điện trở R vào mạch cần đo dùng đầu đo dịng điện, nói chung đầu đo dịng điện thường đo dòng điện xoay chiều Đo tần số Có số phương pháp đo tần số Synchroscope Như hình 13.2 vẽ dạng sóng đo C R T, dọc thời gian chu kỳ tính tần số theo cơng thức: Tần số f (Hz) = 1/ chu kỳ T (sec) Như hình 13.2 độ dài chu kỳ cm thời gian quét 1ms/cm T = cm x ms / cm = ms = 6.10-3s Từ ta tính tần số f = 1/ (6.10-3 ) = 166.6 Hz When tweep time is msec/ cm Hình13.2: Đo tần số tín hiệu sine Với tần số tín hiệu cần đo là166.6 Hz Khi đo tần số tín hiệu xung, xung đồng hồ, ta đếm số xung tạo khoảng 10 cm hình (Hình 13.2) tính tần số theo cơng thức sau: Tần số F = N (Giá trị thời gian quét x 10) 61 Trong N số xung tạo khoảng 10 cm Ta thấy N lớn sai số đo nhỏ, ngược lại N nhỏ sai số lớn Phương pháp cuối sử dụng để đo tần số 10 kHz L c Synchroscope sử dụng để quan sát dạng sóng, cần sử dụng thêm tạo dao động tần số thấp chuẩn hóa Phương pháp đo sóng sin, xung vuông, xung tam giác, xung cưa Synchroscope sử dụng máy quét X-Y Phép đo thực thông qua việc vẽ đồ thị Lissajous hình (Hình:13.3) Hình 13.3: Đo tần số đồ thị Lissajous Khi đo tần số đồ thị Lissajous, chuyển mạch thay đổi thơi gian quét chuyển vị trí qt ngồI, l c Synchroscope máy quét X-Y, điểm sáng xuất tâm hình Đưa tín hiệu cần đo tần số vào đầu vào điều chỉnh chuyển mạch độ nhạy theo trục tung n t tinh chỉnh cho biên độ tín hiệu cm Nối đầu máy tạo dao động tần số thấp vào đầu quét Synchroscope điều chỉnh đầu máy tạo dao động tần số thấp cho biên độ theo phương nằm ngang cm Sau điều chỉnh, đưa tín hiệu vào đầu vào điều chỉnh tần số máy tạo dao động tần số thấp Khi hai tín hiệu sin có tỉ lệ tần số 1:1 dạng sóng hình 13.2 xuất Đặc biệt tần số thấp, thay đổi tần số máy tạo dao động tần số thấp, tần số gần đạt tỉ lệ 1:1 dạng sóng hình 13.4 liên tục lập lập lại theo trình tự: a – b – c – d – c - d – b – a Khi tần số gần hơn, tốc độ thời gian lặp 62 lặp lại chậm đ ng tần số, dừng lại hình Giá trị tần số đọc máy tạo dao động tần số thấp tần số tín hiệu cần đo Sai số phương pháp đo phụ thuộc vào độ xác máy tạo dao động tần số thấp Sử dụng máy biến áp đo lƣờng 3-50Hz-20KV 3.1 Máy biến điện áp (BU hay TU) L1 L2 L1 L3 1.2 1.1 1.1 2.1 2.2 1.1 V V Hình 15: Sơ đồ mắc máy biến áp đo lƣờng Hình 14: Hình dạng bên máy biến điện áp loại VZF Máy biến điện áp có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ trị số cao xuống trị số thấp để phục vụ cho việc đo lường, bảo vệ rơ le tự động hóa Điện áp phía thứ cấp máy biến điện áp khoảng 100V Bất kể điện áp định mức phía sơ cấp Về mặt nguyên lý làm việc máy biến điện áp tương tự nguyên lý máy biến áp điện lực, khác có cơng suất nhỏ từ 5VA 300VA Do tổng trở mạch thứ cấp máy biến điện áp (TU) nhỏ nên xem máy biến điện áp thường xuyên làm việc không tải Máy biến điện áp thường chế tạo thành loại pha, ba pha hay ba pha trụ theo cấp điện áp 6,10,15,24,36KV 3.2 Máy biến dòng điện (BI or TI ) Máy biến dịng (TI ) hay (BI ) có nhiệm vụ biến đổi dịng điện có trị số lớn xuống trị số nhỏ, nhằm cung cấp cho dụng cụ đo lường, bảo vệ rơ le tự động 63 hóa Thơng thường dịng điện phiá thứ cấp TI 1A 5A Công suất định mức khoản 5VA đến 120VA Về nguyên lý cấu tạo máy biến dòng (TI) giống máy biến áp điện lực Cuộn dây sơ cấp TI (hai cực K - L) mắc nối tiếp với dây dẫn điện áp cao ngõ (hai cực k - l) nối với đồng hồ đo Dòng điện chảy qua hai cực K - L dòng điện cung cấp cho tải (hình 17) Cuộn dây sơ cấp có số vịng dây nhỏ Với dịng điện phía sơ cấp nhỏ 600A cuộn sơ cấp có vòng dây Phụ tải thứ cấp TI nhỏ xem máy biến dịng ln ln làm việc tình trạng ngắn mạch Để đảm bảo an toàn cho người vận hành, cuộn thứ cấp máy biến dòng phải nối đất Máy biến dòng có nhiều loại, thích hợp với nhiều vị trí khác Theo số vòng dây cuộn sơ cấp ta phân máy biến dịng thành loại vịng loại nhiều vòng 3-50Hz-20KV L1 L2 K L3 II K I K A A Hình 17: Sơ đồ mắc máy biến dịng Hình 16: Hình dạng bên ngồi biến dòng 64 THỰC HÀNH: SỬ DỤNG CÁC LOẠI MÁY ĐO THÔNG DỤNG I Sử dụng VOM, M , Teta Sử dụng VOM Sử dụng M Sử dụng Teta II Sử dụng ampe kìm, OSC Sử dụng ampe kìm Sử dụng OSC III Sử dụng máy biến áp đo lƣờng Sử dụng máy biến điện áp Sử dụng máy biến dòng 65 TÀI LIỆU CẦN THAM KHẢO [1]- Nguyễn Xuân Ph , Vật liệu điện, NXB Khoa học Kỹ thuật 1998 [2]- Nguyễn Xuân Ph , Cung cấp điện, NXB Khoa học Kỹ thuật 1998 [3]- Ngô Diên Tập, Đo lường điều khiển máy tính, NXB Khoa học Kỹ thuật 1997 [4]- Bùi Văn Yên, Sửa chữa điện máy công nghiệp, NXB Đà nẵng, 1998 [5]- Đặng Văn Đào, Kỹ Thuật Điện, NXB Giáo Dục 1999 [6]- Nguyễn Thế Đạt, Giáo trình An tồn lao động, NXB Giáo Dục 2002 [7]- Nguyễn Đình Thắng, Giáo trình An toàn điện, NXB Giáo Dục 2002 [8]- Nguyễn Văn Hoà, Giáo trình Đo lường đại lượng điện khơng điện, NXB Giáo Dục 2002 66