Giáo trình Đo lường điện điện tử (Nghề Điện tử dân dụng Trung Cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH Mơ đun: ĐO LƯỜNG ĐIỆN ĐIỆN TỬ NGHỀ: ĐIỆN TỬ DÂN DỤNG TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐCG ngày tháng năm Trương cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi, Năm 20 (Lưu hành nội bộ) 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 NĨI ĐẦU Trong chương trình đào tạo trường trung cấp nghề Điện tử dân dụng thực hành nghề giữ vị trí quan trọng: rèn luyện tay nghề cho học sinh Việc dạy thực hành đòi hỏi nhiều yếu tố: vật tư thiết bị đầy đủ đồng thời cần giáo trình nội bộ, mang tính khoa học đáp ứng với yêu cầu thực tế Nội dung giáo trình “ĐO LƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ” xây dựng sở kế thừa nội dung giảng dạy trường, kết hợp với nội dung nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, Giáo trình biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề cập nội dung bản, cốt yếu để tùy theo tính chất ngành nghề đào tạo mà nhà trường tự điều chỉnh cho thích hợp khơng trái với quy định chương trình khung đào tạo trung cấp nghề Tuy tác giả có nhiều cố gắng biên soạn, giáo trình chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận tham gia đóng góp ý kiến bạn đồng nghiệp chuyên gia kỹ thuật đầu ngành Xin trân trọng cảm ơn! Quảng Ngãi, ngày tháng .năm 20 Tham gia biên soạn Nguyễn Minh Điệp ………… ……… … Chủ biên MỤC LỤC TRANG Lời giới thiệu Bài KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG …………………………… .…….10 Bài MÁY ĐO ĐA DỤNG VOM, DMM 31 Bài ĐO ĐIỆN TRỞ BẰNG VOM 50 Bài 4+5 ĐO DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP BẰNG VOM 63 Bài DAO ĐỘNG KÝ 72 Bài MÁY PHÁT TÍN HIỆU CHUẨN 92 Bài MÁY ĐẾM TẦN SỐ 112 Bài 9+10 ĐO TẦN SỐ VÀ GĨC PHA TÍN HIỆU 116 Bài 11 ĐO BIÊN ĐỘ TÍN HIỆU 126 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mô đun: ĐO LƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Mã số mơ đun: MĐ 10 I Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơ đun bố trí sau học sinh học xong môn học chung môn học điện kỹ thuật MĐ10 học kỳ - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề bắt buộc - Ý nghĩa vai trị mơ đun: Trang bị cho học sinh phương pháp kỹ thuật đo lường điện - điện tử Rèn luyện kỹ sử dụng dụng cụ thiết bị đo chuyên dụng đo kiểm, sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị điện, điện tử dân dụng II Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: A1 Khái niệm đo điện, đại lượng đo, chuẩn đơn vị đo A2 Phương pháp đo điện, đo khơng điện Cấu hình kỹ thuật thực phép đo A3 Nguyên lý cấu tạo, tính kỹ thuật sử dụng máy đo chuyên dụng: VOM, DMM, Osilloscope để đo đại lượng điện: I, U, R, L, C đo tham số tín hiệu: biên độ, chu kỳ, tần số, pha… A4 Nguyên lý cấu tạo, tính kỹ thuật sử dụng máy phát tín hiệu, máy tạo hàm thực nghiệm - Kỹ năng: B1 Đo thử kiểm tra thiết bị điện, linh kiện điện tử, bán dẫn: R, L, C, diode, Led, transistor, … B2 Đo đạc thơng số mạch điện: dịng, áp, thơng số tín hiệu: biên độ, chu kỳ, tần số, pha,… B3 Phán đoán xử lý cố bất thường hư hỏng thông qua phép đo - Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Rèn luyện tính tỷ mỉ, đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp III Chương trình khung nghề điện tử dân dụng Thời gian đào tạo (giờ) Mã MH/ MĐ/ Tên môn học, mô đun Các môn chung/đại cương MH 01 Chính trị MH 02 Pháp luật MH 03 Giáo dục thể chất học Số tín Tổng số Trong Lý thuyết Thực hành/thực tập/Thí nghiệm/bài tập Kiểm tra 12 255 94 148 13 30 15 13 15 1 30 24 2 45 21 21 45 15 29 90 30 56 77 1645 524 1053 68 MH 07 Kỹ thuật an toàn điện 30 15 13 MH 08 Điện kỹ thuật 70 43 24 Tín hiệu phương thức truyền dẫn 45 38 MĐ 10 Đo lường Điện- Điện tử 60 27 30 MĐ 11 Linh kiện điện tử 75 25 47 MĐ 12 Kỹ thuật mạch điện tử I 120 42 73 MĐ 13 Kỹ thuật mạch điện tử II MĐ 14 Kỹ thuật số MĐ 15 Kỹ thuật vi điều khiển 4 90 90 90 30 30 30 56 57 57 3 MĐ 16 Thiết kế mạch điện tử 75 22 50 MH 17 Điện tử công suất 60 28 30 I MH 04 Giáo dục quốc phòng - An ninh MH 05 Tin học MH 06 Ngoại ngữ (Anh văn) II MH 09 Các môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề MĐ18 Điện tử nâng cao Hệ thống âm thanh- máy MĐ 19 thu hình Sửa chữa nguồn máy MĐ 20 tính Sửa chữa thiết bị điện MĐ 21 gia dụng 90 27 59 120 40 77 90 30 56 120 40 77 MĐ 22 PLC- Cơ Bản 120 47 67 MĐ 23 Thực tập sản xuất Tổng cộng 11 89 300 1900 10 618 275 1201 15 81 IV Chương trình khung chi tiết mơ đun: Số TT Tên mô đun 10 11 Khái niệm đo lường điện tử Máy đo đa dụng VOM/DMM Đo điện trở VOM Đo điện áp VOM Đo dòng điện VOM Dao động ký Máy phát sóng tín hiệu chuẩn Máy đếm tần số Đo tần số tín hiệu Đo góc pha tín hiệu Đo biên độ tín hiệu Cộng Tổng số V.Điều kiện thực mơ đun: Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng Sử dụng phịng học chun mơn hóa Trang thiết bị máy móc Máy chiếu projector máy vi tính - Máy đo đa dụng VOM /DMM - Máy phát sóng chuẩn (máy phát hàm) - Máy phát tín hiệu điều chế AM, FM Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu Vật liệu, mô hình thực tập: - Mơ hình thực tập linh kiện điện tử 6 3 13 10 5 60 Thời gian Thực Lý hành/thí thuyết nghiệm/thảo luận/bài tập 5 1 2 1 2 2 2 27 30 Kiểm tra* 1 - Các loại vật liệu điện, điện tử, cầu đo DC - Mơ hình thực tập mạch điện tử - Các bo mạch điện tử Dụng cụ - Các loại dụng cụ cầm tay nghề điện tử - Dao động ký tương tự, dao động ký số Học liệu: - Giáo trình đo điện - điện tử - Giáo trình thí nghiệm đo điện - điện tử - Giáo trình điện kỹ thuật - Giáo trình linh kiện điện tử VI Phương pháp nội dung đánh giá Nội dung : Kiến thức: - Những khái niệm kỹ thuật đo: Phép đo, đại lượng đo, chuẩn đơn vị đo - Phương pháp kỹ thuật đo: phương pháp tương tự, phương pháp số - Nguyên lý cấu tạo, tính VOM, DMM, Osclloscope - Nguyên lý cấu tạo, tính máy phát tín hiệu: máy tạo hàm thực nghiệm Kỹ năng: - Sử dụng VOM, DMM để thực phép đo: ▪ Đo nguội: dùng phép thử liền mạch để kiểm tra thiết bị điện, điện tử ▪ Dùng phép đo điện trở để kiểm tra xác định chân cực chát lượng linh kiện điện tử, bán dẫn ▪ Đo nóng: dùng phép đo điện áp để kiểm tra chế độ phân cực mạch điện tử, đo nguồn nuôi cho mạch cho thiết bị điện, điện tử - Sử dụng Oscilloscope tương tự Oscilloscope số kết hợp nguồn xung máy phát hàm để đo tham số tín hiệu điện đáp ứng mạch Năng lực tự chủ trách nhiệm: Đánh giá phong cách, thái độ học tập - Tính kỷ luật: Tham gia nghiêm túc đầy đủ buổi học - Tính trung thực: Trong làm kiểm tra, thực hành, lấy số liệu thực nghiệm - Tính tập thể tinh thần hỗ trợ, tương làm việc nhóm giao đề tài xêmina, thảo luận nhóm Tích cực tham gia phát biểu xây dựng lớp Phương pháp Người học đánh giá tích lũy mơn học sau: 2.1 Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh Xã hội - Hướng dẫn thực quy chế đào tạo áp dụng Trường Cao đẳng Cơ giới sau: Điểm đánh giá + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học Trọng số 40% 60% 2.2 Phương pháp đánh giá Phương pháp Phương pháp đánh giá tổ chức Hình thức kiểm tra Chuẩn đầu đánh giá Thường xuyên Viết/ Tự luận/ A1,A2, B1, B2, Thuyết trình Trắc nghiệm/ C1 Báo cáo Định kỳ Viết Tự luận/ A1,A2,A3, B1, thực hành Trắc nghiệm/ B2, C1 thực hành Kết thúc môn Vấn đáp Vấn đáp A1,A2, A3,A4, B1, học thực hành thực hành B2, B3, C1 mơ hình 2.3 Cách tính điểm Số cột Thời điểm kiểm tra Sau 10 Sau 20 Sau 60 - Điểm đánh giá thành phần điểm thi kết thúc mô đun chấm theo thang điểm 10 (từ đến 10), làm tròn đến chữ số thập phân - Điểm mô đun tổng điểm tất điểm đánh giá thành phần mô đun nhân với trọng số tương ứng Điểm mô đun theo thang điểm 10 làm tròn đến chữ số thập phân VII Hướng dẫn thực mô đun Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp Điện tử công nghiệp Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun 2.1 Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: Trình chiếu, thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm… * Thực hành: - Phân chia nhóm nhỏ thực tập thực hành theo nội dung đề - Khi giải tập, làm Thực hành, thí nghiệm, tập: Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu sửa sai chỗ cho nguời học - Sử dụng mơ hình, học cụ mơ để minh họa tập ứng dụng * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng thành viên nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung học, nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép viết báo cáo nhóm 2.2 Đối với người học: Người học phải thực nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu kỹ học nhà trước đến lớp Các tài liệu tham khảo cung cấp nguồn trước người học vào học môn học (trang web, thư viện, tài liệu ) - Sinh viên trao đổi với nhau, thực thực hành báo cáo kết - Tham dự tối thiểu 70% giảng tích hợp Nếu người học vắng >30% số tích hợp phải học lại mơ đun tham dự kì thi lần sau - Tự học thảo luận nhóm: Là phương pháp học tập kết hợp làm việc theo nhóm làm việc cá nhân Một nhóm gồm 2-3 người học cung cấp chủ đề thảo luận trước học lý thuyết, thực hành Mỗi người học chịu trách nhiệm số nội dung chủ đề mà nhóm phân cơng để phát triển hoàn thiện tốt toàn chủ đề thảo luận nhóm - Tham dự đủ kiểm tra thường xuyên, định kỳ - Tham dự thi kết thúc mô đun - Chủ động tổ chức thực tự học Tài liệu cần tham khảo: [1] Nguyễn Văn Hịa, Bùi Đăng Thảnh, Hồng Sỹ Hồng Giáo trình Đo lường điện cảm biến đo lường Nxb giáo dục, 2005 [2] Nguyễn Văn Hịa Giáo trình đo lường đại lượng điện không điện Nxb giáo dục, 2002 [3] Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Trọng Quế, Nguyễn Văn Hòa Kỹ thuật đo lường đại lượng vật lý Nxb Giáo dục, Hà Nội, 1999 T1, T2 [4] Lưu Thế Vinh Giáo trình đo lường – cảm biến Nxb ĐH Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2007 Bảo quản thiết bị đo Mục tiêu: Tuân thủ chặt chẽ quy tắc an toàn bảo quản tốt thiết bị đo Những yêu cầu sau cần phải thực hiện: + + + + + + + + + Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng thiết bị trước thao tác máy Dao động ký điện tử máy phát hàm thiết bị xác, việc tìm hiểu cặn kẽ chức điều khiển, vai trị, tính năng, tác dụng phím điều khiển yêu cầu bắt buộc để làm chủ máy đo phục vụ công tác kiểm tra, sửa chữa, bảo hành điện tử Trước mở điện cho máy đo máy phát phải chắn dây nguồn gắn chặt vào ổ đấu nối đặt mức điện áp quy định với điện áp lưới điện (ở Việt Nam điện 220V) Thực đầy đủ bước cài đặt setup chế độ ban đầu cho dao động ký với máy phát hàm trước thực phép đo Dây đo (probe) dao động ký dây chuyên dụng cần sử dụng nhẹ nhàng, không để xoắn, bẻ gập dùng vào mục đích khác Các núm xoay điều khiển cần thao tác nhẹ nhàng, không vặn trái phải mức dẫn đến làm gẫy chốt chờn ren hãm cố định Không tự ý tháo chi tiết mặt điều khiển tháo nắp máy Sau sử dụng xong phải tắt nguồn, reset tất phím chức vị trí ban đầu Dùng khăn mềm lau nhẹ nhàng bề mặt máy để vệ sinh Khơng làm đổ nước vào máy làm chạm, chập mạch điện tử bên 123 CÂU HỎI ÔN TẬP Khái niệm tần số, pha độ dịch pha dao động? Mô tả sơ đồ đấu nối để đo tần số tín hiệu với máy phát hàm? Mô tả chức thiết bị sơ đồ đo tần số tín hiệu? Trình bày bước thực đo tần số tín hiệu dao động ký điện tử? Cách đọc giá trị tần số phép đo tần số dao động ký? Hãy thực sơ đồ đo với dao động ký điện tử số? Mô tả sơ đồ đấu nối để đo độ dịch pha tín hiệu? Mơ tả chức thiết bị sơ đồ đo độ dịch pha? Trình bày bước thực đo độ di pha tín hiệu dao động ký điện tử? 10 Cách đọc giá trị độ di pha phép đo độ di pha dao động ký? 11 Hãy thực sơ đồ đo độ di pha với dao động ký điện tử số? 124 Bài 11 ĐO BIÊN ĐỘ TÍN HIỆU Mã bài: MĐ 10-10 Giới thiệu: Biên độ giới hạn giao động mà theo giới hạn giao động quy định khoảng thời gian xác định khoảng giới hạn nói trên, nói đến biên độ chủ thể phải xác định lĩnh vực Mục tiêu: - Nắm vững phương pháp đo biên độ tín hiệu, sơ đồ đấu nối thiết bị, bước thực phép đo biên độ tín hiệu dao động ký máy phát sóng chuẩn - Sử dụng thành thạo thiết bị, thao tác xác chuẩn hóa đo biên độ tín hiệu dao động ký - Tuân thủ đầy đủ quy trình thực hành, bảo quản tốt thiết bị đo Phương pháp giảng dạy học tập mở đầu - Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ giá trị đại lượng, đơn vị đại lượng - Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học Điều kiện thực học - Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phịng học chun mơn - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, tài liệu liên quan - Các điều kiện khác: Không có Kiểm tra đánh giá học - Nội dung: ✓ Kiến thức: Kiểm tra đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kĩ 125 ✓ Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học + Nghiêm túc trình học tập - Phương pháp: ✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng) ✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: khơng có ✓ Kiểm tra định hành: điểm kiểm tra (Hình thức: thực hành) Nội dung chính: Phương pháp đo biên độ tín hiệu Mục tiêu: Nắm vững phương pháp đo biên độ tín hiệu, sơ đồ đấu nối thiết bị, bước thực phép đo 1.1 Sơ đồ đấu nối thiết bị cho phép đo Thiết bị yêu cầu: Dao động ký kênh Máy phát hàm Bảng mạch thực tập: Electronic Circuit Board với nguồn DC bảng mạch sau: Nguồn DC cố định ± 11V; +5V; Nguồn DC biến đổi ÷ ± 20V/2A 1.1.1 Gắn dây đo (probe) cho dao động ký Dây đo dao động ký dây cáp đồng trục có chiều dài 47,25” (110cm) Một đầu gắn với khớp nối BNC, đầu gắn tay đo với công tắc suy giảm hai chế độ: x1 – không suy giảm, x10 – suy giảm 10 lần (hình 8.1,a) Ruột cáp nối với đầu dây đo chụp bên ngồi đầu nối có móc (probe tip) để đo dễ dàng móc vào chỗ cần đo Vỏ cáp đầu nối với vịng ngồi khớp nối BNC (hình 8.2,a,b), đầu gắn với kẹp cá sấu để dễ dàng kẹp mass đo (hình 8.2,c) 126 Hình 10.1 Dây đo dao động ký Hình 10 Các phận dây đo Dao động ký có kênh CH1 CH2 Khi sử dụng kênh đo gắn dây đo vào đầu đo tương ứng (hình 10.3) Nếu sử dụng đồng thời kênh (dual mode) phải dùng dây đo độc lập gắn vào kênh khớp nối BNC Hình 10.3 Nối dây đo cho dao động ký 1.1.2 Sử dụng máy phát hàm Nếu sử dụng nguồn tín hiệu chuẩn từ máy phát hàm ta phải thực sơ đồ nguyên tắc kết nối máy phát hàm với dao động ký hình 10.1 127 Hình 10 Sơ đồ nối máy phát hàm với dao động ký Sơ đồ thực tế kết nối máy phát hàm GW-Instek GFG-8216A với dao động ký GOS-652G hình 10.5 Hình Đấu nối máy phát hàm dao động ký 1.2 Chức thiết bị phép đo 1.2.1 Máy phát hàm GW-Instek GFG-8216A Đây loại máy phát đa với tham số kỹ thuật sau: + Dạng tín hiệu ra: Cho dạng sóng sin, tam giác, vng với mức lối CMOS TTL Tần số: 0,3Hz – 3MHz với dải tần 1-10-100-1k-10k-100k-1MHz + Chỉnh DC offset: -5V - +5V Chú ý: Trong thực hành sử dụng loại máy phát hàm 1.2.2 Sử dụng Electronic circuit board Để thực phép đo DC chủ động việc tạo nguồn xung chuẩn (khi khơng có máy phát xung chuẩn) sử dụng mơ hình thực tập Electronic circuit board sau (hình 8.6) 128 Hình 10 Bảng mạch thực tập Electronic circuit board Bảng mạch điện tử Electronic circuit board mơ hình lắp ráp với chức sau: - Nguồn xung với dạng tín hiệu : vng, tam giác, sin có tần số điều chỉnh từ ÷ 1kHz với dải tần tần số cố định 1kHz, 50Hz Biên độ xung điều chỉnh từ ÷ 11V - Nguồn DC cố định ± 11V; +5V; - Nguồn DC biến đổi ÷ ± 20V/2A - Bảng test board để cắm linh kiện thử nghiệm 1.3 Các bước thực phép đo 1.3.1 Chuẩn độ dao động ký + Bật công tắc nguồn dao động ký, kiểm tra setup chế độ ban dầu cho dao động ký + Kiểm tra đặt đường mức DC + Chuẩn độ máy với nguồn áp chuẩn VCAL 1.3.2 Đo điện áp DC 1.3.3 Đo biên độ điện áp tín hiệu + Bật cơng tắc nguồn máy phát tín hiệu, reset phím điều khiển vị trí ban đầu + Kết nối máy phát với dao động ký + Đặt tần số máy phát 1kHz 129 + Chọn chế độ tín hiệu xung tam giác + Quan sát dạng sóng dao động ký + Chỉnh DC offset để có dạng sóng tam giác cân + Chọn chức phát xung vuông, quan sát xem đối xứng chưa + Chọn sóng sin, quan sát xem có bị méo dạng khơng Đo biên độ tín hiệu 2.1 Chuẩn độ dao động ký 2.1.1 Kiểm tra đặt đường mức chiều DC dao động ký Hình 10 Đặt đường mức chiều DC + Đặt cơng tắc chọn mode vị trí CH2 + Đặt cơng tắc SOURCE vị trí CH2 Đặt chuyển mạch AC-DC-GND kênh CH2 vị trí GND Quan sát vệt sáng hình Dùng núm dịch chuyển lên xuống đưa vệt sáng trùng với trục X (hìn10 8.7) + + Đặt lại chuyển mạch AC-DC-GND CH2 vị trí AC + Lặp lại chọn mode vị trí CH1 2.1.2 Chuẩn máy với nguồn VCAL Trong dao động ký có sẵn nguồn chuẩn VCAL (2V pp; 1kHz) để sử dụng máy ta chuẩn độ thang đo Trước tiến hành phép đo ta kiểm tra setup ban đầu nguồn xung chuẩn để biết máy cài đặt + Sử dụng đầu đo nối với kênh CH2 Cặp đầu đo vào núm CAL để lấy nguồn tín hiệu chuẩn OSC (hình 10.8) 130 + Đặt núm thang độ dọc VOLTS/DIV vị trí 0,5 V/DIV + Đặt núm thang độ ngang TIME/DIV vị trí 0,5ms/DIV Hình 10 Chuẩn máy với nguồn VCAL + Quan sát dạng sóng hình có dạng hình 10.9 Tính thơng số tín hiệu theo cơng thức sau: - Biên độ đỉnh – đỉnh: VPP = (hệ số VOLTS/DIV) x (Số DIV) = 0,5V x = 2V - Chu kỳ: - Tần số: T = (hệ số TIME/DIV) x (Số DIV) = 0,5ms x = 1ms f= = 1kHz T Hình 10 Hình dạng xung chuẩn VCAL (2V, 1kHz) 131 2.2 Đo điện áp chiều Có thể dùng dao động ký vôn kế chiều để đo điện áp thao tác sau: Đặt chuyển mạch MODE vị trí CH2 Đặt TRIGGER MODE chế độ AUTO điều chỉnh thời gian quét núm TIME/DIV vị trí 0,5ms/DIV để vệt sáng nằm ngang không bị nhấp nháy Đặt chuyển mạch AC-GND-DC vị trí GND để điều chỉnh mức chiều DC cách dùng núm chỉnh dọc vặn cho vệt sáng nằm trùng với trục X ứng với vị trí 0V (hình 8.10) Hình 10.10 Đặt mức chiều DC 0V Đặt lại chuyển mạch AC-GND-DC CH2 vị trí DC Bây OSC sẵn sàng để đo điện áp chiều DC Nối Probe vào điểm cần đo điện áp Nếu vạch sáng nhảy lên phía trục X ta có mức điện áp dương (hình 8.11, a) Ngược lại, vạch sáng nhảy xuống trục X ta có mức điện áp âm (hình 8.11, b) Mức OV h = 2,5 vạch Điện áp âm (a) (b Hình 10 11 Đo điện áp chiều Giá trị điện áp tính công thức sau: 132 U(V) = (khoảng nhảy vệt sáng h ) x (Volts/DIV) Chú ý: Khi cần đo mức áp chiều mạch điện tử để xác định chế độ phân cực cho linh kiện cần phải đo chế độ tĩnh (khi mạch chưa có tín hiệu) Ngược lại, đo mạch có tín hiệu, mạch có thành phần xoay chiều tín hiệu đặt mức áp chiều Ví dụ, điện áp collector transistor mạch khuếch đại âm tần có dạng hình 8.11 Tín hiệu AC Mức DC Hình 10 12 Đo điện áp chiều có lẫn thành phần xoay chiều Bài tập thực hành: Ứng dụng phép đo DC để đo điện áp nguồn DC bảng mạch Electronic Circuit Board phịng thí nghiệm: a – Đo điện áp cố định +11V/2A b – Đo điện áp cố định -11V/2A c – Đo điện áp cố định +5V/2A d – Đo nguồn áp biến đổi 0V … +20V/2A e – Đo nguồn áp biến đổi 0V …- 20V/2A Vẽ sơ đồ đo, nêu cách đo Nhận xét giá trị đo thực tế so sánh với giá trị nguồn 2.3 Đo biên độ điện áp tín hiệu a) Kết nối sơ đồ Thực kết nối máy phát hàm dao động ký theo sơ đồ hình 8.4 hình 8.5 Chú ý dao động ký setup ban đầu chế độ chuẩn b) Chọn tần số tín hiệu 1kHz 133 Nhấn phím chọn tần số 5k, vặn vòng Frequency (để điều chỉnh tần số) thấy thị 1.000 dừng lại c) Chọn dạng tín hiệu Nhấn phín chọn dạng tín hiệu tam giác, chỉnh DC offset quan sát dạng sóng dao động ký để cho có dạng tam giác cân Chú ý, công tắc suy giảm trạng thái nhả d) Điều chỉnh để có dạng sóng hiển thị tốt hình Đặt thang độ Volts/DIV dao động ký mức 0.5V Thay đổi biên độ điện áp tín hiệu núm điều chỉnh volum máy phát Ứng với giá trị điện áp quan sát OSC ghi lại kết vào bảng 8.1 Bảng 10 Chiều cao h (số DIV) Thang độ chia 0.5 Volts/DIV Biên độ đỉnh – đỉnh: VPP (V) Chú ý: Biên độ đỉnh – đỉnh (peak to peak) đo từ đỉnh đến đỉnh tín hiệu, ký hiệu Vpp tính theo cơng thức: Vpp = chiều cao (số DIV) x độ chia (Volts/DIV) Ví dụ: Giả sử dạng sóng quan sát (hình 8.13) Giả sử ta đang đặt thang độ 0.5Volts/DIV Biên độ: Vpp = x 0.5 = 2V Hình 10 13 Đo biên độ Vpp xung tam giác 134 e) Thay đổi dạng tín hiệu máy phát cách nhấn núm điều khiển sin, vuông lặp lại bước Vẽ dạng sóng nhận xét BẢO QUẢN THIẾT BỊ ĐO Học viên cần tuyệt đối tuân thủ quy tắc an tồn nội quy phịng thí nghiệm Những yêu cầu sau cần phải thực hiện: - Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng thiết bị trước thao tác máy - Dao động ký điện tử thiết bị đo đa xác, việc tìm hiểu cặn kẽ chức điều khiển, vai trò, tính năng, tác dụng phím điều khiển yêu cầu bắt buộc để làm chủ máy đo phục vụ công tác kiểm tra, sửa chữa, bảo hành điện tử - Trước mở điện cho máy đo phải chắn dây nguồn gắn chặt vào ổ đấu nối đặt mức điện áp quy định với điện áp lưới điện (ở Việt Nam điện 220V) - Thực đầy đủ bước cài đặt setup chế độ ban đầu cho dao động ký trước thực phép đo - Dây đo (probe) dao động ký dây chuyên dụng cần sử dụng nhẹ nhàng, không để xoắn, bẻ gập vào mục đích khác - Các núm xoay điều khiển cần thao tác nhẹ nhàng, không vặn trái phải mức dẫn đến làm gẫy chốt chờn ren hãm cố định - Không tự ý tháo chi tiết mặt điều khiển tháo nắp máy - Sau sử dụng xong phải tắt nguồn, reset tất phím chức vị trí ban đầu - Dùng khăn mềm lau nhẹ nhàng bề mặt máy để vệ sinh Không làm đổ nước vào máy làm chạm, chập mạch điện tử bên - Đối với máy phát tín hiệu tuân thủ yêu cầu tương tự Không bật tắt nhiều lần nút nhấn Đối với đĩa quay điều chỉnh Frequency sử dụng phải nhẹ nhàng, tránh vặn mạnh thô bạo làm hỏng chiết áp bên 135 CÂU HỎI ÔN TẬP Dây đo dao động ký Có thể dùng dây dẫn thơng thường để thay không Cách gắn dây đo dao động ký vào máy? Sơ đồ kết nối máy phát hàm với dao động ký? Trình bày phương pháp bước tiến hành đo mức điện áp chiều dao động ký? Trình bày phương pháp bước tiến hành đo biên độ tín hiệu dao động ký? 136 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Hịa, Bùi Đăng Thảnh, Hồng Sỹ Hồng Giáo trình Đo lường điện cảm biến đo lường Nxb giáo dục, 2005 [2] Nguyễn Văn Hịa Giáo trình đo lường đại lượng điện không điện Nxb giáo dục, 2002 [3] Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Trọng Quế, Nguyễn Văn Hòa Kỹ thuật đo lường đại lượng vật lý Nxb Giáo dục, Hà Nội, 1999 T1, T2 [4] Lưu Thế Vinh Giáo trình đo lường – cảm biến Nxb ĐH Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2007 137