Báo cáo thực hành – thí nghiệm học phần kỹ thuật Đo lường bài 1 dùng Đồng hồ vạn năng bài 1b Đo Điện trở

- Tìm hiểu vè sơ đồ các phương pháp đo điện trở gián tiếp khác nhau: + Sử dụng Vônmét và Ampemét 2 sơ đồ; + Sử dụng Vônmét và điện trở mẫu; + Sử dụng Ampemét và điện trở mẫu... Đồng hồ v

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP

BÁO CÁO THỰC HÀNH – THÍ

NGHIỆM

HỌC PHẦN: KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG

MÃ HỌC PHẦN: 13307H

Giảng viên: TRẦN SINH BIÊN

Sinh viên: PHAN TIẾN DŨNG MSV: 91858

HẢI PHÒNG, 4/2023

BÀI 1: DÙNG ĐỒNG HỒ VẠN NĂNG

Bài 1b ĐO ĐIỆN TRỞ

B Đ O ĐIỆN TRỞ

1 Mục tiêu

- Học và sử dụng thiết bị đo: Phân tích cấu tạo, hoạt động, chức năng sử dụng loại  đồng hồ vạn năng có thang đo điện trở

- Biết cách đo điện trở theo phương pháp trực tiếp và gián tiếp. 

- Biết cách đọc kết quả đo và đánh giá kết quả đo

2 Công tác chuẩn bị của sinh viên

- Nghiên cứu nội dung bài thí nghiệm để hiểu rõ mục đích, yêu cầu của bài thí  nghiệm

- Phải thuộc và trả lời các câu hỏi lý thuyết liên quan tới bài thí nghiệm - Sinh viên phải nắm vững kiến thức lý thuyết các phương pháp đo điện trở trực  tiếp và các phương pháp đo điện trở gián tiếp

- Đọc kỹ tài liệu hướng dẫn thí nghiệm

3 Trang thiết bị cần thiết

- Đồng hồ vạn năng có thang đo điện trở

- Ômmét

- Ampemét DC và Vônmét DC

- Nguồn áp DC

- Các dụng cụ khác: điện trở mẫu, biến trở…

4 Nội dung, quy trình

- Dụng cụ được sử dụng để đo điện trở gọi là Ômmét.

 Ký hiệu là:

Ω

- Cơ cấu chỉ thị của Ômmét thường dùng là cơ cấu chỉ thị từ điện. 

- Tìm hiểu vè sơ đồ các phương pháp đo điện trở gián tiếp khác

nhau: + Sử dụng Vônmét và Ampemét (2 sơ đồ); 

+ Sử dụng Vônmét và điện trở mẫu;

+ Sử dụng Ampemét và điện trở mẫu

2

Hình 1.4 Đồng hồ vạn năng có thang đo điện trở

- So sánh sự khác nhau giữa các phương pháp đo điện trở gián tiếp

- Vấn đề sai số khi sử dụng các phương pháp đo điện trở gián tiếp

khác nhau

Hình 1.5 Đo điện trở bằng vônmét và ampemét

Một số ký hiệu:

U0 - nguồn điện áp DC;

Rt - điện trở tải (giá trị đọc theo vạch màu);

Uđo - điện áp DC đo được;

Iđo - dòng điện DC đo được;

Rđo - điện trở đo được tính theo công thức Rđo = Uđo/ Iđo;

Rthực - điện trở thực;

∆R - sai số tuyệt đối;

γR - sai số tương đối;

a) Đo điện trở bằng phương pháp gián tiếp: sử dụng Vônmét và Ampemét (theo 2 sơ đồ a và b; mỗi sơ đồ lập một bảng dưới đây)

Bảng 1.4 Bảng phân tích số liệu thực nghiệm đo điện trở bằng phương pháp

gián tiếp

1 1,5

V

5 loại khác nhau

loại khác nhau

4

b) Đo điện trở bằng phương pháp trực tiếp

Bảng 1.5 Bảng phân tích số liệu thực nghiệm đo điện trở bằng phương pháp trực tiếp

1 5

loại

khác

nhau

loại

khác

nhau

7

8

9

10

Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý đồng hồ vạn năng có các thang đo dòng điện DC,

điện áp DC, điện áp AC và điện trở

-So sánh sự khác nhau giữa các phương pháp đo điện trở gián tiếp

Đo điện trở bằng Volt kế và Ampe kế

* Phương pháp đo điện trở bằng Volt kế và Ampe kế

Theo định luật Ohm, ta có : R = U/I

Như vậy, để xác định giá trị điện trở ta sử dụng ampe kế và volt kế Ở phương pháp này, ta xác định giá trị điện trở đang hoạt động (đo nóng) theo yêu cầu

+Có hai cách mắc mạch là

 Mắc rẽ dài hay ampe kế mắc sau, nghĩa là mắc volt kế trước, ampe kế mắc sau

 Mắc rẽ ngắn hay ampe kế mắc trước,nghĩa là mắc ampe kế trước, volt kế mắc sau

*Phương pháp đó điện trở bằng so sánh với điện trở mẫu

+Ta xác định điện trở bằng hai cách:

 Điện trở đo và điện trở mẫu Ro mắc nối tiếp

 Điện trở đo và điện trở mẫu Ro mắc song song

-Các vấn đề sai số khi sử dụng các phương pháp đo điện trở gián tiếp khác nhau

Khi dòng điện chạy qua làm dây dẫn nóng lên, dãn nở, điện trở của dâY dẫn tăng nhưng không tỉ lệ với U và I (ko theo định luật Ôm) nên gây ra sai sót

Do nhiều nguyên nhân nhưng cái chính vẫn là do thiết bị đo, có thể là do thiết bị ko còn độ chính xác cao, có thể là nguồn điện ko ổn định thậm chí

là vì lý do thời tiết cũng có thể làm ảnh hưởng đến kết quả

- Phân tích thang đo 50 ACV : Chạy từ COM (+) đỏ qua cầu chì F1 qua thang

đo 50mA đến R7 qua D6 và chỉ thị rồi về COM(-) đen

- Phân tích sơ đồ mạch đo điện trở hình 1.2: Bắt đầu từ Com(+) que đỏ qua cầu chì F1, đến các thang đo ACV, xuống R7, rồi qua D6, qua chỉ thị rồi về Com(-) que đen

- Điều cần chú ý khi đo điện trở nhỏ:Khi đo điện trở nhỏ (cỡ <10Ω) cần để cho que đo và chân điện trở tiếp xúc tốt nếu không kết quả không chính xác Đối với đo điện trở lớn (cỡ > 10kΩ), tay không được tiếp xúc đồng thời vào cả

2 que đo Do tiếp xúc như vậy điện trở của người sẽ mắc song song với điện trở cần đo làm giảm kết quả đo

-Trong quá trình đo điện trở cách điện, bạn sẽ cần nắm được những lưu ý khi sử dụng đồng hồ đo điện trở cũng như hệ thống điện Bạn có thể tham khảo những lưu ý dưới đây:

 Luôn kiểm tra nguồn điện và ngắt nguồn điện với các thiết bị khi tiến hành đo

 Ngắt nguồn điện nối đất để đảm bảo an toàn

 Kiểm tra các đồng hồ đo điện cần đảm bảo độ chính xác cao, không bị hỏng hóc

 Chú ý, nên vệ sinh các bề mặt sẽ đo để đảm bảo kết quả đo được chính xác

BÀI 2: ĐO LƯỜNG CÁC ĐẠI LƯỢNG KHÔNG ĐIỆN:

ĐO NHIỆT ĐỘ

1 Mục tiêu

- Hiểu biết về cảm biến nhiệt điện trở kim loại PT100, cặp nhiệt

ngẫu - Hiểu biết về nguyên lý hoạt động của cảm biến PT100 và

cặp nhiệt ngẫu - Biết cách đấu nối PT100 và cặp nhiệt ngẫu

- Tìm hiểu về mạch đo đã xây dựng trong bài thí nghiệm

2 Công tác chuẩn bị của sinh viên

8

- Nghiên cứu nội dung bài thí nghiệm để hiểu rõ mục đích, yêu cầu của bài thí nghiệm

- Phải thuộc và trả lời các câu hỏi lý thuyết liên quan tới bài

thí nghiệm - Sinh viên phải nắm vững nguyên lý hoạt động

của cảm biến

- Đọc kỹ tài liệu hướng dẫn thí nghiệm

3 Trang thiết bị cần thiết

- Cảm biến PT100, cặp nhiệt ngẫu

- Nguồn nhiệt (Lò nhiệt)

4 Nội dung, quy trình

4.1 Nội dung thí nghiệm

4.1.1 Nguyên lý hoạt động của các cảm biến

a Nhiệt điện trở kim loại PT100

Nguyên lý chung đo nhiệt độ bằng các điện trở là dựa vào sự phụ thuộc điện trở suất của vật liệu theo nhiệt độ Trường hợp đối với PT100, mối quan hệ

này có dạng: (2.1) Trong đó nhiệt độ T đo bằng oC, T0=0oC và A, B, C là các hệ số thực nghiệm

12

Hình 2.1 Nhiệt kế công nghiệp dùng điện trở platin 1) Dây platin 2) Gốm cách điện 3) ống platin 4) Dây nối 5) Sứ

cách điện 6) Trục gá 7) Cách điện 8) Vỏ bọc 9) Xi măng

b Cặp nhiệt ngẫu

Phương pháp đo nhiệt độ bằng cảm biến nhiệt ngẫu dựa trên cơ sở hiệu ứng nhiệt điện Người ta nhận thấy rằng khi hai dây dẫn chế tạo từ vật liệu có bản chất hoá học khác nhau được nối với nhau bằng mối hàn thành một mạch kín và nhiệt độ hai mối hàn là t và t0khác nhau thì trong mạch xuất hiện một dòng điện Sức điện động xuất hiện do hiệu ứng nhiệt điện gọi là sức điện động nhiệt điện Nếu một đầu của cặp nhiệt ngẫu hàn nối với nhau, còn đầu thứ hai để hở thì giữa hai cực xuất hiện một hiệu điện thế Phương trình gọi là phương trình cơ bản của cặp nhiệt ngẫu:

E AB = eAB(t) - eAB (t 0 ) (2.2)

4.1.2 Các thao tác thực hành

Dùng cảm biến nhiệt điện trở kim loại và cặp nhiệt ngẫu đo nhiệt độ trong

lò nhiệt với các giá trị nhiệt độ khác nhau, rồi lập bảng phân tích như sau:

Bảng 2.1 Bảng phân tích số liệu đã thực nghiệm với cảm biến RTD PT100

STT T o R PT100 Nhận xét

10

Bảng 2.2 Bảng phân tích số liệu đã thực nghiệm với cảm biến nhiệt ngẫu K

13

4.2 Quá trình thí nghiệm và nhận xét

- Cho lò nhiệt hoạt động, đưa PT100 vào trong lò nhiệt đo với các giá trị nhiệt độ khác nhau ta thu được các giá trị điện trở tương ứng Thao tác tương tự đối với cảm biến cặp nhiệt ngẫu ta cũng thu được các giá trị điện áp khác nhau

Sau đó khảo sát 2 đặt tính:

-R=f(T)

12

- U=f(T)