Giáo trinh : KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ part 2 doc

Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 17 - Trong đó M C là mômen cản; K là hệ số phụ thuộc vào tính chất đàn hồi của lò xo xoắn. Mômen cản phụ thuộc tuyến tính vào góc lệch phần động. Khi cân bằng giữa mômen quay và mômen cản kim chỉ thò sẽ dừng lại ở vò trí góc lệch α : K α = BSWI (1-20) Hay K B SWI = α = GI (1-21) Trong đó G được gọi là độ nhạy của cơ cấu đo. Công thức (1-21) cho thấy góc lệch α tỉ lệ với dòng điện đi vào cơ cấu đo. Hàm truyền đạt của cơ cấu đo là tuyến tính, do đó dụng cụ sẽ có thang đo tuyến tính. Trong các điện kế từ điện, để tăng độ nhạy và độ chính xác của phép đo, khung dây phần động 1 (xem hình 1-16, a) được gắn bằng dây treo 2, góc lệch phần động được chỉ thò trên thang độ bằng ánh sáng phản chiếu trên gương 3 gắn với dây treo nhờ một hệ thống quang học (hình 1-16, b). Hình 1-16. Chỉ thò bằng ánh sáng nhờ hệ thống quang học 3 3 a) b) 2 1 N S 3.2. Chỉ thò dạng số. Để có thể dễ dàng đọc kết quả đo người ta đã sử dụng các bộ chỉ thò số để hiển thò kết quả đo lường. Có nhiều cách khác nhau để tổ chức bộ chỉ thò số: – Chỉ thò số dạng cơ điện: dùng đèn neon hoặc đèn đốt tim để chiếu sáng một bảng panel có khắc các chữ số. – Dùng đèn cathode lạnh. Trong đèn này chứa đầy khí neon, có 1 anode chung và 10 cathode riêng rẽ. Các cathode được uốn thành hình các chữ số ả rập từ 0 đến 9. Khi xuất hiện điện áp giữa anode và một cathode nào đó do bộ giải mã đưa tới thì sẽ xảy ra sự phóng điện giữa chúng và gây ra quá trình ion hóa do va chạm. Các nguyên tử bò ion hóa do mất electron nên tích điện dương và được điện trường gia tốc chuyển động về phía cathode, khi đập vào cathode chúng làm phát xạ ra các electron thứ cấp, các electron thứ cấp này lại tiếp tục gây ion hóa và tái hợp trở lại với các ion đương. Quá trình tái hợp giải phóng ra năng lượng dưới dạng ánh sáng và quanh cathode nào được kích hoạt sẽ sáng lên hiện hình chữ số tương ứng. Cấu tạo của một trong các lọai đèn này như trên hình 1-17 và sơ đồ mắc mạch chỉ thò bằng mạch bán dẫn chỉ ra trên hình 1-18. Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 18 - H ình 1-17. Cấu tạo và ký hiệu đèn hiện số cathode lạnh R8 T4 R4 R5 T5 T10 R1 T2 R6 R9 R7 T6 R10 T1 T3 T9 R3 T8 T7 R2 R 7 2 3 5 1 4 8 6 10 9 +V -V Đèn cathode lạnh Hình 1-18. M ạch chỉ thò bằng đèn cathode lạnh – Bộ chỉ thò số là một hệ thống các khe chiếu sáng. Mỗi chữ số được cấu tạo từ tổ hợp các khe. Thông thường hệ thống này gồm 7 hoặc 9 khe. Khi các bộ chỉ thò cần kích thước lớn thì các khe này được chiếu sáng nhờ các đèn đốt tim hoặc đèn neon (các bộ chỉ báo giờ và nhiệt độ tại các nơi công cộng, chỉ thò quang báo trên các bảng panel lớn, v.v…). – Với các bộ chỉ thò vừa và nhỏ thường dùng các diode quang (LED) để chiếu sáng và thường được chế tạo công nghiệp dưới dạng thương phẩm. Chẳng hạn một số bộ chỉ thò số dùng các đèn LED 7 đoạn họ FND350, FND357, FND360, FND367 (hình 1-19, a). – Để chỉ thò dấu (+) và dấu (–) dùng các đèn họ FND501, FND531, FND541, FND551, FND561(H. 1-19, b). Trên thò trường có cả loại đèn kép cho phép sử dụng để chỉ thò hai số trên một đèn như họ FND6710, FND6740 (H. 1-19,c). Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 19 - – Bộ chỉ thò số dùng đèn tinh thể lỏng (Liquid Crystal Display - LCD) 7 đoạn cũng bố trí tương tự như các bộ chỉ thò LED 7 đoạn. Ở đây mỗi đoạn được thay bằng một ô tinh thể lỏng. Mặt cắt của ô tinh thể lỏng kiểu hiệu ứng trường được minh họa trên hình 1-20, a. Tinh thể lỏng được đặt thành lớp giữa 2 bề mặt thủy tinh và các điện cực trong suốt kết tủa ở mặt trong. Một điện thế xoay chiều được áp vào giữa đoạn (đã phủ kim loại) cần hiển thò và mặt phông (Back Plane). Khi không có hiệu điện thế tác động thì đoạn phủ kim loại phản xạ ánh sáng tới, đồng thời do tinh thể lỏng trong suốt nên ánh sáng cũng phản xạ từ mặt phông làm đoạn bò hòa lẫn vào nền phông, ta chỉ thấy toàn mặt của bộ hiển thò một màu sáng bạc yếu. Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 20 - PIN FND350/357/360/367 1 Common-Cathode 2 Segment F 3 Segment G 4 Segment E 5 Segment D 6 Common-Cathode 7 Decimal Point 8 Segment C 9 Segment B 10 Segment A a) PIN FND501/531/541/551/561 1 Minus 2 Cathode ± 3 Segment C 4 Cathode 1/DP 5 Decimal Point 6 Segment B 7 Cathode 1/DP 8 Cathode ± 9 Plus NC b) PIN PND6710 FND6740 1 E Cath. Digit 1 C Cath. Digit 1 2 D Cath. Digit 1 D Cath. Digit 1 3 C Cath. Digit 1 B Cath. Digit 1 4 DP Catb. Digit 1 DP Cath. Digit 1 5 E Cath. Digit 2 E Cath. Digit 2 6 D Cath. Digit 2 D Cath. Digit 2 7 G Cath. Digit 2 G Cath. Digit 2 8 C Cath. Digit 2 C Cath. Digit 2 9 DP Cath. Digit 2 DP Cath. Digit 2 1 0 B Cath. Digit 2 B Cath. Digit 2 11 A Cath. Digit 2 A Cath. Digit 2 12 F Cath. Digit 2 F Cath. Digit 2 13 Digit 2 Anode Digit 2 Anode 14 Digit 1 Anode Digit 1 Anode 15 B Cath. Digit 1 A Cath. Digit 1 16 A Cath. Digit 1 NC 17 G Cath. Digit 1 NC 18 F Cath Digit 1 NC c) H ình 1-19. Một vài dạng đèn hiện số dùng diode quang Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 21 - Khi có hiệu điện thế tác động, điện trường giữa đoạn và mặt phông làm thay đổi tính chất quang học của tinh thể (phá vỡ sự sắp xếp trật tự của các phân tử trong tinh thể) làm cho chất lỏng giữa đoạn và mặt phông không còn trong suốt nữa. Lúc này ánh sáng không phản xạ được từ mặt phông ở vùng tương ứng với đoạn, kết quả ô được kích hoạt trong bộ hiện số sẽ nổi (đen) lên trên nền phông của chúng. a) b) Hình 1-20. Cấu tạo ô tinh thể lỏng và đèn hiện số 7 đoạn . Vì các ô tinh thể lỏng chỉ là vật phản xạ hoặc truyền xạ chứ không phải vật phát ánh sáng nên chúng tiêu tốn rất ít năng lượng. Dòng toàn phần cho 4 bộ hiện số 7 đoạn nhỏ chỉ vào khoảng 300 µ A, nhờ vậy mà bộ chỉ thò số dùng đèn tinh thể lỏng rất hữu ích trong các thiết bò đo lường kích thước nhỏ. Trên hình 1-21 là hình dạng và sơ đồ chân của vài loại mô đun LCD điển hình. a) b) Hình 1-21 Thông thường các bộ chỉ thò dùng tinh thể lỏng sử dụng nguồn điện áp có dạng là các xung vuông tần số 60Hz, có biên độ đỉnh – đỉnh V PP = 3÷8V. Có loại LCD rất nhạy, có thể làm việc từ 1,5Vrms. Thời gian đóng mở tín hiệu điều khiển khoảng 300ms. Điện áp một chiều cao nhất cho phép là 100mV, nếu lớn hơn 100mV 0các điện cực trong suốt bằng bằng oxyt kẽm có thể bò khử và điện cực bò tối đi. Cũng như trong các đèn LED 7 đoạn, trong các bộ chỉ thò số dùng LCD một đầu ra của mỗi ô được nối chung, ở đây không phân biệt anode và cathode như trong LED; đầu ra chung được gọi là mặt phông (H. 1-20, b). Ngoài các LCD được điều khiển trực tiếp, mỗi đoạn của LCD được nối với mạch điều khiển (H. 1-21,a) còn có loại LCD được điều khiển theo phương pháp multiplex (H. 1-21, b). Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 22 - 3.3. Chỉ thò bằng đèn ống tia âm cực . Trong các thiết bò quan sát và ghi dạng tín hiệu, bộ phận chỉ thò thường dùng đèn ống tia âm cực (CRT - Cathode Ray Tube). Nguyên lý hoạt động của CRT là dùng điện trường để điều khiển đường đi của một chùm electron được phóng ra từ súng điện tử và cho hướng lên màn huỳnh quang để vẽ dao động đồ của tín hiệu cần nghiên cứu. Trên hình 1-225 là sơ đồ nguyên lý của đèn ống tia âm cực CRT. H ình 1-22. Nguyên lý cấu tạo của đèn ống tia âm cực (CRT) 3.3.1. Súng điện tử. Súng điện tử có nhiệm vụ tạo ra một chùm tia điện tử nhỏ, có năng lượng cao bắn tới màn huỳnh quang để gây tác dụng phát sáng. Súng điện tử được cấu tạo từ catốt, lưới điều chế và các anốt. Catốt thường được làm từ niken được đốt nóng gián tiếp nhờ sợi đốt bằng nguồn xoay chiều 6,3V. Cực lưới cũng làm bằng niken có dạng hình trụ bao bọc lấy catốt. Nhờ điện áp phân cực trên catốt và các anốt mà chùm điện tử phát xạ từ catốt sau khi được điều tiết bởi lưới điều chế được tiêu tụ và gia tốc sẽ có đủ năng lượng và độ tụ cao phóng thẳng về màn huỳnh quang. 3.3.2. Hệ thống điều tiêu. Các anốt A 1 , A 2 , A 3 tạo ra một hệ thống có tác dụng như một thấu kính điện tử. Chức năng của chúng là điều tiêu chùm tia điện tử từ catốt tới. Trên hình 1-23 chỉ ra các mức thế phân cực cho catốt, lưới và các anốt. Catốt A 1 tạo ra trường hội tụ và gia tốc sơ bộ chùm tia điện tử. Do A 1 và A 3 được giữ ở thế đất, trong khi thế A 2 điều chỉnh quanh –2kV, kết quả sự phân bố các đường đẳng thế giữa các anốt có dạng như trên hình 1-23. Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 23 - Hình 1 - 23. Hình dang pha â nbo á điện the á giư õ a Các electron khi đi qua A 1 như một chùm phân kỳ, khi cắt ngang các đường đẳng thế chúng chòu lực tác dụng của điện trường theo hướng vuông góc với các đường đẳng thế. Hình dạng các đường đẳng thế của A 1 tạo nên lực hội tụ, còn A 3 tạo ra lực phân kỳ đối với chùm electron (xem hình 1-23). Có thể thay đổi các lực này nhờ điều chỉnh thế phân cực cho A 2 , thế này điều chỉnh điểm điều tiêu của chùm nên A 2 đôi khi còn gọi là vành hội tụ. 3.3.3. Hệ thống lái tia điện tử. Chùm tia electron từ súng điện tử phóng ra được điều khiển bởi hệ thống lái chùm tia trước khi đi tới màn huỳnh quang. Hệ thống bao gồm hai cặp phiến lái tia: cặp phiến lệch đứng và cặp phiến lệch ngang đặt vuông góc với nhau thường gọi tắt là cặp phiến YY và XX (hình 1-24). Nếu trên một cặp phiến lệch đặt một hiệu điện thế, thì giữa chúng sẽ tồn tại một điện trường. Khi electron bay vào vùng không gian giữa hai bản sẽ chòu tác dụng lực điện trường làm thay đổi quỹ đạo chuyển động. Độ lệch của điểm sáng do chùm tia điện tử tạo nên trên màn hình so với vò trí ban đầu phụ thuộc vào cường độ điện trường và thời gian bay của điện tử qua khoảng không gian giữa hai bản. Cường độ điện trường càng lớn cũng như thời gian bay của điện tử càng lâu thì độ lệch của quỹ đạo càng tăng. Cường độ điện trường tỷ lệ vơí điện áp U y đặt vào cặp phiến lệch (hình 1-24), và tỷ lệ nghòch với khoảng cách d giữa hai phiến. Thời gian bay của điện tử qua khoảng giữa hai phiến tỷ lệ với độ dài l của phiến và tỷ lệ nghòch với tốc tộ của điện tử, tốc độ của điện tử lại tỷ lệ với điện áp anốt A 2 . Như vậy tăng A 2 thì độ sáng trên màn hình tăng, nhưng đồng thời cũng làm giảm độ lệch của tia điện tử. Nói cách khác làm giảm độ nhạy của ống tia điện tử. Từ hình vẽ ta thấy độ lệch của tia điện tử còn phụ thuộc vào L là khoảng cách từ điểm giữa của phiến lệch đến màn huỳnh quang. Như vậy, ta có quan hệ: 2 2 A y dU lLU y = = SU y (1-22) Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 24 - trong đó S = 2 2 A dU lL được gọi là độ nhạy của CRT, nó bằng độ lệch của tia sáng trên màn tính ra mm khi đặt trên phiến lệch một hiệu điện thế là 1vôn. Các CRT thông thường có độ nhạy từ 0,2 ÷ 1mm/V. l U y H ình 1-24 U 3.3.4. Màn huỳnh quang. Màn hình của CRT được tạo ra bằng cách mạ một lớp huỳnh quang bằng phốt pho ở mặt trong. Khi có điện tử bắn vào thì tại những điểm đó sẽ phát sáng huỳnh quang. Thời gian phát sáng có thể kéo dài trong vài miligiây, vài giây, thậm chí lâu hơn nữa. Tùy thuộc vào vật liệu mà ánh sáng huỳnh quang phát ra có thể có màu xanh lơ, đỏ, xanh lục hoặc màu trắng. Phốt pho sử dụng ở màn hình là chất cách điện, nếu không có sự phát xạ thứ cấp, màn hình sẽ có thế âm khi các electron sơ cấp tích tụ lại, và chúng có thể lớn tới mức đẩy ngược chùm electron tới. Để triệt bỏ hiệu ứng này, trên thành cổ ống CRT được phủ một lớp than chì để thu gom và trung hòa các electron tích tụ (xem hình 1- 22). 3.3.5. Điều chỉnh độ chói Độ chói của hình ảnh tạo ra trên màn hình phụ thuộc vào mật độ số electron trong chùm tia tới. Để điều chỉnh mật độ electron người ta điều chỉnh điện áp lưới điều chế M. Mặt khác độ chói còn phụ thuộc vào tốc độ của electron tới, nghóa là chúng phải được gia tốc tới tốc độ khả dó cao nhất. Tuy nhiên nếu tốc độ của chùm electron quá cao thì tác dụng của điện áp làm lệch lên chùm tia sẽ giảm khi chúng đi qua hệ thống làm lệch, và độ nhạy lái tia sẽ kém. Do vậy người ta thường bố trí một hệ thống gia tốc sau làm lệch khi tia điện tử đã đi qua các tấm lái tia. Một dây xoắn ốc bằng chất có điện trở cao được cho kết tủa bên trong phần loe của ống CRT. Điểm đầu nối đất còn đầu cuối có điện thế cao tới +12kV, nhờ vậy tạo ra một điện trường gia tốc liên tục chùm electron trước khi nó đập vào màn hình. Hệ thống này đôi khi còn gọi là cực hậu gia tốc. 3.4. Chỉ thò bằng âm thanh và ánh sáng. Trong các thiết bò đo lường dùng chỉ thò bằng âm thanh thường sử dụng ống nghe vì đây là loại chỉ thò rất nhạy có thể phát hiện được các dòng điện có công suất Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 25 - rất nhỏ đến micrôoat hay điện áp rất thấp đến micrôvon. Ống nghe có độ nhạy cao ở phạm vi tần số hợp với tai nghe, tức vào khoảng 800 đến 1200 Hz nên dùng làm chỉ thò âm tần rất thích hợp. Đối với các máy đo chỉ thò cân bằng (chỉ thò 0) khi dùng ống nghe làm chỉ thò có thể đo đạc xác đònh các đại lượng rất nhanh. Các ống nghe dùng trong đo lường thường có điện trở cao và có cấu tạo để có độ nhạy cao với tần số vào khoảng 1000Hz. Trong các thiết bò đo lường nhằm phát hiện và chỉ báo các mức ngưỡng áp dụng trong các hệ thống bảo vệ, thì việc sử dụng các tín hiệu âm thanh hoặc ánh sáng để chỉ thò là rất có ý nghóa về mặt cảnh báo, tín hiệu gây chú ý để báo hiệu cho con người biết về sự cố để có biện pháp khắc phục. 3.5. Lưu trữ kết quả đo lường. Để có thể lưu trữ kết quả đo lường người ta sử dụng nhiều biện pháp khác nhau: Sử dụng các máy ghi chuyên dụng; thiết kế các hệ thống đo có sử dụng vi xử lý và hệ thống nhớ trên đóa từ; ghép nối hệ đo với máy vi tính và điều khiển tự động. Các máy ghi là các thiết bò cho phép ghi lại kết quả đo diễn biến theo thời gian. Có thể ghi bằng nhiều cách: 3.5.1. Ghi liên tục: Thường là dùng băng giấy chạy liên tục và quá trình diễn biến của đại lượng được ghi thành một đường cong, và qua đó có thể xác được được sự phụ thuộc của đại lượng theo thời gian. 3.5.2. Ghi gián đoạn: Việc ghi được thực hiện theo từng thời gian nhất đònh và thường kết hợp để ghi nhiều đại lượng khác nhau bằng một máy nhờ các bộ chuyển mạch. Kết quả của phép ghi có thể là những con số hoặc các đường chấm chấm. Có nhiều phương pháp ghi khác nhau: – Ghi bằng bút ghi: là loại ghi đơn giản nhất. – Ghi bằng phương pháp cơ điện: Dùng phương pháp tia lửa điện để đánh thủng giấy ghi từng lúc, hoặc dùng phản ứng hóa học trên giấy ghi. – Ghi bằng phim ảnh, giấy ảnh. – Ghi trên băng từ. – Ghi bằng phương pháp số trên đóa từ. – Ghi trên đóa quang CD. v.v 4. DỤNG CỤ ĐO DIỆN, SAI SỐ, CẤP CHÍNH XÁC Có nhiều loại, tùy theo nguyên tắc thiết kế mạch và nguyên lý tác động mà người ta chia ra hai loại cơ bản là: - Các dụng cụ đo tương tự (analog) - Các dụng cụ đo theo phương pháp số (digital). Các dụng cụ đo tương tự thường dùng chỉ thò bằng kim trên mặt đồng hồ điện kế. Đa số các dụng cụ đo điện thông dụng là loại cơ điện, tùy thuộc vào nguyên lý tác động của cơ cấu đo mà người ta chia ra các loại sau : - Cơ cấu đo từ điện (điện kế khung quay); - Cơ cấu đo kiểu điện từ; - Cơ cấu đo kiểu điện động; Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 26 - - Cơ cấu đo kiểu nhiệt điện; - Cơ cấu đo tónh điện; - Cơ cấu đo kiểu cảm ứng. . . . Trên bảng 1-1 chỉ ra các ký hiệu quy ước trên mặt đồng hồ đo điện và ý nghóa của chúng. Bảng 1-1 Cơ cấu đo kiểu từ điện Cơ cấu đo kiểu điện từ Lôgômét từ điện Lôgômét điện từ Cơ cấu đo kiểu điện động Lôgômét điện động Cơ cấu đo sắt điện động Lôgômét sắt điện động Cơ cấu đo kiểu nhiệt điện Cơ cấu đo kiểu tónh điện Cặp nhiệt ngẫu trực tiếp Cặp nhiệt ngẫu gián tiếp Màn chắn tónh điện Màn chắn từ Cơ cấu hiệu chỉnh Giá trò từ trường ngòai gây ra sai lệch chỉ số dụng cụ Giá trò điện trường ngòai gây ra sai lệch chỉ số dụng cụ đo Điện áp kiểm tra độ cách điện 500V Điện áp kiểm tra độ cách điện trên 500V (ï 2 kV) không kiểm tra điện áp cách điện Đặt dụng cụ thẳng đứng Đặt dụng cụ nằmg ngang Dòng một chiều Dòng xoay chiều Dòng điện một chiều và xoay chiều Đònh hướng của dụng cụ đo trong từ trường trái đất Cấp chính xác tính theo phần trăm giá trò cuối cùng thang đo Cấp chính xác tính theo phần trăm chiều dài thang đo Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý [...]... = Ta c : Rg n1 − 1 ( 2- 2 ) Ở đây n1 là hệ số hiệu chỉnh dòng ứng với thang đo mắc sun RS = R1 + R2 Với thang đo sau, điện trở sun là R2, còn R1 nối tiếp với cơ cấu đo Áp dụng công thức tính sun ( 2- 1 ) ta c : R2 = R1 + Rg n2 − 1 ( 2- 3 ) Ở đây n2 là hệ số hiệu chỉnh dòng điện ứng với thang đo có sun là R2 Từ phương trình ( 2- 2 ) và ( 2- 3 ) ta rút ra: R1 = R g n1 ⎛ 1 1 ⎞ ⎜ ⎟ − n1 − 1 ⎜ n1 n2 ⎟ ⎝ ⎠ ( 2- 4 ) R2 = RS... trình bày nguyên lý tổ chức mạch đo trong một đồng hồ đo điện vạn năng chỉ ra trên hình 2- 1 Mạch gồm 3 khối chức năng cơ bản: khối đo dòng điện, khối đo điện áp và khối đo điện trở Cơ cấu chỉ thò dùng điện kế từ điện G Mạch đo I I U R Mạch đo U + - Mạch đo R Hình 2- 1 Sơ đồ khối mach đo của đồng hồ đo điện 2. 2.1 Mạch đo dòng điện một chiều Các cơ cấu đo từ điện chỉ đo được từ vài chục tới vài trăm micrôampe... đo Các sun riêng rẽ đấu nối tiếp với nhau và toàn bộ điện trở sun đấu song song thường trực với cơ cấu đo (hình 2- 4 ) Rg _ + _ + R4 R3 3 4 R2 R1 R2 R1 2 1 2 1 SW Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện Điện tử - 32 - a) b) Hình 2- 4 Mach sun van năng Mỗi một thang đo sẽ là tổ hợp các điện trở, sun của thang đo trước là một phần sun của thang đo sau Trong sơ đồ hình 2- 4 , a thì ứng với thang đo. .. tế ta cần đo những dòng điện có trò số lớn hơn nhiều, muốn vậy phải mở rộng thang đo cho đồng hồ Sơ Rg đồ nguyên lý mắc sun mở rộng thang đo cho điện kế chỉ ra trên hình 2- 2 Ig Gọi dòng cần đo là I, dòng làm lệch toàn phần cơ cấu đo là Ig, điện trở cơ Is I Rs cấu đo là Rg, điện trở sun là RS, từ hình 22 ta dễ dàng thấy: Hình 2- 2 Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện Điện tử - 31 - I = IS... chính xác của dụng cụ đo điện được đònh nghóa l : γ%= ∆X max ⋅ 100 % Amax ( 1 -2 8) ∆X max – là sai số tuyệt đối lớn nhất của dụng cụ đo ở thang đo tương ứng; Amax – là giá trò lớn nhất của thang đo Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện Điện tử - 28 - Dụng cụ đo điện có 8 cấp chính xác sau : 0,05; 0,1; 0 ,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2, 5 và 5 Cấp chính xác được ghi trên mặt của đồng hồ đo Biết cấp chính xác... lượng : Nếu : x = ∏ Ai i ∏ Bj j Lưu Thế Vinh Th : δ = ∑ δ Ai + ∑ δ Bj i ( 1-3 3) ( 1-3 4) j Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện Điện tử - 29 - CHƯƠNGII: ĐO CÁC ĐẠI LƯNG ĐIỆN § 1 KHÁI NIỆM CHUNG Các đại lượng điện được chia làm hai loại: loại tác động (active) và loại thụ động (passive) – Loại tác động: Các đại lượng mang năng lượng như điện áp, dòng điện, công suất là những đại lượng tác động Khi đo các... có điện trở vào ứng mỗi vôn là 20 .000 Ω/V thì độ nhạy thực tế sẽ l : γ = 1 1V = = 50 µA 20 .000 Ω / V 20 .000 Ω Như vậy, đồng hồ có số Ω/V càng lớn thì dòng điện làm lệch hết thang độ càng nhỏ và đồng hồ càng nhạy Dòng điện này thường rẽ nhánh qua mạch sun vạn năng, nên dòng điện thực tế chạy trực tiếp qua khung dây điện kế nhỏ hơn Chẳng Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện Điện tử - 30 -. . .Kỹ Thuật Đo Lường Điện Điện tử - 27 - Các máy đo có độ chính xác cao thường được lắp đặt thêm các mạch bổ trợ bằng các linh kiện điện tử, bán dẫn, và cơ cấu chỉ thò thường dùng loại từ điện Trong các dụng cụ đo theo phương pháp số, đại lựợng đo tương tự lối vào được số hóa nhờ các mạch biến đổi tương tự số ADC (Analog to... phép của phép đo: ∆Xmax = γ% Amax / 100 ( 1 -2 9) Ví d : Một miliampekế có thang độ lớn nhất Amax = 100mA, cấp chính xác là 2, 5 Sai số tuyệt đối lớn nhất cho phép sẽ l : ∆Xmax = 2, 5 x 100 / 100 = 2, 5 mA Vượt quá giá trò 2, 5mA này đồng hồ sẽ không còn đạt cấp chính xác 2, 5 nữa 4.4 Các cách tính sai số 4.4.1 Sai số của phép đo với các thang đo khác nhau: Trong thực tế khi đo với một máy đo có cấp chính... đo n (LED - Light Emitting Diode) hoặc đèn tinh thể lỏng 7 đo n Theo đại lượng đo người ta chia các dụng cụ đo điện ra theo tên gọi: như Ampekế, Miliampekế, Micrôampekế, Vôn kế, Milivônkế, Ômkế,v.v 4 .2 Sai số Bất kỳ phép đo nào cũng mắc phải sai số, Theo cách biểu diễn sai số thì có 2 loại sai số sau : 4 .2. 1 Sai số tuyệt đối: Là hiệu giữa giá trò thực của đại lượng đo và trò số đo được bằng phép đo: . cấu đo là R g , điện trở sun là R S , từ hình 2- 2 ta dễ dàng thấy: Hình 2- 2 Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện Điện tử - 31 - I = I S + I g g S S g R R I I = Ta c : I S. đo mà người ta chia ra các loại sau : - Cơ cấu đo từ điện (điện kế khung quay); - Cơ cấu đo kiểu điện từ; - Cơ cấu đo kiểu điện động; Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý Kỹ Thuật Đo Lường Điện Điện. thức tính sun ( 2- 1 ) ta c : 1 2 1 2 − + = n R R R g ( 2- 3 ) Ở đây n 2 là hệ số hiệu chỉnh dòng điện ứng với thang đo có sun là R 2 . Từ phương trình ( 2- 2 ) và ( 2- 3 ) ta rút ra: ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − − = 21 1 1 1 1