Cơ sở đo lường điện tử - 4 pot

Ch ng o dòng i n i n áp RS Thay Ví d RA n i RS b ng giá tr khác thang o khác •Ampe mét nhi u thang o -Thay i v trí CM ( B, C, D) o c dịng có tr s khác Chú ý: s d ng cơng t c óng r i c t d ng c khơng b m t s n tránh dịng qua l n gây h ng Hình 6-2 115 Ch ng o dòng i n i n áp -S n Ayrton: b o v cu n dây c a kh i b dòng l n CM gi a s n -Phân tích: CM B: RA // (R1 nt R2 nt R3) CM C: (RA nt R3) // (R1 nt R2) CM D: (RA nt R2 nt R3) // R1 Hình 6-3 116 Ch ng o dòng i n i n áp Sai s nhi t : -Cu n dây d ng c o T NCVC c qu n b ng dây ng m nh, i n tr c a có th thay i k theo nhi t - I ch y qua cu n dây nung nóng Rcu n dây thay i sai s phép o dòng -Kh c ph c: m c Rbù b ng Mangan ho c Constantan v i cu n dây (Mangan ho c Constantan có h s i n tr ph thu c t0 b ng 0) Hình 6-4 RA = Rbù + Rcu n dây = 10Rcu n u Rbù = Rcu n dây 1% s n cho RA thay i 0,1% RS c ng c làm b ng Mangan ho c Constantan theo t n dây Rcu tránh s thay n dây thay i i n tr 117 Ch ng o dòng i n i n áp 6.1.2 o dòng i n xoay chi u hình sin C c u o i nt c dùng ph bi n m r ng gi i h n o dùng bi n áp dòng i n (b bi n dòng) B bi n dòng bi n i I c n o có tr s l n sang dịng i n có tr s nh mà c c u o i n t có th làm vi c c Cu n dây W1 m c nt v i m ch có dịng i nc n o Cu n dây W2 m c v i ampe mét i n t S vòng W2 > s vòng W1 I max I A max v i n W2 W1 n W2 h s bi n dòng W1 I o = n.IA Hình 6-5 118 i Ch ng o dòng i n i n áp Chú ý: dịng qua c c u o khơng c v t IA max - có thang o khác c u t o b bi n dòng v i cu n th c p có nhi u u Hình 6-6 119 Ch ng o dịng i n i n áp 6.2 o i n áp 6.2.1 c i m & yêu c u - Phép o d ti n hành, th c hi n nhanh chóng, xác cao - Kho ng giá tr i n áp c n o r ng (vài V-vài tr m KV), d i t n s r ng (vài % Hz – hàng nghìn MHz), d i nhi u d ng tín hi u i n áp khác - Thi t b o i n áp ph i có Zvào l n * Các tr s i n áp c n o - tr s nh (Um), tr s hi u d ng(Uhd, U),, tr s trung bình(Utb, U0) T u t dt T U i n áp có chu kì d ng không sin: U 2 U0 U1 U2 n Uk k 120 Ch ng o dòng i n i n áp U0 T T u t dt Quan h gi a Um, U, U0 : Um kb U kb : h s biên kd U U0 c a tín hi u i n áp; kd : h s d ng c a tín hi u i n áp VD: h(6-7a) i n áp hình sin: Um kb U0 1, 41; 0,9U kd 2.U ; 1,11 Hình 6-7a 121 Ch ng o dòng i n i n áp h(6-7b) i n áp xung r ng c a: u t U0 kb Um t T T U Um t dt T T2 Um Um 1, 73; kd 1,15 Hình 6-7b 122 Ch ng o dòng i n i n áp h(6-7c) i n áp xung vng góc: Um : t u t Um : U = Um U0 = Um T T t T kb = kd = Hình 6-7c 123 Ch ng o dòng i n i n áp 6.2.2 o i n áp chi u (a) Dùng vôn mét t i n: - D ng c o: Vôn mét t i n, c m c // v i m ch có i n áp c n o cho c c d ng c a Vôn mét n i v i i m có i n th cao c c âm c a Vôn mét n i v i i m có i n th th p h n - Yêu c u: i n tr vào c a vôn mét RV l n m b o vôn mét nh h ng r t n n tr s i n áp c n o o i n áp l n m c i n tr ph vào m ch o: U o max = IV(Rp + RV) U max U V max U max U V max RP RV RV RP RV Hình 6-8 n ; n : h s m r ng thang o 124 Ch ng o dòng i n i n áp RP n RV VD * Vôn mét nhi u thang o c c u t o t m t d ng c o l ch, m t s t c xoay - m ch vôn k nhi u kho ng o th ng dùng: (H6-9a) th i i m ch có i n tr ph o Kho ng o c a vôn k : U o = IV (RV + RP) RP có th RP1, RP2, RP3 i n tr ph m t công c m c n i ti p v i máy Hình 6-9a 125 Ch ng o dòng i n i n áp C D Hình 6-9b B A (H6-9b) i n tr ph c m c n i ti p m i ch n i cn iv im t u c a công t c Kho ng o c a vôn k : U o = IV (RV + RP) RP có th RP1, RP1+RP2, RP1+RP2+RP3 VD * nh y c a vôn mét -là t s gi a i n tr toàn ph n ch s i n áp tồn thang c a vơn mét n v : /V, nh y l n vơn mét xác VD: m t vơn mét có: Rtp = RV + RP= 1M , d ng c o 100V tồn thang nh y c a vơn mét: ?1M /100V = 10k /V 126 Ch ng o dòng i n i n áp (b) Dùng vôn mét s - S kh i n gi n: Hình 6-10 * b l c t n th p cho U o khơng cịn thành ph n sóng hài * b phân áp: thay i thang o * b chuy n i phân c c i n áp: thay i c c tính c a U o + B bi n i i n áp - kho ng th i gian: bi n i tr s U o kho ng th i gian t i u n c ng óng m + C ng: bi n i kho ng th i gian t thành c ng + T.B.V g m: 127 Ch ng o dòng i n i n áp + B t o xung m: t o xung m có t n s nh t nh a t i C ng Ch xung m xu t hi n kho ng th i gian t ng v i c ng m m i thông qua c c ng t i b m xung +B m xung: m xung kho ng th i gian t + Thi t b hi n th s : chuy n i t s xung m c thành ch s hi n th -S kh i chi ti t: C CM i nt Ux n M ch vào T o xung m chu n + - R s p Uss + - So sánh Trigger R Uch UT Khoá B m xung U0 S Nx Ngu n i n áp m u E0 K2 K1 B i u n xung xoá Gi i mã ch th xung ch t K2 Hình 6-11 S kh i Vônmét s th i gian xung 128 Ch ng o dòng i n i n áp b/ Nguyên lý làm vi c: - Khi ch a o, khố S h (khơng v trí n p ho c phóng) - Q trình bi n i c th c hi n theo b c tích phân sau: + B c 1: T i t1, b i u n a xung i u n K1 a khố S v v trí n, i n áp Ux qua m ch vào qua R n p cho C UC t ng + B c 2: n th i i m t2, b i u n a xung i u n K2 a S v v trí p k t thúc q trình n p, C s phóng i n qua ngu n i n áp m u (ngu n i n áp không i, chi u E0), UC gi m n th i i m t3 UC= 0, b so sánh a xung so sánh USS Xung K2 xung USS s c a vào u vào thi t l p (S) xoá (R) c a Trigger u c a Trigger xung vng có rơng Tx, xung s i u n óng m khố cho phép xung m chu n qua khố kích thích cho b m xung Gi s th i gian Tx có Nx xung qua khoá, s xung Nx c a qua m ch gi i mã ch th bi u th k t qu UDC c n o 129 Ch ng o dòng i n i n áp * Xác nh Ux=f(Nx): -Quá trình C n p: t Un U c (t1 ) K v U x dt RC t1 Kv: h s truy n t c a m ch vào Gi s th i gian bi n i, Ux=const: Un v i T1 = t2-t1 - Q trình C phóng: K v U x (t RC t1 ) K v U x T1 RC t U c (t ) U c (t ) E dt RC t2 E (t t ) RC K v U x T1 U c (t ) E Tx RC RC Un v i Tx=t3-t2 130 Ch ng o dòng i n i n áp K v U x T1 N x Tch E0 Tch : chu k c a xung m chu n U c (t ) Ux Tch E N x K v T1 ng ch n Ux c/ Gi n Tx Tch E K v T1 S0 (th S N x k K1 Uss K2 Cn p t1 t t2 t1 Uc Un const S0=10k U T1 C phóng t2 t t3 t v i k=0, ±1,…) 10 k N x UT Tx t Uch th i gian: hình 6-12 t U t Nx xung Hình 6-12 131 Ch ng o dịng i n i n áp d/ ánh giá sai s : - Sai s Tch, Kv, E0, T1 - Sai s l ng t (do x p x Tx v i Nx) - Sai s tr c a Trigger - Sai s nhi u tác ng t u vào Tuy nhiên, v i ph ng pháp tích phân l n, có th lo i tr hồn tồn nhi u chu k n u ch n T1= n.Tnh v i Tnh chu k nhi u 132 Ch ng o dòng i n i n áp 6.2.3 o i n áp xoay chi u S kh i c a vôn mét o i n áp xoay chi u có tr s l n Thi t b vào S Tách sóng K dịng chi u Thi t b ch th kim kh i c a vôn mét o i n áp xoay chi u có tr s nh Thi t b vào K i n áp xoay chi u Tách sóng Thi t b ch th kim Thi t b vào: g m ph n t bi n i i n áp o u vào nh b phân áp, m ch t ng tr kháng vào v i m c ích ghép U o m t cách thích h p v i m ch o vơn mét B tách sóng: bi n i i n áp xoay chi u thành dòng i n hay i n áp chi u 133 Ch ng o dòng i n i n áp Các lo i m ch tách sóng: a) Tách sóng nh (biên ) - Là tách sóng mà Ura tr c ti p t ng ng v i tr s biên c a Uvào Ph n t gim gi l i tr s biên c a U o t i n T i n c n p t i giá tr nh c a U o thông qua ph n t tách sóng - M ch có th dùng diode ho c Transistor ây ta dùng m ch tách sóng nh dùng diode +m ch tách sóng nh có u vào m : Ux t U m sin t D UX(t) Cn p C UX In Ip Rt Um Cphóng UC=Um t -Um Hình 6-13 134 Ch ng o dòng i n i n áp Nguyên lý làm vi c: - Trong n a chu k (+) u tiên, D thông, C c n p i n nhanh qua tr R thông v i h ng s n p n=R thông.C UC t ng n UC Ux(t) Lúc D t t t C s phóng i n qua Rt v i h ng s phóng p=Rt.C c n p -Khi UC gi m n UC < Ux(t) t l i N u ch n n UX(t) Lúc D t t t C s phóng i n qua Rt v i h ng s phóng p=Rt.C ; UC gi m n c n p UC < UX(t) t l i N u ch n n