Bài giảng đo lường điện cđ phương đông

BÀI GI NG: O L NG I N M CL C U L I NÓI PH N I: IC NG V OL NG I N 1.1 KHÁI NI M V OL NG I N 1.1.1 Khái ni m v đo l ng 1.1.2 Khái ni m v đo l ng n 1.1.3 Các ph ng pháp đo 1.2 CÁC SAI S VÀ TÍNH SAI S 1.2.1 Khái ni m v sai s 1.2.2 Các lo i sai s 1.2.3 Ph ng pháp tính sai s ng pháp h n ch sai s C ol le ge 1.2.4 Các ph PH N II CÁC LO I C C U O THÔNG D NG 11 2.1 KHÁI NI M V C C U O 11 2.2 CÁC LO I C C U O 12 2.2.1 C c u đo t n 12 2.2.2 C c u đo n t 14 2.2.3 C c u đo n đ ng 16 2.2.4 C c u đo c m ng 17 O CÁC IL NG I N C B N 187 IL NG U, I 18 C PD PH N III 3.1 O 3.1.1 o dòng n 18 3.1.2 o n áp 25 IL NG R, L, C 32 3.2 O CÁC 3.2.1 o n tr 32 3.2.2 o n c m 39 3.2.3 o n dung 41 3.3.1 o t n s 42 3.3.2 o công su t n n ng (n ng l ng) 44 PH N IV S D NG CÁC LO I MÁY O THÔNG D NG 51 4.1 S D NG VOM, M 51 4.1.1 S d ng VOM 51 4.1.2 S d ng M 53 4.2 S 4.2.1 S D NG AMPE KÌM, OSC 54 D NG AMPE KÌM 54 BÀI GI NG: O L NG I N 4.2.2 S d ng Dao đ ng ký (Oscilloscope) 56 4.3 S D NG MÁY BI N ÁP O L NG 67 4.3.1 Máy bi n n áp 67 4.3.2 Má y bi n dòng n 69 PH NV TÀI LI U C N THAM KH O 72 L i nói đ u Môn h c k thu t đo l ng trình bày ki n th c v k thu t đo dùng ngành n hi n Gi i thi u nh ng phép đo c b n đ ng d ng cho ngành s n xu t công nghi p K thu t o l ng i n môn h c nghiên c u ph ng pháp đo đ i l ng v t lý: đ i l ng n: n áp, dòng n, công su t,… đ i l ng Bài gi ng K thu t m, v n t c… C ol le ge không n: nhi t đ , đ ol ng i nđ c biên so n d a giáo trình tài li u tham kh o m i nh t hi n nay, đ c dùng làm tài li u tham kh o cho sinh viên ngành: i n công nghi p, i n dân d ng, K thu t Vi n thông, K thu t Thông tin, T đ ng hoá, Trang thi t b n, Tín hi u Giao thông Cung c p cho sinh viên nh ng ki n th c c b n chuyên sâu v k thu t đo l ng ngành n Trình bày d ng c đo, nguyên lý đo ph ng pháp đo thông s Trên c s đó, ng i h c bi t cách s d ng d ng c đo x lý k t qu đo công vi c sau C PD Trong trình biên so n, đ c đ ng nghi p đóng góp nhi u ý ki n, m c dù c g ng s a ch a, b sung cho cu n sách đ c hoàn ch nh h n, song ch c ch n không tránh kh i nh ng thi u sót, h n ch Mong nh n đ c ý ki n đóng góp c a b n đ c BÀI GI NG: O L NG I N Ph n I: IC NG V OL NG I N Trong trình nghiên c u khoa h c nói chung c th t vi c nghiên c u, thi t k , ch t o, th nghi m cho đ n v n hành, s a ch a thi t b , trình công ngh … đ u yêu c u ph i bi t rõ thông s c a đ i t ng đ có quy t đ nh phù h p S đánh giá thông s quan tâm c a đ i t ng nghiên c u đ c th c hi n b ng cách đo đ i l tr ng cho thông s 1.1 KHÁI NI M V OL NG ng v t lý đ c I N 1.1.1 Khái ni m v đo l ng o l ng m t trình đánh giá đ nh l ng đ i l ng c n đo đ có k t qu b ng s so v i đ n v đo K t qu đo l ng (Ax) giá tr b ng s , đ c K t qu đo đ c bi u di n d Trong đó: X - đ i l ng đo X0 - đ n v đo ng c n đo (X) đ n v đo (Xo): C ol le ge đ nh ngh a b ng t s gi a đ i l i d ng: A = X ta có X = A.X0 X0 A - s k t qu đo T (1.1) có ph ng trình c b n c a phép đo: X = Ax X o , ch rõ s so sánh X so v i Xo, nh v y mu n đo đ ch t giá tr c a có th so sánh đ c th C PD có tính ch t so sánh đ so sánh đ c đ i l ng c n đo X ph i có tính c, mu n đo m t đ i l ng ph i chuy n đ i chúng thành đ i l ng có th c 1.1.2 Khái ni m v đo l ng n i l ng so sánh đ c v i m u hay chu n m i đo đ đ il ng không ng không so sánh đ c ph i chuy n đ i v đ i l c N u ng so sánh đ m u hay chu n r i đo o l ng n m t trình đánh giá đ nh l l ng n c n đo đ có k t qu b ng s so v i đ n v đo cv i ng đ i 1.1.3 Các ph ng pháp đo Ph ng pháp đo vi c ph i h p thao tác c b n trình đo, bao g m thao tác: xác đ nh m u thành l p m u, so sánh, bi n đ i, th hi n k t qu hay ch th Các ph ng pháp đo khác ph thu c vào ph pháp nh n thông tin đo nhi u y u t khác nh đ i l ng ng đo l n hay nh , u ki n đo, sai s , yêu c u… Tùy thu c vào đ i t phép đo mà ng ng đo, u ki n đo đ xác yêu c u c a i quan sát ph i bi t ch n ph ng pháp đo khác đ BÀI GI NG: O L NG I N th c hi n t t trình đo l ng Có th có nhi u ph ng pháp đo khác nh ng th c t th ng phân thành lo i ph ng pháp đo ph ng pháp đo bi n đ i th ng ph ng pháp đo ki u so sánh 1.1.3.1 Ph ng pháp đo bi n đ i th ng - nh ngh a: ph ng pháp đo có s đ c u trúc theo ki u bi n đ i th ng, ngh a khâu ph n h i - Quá trình th c hi n: * il ng c n đo X qua khâu bi n đ i đ bi n đ i thành s NX, đ ng th i đ n v c a đ i l ng đo XO c ng đ * Ti n hành trình so sánh gi a đ i l NX/NO), ng đo đ n v (th c hi n phép chia c k t qu đo: AX = X/XO = NX/NO C ol le ge * Thu đ c bi n đ i thành s NO Hình 1.2 L u đ ph Quá trình đ ng pháp đo bi n đ i th ng c g i trình bi n đ i th ng, thi t b đo th c hi n trình g i thi t b đo bi n đ i th ng Tín hi u đo X tín hi u đ n v XO sau qua khâu bi n đ i (có th m t hay nhi u khâu n i ti p) có th đ ng t - s A/D đ có NX NO , qua khâu so sánh có NX/NO C PD qua b bi n đ i t c D ng c đo bi n đ i th ng th ng có sai s t ng đ i l n tín hi u qua khâu bi n đ i s có sai s b ng t ng sai s c a khâu, v y d ng c đo lo i th ng đ c s d ng đ xác yêu c u c a phép đo không cao l m 1.1.3.2.Ph ng pháp đo ki u so sánh: - nh ngh a: ph ng pháp đo có s đ c u trúc theo ki u m ch vòng, ngh a có khâu ph n h i - Quá trình th c hi n: + l il ng đo X đ i l ng m u XO đ c bi n đ i thành m t đ i ng v t lý thu n ti n cho vi c so sánh + Quá trình so sánh X tín hi u XK (t l v i XO) di n su t trìnhđo, hai đ i l ng b ng đ c k t qu XK s có đ c k t qu đo Quá trình đo nh v y g i trình đo ki u so sánh Thi t b đo th c hi n trình g i thi t b đo ki u so sánh (hay g i ki u bù) BÀI GI NG: O L NG I N Hình 1.3 L u đ ph ng pháp đo ki u so sánh + Các ph ng pháp so sánh: b so sánh SS th c hi n vi c so sánh đ i l X đ i l ng t l v i m u XK, qua b so sánh có: cách so sánh mà s có ph X ng đo = X - XK Tùy thu c vào ng pháp sau: - So sánh cân b ng: * Quá trình th c hi n: đ i l c so sánh v i cho X ng t l v i m u XK = = 0, t suy X = X K = N K.XO C ol le ge NK.XO đ ng c n đo X đ i l + suy k t qu đo: AX = X/XO = NK Trong trình đo, XK ph i thay đ i X thay đ i đ đ * c k t qu so sánh X = t suy k t qu đo xác: ph thu c vào đ xác c a XK đ nh y c a thi t b ch th cân b ng (đ xác nh n bi t X = 0) Ví d : c u đo, n th k cân b ng - So sánh không cân b ng: * Quá trình th c hi n: đ i l c X = X - X K, đo C PD qua b so sánh có đ ng t l v i m u XK không đ i bi t tr X s có đ cđ il ng đo X = c, X + XK t có k t qu đo: AX = X/XO = ( X + XK)/XO * xác: đ xác c a phép đo ch y u đ xác c a XK quy t đ nh, ph thu c vào đ xác c a phép đo X, giá tr c a X so v i X (đ xác c a phép đo cao Ph ng pháp th ng đ X nh so v i X) c s d ng đ đo đ i l ng không n, nh đo ng su t (dùng m ch c u không cân b ng), đo nhi t đ … - So sánh không đ ng th i: * Quá trình th c hi n: d a vi c so sánh tr ng thái đáp ng c a thi t b đo ch u tác đ ng t ng ng c a đ i l ng đo X đ i l ng t l v i m u XK, hai tr ng thái đáp ng b ng suy X = XK u tiên d i tác đ ng c a X gây m t tr ng thái đo thi t b đo, sau thay X b ng đ i l ng m u XK thích h p cho c ng gây tr ng thái nh X tác đ ng, t suy X = XK Nh v y rõ ràng XK ph i thay đ i X thay đ i BÀI GI NG: O L NG I N * xác: ph thu c vào đ xác c a XK Ph ng pháp xác thay XK b ng X m i tr ng thái c a thi t b đo v n gi nguyên Th ng giá tr m u đ c đ a vào kh c đ tr xác đ nh giá tr c a đ i l c, sau qua v ch kh c m u đ ng đo X Thi t b đo theo ph ng pháp thi t b đánh giá tr c ti p nh vônmét, ampemét ch th kim - So sánh đ ng th i: * Quá trình th c hi n: so sánh lúc nhi u giá tr c a đ i l l ng đo X đ i ng m u XK, c n c vào giá tr b ng suy giá tr c a đ i l Ví d : xác đ nh inch b ng mm: l y th ng đo c có chia đ mm (m u), th c theo inch (đ i l ng c n đo), đ t m trùng nhau, đ c đ c m trùng là: 127mm inch, 254mm 10 inch, t có đ c:1 Trong th c t th C ol le ge inch = 127/5 = 254/10 = 25,4 mm ng s d ng ph ng pháp đ th nghi m đ c tính c a c m bi n hay c a thi t b đo đ đánh giá sai s c a chúng T ph ng pháp đo có th có cách th c hi n phép đo là: - o tr c ti p : k t qu có ch sau m t l n đo - o gián ti p: k t qu có b ng phép suy t m t s phép đo tr c ti p - o h p b : nh gián ti p nh ng ph i gi m t ph trình m i có k t qu ng trình hay m t h ph ng - o th ng kê: đo nhi u l n l y giá tr trung bình m i có k t qu VÀ TÍNH SAI S C PD 1.2 CÁC SAI S 1.2.1 Khái ni m v sai s Ngoài sai s c a d ng c đo, vi c th c hi n trình đo c ng gây nhi u sai s Nguyên nhân c a nh ng sai s g m: - Ph ng pháp đo đ c ch n - M c đ c n th n đo Do v y k t qu đo l ng không v i giá tr xác c a đ i l ng đo mà có sai s , g i sai s c a phép đo Nh v y mu n có k t qu xác c a phép đo tr c đo ph i xem xét u ki n đo đ ch n ph h p, sau đo c n ph i gia công k t qu thu đ ng pháp đo phù c nh m tìm đ c k t qu xác 1.2.2 Các lo i sai s * Sai s t đ i, sai s t ng đ i, sai s h th ng BÀI GI NG: O L NG I N - Sai s c a phép đo: sai s gi a k t qu đo l đ i l ng đo - Giá tr th c Xth c a đ i l ng đo: giá tr c a đ i l v i m t đ xác (th h n d ng c đo đ ng so v i giá tr xác c a ng đo xác đ nh đ c ng nh d ng c m u có cáp xác cao c s d ng phép đo xét) Giá tr xác (giá tr đúng) c a đ i l ng đo th ng không bi t tr c, v y đánh giá sai s c a phép đo th ng s d ng giá tr th c Xth c a đ i l ng đo Nh v y ta ch có s đánh giá g n v k t qu c a phép đo Vi c xác đ nh sai s c a phép đo - t c xác đ nh đ tin t ng c a k t qu đo m t nh ng nhi m v c b n c a đo l ng h c Sai s c a phép đo có th phân lo i C ol le ge theo cách th hi n b ng s , theo ngu n gây sai s ho c theo qui lu t xu t hi n c a sai s Tiêu chí phân lo i Theo cách th hi n b ng s Theo ngu n gây sai s Theo qui lu t xu t hi n c a sai s Lo i sai s - Sai s t đ i ng đ i C PD - Sai s t - Sai s ph ng pháp - Sai s thi t b - Sai s ch quan - Sai s bên - Sai s h th ng - Sai s ng u nhiên Tiêu chí Theo cách th Theo ngu n gây Theo qui lu t xu t phân lo i hi n b ng s sai s hi n c a sai s Lo i sai s - Sai s t đ i - Sai s - Sai s t pháp ng đ i ph ng - Sai s h th ng - Sai s ng u nhiên - Sai s thi t b - Sai s ch quan BÀI GI NG: O L NG I N - Sai s bên B ng 2.1 Phân lo i sai s c a phép đo * Sai s t đ i X: hi u gi a đ i l ng đo X giá tr th c Xth : = X - Xth ng đ i X : t s gi a sai s t đ i giá tr th c tính b ng X * Sai s t ph n tr m:  X  X 100(%) ;  th Vì X  X th nên có th có:  X  Sai s t X 100(%)  ng đ i đ c tr ng cho ch t l   th  X X ng ngh ch đ o c a sai s t C ol le ge xác c a phép đo : đ i l ng c a phép đo ng đ i: * Sai s h th ng (systematic error): thành ph n sai s c a phép đo không đ i ho c thay đ i có qui lu t đo nhi u l n m t đ i l Qui lu t thay đ i có th m t phía (d ng đo ng hay âm), có chu k ho c theo m t qui lu t ph c t p Ví d : sai s h th ng không đ i có th là: sai s kh c đ thang đo (v ch kh c đ b l ch…), sai s hi u ch nh d ng c đo không xác (ch nh ng tâm C PD đ ngang sai dao đ ng ký…)… Sai s h th ng thay đ i có th sai s s dao đ ng c a ngu n cung c p (pin y u, n áp không t t…), nh h ng c a tr ng n t … Hình 2.1 Sai s h th ng kh c v ch đ - đ c c n hi u ch nh thêm đ 1.2.3 Ph ng pháp tính sai s D a vào s l n giá tr đo đ sai s ng u nhiên nh s d ng ph c có th xác đ nh qui lu t thay đ i c a ng pháp toán h c th ng kê lý thuy t BÀI GI NG: O L NG I N xác su t Nhi m v c a vi c tính toán sai s ng u nhiên ch rõ gi i h n thay đ i c a sai s c a k t qu đo th c hi n phép đo nhi u l n, nh v y phép đo có k t qu v i sai s ng u nhiên v t gi i h n s b lo i b - C s toán h c: vi c tính toán sai s ng u nhiên d a gi thi t sai s ng u nhiên c a phép đo đ i l ng v t lý th ng tuân theo lu t phân b chu n (lu t phân b Gaux -Gauss) N u sai s ng u nhiên v t m t giá tr xác su t xu t hi n s h u nh b ng không th k t qu đo có sai s ng u nhiên nh v y s b lo i b - Các b c tính sai s ng u nhiên: Xét n phép đo v i k t qu đo thu đ cl ng kì v ng toán h c mX c a đ i l  mX  X  ng đo: n X  X   X n x  i , n i 1 n C ol le ge * Tính c x1, x2, , x n giá tr trung bình đ i s c a n k t qu đo * Tính đ l ch c a k t qu m i l n đo so v i giá tr trung bình vi :  vi  xi  X vi (còn g i sai s d ) * Tính kho ng gi i h n c a sai s ng u nhiên: đ c tính c s đ ng ng ch n:    ,   v i: phân b chu n:   1 ,  , th C PD n 1    v i i 1 n.(n  1) , v i xác su t xu t hi n sai s ng u nhiên kho ng 34% * X lý k t qu đo: nh ng k t qu đo có sai s d vi n m kho ng  ,   s b lo i 1.2.4 Các ph ng pháp h n ch sai s M t nh ng nhi m v c b n c a m i phép đo xác ph i phân tích nguyên nhân có th xu t hi n lo i tr sai s h th ng M c dù vi c phát hi n sai s h th ng ph c t p, nh ng n u phát hi n vi c lo i tr sai s h th ng s không khó kh n * Vi c lo i tr sai s h th ng có th ti n hành b ng cách: - Chu n b t t tr c đo: phân tích lý thuy t; ki m tra d ng c đo tr s d ng; chu n b tr c đo; ch nh "0" tr c c đo… BÀI GI NG: O L NG I N - Quá trình đo có ph ng pháp phù h p: ti n hành nhi u phép đo b ng ph ng pháp khác nhau; s d ng ph ng pháp th … - X lý k t qu đo sau đo: s d ng cách bù sai s ng hi u ch nh v i d u ng đ i có th lo i đ c l i); tr c d u (cho m t l ng ng h p sai s h th ng không c b ng cách đ a vào m t l hi u ch nh: + L ng hi u ch nh: giá tr lo i v i đ i l ng hi u ch nh hay m t h s ng đo đ c đ a thêm vào k t qu đo nh m lo i sai s h th ng + H s hi u ch nh: s đ c nhân v i k t qu đo nhàm lo i tr sai s h th ng Trong th c t không th lo i tr hoàn toàn sai s h th ng Vi c gi m nh ng sai s h th ng có th th c hi n b ng cách chuy n thành sai s ng u C ol le ge h nhiên * X lý k t qu đo Nh v y sai s c a phép đo g m thành ph n: sai s h th ng đ i ho c thay đ i có qui lu t sai s ng u nhiên - không - thay đ i m t cách ng u nhiên qui lu t Trong trình đo hai lo i sai s xu t hi n đ ng th i sai s phép đo X đ c bi u di n d i d ng t ng c a hai thành ph n sai s đó: X = + nh n đ c k t qu sai l ch nh t so v i giá tr th c c ađ il ng đo c n ph i ti n hành đo nhi u l n th c hi n gia công (x lý) C PD k t qu đo (các s li u nh n đ c sau đo) Sau n l n đo s có n k t qu đo x1, x2, , xn s li u ch y u đ ti n hành gia công k t qu đo * Lo i tr sai s h th ng Vi c lo i tr sai s h th ng sau đo đ c ti n hành b ng ph ng pháp - S d ng cách bù sai s ng - a vào m t l cd u ng hi u ch nh hay m t h s hi u ch nh 10 BÀI GI NG: O L NG I N (Digital osciloscope) s l y m u d ng sóng, đ a qua b chuy n đ i t ng t /s (ADC) Sau s d ng thông tin d i d ng s đ tái t o l i d ng sóng hình Tùy vào ng d ng mà ng i ta s d ng máy hi n sóng lo i cho phù h p Thông th ng, n u c n hi n th d ng tín hi n d i d ng th i gian th c C ol le ge (khi chúng x y ra) s d ng máy hi n sóng t ng t Khi c n l u gi thông tin c ng nh hình nh đ có th x lý sau hay in d ng sóng ng i ta s d ng máy hi n sóng s có kh n ng k t nôí v i máy tính v i b vi x lý Ph n ti p theo c a tài li u s nói t i máy hi n sóng t ph bi n k thu t đo l ng t , lo i dùng ng n t C PD 4.2.2.2 S đ kh i c a m t máy hi n sóng thông d ng Hình 4.5: S đ kh i c a máy hi n sóng Oscilloscope Tín hi u vào đ c đ a qua b chuy n m ch AC/DC (khoá K đóng c n xác đ nh thành ph n DC c a tín hi u ch quan tâm đ n thành ph n AC m K) Tín hi u s qua b phân áp (hay g i b suy gi m đ u vào) đ c u n b i chuy n m ch núm xoay nóm xoay VOLTS/DIV, ngh a xoay núm cho phép ta u ch nh t l c a sóng theo chi u đ ng Chuy n m ch Y- POS đ xác đ nh v trí theo chi u đ ng c a sóng, ngh a có th di chuy n sóng theo chi u lên ho c xu ng tu ý b ng cách xoay núm v n Sau qua phân áp, tín hi u vào s đ c b khu ch đ i Y khu ch đ i làm l ch r i đ a t i u n c p làm l ch đ ng Tín hi u c a b K Y c ng đ cđ at i 59 BÀI GI NG: O L NG I N trigo (kh i đ ng b ), tr ng h p g i đ ng b trong, đ kích thích m ch t o sóng r ng c a (còn g i m ch phát quét) đ a t i u n c p làm l ch ngang đ t ng hi u qu u n, m t s m ch s d ng thêm b khu ch đ i X sau kh i t o n áp r ng c a) làm vi c ôi ng ch đ đ ng b b ng cách c t đ i ta c ng cho m ch ng tín hi u t khu ch đ i Y, C ol le ge thay vào cho tín hi u kích thích kh i t o sóng r ng c a i vào kh i t o sóng r ng c a có hai tín hi u u n t núm v n TIME/DIV X - POS TIME/DIV (có nhi u máy kí hi u SEC/DIV) cho phép thay đ i t c đ quét theo chi u ngang, d ng sóng s d ng hình v i n chu k n u t n s c a sóng l n g p n l n t n s quét) X - POS núm u ch nh vi c di chuy n sóng theo chi u ngang cho ti n quan sát ng phóng tia n t CRT đ c mô t ph n tr c Sau ta s xem xét ph n u n, v n ng d ng thông d ng C PD nh t c a m t máy hi n sóng 4.2.2.3 Thi t l p ch đ ho t đ ng cách u n m t máy hi n sóng a Thi t l p ch đ ho t đ ng cho máy hi n sóng Sau n i đ t cho máy hi n sóng ta s u ch nh núm v n hay công t c đ thi t l p ch đ ho t đ ng cho máy Panel tr c c a máy hi n sóng g m ph n VERTICAL (ph n u n đ ng), HORIZONTAL (ph n u n ngang) TRIGGER (ph n u n đ ng b ) M t s ph n l i (FOCUS - đ nét, INTENSITY - đ sáng…) có th khác tu thu c vào hãng s n xu t, loài máy, model 60 BÀI GI NG: O L NG I N N i đ u đo vào v trí (th ng có ký hi u CH1, CH2 v i ki u đ u n i BNC (xem hình trên) Các máy hi n sóng thông th ng s có que đo ng v i kênh hình s hi n d ng sóng t ng ng v i m i kênh M t s máy hi n sóng có ch đ AUTOSET ho c PRESET đ thi t l p l i toàn b ph n u n, n u không ta ph i ti n hành b ng tay tr + c chu n b nh sau: C ol le ge máy Các b c s d ng a t t c nút b m v v trí OUT a t t c tr t v v trí UP + a t t c núm xoay v v trí CENTRED + a nút gi m c a VOLTS/DIV, TIME/DIV, HOLD OFF v v trí CAL C PD + (cân ch nh) V n VOLTS/DIV TIME/DIV v v trí 1V/DIV 2s/DIV B t ngu n Xoay Y-POS đ u ch nh m sáng theo chi u đ ng (đi m sáng s ch y ngang qua hình v i t c đ ch m) N u v n TIME/DIV ng c chi u kim đ ng h (theo chi u gi m) m sáng s di chuy n nhanh h n c µs hình s m t v ch sáng thay cho m sáng v trí 61 BÀI GI NG: O L NG I N i u ch nh INTENS đ thay đ i đ chói v t FOCUS đ thay đ i đ nét c a v ch sáng hình a tín hi u chu n đ ki m tra đ xác c a máy đ a đ u đo t i v trí l y chu n (ho c t máy phát chu n ho c máy hi n sóng TIME/DIV C ol le ge 1Vpp, 1kHz) V i giá tr chu n nh n u VOLTS/DIV v trí CAL v trí 1V/DIV v trí 1ms/DIV hình xu t hi n m t sóng vuông có biên đ đ nh đ nh ô hình đ r ng xung c ng ô hình (xoay Y - POS X - POS đ đ m ô m t cách xác) Sau l y l i giá tr chu n d ng nút u n t trên, tu thu c ch đ làm vi c mà ta s ng ng b Các ph n u n C PD * i u n hình Ph n bao g m: + i u ch nh đ sáng - - c a d ng sóng Thông th INTENSITY ng t ng t n s quét c n t ng thêm đ sáng đ ti n quan sát h n Th c ch t u ch nh n áp l i + i u ch nh đ nét – FOCUS - c a d ng sóng Th c ch t u ch nh n áp anot A1, A2 A3 + i u ch nh đ l ch c a tr c ngang – TRACE - (khi v trí c a máy nh ng m khác tác d ng c a t tr ng trái đ t c ng khác nên ph i u ch nh đ có v trí cân b ng) c i u n theo tr c đ ng 62 BÀI GI NG: O L NG I N Ph n s u n v trí t l c a d ng sóng theo chi u đ ng Khi tín hi u đ a vào l n VOLTS/DIV c ng ph i v trí l n ng c l i Ngoài m t s ph n nh C ol le ge INVERT: o d ng sóng DC/AC/GD: hi n th ph n m t chi u/xoay chi u/đ t c a d ng sóng CH I/II: Ch nh kênh ho c kênh DUAL: Ch nh c kênh ADD: C ng tín hi u c a c hai kênh Khi b m nút INVERT d ng sóng c a tín hi u s b đ o ng 1800) c l i đ o pha Khi g t công t c v v trí GD hình s xu t hi n m t v t ngang, d ch chuy n v trí c a đ ng đ xác đ nh v trí đ t c a tín hi u G t công t c v v trí DC ngh a tín hi u bao g m c thành ph n C PD m t chi u xoay chi u, g t v v trí AC hi n d ng sóng tách thành ph n m t chi u Xem hình d AC) i đây: (bên trái ch đ DC bên ph i ch đ Khi n nút DUAL đ ch n c hai kênh hình s xu t hi n đ th c a d ng sóng ng v i đ u đo ADD đ c ng sóng v i Nói chung v trí c a nút CH I/II, DUAl ADD s cho ch đ hi n th khác tu thu c vào t ng lo i máy 63 BÀI GI NG: O L NG I N d i u n theo tr c ngang Ph n u n v trí t l c a d ng sóng theo chi u ngang Khi tín hi u đ a vào có t n s cao TIME/DIV ph i nh ng c l i Ngòai X - Y: đ th ng C ol le ge m t s ph n sau: ch đ kênh th s làm tr c X thay cho th i gian nh ch Chú ý: Khi máy ho t đ ng ch đ nhi u kênh c ng ch có m t ph n u n theo tr c ngang nên t n s quét s t n s quét chung cho c d ng sóng C PD e ng d ng c a máy hi n sóng k thu t đo l ng Máy hi n sóng hi n đ c g i máy hi n sóng v n n ng không đ n thu n ch hi n th d ng sóng mà th c hi n đ c nhi u k thu t khác nh th c hi n hàm toán h c, thu nh n thông tin x lý s li u th m chí phân tích c ph tín hi u Trong ph n ch nói t i nh ng ng d ng c b n nh t c a m t máy hi n sóng f Quan sát tín hi u quan sát đ c tín hi u ch c n thi t l p máy ch đ đ ng b u ch nh t n s quét trigo đ d ng sóng đ ng yên hình Khi có th xác đ nh đ c s bi n thiên c a tín hi u theo th i gian nh th Các máy hi n sóng hi n đ i có th cho phép m t lúc 2, ho c tín hi u d ng b t k m t lúc t n s quan sát có th lên t i 400MHz 64 BÀI GI NG: O L NG I N * o n áp Vi c tính giá tr n áp c a tín hi u đ c th c hi n b ng cách đ m s ô hình nhân v i giá tr VOLTS/DIV Ví d : VOLTS/DIV ch 1V tín hi u cho hình có: Vp = 2,7 ô x 1V = 2,8V C ol le ge Vpp = 5,4 ô x 1V = 5,4V Vrms = 0,707Vp = 1.98V Ngoài ra, v i tín hi u xung ng i ta s d ng máy hi n sóng đ xác n xung (fall time) đ r ng C PD đ nh th i gian t ng s n xung (rise time), gi m s xung (pulse width) v i cách tính nh hình d i * o t n s kho ng th i gian Kho ng th i gian gi a hai m c a tín hi u c ng đ c tính b ng cách đ m s ô theo chi u ngang gi a hai m nhân v i giá tr c a TIME/DIV Vi c xác đ nh t n s c a tín hi u đ c th c hi n b ng cách tính chu k theo cách nh Sau ngh ch đ o giá tr c a chu k ta tính đ Ví d : ct ns hình bên s/div 1ms Chu k c a tín hi u n dài 16 ô, v y chu k 65 BÀI GI NG: O L NG I N f=1/16ms=62,5Hz 16ms * o t n s đ l ch pha b ng ph ng pháp so sánh Ngoài cách đo t n s thông qua vi c đo chu k nh trên, có th đo t n s b ng máy hi n sóng nh sau: so sánh t n s c a tín hi u c n đo fx v i t n s chu n fo Tín hi u c n đo đ a vào c c Y, tín hi u t n s chu n đ a vào c c X Ch đ làm vi c c a máy hi n sóng g i ch đ X-Y mode sóng đ u có d ng hình sin Khi hình s hi n m t đ ng cong ph c t p g i đ ng cong Lissajou i u ch nh t n s chu n t i t n s c n đo b i ho c c nguyên c a t n s chu n hình s có m t đ ng Lissajou đ ng yên Hình d ng c a đ ng Lissajou r t khác tùy thu c vào t n s gi a hai tín hi u C PD C ol le ge đ l ch pha gi a chúng Xem hình bên V i n s múi theo chi u ngang m s múi theo chi u d c (ho c có th l y s m c t l n nh t theo m i tr c ho c s m ti p n v i hình Lissajou c a m i tr c) Ph ng pháp hình Lissajou cho phép đo t n s kho ng t 10Hz t i t n s gi i h n c a máy N u mu n đo đ l ch pha ta cho t n s c a hai tín hi u b ng nhau, đ ng Lissajou có d ng elip i u ch nh Y - POS X - POS cho tâm c a elip trùng v i tâm c a hình hình (g c to đ ) Khi góc l ch pha đ c tính b ng: 66 BÀI GI NG: O L NG I N A v i A, B đ ng kính tr c dài đ ng kính tr c ng n c a elip Nh c m c a ph ng pháp không xác đ nh đ c d u c a góc pha sai s c a phép đo l n (5 – 10%) 4.3 S D NG MÁY BI N ÁP O L NG Câu h i : C c u đo dùng công t n lo i c c u đo sau đây: a C c u đo ki u t n b C c u đo ki u n đ ng c C c u đo ki u c m ng Câu h i : C c u đo dùng công t n lo i c c u đo sau đây: C ol le ge a C c u đo ki u t n b C c u đo ki u n t c C c u đo ki u c m ng Tr l i: Câu tr l i c Câu h i : C c u đo ki u n t c c u đo có : a Cu n dây đ ng yên làm vi c b Cu n dây quay tròn làm vi c c Cu n dây chuy n đ ng t nh ti n làm vi c C PD Câu h i : C c u đo ki u n t c c u đo có : a Cu n dây đ ng yên làm vi c b Cu n dây quay tròn làm vi c c Cu n dây chuy n đ ng t nh ti n làm vi c Tr l i: Câu tr l i a 4.3.1 Máy bi n n áp Máy bi n n áp đo l đ ng h u h t máy bi n áp gi m áp Chúng c thi t k đ gi m n áp cu n th c p xu ng kho ng 100 (V) , (đây giá tr n áp thích h p v i h u h t thi t b đo) Máy bi n áp dùng đ bi n n áp cao thành n áp nh đ đo l ng u n Công su t c a máy bi n n áp 25÷1000VA Máy bi n n áp có dây qu n s n i v i l i n dây qu n th n i v i Vôn mét, cu n dây áp c a Watt k , cu n dây c a r le b o v , ho c thi t b u n khác Các 67 BÀI GI NG: O L NG I N lo i d ng c có t ng tr Z r t l n nên máy bi n n áp xem nh làm vi c ch đ không t i, sai s v tr s nh b ng: Góc u gi a U1 U’2 c ng nh *C ut o Máy bi n n áp m t máy bi n áp cách ly v i cu n s c p có s vòng C ol le ge l n cu n th c p có vòng Hình d ng bên c a máy bi n n áp C PD c m c u t o c a máy bi n n áp C p xác sai s c a máy bi n n áp C p xác Sai s U 0.5 ± 0.5% ± 1% ± 40’ A - Máy Bi n Áp phân ph i pha 8.66-12.7/ 0.46-0.23 KV - T n s 50 Hz - Ch đ làm mát : ONAN - Ch t làm mát : D u khoáng cách đ ên - Dung l ng : 10 KVA ~ 100 KVA 68 BÀI GI NG: O L NG I N - i n áp s c p : 8.66 - 12.7 KV - i n áp th c p : 0.46 - 0.23 KV - V t li u ch t o cu n dây: ng - Màu s n v máy : Màu xám nh t - N i đ t : Trong nhà ho c tr i - V n hành : Liên t c * Nguyên lý làm vi c c a máy bi n n áp Máy bi n n áp đ c thi t k cho n áp dây qu n th c p thay đ i t i thay đ i t lúc không t i đ n đ y t i (t i đ nh m c) C ol le ge Tr ng thái làm vi c c a máy bi n áp n áp g n nh không t i chúng làm vi c v i nh ng thi t b có t ng tr l n (Volt k , cu n áp Wat k , cu n áp r le b o v ) Khi s d ng máy bi n áp n áp c n ý không đ s gây s c ng n m ch l i n c n i t t m ch th c p s c p 4.3.2 Máy bi n dòng n Trong h u h t thi t b đo l ng u n dòng n đ u đ c qui v chu n 5A nên máy bi n dòng n s d ng l nh v c th ng có dòng n ngõ cu n th c p 5A trên, cu n th c p c a máy bi n dòng th C PD Nh đ c p đ n ng đ cn iv i thi t b đo nh ampere k , watt k ho c thi t b t đ ng khác Có m t l u ý s d ng máy bi n dòng đ cung c p cho nhi u thi t b ph i m t n i ti p thi t b v i Máy bi n dòng n dùng đ bi n dòng n l n thành dòng n nh đ đo l ng b ng d ng c đo tiêu chu n u n C p xác sai s c a máy bi n dòng n Cc xác Ss 0.2 0.5 10 I 69 BÀI GI NG: O L NG I N *C ut o Máy bi n dòng n c ng gi ng nh th ng g m có lõi thép đ m t máy bi n áp cách ly thông c ghép t thép k thu t n, hai cu n dây qu n s c p th c p đ t lõi thép Cu n dây s c p đ ti t di n s vòng dây qu n C ol le ge i m đ c bi t c a máy bi n dòng n m cu n s c p th c p c qu n r t vòng th ng ch đ c qu n m t vòng dây Dây qu n s c p có ti t di n r t l n máy ph i làm vi c ng n m ch u ki n g n nh ng kính dây qu n s c p ph thu c vào c p công su t c a máy bi n dòng; máy bi n dòng có công su t l n đ qu n s c p l n ng kính dây C PD Dây qu n th c p c a máy bi n dòng có ti t di n nh có r t nhi u vòng S đ nguyên lý máy bi n dòng Hình d ng bên c a máy bi n dòng n th ng hình tròn Vì có d ng ng máy bi n dòng đ c l p lúc l p đ t m ng hình tròn kín nên thông th n Hình dáng bên c a máy bi n dòng n 70 BÀI GI NG: O L NG I N * Nguyên lý ho t đ ng c a máy bi n dòng: Nh đ c p đ n trên, máy bi n dòng th ng xuyên ho t đ ng tình tr ng g n nh ng n m ch Do đó, m t u r t quan tr ng s d ng máy không đ c phép đ máy ho t đ ng ch đ không t i n áp không t i phía th hu máy C ol le ge c p c a máy bi n dòng n r t l n có th gây h ng l p cách n d n đ n phá Tr ng thái làm vi c c a máy bi n dòng tr ng thái ng n m ch chúng làm vi c v i thi t b có t ng tr r t nh (Ampre k , cu n dòng Wat k , cu n dòng r le b o v Khi s d ng máy bi n dòng n c n ý không đ c đ dây qu n th c p h m ch dòng n t hóa s r t l n, lõi thép b o hòa sâu s nóng lên làm cháy dây qu n Ngoài ra, su t n đ ng s nh n đ u gây nên n áp cao đ n hàng nghìn Volt th c p d n đ n không an toàn cho ng i s d ng C PD Câu h i: Em cho bi t s d ng máy bi n dòng n không đ qu n th c p h m ch ? Gi i thích ? Khi s d ng máy bi n n áp ng Hãy trình bày hi n t c đ dây i ta n i t t m ch th c p n hay không ? ng x y ta n i t t m ch th c p ? 71 NG I N C PD C ol le ge BÀI GI NG: O L PH NV TÀI LI U C N THAM KH O [1] K thu t đo - Ngô V n Ky, Tr ng i H c Bách Khoa Thành ph H Chí Minh, 1993 [2] C m nang k thu t kèm nh dùng cho th đ trung th B n ng l [3] Tr n Nguyên Thái, Tr ng K Thu t ng dây tr m m ng n i n, Công Ty i n l c 2, ng - 1994 [4] V t li u n - Nguy n Xuân Phú, NXB Khoa h c K thu t , 1998 [5] Cung c p n - Nguy n Xuân Phú, NXB Khoa h c K thu t , 1998 72 BÀI GI NG: O L NG I N [6] o l ng u n b ng máy tính - Ngô Diên T p, NXB Khoa h c K thu t, 1997 [7] S a ch a n máy công nghi p - Bùi V n Yên, NXB n ng, 1998 [8] K Thu t i n- lao đ ng - Nguy n Th ng V n ào, NXB Giáo D c, 1999.Giáo trình An toàn t, V Trung h c chuyên nghi p - D y ngh - NXB Giáo D c, 2002 [9] Giáo trình An toàn n - Nguy n ình Th ng, V Trung h c chuyên nghi p - D y ngh - NXB Giáo D c, 2002 [10] Giáo trình ol ng đ i l ng n không n - Nguy n V n Hoà, – NXB Giáo d c 1997 C ol le ge V Trung h c chuyên nghi p - D y ngh - NXB Giáo D c, 2002 [11] Ph m Th ng Hàn (ch biên) - K thu t đo l ng đ i l ng v t lý T1,2 [12] Lê V n Doanh (ch biên) - Các b c m bi n k thu t đo l ng u n - NXB KH&KT 2001 [13] Nguy n Ng c Tân (ch biên) - K thu t đo - NXB KH&KT 2000 [14] Phan Qu c Phô (ch biên) - Giáo trình c m bi n - NXB KH&KT 2005 [15] Ernest O Doebelin - Measurement Systems-Application and Design - 5st edition -McGraw-Hill [16] Các trang web c a hãng s n xu t thi t b đo l ng c m bi n: OMRON, ABB, FLUKE, SIEMENS, HP, HONEYWELL, OMEGA … C PD [17] T p chí “T đ ng hóa ngày nay” + Trang web c a t p chí T đ ng hóa ngày nay: www.automation.org.vn - chuyên m c “Th gi i c m bi n” [18] Trang web www.hiendaihoa.com 73 [...]... a đ i l ng đo, ta có: + Ampe k m t chi u + Ampe k xoay chi u * Yêu c u đ i v i d ng c đo dòng đi n là: - Công su t tiêu th càng nh càng t t, đi n tr c a ampe k càng nh càng t t và lý t ng là b ng 0 - Làm vi c trong m t d i t n cho tr c đ đ m b o c p chính xác c a d ng c đo - M c ampe k đ đo dòng ph i m c n i ti p v i dòng c n đo (hình d i) 19 BÀI GI NG: O L NG I N Hình 1.2: Dùng đ ng h s đo dòng đi... n qua ch th ICT  0 Thang đo đ c kh c đ gi ng nh vônmét hình 5-5b i u ch nh thang đo c a ômmét trong tr ng h p ngu n cung c p thay đ i c ng dùng m t bi n tr RM và đi u ch nh ng v i Rx = ∞ Xác Rp và RM gi ng nh s đ ômmét m c n i ti p *Ômmét nhi u thang đo 32 NG I N Ômmét nhi u thang C ol le ge BÀI GI NG: O L đo th c hi n theo nguyên t c chuy n t gi i h n đo này sang gi i h n đo khác b ng cách thay đ... nhi u thang đo, d i đo r ng C PD + Ch t o các lo i đi n k có đ nh y cao có th đo đ 12A, áp đ n 10 - 4V, đo đi n l c: dòng đ n 10- ng, phát hi n s l ch đi m không trong m ch c n đo hay trong đi n th k + S d ng trong các m ch dao đ ng ký ánh sáng đ quan sát và ghi l i các giá tr t c th i c a dòng áp, công su t t n s có th đ n 15kHz; đ c s d ng đ ch t o các đ u rung + Làm ch th trong các m ch đo các đ i...NG I N C PD C ol le ge BÀI GI NG: O L Hình 2.2 L u đ thu t toán quá trình gia công k t qu đo Ph n II CÁC LO I C C U O THÔNG D NG 2.1 KHÁI NI M V C C U O C c u đo là thành ph n c b n đ t o nên các d ng c và thi t b đo l - ng d ng t ng t (analog) và hi n s Digitans d ng t ng t (analog) là d ng c đo bi n đ i th ng: đ i l đi n áp, dòng đi n, t n s , góc pha… đ ng c n đo X nh c bi n đ i thành góc... n g i là h s m r ng thang đo c a ampe k I CT n 1 C PD ng Hình 3.3: M c thêm đi n tr sun song song v i c c u ch th I là dòng c n đo và ICT là dòng c c đ i mà c c u ch u đ ng đ c (đ l ch c c đ i c a thang đo) Chú ý: Khi đo dòng nh h n 30A thì đi n tr sun n m ngay trong v c a ampe k còn khi đo dòng l n h n thì đi n tr sun nh m t ph ki n kèm theo Khi ampe k có nhi u thang đo ng i ta m c sun nh sau: Vi... met (Voltmeter) Ký hi u là: V Khi đo đi n áp b ng Vôn k thì Vôn k luôn đ i đây: C PD đo n m ch c n đo nh hình d c m c song song v i Hình a: M ch đo đi n áp - Khi ch a m c Vôn k vào đi n áp r i trên t i là: Ut  E Rt Rt  Rng - Khi m c Vôn k vào đi n áp r i trên t i là: UV  E Re Re  Rng Re  RV // Rt  RV Rt RV  Rt V y sai s c a phép đo đi n áp b ng Vônk là: 25 BÀI GI NG: O L u  NG I N U t  UV... và lý tu ng là Rv ≈ ∞? K t qu đo n u mu n tính chính xác thì ph i s d ng công th c: Uv = (1+ u ).Ut i ta m c Vôn k nh hình d i: C ol le ge đo đi n áp c a m t ph n t nào đó ng Hình b: Dùng đ ng h s đo đi n áp a.Vôn k m t chi u * Nguyên t c ho t đ ng l ch c a d ng c đo T NCVC t l v i dòng qua cu n dây đ ng Dòng qua cu n dây t l v i đi n áp trên cu n dây nên thang đo c a máy đo c chia đ ch đi n áp Ngh a... đáng k đ n ch đ c a m ch đo; đ c n d u t t; thang đo đ u (do C ol le ge - c dòng đi n m t chi u góc quay tuy n tính theo dòng đi n) - Nh c đi m: ch t o ph c t p; ch u quá t i kém (do cu n dây c a khung quay nh ); đ chính xác c a phép đo b chi u - nh h ng l n b i nhi t đ , ch đo dòng m t ng d ng: c c u ch th t đi n dùng đ ch t o ampemét vônmét, ômmét nhi u thang đo và có d i đo r ng; đ chính xác cao... c a ch ng) Pin 1,5 V dùng chot t c ccác kho ng đo Rx1;Rx100 và Rx1kΩ pin 15V dùng cho kho ng đo Rx10kΩ Rx đ c m c vào các đ u ra c a m ch (+,-) 33 BÀI GI NG: O L NG I N Công t c đo có ph n ti p xúc đ ng có th xoay t ng n c cùng ng c chi u kim đ ng h Hình 5-6b minh ho ômmét th C ol le ge ch nh ômmét chi u ho c ng dùng và núm di u c C u đo đi n tr : C u đo đi n tr th ng đ wheatstone và c u Kelvin) c... c n đo Rz đ Rx = R1 c xác đ nh theo công th c R3 R2 M r ng gi i đo c a c u b ng cách ch t o đi n tr R1 thành nhi u đi n tr có giá tr khác nhau và thông qua chuy n m ch B đ thay đ i các giá tr 35 BÀI GI NG: O L NG I N u đi m c a c u bi n tr là ch t o g n nh nh ng đ chính xác không cao do sai s c a bi n tr và con ch y C p chính xác c a c u đ n đo đi n tr thu n ph thu c vào gi i h n đo Ví d : gi i đo R ... ph ng pháp đo khác ph thu c vào ph pháp nh n thông tin đo nhi u y u t khác nh đ i l ng ng đo l n hay nh , u ki n đo, sai s , yêu c u… Tùy thu c vào đ i t phép đo mà ng ng đo, u ki n đo đ xác yêu... pháp đo khác đ BÀI GI NG: O L NG I N th c hi n t t trình đo l ng Có th có nhi u ph ng pháp đo khác nh ng th c t th ng phân thành lo i ph ng pháp đo ph ng pháp đo bi n đ i th ng ph ng pháp đo ki... su t trìnhđo, hai đ i l ng b ng đ c k t qu XK s có đ c k t qu đo Quá trình đo nh v y g i trình đo ki u so sánh Thi t b đo th c hi n trình g i thi t b đo ki u so sánh (hay g i ki u bù) BÀI GI NG: