CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP ĐO THÔNG SỐ MẠCH ĐIỆN

Thi ờn tr ng phng phỏp U,I Thitt b b o ờn tr b bng Phng phỏp o in i n tr tr bng b ng so sỏnh vi v i mu Phng phỏp o in tr rt ln v rt nh Phng phỏp cu xoay chiu o R,L,C v h s phm cht RP ễmmet nối tiếp R = R CT + R P = ICT = Khi U0 ICT Tác dụng Rp??? (1) Xét thang đo theo biểu thức (1), thang đo khắc độ theo điện áp RX = UV = Umax ICT = Imax RX = UV = ICT = RP1 CT Rx = U0 U0 = R R CT + R P R X = ICT = max U0 ICTX = R P + R CT + R X ICT E0 Rx RX RP3 Rp = (U0 /ICT) RCT bo v c cu dũng in cc i Rcc E ICC CT max 0V RX>R RP2 RX0.5M Cách điện khối dòng rò xuyên qua vật liệu, đợc đo theo sơ đồ a) Cách điện mặt dòng dò bề mặt vật liệu, đợc đo theo sơ đồ b) I1 I2 RM RX I = F I2 R = F X RM 1- hai cực áp sát vật liệu cần đo 2- cực phụ; 3- vật liệu cần đo điện trở khối Sử dụng chắn tĩnh điện, tất dòng rò ảnh hởng đến kết đo đợc tập trung lại nối với vỏ nối đất dụng cụ 17 Ví dụ: Logomet: từ điện Nam châm tạo từ trờng, có I1 qua khung dây thi từ trờng nam châm tác động lên khung dây tạo nên lực làm khung dây quay 1, : Từ thông nam châm móc vòng qua khung dây M1 M2 ngợc Các giá trị cực đại M1 M2 lệch góc W e = 1I1 M M d1 = I1 d d = I2 d U0 N I2 M1 = M2 I1 d d2 I = I2 d d I2 I = F I2 18 S I1 d = d = f ( ) d2 d Mch logomet in t c to bng cỏch so sỏnh khong thi gian tx v tM thụng qua b tớch phõn hai sn xung tx/tM = UM/Ux = Rx /RM Dựng ICL 7107 lm ch logomet U ref = U R2; RX UX = Tx Phát U dt R SS ĐN R U0 ADC (ICL7107) +500V RM U R1 RM U R R U N X = 1000 R1 / R ; N X = 1000 X R R R R x M M IM U R1 RX UX high R2 Uref high UX low 19 TM Rx RM Uref low 20 RM Mch logomet in t c to Phát U bng cỏch so R sỏnh khong thi gian tx v tM +500V thụng qua b tớch phõn hai sn xung tx/tM U= UM/UxU = R R ; U = U = R R R x /R M Dựng R X R1 U UICL 7107 N X = 1000 R1 / R ; N X = 1000 RM R x lm RM R2 ch logomet ref X X RX dt R Mỏy phỏt i n quay tay chi u in chiu Mỏy phỏt nght ngh t SS R U0 R2 T1 R IM RM U R1 RX W T2 U2 D C C Ur a W Uref high U1 M UX low D R UX high R2 R Uref low 21 22 23 24 V n ờn tr c nh nh Vn o ờn tr nh nh l lo loii b b c hng ca u ni v mch o dựng loi in tr u: R R hai u cho dũng chy qua hai u cho in ỏp x I UX I S UX Ux c u vo UinH inHg g; cũn Us a vo Uref ca 7107 U N X = 1000 x U ref i1 R1 i1R = i R + IR X R IR X = R i1 i R1 R R i1 i R2 R2 Rm = = RX R1 R3 R i1 i R1 R RX = Rm ì R2 U0 25 26 27 28 UG=0 i1 I+i1 R2 i1R = i R + IR m R IR m = R i1 i R2 U = 1000 x Us i2 R3 I RX i2 I I- i2 a Y I+i1 R4 b Rm Khoảng đo cầu Kelvin : 10à ữ1 Độ xác phép đo: 0,2% Rm : điện trở mẫu có giá trị nhỏ R1, R2, R3, R4 : điều chỉnh đợc để cầu cân bằng, phải giữ tỉ số R1/R2=R3/R4 a Điều kiện cân cầu Phân tích điều kiện cân cầu??? - Cân Modul: z 1z = z 2z (1) - Cân pha: 1+4 = 2+3 (2) Z1 Z3 = Z2 Z4 Z1 Z3 Z2 Z4 Để cân cầu theo phơng trình (1) (2) vô khó khăn để giản tiện thờng chọn nhánh trở 29 30 c1 Cầu xoay chiều đo điện dung tổn hao Z1 CX RX Z2 Cn Rn Z1 = R X + jCX Z2 = R n + jCn1 R3 Dựng c cu u cõn b bng ng [1-93] = R R n + R R X + j C jCn R4 X 1 RX j Rn j CX C n = R3 R4 Cx Rx R3 Rn R4 Cx Cn R3 Cân cầu ??? iiu u ki kin n cõn b bng ng v v pha iu kin cõn bng v biờn Rx RX Rn RR R = RX = n = ì Rn R3 R4 R4 R4 CR R 1 = CX = n = ì Cn CX R3 Cn R4 R3 R3 Cn Rn 31 R4 Rx = R3 R R n ; Cx = Cn R3 R4 32 b Chỉ thị : Chỉ báo dùng cho cầu xoay chiều, thờng VF dùng diod chỉnh lu RCT Điện áp cầu CT Nếu điện áp cầu xoay chiều nhỏ, dùng thêm khuếch đại Cỏch ny cú th xỏc nh dũng in nh hn 1àA CT 33 34 Z1 = R X + jL X LX Z1 Lx Z1 =RX+jLX Rx Z2=(RL+Rn) + jLn Z3=R3; Z4=R4 R3 RX R3 Rn Rn Z2 RL Ln ĐN R4 Z2 = ( R L + R n ) + jL n R (R X + jL X ) = R [( R L + R n ) + jL n ] R 4R X = R 3( R L + R n ) R X = R 4L X = R 3L n L X = RL R 3(R L + R n ) R4 R3 ì Ln R4 R4 Lm chnh c cõn bng c pha v biờn ? Ln 35 Bản thân cuộn mẫu có điện trở thuận RL, nên điện trở mẫu phải bố trí để đổi qua lại nhánh để cầu cân Giả sử RX > R4 công tắc để nhánh 36 Mắc điện cảm mẫu vào mạch , C0 giá tị C01 (vạch thang đo C ứng với giá trị L0 điện cảm ) iu kin cng hng = L0C01 L0 Phỏt V1 V2 Cn w0 = Cx L0 C01 A1 giữ nguyên tần số 0, xoay tụ xoay C0 đến vị trí cộng hởng C02 , nh L0 C01 Trong : X R Lx C02 đ Lx = C01 L0 C02 L (C 02 + C x ) 37 Q= 1 = Ta có : = 38 X-điện kháng mạch đo C/L R: Điện trở mạch tg =1/Q Tại giá trị cộng hởng XL=XC X=0; I=U1/R Lúc điện áp C0 (tức C02) là: Ue = U I= C 02 C 02 R Nếu ta đặt giá trị U1=1V V2 Chỉ Q L0 Phỏt V1 V2 Cn Cx Mch o tn s A1 39 40 Chuyn i in ỏp Force de contre-rộaction qui agit sur le capteur o tn s giao ng 41 R R C 7400 7400 C C R=100K; C= 100pF R=(1-3)M C= 27pF 43 42