đề cương kỹ thuật đo lường_thắng2 (Recovered)

Câu Trình bày định nghĩa phân loại cách thực phép đo -ĐN: đo lường trình đánh giá định lượng đại lượng cần đo để có kết quả= số so với đơn vị đo Ax=X/Xo Ax: kết đo lường X: đại lượng cần đo Xo: đơn vị đo Phân loại cách thực phép đo a Đo trực tiếp: cách đo mà kqua nhận đc trực tiếp từ phép đo b Đo gián tiếp: cách đo mà kqua đo suy từ phối hợp kqua nhiều phép đo dùng cách đo trực tiếp c Đo tương quan: pp sử dụng trường hợp cần đo qtrinh phức tạp mà thiết lập quan hệ hàm số đại lượng thơng số q trình nghiên cứu d Đo hợp bộ: pp đo kết đo nhờ giải hpt mà thông số biết trước số liệu đo từ phép đo trực tiếp e Đo thống kê: pp sử dụng cách đo nhiều lần lấy gtri trung bình để đảm bảo kết xác 1) 2) 3) 4) Câu Trình bày đặc trưng kỹ thuật đo lường Có đặc trưng cảu phép đo: đại lượng đo, điều kiện đo, đơn vị đo, thiết bị phương pháp đo, người quan sát, kết đo Đại lượng đo: thông số đặc trưng cho đại lượng vật lý cần đo Điều kiện đo: Các thông tin đo lường gắn với môi trường sinh đại lượng đo Đơn vị đo: Hệ thống đơn vị đo quốc tế (SI) có đơn vị đo bản: +) Đơn vị chiều dài: mét (m) +) Đơn vi khối lượng: kilogam (kg) +) Đơn vị thời gian : giây (s) +) Đơn vị cường độ dòng điện : Ampe (A) +) Đơn vị nhiêt độ kelvin (°K) +) Đơn vị cường độ sáng : Candela (Cd) +) Đơn vị số lượng vật chất: mol Thiết bị đo phương pháp đo: +) Thiết bị đo thiết bị kỹ thuật dùng để gia cơng tín hiệu mang thông tin đo thành dạng tiện lợi cho người quan sát Thiết bị đo gồm: thiết bị mẫu, thiết bị chuyển đổi đo lường, dụng cụ đo lường, tổ hợp thiết bị đo lường, hệ thống thôn tin đo lường +) phương pháp đo:là phép đo phụ thuộc vào phương pháp nhận thông tin đo n nhiều yếu tố khác đại lượng đo, điều kiên đo phương pháp đo có nhiều có loại phương pháp đo biến đổi thẳng phương pháp đo so sánh 5) Người quan sát: người đo gia công kết đo Yêu cầu với người quan sát phải nắm bắt phương pháp đo, điều kiện đo, đối tượng cần đo, biết sử dụng dụng cụ đo phù hợp, biết gia công kết đo kiểm tra kết đo đạt yêu cầu hay chưa 6) Kết đo: giá trị xác định thực nghiệm gọi ước lượng đại lượng đo, giá trị gần giá trị thực mà đk coi thực Câu Trình bày Ampemet chiều Các yêu cầu dụng cụ đo dòng điện: - Khi đo ampemet mắc nối tiếp với mạch điện - Điện trở ampemet cang nhỏ tốt, tốt để tránh gây sai số đo - Khi đo dòng xoay chiều, điện trở ampemet chịu ảnh hưởng tần số nên sử dụng phải ý đảm bảo tần số đo dải cho phép dụng cụ đo Các ampemet chiều: Các ampemet chủ yếu chế tạo dựa cấu thị từ điện Dòng cho phép , cấp xác: 1,5 ; ; 0,5 ; 0,2, cao 0,05 Điện trở cấu khoảng 20Ω ÷ 2000Ω Do để đo dịng điện lớn người ta thường dùng điện trở sun: a) Sơ đồ mắc nối tiếp điện trở sun: Công thức: thang đo b) Sơ đồ mắc song song điện trở sun: Công thức: thang đo Lưu ý phải chế tạo cấp xác điện trở sun cao cấp so với cấu từ điện để đảm bảo cấp xác ampemet không đổi c) Sai số nhiệt độ ampemet: Thườn điện trở sun khơng thay đỏi theo nhiệt độ điện trở khung dây cấu thị có: : điện trở cấu t°C : điện trở cấu 0°C α: hệ số nhiệt độ dây quán khung dây Sai số nhiệt đọ ampemet: I: dòng qua ampemet : giá trị điện trở sun dùng với dịng điện I Câu Trình bày Vơn mét tương tự đo điện áp chiều xoay chiều Vôn mét từ điện: để đo điện áp chiều từ 50-70mV Vì người ta mở rộng thang đo cho vonmet tù điện = cách mắc nối tiếp với nhiều điện trở phụ Để điện áp xoay chiều người ta kết hợp vonmet từ điện với mạch chỉnh lưu Von met điện từ: ứng dụng đo điện áp xoay chiều tần số công nghiệp Các tụ điện C đc mắc // với điện trở phụ để bù sai số tần sô đo điện áp có tần số khác tần số cơng nghiệp Vonmet điện động: cuộn tĩnh đc chia làm phần nối tiếp với nối tiếp với cuộn động Cách mở rộng thang đo vonmet điện động cách mắc nt nửa cuộn dây tĩnh Tuy nhiên cách phức tạp chuyển thang đo với nhiều phân đoạn cuộn dây tĩnh Vĩ muốn mở rộng thang đo người ta kết hợp vonmet điện động biến áp đo lường Câu Trình bày Vơn mét số chuyển đổi thời gian Xung số khởi động vonmet Xung số tác động vào trigger để khóa khóa K Xung số xóa kqua Khi bắt đầu từ máy phát xung chuẩn qua chia tần khởi động máy phát tín hiệu điện áp cưa, từ đầu có Urc đến so sánh để so sánh với điệp áp Ux cần đo Đồng thời từ đầu máy phát Ux có xung thứ đến Tr để tác động mở khóa K cho phép xung mang tần số ch uẩn Fo qua khóa K đến đếm thị số Ux=Urc so sánh phát xung thứ tác động đến Tr khóa khóa K, khoảng thời gian mở khóa K Tx tỉ lệ với điện áp Ux cần đo số xung đếm tx=………  n= … số lượng xung n khắc độ theo giá trị điện áp - Nguồn sai số vonmet: Do máy phát tín hiệu xung điện áp cưa gây ra( độ dốc cửa thay đổi) nên với ux Tx khách Khi ux biến thiên với tốc độ ko thể đường cong áp rc k cắt ux, muốn đo ta phải có: Câu Trình bày Fazơmét thị số Nguyên lý hoạt động chung dựa nguyên tắc biến đổi góc lệch pha thành mã Đầu tiên góc lệch pha cần đo tín hiệu biến thành khoảng thời gian sau lấp đầy khoảng thời gian xung vưới tần số biết trước Cấu tạo fazomet thị số đo tần số cao: Gồm tạo xung, tri gơ T máy phát tần số chuẩn Khóa điện tử K, đếm thị số Nguyên lý hoạt động : Khi tín hiệu có góc lệch pha xung xuất tín hiệu cần đo đưa vào tạo xung, qua mức Xung TX1 tạo tác động tri gơ để mở kháo K, xung TX2 tác động để đóng khóa K Khóa K mở thời gian cho phép số xung có tần số ổn định từ máy phát qua đếm đến thị số Số xung mà đếm đếm được: Vậy số xung mà đếm đếm tỉ lệ thuận với góc lệch pha Ưu điểm: fazomet có cấu tạo đơn giản, độ tin cậy cao cần đo Nhược điểm: kết đo phụ thuộc vào tần số ổn định tần số tín hiệu cần đo độ khơng Câu Trình bày cơng tơ pha đo lượng Cấu tạo: Gồm cuộn áp mắc song song với phụ tải Cuộn dòng mắc nối tiếp với phụ tải Đĩa nhơm đặt cuộn áp cuộn dịng gắn lên trục quay quay tự cuộn dây Hộp số khí gắn vào trục để đếm số vịng quay đĩa nhơm Đĩa nhơm đặt lịng từ trường nam châm vĩnh cửu Nguyên lý hoạt động: - Khi có dòng điện I chạy phụ tải qua cuộn dòng tạo từ thông - Đồng thời điện áp U đặt lên cuộn áp sinh từ thông nhôm, : xun qua đĩa móc vịng qua cuộn dây nên không tạo mô men quay Nếu ta đảm bảo - Mơ men quay làm đĩa nhơm quay từ trường nam châm vĩnh cửu, bị hãm lại mô men cản, mô men quay mô men cản đĩa quay tốc độ từ trường nam châm vĩnh cửu Sau khoảng thời gian t đĩa nhơm quay N (vịng) Thay a) Câu Trình bày phương pháp đo điện trở gián tiếp Bằng vôn mét ampemet: Dựa vào số ampemet vơn met ta xác định giá trị điện trở : Theo sơ đồ a) giá trị thực điện trở cần đo là: Theo sơ đồ b) giá trị thực điện trở cần đo là: Như tính theo độ ampemet vơn met có sai số Sai số sơ đồ hình a độ ampetmet phụ thuộc vào giá trị điện trở vôn met Sái số sơ đồ b độ vôn met phụ thuộc vào giá trị điện trở ampemet Ta có biểu thức tính sai số: Theo hình a, thay biểu thức (1), (2) vào (4) ta có: Theo hình b, thay biểu thức (1), (3) vào (4) ta có: Theo biểu thức tính sai số thì: Theo sơ đồ hình a phù hợp đo điện trở nhỏ Hình b phù hợp đo điện trở lớn b) Bằng vôn met điện trở mẫu : Điện trở cần đo mắc nối tiếp với điện trở mẫu dùng vôn mét đo điện áp và nối vào nguồn U lúc ta tính được: Sai số phép đo tổng sai số điện trở mẫu sai số vôn met c) Bằng ampemet điện trở mẫu Điện trở : cần đo mắc song song với điện trở mẫu ampemet đo dòng điện và nối vào nguồn U lúc ta tính được: Sai số phép đo tổng sai số điện trở mẫu sai số ampemet Câu So sánh lôgômét từ điện lôgômét điện từ Logomet từ điện Logomet điện từ Cấu tạo Phần tính: gồm nam châm vĩnh Cấu tạo gồm cuộn dây tĩnh A,B cửu, mịch từ cực từ, lõi sắt lõi thép động gắn lên lòng cực từ trục quay có gắn kim thị Phần động: gồm khung dây quay quấn dây đồng khung dây gắn lên trục quay có kim thị Ngun Khi có dịng chạy qua cuộn dây Khi đưa dòng vào khung dây lý hoạt cuộn A sinh mô men quay, động cuộn B sinh mô men cản: sinh mô men quay: Khi đưa dịng vào khung dây sinh mơ men cản: vị trí cân bằng: vị trí cân bằng: Đặc tính Góc lệch α tỉ lệ với tỉ số của dòng điện Tỉ số dịng điện cấu khơng đổi nguồn cung cấp thay đổi phải sử dụng nguồn Ứng dụng Góc lệch α tỉ lệ với tỉ số bình phương dòng điện Tỉ số dòng điện khơng đổi nguồn cung cấp thay đổi Đo điện trở chiều, tần số, Đo điện trở, điện cảm, điện dung đại lượng không điện mạch xoay chiều, đo tần số, góc pha đại lượng không điện Câu 10 So sánh cấu thị từ điện cấu thị điện từ Cơ cấu thị từ điện Cơ cấu thị điện từ Giống e Cấu tạo Phần tĩnh: gồm nam châm vĩnh cửu, Phần tĩnh: khung dây mạch từ cực từ, lõi sắt lòng Phần động: có lõi thép đặt cực từ khe hở làm việc khung dây gắn trục quay Trục Phần động: gồm khung dây quay quay có gắn kim thị lò xo quấn dây đồng khung phản kháng dây gắn lên trục quay Trục quay có lị xo phản kháng, kim thị Ngun Khi cho dòng điện vào khung dây, lý làm tác động từ trường nam việc châm vĩnh cửu làm khung dây dời khỏi vị trí ban đầu góc α sinh mơ men quay Khi đưa dòng điện vào cuộn dây sinh từ trường tác động lên lõi thép sinh mô men quay: => Có lị xo phản kháng: => vị trí cân bằng: vị trí cần bằng: S độ nhạy Đặc tính ứng dụng Chỉ đo dịng chiều Đặc tính thang đo Có độ xác cao Độ cảm dịu tốt Nhược điểm: cấu tạo phức tạp, chịu Dùng mạch chiều vào xoay chiều Thang đo không đều, cảm dịu khơng khí cảm ứng q tải kém, độ xác phụ thuộc nhiệt độ Ứng dụng:dùng để chế tạo ampemet, vôn mét, watmet nhiều thang đo Cấu tạo đơn giản, tin cậy, chịu tải lớn Nhược điểm: độ xác thấp, độ nhạy thấp, chịu ảnh hưởng từ trường ngồi, tiêu thụ cơng suất lớn Ứng dụng: chế tạo ampemet, vôn met mạch xoay chiều tần số công nghiệp Câu 11 So sánh cấu thị điện động cấu thị sắt điện động Cơ cấu thị điện động Cơ cấu thị sắt điện động Giống Cấu tạo Cuộn dây tĩnh chia làm phần nối tiếp khung dây động, gắn trục quay có lò xo cản, phận cản dịu kim thị Cấu tạo giống với cấu thị điện động, có thêm mạch từ cuộn dây tĩnh làm thép kỹ thuật điện Ngồi có thêm chắn từ bảo vệ Nguyên lý làm việc Khi cho dòng điện chạy cuộn tĩnh sinh từ trường tác động lên khung dây động sinh mô men quay Giống với nguyên lý làm việc cấu thị điện động khác biểu thức tính mơ men quay: vị trí cân bằng: Nếu dịng dịng chiều ta có: , không đổi khung dây quay cuộn dây tĩnh nên ta có: vị trí cân bằng: Nếu dịng dịng xoay chiều ta lấy theo giá trị trung bình chu kì ta có: ψ góc lệch pha dịng điện vị trí cần bằng: Đặc tính ứng Dùng mạch chiều xoay chiều Góc α tỉ lệ với giá trị Không dùng mạch chiều sai số lớn từ dư lõi thép dụng Ưu điểm: mô men quay lớn hiệu dụng dịng điện, cosψ với mạch AC nên tạo watmet Nhược điểm: độ xác thấp Ưu điểm: độ xác cao đo mạch xoay chiều Ứng dung: chế tạo ampemet, vôn met, watmet AC, pha kế Nhược điểm: công suât tiêu thụ lớn, thang đo không đều, độ nhạy thấp, chịu ảnh hưởng từ trường ngồi Ứng dụng: chế tạo ampemet, vơn met, watmet DC AC, pha kế Câu 12 So sánh mạch tích phân mạch vi phân Mạch tính phân Giống Mạch vi phân Đếu mạch gia công tính tốn Sơ đồ Chức để biến đổi tín hiệu tích phân tín hiệu vào Chức biến đổi tín hiệu vi phân tín hiệu vào Nguyên lý hoạt động +)Điện áp vào đưa vào lối vào đảo thông qua điện trở R1 +) Điện áp vào đưa vào lối vào đảo thông qua tụ điện C +)Điện áp hồi tiếp lấy thông qua tụ điện C +) điện trở R2 để tăng độ xác Điện áp mạch tích phân: +) điện áp hổi tiếp lấy thông qua điện trở R +) điện trở R2 tăng độ xác Điện áp mạch vi phân: Đặc điểm Ưu, nhược điểm -) tốc độ thay đôi điện áp tỉ lệ nghịch với số thời gian Ứng dụng Khi tín hiệu vào hình sin hệ số khuếch đại tỉ lệ nghịch với tân số -) tín hiệu vào hình sin vi phân có tác dụng lọc cao tần, hệ số Khuếch đại tỉ lệ với tần số tín hiệu vào -) nhựơc điểm nhạy với tín hiệu ổn cao tần -) ứng dụng: biến đổi tín hiệu rời rạc thành liên tục Câu 13 So sánh tần số kế thị số đo tần số lớn đo tần số nhỏ lớn Giống nhỏ Đo tần số phương pháp biến đổi thằng, kết hiển thị dạng số Cấu tạo Nguyê n lý hoạt động Bộ vào suy giảm tín hiệu, mục đích để hịa hợp tần số kế với nguồn tín hiệu có Tín hiệu có tần số cần đo tần số cần đo qua vào qua tạo Mạch tạo xung biến nguồn có tín xung tạo tín hiệu tỉ hiệu cần đo thành dãy xung có biên độ lệ với tần số cần đo Qua không đổi tần số tần số tín điều khiển đưa tín hiệu hiệu cần đo Bộ chia tần với hệ số chia ccos thể nhận khoảng thời gian Thời mở khóa K Khi khóa K mở tín hiệu từ máy gian điều khiển để mở khóa K tín phát tần số chuẩn vào đếm đến cấu thị hiệu theo đầu vào thứ khóa K số Số xung mà đếm vào đếm vào đến cấu thị số Số xung mà đếm đếm được: đếm là: Sai số Sai số tỉ lệ nghịch với tần số cần đo sơ đồ thường dùng để đo tần số cao Sai số tie lệ thuận với độ lớn tần số cần đo nên sơ đồ phù hợp với tần số thấp Câu 14 So sánh ôm mét sơ đồ nối tiếp ôm mét sơ đồ song song Ôm met sơ đồ nối tiếp Ôm met sơ đồ song song Giống +)Đo trực tiếp giá trị điện trở cần đo kết hiển thị dạng kim thị +)Nguyên lý chung là: giữ cho điện áp không thay đổi, dựa vào thay đổi dòng điện qua mạch điện trở thay đổi, ta đo dòng điện khắc độ theo điện trở R +)Sai số: Độ ôm met phụ thuộc vào nguồn cung cấp mà nguồn thường pin ắcquy Nếu giá trị thay đổi gây sai số Cấu tạo Là ơm met có điện trơ cần đo Ôm met nối song song với đtrở Rx Rx nối tiếp với cáu cần đo, dùng để đo đtro tương đối thị từ điện nhỏ Thang đo ôm met chung chiều với thang đo vonmet Thang đo chia độ ôm met ngược với thang đo chia độ Sai dố nguồn cung cấp thay đổi von met = cách mắc thêm điện trở Rm Để khỏi bị ảnh hưởng sai số nguồn cung cấp người ta sử dụng biến trở Rm mắc nt // với CCCT Ôm met nhiều thang đo tạo = nhiều nguồn cug cấp Câu 15 So sánh sơ đồ đo điện trở vônmét ampemet Đo điện trở ampemet Đo điện trở vôn met Giống Đo điện trở phương pháp gián tiếp sử dụng đồng hồ vôn met ampemet Nguyê Dựa vào số ampemet vôn Dựa vào số ampemet n lý met ta xác định giá trị điện vơn met ta xác định hoạt trở : giá trị điện trở : động Theo sơ đồ giá trị thực điện trở cần Theo sơ đồ giá trị thực điện đo là: trở cần đo là: Như tính theo độ ampemet vơn met có sai số Sai số sơ đồ đo điện trử ampemet độ ampetmet phụ thuộc vào giá trị điện trở vơn met Ta có biểu thức tính sai số: Như tính theo độ ampemet vơn met có sai số Sái số sơ đồ đo vơn met độ vơn met phụ thuộc vào giá trị điện trở ampemet Ta có biểu thức tính sai số: Theo hình a, thay biểu thức (1), (2) vào (4) ta có: Theo hình b, thay biểu thức (1), (3) vào (4) ta có: Sai số tỉ lệ nghịch với điện trở vơn met Nhận xét Thích hợp đo điện trở nhỏ Sai số tỉ lệ thuận với điện trở ampemet Thích hợp đo điện trở lớn Câu 16 Trình bày phương pháp đo cơng suất mạch xoay chiều pha Để đo công suất mạch pha ta sử dụng điện áp dây dịng điện pha : Ta có phương pháp đo công suât sau: a) Đo công suât watmet: - Đối với mạch pha có phụ tải hình đối xứng: - Đối với mạch pha có phụ tải tam giác đối xứng: b) Đo watmet: Với phụ tải ta đo công suât watmet pha với sơ đồ đấu dây có pha chung c) Đo watmet: Nhược điểm phương pháp dùng cho mạch pha có tải hình có dây trung tính, thường dùng nghiệm dùng thức tế tốn dù ưu điểm kết có thu nhanh sai số đồng hồ cộng lại ... hợp thiết bị đo lường, hệ thống thôn tin đo lường +) phương pháp đo: là phép đo phụ thuộc vào phương pháp nhận thông tin đo n nhiều yếu tố khác đại lượng đo, điều kiên đo phương pháp đo có nhiều... Thiết bị đo thiết bị kỹ thuật dùng để gia cơng tín hiệu mang thơng tin đo thành dạng tiện lợi cho người quan sát Thiết bị đo gồm: thiết bị mẫu, thiết bị chuyển đổi đo lường, dụng cụ đo lường,... phương pháp đo biến đổi thẳng phương pháp đo so sánh 5) Người quan sát: người đo gia cơng kết đo Yêu cầu với người quan sát phải nắm bắt phương pháp đo, điều kiện đo, đối tượng cần đo, biết sử