Đây là tài slide bài giảng chi tiết dùng để giảng dạy tại trường kĩ thuật rất chi tiết Đây là tài slide bài giảng chi tiết dùng để giảng dạy tại trường kĩ thuật rất chi tiết Đây là tài slide bài giảng chi tiết dùng để giảng dạy tại trường kĩ thuật rất chi tiết Đây là tài slide bài giảng chi tiết dùng để giảng dạy tại trường kĩ thuật rất chi tiết Đây là tài slide bài giảng chi tiết dùng để giảng dạy tại trường kĩ thuật rất chi tiết Đây là tài slide bài giảng chi tiết dùng để giảng dạy tại trường kĩ thuật rất chi tiết
Môn học: Đo lường điện Bài Các cấu đo lường điện 1/30 Nội dung Nguyên lý hoạt động CCĐ Cơ cấu đo từ điện Cơ cấu đo điện từ Cơ cấu đo điện động Cơ cấu đo tĩnh điện Đo dòng điện điện áp sử dụng cấu đo 2/30 Vị trí CCĐ dụng cụ đo đánh giá trực tiếp α = f(Y) X Mạch Y đo Cơ cấu Thiết bị đo thị (I, U) Mạch đo: biến đổi đại lượng X thành đại lượng điện Y (dòng điện điện áp) Cơ cấu đo: chuyển đổi đại lượng điện thành chuyển dịch học (sự thay đổi vị trí phần động so với phần tĩnh) Thiết bị thị: phản ánh độ lớn đại lượng đo thông qua số thang đo 3/30 Nguyên lý hoạt động CCĐ Biến đổi liên tục điện thành làm quay phần động I (hoặc U) Wđtt F Mq α dWdtt Mô men quay M q d Mô men phản kháng M pk D. Phương trình cân mô men M q M pk dWdtt Phương trình thang đo D d 4/30 C¬ cÊu ®o tõ điện CCĐ có mô mem quay sinh tương tác từ trường nam châm vĩnh cửu với từ trường khung dây có dòng điện chạy qua Momen quay (Animation) 5/30 Cơ cấu đo từ điện Phần tĩnh: Nam châm vĩnh cửu Hai má cực từ Lõi sắt từ Trong khe từ có từ trường đồng hướng tâm α 1 N S Phần động: Khung dây Kim thị Lò so phản kháng Đối trọng 6/30 C¬ cÊu ®o tõ ®iÖn B -Cảm ứng từ T¹i thêi ®iÓm c©n b»ng m« men: n - số vòng khung dây M q M pk B.S n.I D. Phương trình thang đo: B.S n I S0 I D S - diện tích khung dây D – hệ số lò so phản kháng So - độ nhạy CCĐ 7/30 Cơ cấu đo từ điện Đặc điểm: Chỉ đo mạch chiều Thang đo tuyến tính Công suất tiêu thụ nhỏ Chịu tải Cấu tạo phức tạp Ứng dụng: chế tạo ampemét, vônmét, dùng làm thiết bị thị cho vônmét điện tử cầu đo Volmet ampemet từ điện 8/30 Logomét từ điện Logomet từ điện dụng cụ đo mà góc quay phần động tỷ lệ với tỷ số hai dòng điện hai điện áp N S Cấu tạo : • Giống CCĐ từ điện, khác chỗ lò xo phản kháng CCĐ từ điện thay cuộn dây giống cuộn dây phần động lệch so với góc • Lõi sắt thiết diện hình trụ thay lõi sắt thiết diện hình elip 9/30 Logomet từ điện Nguyên lý hoạt động: Từ trường nam châm vĩnh cửu tác động lên cuộn dây tạo mô men quay, tác động lên cuộn thứ tạo mô men phản kháng Hai mô men tỷ lệ với dòng điện I1 I2 Mq1=K1B1(α)I1 Mq2=K2B2(α)I2 Ở K1 K2 hệ số biến đổi B1(α) B2(α) hàm từ cảm theo góc quay khe hở hai cuộn dây Tại thời điểm cân mô men có: I2 B1 ( ) K2 I2 I2 F B( ) K I1 B2 ( ) K1 I1 I1 F hàm ngược B Vì lò xo phản kháng nên dòng điện chạy qua hai cuộn dây phần động lơ lửng vị trí 10/30 Cơ cấu đo tĩnh điện C – điện dung cực dC T¹i thêi ®iÓm c©n b»ng m« men: M q M pk U D. d Phương trình thang đo: dC U S0 U 2 D d U – điện áp cực 21/30 Cơ cấu đo tĩnh điện Đặc điểm: Đo mạch chiều xoay chiều Thang đo phi tuyến Trở kháng vào lớn, lượng tiêu thụ nhỏ, dải tần rộng Độ nhạy thấp Ứng dụng: chế tạo vônmét 22/30 Đo dòng điện chiều Sử dụng cấu đo từ điện, điện từ điện động để trực tiếp dòng điện chiều ampe mét chiều Chỉ đo dòng điện có giá trị nhỏ Để mở rộng thang đo với dòng điện lớn, cần mắc shunt song song với CCĐ 23/30 Mở rộng thang đo dòng điện Rm – điện trở CCĐ Imax – dòng điện tối đa CCĐ It – dòng điện tối đa thang đo 24/30 Ví dụ mở rộng thang đo dòng điện Imax (dòng điện tối đa CCĐ) = 50 μA It (dòng điện tối đa thang đo) = mA Rm (điện trở CCĐ) = kΩ Hãy tính giá trị điện trở shunt? 25/30 Mở rộng thang đo dòng điện Với ampe mét có nhiều thang đo, cần dùng nhiều shunt 26/30 Đo dòng điện xoay chiều Đối với cấu đo từ điện: Cần chỉnh lưu dòng điện AC thành dòng điện DC Ampe mét xoay chiều thường sử dụng CCĐ từ điện (do độ xác cao) Đối với cấu đo điện từ điện động: Đo trực tiếp dòng AC, không cần chỉnh lưu Mở rộng thang đo: Sử dụng điện trở shunt Sử dụng biến dòng đo lường 27/30 Chỉnh lưu điốt Giá trị trung bình dòng điện chỉnh lưu T I cltb Chỉnh lưu nửa chu kỳ i (t )dt T Chỉnh lưu chu kỳ 28/30 Mở rộng thang đo dòng điện xoay chiều Mở rộng thang đo dòng điện AC shunt Mở rộng thang đo dòng điện AC biến dòng đo lường Analog Clamp Meter 29/30 Ví dụ mở rộng thang đo dòng xoay chiều Imax (dòng tối đa cấu đo) = mA VD (điện áp điốt) = 0,6 V Rm (điện trở CCĐ) = 50 Ω Hãy tính shunt để đo dòng (hiệu dụng) Iđo = 100 mA? Dòng qua điốt Icltb 0,318 2I hd Ta có 1mA I s I I hd max 100mA 97,8mA 0,318 30/30 Đo điện áp chiều Nguyên lý đo: biến đổi điện áp thành dòng điện qua cấu thị Mở rộng thang đo điện áp: sử dụng điện trở phụ mắc nối tiếp với CCĐ Rm – điện trở CCĐ Imax – dòng điện tối đa CCĐ Iđo – dòng điện tối đa thang đo Vdo I Im ax Rs Rm 31/30 Ví dụ mở rộng thang đo điện áp chiều CCĐ từ điện có Imax = 100μA; Rm = 0,5kΩ Hãy tính điện trở phụ cho thang đo V1 = 2,5V; V2 = 10V; V3 = 50V Ở thang đo V1 = 2,5V Để vôn mét có ĐCX cao, nên chọn sai số điện trở R1, R2, R3 ≤ 1% độ nhạy Ω/VDC vôn mét 32/30 Ví dụ mở rộng thang đo điện áp chiều (tiếp theo) Ở thang đo V2 = 10V Ở thang đo V3 = 50V 33/30 Đo điện áp xoay chiều Đối với cấu đo từ điện: biến đổi AC DC, theo hai phương pháp sau Sử dụng chỉnh lưu điện áp AC điện áp DC Sử dụng biến đổi nhiệt điện Đối với cấu đo điện từ, điện động: Mở rộng thang đo dùng điện trở phụ đo điện áp chiều Đối với cấu đo tĩnh điện: Thường không mắc điện trở phụ 34/30 Hết Hỏi thảo luận 35/30 ... dòng điện I1 I2 Mq1=K1B1(α)I1 Mq2=K2B2(α)I2 Ở K1 K2 hệ số biến đổi B1(α) B2(α) hàm từ cảm theo góc quay khe hở hai cuộn dây Tại thời điểm cân mô men có: I2 B1 ( ) K2 I2 I2 F ... mô men phản kháng