tài liệu uy tín được biên soạn bởi giảng viên đại học Bách Khoa TPHCM, thuận lợi cho qua trình tự học, nghiên cứu bộ tự động hóa, điện tử, cơ điện tử, cơ khí chế tạo máy, lập trình nhúng, Tài liệu được kiểm duyệt bởi giảng viên, phòng đào tạo trường đại học bách khoa, lưu hành nội bộ
Chương Đo điện dung, điện cảm hổ cảm Thiết bị & cảm biến Các phương pháp Dùng Volt-Amper & Watt kế cầu đo Cách đo tuyến tính Dùng Thiết bị & cảm biến Phương pháp V-A-W đặc tính phần tử mạch Tính theo thị dụng cụ đo Dựa U = Z= R + jX I * AC A *W Z V P = RI U P2 − I I → X= U I −P L= ωI 2 Thiết bị & cảm biến C= I2 ω U I − P2 Phương pháp V-A-W đặc tính phần tử mạch Tính theo thị dụng cụ đo Dựa A I1 * AC I2 M * L1 L2 • • • • U2 V • = U jω L2 I + jω M I1 U = jω M I1 • I2 =0 Thiết bị & cảm biến U2 M= ω I1 Cầu đo xoay chiều cầu Wheatstone cấp nguồn AC Tần số dãy âm tần (thường chọn 1KHz) Tùy đặc tính phẩm chất (tổn hao) phần tử → chọn cầu đo phù hợp Giống L ; RL C ; RC ⇔ { ⇔ { RS LS LP RP RS CS CP RP Thiết bị & cảm biến Cầu đo xoay chiều Qui đổi tương đương Cuộn dây RS LS LP RP Z= RS + jω LS Z= S S 1 → Y= −j P ω LP Y= RP P ω L2P RP + jω LP RP2 = YP RP2 + ω L2P RS + jω LS = Z S RS2 + ω L2S Tụ điện CS RS CP RP Thiết bị & cảm biến j Z= RS − S ωCS → + Y= j ω C P P RP S Z= Y= P RP − jωCP RP2 = + ω 2CP2 RP2 YP ω 2CS2 RS + jωCS = + ω 2CS2 RS2 ZS Cầu đo xoay chiều Hệ số phẩm chất : Wmax Wmax : lượng tích lũy max Q = 2π WT WT : lượng tiêu tán chu kỳ Hệ số tổn hao : D = tgδ δ : góc (tổn hao) Quan hệ D & Q Thiết bị & cảm biến D.Q = Cầu đo xoay chiều Qui đổi tương đương Cuộn dây = Q RS LS LP RP ω LS RP = RS ω LP Z= RS + jω LS Z= S S 1 → Y= −j P ω LP Y= RP P 1 Z= R j L Q ω = + ) S P ( P YP + Q → 1 Q Y= = −j P Z S + Q RS ω LS Thiết bị & cảm biến ω L2P RP + jω LP RP2 = YP RP2 + ω L2P RS − jω LS = Z S RS2 + ω L2S (1 + Q ) R S = RP LP 1 + LS = Q Cầu đo xoay chiều Qui đổi tương đương Tụ điện = D ω= CS RS CS RS CP RP ωCP RP j Z= RS − S ωCS → + jωCP Y= P RP ZS → D = + jωCS YP + D RS D RP − j 1+ D ωCP Thiết bị & cảm biến S Z= Y= P RP − jωCP RP2 = + ω 2CP2 RP2 YP ω 2CS2 RS + jωCS = + ω 2CS2 RS2 ZS RP 1 + RS = D CS = C P (1 + D ) Cầu đo xoay chiều Cầu wheatstone AC cân Z1 Z2 AC D Z3 Z4 Z1Z = Z Z Tương đương Z1 Z = Z Z3 ∠Z1 + ∠Z = ∠Z + ∠Z Hoặc Re {Z1Z } = Re {Z Z } Im {Z1Z } = Im {Z Z } Thiết bị & cảm biến 10 Cầu đo xoay chiều Thiết bị thị cân cầu Tai nghe: Giá thành rẻ, tương đối nhạy, dùng phổ biến, nhiên phụ thuộc vào độ thính người Vơn kế điện tử điện kế AC: Điện kế DC kết hợp chỉnh lưu cho ta điện kế AC Muốn tăng độ nhạy ta thêm mạch khuếch đại cho điện kế AC, thiết bị xác khách quan tai nghe Dao động ký: Được sử dụng phòng thí nghiệm, cho ta kết xác với tín hiệu tần số cung cấp cho cầu Thiết bị & cảm biến 11 Cầu đo xoay chiều Cầu Sauty R1 ZX C1 RX D R3 Thiết bị & cảm biến CX R4 12 Cầu đo xoay chiều Cầu Nernst R1 ZX C1 CX RX D R3 Thiết bị & cảm biến R4 13 Cầu đo xoay chiều Cầu Maxwell-Wien R1 ZX R3 LX RX D R4 C3 Thiết bị & cảm biến 14 Cầu đo xoay chiều Cầu Hay R1 ZX LX R3 D C3 Thiết bị & cảm biến RX R4 15 Cầu đo xoay chiều Cầu Owen Thích hợp đo cuộn dây có Q nhỏ R2 C1 D R3 RX C3 Thiết bị & cảm biến LX 16 Cầu đo xoay chiều Cầu Schering Thường dùng để đo điện dung đo tổn hao vật liệu cách điện cao cấp Khi đo điện dung nhỏ, C1 điện dung không khí Khi đo điện dung lớn, C1 tụ mica thật tốt để góc không Thiết bị & cảm biến RX C1 CX D R3 C3 R4 17 Cầu đo xoay chiều Cầu Grover Tương tự cầu Sauty, dùng cuộn dây mẫu để so sánh tụ điện cần đo với tụ điện mẫu CX C1 R1 AC RX D R3 L3 Thiết bị & cảm biến L4 18 Cầu đo xoay chiều Cầu Anderson R1 ZX R1 R2 C D R3 C Thiết bị & cảm biến ZX R4 R3 R2 D R4 19 Cầu đo xoay chiều Cầu Maxwell đo điện cảm L2 R3 D I2 M1 R2 L1 * LX MX * I3 * * I1 AC Thiết bị & cảm biến 20 Cầu đo xoay chiều Cầu Heaviside I1 MX I0 R1 * * L2 R2 L1 D L3 R4 R3 Thiết bị & cảm biến I3 21 Cầu đo xoay chiều Cầu Carey Foster cải tiến I1 I0 MX R2 * * L2 R1 L1 C2 D R4 I3 Thiết bị & cảm biến 22 Cầu đo xoay chiều Mạch đo L , C tuyến tính R ES U0 LX U0 ES CX Thiết bị & cảm biến R 23 ... & cảm biến CX R4 12 Cầu đo xoay chiều Cầu Nernst R1 ZX C1 CX RX D R3 Thiết bị & cảm biến R4 13 Cầu đo xoay chiều Cầu Maxwell-Wien R1 ZX R3 LX RX D R4 C3 Thiết bị & cảm biến 14 Cầu đo xoay chiều... R4 R3 R2 D R4 19 Cầu đo xoay chiều Cầu Maxwell đo điện cảm L2 R3 D I2 M1 R2 L1 * LX MX * I3 * * I1 AC Thiết bị & cảm biến 20 Cầu đo xoay chiều Cầu Heaviside I1 MX I0 R1 * * L2 R2 L1 D L3 R4... C1 CX D R3 C3 R4 17 Cầu đo xoay chiều Cầu Grover Tương tự cầu Sauty, dùng cuộn dây mẫu để so sánh tụ điện cần đo với tụ điện mẫu CX C1 R1 AC RX D R3 L3 Thiết bị & cảm biến L4 18 Cầu đo xoay