Đang tải... (xem toàn văn)
đo linh kiện Đo Transistor: Đo xác định chân của BJT: Khi xác định linh kiện là transistor BJT và để biết được chính xác vị trí chân của nó thì ta có cách đo xác định chân như sau: Ta đặt đồng hồ VOM ở thang đo điện trở X1, X10 hoặc X1K tùy theo transistor công suất lớn hay nhỏ. Sau đó ta tiến hành theo các bước như sau: Bước 1: Xác định chân B Ta đặt que đo vào một chân cố định, que còn lại đảo giữa hai chân còn lại, nếu kim đều lên thì ta đảo hai que đo với nhau và đo như trên thì kim không lên chân có định là chân B. Bước 2: Xác định transistor thuận hay nghịch Ở trường hợp que còn lại đảo giữa hai chân còn lại kim đều lên, que cố định là que đen thì BJT là NPN, còn nếu chân cố định là que đỏ thì BJT là PNP. Bước 3: Xác định cực C và cực E + Transistor nghịch NPN: Ta đặt hai que đo vào hai chân còn lại (không đặt ở chân B), dùng điện trở hoặc ngón tay để nối giữa que đen và cực B nếu kim lên thì chân tương ứng với que đen là chân C, chân còn lại là chân E. Khi kim không lên thì ta đảo ngược que lại và kiểm tra như trên. + Transistor thuận PNP: Ta đặt hai que đo vào hai chân còn lại (không đặt ở chân B), dùng điện trở hoặc ngón tay để nối giữa que đỏ và cực B nếu kim lên thì chân tương ứng với que đỏ là chân C, chân còn lại là chân E. Khi kim không lên thì ta đảo ngược que lại và kiểm tra như trên. Phương pháp kiểm tra chất lượng Transistor: Transistor khi hoạt động có thể hư hỏng do nhiều nguyên nhân, như hỏng do nhiệt độ, độ ẩm, đo điện áp nguồn tăng cao hoặc đo chất lượng của bản thân Transistor, để kiểm tra Transistor bạn hãy nhớ cấu tạo của chúng. + Kiểm tra Transistor ngược NPN tương tự kiểm tra hai Diode đấu chung cực Anôt, điểm chung là cực B, nếu đo từ B sang C và B sang E (que đen vào B) thì tương đương như đo hai diode thuận chiều => kim lên, tất cả các trường hợp đo khác kim không lên. + Kiểm tra Transistor thuận PNP tương tự kiểm tra hai Diode đấu chung cực Katôt, điểm chung là cực B của Transistor, nếu đo từ B sang C và B sang E (que đỏ vào B) thì tương đương như đo hai diode thuận chiều => kim lên, tất cả các trường hợp đo khác kim không lên. + Trái với các điều trên là Transistor bị hỏng. Transistor có thể bị hỏng ở các trường hợp: + Đo thuận chiều từ B sang E hoặc từ B sang C => kim không lên là transistor đứt BE hoặc đứt BC + Đo từ B sang E hoặc từ B sang C kim lên cả hai chiều là chập hay dò BE hoặc BC. + Đo giữa C và E kim lên là bị chập CE.
Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường Bài KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ A MỤC TIÊU BÀI HỌC: Học xong học viên có khả năng: - Trình bày công dụng tham số kỹ thuật thiết bị đo lường điện tử thông dụng - Chọn loại thiết bị đo cho công việc sửa chữa thiết bị điện tử dân dụng - Bảo quản tốt thiết bị đo B NỘI DUNG CHÍNH: Khái niệm đo lường điện tử Định nghĩa: Đo lường trình đánh giá định lượng đại lượng cần đo để có kết số so với đơn vị đo BTĐN: A Trong đó: X � X AX X0 X: Đại lượng đo, Xo:Đơn vị đo, A: Con số kết đo VD: I = 5A I: Là dòng điện 5: Là số đo A: Là đơn vị đo dòng điện Sai số phép đo: Khái niệm: Sai số giá trị chênh lệch giá trị đo tính giá trị thực hay giá trị xác đại lượng Phân loại: Sai số dụng cụ đo có nhiều loại khác phân thành loại: - Sai số hệ thống: Đó sai số mà giá trị ln khơng đổi thay đổi có quy luật Sai số nguyên tắc loại trừ - Sai số ngẫu nhiên: sai số mà giá trị thay đổi ngẫu nhiên thay đổi mơi trường bên ngồi (áp suất, nhiệt đơ, độ ẩm v.v) sai số gọi sai số phụ Ngoài sai số trên, để đánh giá sai số dụng cụ đo đại lượng người ta phân loại: - Sai số tuyệt đối: hiệu giữagiá trị đại lượng đo X giá trị thực X th (là giá trị đại lượng đo xác định với độ xác nhờ dụng cụ đo mẫu) X = X - Xth GVBS: Trần Văn Đạt Trang Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường - Sai số tương đối phép đo x , đánh giá phần trăm tỷ số sai tuyệt đối giá trị thực ; X % = X X 100% = 100% (vì Xt X) Xt X - Cấp xác dụng cụ đo; giá trị sai số cực đại mà dụng cụ đo mắc phải Người ta quy định cấp xác dụng cụ đo sai số tương đối qui đổi dụng cụ nhà nước qui định cụ thể : qđx% = X m 100% Xm X m - Sai số tuyệt đối cực đại Xm - Giá trị lớn thang đo Nguyên nhân: Có nhiều nguyên nhân gây nên sai số, chủ yếu nguyên nhân sau: Do máy móc dụng cụ đo thiếu xác, thiếu tinh vi Do người đo với trình độ tay nghề chưa cao, khả giác quan bị hạn chế Do điều kiện ngoại cảnh bên tác động tới, thời tiết thay đổi, mưa gió, nóng lạnh bất thường,… Các phận chủ yếu máy đo: Mỗi dụng cụ đo thường có khâu là: Chuyển đổi sơ cấp, mạch đo cấu thị Hình 1.1: Cấu trúc chung dụng cụ đo - Trong chuyển đổi sơ cấp làm nhiệm vụ biến đổi đại lượng đo thànhtín hiệu điện Đó khâu quang trọng nhấp thiết bị đo - Mạch đo khâu gia công thông tin đo sau chuyển đổi sơ cấp làm nhiệm vụ tính tốn thực sơ đồ mạch Mạch đo thường mạch điện tử vi xử lý để nâng cao đặt tính dụng cụ đo - Cơ cấu chi thị khâu cuối dụng cụ thể kết đo dạng số so với đơn vị đo Có cách thể kết đo: + Chỉ thị kim + Chỉ thị thiết bị tự ghi GVBS: Traàn Văn Đạt Trang Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường + Chỉ thị dạng số Phân loại máy đo 4.1 Phân loại theo dụng cụ đo: Có loại - Dụng cụ đo biến đổi thẳng, đại lượng mà đại lượng cần đo X biến đổi thành lượng Y theo đường thẳng khơng có khâu phản hồi - Dụng đo kiểu biến đổi bù loại dụng cụ có mạch phản hồi với chuyển đổi ngược biến đổi đại lượng Y thành đại lượng bù Xk để bù với tín hiệu đo X 4.2 Theo phương pháp so sánh, đại lượng đo phân thành: - Dụng cụ đo đánh giá trực tiếp: Là dụng cụ khắc độ theo đơn vị đại lượng đo từ trước, đo, đại lượng đo so sánh với kết đo - Dụng cụ đo kiểu so sánh: Là dụng cụ đo thực việc so sánh qua mổi lần đo Sơ đồ đo sơ đồ kiểu biến đổi bù 4.3 Theo phương pháp đưa thông tin đo chia thành: - Dụng cụ đo tương tự, dụng cụ có số hàm liên tục đại lượng cần đo Dụng cụ đo tương tự gồm: Dụng cụ đo có kim chỉ, dụng cụ đo kiểu tự ghi (kết đo ghi lại dạng đường cong phụ thuộc thời gian) - Dụng cụ đo thị số: Là dụng cụ đại lượng đo liên tục biến đổi thành rời rạc kết đo thể hiên dạng số 4.4 Theo đại lượng đo: Các dụng cụ mang tên đại lượng đo vônmét, ampe mét, ômmét Các cấu đo 5.1 Cơ cấu đo kiểu từ điện 5.1.1 Cấu tạo: Cơ cấu thị từ điện gồm có hai phần bản: phần tĩnh phần động + Phần tĩnh gồm có: Nam châm vĩnh cửu 1, mạc từ 2, cực từ lõi sắt hình thành mạch từ kín Giữa cực từ lõi từ có khe hở khơng khí + Phần động: Gồm có khung dây quấn dây đồng có đường kính 0,03 0,07 mm Khung dây gắn vào trục ( dây dây treo ) quay di chuyển khe hở khơng khí cực từ lõi + Nam châm chế tạo hợp kim vonfram, alnicơ, hợp kim crơm …Có trị số cảm ứng từ 0,1 0,2 Tesla từ 0,2 0,3 Tesla GVBS: Trần Văn Đạt Trang Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường Hình 1.4: Cơ cấu đo kiểu từ điện 5.1.2 Ngun lý làm việc: Khi có dòng điện chạy khung dây, tác động từ trường nam châm vĩnh cửu, khung dây lịch khỏi vị trí ban đầu góc Mơmen quay tính theo biểu thức : Mq = dWe d We- lượng điện từ tỷ lệ với độ lớn từ thông khe hở khơng khí dòng điện chạy khung dây We= I mà = BSW Trong đó: B - Độ từ cảm nam châm vĩnh cửu S - Tiết diện khung dây W - Số vòng khung - Góc lệch khung khỏi vị trí ban đầu Thay vào ta có: Mq= d (I ) d ( BSWI ) = = BSW I d d Tại vị trí cân , mơmen quay mơmen cản Mq = Mc, từ (2-2) (2-7) ta có : GVBS: Trần Văn Đạt Trang Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử B.S.W.I= D Và = Giáo trình Đo lường B.S.W.I= SI I D Do B, S, W, D số nên gó lệch tỷ lệ bậc với dòng điện I Từ biểu thức ta thấy cấu từ điện đo dòng điện chiều, thang đo BSW số không đổi Cơ cấu từ điện dùng để chế tạo D ampemét, vônmét, ơmmét nhiều thang đo có dảI đo rộng: độ xác cao (cấp 0,1 0,5) điều nhau, Độ nhạy SI = 5.2 Cơ cấu đo kiểu điện từ 5.2.1 Cấu tạo: Cơ cấu thị điện từ phân thành loại: cuộn dây dẹt cuộn dây tròn + Cuộn dây dẹt: Phần tỉnh có cuộn dây phẳng1, bên có khe hở khơng khí (hinh 2- 2a) Phần động là: lõi thép gắn trục 5, lõi thép quay tự khe hở khơng khí + Cuộn dây tròn: Phần tĩnh cuộn dây có mạch từ khép kín 1,bên bố trí kim loại cố định 2, động gắn với trục quay Hình 1.5: Cơ cấu đo kiểu điện từ 5.2.2 Nguyên lý làm việc: + Đối với cuộn dây dẹt: Khi có dòng điện chạy cuộn dây tạo thành nam châm điện hút lõi vào khe hỡ khơng khí tạo thành mơmen quay (Mq) + Đối với cuộn dây tròn: Khi có dòng điện chạy cuộn dây xuất từ trường từ hoá kim loại tĩnh động để tạo thành nam châm Giữa kim loại hình thành lực đẩy lẫn va xuất mơmen quay (Mq) Ta có Mq= dWe d Trong đó: We = GVBS: Trần Văn Đạt LI 2 Trang Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường L - điện cảm cuộn dây; I dòng điện chạy cuộn dây LI d( ) dL Mq= = I d d Do đó: Khi vị trí cân bằng: Mq = Mc DL I D d Ta có: Và DL I 2D d Từ biểu thức ta thấy góc quay cấu khơng phụ thuộc vào chiều dòng điện nên đo dòng điện chiều xoay chiều, thang đo không , tiêu thụ cơng suất lớn, độ xác khơng cao Cơ cấu thị điện từ dùng chế tạo vônmét, ampemet mạch diện xoay chiều tần số công nghiệp với độ xác cấp 1- 5.3 Cơ cấu đo kiểu điện động 5.3.1 Cấu tạo: Cơ cấu thị điện động gồm có cuộn dây phần tĩnh 1, chia thành phần nối tiếp để tạo từ trường có dòng điện chạy qua.Phần động khung dây đặt cuộn dây tĩnh gắn trục quay Hình dáng cuộn dây tròn vng Cả phần động phần tĩnh bảo vệ chắn từ để tránh ảnh hưởng từ trường đến làm việc cấu thị Hình 1.6: Cơ cấu đo kiểu điện động 5.3.2 Nguyên lý làm việc: Khi cho dòng điện chạy qua cuộn dây tĩnh cuộn dây suất từ trường Từ trường tác động lên dòng điện chạy khung dây tạo nên mômen quay làm phần động quay di góc : Mq = dWe d GVBS: Trần Văn Đạt Trang Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường Nếu dòng điện đI vào cuộn dây dòng điện chiều I I 2 2 W e = L1 I L2 I M 12 I I Với: L ,L - điện cảm cuộn dây tỉnh động M 12 : Hỗ cảm cuộn dây I 1, I - Dòng điện chiều chạy cuộn dây tĩnh động Do L1 va L2 không thay đổi khung dây quay cuộn dây tĩnh đạo hàm chúng theo góc ta có: Mq = dWe dM 12 I1 I = d d Khi cân Mq = Mc dM 12 dM 12 I I = D , D d d I1 I Khi cuộn dây tĩnh cuộn dây động mắc nối tiếp ta có I I I , Ta có: dM 12 I D d Với i1 i2 dòng xoay chiều ta có Mômen quay tức thời m qt dM 12 = i1i2 d Và Mơmen trung bình chu kì tính theo biểu thức: T M qtb = m qt dt T Nếu i1= I 1m Sin t , i2= I m Sin( t ) ta có: T M qbt Mq = dM 12 I 1m I m Sin t Sin( t ) T d dM 12 I I cos d Với - Góc lệch I 1vaI Điều kiện cân Mq = Mc D I I GVBS: Trần Văn Ñaït dM 12 cos d Trang Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường dM 12 I I cos D d Từ biểu thức ta thấy cấu điện động dùng mạch chiều xoay chiều, thang đo khơng điều, dùng để chế tạo Vơnmét, Ampemet, tmet có độ xác cao, với cấp xác 0,1- 0,2 Nhược điểm tiêu thụ công suất suất lớn 5.4 Cơ cấu đo kiểu cảm ứng: 5.4.1 Cấu tạo: Gồm phần tĩnh phần động - Phần tĩnh: Các cuộn dây điện 2, có cấu tạo để có dòng điện chạy cuộn dây sinh từ trường móc vòng qua mạch từ qua phần động, có nam châm điện - Phần động: Đĩa kim loại (thường nhôm) gắn vào trục quay trụ Hình 2.4: Cơ cấu đo kiểu cảm ứng 5.4.2 Nguyên lý làm việc: Dựa tác động tương hỗ từ trường xoay chiều (được tạo dòng điện phần tĩnh) dòng điện xốy tạo đĩa phần động, cấu làm việc với mạch điện xoay chiều: Khi dòng điện I1, I2 vào cuộn dây phần (các từ thông lệch pha góc ψ góc ứng), từ thơng Ф1, Ф2 cắt đĩa nhôm (phần động) điện động tương ứng E1, E2 (lệch pha với Ф1, Ф2 xoáy I x1, Ix2 (lệch pha với E1, E2 góc α1, α2) tĩnh → sinh từ thông Ф1, Ф2 lệch pha dòng điện tương → xuất đĩa nhơm sức góc π/2) → xuất dòng điện Các từ thông Ф1, Ф2 tác động tương hỗ với dòng điện Ix1, Ix2 → sinh cáclực F1, F2 mômen quay tương ứng → quay đĩa nhơm (phần động) Mơmen quay tính: Mq=C.f.1 2.Sin Với: C số f: Là tần số dòng điện I1, I2 : Là góc lệch pha I1, I2 GVBS: Trần Văn Đạt Trang Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường Các thơng số kỹ thuật máy đo 6.1 Độ nhạy: Độ nhạy dụng cụ đo tính s= dy = F(X) dX Đại lượng C = Trong đó: Y - đại lượng ; X - đại lượng vào số dụng cụ đo S Nếu dụng cụ gồm nhiều khâu biến đổi ,mổi khâu có độ nhạy riêng độ nhạy n toàn dụng cụ: S = S1.S2 Sn = si i 1 6.2 Điện trở dụng cụ đo công suất tiêu thụ: - Điện trở vào: Là điện trở đầu vào dụng cụ Điện trở vào dụng cụ đo phải phù hợp với điện trở đầu khâu trước chuyển đổi sơ cấp - Khi đo điện áp nguồn điện điện áp rơi phụ tải điện trở vonmét lớn tốt, ngược lại đo dòng điện qua phụ tải yêu cầu điện trở ampemét nhỏ tốt để giảm sai số phép đo - Điện trở đo dụng cụ đo: Xác định cơng suất truyền tải cho khâu Điện trở nhỏ công suất lớn 6.3 Độ tác động nhanh: Độ tác động nhanh: thời gian để dụng xác lập kết đo thị Đối với dụng cụ tương tự, thời gian khoảng 4s Đối với dụng cụ số đo hàng nghìn điểm đo 1s 6.4 Độ tin cậy: Độ tin cậy dụng cụ đo phụ thuộc nhiều yếu tố: - Độ tin cậy linh kiện sử dụng - Kết cấu dụng cụ không phức tạp - Điều kiện làm việc C Câu hỏi tập: 1/ Trình bày khái niệm đo lường điện tử? 2/ Trình bày sơ đồ cấu trúc náy đo, chức khối sơ đồ cấu trúc? 3/ Thế máy đo biến đổi thẳng máy đo kiểu so sánh? 4/ Trình bày thơng số máy đo? GVBS: Trần Văn Đạt Trang Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường Bài MÁY ĐO ĐA NĂNG VOM/DMM A MỤC TIÊU BÀI HỌC: Học xong học viên có khả năng: - Trình bày sơ đồ khối thông số kỹ thuật máy đo VOM/DMM - Chọn loại máy đo VOM/DMM cho công việc sửa chữa thiết bị điện tử dân dụng - Trình bày điều chỉnh chức máy đo VOM/DMM để đo đại lượng tín hiệu điện - Bảo quản tốt máy đo B NỘI DUNG CHÍNH: Máy đo đa dạng kim VOM (Volt Ohm Milliammeter) 1.1 Các thông số kỹ thuật máy đo VOM 1.1.1 Độ nhạy: Độ nhạy dụng cụ đo tính s= dy = F(X) dX Đại lượng C = Y - đại lượng ; X - đại lượng vào số dụng cụ đo S Nếu dụng cụ gồm nhiều khâu biến đổi ,mổi khâu có độ nhạy riêng độ nhạy n toàn dụng cụ : S = S1.S2 Sn = si i 1 1.1.2 Điện trở dụng cụ đo công suất tiêu thụ: - Điện trở vào : Là điện trở đầu vào dụng cụ Điện trở vào dụng cụ đo phải phù hợp với điện trở đầu khâu trước chuyển đổi sơ cấp Khi đo điện áp nguồn điện điện áp rơi phụ tải điện trở vonmét lớn tốt Ngược lại đo dòng điện qua phụ tải yêu cầu điện trở ampemét lớn tốt để giảm sai số phép đo - Điện trở đo dụng cụ đo : Xắc định cơng suất truyền tải cho khâu Điện trở nhỏ công suất lớn 1.1.3 Độ tác động nhanh GVBS: Trần Văn Đạt Trang 10 Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường Bài ĐO TẦN SỐ CỦA TÍN HIỆU A MỤC TIấU BÀI HỌC: Học xong học viên có khả năng: - Trình bày đùng sơ đồ đấu nối thiết phương pháp đo tần số tín hiệu dao động ký máy phát sóng chuẩn - Đo tần số tín hiệu cách thành thạo - Bảo quản tốt thiết bị đo B NỘI DUNG CHÍNH: Sơ đồ đấu nối thiết bị phương pháp đo tần số tín hiệu 1.1 Sơ đồ đấu nối thiết bị cho phép đo Máy phát sóng chuẩn CHA Máy sóng Nguồn tín hiệu cần đo tần số CHB Hình 9.1: Sơ đồ đấu nối thiết bị cho phép đo 1.2 Chức thiết bị phép đo - Máy sóng có chức thị dạng tín hiệu nguồn tín hiệu cần đo tần số tín hiệu chuẩn - Máy phát tín hiệu chuẩn có chức tạo sóng chuẩn hình sin có tần số biến đổi tùy ý để đưa vào so sánh tần số với tín hiệu cần đo - Nguồn tín hiệu cần đo tần số Phương pháp đo tần số tín hiệu 2.1 Đấu nối thiết bị đo: - Sơ đồ đấu nối thiết bị đo thiết kế rỏ ràng, ngắn gọn, dể hiểu - Dùng dây tín hiệu đảm bảo tiếp xúc tốt GVBS: Trần Văn Đạt Trang 59 Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường - Đấu nối nguồn cung câp - Đấu nối đường chuyển dẫn tín hiệu cần đo biên độ 2.2 Điều chỉnh thiết bị đo: - Điều chuẩn máy phát tín hiệu chuẩn thị giá tri f =0 trạng thái tĩnh - Nút điều chỉnh mức tín hiệu đặt vị trí (0)khi máy phát sóng chuẩn trạng thái tĩnh - Điều chuẩn khơng xuất nhiễu máy sóng trạng thái tĩnh - Cấp nguồn cho thiết bị theo tiêu chuẩn thiết kế - Dẫn tín hiệu chuẩn đến hai ngõ vào máy sóng đảm bảo mức suy hao tín hiệu đường dẫn nhỏ không bị nhiễu xâm nhập - Dẫn tín hiệu cần đo tần số đến ngõ vào lại máy sóng đảm bảo mức suy hao tín hiệu đường dẫn nhỏ khơng bị nhiễu xâm nhập - Điều chỉnh mức tín hiệu hai ngõ vào phù hợp với độ nhạy máy sóng - Giữ nguyên trạng thái hoạt động nguồn tín hiệu cần đo tần số.(khơng tay đổi tần số củng biên độ ) - Thao tác chuyển máy sóng chức hồ tia - Điều chỉnh tần số máy phát sóng chuấn cho máy sóng xuất đường ELíp 2.3 Đọc tính kết quả: Chu kỳ khoảng thời gian điểm giống dạng sóng (T): T= Số chiều ngang chu kỳ *TIME/DIV GVBS: Trần Văn Đạt Trang 60 Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường Cơng thức tính tần số là: f=1/T Ví dụ: Tính tần số dạng sóng hình bên Giả sử Time/div chọn 0.5mS Vậy: Chu kỳ T là: T = 8*0.5= mS Tần số f là: f 1 250 Hz T 4.103 * Chú ý: Khi kết thúc phép đo ta tiến hành thứ tự sau: + Điều chỉnh máy phát sóng tín hiệu chuẩn trạng thái nghỉ + Điều chỉnh máy sóng trạng thái tĩnh + Ngắt nguồn cung cấp cho thiết bị + Tháo cáp đấu nối thiết bị đo Sử dụng dao động ký để đo tần số tín hiệu: Trong phần học sinh rèn luyện kỹ kết nối nguồn tín hiệu cần đo thiết bị đo Rèn luyện thao tác đo, đọc giá trị tần số dạng tín hiệu Học sinh thực hành đo kiểm tần số tín hiệu mát phát tín hiệu chuẩn mạch điện tử thông dụng mạch khuếch đại tín hiệu dung transistor, mạch xén, mạch cắt… C Câu hỏi: 1/ Trình bày sơ đồ đấu nối thiết bị phương pháp đo tần số tín hiệu? 2/ Trình bày bước đo tần số tín hiệu? 3/ Trình bày cách bảo quản máy đo? GVBS: Trần Văn Đạt Trang 61 Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường Bài 10 ĐO GĨC PHA CỦA TÍN HIỆU A MỤC TIÊU BÀI HỌC: Học xong học viên có khả năng: - Trình bày đùng sơ đồ đấu nối thiết phương pháp đo gốc pha tín hiệu dao động ký máy phát sóng chuẩn - Đo gốc pha tín hiệu cách thành thạo - Bảo quản tốt thiết bị đo B NỘI DUNG: Sơ đồ đấu nối thiết bị chức thiết bị phép đo 1.1 Sơ đồ đấu nối thiết bị cho phép đo : Máy phát sóng chuẩn Máy sóng Nguồn tín hiệu cần đo gốc pha GVBS: Trần Văn Đạt Trang 62 Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường Hình 10.1: Sơ đồ đấu nối thiết bị cho phép đo 1.2 Chức thiết bị phép đo: - Máy sóng có chức thi dạng tín hiệu nguồn tín hiệu cần đo tần số tín hiệu chuẩn - Máy phát tín hiệu chuẩn có chức tạo sóng chuẩn hình sin có tần số gốc pha đầu biến đổi trơn tùy ý để đưa vào so sánh tần số gốc pha đầu với tín hiệu cần đo - Nguồn tín hiệu cần đo xác định góc pha đầu Phương pháp đo gốc pha tín hiệu 2.1 Đấu nối thiết bị đo - Đấu nối nguồn cung câp - Đấu nối đường chuyển dẫn tín hiệu cần đo góc pha đến ngõ vào máy sóng - Đấu nối đuờng tín hiệu từ máy phát sóng tín hiệu chuẩn đưa đến ngõ vào máy sóng - Đấu nối đường dẫn tín hiệu điện áp TRIGER 2.2 Điều chỉnh thiết bị đo - Cấp nguồn cho thiết bị theo tiêu chuẩn - Dẫn tín hiệu chuẩn đến mơt hai ngõ vào máy sóng đảm bảo mức suy hao tín hiệu đường dẫn nhỏ khơng bị nhiễu xâm nhập - Dẫn tín hiệu điện áp khống chế pha đầu tín hiệu chuẩn vào ngõ TRIG - Dẫn tín hiệu cần đo tần số đến ngõ vào lại máy sóng đảm bảo mức suy hao tín hiệu đường dẫn nhỏ khơng bị nhiễu xâm nhập - Điều chỉnh mức tín hiệu hai ngõ vào phù hợp với độ nhạy máy sóng - Giữ nguyên trạng thái hoạt động nguồn tín hiệu cần đo tần số.(khơng tay đổi tần số củng biên độ ) - Thao tác chuyển máy sóng chức hồ tia - Điều chỉnh tần số máy phát sóng chuấn cho máy sóng xuất đường ELíp 2.3 Đọc tính kết Với chế độ quét tuyến tính tần số tín hiệu phương pháp đo thực sau: U1(t) = U1mSin t U2(t) = U2mSin( t - ) góc lệch pha hai tín hiệu GVBS: Trần Văn Đạt Trang 63 Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường Ta đăt (U1(t) U2(t) vào cực Y hai kênh, điều chỉnh cho hai tín hiệu trùng theo trục thời gian t trục toạ độ (hình 10.2) Ta thấy A C điểm qua zêrơ tín hiệu U 1t), B điểm qua Zêro U2(t) Các đoạn thẳng ab ac tương ứng với khoảng thời gian t T Từ ta tính góc lệch pha cần đo t AB 360 ( )360 T AC Hình 10.2: Hai tính hiệu lệch pha * Chú ý: Khi kết thúc phép đo ta tiến hành thứ tự sau: + Điều chỉnh máy phát sóng tín hiệu chuẩn trạng thái nghỉ + Điều chỉnh máy sóng trạng thái tĩnh + Ngắt nguồn cung cấp cho thiết bị + Tháo cáp đấu nối thiết bị đo Sử dụng dao động ký để đo tần số tín hiệu: Phương thức tia (DUAL) việc đo khác pha tín hiệu tần số xác dễ dàng sử dụng phương thức X-Y( Lisajous) Thực đo: b1) Đặt cơng tắc VERT MODE vị trí DUAL, sử dụng điều khiển vị trí dọc để điều khiển vị trí tia thẳng hàng theo đường tâm lưới.Để tín hiệu tần số thấp, kéo công tắc HOLDOFF để chọn chế độ CHOP b2) Kết nối tín hiệu tham khảo đến đầu nối ngõ vào CHA tín hiệu so sánh đến đầu nối ngõ vào CHB.Sử dụng cáp đồng trục( với que đo) mà có thời gian trễ nhau(hoặc chiều dài vật tương tự loại cáp) b3) Đặt công tắc VOLTS/DIV CHA CHB mức tín hiệu ngõ vào mà hiển thị hai khoảng ô chiều cao b4) Đặt công tắc TIME/DIV giá trị quét mà hiển thị chu kỳ dạng sóng tham khảo b5) Xoay Position VAR( quét) điều khiển chu kỳ tín hiệu tham khảo chiếm giữ xác đường lưới thứ thứ Mỗi theo chiều GVBS: Trần Văn Đạt Trang 64 Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Giáo trình Đo lường Điện- Điện tử ngang lưới tương ứng với 450 Sử dụng chia cắt theo chiều ngang đường cắt ngang0(hoặcđỉnh)để đo góc pha Sự chênh lệch pha = Sự chênh lệch theo chiều ngang( số ô) * 450 /div Ví dụ: Sự chênh lệch pha = 1.7* 450 /DIV = 76.50 Trong phần học sinh rèn luyện kỹ kết nối nguồn tín hiệu cần đo thiết bị đo Rèn luyện thao tác đo, đọc giá trị tần số dạng tín hiệu Học sinh thực hành đo kiểm tần số tín hiệu mát phát tín hiệu chuẩn mạch điện tử thông dụng mạch khuếch đại tín hiệu dung transistor, mạch xén, mạch cắt… C Câu hỏi: 1/ Trình bày sơ đồ đấu nối thiết bị phương pháp đo góc pha tín hiệu? 2/ Trình bày bước đo góc pha tín hiệu? 3/ Trình bày cách bảo quản máy đo góc pha tín hiệu? GVBS: Trần Văn Đạt Trang 65 Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường Bài 11 MÁY ĐẾM TẦN SỐ A MỤC TIÊU BÀI HỌC: Học xong học viên có khả năng: - Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc máy đếm tần số - Sử dụng thành thạo máy đém tần số để đo tần số tín hiệu lĩnh vực sửa chữa thiết bị điện tử - Bảo quản tốt máy đếm tần số B NỘI DUNG CHÍNH: Cấu tao, chức nguyên lý hoạt động máy đếm tần số 1.1 Công dụng máy đếm tần số lĩnh vực sửa chữa thiết bị điện tử: Tần số góc pha đại lượng đặt trưng cho q trình dao động có chu kỳ Tần số xác định số chu kỳ lập lại tín hiệu đơn vị thời gian Với kỹ thuật tiên tiến hiên nay, phép đo xác quy đo tần số số chuẩn đạt độ xác cao với sai số 10 13 10 12 mà đại lượng mẫu khác khó đạt Mặt khác viêc so sánh tần số có biện pháp đạt độ phân ly cao, truyền dể dàng Chu kỳ khoảng thời gian nhỏ mà giá trị tín hiệu lập lại độ lớn thoả mãn phương trình: u(t) = u(t + T) Nếu gọi T chu kỳ tín hiệu, f tần số tín hiệu ta có: GVBS: Trần Văn Đạt Trang 66 Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử F= Giáo trình Đo lường T Tần số góc tín hiệu xác định biểu thức: = 2 f Dải tần số sử dụng lĩnh vực khác vơ tuyến điện ,tự động hố, thơng tin liên lạc thay đổi từ phần Hz đến GHz Việc lựa chọn phương pháp đo tần số xác định tuỳ theo khoảng đo, độ xác u cầu ,dạng đường cong cơng suất nguồn tín hiệu Để đo tần số thực theo hai phương pháp: phương pháp biến đổi thẳng phương pháp so sánh Các dụng cụ dùng để đo tần số gọi tần số kế Tần số ,chu kỳ góc pha liên quan chặt chẽ với theo biểu thức: = 2 T - Góc lệch pha tín hiệu Với : -Khoảng thời gian lệch hai tín hiệu Vì việc đo tần số pha quy đo tần số f khoảng thời gian Giả sử có hai tín hiệu dao động x (t) x (t) đó: x = X 1m cos( 1t + ) x = X m cos( t + ) X m - biên độ dao động ; 1 , tần số góc dao động t + - pha dao động (trong - góc lệch ban đầu ) Ta có góc lệch pha tín hiệu tính sau: = - 1 = 1 1 1 n ( n số nguyên lí hoạt động) 2 = - 2 1 1 Thơng thường góc lệch pha tính đơn vị gradinan độ Khoảng thời gian tính đơn vị giây (S) Có hai phương pháp đo góc lệch pha phương pháp biến đổi thẳng phương pháp bù 1.2 Cấu tạo thông số kỹ thuật máy đếm tần số: Tần số kế điện tử dụng cụ để đo tần số âm tần cao tần mà tần số kế điện khơng đo được, dụng cụ phối hợp cấu đo từ điện với biến đổi để thực biến đổi tần số thành dòng điện chiều GVBS: Trần Văn Đạt Trang 67 Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường Hình 8.1a): Sơ đồ ngun lý tần số kế điện tử Khi khóa K vị trí tụ C nạp điện đến điện áp U nguồn điện Điện tích nạp: Q = CU Khi khóa K vị trí tụ C phóng điện qua cấu từ ( cấu tạo) Nếu vị trí khố K thay đổi với tần số tần số đo fx giá trị dòng điện trung bình qua cấu đo: It b Qf X CUf X Từ biểu thức C U đại lượng không đổi ta thấy dòng điện qua dụng cụ đo tỉ lệ với tần số đo khắc phục trực đơn vị tần số 1.3 Nguyên lý hoạt động lý hoạt động máy đếm tần số: Trong tần số kế điện tử khoá K thay khố điện tử nhờ transistor (hình 8- 1b) Điện áp có tần số cần đo Ufx đưa qua tạo xung TX Khi chưa có xung đặt vào bazơ transistor, transistor chế độ khoá tụ C nạp đến điện áp U với tích điện q = CU Khi có xung vào bazơ transistor T, transistor làm việc chế độ thông, tụ C phóng điện qua T, diode D2 cấu đo (CT) thị khắc độ giá trị tần số Tần số kế loại dùng để đo tần số tín hiệu hình sin từ 10Hz 500KHz với sai số 2% Nếu tín hiệu xung đo với giả tần 10Hz 20KHz, sai số 2% Sử dụng máy đếm tần số để đo tần số tín hiệu Bước Xác định nguồn tín hiệu cần đo tần số GVBS: Trần Văn Đạt Trang 68 Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường - Xác định lối trở kháng nguồn tín hiệu cần đo tần số - Xác định biên độ tín hiệu cần đo tần số - Xác định mức điện áp cung câp cho nguồn tín hiệu Bước Chọn thiết bị đo - Chọn máy đếm tần số có nguồn cung cấp phù hợp với mạng điện công nghiệp nơi làm việc - Chọn máy đếm tần số có trở kháng vào phối hợp tốt với trở kháng nguồn tín hiệu cần đo tần số - Chọn máy đếm tần số có dải tần số đếm bao trùm tần số nguồn tín hiệu cần đo (trong phán đốn) Bước Thiết lập sơ đồ đấu nối thiết bị đo - Sơ đồ đấu nối thiết bị đo thiết kế rỏ ràng ngắn gọn dể hiểu - Dể đấu nối Bước Điều chuẩn thiết bị trước đo - Điều chuẩn máy phát tần số thị giá tri F= trạng thái tỉnh - Điều chuẩn đếm xung phải có giá trị thị N = chưa có tín hiệu cần đo đưa vào Bước Tiến hành đo - Đấu nối thiết bị theo sơ đồ thiết lập + Đấu nối nguồn cung câp + Đấu nối đường chuyển dẫn tín hiệu cần đo tần số đến máy đếm - Điều chỉnh thiết bị + Điều chỉnh mức hạn chế tín hiệu đầu vào cho phù hợp với độ nhạy máy đếm tần số + Điều chỉnh tần số tín hiệu chuẩn đế số xung đếm số chẳn - Đọc lưu giữ kết đo + Đọc xác tần số máy phát sóng chuẩn + Đọc xác số xung đếm bơ thị + Tính tần số tín hiệu cần đo: f =F.N (Trong F tần số xung chuẩn,N số xung đếm được, f tần số tín hiệu cần đo) Bước Kết thúc đo Thao tác theo thứ tự: + Ngắt nguồn tín hiệu đo tần số khỏi máy đếm tần số + Điều chỉnh máy phát tần số chuẩn trạng thái tĩnh GVBS: Trần Văn Đạt Trang 69 Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường + Cắt nguồn cung cấp cho máy đếm tần số + Tháo cáp đấu nối thiết bị đo Bảo quản máy đếm tần số: - Khi sử dụng máy đếm tần số tránh làm chạm chập dây kết nối với nhau, điều dẫn dến hư hỏng cho máy - Khi sử dụng phải đặt máy đếm tần số ngắn, thuận tiện cho thao tác đo kiểm, tránh làm rơi dao máy phát gây hư hỏng nặng cho máy phát - Khi không sử dụng nên tháo tất dây kết nối kể dây nguồn để máy máy đếm tần số vào thùng nơi thoáng mát - Có kế hoạch vệ sinh máy đếm tần số thường xuyên C Câu hỏi: 1/ Trình bày cấu tạo, chức nguyên lý hoạt động máy đếm tần số? 2/ Trình bày cách sử dụng máy đếm tần số để đo tần số tín hiệu? 3/ Bảo quản máy đếm tần số TÀI LIỆU THAM KHẢO TT TÊN TÁC GIẢ - Nguyễn Ngọc Tân, TÊN TÀI LIỆU Trường Đại Học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 2000 Giáo trình đo lường điện - máy điện - khí cụ điện Trường kỹ thuật điện - Cơng ty điện lực - TP Hồ Chí Minh 2000 Đo lường thiết bị đo lường NXB giáo dục 2000 - Ngô Văn Ky - KS Phan Thanh Đức - KS Trần Hữu Thanh - Nguyễn Văn Hòa GVBS: Trần Văn Đạt NĂM XUẤT BẢN Kỹ thuật đo - Ngô Tấn Nhơn - PTS phan Ngọc Bích NHÀ XUẤT BẢN Trang 70 Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường MỤC LỤC Bài KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ 1 Khái niệm đo lường điện tử .1 Sai số phép đo Các phận chủ yếu máy đo Phân loại máy đo Các cấu đo Các thông số kỹ thuật máy đo Bài MÁY ĐO ĐA NĂNG VOM/DMM 10 Máy đo đa dạng kim VOM 10 Máy đo đa dạng số (DMM) 14 Ưu nhược điểm máy đo đa VOM/DMM 16 Cách sử dụng bảo quản máy đo VOM /DMM 17 Bài ĐO ĐIỆN TRỞ BẰNG VOM 17 Các phương pháp đo điện trở .18 Sử dụng máy đo VOM/DMM để đo điện trở .21 Sử dụng máy đo VOM/DMM để đo điện trở mạch điện tử: .26 GVBS: Trần Văn Đạt Trang 71 Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường Bài ĐO ĐIỆN ÁP BẰNG VOM/DMM 28 Phương pháp đo điện áp mạch điện 28 Sử dụng máy đo VOM/DMM để đo điện áp 29 Một số lưu ý đo điện áp VOM/DMM 30 BÀI ĐO DÒNG ĐIỆN BẰNG VOM/DMM 34 Phương pháp đo dòng điện mạch điện 34 Sử dụng máy đo để đo dòng điện 35 Một số lưu ý đo dòng điện VOM/DMM .37 BÀI MÁY PHÁT SĨNG TÍN HIỆU CHUẨN .38 Máy phát sóng âm tần 38 Máy phát cao tần điều biên 40 Máy phát cao tần điều tần 42 Cách sử dụng máy phát tín hiệu chuẩn 43 Bảo quản máy phát sóng chuẩn 45 Bài DAO ĐỘNG KÝ .47 Khái niệm: 47 Sơ đồ khối dao động ký thông dụng .48 Thiết lập chế độ hoạt động cho máy dao động ký 49 Thao tác điều khiển chức dao động ký 49 Ứng dụng dao động ký kỹ thuật đo lường 53 Tham khảo thực thao tác chuẩn hóa dao động ký 54 Bảo quản máy dao động ký 54 Bài ĐO BIÊN ĐỘ CỦA TÍN HIỆU 55 Sơ đồ đấu nối thiết bị phương pháp đo biên độ tín hiệu 55 Phương pháp đo biên độ tín hiệu 55 Sử dụng dao động ký để đo biên độ tín hiệu: 57 Bài ĐO TẦN SỐ CỦA TÍN HIỆU 58 Sơ đồ đấu nối thiết bị phương pháp đo tần số tín hiệu 58 Phương pháp đo tần số tín hiệu .58 Sử dụng dao động ký để đo tần số tín hiệu 60 Bài 10 ĐO GĨC PHA CỦA TÍN HIỆU 61 Sơ đồ đấu nối thiết bị chức thiết bị phép đo .61 GVBS: Trần Văn Đạt Trang 72 Khoa KT Điện- Điện lạnh- Điện tử Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường Phương pháp đo gốc pha tín hiệu 61 Sử dụng dao động ký để đo tần số tín hiệu 63 Bài 11 MÁY ĐẾM TẦN SỐ .65 Cấu tao, chức nguyên lý hoạt động máy đếm tần số .65 Sử dụng máy đếm tần số để đo tần số tín hiệu .67 Bảo quản máy đếm tần số 68 GVBS: Traàn Văn Đạt Trang 73 ... - Sai số tuyệt đối cực đại Xm - Giá trị lớn thang đo Nguyên nhân: Có nhiều nguyên nhân gây nên sai số, chủ yếu nguyên nhân sau: Do máy móc dụng cụ đo thiếu xác, thiếu tinh vi Do người đo... Điện- Điện tử Giáo trình Đo lường - Sai số tương đối phép đo x , đánh giá phần trăm tỷ số sai tuyệt đối giá trị thực ; X % = X X 100% = 100% (vì Xt X) Xt X - Cấp xác dụng cụ đo; giá trị... thiếu xác, thiếu tinh vi Do người đo với trình độ tay nghề chưa cao, khả giác quan bị hạn chế Do điều kiện ngoại cảnh bên tác động tới, thời tiết thay đổi, mưa gió, nóng lạnh bất thường,… Các