Chương 1: Giới thiệu chung về đo lường (6LT) 1.1. Các khái niệm và định nghĩa cơ bản 1.1.1. Đo lường 1.1.2. Đại lượng đo 1.1.3. Tín hiệu đo lường 1.1.4. Phép đo 1.1.5. Phương tiện đo 1.2. Đơn vị đo và các chuẩn 1.2.1. Khái niệm 1.2.2. Hệ thống đơn vị quốc tế (SI) 1.2.3. Chuẩn cấp 1 quốc gia 1.3. Sai số và các biện pháp khắc phục 1.3.1. Khái niệm 1.3.2. Phân loại sai số 1.3.3. Các biện pháp khắc phục sai số 1.4. Dụng cụ đo 1.4.1. Khái niệm 1.4.2. Phân loại 1.4.3. Các đặc tính cơ bản của dụng cụ đo 1.4.4. Qui tắc chọn dụng cụ đo 1.4.5. Dụng cụ đo điều khiển bằng máy tính 3 1.4.6. Phần mềm đo lường ảo Chương 2: Cơ sở kỹ thuật đo lường (3LT) 2.1. Sơ đồ khối hệ thống đo lường 2.2. Định nghĩa và phân loại 2.3. Các cơ cấu chỉ thị đo lường 2.3.1. Chỉ thị số 2.3.2. Chỉ thị tương tự Chương 3. Các phương pháp và các phương tiện đo cơ bản (9LT) 3.1. Đo dòng điện và điện áp 3.1.1. Giới thiệu chung 3.1.2. Các yêu cầu cơ bản đối với dụng cụ đo 3.1.3. Đo dòng điện trung bình và lớn 3.1.4. Đo điện áp trung bình và lớn 3.1.5. Vôn mét điện tử 3.1.6. Vôn mét số 3.2. Đo điện trở 3.2.1. Các phương pháp đo điện trở 3.2.2. Ôm mét 3.3. Đồng hồ vạn năng 3.3.1. Đồng hồ vạn năng tương tự 3.3.2. Đồng hồ vạn năng số 3.4. Máy hiện sóng 3.4.1. Giới thiệu chung 3.4.2. Máy hiện sóng tương tự 3.4.3. Máy hiện sóng nhiều tia 3.4.4. Máy hiện sóng nhớ tương tự 3.4.5. Máy hiện sóng nhớ số 3.4.6. Các đặc tính kỹ thuật của máy hiện sóng 3.4.7. Đo lường dùng máy hiện sóng 3.5. Đo công suất và điện năng 3.5.1. Giới thiệu chung 3.5.2. Oát mét điện động 3.5.3. Công tơ điện 4 3.5.4. Oát mét và công tơ điện tử Chương 4: Các phương pháp và các phương tiện đo khác (6LT) 4.1. Đo tham số mạch điện 4.1.1. Đo tham số mạch và linh kiện 4.1.2. Đo đặc tuyến biên độ tần số, pha – tần số của mạng 4 cực 4.1.3. Đo đặc tuyến Vôn – Ampe 4.2. Phân tích tín hiệu 4.2.1. Đo tần số và khoảng thời gian 4.2.2. Đo góc lệch pha 4.2.3. Phân tích phổ tín hiệu Thực hành thí nghiệm (10 tiết) Lựa chọn 2 trong 5 bài sau: 1. Đo điện áp, dòng điện, điện trở dùng đồng hồ vạn năng 2. Đo độ lớn, tần số điện áp xoay chiều hình sin dùng máy hiện sóng 3. Đo hiệu pha các tín hiệu bằng máy hiện sóng 4. Đo công suất 5. Đo phổ tín hiệu
HỌC VIỆN KỸ THUẬT MẬT MÃ KHOA: ĐIỆN TỬ -VIỄN THÔNG ……o0o…… NGÂN HÀNG ĐỀ THI MÔN HỌC: KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ (Dành cho chương trình Đại học An tồn Thơng tin, hệ quy) Bổ sung Tổng số đề: 06 Thời gian thi: 90 phút Hình thức thi: Tự luận Người biên soạn: TS Đinh Nho Thanh Bộ môn: Kỹ thuật Viễn thông HÀ NỘI, NĂM 2015 GIỚI THIỆU Nhằm nâng cao chất lượng giáo dục đào tạo, việc xây dựng ngân hàng đề thi để tổ chức, đánh giá kết học tập khả sáng tạo sinh viên vô quan trọng Được đồng ý Giám đốc Học viện; Phịng Thanh tra khảo thí kiểm định chất lượng, kết hợp với Khoa Điện tử -Viễn thông xây dựng ngân hàng đề thi Kỹ thuật Đo lường Điện tử bổ sung Bộ ngân hàng đề thi môn học Kỹ thuật Đo lường Điện tử bổ sung phần ngân hàng đề thi đáp án cho chương trình đào tạo Đại học chuyên ngành An tồn thơng tin, hệ quy I Mục đích: Đánh giá chất lượng dạy học, phục vụ công tác đề chấm thi kết thúc môn học Hạn chế việc học lệch học tủ, đánh giá sinh viên cách khách quan toàn diện II Yêu cầu: Đảm bảo đánh giá kết học tập sinh viên cách công bằng, xác Hệ thống câu hỏi phải bám sát đề cương mơn học, đảm bảo bao qt tồn nội dung môn học không trùng với ngân hàng đề thi làm Đáp án thang điểm chi tiết đến 0,25 - 0,5 III Bố cục ngân hàng đề thi: Gồm 10 đề (40 câu hỏi + đáp án), đề thang điểm 10 gồm câu với bố cục Câu 1: câu điểm Câu 2: câu điểm Câu 3: câu điểm Câu 4: câu điểm IV Hướng dẫn sử dụng ngân hàng đề thi: sau: Không sử dụng tài liệu làm thi Thu lại đề thi với làm sau kết thúc buổi thi Trong trình biên soạn chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận góp ý từ đồng nghiệp để ngân hàng đề thi hoàn thiện tốt KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG Hà Nội, ngày… tháng… năm 2015 Người biên soạn CHƯƠNG TRÌNH CHI TIẾT MƠN HỌC KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ 2TC - 35 TIẾT A.MỤC TIÊU–YÊU CẦU I Mục tiêu -Kiến thức: nắm khái niệm định nghĩa kỹ thuật đo lường điện tử, hiểu nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động dụng cụ đo điện tử yêu cầu chúng -Kỹ năng: sử dụng dụng cụ đo thông dụng thực phép đo khác II Điều kiện tiên Cấu kiện điện tử, lý thuyết mạch, điện tử tương tự, điện tử số, kỹ thuật vi xử lý,… B NỘI DUNG Chương 1: Giới thiệu chung đo lường (6LT) 1.1 Các khái niệm định nghĩa 1.1.1 Đo lường 1.1.2 Đại lượng đo 1.1.3 Tín hiệu đo lường 1.1.4 Phép đo 1.1.5 Phương tiện đo 1.2 Đơn vị đo chuẩn 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Hệ thống đơn vị quốc tế (SI) 1.2.3 Chuẩn cấp quốc gia 1.3 Sai số biện pháp khắc phục 1.3.1 Khái niệm 1.3.2 Phân loại sai số 1.3.3 Các biện pháp khắc phục sai số 1.4 Dụng cụ đo 1.4.1 Khái niệm 1.4.2 Phân loại 1.4.3 Các đặc tính dụng cụ đo 1.4.4 Qui tắc chọn dụng cụ đo 1.4.5 Dụng cụ đo điều khiển máy tính 1.4.6 Phần mềm đo lường ảo Chương 2: Cơ sở kỹ thuật đo lường (3LT) 2.1 Sơ đồ khối hệ thống đo lường 2.2 Định nghĩa phân loại 2.3 Các cấu thị đo lường 2.3.1 Chỉ thị số 2.3.2 Chỉ thị tương tự Chương Các phương pháp phương tiện đo (9LT) 3.1 Đo dòng điện điện áp 3.1.1 Giới thiệu chung 3.1.2 Các yêu cầu dụng cụ đo 3.1.3 Đo dòng điện trung bình lớn 3.1.4 Đo điện áp trung bình lớn 3.1.5 Vôn mét điện tử 3.1.6 Vôn mét số 3.2 Đo điện trở 3.2.1 Các phương pháp đo điện trở 3.2.2 Ôm mét 3.3 Đồng hồ vạn 3.3.1 Đồng hồ vạn tương tự 3.3.2 Đồng hồ vạn số 3.4 Máy sóng 3.4.1 Giới thiệu chung 3.4.2 Máy sóng tương tự 3.4.3 Máy sóng nhiều tia 3.4.4 Máy sóng nhớ tương tự 3.4.5 Máy sóng nhớ số 3.4.6 Các đặc tính kỹ thuật máy sóng 3.4.7 Đo lường dùng máy sóng 3.5 Đo cơng suất điện 3.5.1 Giới thiệu chung 3.5.2 Oát mét điện động 3.5.3 Công tơ điện 3.5.4 Oát mét công tơ điện tử Chương 4: Các phương pháp phương tiện đo khác (6LT) 4.1 Đo tham số mạch điện 4.1.1 Đo tham số mạch linh kiện 4.1.2 Đo đặc tuyến biên độ - tần số, pha – tần số mạng cực 4.1.3 Đo đặc tuyến Vôn – Ampe 4.2 Phân tích tín hiệu 4.2.1 Đo tần số khoảng thời gian 4.2.2 Đo góc lệch pha 4.2.3 Phân tích phổ tín hiệu Thực hành thí nghiệm (10 tiết) Lựa chọn sau: Đo điện áp, dòng điện, điện trở dùng đồng hồ vạn Đo độ lớn, tần số điện áp xoay chiều hình sin dùng máy sóng Đo hiệu pha tín hiệu máy sóng Đo cơng suất Đo phổ tín hiệu \ HỆ THỐNG CÂU HỎI LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP Câu 1: (3 điểm) 1.1 Xây dựng phương trình đặc tính thang đo cấu thị từ điện nhận xét 1.2 Trình bày LED LCD thị số 1.3 Xây dựng phương trình đặc tính thang đo cấu thị điện động nhận xét 1.4 Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động phương trình đặc tính thang đo cơng tơ điện pha 1.5 Xây dựng phương trình đặc tính thang đo cấu thị điện từ nhận xét 1.6 Trình bày sơ đồ nguyên lý, nguyên lý hoạt động giản đồ thời gian mạch tách sóng biên độ vơn mét điện tử 1.7 Trình bày phương pháp đo so sánh khơng cân 1.8 Trình bày sơ đồ nguyên lý nguyên lý hoạt động vôn mét số chuyển đổi theo thời gian 1.9 Trình bày sơ đồ nguyên lý, nguyên lý hoạt động Oatmet số dựa hiệu ứng Hall 1.10.Trình bày sơ đồ nguyên lý nguyên lý hoạt động máy tích phân phổ trực tiếp sử dụng CRT Câu 2: (1 điểm) 2.1 Đưa điện áp 220V, tới cặp phiến lệch đứng hình xuất vệt sáng 75mm, tới cặp phiến lệch ngang hình xuất vệt sáng 55mm Tính độ nhạy CRT 2.2 Dùng cầu Hay đo tham số cuộn cảm có giá trị điện cảm 405H tần số làm việc 50Hz ta nhận giá trị điện cảm 0,414mH Xác định sai số phép đo điện cảm 2.3 Dùng đồng hồ Vạn đo cường độ dịng điện 1000mA tần số cơng nghiệp ta nhận giá trị cường độ dòng điện 0,988A Xác định sai số phép đo dòng điện 2.4 Dùng Tần mét đo tần số dao động hình sin có giá trị 450Hz ta nhận giá trị tần số 0,465kHz Xác định sai số phép đo tần số 2.5 Có thể sử dụng Vơn mét có cấp xác 0,1 với thang đo T = 25V để kiểm tra điện áp 20V với độ xác cho phép 0, 2% không? 2.6 Dùng Oát mét đo cơng suất tiêu thụ bóng đèn 1500W ta nhận cơng suất tiêu thụ bóng đèn 1,550kW Xác định sai số phép đo công suất 2.7 Cho Am mét A sử dụng thi từ điện có góc fsd 700, dịng điện fsd 55A Am mét B có góc fsd dòng điện fsd 65A 2.8 Đo hai tần số f1 = 150Hz, f2 = 1050Hz hai có sai số tuyệt đối 2Hz Xác định sai số phép đo nhận xét độ xác 2.9 Đồng hồ DE960TR có thang đo T1: 2,5V; 10V; 50V với C1 = đồng hồ Hioki có T2: 10V; 25V; 50V; C2 = 0,5 Sử dụng đồng hồ để đo điện áp 9V 2.10 Sử dụng Am mét có thang đo 10mA, 25mA, C = 0,2 với sai số cho phép 0,3% Để đo dòng điện 20mA sử dụng thang đo nào, Câu 3: (2 điểm) 3.1 Vẽ ảnh tín hiệu hình máy sóng với tín hiệu cần quan sát có dạng: u(t) = Sin 2.103t (V) Biết máy sóng đặt chế độ đồng trong, dương, mức chu kỳ quét 4ms 3.2 Một Am mét chiều cấu tạo từ thị từ điện có điện áp định mức 45,5mV, nội trở 103,2 Xác định giá trị dịng điện lớn mà Am mét đo biết giá trị điện trở sơn 7,77Ω 3.3 Một Vôn mét chiều cấu tạo từ thị từ điện có dịng điện định mức 682µA, nội trở 75,1 Xác định giá trị điện áp lớn mà Vơn mét đo biết giá trị điện trở phụ 122, 2kΩ 3.4 Một Am mét chiều có thang đo mắc theo sơ đồ song song sử dụng thị từ điện có điện áp định mức 1025,2mV, nội trở 759,4 Xác định giá trị điện trở sơn nội trở Am mét ứng với thang đo 25mA, 50mA 3.5 Một Vôn mét chiều có thang đo mắc theo sơ đồ song song sử dụng thị từ điện có dịng điện định mức 3,33mA, nội trở 23,2k Xác định giá trị điện trở phụ nội trở Vôn mét ứng với thang đo 100V, 250V 3.6 Cho Ôm mét mắc theo sơ đồ nối tiếp sử dụng thị từ điện có điện trở thị 5,57 nguồn điện áp 24,5V với điện trở 4,88 Xác định giá trị điện trở đo với dòng điện đo 105A biết Ôm mét đặt thang đo có điện trở thang đo 28,63 chỉnh không với giá trị điện trở hiệu chỉnh 44,82 3.7 Sử dụng dụng cụ đo dòng thực phép đo dòng điện ta nhận số liệu sau: 105mA, 98mA, 100mA, 110mA, 102mA Xác định độ rõ 3.8 Tín hiệu hình sin đưa vào máy sóng, hình ta thu ảnh tín hiệu có độ cao ảnh từ đỉnh tới đỉnh 3,2 Div; chu kỳ tín hiệu 5,6 Div Biết chuyển mạch Volts/Div đặt vị trí 20mV, chuyển mạch Time/Div đặt vị trí 0,2ms hệ số que đo 1:1 Xác định giá trị điện áp tần số tín hiệu hình sin? 3.9 Một cấu đo từ điện có dịng điện định mức 100A, điện trở thị 1,11k sử dụng để cấu tạo thành Vơn mét chiều có thang đo 100V Xác định giá trị điện trở phụ độ nhạy Vơn mét 3.10 Một Ơm mét mắc theo sơ đồ nối tiếp cấu tạo từ thị từ điện có điện trở thị 9,55k Ơm mét sử dụng nguồn 1,5V với điện trở 450 biết Ơm mét đặt thang đo có điện trở thang đo 90k chỉnh không với giá trị điện trở hiệu chỉnh 50k Xác định dòng điện chạy qua cấu RX = xác định giá trị RX để kim thị có Iđ =1/2Imax; Iđ =3/4Imax Câu 4: (4 điểm) 4.1 Sử dụng cầu điện dung (hình vẽ) để đo tham số tụ điện Xác định tham số tụ điện tổng trở tụ điện biết cầu cân Cm = 6,12nF, Rm = 45,8k, R1 = 95,3k, R2 = 55,1k tần số nguồn fn = 60Hz 4.2 Sử dụng cầu điện cảm (hình vẽ) để đo tham số cuộn cảm Xác định tham số cuộn cảm tổng trở cuộn cảm biết cầu cân C1 = 2,02F, R1 = 250,3k, R2 = 3,33k, R3 = 50,5 tần số nguồn fn = 50Hz 4.3 Sử dụng cầu điện cảm (hình vẽ) để đo tham số cuộn cảm Xác định tham số cuộn cảm tổng trở cuộn cảm biết cầu cân C2 = 3,83F, R1 = 18,8k, R2 = 45,1k, R3 = 420 tần số nguồn fn = 60Hz 4.4 Một Am mét chiều có thang đo mắc theo sơ đồ nối tiếp (hình vẽ) sử dụng thị từ điện có điện áp định mức 405,5mV, điện trở thị 950,35 Giá trị Nội dung TT Thang điểm Volts/Div = 20mV = 20.10-3V Time /Div = 0,2ms = 0,2.10-3s k=1 U f =? Giải: a Giá trị điện áp tín hiệu hình sin: 0.5 + Giá trị điện áp đỉnh đỉnh: Uđ-đ = 2Um Volts/Div = 3,2 20.10-3 = 64mV + Giá trị điện áp tín hiệu: U= 0.5 Ud-d 64 k = = 22, 7mA 2 2 b Tần số tín hiệu: 0.5 + Khoảng thời gian: T = TIME/DIV DIV k = 0,2.10-3.5,6 1= 1,12ms + Tần số tín hiệu: f= 3.9 0.5 1 = = 893Hz T 1,12.10-3 Tóm tắt: ICT = 100A = 100.10-6A RCT = 1,11k = 1,11.103 U = 100V RP, RV S =? Giải: GIá trị điện áp định mức: UCT = ICT.RCT = 100.10-6 1,11 103 =111.10-3 V =111mV + Hệ số mở rộng thang đo điện áp: m= U 100 = = 900,9 U CT 111.10−3 + Giá trị điện trở phụ: RP = (m -1).RCT = (900,9 -1) 1,11.103 = 998,89 103 = 998,89k 37 Ghi Nội dung TT Thang điểm + Giá trị nội trở vôn mét: RV = m RCT = 900,9 1,11.103 = 999,999.103 = 999,999k + Độ nhạy vôn mét: S= R V 999,999.103 = = 9999,99 / V T 100 3.10 Tóm tắt: RCT = 9,55k En = 1,5V; Rn = 450 = 0,45k Rtđ = 90k Rhc= 50k Imax =? RX = RX = ? kim lệch Iđ =1/2Imax; Iđ =3/4Imax Giải: - Nội trở ôm mét: R = RCT + Rn + Rtđ + Rhc = 9,55k +0,45k + 90k +50k = 150k = 0,15M - Dòng điện chảy qua thị RX = 0: I max = 0.5 0.5 En 1,5 = = 10μA R Ω + R X 0,15.106 + - Giá trị RX kim Iđ =1/2Imax: 0.5 10.10−6 150 = → 5.10-6 (15.106 + R X ) = 150 15.10 + R X 75 +5.10-6.RX = 150 → RX = 150 - 75 = 15MΩ 5.10-6 - Giá trị RX kim Iđ =3/4Imax: 0.5 3.10.10−6 150 = → 7,5.10-6 (15.106 + R X ) = 150 15.106 + R X 112,5 +7,5.10-6.RX = 150 → RX = 38 150 -112,5 = 5MΩ 7,5.10-6 Ghi CÂU (4 ĐIỂM) Nội dung TT 4.1 Thang điểm Tóm tắt: Cm = 6,12nF = 6,12.10-9F Rm = 45,8k = 45,8.103 R1 = 95,3 k = 95,3.103 R2 = 55,1k = 55,1.103 fn = 60Hz CX, RX tg =? Giải: - Theo điều kiện cân cầu: 1 + jω CX RX R1 = R R1 + jω CX RX ( = 1 + jω Cm Rm R2 + jω C m Rm 1 + jω C m ) R = R ( + jω C X ) Rm RX Cân phần thực: R X = R R m R1 0.5 R C Cân phần ảo: CX = m R2 - Giá trị điện trở tổn hao tụ điện: R R 55,1.103.45,8.103 RX = m = = 26, 48kΩ R1 95,3.103 - Giá trị điện dung tụ điện: R C 95,3.103.6,12.10-9 CX = m = = 10,59nF R2 55,1.103 - tg góc tổn hao tụ điện: 1 tgδ = = = R R R C R X ω CX m ω m R m ω Cm R1 R2 39 0.5 Ghi = = 9, 47 45,8.10 2.3,14.60.6,12.10−9 0.5 -Tổng trở tụ điện cần đo: ZC = = 4.2 = YC (ZR ) + (ZC ) = + (ωCX ) 2 RX 0.5 1 + (2.3,14.60.10,59.10−6 ) (26, 48.10 ) 0.5 1 26,48 k = 1 26, 48.103 (26, 48.103 ) Tóm tắt: C1 = 2,02F = 2,02.10-6F R1 = 250,3k = 250,3.103 R2 = 3,33k = 3,33.103 R3 = 50,5 fn = 50Hz LX, RX Q =? Giải: - Theo điều kiện cân cầu: R X + jωL X = R R + jω C1 R1 R X + jωL X = Cân phần thực: R X = R R + jω.C1.R R R1 R R3 R1 0.5 Cân phần ảo: LX = R R C1 - Giá trị điện trở tổn hao cuộn cảm: R R 3,33.103.50,5 RX = = = 0, 67 R1 250,3.103 - Giá trị điện cảm cuộn cảm: 3,33.103 50,5 2,02.10-6 = 339,69.10-3 H = 0,34H 40 - Hệ số phẩm chất cuộn cảm: ω L X ω.R R C1 Q= = = ω.R1.C1 R R3 RX R1 0.5 = 2.3,14.50.250,3.103.2,02.10-6 = 158,76 0.5 -Tổng trở cuộn cảm cần đo: ZL = = 4.3 ( ZR ) + ( ZL ) = 2 ( R X ) + ( ωLX ) ( 0,67 ) + ( 2.3,14.50.0,34) 2 = 2 ( 0,67 ) + (106,76) 107,26 0.5 0.5 Tóm tắt: C2 = 3,83F = 3,83.10-6F R1 = 18,8k = 18,8.103 R2 = 45,1k = 45,1.103 R3 = 420 fn= 60Hz LX, RX Q =? Giải: - Theo điều kiện cân cầu: ( R X jωL X )(R + ) = R1.R R X + jωL X jω.C2 R X jω.L X (R + R X jω.L X R + ) = R1.R (R X + jωL X ) jω.C2 R X jω.L X = R1.R R X + R1.R jω.L X jω.C2 R X L X + R X ω.L X R j = R1.R R X + R1.R ω.L X j C2 Cân phần thực: LX = R1.R C2 R R Cân phần ảo: R X = R2 - Giá trị điện trở tổn hao cuộn cảm: RX = R1.R 18,8.103.420 = = 175, 08 R2 45,1.103 - Giá trị điện cảm cuộn cảm: 0.5 41 LX = R1.R C2 = 18,8.103.420 3,83.10-6 = 0,03H - Hệ số phẩm chất cuộn cảm: 0.5 R1 R RX R2 Q= = = ω.L X ω.R1 R C2 ω R C2 = = 0, 015 2.3,14 60.45,1.103.3,83.10 −6 0.5 -Tổng trở cuộn cảm cần đo: = YL ZL = = = 4.4 (ZR ) + (ZL ) = 1 + (175, 08) (2.3,14.60.0, 08) 1 + 30653 127, 78 = 0.5 + (ωL X ) 2 RX = 1 + (175, 08) (11,304) 0.5 1 11,11 = = 30780, 79 0, 008 0, 09 3916853,91 Tóm tắt: + UCT = 405,5mV = 405,5.10-3V 25mA RCT = 950,35 50mA R3 I1 = 25mA = 25.10-3A R2 100mA I2 = 50mA = 50.10-3A I3 = 100mA = 100.10-3A RCT CT R1 - R1, R2 , R3 ? Giải: Dòng điện định mức: ICT = UCT 405,5.10-3 = = 0, 43.10-3 A = 0, 43mA R CT 950,35 0.5 Thang đo I1 = 25mA: 0.5 Hệ số mở rộng thang đo dòng điện: n1 = I1 25.10-3 = = 58,14 ICT 0, 43.10-3 Giá trị điện trở sơn: R S1 = R1 + R + R = 0.5 R CT 950,35 = = 16, 63 n1 − 58,14 -1 42 Thang đo I2 = 50mA: 0.5 Hệ số mở rộng thang đo dòng điện: n2 = I2 50.10-3 = = 116, 28 ICT 0, 43.10-3 Giá trị điện trở sơn: R S2 = R1 + R = 0.5 R CT + R 950,35 + R 950,35 + R = = n2 −1 116, 28 -1 115, 28 I3 = 100mA: Hệ số mở rộng thang đo dòng điện: 0.5 -3 n3 = I3 100.10 = = 232,56 ICT 0, 43.10-3 Giá trị điện trở sơn: R S3 = R1 = R CT + R + R 950,35 + R + R 950,35 + R + R = = n3 −1 232,56 -1 232,55 0.5 Ta có hệ phương trình: R1+ R2 + R3 = 16,63 R1 + R = R1+ R2 + R3 = 16,63 950,35 + R 115, 28 → 115,28(R1+ R2) = 950,35 + R3 0.5 950,35 + R + R R1 = 232,55 232,55 R1 = 950,35 + R2 + R3 Giải hệ phương trình R1 = 4,18 ; R2 = 4,14; R3 = 8,31 4.5 Tóm tắt: ICT = 45,05mA = 45,05.10-3A RCT = 105,23 U1 = 25V R4 + 200V 100V U2 = 50V U3 = 100V U4 = 200V R3 R2 R1 RCT 50V CT 25V _ R1, R2, R3, R4 =? Giải: Điện áp định mức thị: -3 UCT = ICT.RCT = 45,05.10 105,23 = 4,74V Thang đo U1 = 25V 43 Hệ số mở rộng thang đo điện áp: m1 = U1 25 = = 5, 27 U CT 4, 74 0.25 Giá trị điện trở phụ: RP1 = R1 = (m1 -1).RCT = (5,27 -1).105,23 = 449,33 = 0,45k 0.5 Thang đo U2 = 50V Hệ số mở rộng thang đo điện áp: m = U2 50 = = 10,55 U CT 4, 74 Giá trị điện trở phụ: 0.25 0.5 RP2 = R1 + R2= (m2 -1).RCT = (10,55-1).105,23 = 1004,95 =1k Thang đo U3 = 100V Hệ số mở rộng thang đo điện áp: m3 = U3 100 = = 21,10 U CT 4, 74 Giá trị điện trở phụ: 0.25 0.5 RP3= R1+ R2+ R3 = (m3-1).RCT = (21,10-1).105,23 =2115,12 =2,11k Thang đo U3 = 200V U 200 = 42,19 Hệ số mở rộng thang đo điện áp: m = = U CT 4, 74 0.25 Giá trị điện trở phụ: 0.5 RP4 = R1+ R2+ R3 + R4 = (m4-1).RCT = (42,19-1).105,23 = 4334,42 = 4,33k Ta có hệ phương trình: R1= 0,45k R1 + R2 = 1k 0.5 R1 + R2 + R3 = 2,11k R1+ R2+ R3 + R4 = 4,33k Giải hệ phương trình R1 = 0,45k; R2 = 0,55k; R3 = 1,11k; R4 = 2,22k 4.6 Tóm tắt: ICT = 6,6mA = 6,6.10-3A Ra RCT = 205 Ra = 12,5 12,5 Rb 32,2 E 24V 44 Rc 25,7 Rb = 32,2 Rc = 25,7 E = 24V U1 = 20V; U2 = 15V; U3 = 10V; U4 = 5V đo điện áp Rb? Giải: + Khi chưa mắc vôn mét, điện áp Rb: Ub = = = R R E b c R b R c R b + R c Ra + Rb + Rc 24 32, 25, 32, 25, 32, + 25, 12,5 + 32, + 25, 24 24 14, 29 = 12,8V 14, 29 = 26, 79 12,5 +14, 29 + Chọn thang đo: Theo quy tắc chọn dụng cụ đo cho kim thị nằm phía cuối 2/3 thang đo nên ta chọn thang đo U2 = 15V Dòng điện thị: UCT = UCT.RCT = 6,6.10-3.205 = 1,35V Hệ số mở rộng thang đo điện áp thứ 2: m2 = 0.5 U2 15 = = 11,11 U CT 1,35 Nội trở vôn mét thang đo thứ 2: RV2 = m2 RCT = 11,11.205 = 2277,55 + Sau mắc vôn mét song song với Rb, điện áp Rb: U bm = R R E bm c R bm R c R bm + R c Ra + R bm + R c Với R bm = U bm = 0.5 R b R V2 32, 2.2277,55 = = 31, 75 R b + R V2 32, + 2277,55 0.5 24 31, 75 25, 31, 75 25, 31, 75 + 25, 12,5 + 31, 75 + 25, 0.5 45 = 24 24 14, 20 = 12,76V .14, 20 = 12,5 +14, 20 26, + Sai số hiệu ứng tải: γ= 4.7 0.5 U bm - U b 12, 76 -12,8 100% = 100% = - 0,31% Ub 12,8 Tóm tắt: ICT = 50,5A = 50,5.10-6A RCT = 523,1 + Ra = 10k = 10.10 Rb = 10k = 10.103 100V Rb 10k U = 100V a RP , RV ? Ra 10k RCT - b S = ? c =? đo điện áp Rb Giải: a Giá trị điện trở phụ nội trở vôn mét: 0.5 Điện áp định mức thị: UCT = ICT.RCT = 50,5.10-6 523,1 = 26,42.10-3 V Hệ số mở rộng thang đo điện áp: m= U 100 = = 3785 U CT 26, 42.10−3 0.25 Giá trị điện trở phụ: RP = (m -1).RCT = (3785 -1).523,1 = 1979,41k 0.5 Nội trở vôn mét: RV = m RCT = 3785 523,1 = 1979,93k 0.25 b Độ nhạy vôn mét: S= R V 1979,93.103 = = 19799,3 / V 20, 000 / V T 100 0.5 c Sai số hiệu ứng tải đo điện áp điện trở Rb: + Khi chưa mắc vôn mét, điện áp Rb: 100 U 10 = 50V Ub = R b = 10 +10 Ra + Rb 46 0.5 + Sau mắc vôn mét song song với Rb, điện áp Rb: U R bm R a + R bm U bm = Với R bm = U bm = 0.25 R b R V 10.1979,93 = = 9,95 R b + R V 10 +1979,93 0.25 100 9,95 = 49,88 V 12,5 + 9,95 0.5 + Sai số: γ= 4.8 0.5 U bm - U b 49,88 - 50 100% = 100% = - 0, 24% Ub 50 Tóm tắt: Vơn mét 1: S1 = 10k/V ; T1 = 0-10V Ra 25,2k Vôn mét 2: S2 = 20k/V ; T2 = 0-10VE 30V E = 30V Rb 5,5k Ra = 25,2k Rb = 5,5k a Ub = ? b 1 =? đo điện áp Rb c 2 =? đo điện áp Rb Giải: a Khi chưa mắc vôn mét, điện áp điện trở Rb: Ub = 30 E R b = 5,5 = 5,38V Ra + Rb 25, + 5,5 0.5 b Sai số hiệu ứng tải vôn mét đo điện áp điện trở Rb: 0.25 + Nội trở vôn mét 1: RV1 = S1.T1 = 10.103.10 = 100k + Sau mắc vôn mét song song với Rb, điện áp Rb: U b1m = 0.25 E R bm R a + R bm Với R bm = R b R V1 5,5.103.100.103 = = 5, 21k R b + R V1 5,5.103 +100.103 47 0.25 U b1m = 30 5, 21.103 = 5,14V 25, 2.10 + 5, 21.10 0.5 + Sai số: γ1 = 0.5 U b1m - U b 5,14 - 5,38 100% = 100% = - 4, 46% Ub 5,38 c Sai số hiệu ứng tải vôn mét đo điện áp 0.25 điện trở Rb: + Nội trở vôn mét 2: RV2 = S2.T2 = 20.103.10 = 200k + Sau mắc vôn mét song song với Rb, điện áp Rb: U b2m = E R bm R a + R bm Với R bm U b2m = 0.25 R b R V2 5,5.103.200.103 = = = 5,35k R b + R V2 5,5.103 + 200.103 0.25 30 5,35.103 = 5, 25V 25, 2.10 + 5,35.103 0.5 + Sai số: γ2 = 4.9 0.5 U b2m - U b 5, 25 - 5,38 100% = 100% = - 2, 42% Ub 5,38 Tóm tắt: + -3 UCT = 555mA = 555.10 A 5mA R4 15mA RCT = 808,8 R3 I1 = 5V RCT 20mA I2 = 15V R2 25mA CT I3 = 20V R1 I4 = 25V - R1, R2, R3, R4 =? Giải: Dòng điện định mức: ICT = UCT 555.10-3 = = 0, 69.10-3 A = 0, 69mA R CT 808,8 0.5 Thang đo I1 = 5mA: Hệ số mở rộng thang đo dòng điện: 0.25 48 n1 = I1 5.10-3 = = 7, 25 ICT 0, 69.10-3 Giá trị điện trở sơn: 0.5 R S1 = R1 + R + R + R = R CT 808,8 = = 129, 41 n1 − 7, 25 -1 Thang đo I2 = 15mA: 0.25 Hệ số mở rộng thang đo dòng điện: n2 = I2 15.10-3 = = 21, 74 ICT 0, 69.10-3 Giá trị điện trở sơn: R S2 = R1 + R + R = 0.5 R CT 808,8 = = 39 n − 21, 74 -1 I3 = 20mA: 0.25 Hệ số mở rộng thang đo dòng điện: n3 = I3 20.10-3 = = 28,99 ICT 0, 69.10-3 Giá trị điện trở sơn: R S3 = R1 + R = 0.5 R CT 808,8 = = 28,90 n − 28,99 -1 0.25 I4 = 25mA: Hệ số mở rộng thang đo dòng điện: n4 = I4 25.10-3 = = 36, 23 ICT 0, 69.10-3 Giá trị điện trở sơn: R S4 = R1 = 0.5 R CT 808,8 = = 22,32 n − 36, 23 -1 Ta có hệ phương trình: 0.5 R1+ R2 + R3 + R4 = 129,41 R1+ R2 + R3 = 39 R1+ R2 = 28,90 R1 = 22,32 Giải hệ phương trình R1 = 22,32 ; R2 = 6,58; R3 = 10,1; R4 = 90,41 49 4.10 S = 20k/V T1 = 5V; T2 = 10V; T3 = 30V; Ra 45,1k Ra = 45,1k = 45,1.103 Rb = 5,52k = 5,52.103 E 50V E = 50V Rb 5,52k 1, 2, 3 đo điện áp Rb? a Khi chưa mắc vôn mét, điện áp điện trở Rb: Ub = 0.25 50 E R b = 5,52 = 5, 45V Ra + Rb 45,1+ 5,52 b Sai số hiệu ứng tải vôn mét tương ứng với 0.25 thang đo đo điện áp điện trở Rb: Thang đo T1 = 5V: + Nội trở vôn mét : RV1 = S.T1 = 20.103.5 = 100k + Sau mắc vôn mét song song với Rb, điện áp Rb: U b1m = E R bm R a + R bm Với R bm = U b1m = R b R V1 5,52.103.100.103 = = 5, 23k R b + R V1 5,52.103 +100.103 50 5, 23.103 = 5, 20V 45,1.10 + 5, 23.10 0.25 0.25 + Sai số: γ1 = 0.25 0.25 U b1m - U b 5, 20 - 5, 45 100% = 100% = - 4,59% Ub 5, 45 Thang đo T2 = 10V: 0.25 + Nội trở vôn mét : RV2 = S.T2 = 20.103.10 = 200k + Sau mắc vôn mét song song với Rb, điện áp Rb: U b2m = E R bm R a + R bm Với R bm = U b2m = 0.25 R b R V2 5,52.103.200.103 = = 5,37k R b + R V2 5,52.103 + 200.103 50 5,37.103 = 5,32V 45,1.10 + 5,37.10 0.25 0.25 + Sai số: 0.25 50 γ2 = U b2m - U b 5,32 - 5, 45 100% = 100% = - 2,39% Ub 5, 45 Thang đo T3 = 30V: 0.25 + Nội trở vôn mét : RV3 = S.T3 = 20.103.30 = 600k + Sau mắc vôn mét song song với Rb, điện áp Rb: U b3m = E R bm R a + R bm Với R bm = U b3m = R b R V3 5,52.103.600.103 = = 5, 47k R b + R V3 5,52.103 + 600.103 50 5, 47.103 = 5, 41V 45,1.10 + 5, 47.10 0.25 0.25 + Sai số: γ3 = 0.25 0.25 U b3m - U b 5, 41- 5, 45 100% = 100% = - 0, 73% Ub 5, 45 51 ... đề thi: sau: Không sử dụng tài liệu làm thi Thu lại đề thi với làm sau kết thúc buổi thi Trong trình biên soạn chắn khơng tránh khỏi thi? ??u sót, mong nhận góp ý từ đồng nghiệp để ngân hàng đề thi. .. Mỗi Diode phát quang LED mắc với Khi 0.25 cho dòng điện chạy qua Diode thích hợp lên số từ Cách mắc LED: Katốt chung: Katốt diode nối chung với cực 0.5 âm nguồn Tác động đầu vào Anốt diode mức... vào Anốt diode mức logic (5V) → diode sáng Katot chung Anốt chung: Anốt diode nối chung với cực 0.5 dương nguồn Tác động đầu vào Katốt diode mức logic (0V)→ diode sáng Anot chung Ưu, nhược ứng