Đang tải... (xem toàn văn)
(NB) Giáo trình Đo lường điện và điện tử với mục tiêu nhằm giúp các bạn Nắm vững các phương pháp đo lường điện – điện tử cơ bản. Mô tả được nguyên lý cấu tạo, tính năng kỹ thuật của các máy đo chuyên dụng VOM, DMM, Osilloscope, các máy phát tín hiệu, máy tạo hàm trong thực nghiệm để đo các đại lượng điện: I, U, R, L, C và đo các tham số tín hiệu: biên độ, chu kỳ, tần số, góc pha. Sử dụng thành thạo các máy đo chuyên dụng VOM, DMM, Osilloscope, các máy phát tín hiệu trong đo kiểm phục vụ sửa chữa, bảo hành các thiết bị điện, điện tử dân dụng.
11 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Chủ biên: TRẦN THỊ THU HUYỀN -*** - GIÁO TRÌNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ( Lưu hành nội bộ) HÀ NỘI 2012 12 LỜI NÓI ĐẦU Trong chương trình đào tạo trường trung cấp nghề, cao đẳng nghề Điện tử dân dụng thực hành nghề giữ vị trí quan trọng: rèn luyện tay nghề cho học sinh Việc dạy thực hành đòi hỏi nhiều yếu tố: vật tư thiết bị đầy đủ đồng thời cần giáo trình nội bộ, mang tính khoa học đáp ứng với yêu cầu thực tế Nội dung giáo trình “ĐO LƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ” xây dựng sở kế thừa nội dung giảng dạy trường, kết hợp với nội dung nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ nghiệp công nghiệp hóa, đại hóa đất nước, Giáo trình biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề cập nội dung bản, cốt yếu để tùy theo tính chất ngành nghề đào tạo mà nhà trường tự điều chỉnh cho thích hợp khơng trái với quy định chương trình khung đào tạo cao đẳng nghề Tuy tác giả có nhiều cố gắng biên soạn, giáo trình chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận tham gia đóng góp ý kiến bạn đồng nghiệp chuyên gia kỹ thuật đầu ngành Xin trân trọng cảm ơn! 13 Tuyên bố quyền Tài liệu loại giáo trình nội dùng nhà trường với mục đích làm tài liệu giảng dạy cho giáo viên học sinh, sinh viên nên nguồn thơng tin tham khảo Tài liệu phải trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội in ấn phát hành Việc sử dụng tài liệu với mục đích thương mại khác với mục đích bị nghiêm cấm bị coi vi phạm quyền Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội xin chân thành cảm ơn thông tin giúp cho nhà trường bảo vệ quyền MỤC LỤC 14 TRANG Lời giới thiệu Bài KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG 1. Định nghĩa đo lường 11 11 1.1. Định nghĩa 11 1.2. Ví dụ 11 2. Đại lượng điện đại lượng không điện 11 2.1. Đại lượng điện 11 2.2. Đại lượng không điện 13 3. Phân loại phương pháp đo 13 3.1. Phân loại theo thao tác đo 13 3.2. Phân loại theo phương pháp kỹ thuật đo 13 3.3. Đo đại lượng không điện phương pháp đo điện 14 4. Đơn vị, hệ đơn vị đo lường 15 4.1. Hệ đơn vị đo lường quốc tế SI (Système International d’Unites) 16 4.2. Ước, bội thập phân đơn vị 16 5. Sai số, phân loại, cấp xác dụng cụ đo điện 17 5.1. Phân loại theo quy luật xuất sai số 18 5.2. Phân loại theo biểu thức diễn đạt sai số 18 5.3. Cấp xác đồng hồ đo điện 19 6. Các phận chủ yếu máy đo 20 6.1. Khái niệm 20 6.2. Mạch đo 20 6.3. Cơ cấu đo 21 6.4. Cơ cấu thị 22 CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM 25 Bài MÁY ĐO ĐA DỤNG VOM, DMM 30 1. Các thông số kỹ thuật máy đo VOM 30 1.1. Khái niệm chung 30 1.2. Độ nhạy đồng hồ 33 1.3. Cấp xác 34 15 1.4. Tính thăng 34 2. Sơ đồ khối chức VOM 34 3. Nguyên lý cấu tạo mạch đo VOM 35 3.1. Mạch đo dòng DC 35 3.2. Mạch đo áp DC 38 3.3. Mạch đo điện trở 40 3.4. Đo điện áp AC 42 4. Máy đo đa dụng thị số DMM 42 4.1. Các tham số kỹ thuật DMM (Digital Multimeter) 42 4.2. Sơ đồ khối chức DMM 44 5. Sử dụng bảo quản VOM, DMM 44 5.1. Sử dụng bảo quản VOM 44 5.2. Bảo quản VOM 46 5.3. Sử dụng bảo quản DMM 46 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 48 Bài ĐO ĐIỆN TRỞ BẰNG VOM 49 1. Các phương pháp đo điện trở 49 1.1. Phương pháp đo gián tiếp 49 1.2. Phương pháp mạch cầu 50 1.3. Phương pháp đo trực tiếp 51 2. Sử dụng VOM để đo điện trở 53 2.1. Phép thử liền mạch 53 2.2. Đo thử kiểm tra phần tử mạch: R, L, C 55 2.3. Đo thử kiểm tra linh kiện bán dẫn 59 3. Bảo quản VOM 64 CÂU HỎI ÔN TẬP 64 Bài ĐO DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP BẰNG VOM 66 1. Đo dòng điện điện áp chiều 66 1.1. Mạch đo dòng điện chiều VOM 66 1.2. Mạch đo điện áp chiều 70 1.3. Sử dụng VOM đo dòng điện điện áp chiều 72 16 2. Đo dòng điện điện áp xoay chiều 74 2.1. Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều 74 2.2. Sử dụng VOM đo điện áp xoay chiều 75 3. Bảo quản máy đo VOM 76 CÂU HỎI ÔN TẬP 77 CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM 77 Bài DAO ĐỘNG KÝ ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 83 1. Nguyên lý cấu tạo, tính thơng số kỹ thuật 83 1.1. Sơ đồ khối dao động ký 84 1.2. Nguyên tắc vẽ dao động đồ dao động ký 84 1.3. Bố trí mặt máy núm chức dao động ký 85 2. Kiểm tra cài đặt chế độ ban đầu cho dao động ký 89 2.1. Kiểm tra tổng thể 89 2.2. Sử dụng nguồn tín hiệu chuẩn VCAL máy 91 2.3. Sử dụng chế độ OSC kênh 92 3. Chuẩn độ cho dao động ký 95 3.1. Kiểm tra đặt đường mức chiều DC 95 3.2. Hiệu chỉnh đầu đo (probe) 96 3.3. Khảo sát việc chuẩn độ hệ tọa độ lưới X-Y 97 3.4. Hiệu chỉnh đồng dao động ký 99 CÂU HỎI ÔN TẬP 100 Bài DAO ĐỘNG KÝ ĐIỆN TỬ SỐ 101 1. Nguyên lý cấu tạo, tính thơng số kỹ thuật 101 1.1. Sơ đồ khối dao động ký 101 1.2. Bố trí mặt máy núm điều khiển chức 102 2. Kiểm tra cài đặt chế độ ban đầu cho dao động ký 3. Chuẩn độ cho dao động ký 107 109 3.1. Kích hoạt kênh đo 109 3.2. Sử dụng chức Autoset 109 3.3. Chạy dừng chế độ Trigger 110 3.4. Thay đổi vị trí thang độ ngang Time/DIV 111 17 3.5. Thay đổi vị trí thang độ dọc Volts/DIV 111 3.6. Sử dụng tín chuẩn máy 111 3.7. Tự động đo lường tín hiệu đầu vào 113 3.8. Con trỏ đo lường 114 4. Sử dụng bảo quản dao động ký số 116 CÂU HỎI ÔN TẬP 117 Bài MÁY PHÁT TÍN HIỆU CHUẨN 118 1. Khái niệm chung 118 2. Máy phát hàm 3. 4. 5. 119 2.1. Tính kỹ thuật 119 2.2. Sơ đồ chức 112 2.3. Sử dụng máy phát hàm 113 Máy phát sóng âm tần (Audio Generator) 115 3.1. Tính kỹ thuật 115 3.2. Sơ đồ chức 117 3.3. Sử dụng máy phát sóng âm tần 118 Máy phát tín hiệu điều chế 130 4.1. Khái niệm 130 4.2. Máy phát tín hiệu điều chế AM, FM 132 Bảo quản máy phát tín hiệu 133 CÂU HỎI ÔN TẬP 134 Bài ĐO BIÊN ĐỘ TÍN HIỆU .136 1.1. Sơ đồ đấu nối thiết bị cho phép đo 136 1.2. Chức thiết bị phép đo 138 1.3. Các bước thực phép đo 139 2. Đo biên độ tín hiệu 140 2.1. Chuẩn độ dao động ký 140 2.2. Đo điện áp chiều 141 2.3. Đo biên độ điện áp tín hiệu 143 3. Bảo quản thiết bị đo 145 CÂU HỎI ÔN TẬP 145 18 Bài 147 ĐO TẦN SỐ VÀ GĨC PHA TÍN HIỆU 147 1. Phương pháp đo tần số góc pha tín hiệu 147 1.1. Khái niệm chung 147 1.2. Sơ đồ đấu nối thiết bị cho phép đo 148 1.3. Các bước thực phép đo 149 2. Đo tần số tín hiệu 150 2.1. Đấu nối thiết bị đo 150 2.2. Điều chỉnh thiết bị đo 150 2.3. Đọc tính kết 151 3. Đo độ di pha 152 3.1. Đấu nối thiết bị 152 3.2. Điều chỉnh thiết bị 153 3.3. Đọc kết 153 4. Bảo quản thiết bị đo 154 CÂU HỎI ÔN TẬP 154 ĐÁP ÁN CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 155 TÀI LIỆU THAM KHẢO 155 19 TÊN MÔ ĐUN: ĐO LƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Mã mô đun: MĐ 11 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơ đun bố trí sau học sinh học xong môn học chung môn học điện kỹ thuật MĐ10 học kỳ - Tính chất: Là mơ đun chun mơn nghề bắt buộc - Ý nghĩa vai trò mô đun: Trang bị cho học sinh phương pháp kỹ thuật đo lường điện - điện tử Rèn luyện kỹ sử dụng dụng cụ thiết bị đo chuyên dụng đo kiểm, sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị điện, điện tử dân dụng Mục tiêu mô đun: Nắm vững phương pháp đo lường điện – điện tử Mô tả nguyên lý cấu tạo, tính kỹ thuật máy đo chuyên dụng VOM, DMM, Osilloscope, máy phát tín hiệu, máy tạo hàm thực nghiệm để đo đại lượng điện: I, U, R, L, C đo tham số tín hiệu: biên độ, chu kỳ, tần số, góc pha Sử dụng thành thạo máy đo chuyên dụng VOM, DMM, Osilloscope, máy phát tín hiệu đo kiểm phục vụ sửa chữa, bảo hành thiết bị điện, điện tử dân dụng Kỹ phán đoán xử lý cố bất thường hư hỏng thông qua phép đo kiểm Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Số Thời gian Tên mô đun Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra* TT Khái niệm đo lường điện tử 05 01 Máy đo đa dụng VOM/DMM 05 01 Đo điện trở VOM 01 02 Đo điện áp VOM 01 02 Đo dòng điện VOM 01 01 20 Dao động ký 13 05 08 Máy phát sóng tín hiệu chuẩn 10 02 07 01 Máy đếm tần số 02 02 Đo tần số tín hiệu 02 02 01 Đo góc pha tín hiệu 02 02 01 Đo biên độ tín hiệu 01 02 Cộng 60 27 30 Bài KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG Mã bài: MĐ 11 01 Mục tiêu: - Kiến thức: Nắm vững khái niệm kỹ thuật đo lường: đại lượng đo, đơn vị đo, phương pháp đo, cấu đo thị - Kỹ năng: Mô tả sơ đồ nguyên tắc thiết kế cấu hình hệ đo lường Phân biệt đại lượng đo điện, đại lượng không điện Viết đơn vị đại lượng đo Biết tính sai số phép đo, cấp xác đồng hồ đo điện Giải thích nguyên tắc cấu đo thị đo lường - Thái độ: Rèn luyện đức tính cẩn thận, chu đáo khoa học Nội dung chính: Định nghĩa đo lường Mục tiêu: Nắm khái niệm trả lời câu hỏi sau: - Đo lường ? - Định nghĩa đo lường ? - Phương trình đo lường ? 156 9.2 Đo điện áp chiều Có thể dùng dao động ký vôn kế chiều để đo điện áp thao tác sau: 2. Đặt chuyển mạch MODE vị trí CH2 3. Đặt TRIGGER MODE chế độ AUTO điều chỉnh thời gian quét núm TIME/DIV vị trí 0,5ms/DIV để vệt sáng nằm ngang không bị nhấp nháy 4. Đặt chuyển mạch AC-GND-DC vị trí GND để điều chỉnh mức chiều DC cách dùng núm chỉnh dọc vặn cho vệt sáng nằm trùng với trục X ứng với vị trí 0V (hình 8.10) Hình 8.10 Đặt mức chiều DC 0V 5. Đặt lại chuyển mạch AC-GND-DC CH2 vị trí DC Bây OSC sẵn sàng để đo điện áp chiều DC 6. Nối Probe vào điểm cần đo điện áp Nếu vạch sáng nhảy lên phía trục X ta có mức điện áp dương (hình 8.11, a) Ngược lại, vạch sáng nhảy xuống trục X ta có mức điện áp âm (hình 8.11, b) Mức OV h = 2,5 vạch Điện áp âm (a) (b) Hình 11 Đo điện áp chiều 7. Giá trị điện áp tính công thức sau: 157 U(V) = (khoảng nhảy vệt sáng h ) x (Volts/DIV) 8. Chú ý: Khi cần đo mức áp chiều mạch điện tử để xác định chế độ phân cực cho linh kiện cần phải đo chế độ tĩnh (khi mạch chưa có tín hiệu) Ngược lại, đo mạch có tín hiệu, mạch có thành phần xoay chiều tín hiệu đặt mức áp chiều Ví dụ, điện áp collector transistor mạch khuếch đại âm tần có dạng hình 8.11 Tín hiệu AC Mức DC Hình 12 Đo điện áp chiều có lẫn thành phần xoay chiều Bài tập thực hành: Ứng dụng phép đo DC để đo điện áp nguồn DC bảng mạch Electronic Circuit Board phịng thí nghiệm: a. – Đo điện áp cố định +11V/2A b. – Đo điện áp cố định -11V/2A c. – Đo điện áp cố định +5V/2A d. – Đo nguồn áp biến đổi 0V … +20V/2A e. – Đo nguồn áp biến đổi 0V …- 20V/2A Vẽ sơ đồ đo, nêu cách đo Nhận xét giá trị đo thực tế so sánh với giá trị nguồn 9.3 Đo biên độ điện áp tín hiệu a) Kết nối sơ đồ Thực kết nối máy phát hàm dao động ký theo sơ đồ hình 8.4 hình 8.5 Chú ý dao động ký setup ban đầu chế độ chuẩn b) Chọn tần số tín hiệu 1kHz 158 Nhấn phím chọn tần số 5k, vặn vịng Frequency (để điều chỉnh tần số) thấy thị 1.000 dừng lại c) Chọn dạng tín hiệu Nhấn phín chọn dạng tín hiệu tam giác, chỉnh DC offset quan sát dạng sóng dao động ký để cho có dạng tam giác cân Chú ý, công tắc suy giảm trạng thái nhả d) Điều chỉnh để có dạng sóng hiển thị tốt hình Đặt thang độ Volts/DIV dao động ký mức 0.5V Thay đổi biên độ điện áp tín hiệu núm điều chỉnh volum máy phát Ứng với giá trị điện áp quan sát OSC ghi lại kết vào bảng 8.1 Bảng Chiều cao h (số DIV) Thang độ chia 0.5 Volts/DIV Biên độ đỉnh – đỉnh: VPP (V) Chú ý: Biên độ đỉnh – đỉnh (peak to peak) đo từ đỉnh đến đỉnh tín hiệu, ký hiệu Vpp tính theo cơng thức: Vpp = chiều cao (số DIV) x độ chia (Volts/DIV) Ví dụ: Giả sử dạng sóng quan sát (hình 8.13) Giả sử ta đang đặt thang độ 0.5Volts/DIV Biên độ: Vpp = x 0.5 = 2V Hình 13 Đo biên độ Vpp xung tam giác 159 e) Thay đổi dạng tín hiệu máy phát cách nhấn núm điều khiển sin, vuông lặp lại bước Vẽ dạng sóng nhận xét 10 BẢO QUẢN THIẾT BỊ ĐO Mục tiêu: Rèn luyện thói quen ý thức tuân thủ quy tắc an toàn sử dụng thiết bị Học viên cần tuyệt đối tuân thủ quy tắc an toàn nội quy phịng thí nghiệm Những u cầu sau cần phải thực hiện: 1. Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng thiết bị trước thao tác máy 2. Dao động ký điện tử thiết bị đo đa xác, việc tìm hiểu cặn kẽ chức điều khiển, vai trị, tính năng, tác dụng phím điều khiển u cầu bắt buộc để làm chủ máy đo phục vụ công tác kiểm tra, sửa chữa, bảo hành điện tử 3. Trước mở điện cho máy đo phải chắn dây nguồn gắn chặt vào ổ đấu nối đặt mức điện áp quy định với điện áp lưới điện (ở Việt Nam điện 220V) 4. Thực đầy đủ bước cài đặt setup chế độ ban đầu cho dao động ký trước thực phép đo 5. Dây đo (probe) dao động ký dây chuyên dụng cần sử dụng nhẹ nhàng, không để xoắn, bẻ gập vào mục đích khác 6. Các núm xoay điều khiển cần thao tác nhẹ nhàng, không vặn trái phải mức dẫn đến làm gẫy chốt chờn ren hãm cố định 7. Không tự ý tháo chi tiết mặt điều khiển tháo nắp máy 8. Sau sử dụng xong phải tắt nguồn, reset tất phím chức vị trí ban đầu 9. Dùng khăn mềm lau nhẹ nhàng bề mặt máy để vệ sinh Không làm đổ nước vào máy làm chạm, chập mạch điện tử bên 10. Đối với máy phát tín hiệu tuân thủ yêu cầu tương tự Không bật tắt nhiều lần nút nhấn Đối với đĩa quay điều chỉnh Frequency sử dụng phải nhẹ nhàng, tránh vặn q mạnh thơ bạo làm hỏng chiết áp bên 160 CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Dây đo dao động ký Có thể dùng dây dẫn thông thường để thay không Cách gắn dây đo dao động ký vào máy 2. Sơ đồ kết nối máy phát hàm với dao động ký 3. Trình bày phương pháp bước tiến hành đo mức điện áp chiều dao động ký 4. Trình bày phương pháp bước tiến hành đo biên độ tín hiệu dao động ký 5. Cho dạng sóng tín hiệu quan sát hình 8.14 Thang độ dọc đặt 2Volts/DIV Hãy xác định biện độ Vpp điện áp tín hiệu Hình 14 6. Dạng sóng lối vào Vin lối Vout mạch khuếch đại quan sát dao động ký kênh hình 8.15 Hãy xác định: a. Biên độ điện áp vào, biên độ điện áp b. Hệ số khuếch đại mạch Hình 15 161 7. Khi cần đo mức áp chiều mạch điện tử để xác định chế độ phân cực cho linh kiện cần phải lưu ý đến điều 8. Những quy tắc an toàn cần lưu ý tiến hành thực nghiệm với dao động ký máy phát hàm 162 Bài ĐO TẦN SỐ VÀ GĨC PHA TÍN HIỆU Mã bài: MĐ 11 09 Mục tiêu: Kiến thức: Nắm vững phương pháp đo tần số góc pha tín hiệu dao động ký Kết nối xác dao động ký máy phát sóng chuẩn Kỹ năng: Sử dụng thành thạo thiết bị đo, thao tác đo nhanh chóng chuẩn xác Thái độ: Tn thủ nghiêm túc xác quy trình bảo quản thiết bị đo Nội dung chính: 11 Phương pháp đo tần số góc pha tín hiệu Mục tiêu: Nắm vững phương pháp đo tần số góc pha tín hiệu dao động ký Kết nối xác dao động ký máy phát sóng chuẩn 11.1.Khái niệm chung Tần số thông số quan trọng tín hiệu điện, cho biết dao động thực nhanh hay chậm Về giá trị tần số số dao động thực giây (đo Hz) Như vậy, tần số có giá trị nghịch đảo chu kỳ: f ( Hz) T (s) (9.1) Trong dao động tuần hồn góc pha (t) đặc trưng cho trạng thái dao động thời điểm (t ) 2 f t (9.2) Trong thực tế người ta quan tâm tới góc lệch pha hay dịch pha tín hiệu Chẳng hạn tín hiệu lối vào lối mạch khuếch đại, mạch truyền dẫn tín hiệu v1(t ) V1 sin(2 ft 1) v1(t ) V2 sin(2 ft 2 ) (9.3) Góc dịch pha hai tín hiệu là: 21 2 1 Trên đồ thị (hình 9.1) cho thấy độ dịch pha (9.4) 163 Hình Khái niệm độ dịch pha 11.2.Sơ đồ đấu nối thiết bị cho phép đo Thiết bị: 4. Dao động ký kênh Instek GOS 652G 5. Máy phát hàm GW-Instek GFG-8216A Bảng mạch thực tập: Electronic Circuit Board 11.2.1 Sử dụng máy phát hàm Nếu sử dụng nguồn tín hiệu chuẩn từ máy phát hàm ta thực sơ đồ nguyên tắc kết nối máy phát hàm với dao động ký hình 9.2 Hình Sơ đồ nối máy phát hàm với dao động ký 11.2.2 Chức thiết bị phép đo Máy phát hàm GW-Instek GFG-8216A Đây loại máy phát đa với tham số kỹ thuật sau: Dạng tín hiệu ra: Cho dạng sóng sin, tam giác, vuông với mức lối CMOS TTL Tần số: 0,3Hz – 3MHz với dải tần 1-10-100-1k-10k-100k-1MHz Chỉnh DC offset: -5V - +5V 164 Chú ý: Trong thực hành sử dụng loại máy phát hàm Dao động ký kênh Instek GOS 652G Đây dao động ký kênh đo CH1 CH2 với dải tần làm việc đến 50MHz Trong thực hành sử dụng loại khác Sử dụng Electronic circuit board Khi khơng có máy phát xung chuẩn sử dụng mơ hình thực tập Electronic circuit board với nguồn xung chuẩn cho dạng tín hiệu: vng, tam giác, sin với tần số điều chỉnh từ ÷ 1kHz với dải tần tần số cố định 1kHz, 50Hz Biên độ xung điều chỉnh từ ÷ 11V 11.3.Các bước thực phép đo 11.3.1 Chuẩn độ dao động ký Bật công tắc nguồn dao động ký, kiểm tra setup chế độ ban dầu cho dao động ký Chuẩn độ máy với nguồn áp chuẩn VCAL (1kHz) 11.3.2 Đo tần số điện áp tín hiệu Bật cơng tắc nguồn máy phát tín hiệu, reset phím điều khiển vị trí ban đầu Kết nối máy phát với dao động ký Đặt tần số máy phát 1kHz Đặt núm Time/DIV dao động ký vị trí 0.5ms Chọn chế độ tín hiệu xung tam giác Quan sát dạng sóng dao động ký Chỉnh DC offset để có dạng sóng tam giác cân Chọn chức phát xung vuông, quan sát xem đối xứng chưa Chọn sóng sin, quan sát xem có bị méo dạng khơng Đo chu kỳ tín hiệu theo cơng thức: T = (Số ô ứng với chu kỳ) x hệ số (Time/DIV) Tính tần số tín hiệu theo công thức (9.1) f ( Hz) T ( s) (9.5) 165 11.3.3 Đo góc dịch pha hai điện áp tín hiệu Sử dụng dao động ký mode DUAL cho kênh đo đồng thời Dùng dây đo gắn vào lối vào CH1 CH2 Đặt mức DC CH1 trục x, CH2 trục x Gắn dây đo CH1 vào điểm lấy v1(t), gắn dây đo CH2 vào điểm lấy v2(t) Chỉnh đồng để dạng sóng ổn định hình Đo độ dịch pha thang đo thời gian Tính độ di pha theo cơng thức: 12 2 T (9.6) Đo tần số tín hiệu Mục tiêu: Thực thành thạo chuẩn xác thao tác đo tần số tín hiệu dao động ký 12.1.Đấu nối thiết bị đo Mắc sơ đồ đo hướng dẫn hình 9.2 Sơ đồ thực tế kết nối máy phát hàm GW-Instek GFG-8216A với dao động ký GOS-652G hình 9.3 Hình 9.3 Đấu nối máy phát hàm dao động ký 12.2.Điều chỉnh thiết bị đo Lấy tần số 1kHz từ máy phát o Nhấn núm chọn tần số 1kHz o Xoay núm Frequency chiều kim đồng hồ quan sát số đếm LCD Khi số đếm 1000 dừng lại Đặt núm Time/DIV dao động ký vị trí 0.5ms Đặt núm Volts/DIV vị trí 2V/DIV Chọn chế độ tín hiệu xung tam giác Quan sát dạng sóng dao động ký 166 Chỉnh DC offset để có dạng sóng tam giác cân Chọn chức phát xung vuông, quan sát xem đối xứng chưa Chọn sóng sin, quan sát xem có bị méo dạng khơng Đo chu kỳ tín hiệu theo cơng thức: T = (Số ô ứng với chu kỳ) x Time/DIV Tính tần số tín hiệu theo cơng thức (9.1) f ( Hz) T ( s) 12.3.Đọc tính kết Ví dụ Trong chế độ phát xung tam giác ta thu dạng sóng hình dao động ký hình 9.4 Ta có: Chu kỳ tín hiệu: T = x 0,5ms = 1ms Tần số xung: f = 1kHz 2 Volts/DIV 0.5ms/DIV T = 1ms, f = 1kHz 2DIV (ơ) Hình Đo tần số sóng tam giác T = 1ms, f = 1kHz 167 Hình Đo tần số xung vng T= 1ms, f = 1kHz Hình Đo tần số sóng sin 13 Đo độ di pha Mục tiêu: Thực thành thạo chuẩn xác thao tác đo độ di pha tín hiệu dao động ký 13.1.Đấu nối thiết bị Ta khảo sát độ di pha điện áp lối vào điện áp lối mạch khuếch đại Các thiết bị cần có: Máy phát hàm GW-Instek GFG-8216A Dao động ký điện tử kênh Mạch khuếch đại cần khảo sát Sơ đồ kết nối thiết bị hình 9.7 Tín hiệu lối máy phát nối vào kênh CH2 dao động ký, đồng thời nối tới lối vào mạch khuếch đại cần khảo sát Tín hiệu lối mạch khuếch đại đưa vào kênh CH1 dao động ký Oscilloscope MÁY PHÁT HÀM GW-Instek GFG-8216A CH1 Vin AMPLIFIER R Hình Sơ đồ đo độ di pha Vout CH2 GND 168 13.2 Điều chỉnh thiết bị 3.2.1 Lấy tín hiệu sin tần số 1kHz từ máy phát hàm Nhấn núm chọn tần số 1kHz máy phát Xoay núm Frequency chiều kim đồng hồ quan sát số đếm LCD Khi số đếm 1000 dừng lại Đặt VERT MODE dao động ký mode đơn kênh CH2 Đặt núm Time/DIV dao động ký vị trí 0.2ms Đặt núm Volts/DIV vị trí 2V/DIV Chọn chế độ tín hiệu xung tam giác Quan sát dạng sóng dao động ký Chỉnh DC offset để có dạng sóng tam giác cân Chọn sóng sin, quan sát xem có bị méo dạng không 3.2 Cách xác định chu kỳ tần số Đo chu kỳ tín hiệu theo cơng thức: T = (Số ô ứng với chu kỳ) x Time/DIV Tính tần số tín hiệu theo công thức (9.1): f ( Hz) T ( s) 13.3.Đọc kết Từ dạng sóng quan sát hình dao động ký (hình 9.8) ta xác định độ dịch pha theo trục thời gian tín hiệu = số ô (div) x hệ số (Time/div) Như góc dịch pha tín hiệu là: rad 2 2 f T Hình Đo độ lệch pha 169 14 Bảo quản thiết bị đo Mục tiêu: Tuân thủ chặt chẽ quy tắc an toàn bảo quản tốt thiết bị đo Những yêu cầu sau cần phải thực hiện: 9. Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng thiết bị trước thao tác máy 10. Dao động ký điện tử máy phát hàm thiết bị xác, việc tìm hiểu cặn kẽ chức điều khiển, vai trị, tính năng, tác dụng phím điều khiển yêu cầu bắt buộc để làm chủ máy đo phục vụ công tác kiểm tra, sửa chữa, bảo hành điện tử 11. Trước mở điện cho máy đo máy phát phải chắn dây nguồn gắn chặt vào ổ đấu nối đặt mức điện áp quy định với điện áp lưới điện (ở Việt Nam điện 220V) 12. Thực đầy đủ bước cài đặt setup chế độ ban đầu cho dao động ký với máy phát hàm trước thực phép đo 13. Dây đo (probe) dao động ký dây chuyên dụng cần sử dụng nhẹ nhàng, không để xoắn, bẻ gập dùng vào mục đích khác 14. Các núm xoay điều khiển cần thao tác nhẹ nhàng, không vặn trái phải mức dẫn đến làm gẫy chốt chờn ren hãm cố định 15. Không tự ý tháo chi tiết mặt điều khiển tháo nắp máy 16. Sau sử dụng xong phải tắt nguồn, reset tất phím chức vị trí ban đầu 17. Dùng khăn mềm lau nhẹ nhàng bề mặt máy để vệ sinh Khơng làm đổ nước vào máy làm chạm, chập mạch điện tử bên CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Khái niệm tần số, pha độ dịch pha dao động 2. Mô tả sơ đồ đấu nối để đo tần số tín hiệu với máy phát hàm 3. Mô tả chức thiết bị sơ đồ đo tần số tín hiệu 4. Trình bày bước thực đo tần số tín hiệu dao động ký điện tử 5. Cách đọc giá trị tần số phép đo tần số dao động ký 6. Hãy thực sơ đồ đo với dao động ký điện tử số 7. Mô tả sơ đồ đấu nối để đo độ dịch pha tín hiệu 8. Mơ tả chức thiết bị sơ đồ đo độ dịch pha 9. Trình bày bước thực đo độ di pha tín hiệu dao động ký điện tử 10. Cách đọc giá trị độ di pha phép đo độ di pha dao động ký 11. Hãy thực sơ đồ đo độ di pha với dao động ký điện tử số 170 ĐÁP ÁN CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Bài Đáp án câu hỏi trắc nghiệm Câu Đáp án Câu Đáp án 10 11 11 d c a b d d a b a a b a 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 a c d d a d a b c d a a Bài BT11 R1=243Ω; R2=24,3Ω; R3=2,43Ω; R4 = 0,27Ω BT11 R1=29,73kΩ; R2=110kΩ; R3=600kΩ Bài Đáp án câu hỏi trắc nghiệm Câu 10 11 Đáp án a c c c d a b c c b a Câu 11 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Đáp án b d a d a b c b c d a Bài BT5 Vpp = 8V BT6 a) Vpp(in) = 1V; Vpp (out) = 17,5V b) Av = V(out)/ V(in) = 17,5 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Nguyễn Văn Hịa, Bùi Đăng Thảnh, Hồng Sỹ Hồng Giáo trình Đo lường điện cảm biến đo lường Nxb giáo dục, 2005 [2]. Nguyễn Văn Hịa Giáo trình đo lường đại lượng điện không điện Nxb giáo dục, 2002 [3]. Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Trọng Quế, Nguyễn Văn Hòa Kỹ thuật đo lường đại lượng vật lý Nxb Giáo dục, Hà Nội, 1999 T1, T2 [4]. Lưu Thế Vinh Giáo trình đo lường – cảm biến Nxb ĐH Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2007 ... học Nội dung chính: Định nghĩa đo lường Mục tiêu: Nắm khái niệm trả lời câu hỏi sau: -? ? Đo lường ? -? ? Định nghĩa đo lường ? -? ? Phương trình đo lường ? 21 Đo lường q trình lượng hóa đại lượng đo. .. phép đo người ta chia ra: 38 a. Đo điện đo không điện b. Đo điện áp c. Đo dòng điện d. Đo điện trở 21) Chọn phát biểu SAI a. Có thể đo đại lượng không điện phương pháp đo điện b. Có thể đo. .. máy đo SUNWA – YX-960TR bảng 1.1 Bảng Các thông số kỹ thuật máy đo SUNWA – YX-960R Phép đo Dải đo Độ xác Ghi Áp DC 0-0 .1V-0.5V-2.5V-10V-50V-250V1000V ±3% FS Trở kháng vào 20kΩ/V Áp AC 0-1 0V-50V-250V-1000V