số (do hiện tượng từ trễ, từ dư…); độ nhạy thấp; bị ảnh hưởng của từ trường ngoài (do từ trường của cơ cấu yếu khi dòng nhỏ)... d) Ứng dụng: thường được sử dụng đẻ chế tạo các loại ampe[r]
(1)MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
PHẦN I: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN 3
1.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN 3
1.1.1 Khái niệm đo lường. 3
1.1.2 Khái niệm đo lường điện. 3
1.1.3 Các phương pháp đo. 3
1.2 CÁC SAI SỐ VÀ TÍNH SAI SỐ 6
1.2.1 Khái niệm sai số. 6
1.2.2 Các loại sai số. 7
1.2.3 Phương pháp tính sai số. 9
1.2.4 Các phương pháp hạn chế sai số 10
PHẦN II CÁC LOẠI CƠ CẤU ĐO THÔNG DỤNG 11
2.1 KHÁI NIỆM VỀ CƠ CẤU ĐO 11
2.2 CÁC LOẠI CƠ CẤU ĐO 12
2.2.1 Cơ cấu đo từ điện 12
2.2.2 Cơ cấu đo điện từ. 15
2.2.3 Cơ cấu đo điện động. 16
2.2.4 Cơ cấu đo cảm ứng. 17
PHẦN III ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN CƠ BẢN 19
3.1 ĐO ĐẠI LƯỢNG U, I 19
3.1.1 Đo dòng điện. 19
3.1.2 Đo điện áp. 25
3.2 ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG R, L, C 33
3.2.1 Đo điện trở 33
3.2.2 Đo điện cảm. 40
3.2.3 Đo điện dung 42
3.3.1 Đo tần số. 42
3.3.2 Đo công suất điện (năng lượng). 44
PHẦN IV SỬ DỤNG CÁC LOẠI MÁY ĐO THÔNG DỤNG 52
4.1 SỬ DỤNG VOM, MΩ 52
4.1.1 Sử dụng VOM. 52
4.1.2 Sử dụng MΩ. 54
4.2 SỬ DỤNG AMPE KÌM, OSC 55
4.2.1 SỬDỤNG AMPEKÌM 55
4.2.2 Sử dụng Dao động ký (Oscilloscope). 58
4.3 SỬ DỤNG MÁY BIẾN ÁP ĐO LƯỜNG 68
4.3.1 Máy biến điện áp. 68
4.3.2 Máy biến dòng điện. 4.3.2 Máy biến dòng điện. 70
(2)Lời nói đầu
Mơn học kỹ thuật đo lường trình bày kiến thức kỹ thuật đo dùng ngành điện Giới thiệu phép đo để ứng dụng cho ngành sản xuất công nghiệp
Kỹ thuật Đo lường Điện môn học nghiên cứu phương pháp đo đại lượng vật lý: đại lượng điện: điện áp, dịng điện, cơng suất,… đại lượng không điện: nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc…
Bài giảng Kỹ thuật Đo lường Điện biên soạn dựa giáo trình tài liệu tham khảo nay, dùng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành: Điện công nghiệp, Điện dân dụng, Kỹ thuật Viễn thông, Kỹ thuật Thơng tin, Tự động hố, Trang thiết bị điện, Tín hiệu Giao thông
Cung cấp cho sinh viên kiến thức chuyên sâu kỹ thuật đo lường ngành điện Trình bày dụng cụ đo, nguyên lý đo phương pháp đo thơng số Trên sở đó, người học biết cách sử dụng dụng cụ đo xử lý kết đo công việc sau
Trong trình biên soạn, đồng nghiệp đóng góp nhiều ý kiến, cố gắng sửa chữa, bổ sung cho sách hoàn chỉnh hơn, song chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, hạn chế
(3)Phần I: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN
Trong trình nghiên cứu khoa học nói chung cụ thể từ việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, thử nghiệm vận hành, sữa chữa thiết bị, trình công nghệ… yêu cầu phải biết rõ thông số đối tượng để có định phù hợp Sự đánh giá thông số quan tâm đối tượng nghiên cứu thực cách đo đại lượng vật lý đặc trưng cho thơng số
1.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN.
1.1.1 Khái niệm đo lường.
Đo lường trình đánh giá định lượng đại lượng cần đo để có kết số so với đơn vị đo Kết đo lường (Ax) giá trị số, định nghĩa tỉ số đại lượng cần đo (X) đơn vị đo (Xo):
Kết đo biểu diễn dạng: A = XX
0 ta có X = A.X0
Trong đó: X - đại lượng đo X0 - đơn vị đo
A - số kết đo
Từ (1.1) có phương trình phép đo: X = Ax Xo , rõ so sánh X
so với Xo, muốn đo đại lượng cần đo X phải có tính chất giá trị so sánh được, muốn đo đại lượng khơng có tính chất so sánh thường phải chuyển đổi chúng thành đại lượng so sánh
1.1.2 Khái niệm đo lường điện.
Đại lượng so sánh với mẫu hay chuẩn đo Nếu đại lượng khơng so sánh phải chuyển đổi đại lượng so sánh với mẫu hay chuẩn đo Đo lường điện trình đánh giá định lượng đại lượng điện cần đo để có kết số so với đơn vị đo
1.1.3 Các phương pháp đo
Phương pháp đo việc phối hợp thao tác trình đo, bao gồm thao tác: xác định mẫu thành lập mẫu, so sánh, biến đổi, thể kết hay thị Các phương pháp đo khác phụ thuộc vào phương pháp nhận thông tin đo nhiều yếu tố khác đại lượng đo lớn hay nhỏ, điều kiện đo, sai số, yêu cầu…
(4)trình đo lường Có thể có nhiều phương pháp đo khác thực tế thường phân thành loại phương pháp đo phương pháp đo biến đổi thẳng phương pháp đo kiểu so sánh
1.1.3.1 Phương pháp đo biến đổi thẳng
- Định nghĩa: phương pháp đo có sơ đồ cấu trúc theo kiểu biến đổi thẳng, nghĩa khơng có khâu phản hồi
- Quá trình thực hiện:
* Đại lượng cần đo X qua khâu biến đổi để biến đổi thành số NX, đồng thời
đơn vị đại lượng đo XO biến đổi thành số NO
* Tiến hành trình so sánh đại lượng đo đơn vị (thực phép chia NX/NO),
* Thu kết đo: AX = X/XO = NX/NO
Hình 1.2 Lưu đồ phương pháp đo biến đổi thẳng.
Quá trình gọi trình biến đổi thẳng, thiết bị đo thực trình gọi thiết bị đo biến đổi thẳng Tín hiệu đo X tín hiệu đơn vị XO sau
qua khâu biến đổi (có thể hay nhiều khâu nối tiếp) qua biến đổi tương tự - số A/D để có NX NO , qua khâu so sánh có NX/NO
Dụng cụ đo biến đổi thẳng thường có sai số tương đối lớn tín hiệu qua khâu biến đổi có sai số tổng sai số khâu, dụng cụ đo loại thường sử dụng độ xác u cầu phép đo khơng cao
1.1.3.2.Phương pháp đo kiểu so sánh:
- Định nghĩa: phương pháp đo có sơ đồ cấu trúc theo kiểu mạch vịng, nghĩa có khâu phản hồi
- Quá trình thực hiện:
+ Đại lượng đo X đại lượng mẫu XO biến đổi thành đại lượng vật lý thuận tiện cho việc so sánh
(5)Quá trình đo gọi trình đo kiểu so sánh Thiết bị đo thực trình gọi thiết bị đo kiểu so sánh (hay gọi kiểu bù)
Hình 1.3 Lưu đồ phương pháp đo kiểu so sánh.
+ Các phương pháp so sánh: so sánh SS thực việc so sánh đại lượng đo X và đại lượng tỉ lệ với mẫu XK, qua so sánh có: ΔX = X - XK Tùy thuộc vào cách so sánh mà có phương pháp sau:
- So sánh cân bằng:
* Quá trình thực hiện: đại lượng cần đo X đại lượng tỉ lệ với mẫu XK = NK.XO so sánh với cho ΔX = 0, từ suy X = XK = NK.XO
+ suy kết đo: AX = X/XO = NK Trong trình đo, XK phải thay đổi X thay đổi để kết so sánh ΔX = từ suy kết đo
* Độ xác: phụ thuộc vào độ xác XK độ nhạy thiết bị thị cân (độ xác nhận biết ΔX = 0)
Ví dụ: cầu đo, điện kế cân - So sánh không cân bằng:
* Quá trình thực hiện: đại lượng tỉ lệ với mẫu XK không đổi biết trước, qua so sánh có ΔX = X - XK, đo ΔX có đại lượng đo X = ΔX + XK từ có kết đo: AX = X/XO = (ΔX + XK)/XO
* Độ xác: độ xác phép đo chủ yếu độ xác XK định, ngồi cịn phụ thuộc vào độ xác phép đo ΔX, giá trị ΔX so với X (độ xác phép đo cao ΔX nhỏ so với X)
Phương pháp thường sử dụng để đo đại lượng không điện, đo ứng suất (dùng mạch cầu không cân bằng), đo nhiệt độ…
- So sánh không đồng thời:
* Quá trình thực hiện:dựa việc so sánh trạng thái đáp ứng thiết bị đo chịu tác động tương ứng đại lượng đo X đại lượng tỉ lệ với mẫu XK, hai trạng thái đáp ứng suy X = XK
Đầu tiên tác động X gây trạng thái đo thiết bị đo,
(6)như X tác động, từ suy X = XK Như rõ ràng XK phải thay đổi X
thay đổi.
* Độ xác: phụ thuộc vào độ xác XK Phương pháp xác
khi thay XK X trạng thái thiết bị đo giữ nguyên Thường giá trị mẫu đưa vào khắc độ trước, sau qua vạch khắc mẫu để xác định giá trị đại lượng đo X Thiết bị đo theo phương pháp thiết bị đánh giá trực tiếp vônmét, ampemét thị kim
- So sánh đồng thời:
* Quá trình thực hiện:so sánh lúc nhiều giá trị đại lượng đo X đại lượng mẫu XK, vào giá trị suy giá trị đại lượng đo
Ví dụ: xác định inch mm: lấy thước có chia độ mm (mẫu), thước theo inch (đại lượng cần đo), đặt điểm trùng nhau, đọc điểm trùng là: 127mm inch, 254mm 10 inch, từ có được:1 inch = 127/5 = 254/10 = 25,4 mm
Trong thực tế thường sử dụng phương pháp để thử nghiệm đặc tính cảm biến hay thiết bị đo để đánh giá sai số chúng
Từ phương pháp đo có cách thực phép đo là:
- Đo trực tiếp : kết có sau lần đo
- Đo gián tiếp: kết có phép suy từ số phép đo trực tiếp
- Đo hợp bộ: gián tiếp phải giả phương trình hay hệ phương trình có kết
- Đo thống kê: đo nhiều lần lấy giá trị trung bình có kết quả 1.2 CÁC SAI SỐ VÀ TÍNH SAI SỐ.
1.2.1 Khái niệm sai số.
Ngoài sai số dụng cụ đo, việc thực trình đo gây nhiều sai số Nguyên nhân sai số gồm:
- Phương pháp đo chọn - Mức độ cẩn thận đo
Do kết đo lường khơng với giá trị xác đại lượng đo mà có sai số, gọi sai số phép đo Như muốn có kết xác phép đo trước đo phải xem xét điều kiện đo để chọn phương pháp đo phù hợp, sau đo cần phải gia cơng kết thu nhằm tìm kết xác
(7)* Sai số tuyệt đối, sai số tương đối, sai số hệ thống.
- Sai số phép đo: sai số kết đo lường so với giá trị xác đại lượng đo
- Giá trị thực Xth đại lượng đo: giá trị đại lượng đo xác định với độ xác (thường nhờ dụng cụ mẫu có cáp xác cao dụng cụ đo sử dụng phép đo xét)
Giá trị xác (giá trị đúng) đại lượng đo thường trước, khi đánh giá sai số phép đo thường sử dụng giá trị thực Xth đại lượng đo.
Như ta có đánh giá gần kết phép đo Việc xác định sai số phép đo - tức xác định độ tin tưởng kết đo nhiệm vụ đo lường học Sai số phép đo phân loại theo cách thể số, theo nguồn gây sai số theo qui luật xuất sai số
Tiêu chí phân loại Theo cách thể số Theo nguồn gây sai số
Theo qui luật xuất sai số Loại sai số
- Sai số tuyệt đối - Sai số tương đối - Sai số phương pháp - Sai số thiết bị - Sai số chủ quan - Sai số bên - Sai số hệ thống - Sai số ngẫu nhiên
Tiêu chí phân loại
Theo cách thể hiện bằng số
Theo nguồn gây ra sai số
(8)Loại sai số - Sai số tuyệt đối - Sai số tương đối
- Sai số phương pháp - Sai số thiết bị - Sai số chủ quan - Sai số bên
- Sai số hệ thống - Sai số ngẫu nhiên
Bảng 2.1 Phân loại sai số phép đo.
* Sai số tuyệt đối ΔX: hiệu đại lượng đo X giá trị thực Xth : ΔX = X - Xth
* Sai số tương đối γX : tỉ số sai số tuyệt đối giá trị thực tính bằng
phần trăm: γX=|ΔX
Δth.| 100(%) ;
Vì X=Xth nên có: γX≈|ΔX
Δ| 100(%) Sai số tương đối đặc trưng cho chất lượng phép đo
Độ xác phép đo ε : đại lượng nghịch đảo sai số tương đối: ε=|Δth
ΔX|.= γX
* Sai số hệ thống (systematic error): thành phần sai số phép đo không đổi thay đổi có qui luật đo nhiều lần đại lượng đo
Qui luật thay đổi phía (dương hay âm), có chu kỳ theo một qui luật phức tạp đó.
Ví dụ: sai số hệ thống khơng đổi là: sai số khắc độ thang đo (vạch khắc độ bị lệch…), sai số hiệu chỉnh dụng cụ đo khơng xác (chỉnh đường tâm
ngang sai dao động ký…)…
(9)Hình 2.1 Sai số hệ thống khắc vạch độ - đọc cần hiệu chỉnh thêm độ.
1.2.3 Phương pháp tính sai số.
Dựa vào số lớn giá trị đo xác định qui luật thay đổi sai số ngẫu nhiên nhờ sử dụng phương pháp toán học thống kê lý thuyết xác suất. Nhiệm vụ việc tính tốn sai số ngẫu nhiên rõ giới hạn thay đổi sai số của kết đo thực phép đo nhiều lần, phép đo có kết với sai số ngẫu nhiên vượt giới hạn bị loại bỏ.
- Cơ sở toán học: việc tính tốn sai số ngẫu nhiên dựa giả thiết sai số ngẫu nhiên phép đo đại lượng vật lý thường tuân theo luật phân bốchuẩn (luật phân bố Gauxơ-Gauss) Nếu sai số ngẫu nhiên vượt q giá trị xác suất xuất khơng kết đo có sai số ngẫu nhiên bị loại bỏ
- Các bước tính sai số ngẫu nhiên:
Xét n phép đo với kết đo thu x1, x2, , xn * Tính ước lượng kì vọng tốn học mX đại lượng đo:
mX=X −
=X1+X2+ +Xn n =∑i=1
n x i n , giá trị trung bình đại số n kết đo
* Tính độ lệch kết lần đo so với giá trị trung bình vi : vi=xi− X
−
vi (cịn gọi sai số dư)
* Tính khoảng giới hạn sai số ngẫu nhiên: được tính sở đường phân bố chuẩn: Δ=[Δ1, Δ2] , thường chọn: Δ=[Δ1, Δ2] với:
Δ1=Δ2=√
∑
i −1
n vi2
n.(n −1) ,
với xác suất xuất sai số ngẫu nhiên khoảng 34%
* Xử lý kết đo: những kết đo có sai số dư vi nằm khoảng [Δ1, Δ2] bị loại.
1.2.4 Các phương pháp hạn chế sai số
(10)số hệ thống phức tạp, phát việc loại trừ sai số hệ thống khơng khó khăn
* Việc loại trừ sai số hệ thống tiến hành cách:
- Chuẩn bị tốt trước đo: phân tích lý thuyết; kiểm tra dụng cụ đo trước sử dụng; chuẩn bị trước đo; chỉnh "0" trước đo…
- Q trình đo có phương pháp phù hợp: tiến hành nhiều phép đo phương pháp khác nhau; sử dụng phương pháp thế…
- Xử lý kết đo sau đo: sử dụng cách bù sai số ngược dấu (cho lượng hiệu chỉnh với dấu ngược lại); trường hợp sai số hệ thống khơng
đổi loại cách đưa vào lượng hiệu chỉnh hay hệ số hiệu chỉnh:
+ Lượng hiệu chỉnh: là giá trị loại với đại lượng đo đưa thêm vào kết đo nhằm loại sai số hệ thống
+ Hệ số hiệu chỉnh: là số nhân với kết đo nhàm loại trừ sai số hệ thống
Trong thực tế khơng thể loại trừ hồn tồn sai số hệ thống Việc giảm ảnh hưởng sai số hệ thống thực cách chuyển thành sai số ngẫu nhiên.
* Xử lý kết đo.
Như sai số phép đo gồm thành phần: sai số hệ thống θ - không đổi hoặc thay đổi có qui luật sai số ngẫu nhiên Δ - thay đổi cách ngẫu nhiên khơng có qui luật Trong q trình đo hai loại sai số xuất đồng thời sai số phép đo ΔX biểu diễn dạng tổng hai thành phần sai số đó: ΔX = θ + Δ Để nhận kết sai lệch so với giá trị thực đại lượng đo cần phải tiến hành đo nhiều lần thực gia công (xử lý) kết đo (các số liệu nhận được sau đo).
Sau n lần đo có n kết đo x1, x2, , xn số liệu chủ yếu để tiến hành gia công kết đo
* Loại trừ sai số hệ thống.
Việc loại trừ sai số hệ thống sau đo tiến hành phương pháp - Sử dụng cách bù sai số ngược dấu
(11)Hình 2.2 Lưu đồ thuật tốn q trình gia công kết đo.
Phần II CÁC LOẠI CƠ CẤU ĐO THÔNG DỤNG 2.1 KHÁI NIỆM VỀ CƠ CẤU ĐO.
Cơ cấu đo thành phần để tạo nên dụng cụ thiết bị đo lường dạng tương tự (analog) số Digitans
- Ở dạng tương tự (analog) dụng cụ đo biến đổi thẳng: đại lượng cần đo X điện áp, dịng điện, tần số, góc pha… biến đổi thành góc quay α phần động(so với phần tĩnh), tức biến đổi từ lượng điện từ thành lượng học
Từ có biểu thức quan hệ:
(12)Các cấu thị thường dùng dụng cụ đo đại lượng: dịng điện, điện áp, cơng suất, tần số, góc pha, điện trở…của mạch điện chiều xoay chiều tần số công nghiệp
- Hiện số (Digitans) cấu thị số ứng dụng kỹ thuật điện tử kỹ thuật máy tính để biến đổi thị đại lượng đo
Có nhiều loại thiết bị số khác như: đèn sợi đốt, đèn điện tích, LED thanh, hỡnh tinh thể lỏng LCD, hình cảm ứng…
2.2 CÁC LOẠI CƠ CẤU ĐO. 2.2.1 Cơ cấu đo từ điện
* lôgômét từ điện (Permanent Magnet Moving Coil). a) Cấu tạo chung: gồm hai phần bản: phần tĩnh phần động:
- Phần tĩnh: gồm: nam châm vĩnh cửu 1; mạch từ cực từ lõi sắt hình thành mạch từ kín Giữa cực từ lõi sắt có có khe hở khơng khí gọi khe hở làm việc, đặt khung quay chuyển động
- Phần động: gồm: khung dây quay quấn bắng dây đồng Khung dây gắn vào trục quay (hoặc dây căng, dây treo) Trên trục quay có hai lò xo cản mắc ngược nhau, kim thị thang đo
Hình 2.1 Cơ cấu thị từ điện.
b) Nguyên lý làm việc chung: khi có dịng điện chạy qua khung dây (phần động), tác động từ trường nam châm vĩnh cửu (phần tĩnh) sinh mômen quay Mq làm khung dây lệch khỏi vị trí ban đầu góc α Mơmen quay tính theo biểu thức:
Mq=¿ dWe
dα = B.S.W.I với B: độ từ cảm nam châm vĩnh cửu
(13)W: số vòng dây khung dây
Tại vị trí cân bằng, mơmen quay mơmen cản: Mq=Mc=B.S.W.I=D.α⇔α=
D.B.S.W.I=SI.I
Với cấu thị cụ thể B, S, W, D số nên góc lệch α tỷ lệ bậc với dịng điện I chạy qua khung dây
c) Các đặc tính chung: từ biểu thức (5.1) suy cấu thị từ điện có đặc tính sau:
- Chỉ đo dòng điện chiều - Đặc tính thang đo
- Độ nhạy SI=1
DB.S.W số
- Ưu điểm: độ xác cao; ảnh hưởng từ trường ngồi khơng đáng kể (do từ trường nam châm vĩnh cửu sinh ra); công suất tiêu thụ nhỏ nên ảnh hưởng không đáng kể đến chế độ mạch đo; độ cản dịu tốt; thang đo (do góc quay tuyến tính theo dịng điện)
- Nhược điểm: chế tạo phức tạp; chịu tải (do cuộn dây khung quay nhỏ); độ xác phép đo bị ảnh hưởng lớn nhiệt độ, đo dòng chiều
- Ứng dụng: cơ cấu thị từ điện dùng để chế tạo ampemét vônmét, ômmét nhiều thang đo có dải đo rộng; độ xác cao (cấp 0,1 ÷ 0,5)
+ Chế tạo loại ampemét, vônmét, ômmét nhiều thang đo, dải đo rộng
+ Chế tạo loại điện kế có độ nhạy cao đo được: dịng đến 10-12A, áp đến 10 - 4V, đo điện lượng, phát lệch điểm không mạch cần đo hay điện kế
+ Sử dụng mạch dao động ký ánh sáng để quan sát ghi lại giá trị tức thời dòng áp, cơng suất tần số đến 15kHz; sử dụng để chế tạo đầu rung
+ Làm thị mạch đo đại lượng không điện khác
+ Chế tạo dụng cụ đo điện tử tương tự: vônmét điện tử, tần số kế điện tử, pha kế điện tử…
+ Dùng với biến đổi khác chỉnh lưu, cảm biến cặp nhiệt để đo dịng, áp xoay chiều
(14)một khung dây thứ hai tạo mơmen có hướng chống lại mơmen quay khung dây thứ
Nguyên lý làm việc:trong khe hở từ trường nam châm vĩnh cửu đặt phần động gồm hai khung quay đặt lệch góc δ (300 ÷ 900) Hai khung dây gắn vào trục chung Dòng điện I1 I2 đưa vào khung dây dây dẫn không mômen
Hình 2.2 Lơgơmét từ điện
- Dịng I1 sinh mơmen quay Mq: Mq=I1.dφ1 dα - Dịng I2 sinh mômen cản Mc: M=I2.dφ2
dα
với Ф1, Ф2: từ thơng nam châm móc vịng qua khung dây, thay đổi theo α Dấu Mq Mc ngược Các giá trị cực đại mơmen lệch góc δ Ở trạng thái cân có:
Mq=Mc ⇔I1.dφ1
dα = I2
dφ2
dα ⇔ I1 I2
= dφ2
dα dφ1
dα
=f1(α)
f2(α)=f(α) với f1(α), f2(α) đại lượng xác định tốc độ thay đổi từ thơng móc vịng Từ biểu thức có: α=F(I1
I2
)
Đặc tính bản: góc lệch α tỉ lệ với tỉ số hai dịng điện qua khung dây Ứng dụng: lơgơmét từ điện ứng dụng để đo điện trở, tần số đại lượng không điện
(15)a) Cấu tạo chung: gồm hai phần bản: phần tĩnh phần động:
- Phần tĩnh: là cuộn dây bên có khe hở khơng khí (khe hở làm việc) - Phần động: là lõi thép gắn lên trục quay 5, lõi thép quay tự khe làm việc cuộn dây Trên trục quay có gắn: phận cản dịu khơng khí 4, kim 6, đối trọng Ngồi cịn có lị xo cản 3, bảng khắc độ
Hình 2.3 Cấu tạo chung cấu thị điện từ.
b) Nguyên lý làm việc: dòng điện I chạy vào cuộn dây (phần tĩnh) tạo thành nam châm điện hút lõi thép (phần động) vào khe hở khơng khí với mơmen quay:
Mq=dWe
dα , với We= LI2
2 với L điện cảm cuộn dây, suy ra:
Mq=1 2.I
2dL
dα Tại vị trí cân có:
Mq=Mc⇔α= 2D
dL dα.I
2
là phương trình thể đặc tính cấu thị điện từ c) Các đặc tính chung:
- Góc quay α tỉ lệ với bình phương dịng điện, tức khơng phụ thuộc vào chiều dịng điện nên đo mạch xoay chiều chiều
- Thang đo khơng đều, có đặc tính phụ thuộc vào tỉ số dL/dαlà đại lượng phi tuyến
- Cản dịu thường khơng khí cảm ứng
- Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, tin cậy, chịu tải lớn
- Nhược điểm: độ xác không cao đo mạch chiều bị sai
(16)d) Ứng dụng: thường sử dụng đẻ chế tạo loại ampemét, vônmét mạch xoay chiều tần số công nghiệp với độ xác cấp 1÷2 Ít dùng mạch có tần số cao
2.2.3 Cơ cấu đo điện động. * lôgômét điện động.
a) Cấu tạo chung: như hình 2.4: gồm hai phần bản: phần tĩnh phần động:
- Phần tĩnh: gồm: cuộn dây (được chia thành hai phần nối tiếp nhau) để tạo từ trường có dịng điện chạy qua Trục quay chui qua khe hở hai phần cuộn dây tĩnh
- Phần động: gồm khung dây đặt lòng cuộn dây tĩnh Khung dây gắn với trục quay, trục có lị xo cản, phận cản dịu kim thị Cả phần động phần tĩnh bọc kín chắn để ngăn chặn ảnh hưởng từ trường
b) Ngun lý làm việc chung: khi có dịng điện I1 chạy vào cuộn dây (phần tĩnh) làm xuất từ trường lòng cuộn dây Từ trường tác động lên dòng điện I2 chạy khung dây (phần động) tạo nên mômen quay làm khung dây quay góc α
Mơmen quay tính: Mq=dWe dα
với: We điện điện từ trường Có hai trường hợp xảy ra: - I1, I2 dòng điện chiều: α=1
D dM12
dα I1.I2
với: M12 hỗ cảm cuộn dây tĩnh động - I1 I2 dòng điện xoay chiều: α=1
D dM12
dα I1.I2 cosψ
với: ψ góc lệch pha I1 I2
Hình 2.4 Cấu tạo cấu thị điện động
c) Các đặc tính chung:
- Có thể dùng mạch điện chiều xoay chiều
(17)- Trong mạch điện xoay chiều α phụ thuộc góc lệch pha ψ hai dịng điện nên ứng dụng làm Oátmét đo công suất
- Ưu điểm bản: có độ xác cao đo mạch điện xoay chiều - Nhược điểm: công suất tiêu thụ lớn nên khơng thích hợp mạch cơng suất
nhỏ Chịu ảnh hưởng từ trường ngoài, muốn làm việc tốt phải có phận chắn từ Độ nhạy thấp mạch từ yếu
d) Ứng dụng: chế tạo ampemét, vơnmét, óatmét chiều xoay chiều tần số công nghiệp; pha kế để đo góc lệch pha hay hệ số cơng suất cosφ
Trong mạch có tần số cao phải có mạch bù tần số (đo dải tần đến 20KHz) 2.2.4 Cơ cấu đo cảm ứng.
a) Cấu tạo chung: như hình 2.5: gồm phần tĩnh phần động
- Phần tĩnh: các cuộn dây điện 2,3 có cấu tạo để có dịng điện chạy cuộn dây sinh từ trường móc vịng qua mạch từ qua phần động, có nam châm điện
- Phần động: đĩa kim loại (thường nhôm) gắn vào trục quay trụ
Hình 2.5 Cơ cấu thị cảm ứng
b) Nguyên lý làm việc chung: 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 tĩnh → sinh từ thông Ф1, Ф2 (các từ thơng lệch pha góc ψ góc lệch pha dịng điện tương ứng), từ thông Ф1, Ф2 cắt đĩa nhôm (phần động) → xuất đĩa nhôm sức điện động tương ứng E1, E2 (lệch pha với Ф1, Ф2 góc π/2) → xuất dịng điện xốy I x1, Ix2 (lệch pha với E1, E2 góc α1, α2)
Các từ thông Ф1, Ф2 tác động tương hỗ với dòng điện Ix1, Ix2 → sinh lực F1, F2 mômen quay tương ứng → quay đĩa nhơm (phần động) Mơmen quay tính: Mq=C.f.φ1φ2sinϕ
(18)f tần số dịng điện I1, I2 ψ góc lệch pha I1, I2 c) Các đặc tính chung:
- Điều kiện để có mơmen quay phải có hai từ trường
- Mơmen quay đạt giá trị cực đại góc lệch pha ψ I1, I2 π/2 - Mômen quay phụ thuộc tần số dòng điện tạo từ trường - Chỉ làm việc mạch xoay chiều
- Nhược điểm: mômen quay phụ thuộc tần số nên cần phải ổn định tần số d) Ứng dụng: chủ yếu để chế tạo cơngtơ đo lượng; đo tần số…
Bảng A Bảng tổng kết loại cấu thị điện
Phần III ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN CƠ BẢN 3.1 ĐO ĐẠI LƯỢNG U, I.
(19)Dụng cụ sử dụng để đo dòng điện gọi ampe kế hay ampemet Ký hiệu là: A
Ampe kế có nhiều loại khác nhau, chia theo kết cấu ta có: + Ampe kế từ điện
+ Ampe kế điện từ + Ampe kế điện động + Ampe kế nhiệt điện + Ampe kế bán dẫn
Hình 1.1: Đồng hồ số kim
Nếu chia theo loại thị ta có: + Ampe kế thị số (Digital)
+ Ampe kế thị kim (kiểu tương tự /Analog)
Hình bên hai loại đồng hồ vạn số kim Nếu chia theo tính chất đại lượng đo, ta có:
+ Ampe kế chiều + Ampe kế xoay chiều
* Yêu cầu dụng cụ đo dịng điện là:
- Cơng suất tiêu thụ nhỏ tốt, điện trở ampe kế nhỏ tốt lý tưởng
(20)- Mắc ampe kế để đo dòng phải mắc nối tiếp với dòng cần đo (hình dưới)
Hình 1.2: Dùng đồng hồ số đo dòng điện
A Ampe kế chiều
Ampe kế chiều chế tạo dựa cấu thị từ điện Như biết, độ lệch kim tỉ lệ thuận với dòng chạy qua cuộn động độ lệch kim tạo dòng điện nhỏ cuộn dây quấn dây có tiết diện bé nên khả chịu dịng Thơng thường, dịng cho phép qua cấu khoảng 10 - đến 10-2 A; điện trở cuộn dây từ 20Ω đến 2000Ω với cấp xác 1,1; 1; 0,5; 0,2; 0,05
Để tăng khả chịu dòng cho cấu (cho phép dòng lớn qua) người ta mắc thêm điện trở sun song song với cấu thị có giá trị sau:
RS= RCT
n−1 với n= I
ICT gọi hệ số mở rộng thang đo ampe kế
Hình 3.3: Mắc thêm điện trở sun song song với cấu thị
I dòng cần đo ICT dòng cực đại mà cấu chịu đựng (độ lệch cực đại thang đo)
Chú ý: Khi đo dòng nhỏ 30A điện trở sun nằm vỏ ampe kế đo dòng lớn điện trở sun phụ kiện kèm theo Khi ampe kế có nhiều thang đo người ta mắc sun sau:
(21)RS1=R1=rct+RS2+RS3
n1−1 Với n1=
I1 ICT ;
RS2=R1+R2=rct+R3
n2−1 Với
n2= I2 ICT
RS3=R1+R2+R3= rct
n3−1 Với
n3= I3 ICT
Ở hình b: RS1= rct
n1−1 Với
n1= I1 ICT ;
RS2= rct
n2−1 Với
n2= I2 ICT
RS3= rct
n3−1 Với
n3= I3 ICT ;
RS4= rct
n4−1 Với
n4= I4 ICT
Chú ý: điện trở sun chế tạo Manganin có độ xác cao độ xác cấu đo cấp Do cuộn dây động cấu thị quấn dây đồng mảnh, điện trở thay đổi đáng kể nhiệt độ môi trường thay đổi sau thời gian lμm việc thân dòng điện chạy qua cuộn dây tạo nhiệt độ Để giảm ảnh hưởng thay đổi điện trở cuộn dây nhiệt độ thay đổi, người ta mắc thêm điện trở bù Manganin Constantan với sơ đồ sau:
Dưới ví dụ thực tế sơ đồ mắc điện trở sun dụng cụ đo dòng áp
B Ampemet xoay chiều
(22)C Ampemet chỉnh lưu
Là dụng cụ đo dòng điện xoay chiều kết hợp cấu thị từ điện mạch chỉnh lưu diode
Biến áp sử dụng loại biến áp dịng có số vịng dây cuộn sơ cấp thứ cấp W1 W2 Khi tỉ số dịng thứ cấp dịng sơ cấp tính bằng:
Kim thị dừng vị trí dịng trung bình qua cuộn dây động RL chọn để gánh phần dòng dư thừa I2tb Ict
Mối quan hệ dòng đỉnh IP, dịng trung bình Itrb dịng trung bình bình phương Irms sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu sau:
Itb=0,637 Ip Irms=Ip
√2=0 707 Ip Irms=1,11 .Itb
Chú ý: Giá trị dòng mà kim thị dừng giá trị dịng trung bình thang khắc độ thường theo giá trị rms
Hình a :Ampemet chỉnh lưu
(23)Hình b: Ampe kế chỉnh lưu
D Ampemet điện động
Thường sử dụng để đo dòng điện tần số 50Hz cao (400 – 2.000Hz) với độ xác cao (cấp 0,5 – 0,2)
Khi dòng điện đo nhỏ 0,5A người ta mắc nối tiếp cuộn tĩnh cuộn động dòng lớn 0,5A mắc song song (hình sau)
Hình c: Ampemet điện động
Trong điện trở cuộn dây (L3, R3), (L4, R4) để bù sai số nhiệt (thường làm manganin constantan) sai số tần số (để dòng qua hai cuộn tĩnh cuộn động trùng pha nhau)
Do độ lệch dụng cụ đo điện động tỉ lệ với I2 nên máy đo giá trị rms Giá trị rms dịng xoay chiều có tác dụng trị số dịng chiều tương đương nên đọc thang đo dụng cụ dòng chiều xoay chiều rms
E Ampemet điện từ
Là dụng cụ đo dòng điện dựa cấu thị điện từ Mỗi cấu điện từ chế tạo với số ampe vòng xác định (I.W số)
(24)Hình d: Ampemet điện từ
G Ampemet nhiệt điện
Là dụng cụ kết hợp thị từ điện cặp nhiệt điện Cặp nhiệt điện (hay gọi cặp nhiệt ngẫu) gồm kim loại khác loại hàn với đầu gọi điểm làm việc (nhiệt độ t1), hai đầu nối với milivonkế gọi đầu tự (nhiệt độ t0)
Khi nhiệt độ đầu làm việc t1 khác nhiệt độ đầu tự t0 cặp nhiệt sinh sức điện động
Et=k 1.θ0
θ0
=t1−t0
Khi dùng dịng Ix để đốt nóng đầu t1 thì: θ0=k2.I2x
⇒ Et=k 1.k2I2x =k2x
Như kết hiển thị milivon kế tỉ lệ với dịng cần đo
Hình e: Ampemet nhiệt điện
Vật liệu để chế tạo cặp nhiệt điện lả sắt – constantan; đồng – constantan; crom – alumen platin – rodi
(25)Thông thường để tăng độ nhạy cặp nhiệt, người ta sử dụng khuếch đại áp sơ đồ đây:
J1, J2 đầu đo nhiệt
Chú ý:Để đo giá trị điện áp nguồn xoay chiều người ta làm nhiệt độ đo tỉ lệ với dịng qua điện trở nhiệt mà dòng lại tỉ lệ với áp hai đầu điện trở, xác định giá trị điện áp thông qua giá trị nhiệt độ Đây nguyên tắc để chế tạo Vônkế nhiệt điện
3.1.2 Đo điện áp. a Mở đầu
Dụng cụ dùng để đo điện áp gọi Vôn kế hay Vôn met (Voltmeter) Ký hiệu là: V
Khi đo điện áp Vôn kế Vơn kế ln mắc song song với đoạn mạch cần đo hình đây:
Hình a: Mạch đo điện áp
- Khi chưa mắc Vôn kế vào điện áp rơi tải là: Ut= E
Rt+Rng.Rt
(26)UV= E Re+Rng.Re Re=RV//Rt=RV.Rt
RV+Rt
Vậy sai số phép đo điện áp Vônkế là: γu=Ut−UV
Ut
=1−UV Ut
=1−
1+ Rt.Rng
RV(Rt+Rng)
Như vậy, muốn sai số nhỏ yêu cầu Rv phải lớn tốt lý tuởng Rv ≈ ∞? Kết đo muốn tính xác phải sử dụng công thức:
Uv = (1+ γ u ).Ut
Để đo điện áp phần tử người ta mắc Vơn kế hình dưới:
Hình b: Dùng đồng hồ số đo điện áp
a.Vôn kế chiều
* Nguyên tắc hoạt động
Độ lệch dụng cụ đo TĐNCVC tỉ lệ với dòng qua cuộn dây động Dòng qua cuộn dây tỉ lệ với điện áp cuộn dây nên thang đo máy đo TĐNCVC chia để điện áp Nghĩa là, Vôn kế ampe kế dòng nhỏ với điện trở lớn Điện áp định mức thị vμo khoảng 50 – 75mV nên cần nối tiếp nhiều điện trở phụ (còn gọi điện trở nhân) với thị để làm tăng khoảng đo Vôn kế Sơ đồ mắc sau:
(27)ICT=UCT RCT
= UX RP+RCT
⇒(RP+RCT).UCT=RCt.UX
⇒RP=RCT.UX−UCT UCT
=RCT(UX UCT
−1)=(m−1).RCT với m=UX
UCT gọi hệ số mở rộng thang đo áp
Vôn kế nhiều thang đo điện trở phụ mắc sau: Sơ đồ mắc nối tiếp:
Trong đó:
Hoặc sơ đồ mắc song song:
Nhận xét:Thang đo có vạch chia (tính chất cấu từ điện) b.Vôn kế xoay chiều
* Vôn kế từ điện đo điện áp xoay chiều
(28)cụ TĐNCVC kim có xu hướng theo giá trị tức thời dòng xoay chiều Như vậy, giá trị dịng tăng theo chiều + kim tăng tới giá trị cực đại sau giảm tới xuống bán kỳ âm kim bị lệch ngoμi thang đo Trường hợp xảy tần số dòng xoay chiều cỡ 0,1Hz thấp
Khi dịng xoay chiều có tần số cơng nghiệp (50/60Hz) cao cấu làm nhụt vụ quán tính chuyển động cấu động (tồn máy đo) khơng biến đổi theo mức dịng tức thời mà thay vào kim dụng cụ dừng vị trí trung bình dịng chạy qua cuộn động Với sóng sin tuý kim lệch vị trí zero dịng Irms có giá trị lớn vμ có khả gây hỏng dụng cụ
Do đó, để sử dụng dụng cụ TĐNCVC làm thành dụng cụ đo xoay chiều người ta phải sử dụng chỉnh lưu (nửa sóng tồn sóng) để giá trị dịng gây độ lệch dương
c.Vôn kế điện từ
Là dụng cụ để đo điện áp xoay chiều tần số cơng nghiệp Cuộn dây tĩnh có số vịng dây lớn từ 1000 – 6000 vòng Để mở rộng thang đo người ta mắc nối tiếp với cuộn dây điện trở phụ
Các tụ C mắc song song với điện trở phụ để bù sai số tần số tần số lớn tần số công nghiệp
d Vôn kế điện động
(29)* Đặc điểm Vôn kế điện động
+ Tác dụng dòng rms giống trị số dịng chiều tương đương nên khác độ theo giá trị chiều dùng cho xoay chiều
+ Dụng cụ điện động thường đòi hỏi dòng nhỏ 100mA cho ĐLTT nên Vơn kế điện động có độ nhạy thấp nhiều so với Vôn kế từ điện (chỉ khoảng 10Ω/V)
+ Để giảm thiểu sai số nên dùng khu vực tần số công nghiệp e Đo điện áp phương pháp so sánh
*Cơ sở lý thuyết
Các dụng cụ đo điện trình bày sử dụng có cấu điện để thị kết đo nên cấp xác dụng cụ khơng vượt q cấp xác thị Để đo điện áp xác người ta dùng phương pháp bù (so sánh với giá trị mẫu)
Nguyên tắc sau:
+ Uk điện áp mẫu với độ xác cao tạo dòng điện I ổn định qua điện trở mẫu Rk Khi đó:
Uk = I.Rk
+ Chỉ thị thiết bị phát chênh lệch điện áp mẫu Uk điện áp cần đo Ux
ΔU = Ux −Uk
Khi ΔU ≠ điều chỉnh chạy điện trở mẫu Rk cho Ux = Uk, nghĩa làm cho ΔU = 0; thị zero
+ Kết đọc điện trở mẫu khắc độ theo thứ nguyên điện áp Chú ý: Các dụng cụ bù điện áp có nguyên tắc hoạt động khác phần tạo điện áp mẫu Uk
(30)Nguyên tắc hoạt động sơ đồ a)
+ Xác định dòng công tác Ip nhờ nguồn điện áp U0, Rđc Ampe kế + Giữ nguyên giá trị Ip suốt thời gian đo
+ Điều chỉnh chạy điện trở mẫu Rk thị zero + Đọc kết điện trở mẫu, đó: Ux = Uk = Ip.Rk
Trong sơ đồ a, sử dụng Ampe kế nên độ xác điện kế cao độ xác Ampe kế
Người ta cải tiến mạch cách sử dụng nguồn pin mẫu (EN) điện trở mẫu (Rk) có độ xác cao hình b
*Nguyên tắc hoạt động sơ đồ b)
+ Khi K vị trí 1, điều chỉnh Rđc để thị zero
+ Giữ nguyên Rđc vμ chuyển K sang vị trí 2, điều chỉnh trượt điện trở mẫu để thị zero
Chú ý: thực tế, người ta thường sử dụng điện kế chiều tự động cân (để đo sức điện động cặp nhiệt ngẫu đo nhiệt độ)
(31)Trong đó:
RN , EN điện trở nguồn điện mẫu có độ xác cao U0 nguồn điện áp ổn định
Động thuận nghịch hai chiều để điều chỉnh chạy Rp Rđc Bộ điều chế làm nhiệm vụ biến đổi điện áp chiều (ΔU) thành điện áp xoay chiều để điều khiển động
Hoạt động:
Trước đo, khóa K đặt vị trí KT (kiểm tra) dịng I2 qua điện trở mẩu RN ∆U = EN – I2RN
ΔU qua điều chế để chuyển thμnh tín hiệu xoay chiều (role điều khiển nam châm điện nên có tần số đóng/cắt phụ thuộc vào dịng chạy nam châm điện) Tín hiệu xoay chiều thường có giá trị nhỏ nên phải qua khuếch tăng tới giá trị đủ lớn điều khiển động thuận nghịch hai chiều Động quay kéo chạy Rđc để làm thay đổi I2 tới ΔU =0
Đồng thời kéo trượt Rp vị trí cân + Khi K vị trí đo ta có: ΔU = Ex – Uk
với Uk = I1 (R1 +Rp1) – I2.R2
Nếu Ex > Uk động kéo chạy để tăng Uk tới ΔU =0 Nếu Ex < Uk động kéo chạy để giảm Uk tới ΔU =
(32)h.Điện kế xoay chiều
Nguyên tắc hoạt động chung giống điện kế chiều, nghĩa là, so sánh điện áp cần đo với điện áp rơi điện trở mẫu có dịng cơng tác chạy qua Tuy nhiên, khơng sử dụng pin mẫu ma sử dụng dịng xoay chiều nên việc điều chỉnh cho Ux Uk phức tạp
Muốn Ux Uk cân phải thoả mãn điều kiện: + Ux Uk tần số
+ Ux Uk trị số + Ux Uk ngược pha (1800) i.Vôn kế số
Vôn kế số dụng cụ thị kết số mà không phụ thuộc vao cách đọc người đo Tuỳ thuộc vào phương pháp biến đổi người ta phân thành:
+ Vôn kế số chuyển đổi thời gian + Vôn kế số chuyển đổi tần số + Vôn kế số chuyển đổi bù
3.2 ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG R, L, C. 3.2.1 Đo điện trở.
A Đo điện trở phương pháp gián tiếp a) Đo điện trở vôn mét am phe mét
Sơ đồ đo điện trở R dựa định luật Ôm.Mặc dù sử dụng dụng cụ đo xác giá trị điện trở nhận phương pháp có sai số lớn tùy theo cách mắc am pe mét vôn mét mà giá trị Rx đo sẻ khác b Đo điện trở Ômmét
*Ômmét mắc song song
(33)trở vào ơmmét RΩ nhỏ dịng điện từ nguồn cung cấp không lớn Do Rx mắc song song với cáu thị nên Rx = ∞ (chưa có Rx) dịng điện qua thị lớn (ICT=ICTmax) với Rx=0 dòng điện qua thị ICT Thang đo khắc độ giống vơnmét hình 5-5b
Điều chỉnh thang đo ômmét trường hợp nguồn cung cấp thay đổi dùng biến trở RM điều chỉnh ứng với Rx = ∞ Xác Rp RM giống sơ đồ ơmmét mắc nối tiếp
*Ơmmét nhiều thang đo.
Ômmét
nhiều thang đo thực theo nguyên tắc chuyển từ giới hạn đo sang giới hạn đo khác cách thay đổi điện trở ômmét với
Số lần định cho Rx = kim thị đảm bảo lệch thang đo(nghĩa dòng qua cấu đo giá trị định mức chọn)
(34)Thiết bị có dịng thị định mức ICT =37.5µA, điện trở RTC=3,82kΩ Điều chỉnh zêrơ biến trở 5kΩ (với mứcc bình thường) Pin 1,5 V dùng chotất ccác khoảng đo Rx1;Rx100 Rx1kΩ pin 15V dùng cho khoảng đo Rx10kΩ Rx mắc vào đầu mạch (+,-)
Công tắc đo có phần tiếp xúc động xoay nấc chiều ngược chiều kim đồng hồ Hình 5-6b minh hoạ ơmmét thường dùng núm diều chỉnh ômmét c Cầu đo điện trở:
Cầu đo điện trở thường chia thành hai loại: Cầu đơn cầu kép(cầu wheatstone cầu Kelvin)
*Cầu đơn:( cầu Wheatstone)
Cầu đơn thiết bị dùng để đo điện trở xác Mạch cầu hình 5-7 gồm hai điện trở cố định R2 R3 điện trở điều chỉnh R1, diện trở cần đo Rx điện kế không(CT) Cầu cung cấp nguồn điện chiều Uo Các điện trở R1, R2, R3 chế tạo điện trở Mangganin có độ ổn định độ xác cao
Để xác định điện trở chưa biết Rx người ta điều chỉnh biến trở R1 điện kế zêrơ, lúc cầu chế độ
cân nghĩa điện kế hai điểm Va=Vb(Uab=0) dịng điện khơng qua đện kế nên I1 chạy qua R1,R2 I2 chạy qua R3, Rx, ta có:
(35)Chia biểu thức (5-12) cho(5-13) ta II1R2
1R1
=¿ I2R3
I2Rx hay
R2 R1
=¿ R3 Rx RxR2=R1R3
Từ tính điện trở chưa biết Rx=
R3 R2
R1
Với R3 R2 điện trở cố định tỷ số R3 R2
=¿ k; klà hệ số nhân.Nếu thay đổi điện trở R3 số điện trở có giá trị lớn 10 lần
Và giữ nguyên điện trở R2 ta sẻ có hệ số nhân khác Nên mở rộng thang đo cầu hình 5-8
Điện trở R5 (hình 5-8) dùng để điều chỉnh độ nhạy cảm thị không Trước đo khóa K mơ để chỉnh thơ (bảo vệ dòng điện cho chi thị) Khi cầu tương đối cân người ta đóng khóa K lại để chỉnh tinh cầu cân hoàn toàn
Độ xác cầu cân phụ thuộc vào độ nhạy thị điện áp cung cấp, thị khơng cần có độ nhảy cảm cao, nguồn cung cấp đảm bảo dòng qua thị khơng vượt q dịng cho phép Ngồi cầu hộp hình 5-8 người ta cịn sử dụng cầu biến trở (hình 5-9)
Trong cầu biến trở, điện trở R2 R3 biến trở thay đổi trị số, R1 dãy điện trở có trị số lớn 10 lần Khi đó, điện trở Rx mắc vào mạch điều chỉnh trị số R3/R2 thị Zêro (cầu cân bằng)
Giá trị điện trở cần đo Rz xác định theo công thức Rx = R1
(36)Mở rộng giải đo cầu cách chế tạo điện trở R1 thành nhiều điện trở có giá trị khác thơng qua chuyển mạch B để thay đổi giá trị
Ưu điểm cầu biến trở chế tạo gọn nhẹ độ xác khơng cao sai số biến trở chạy
Cấp xác cầu đơn đo điện trở phụ thuộc vào giới hạn đo
Ví dụ: giải đo R = 50 ÷ 105 Ω cấp xác 0,05 % với giải đo R = 105 ÷ 106 Ω đạt cấp 0,5%
*Cầu kép(Cầu Kelvin)
Cầu kép thiết bị đo điện trở nhỏ nhỏ mà cầu đơn q trình đo khơng thuận tiện có sai lớn điện trở nối dây điện trở tiếp xúc
Các điện trở có trị số nhỏ điện trở sun ampemét phải có đầu điện trở xác định xác Để tránh nhửng sai số tiếp xúc chịu dòng điện lớn gây ra,
các điện trở thường chế tạo bốn đầu, hai đầu dòng hai đầu áp (hình 5-10) Các đầu dịng lớn nằm đầu mút điện trở Đầu áp nằm đầu dòng đầu thường dùng với dịng điện nhỏ cỡ µA mA nên khơng có sụt áp tiếp xúc đầu điện áp Điện trở xác định điện trở tồn đầu điện áp
(37)Nếu tỉ số R3/R4 giống R1/R2 sai số độ sụp áp R bỏ qua Giả sử thị zêrơ (khơng có dịng điện qua thị) điện áp đầu thị UCT = (hình 5-11) Với điều kiện ta có dịng I1 chạy qua R1 R2, dòng I chạy qua RX, R0, dòng I2 qua R4 R3 I – I2 chạy qua R
Do cầu cân (UCT=0) nên điện áp rơi R2 tổng điện áp rơi R0 R4: I1R2 = I2R4 + IR0
Ta có IR0 = I1R2 – I2R4 Hoặc IR0 = R2(I1- I2
R4
R2 )
(5-16)
Củng vậy, điện áp rơi R1 tổng điện áp rơi R3 RX I1R1 = IRX
Ta có IRX = I1R1- I2R3 Hoặc IRx = R1(I1-I2
R3
R1 ) (5-17)
Chia phương trình (5-17) cho ( 5-16) ta IRX IR0 =
R1(I1− I2R3 R1
) R2(I1− I2
R4 R2) Với điều kiện RR3
4 =
R1
R2
R3 R4 =
R4
R2 ta có :
RX R0 =
R1
R2 RX = R0
R1
(38)Trong trình đo người ta điều chỉnh R1, R2, R3, R4 cho giữ tỉ số RR3
4 =
R1
R2 Khi giá trị điện trở RX xác định qua biểu thức 5-18
Hình 5-12 cho thấy biểu diễn cầu kép thơng thường R0 RX điện trở có đầu R1, R2, R3, R4 mắc vào đầu điện áp chúng Khoảng đo cầu kép thông thường từ 10µΩ (hoặc 10-5Ω) đến 1Ω Tùy thuộc vào độ xác linh kiện mà độ xác phép đo đạt đến ± 0,2%
d Đo điện trở lớn
*Đo điện trở lớn phương pháp gián tiếp
Phương pháp gián tiếp (vơnmét ampemét) đo điện trở lớn 105 ÷ 1010Ω điện trở cách điện Trong trình đo cần loại trừ dịng điện rị qua dây dẫn qua cách điện thiết bị Muốn tránh dòng điện rò cần phải sử dụng chắn tĩnh điện dây dẫn bọc kim
Một vấn đề xuất đo điện trở nhỏ có hai thành phần điển trở : điện trở khối điện trở rò bề mặt Trong thực tế điện trở bề mặt điện trở khối tổ hợp lại điển trở hiệu dụng lớp cách điện Tuy nhiên số trường hợp phải tách riêng hai điện trở Để tách hai thành phần điển trở người ta sử dụng điện cực đo cực phụ hình 5-13
Khi đo điện trở cách điện khối mạch đo bố trí hình 5-13a điện kế G đo dịng điện xun qua khối cách điện (cở µA), cịn dịng điện rị bề mặt vật liệu qua điện cực phụ nối đất Điện trở cần đo xác định qua vônmét điện kế G
RX = U Iđk
Nguồn điện cung cấp cho mạch đo cỡ kilôvôn, điện trở R khoảng 1MΩ
(39)* Mêgô mét
Mêgômmét dụng cụ đo xách tay dùng rộng rãi để kiểm tra điện trở cách điện dây cáp điện, động cơ, máy phát biến áp điện lực
Dụng cụ gồm có nguồn cao áp cung cấp từ máy phát điện quay tay, điện áp có trị số 500 V 1000V thị lôgômmét từ điện Chỉ thị lơgơmmét (hình 5-14a) gồm hai khung dây, khung tạo mômen quay khung dây tạo mômen phản kháng Góc quay α cấu đo tỷ lệ với tỷ số hai dòng điện chạy qua hai khung dây dịng điện I1 qua khung dây W1, điện trở R1, I2 qua khung dây W2, điện trở R2, RX, R3
Ta có : I1 = U0 R1+r1
I2 =
U0
R2+r2+RX+R3 r
1, r2 điện trở khung dây
Dưới tác động lực điện từ từ trường dòng điện qua khung tạo mômen quay M1 mômen cản M2
Ở thời điểm cân M1=M2 Ta có : α =F( II1
2 )= F (
R2+R3+r2+RX
(40)Các giá trị R1,R2,R3 r1,r2 số nên góc quay αtỷ lệ với Rx khơng phụ thuộc vào điện áp cung cấp hình 5-14b sơ đồ Mêgômmét thường dùng
3.2.2 Đo điện cảm.
* Khái niệm chung
Cuộn cảm lí tưởng cuộn dây có thành phần điện kháng(XL=ωL) khiết điện cảm L, thực tế cuộn dây, thành phần kháng XL cịn có điện trở cuộn dây RL Điện trở RL lớn độ phẩm chất cuộn dây Nếu gọi Q độ phẩm chất cuộn dây Q đặc trưng tỉ số điện kháng XL điện trở cuộn dây
Q=XL RL
(5-36)
Để đo thông số XL, XL Q người ta thường dùng mạch cầu xoay chiều bốn nhánh
b Các mạch cầu đo thông số cuộn cảm * Cầu xoay chiều dùng điện cảm mẫu
(41)Ở chế độ cân ta có: Z1.Z4=Z2.Z3
Z1=RM+jωLM Z3=R2 Z2=Rx+jωLx Z4=R1
* Cầu điện cảm Maxwell
Các tụ điện chuẩn xác dễ chế tạo cuộn dây điện cảm chuẩn, người ta thường dùng điện dung chuẩn để đo điện cảm sử dụng cuộn điện cảm chuẩn Cần có tụ điện gọi cầu Maxwell (hình 5-21)
Trong mạch cầu, tụ điện chuẩn C3 mắc song song với điện trở R3, nhánh lại điện trở R1 R4 Các điện trở R3,R1,R4 điện trở điều chỉnh Rx Lx biểu diễn cuộn cảm cần đo Khi mạch cầu cân ta có:
Z1.Z4=Z2.Z3 Trong đó:
Z3= 1 R3 jωC3
Z2=Rx+jωLx Z1=R1
Z4=R4 * Cầu điện cảm Hay
Cầu địên cảm Hay tương tự cầu Maxwell khác chổ điện trở R3 được mắc kết nối tiếp tụ C3 (hình 5-22)và điện cảm Lx Rx biểu diễn đưới dạng mạch song song Rx , Lx đo thành phần mạch song song
Khi cầu trạng thái cân ta có: Z1.Z4=Z2.Z3
Trong đó: Z2=
1 Rx+
(42)Z3= R3+ jωC3 Z1=R1 Z4=R4 3.2.3 Đo điện dung
Tụ điện lý tưởng tụ không tiêu thụ công suất (dịng điện chiều khơng qua tụ ) thực tế có lớp điện mơi nên có dịng điện nhỏ qua từ cực đến cực tụ có tổn hao công suất
a Cầu đo xoay chiều đo điện dung * Cầu đo điệndung tổn hao nhỏ
Hình -18 sơ đồ cầu đo tụ điện có tổn hao nhỏ.Cầu gồm có nhánh R1,R2 trở nhánh lại Xx,Rx điện trở mẫu Rm,Cm điều chỉnh Đường chéo cầu mắc điện kế G cân nguồn cung cấp xoay chiều U
*Cầu đo tụ điện có tổn hao lớn
Hình 5-19 sơ đồ mạch cầu đo tụ điện có tổn hao lớn,trong R1, R2 điện trở thuần, CM mắc song song với RM điẹn dung điện trở mẫu; Rx, Cx điện trở điện dung tụ điện cần đo
Khi cần can ta có: Z1.Z3 = Z2.Z4 Trong Z1=
1 1/Rx+jωCx Z2=R1;Z3=R2 Z4=
1 1/RM+jωCM
3.3 ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG TẦN SỐ, CÔNG SUẤT, ĐIỆN NĂNG 3.3.1 Đo tần số.
a Khái niệm chung.
- Tần số (f: frequency): xác định số chu kỳ lặp lại thay đổi tín hiệu đơn vị thời gian Tần số thông số quan trọng q trình dao động có chu kỳ
(43)
- Tần số góc tức thời (ω): xác định vi phân theo thời gian góc pha tín hiệu, tức là:
Quan tần số góc tức thời tần số là:
với f(t) tần số tức thời
Đối với tín hiệu dao động điều hịa (tín hiệu hình sin) có góc pha biến đổi theo thời gian theo quy luật tuyến tính nên tần số góc tức thời số:
→ tần số f đại lượng không đổi:
Khoảng tần số sử dụng lĩnh vực khác như: vô tuyến điện tử, tự động hố, vật lý thí nghiệm, thơng tin liên lạc với dải tần từ phần Hz đến hàng nghìn GHz
- Tần số kế: dụng cụ để đo tần số Ngồi cịn đo tỉ số hai tần số, tổng hai tần số, khoảng thời gian, độ dài xung
- Các phương pháp đo tần số: việc lựa chọn phương pháp đo tần số xác định theo khoảng đo, theo độ xác yêu cầu, theo dạng đường cong cơng suất nguồn tín hiệu có tần số cần đo số yếu tố khác Để đo tần số tín hiệu điện có hai phương pháp: phương pháp biến đổi thẳng phương pháp so sánh:
*Đo tần số phương pháp biếnđổi thẳng: tiến hành loại tần số kế cộng hưởng, tần số kế điện, tần số kế tụ điện, tần số kế thị số:
- Các tần số kế điện tương tự (tần số kế điện từ, điện động, sắt điện động): sử dụng để đo tần số khoảng từ 20Hz ÷ 2,5kHz mạch nguồn với cấp xác khơng cao (cấp xác 0,2; 0,5; 1,5; 2,5)
Các loại tần số kế nói chung hạn chế sử dụng tiêu thụ cơng suất lớn bị rung
(44)+ Tần số kế thị số: sử dụng để đo xác tần số tín hiệu xung tín hiệu đa hài dải tần từ 10Hz ÷50GHz Cịn sử dụng để đo tỉ số tần số, chu kỳ, độ dài xung, khoảng thời gian
*Đo tần số phương pháp so sánh: thực nhờ ôxilôscôp, cầu xoay chiều phụ thuộc tần số, tần số kế đổi tần, tần số kế cộng hưởng :
+ Sử dụng OSILOSSCOPE: được thực cách đọc trực tiếp hình so sánh tần số cần đo với tần số máy phát chuẩn ổn định (dựa đường cong Lítsazua) Phương pháp dùng để đo tần số tín hiệu xoay chiều tín hiệu xung dải tần từ 10Hz đến 20MHz
+ Tần số kế trộn tần: sử dụng để đo tần số tín hiệu xoay chiều, tín hiệu điều chế biên độ khoảng từ 100kHz ÷20GHz kĩ thuật vô tuyến điện tử
+ Cầu xoay chiều phụ thuộc tần số: để đo tần số khoảng từ 20Hz - 20kHz. + Tần số kế cộng hưởng: để đo tần số xoay chiều tần số tín hiệu điều chế biên độ, điều chế xung khoảng từ 50kHz ÷ 10GHz; thường sử dụng lắp thiết bị thu phát vô tuyến
Trong năm gần tần số kế thị số sử dụng rộng rãi cịncài đặt thêm µP để điều khiển sử dụng kết đo
Dưới tiến hành xét số phương pháp dụng cụ đo tần số phổ biến nhất, bao gồm:
+ Đo tần số phương pháp cộng hưởng + Tần số kế điện từ
+ Cầu đo tần số + Tần số kế thị số 3.3.2 Đo công suất điện (năng lượng).
a Cơ sở chung đo công suất lượng
Công suất lượng đại lượng phần lớn đối tượng, trình tượng vật lý Vì việc xác định công suất lượng phép đo phổ biến Việc nâng cao độ xác phép đo đại lượng có ý nghĩa to lớn kinh tế quốc dân, liên quan đến việc tiêu thụ lượng, đến việc tìm nguồn lượng mới, đến việc tiết kiệm lượng
(45)Dải đo công suất điện thường từ 10-20W đến 10+10W Công suất năng lượng điện cần phải đo dải tần rộng từ không (một chiều) đến 109Hz lớn
Ví dụ: Cơng suất tín hiệu đài phát khoảng 10-16W cịn cơng suất đài phát đại khoảng 1010W Năng lượng từ thiên hà đến trái đất 1s 10-40June, lượng cho máy phát điện một năm cỡ 1020June
b Công suất mạch chiều:
Công suất mạch chiều tính theo biểu thức sau đây:
trong đó: I - dịng điện mạch
U - điện áp rơi phụ tải với điện trở R
P - lượng nhiệt toả phụ tải đơn vị thời gian c Công suất tác dụng mạch xoay chiều pha:
Trong trường hợp dòng áp có dạng hình sin cơng suất tác dụng tính :
hệ số cosφ gọi hệ số cơng suất
Cịn đại lượng S = U.I gọi cơng suất tồn phần coi công suất tác dụng phụ tải điện trở tức là, cosφ =
Khi tính toán thiết bị điện để đánh giá hiệu chúng, người ta cịn sử dụng khái niệm cơng suất phản kháng Đối với áp dịng hình sin cơng suất phản kháng tính theo :
Q = U.I.sinφ
Trong trường hợp chung q trình có chu kỳ với dạng đường cong cơng suất tác dụng tổng cơng suất thành phần sóng hài
(46)d Công suất tác dụng mạch pha:
Biểu thức tính cơng suất tác dụng công suất phản kháng :
với: Uφ, Iφ: điện áp pha dòng pha hiệu dụng
φC: góc lệch pha dịng áp pha tương ứng Biểu thức để đo lượng điện tính sau:
Wi=Pi.t với: P: công suất tiêu thụ
t: thời gian tiêu thụ Trong mạch pha có:
W= WA+ WB + WC
Như công tơ đo lượng điện phải bao gồm phận chuyển đổi để đo công suất, tích phân Bộ chuyển đổi đo cơng suất thực theo nhiều công suất khác gồm:
1 - Phương pháp điện: phép nhân dựa cấu thị điện động, sắt điện động, tĩnh điện cảm ứng, góc quay α phần động hàm công suất cần đo
2 - Phương pháp điện: phép nhân thực mạch nhân tương tự nhân số điện tử, tín hiệu hàm công suất cần đo
3 - Phương pháp nhiệt điện: sử dụng phương pháp biến đổi thẳng công suất điện thành nhiệt Phương pháp thường ứng dụng cần đo công suất lượng mạch tần số cao nguồn laze
4 - Phương pháp so sánh: phương pháp xác thường sử dụng để đo công suất mạch xoay chiều tần số cao
e Đo công suất mạch chiều xoay chiều pha Có phương pháp đo sau:
1 - Đo theo phương pháp điện: + Watmet điện động
1 + Watmet sắt điện động
(47)1 + Watmet chỉnh lưu điện tử
2 + Watmet dùng phương pháp nhiệt điện e Đo theo phương pháp điện:
Cơng suất mạch chiều đo cách đo điện áp đặt vào phụ tải U dịng I qua phụ tải Kết tích hai đại lượng Tuy nhiên phương pháp gián tiếp, phương pháp có sai số phép đo tổng sai số hai phép đo trực tiếp (đo điện áp đo dòng điện)
Trong thực tế thường đo trực tiếp công suất w atmet điện động sắt điện động Những dụng cụ đo công suất mạch chiều xoay chiều pha tần số công nghiệp tần số siêu âm đến 15kHz
Với watmet điện động đạt tới cấp xác 0,01÷0,1 với tần số 200Hz mạch chiều, tần số từ 200Hz ÷ 400Hz sai số đo 0,1%
Với watmet sắt điện động với tần số 200Hz sai số đo 0,1 ÷ 0,5 % cịn với tần số từ 200Hz ÷ 400Hz sai số đo 0,2 %
* Đo trực tiếp công suất watmet điện động:
Để đo công suất tiêu thụ phụ tải RL ta mắc watmet điện động Trong mạch nối tiếp với điện trở phụ RP Cuộn tĩnh cuộn động nối với hai đầu có đánh dấu *
i Đo lượng mạch xoay chiều pha, công tơ pha Năng lượng mạch xoay chiều pha đươc tính:
A=P.t
với: P = U.I.cos φ công suất tiêu thụ tải t khoảng thời gian tiêu thụ tải
(48)Hình 3.1 sơ đồ cấu tạo cơng tơ pha dựa cấu thị cảm ứng
* Công tơ pha:
Cấu tạo: hình 3.1a, gồm phận chính:
- Cuộn dây (tạo nên nam châm điện 1): gọi cuộn áp mắc song song với phụ tải Cuộn có số vịng dây nhiều, tiết diện dây nhỏ để chịu điện áp cao
- Cuộn dây (tạo nên nam châm điện 2): gọi cuộn dòng mắc nối tiếp với phụ tải Cuộn dây to, số vịng ít, chịu dịng lớn
- Đĩa nhôm 3: gắn lên trục tì vào trụ quay tự hai cuộn dây 1, - Hộp số khí: gắn với trục đĩa nhôm
- Nam châm vĩnh cửu 4: có từ trường xuyên qua đĩa nhôm để tạo mômen hãm
*Nguyên lý làm việc: có dịng điện I chạy phụ tải, qua cuộn dịng tạo từ thơng Φ1 cắt đĩa nhôm hai lần Đồng thời điện áp U đặt vào cuộn áp sinh dòng Iu, dòng chạy cuộn áp tạo thành hai từ thông:
1 - ΦU: từ thông làm việc, xuyên qua đĩa nhôm
2 - ΦI: không xuyên qua đĩa nhôm mà không tham gia việc tạo mơmen quay
Từ sơ đồ vectơ hình 3.1b có:
(49)Hình 3.2 Cơng tơ pha:a) Sơ đồ cấu tạo; b) Biểu đồ vectơ
Sai số cơng tơ tính sau:
với: WN, CPN: lượng số công tơ định mức Wđo, CPđo: lượng số cơngtơ đo Cấp xác cơng tơ thường là: 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 * Kiểm tra công tơ:
Để công tơ xác, trước đem sử dụng người ta thường phải kiểm tra hiệu chỉnh cặp chì
Để kiểm tra công tơ ta phải mắc chúng theo sơ đồ hình 3.3:
Hình 3.3 Sơ đồ kiểm tra côngtơ
(50)Điện áp lấy từ pha nguồn điện (ví dụ pha BC), qua biến áp tự ngẫu L2 đặt vào cuộn áp watmet công tơ, vơnmét điện áp đầu biến áp tự ngẫu L2
*Việc kiểm tra công tơ theo bước sau đây:
1 Điều chỉnh tự quay công tơ: điều chỉnh L2, đặt điện áp vào cuộn áp watmet công tơ điện áp định mức U = UN; điều chỉnh L1 cho dòng điện vào cuộn dòng watmet công tơ không I = 0, lúc watmet công tơ phải đứng yên Nếu côngtơ quay tượng tự quay cơngtơ
Nguyên nhân tượng chế tạo để thắng lực ma sát phải tạo mômen bù ban đầu, mômen lớn (lớn mômen ma sát trục trụ) xuất hiện tượng tự quay côngtơ
Để loại trừ tượng tự quay, ta phải điều chỉnh vị trí mấu từ trục côngtơ cho tăng mômen hãm, tức giảm mơmen bù cơngtơ đứng n thơi
2 Điều chỉnh góc θ = β - αI = 2/π: cho điện áp điện áp định mức U = UN, dòng điện dòng điện định mức I = IN Điều chỉnh góc lệch pha φ = π/2 tức cos φ = Lúc watmet 0, công tơ lúc phải đứng yên, cơng tơ quay điều có nghĩa θ ≠ π/2 công tơ không tỉ lệ với công suất
Để điều chỉnh cho góc θ=π/2 ta phải điều chỉnh góc β hay từ thơng Φu cách điều chỉnh phận phân nhánh từ cuộn áp, điều chỉnh góc α1 hay từ thơng ΦI cách điều chỉnh vòng ngắn mạch cuộn dịng Cứ cơng tơ đứng n Lúc số cơng tơ tỉ lệ cơng suất, tức góc
θ=π/2
3 Kiểm tra số công tơ: để kiểm tra số cơng tơ Cp cần phải điều chỉnh cho cos Ф = (tức làФ = 0), lúc watmet P = U.I
Cho I = IN, U = UN lúc P = UNIN
Đo thời gian quay công tơ đồng hồ bấm giây t Đếm số vịng N mà cơng tơ quay khoảng thời gian t Từ ta tính số cơng tơ:
Hằng số thường không đổi loại côngtơ ghi mặt cơngtơ Ví dụ: cơng tơ có viết : “1kWh = 600vịng” Điều có nghiã Cp = 600 vòng / 1kWh
(51)Để thuận tiện, hộp số người ta tính tốn k = 1kWh/1 số, dễ dàng cho người dùng Nếu Cp (hoặc k) không giá trị định mức ghi mặt công tơ ta phải điều chỉnh vị trí nam châm vĩnh cửu để tăng (hoặc giảm) mômen cản Mc Cp (hoặc k) đạt giá trị định mức
Sai số cơng tơ tính sau :
Sau tính sai số nhỏ cấp xác ghi cơngtơ Trường hợp lớn phải sửa chữa hiệu chỉnh lại côngtơ kiểm tra lại
m Công tơ điện tử:
Để chế tạo cơng tơ điện tử, người ta biến đổi dịng điện I thành điện áp U1 tỉ lệ với nó: U1 = k1I
một điện áp khác tỉ lệ với điện áp đặt vào U: U2 = k2U
qua phận điện tử (nhân analog) nhận điện áp U3 tỉ lệ với công suất P: U3 = k3.P
Tiếp theo điện áp qua khâu: qua biến đổi điện áp-tần số (hoặc biến đổi A/D), vào đếm, thị số Số cấu thị số tỉ lệ với lượng N = CW khoảng thời gian cần đo lượng
Hình 3.4 Sơ đồ khối ngun lý cơngtơ điện tử
(52)Cơng tơ điện tử đạt tới cấp xác 0,5
Phần IV SỬ DỤNG CÁC LOẠI MÁY ĐO THÔNG DỤNG 4.1 SỬ DỤNG VOM, MΩ.
4.1.1 Sử dụng VOM.
Đồng hồ vạn (VOM) thiết bị đo thiếu với kỹ thuật viên điện tử nào, đồng hồ vạn có chức Đo điện trở, đo điện áp DC, đo điện áp AC đo dòng điện
Ưu điểm đồng hồ đo nhanh, kiểm tra nhiều loại linh kiện, thấy phóng nạp tụ điện , nhiên đồng hồ có hạn chế độ xác có trở kháng thấp khoảng 20K/Vol vây đo vào mạch cho dòng thấp chúng bị sụt áp
Đồng hồ vạn hay vạn kế (VOM) dụng cụ đo lườngđiện có nhiều chức Các chức ampe kế, vơn kế, ơm kế, ngồi có số đồng hồ cịn đo tần số dịng điện, điện dungtụ điện, kiểm tra bóng bán dẫn (transitor)
Đồng hồ vạn điện tử, gọi vạn kế điện tử đồng hồ vạn sử dụng link kiện điện tử chủ động, cần có nguồn điện pin Đây loại thông dụng cho người làm công tác kiểm tra điện điện tử Kết phép đo thường hiển thị tinh thể lỏng nên đồng hộ gọi (đồng hồ vạn điện tử số).
(53)
Bên đồng hồ vạn điện tử
Việc lựa chọn đơn vị đo, thang đo hay vi chỉnh thường tiến hành nút bấm, hay cơng tắc xoay, có nhiều nấc, việc cắm dây nối kim đo vào lỗ Nhiều vạn kế đại tự động chọn thang đo
Vạn kế điện tử cịn có thêm chức sau:
1 Kiểm tra nối mạch: máy kêu "bíp" điện trở đầu đo (gần)
2 Hiển thị số thay cho kim thước
3 Thêm khuyếch đại điện để đo hiệu điện hay cường độ dòng điện nhỏ, điện trở lớn
4 Đo độ tự cảm cuộn cảm điện dung tụ điện Có ích kiểm tra lắp đặt mạch điện
5 Kiểm tra diode transistor Có ích cho sửa chữa mạch điện
6 Hỗ trợ cho đo nhiệt độ cặp nhiệt
7 Đo tần số trung bình, khuyếch đại âm thanh, để điều chỉnh mạch điện radio Nó cho phép nghe tín hiệu thay cho nhìn thấy tín hiệu (như dao động kế)
8 Dao động kế cho tần số thấp Xuất vạn kế có giao tiếp với máy tính
9 Bộ kiểm tra điện thoại
10.Bộ kiểm tra mạch điện ô-tô
11.Lưu giữ số liệu đo đạc (ví dụ hiệu điện thế)
(54)
Một vạn kế tương tự
Bên đồng hồ vạn thường
Loại đời trước dần bị thay thể vạn kế điện tử Bộ phận Gavanơ kế Nó thường thực đo đại lượng điện học
cường độ dòng điện, hiệu điện điện trở Hiển thị kết đo thực kim thước hình cung Loại khơng cần nguồn điện ni hoạt động chế độ đo cường độ dòng điện hiệu điện
4.1.2 Sử dụng MΩ
Tính thiết bị đo điện trở đất
Mơ tả đặc tính kỹ thuật:
Chức đo: điện trở đất,điện áp xoay chiều (Grounding Voltage) Dải đo cấp xác:
(55)Dịng đo: max :15mA AC , : 3mA AC Tần số đo: 575Hz 600Hz
Điện áp cực mở: max 50V AC
Đồng hồ đo sử dụng phương pháp sai pha xoay chiều Nguồn cung cấp: Pin R6P x
Kích thước: 164 x 119 x 88 mm Trọng lượng: 800g
Phụ kiện kèm theo: Cáp đo: Model 9215
Hộp đựng máy: 9393 Que đo đất phụ: 9214
Phụ kiện tùy chọn: Mạng đất: Model 9050
4.2 SỬ DỤNG AMPE KÌM, OSC. 4.2.1 Sử dụng Ampe kìm.
* Ampe kế kìm
Ampe kế kìm đo cường độ dòng điện
(56)- Chức đo: dòng áp xoay chiều, điện trở, tần số, nhiệt độ (chọn thêm đầu đo nhiệt), kiểm tra dẫn điện…
- Có chức kiểm tra méo dạng sóng, đo giá trị đỉnh sóng Slow/Peak/C.F/RMS/Record mode/Auto-off/Conduction - Đường kính kìm mở lớn nhất: 33 mm
- Màn hình tinh thể lỏng hiển thị số hiển thị (35 vạch) giá trị - Khơng cần cầu chì bảo vệ dải điện áp tới 600V
- Kích thước: 62x218x39 mm - Trọng lượng: 350g
Đặc tính kỹ thuật:
Dải đo dịng xoay chiều (3 thang đo):
Giá trị hiệu dụng: 30 — 600A, Cấp xác: +/-1%rdg.+/-5dgt Imax: 75 — 1000A, +/-3%rdg.+/-5dgt
Dải đo điện áp xoay chiều (2 thang đo):
Giá trị hiệu dụng: 300 — 600V, Cấp xác: +/-1%rdg.+/-3dgt Umax: 750 — 1000V, +/-3%rdg.+/-5dgt
Tần số dòng xoay chiều: 40 — 1000Hz Đo trở kháng: — 10kW
Đo nhiệt độ: - 50 tới 150oC
Đo tần số: 100 — 1000Hz, +/-0,3%rdg.+/-1dgt Kiểm tra dẫn điện: 1kW
Hệ số méo dạng sóng: 1.00 — 5.00, +/-10%rdg.+/-5dgt Tốc độ lấy mẫu: max — lần/s, lần/3s
Phụ kiện kèm theo:
Đầu đo: Model 9207-10 , 70cm Hộp đựng máy: 9399
Phụ kiện tùy chọn:
Đầu đo nhiệt độ: Model 9462 , 1.2m, -50 tới 150oC
Ampe kìm model 3280-10 hãng Hioki - Nhật với tính sử dụng đơn giản an tồn Dùng đo dịng, áp xoay chiều, điện trở, kiểm tra dẫn điện
(57) Trọng lượng: 100g
Nguồn cung cấp cho máy: pin CR2032 (3V DC) Đường kính mở kìm đo: 33 mm
Đặc tính kỹ thuật:
Chức đo Dải đo cấp xác
Dịng xoay chiều (50/60Hz)
Có thang đo: 0.06 - 4/420/1000A Cấp xác :+/-1.5%rdg+/-5dgt Điện áp chiều 420mV/42V/420V/600V
Cấp xác: +/-1.3%rdg+/-4dgt Điện áp xoay chiều
(50/500Hz)
4.2/42/420/600V
Cấp xác: +/-2.3%rdg+/-8dgt Điện trở 420W/4.2k/420k/4,2M/42MW
Cấp xác: +/-2.0%rdg+/-6dgt Kiểm tra thơng mạch 420W
Cấp xác: +/-2.0%rdg+/-6dgt
+ Tự động chuyển đổi thang đo, lưu giữ kết quả, cảnh báo pin + Màn hình hiển thị LCD 4199 digits
+ Tốc độ lấy mẫu : max 2,5 lần/s, lần/3s + Bảo vệ áp: AC V/DC V 600V
+ Phụ kiện kèm theo: + Đầu đo: Model 9208 + Hộp đựng: Model 9398 + Phụ kiện tùy chọn:
(58)Hình 4.1: Hình ảnh máy sóng điện tử
4.2.2.1 Mở đầu
Máy sóng điện tử hay cịn gọi dao động ký điện tử (electronico scilloscope) dụng cụ hiển thị dạng sóng thơng dụng Nó chủ yếu sử dụng để vẽ dạng tín hiệu điện thay đổi theo thời gian Bằng cách sử dụng máy sóng ta xác định được: ?
Hình 4.2: Máy sóng Oscilloscope đầu dây đo + Giá trị điện áp thời gian tương ứng tín hiệu
+ Tần số dao động tín hiệu + Góc lệch pha hai tín hiệu
+ Dạng sóng điểm khác mạch điện tử
+ Thành phần tín hiệu gồm th́ành phần chiều xoay chiều
+ Trong tín hiệu có th́ành phần nhiểu nhiễu có thay đổi theo thời gian hay khơng
(59)Hình 4.3: Đầu dây đo máy sịng Oscilloscope
Màn hình máy sóng chia ơ, 10 theo chiều ngang ô theo chiều đứng chế độ hiển thị thơng thường, máy sóng dạng sóng biến đổi theo thời gian: trục đứng Y trục điện áp, trục ngang X trục thời gian
Hình 10.4: Biểu diễn trục hình máy sóng Oscilloscope
Độ chói hay độ sáng hình đơi cịn gọi độ chói trục Z Máy sóng dùng nhiều lĩnh vực khác không đơn lĩnh vực điện tử Với chuyển đổi hợp lý ta đo thông số hầu hết tất tượng vật lý Bộ chuyển đổi có nhiệm vụ tạo tín hiệu điện tương ứng với đại lượng cần đo, ví dụ cảm biến âm thanh, ánh sáng, độ căng, độ rung, áp suất hay nhiệt độ …
(60)dạng số để tái tạo lại dạng sóng hình Tùy vào ứng dụng mà người ta sử dụng máy sóng loại cho phù hợp
Thơng thường, cần hiển thị dạng tín dạng thời gian thực (khi chúng xảy ra) sử dụng máy sóng tương tự Khi cần lưu giữ thơng tin hình ảnh để xử lý sau hay in dạng sóng người ta sử dụng máy sóng số có khả kết nơí với máy tính với vi xử lý Phần tài liệu nói tới máy sóng tương tự, loại dùng phổ biến kỹ thuật đo lường điện tử
4.2.2.2 Sơ đồ khối máy sóng thơng dụng
Hình 4.5: Sơ đồ khối máy sóng Oscilloscope
(61)làm việc chế độ đồng ngồi cách cắt đường tín hiệu từ khuếch đại Y, thay vào cho tín hiệu ngồi kích thích khối tạo sóng cưa
Đi vào khối tạo sóng cưa cịn có hai tín hiệu điều khiển từ núm vặn TIME/DIV X - POS TIME/DIV (có nhiều máy kí hiệu SEC/DIV) cho phép thay đổi tốc độ quét theo chiều ngang, dạng sóng dừng hình với n chu kỳ tần số sóng lớn gấp n lần tần số quét) X - POS núm điều chỉnh việc di chuyển sóng theo chiều ngang cho tiện quan sát
Ống phóng tia điện tử CRT mô tả phần trước
Sau ta xem xét phần điều khiển, vận ứng dụng thơng dụng máy sóng
4.2.2.3 Thiết lập chế độ hoạt động cách điều khiển máy sóng a Thiết lập chế độ hoạt động cho máy sóng
Sau nối đất cho máy sóng ta điều chỉnh núm vặn hay công tắc để thiết lập chế độ hoạt động cho máy
Panel trước máy sóng gồm phần VERTICAL (phần điều khiển đứng), HORIZONTAL (phần điều khiển ngang) TRIGGER (phần điều khiển đồng bộ) Một số phần lại (FOCUS - độ nét, INTENSITY - độ sáng…) khác tuỳ thuộc vào hãng sản xuất, loài máy, model
Nối đầu đo vào vị trí (thường có ký hiệu CH1, CH2 với kiểu đấu nối BNC (xem hình trên) Các máy sóng thơng thường có que đo ứng với kênh hình dạng sóng tương ứng với kênh
(62)tồn phần điều khiển, khơng ta phải tiến hành tay trước sử dụng máy Các bước chuẩn bị sau:
1 + Đưa tất nút bấm vị trí OUT + Đưa tất trượt vị trí UP
+ Đưa tất núm xoay vị trí CENTRED
+ Đưa nút giảm VOLTS/DIV, TIME/DIV, HOLD OFF vị trí CAL (cân chỉnh)
2 Vặn VOLTS/DIV TIME/DIV vị trí 1V/DIV 2s/DIV Bật nguồn
(63)5 Điều chỉnh INTENS để thay đổi độ chói vệt FOCUS để thay đổi độ nét vạch sáng hình
6 Đưa tín hiệu chuẩn để kiểm tra độ xác máy đưa đầu đo tới vị trí lấy chuẩn (hoặc từ máy phát chuẩn máy sóng vị trí CAL 1Vpp, 1kHz) Với giá trị chuẩn VOLTS/DIV vị trí 1V/DIV TIME/DIV vị trí 1ms/DIV hình xuất sóng vng có biên độ đỉnh đỉnh hình độ rộng xung hình (xoay Y - POS X - POS để đếm cách xác)
Sau lấy lại giá trị chuẩn trên, tuỳ thuộc chế độ làm việc mà ta sử dụng nút điều khiển tương ưng
b. Các phần điều khiển chính * Điều khiển hình
Phần bao gồm:
+ Điều chỉnh độ sáng - INTENSITY - dạng sóng Thơng thương tăng tần số qt cần tăng thêm độ sáng để tiện quan sát Thực chất điều chỉnh điện áp lưới
+ Điều chỉnh độ nét – FOCUS - dạng sóng Thực chất điều chỉnh điện áp anot A1, A2 A3
+ Điều chỉnh độ lệch trục ngang – TRACE - (khi vị trí máy điểm khác tác dụng từ trường trái đất khác nên phải điều chỉnh để có vị trí cân bằng)
(64)Phần điều khiển vị trí tỉ lệ dạng sóng theo chiều đứng Khi tín hiệu đưa vào lớn VOLTS/DIV phải vị trí lớn ngược lại Ngồi cịn số phần
INVERT: Đảo dạng sóng
DC/AC/GD: hiển thị phần chiều/xoay chiều/đất dạng sóng CH I/II: Chỉnh kênh kênh
DUAL: Chỉnh kênh
ADD: Cộng tín hiệu hai kênh
Khi bấm nút INVERT dạng sóng tín hiệu bị đảo ngược lại đảo pha 1800)
Khi gạt cơng tắc vị trí GD hình xuất vệt ngang, dịch chuyển vị trí đường để xác định vị trí đất tín hiệu
Gạt cơng tắc vị trí DC nghĩa tín hiệu bao gồm thành phần chiều xoay chiều, gạt vị trí AC dạng sóng tách thành phần chiều Xem hình đây: (bên trái chế độ DC bên phải chế độ AC)
Khi ấn nút DUAL để chọn hai kênh hình xuất đồ thị dạng sóng ứng với đầu đo ADD để cộng sóng với Nói chung vị trí nút CH I/II, DUAl ADD cho chế độ hiển thị khác tuỳ thuộc vào loại máy
d Điều khiển theo trục ngang
(65)X - Y: chế độ kênh thứ sẻ làm trục X thay cho thời gian chế độ thường
Chú ý: Khi máy hoạt động chế độ nhiều kênh có phần điều khiển theo trục ngang nên tần số quét tần số quét chung cho dạng sóng
e Ứng dụng máy sóng kỹ thuật đo lường
Máy sóng gọi máy sóng vạn khơng đơn hiển thị dạng sóng mà cịn thực nhiều kỹ thuật khác thực hàm toán học, thu nhận thông tin xử lý số liệu chí cịn phân tích phổ tín hiệu
Trong phần nói tới ứng dụng máy sóng
f Quan sát tín hiệu
Để quan sát tín hiệu cần thiết lập máy chế độ đồng điều chỉnh tần số quét trigo để dạng sóng đứng yên hình Khi có
thể xác định biến thiên tín hiệu theo thời gian Các máy sóng đại cho phép lúc 2, tín hiệu dạng lúc tần số quan sát lên tới 400MHz
* Đo điện áp
Việc tính giá trị điện áp tín hiệu thực cách đếm số ô hình nhân với giá trị VOLTS/DIV
(66)Vp = 2,7 ô x 1V = 2,8V Vpp = 5,4 ô x 1V = 5,4V Vrms = 0,707Vp = 1.98V
Ngồi ra, với tín hiệu xung người ta cịn sử dụng máy sóng để xác định thời gian tăng sườn xung (rise time), giảm sườn xung (fall time) độ rộng xung (pulse width) với cách tính hình
* Đo tần số khoảng thời gian
Khoảng thời gian hai điểm tín hiệu tính cách đếm số ô theo chiều ngang hai điểm nhân với giá trị TIME/DIV
Việc xác định tần số tín hiệu thực cách tính chu kỳ theo cách Sau nghịch đảo giá trị chu kỳ ta tính tần số
Ví dụ: hình bên s/div 1ms Chu kỳ tín hiệu điện dài 16 ơ, chu kỳ 16ms → f=1/16ms=62,5Hz
* Đo tần số độ lệch pha phương pháp so sánh
Ngồi cách đo tần số thơng qua việc đo chu kỳ trên, đo tần số máy sóng sau: so sánh tần số tín hiệu cần đo fx với tần số chuẩn fo Tín hiệu cần đo đưa vào cực Y, tín hiệu tần số chuẩn đưa vào cực X Chế độ làm việc máy sóng gọi chế độ X-Y mode sóng có dạng hình sin Khi hình đường cong phức tạp gọi đường cong Lissajou
(67)Lissajou khác tùy thuộc vào tần số hai tín hiệu độ lệch pha chúng Xem hình bên
Với n số múi theo chiều ngang m số múi theo chiều dọc (hoặc lấy số điểm cắt lớn theo trục số điểm tiếp tuyến với hình Lissajou trục)
Phương pháp hình Lissajou cho phép đo tần số khoảng từ 10Hz tới tần số giới hạn máy
Nếu muốn đo độ lệch pha ta cho tần số hai tín hiệu nhau, đường Lissajou có dạng elip Điều chỉnh Y - POS X - POS cho tâm elip trùng với tâm hình hình (gốc toạ độ) Khi góc lệch pha tính bằng:
Avới A, B đường kính trục dài đường kính trục ngắn elip
Nhược điểm phương pháp không xác định dấu góc pha sai số phép đo lớn (5 – 10%)
4.3 SỬ DỤNG MÁY BIẾN ÁP ĐO LƯỜNG
Câu hỏi :
Cơ cấu đo dùng công tơ điện loại cấu đo sau đây: a Cơ cấu đo kiểu từ điện
(68)Cơ cấu đo dùng công tơ điện loại cấu đo sau đây: a Cơ cấu đo kiểu từ điện
b Cơ cấu đo kiểu điện từ c Cơ cấu đo kiểu cảm ứng Trả lời: Câu trả lời c Câu hỏi :
Cơ cấu đo kiểu điện từ cấu đo có : a Cuộn dây đứng yên làm việc b Cuộn dây quay tròn làm việc
c Cuộn dây chuyển động tịnh tiến làm việc Câu hỏi :
Cơ cấu đo kiểu điện từ cấu đo có : a Cuộn dây đứng yên làm việc b Cuộn dây quay tròn làm việc
c Cuộn dây chuyển động tịnh tiến làm việc Trả lời: Câu trả lời a
4.3.1 Máy biến điện áp.
Máy biến điện áp đo lường hầu hết máy biến áp giảm áp Chúng thiết kế để giảm điện áp cuộn thứ cấp xuống khoảng 100 (V) , (đây giá trị điện áp thích hợp với hầu hết thiết bị đo)
Máy biến áp dùng để biến điện áp cao thành điện áp nhỏ để đo lường điều khiển Công suất máy biến điện áp 25÷1000VA Máy biến điện áp có dây quấn sơ nối với lưới điện dây quấn thứ nối với Vôn mét, cuộn dây áp Watt kế, cuộn dây rơ le bảo vệ, thiết bị điều khiển khác Các loại dụng cụ có tổng trở Z lớn nên máy biến điện áp xem làm việc chế độ không tải, sai số trị số nhỏ bằng:
(69)Máy biến điện áp máy biến áp cách ly với cuộn sơ cấp có số vịng lớn cuộn thứ cấp có vịng
Hình dạng bên máy biến điện áp.
Đặc điểm cấu tạo máy biến điện áp
Cấp xác sai số máy biến điện áp
Cấp xác 0.5
Sai sốΔU ± 0.5% ± 1% ± 40’
A - Máy Biến Áp phân phối pha 8.66-12.7/ 0.46-0.23 KV - Tần số 50 Hz
(70)- Vận hành : Liên tục
* Nguyên lý làm việc máy biến điện áp
Máy biến điện áp thiết kế cho điện áp dây quấn thứ cấp thay đổi tải thay đổi từ lúc không tải đến đầy tải (tải định mức)
Trạng thái làm việc máy biến áp điện áp gần không tải chúng làm việc với thiết bị có tổng trở lớn (Volt kế, cuộn áp Wat kế, cuộn áp rơle bảo vệ .)
Khi sử dụng máy biến áp điện áp cần ý không nối tắt mạch thứ cấp gây cố ngắn mạch lưới điện sơ cấp
4.3.2 Máy biến dòng điện.
4.3.2 Máy biến dòng điện.
Trong hầu hết thiết bị đo lường điều khiển dòng điện qui chuẩn 5A nên máy biến dòng điện sử dụng lĩnh vực thường có dịng điện ngõ cuộn thứ cấp 5A
Như đề cập đến trên, cuộn thứ cấp máy biến dòng thường nối với thiết bị đo ampere kế, watt kế thiết bị tự động khác Có lưu ý sử dụng máy biến dòng để cung cấp cho nhiều thiết bị phải mắt nối tiếp thiết bị với
Máy biến dòng điện dùng để biến dòng điện lớn thành dòng điện nhỏ để đo lường dụng cụ đo tiêu chuẩn điều khiển
C p xác v sai s c a máy bi n dòng i nấ ố ủ ế đ ệ
Cc xác 0.2 0.5 10
(71)* Cấu tạo
Máy biến dòng điện giống máy biến áp cách ly thông thường gồm có lõi thép ghép từ thép kỹ thuật điện, hai cuộn dây quấn sơ cấp thứ cấp đặt lõi thép
Điểm đặc biệt máy biến dòng nằm tiết diện số vòng dây quấn cuộn sơ cấp thứ cấp
Cuộn dây sơ cấp quấn vịng thường quấn vòng dây Dây quấn sơ cấp có tiết diện lớn máy phải làm việc điều kiện gần ngắn mạch Đường kính dây quấn sơ cấp phụ thuộc vào cấp công suất máy biến dịng; máy biến dịng có cơng suất lớn đường kính dây quấn sơ cấp lớn
Dây quấn thứ cấp máy biến dòng có tiết diện nhỏ có nhiều vịng
Sơ đồ nguyên lý máy biến dịng.
Hình dạng bên ngồi máy biến dịng điện thường hình trịn Vì có dạng hình trịn kín nên thơng thường máy biến dịng lắp lúc lắp đặt mạng điện
Hình dáng bên ngồi máy biến dịng điện
(72)Như đề cập đến trên, máy biến dịng thường xun hoạt động tình trạng gần ngắn mạch Do đó, điều quan trọng sử dụng máy không phép để máy hoạt động chế độ khơng tải điện áp khơng tải phía thứ cấp máy biến dịng điện lớn gây hỏng lớp cách điện dẩn đến phá huỷ máy
Trạng thái làm việc máy biến dịng trạng thái ngắn mạch chúng làm việc với thiết bị có tổng trở nhỏ (Ampre kế, cuộn dòng Wat kế, cuộn dòng rơle bảo vệ Khi sử dụng máy biến dòng điện cần ý không để dây quấn thứ cấp hở mạch dịng điện từ hóa lớn, lõi thép bảo hịa sâu nóng lên làm cháy dây quấn
Ngoài ra, suất điện động nhọn đầu gây nên điện áp cao đến hàng nghìn Volt thứ cấp dẫn đến khơng an tồn cho người sử dụng
Câu hỏi:
1 Em cho biết sử dụng máy biến dịng điện không để dây quấn thứ cấp hở mạch ? Giải thích ?
2 Khi sử dụng máy biến điện áp người ta nối tắt mạch thứ cấp điện hay khơng ? Hãy trình bày tượng xảy ta nối tắt mạch thứ cấp ?
PHẦNV TÀI LIỆU CẦN THAM KHẢO
[1] Kỹ thuật đo - Ngô Văn Ky, Trường Đại Học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh, 1993
[2] Cẩm nang kỹ thuật kèm ảnh dùng cho thợ đường dây trạm mạng điện trung [3] Trần Nguyên Thái, Trường Kỹ Thuật Điện, Công Ty Điện lực 2, Bộ lượng -1994
[4] Vật liệu điện - Nguyễn Xuân Phú, NXB Khoa học Kỹ thuật , 1998 [5] Cung cấp điện - Nguyễn Xuân Phú, NXB Khoa học Kỹ thuật , 1998
[6] Đo lường điều khiển máy tính - Ngơ Diên Tập, NXB Khoa học Kỹ thuật, 1997
[7] Sửa chữa điện máy công nghiệp - Bùi Văn Yên, NXB Đà nẵng, 1998
[8] Kỹ Thuật Điện - Đặng Văn Đào, NXB Giáo Dục, 1999.Giáo trình An tồn lao động - Nguyễn Thế Đạt, Vụ Trung học chuyên nghiệp - Dạy nghề - NXB Giáo Dục, 2002
(73)[10] Giáo trình Đo lường đại lượng điện khơng điện - Nguyễn Văn Hồ, Vụ Trung học chuyên nghiệp - Dạy nghề - NXB Giáo Dục, 2002
[11] Phạm Thượng Hàn (chủ biên) - Kỹ thuậtđo lường cácđại lượng vật lý T1,2 – NXB Giáo dục 1997
[12] Lê Văn Doanh (chủ biên) - Các cảm biến kỹ thuậtđo lường điều khiển - NXB KH&KT 2001
[13] Nguyễn Ngọc Tân (chủ biên) - Kỹ thuậtđo - NXB KH&KT 2000 [14] Phan Quốc Phơ (chủ biên) - Giáo trình cảm biến - NXB KH&KT 2005
[15] Ernest O Doebelin - Measurement Systems-Application and Design - 5st edition
-McGraw-Hill
[16] Các trang web hãng sản xuất thiết bị đo lường cảm biến: OMRON, ABB, FLUKE, SIEMENS, HP, HONEYWELL, OMEGA …
một dụng cụ đo lường điện ampe kế vôn kế ôm kế đo tần số điện dung tụ điện link kiện điện tử chủ động ó nguồn điện pin điện điện tử một tinh thể lỏng đơn vị đo thang đo y vi chỉnh khi điện trở khuyếch đại điện đo hiệu điện y cường độ dòng điện Đo độ tự cảm cuộn cảm diode transistor. đo nhiệt độ ng cặp nhiệt. radio. ong dao động kế) điện thoại. n ô-tô. Gavanơ kế Ampe kế kìm