Kỹ thuật đo lường (Trung cấp LRMT) - Nguồn: BCTECH

Các phần tử R và L trong sơ đồ này dùng để tạo mạch bù sai số do tần số và làm cho dòng điện trong cuộn dây động và trong cuộn dây tĩnh cùng pha với nhau... a) Mắc nối tiếp; b) Mắc song[r]

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BR – VT

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

GIÁO TRÌNH

MƠ ĐUN: KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG

NGHỀ: KỸ THUẬT LẮP RÁP VÀ SỬA CHỮA MÁY TÍNH TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP

Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐKTCN… ngày….tháng….năm 2020 Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh BR – VT

Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2020

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Nhằm đáp ứng nhu cầu học tập nghiên cứu cho giảng viên sinh viên nghề Kỹ thuật lắp ráp sửa chữa máy tinh trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Bà Rịa – Vũng Tàu Chúng thực biên soạn tài liệu kỹ thuật đo lường

Tài liệu biên soạn thuộc loại giáo trình phục vụ giảng dạy học tập, lưu hành nội nhà trường nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo

MỤC LỤC

GIÁO TRÌNH 0

LỜI GIỚI THIỆU

BÀI 01: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN

1 Khái niệm đo lường điện 7

1.1 Khái niệm đo lường

1.2 Khái niệm đo lường điện

1.3 Các phương pháp đo

2 Các sai số phương pháp hạn chế sai số 10

2.1 Khái niệm sai số 10

2.2 Các loại sai số 11

2.3 Phương pháp hạn chế sai số 12

BÀI 02: LẮP ĐẶT ĐỒNG HỒ ĐO ĐIỆN ÁP 14

1 Nguyên lý đo điện áp 14

1.1 Hình ảnh vơn kế 14

1.2 Ngun lý đo điện áp 15

2 Cấu tạo nguyên lý làm việc Vôn mét 15

2.1 Cơ cấu đo từ điện 15

2.2 Cơ cấu đo điện từ 16

2.3 Cơ cấu đo điện động 17

3 Mở rộng thang đo Vôn mét 19

3.1 Vôn mét từ điện 19

3.2 Vôn mét điện từ 20

3.3 Vôn mét điện động 21

4 Đo điện áp xoay chiều (AC) 22

4.1 Vị trí lắp đặt Vơn kế 22

4.2 Các bước lắp đặt vôn kế đo điện áp nguồn pha 22

5 Đo điện áp chiều ( DC ) 25

BÀI 03: LẮP ĐẶT ĐỒNG HỒ ĐO DÒNG ĐIỆN 26

1 Nguyên lý đo dịng điện 26

1.1 Hình ảnh ampe mét 26

1.2 Nguyên lý đo dòng điện 27

2 Cấu tạo nguyên lý làm việc Ampe mét 27

4.2 Các bước lắp đặt vơn kế đo dịng điện 35

5 Đo dòng điện chiều (DC) 37

BÀI 04: SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ VẠN NĂNG 39

1 Sử dụng đồng hồ vạn thị kim 39

1.1.Các phận VOM 39

1.2 Cách sử dụng thang đo 40

1.3 Cách đọc thang đọc mặt đồng hồ 41

1.4 Đo điện áp 42

1.5 Đo điện trở 47

1.6 Kiểm tra diode 48

1.7 Kiểm tra tụ điện 49

2 Sử dụng đồng hồ vạn thị số 50

2.1.Giới thiệu: 50

2.2 Nguyên lý hoạt động 51

2.3.Đo điện áp 53

2.4 Đo dòng điện 54

2.5 Đo điện trở 55

2.6 Đo tần số 55

BÀI 5: SỬ DỤNG MÁY HIỆN SÓNG 56

1 Cấu tạo 56

2 Công dụng nút chỉnh máy sóng 57

2.1.Điều chỉnh kênh a (channel a) 57

2.2 Điều chỉnh kênh ch-b (channel b) 58

2.3 Các núm điều chỉnh chung cho hai kênh 58

3 Một số ứng dụng máy sóng 60

3.1 Đo điện áp đỉnh đỉnh (Peak to Peak Voltage) 60

3.2 Tính chu kỳ (T) tần số (f) tín hiệu 61

3.3 Tính điện áp DC tín hiệu 62

3.4 Đo độ lệch pha hai tín hiệu 63

4 Phương pháp chuẩn lại máy sóng 63

BÀI 6: SỬ DỤNG CARD TEST 65

1 Sử dụng Card Test Mainboard 65

1.1 Cấu tạo 65

1.2.Nguyên lý làm việc card test mainboar 66

1.3 Lắp đặt card test mainboar 67

2 Sử dụng Card Test nguồn ATX 70

2.1 Cấu tạo 70

2.2.Nguyên lý làm việc card test nguồn ATX 71

2.3 Lắp đặt card test nguồn ATX 73

LỜI GIỚI THIỆU

Trong chương trình đào tạo nghề Kỹ thuật lắp ráp sửa chữa máy tính trường cao đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa Vũng Tàu mô đun Kỹ thuật đo lường mô đun 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 “Kỹ thuật đo lường” bao gồm bài:

Bài 1: Đại cương đo lường điện Bài 2: Lắp đặt đồng hồ đo điện áp Bài 3: Lắp đặt đồng hồ đo dòng điện Bài 4: Sử dụng đồng hồ vạn năng Bài 5: Sử dụng máy sóng Bài 6: Sử dụng Card Test

Đã 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 giảng viên tự điều chỉnh ,bổ xung cho thích hợp khơng trái với quy định chương trình đào tạo trung cấp

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 đồng nghiệp chuyên gia kỹ thuật đầu ngành

Xin trân trọng cảm ơn!

GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Đo Lường Điện

Mã mô đun: MĐ 13

*Vị trí, tính chất,ý nghĩa vai trị mơ đun:

- Vị trí: Mơ đun học sau MƠ ĐUN An tồn Vệ sinh cơng nghiệp; cấu trúc máy tính

- Tính chất: Là mô đun kĩ thuật chuyên môn, thuộc mô đun đào tạo nghề sở - Ý nghĩa vai trị mơ đun: Giúp cho người học có khả sử dụng số dụng cụ đo lường thường gặp thực tế

* Mục tiêu mô đun: * Về kiến thức:

- Đo thông số đại lượng mạch điện

- Sử dụng loại máy đo để kiểm tra, phát hư hỏng thiết bị/ hệ thống điện

- Gia công kết đo nhanh chóng, xác - Đảm bảo an tồn cho người thiết bị

- Phát huy tính chủ động, sáng tạo tập trung công việc * Về kỹ nghề:

- Giải thích khái niệm đo lường, đo lường điện

- Nắm loại sai số phép đo, vận dụng phù hợp phương pháp hạn chế sai số

- Đo đại lượng điện phương pháp đo trực tiếp gián tiếp

- Sử dụng bảo quản loại: Đồng hồ đo VOM , máy sóng, card test main tiêu chuẩn kỹ thuật

- Lựa chọn, lắp đặt đồng hồ đo dòng điện, điện áp yêu cầu kỹ thuật - Đo đại lượng điện VOM , máy sóng, card test main yêu cầu kỹ thuật

* Về thái độ lao động:

- Rèn luyện tính xác, chủ động, nghiêm túc công việc Các kỹ cần thiết khác:

+ Phối hợp tốt làm việc nhóm *Nội dung mơ đun:

Bài 01 trình bày khái niệm đo lường, phương pháp đo dạng sai số, cách hạn chế sai số đo lường

Mục tiêu:

- Giải thích khái niệm đo lường, đo lường điện

- Nắm loại sai số phép đo, vận dụng phù hợp phương pháp hạn chế sai số

- Đo đại lượng điện phương pháp đo trực tiếp gián tiếp - Rèn luyện tính xác, chủ động, nghiêm túc công việc Nội dung:

1 Khái niệm đo lường điện

1.1 Khái niệm đo lường.

Trong q 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, q trình cơng 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

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):

Ax = X/Xo 1.1

Từ (1.1) có phương trình phép đo: X = Ax Xo

Chỉ 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

Ví dụ: đo dịng điện I=5A, có nghĩa là: đại lượng cần đo dòng điện I, đơn vị đo A(ampe), kết số

1.2 Khái niệm đo lường điện.

gồm thao tác: xác định mẫu thành lập mẫu, so sánh, biến đổi, thể kết hay thị

Phân loại:

Trong thực tế thường phân thành hai loại phương pháp đo: - Phương pháp đo biến đổi thẳng

- Phương pháp đo so sánh

1.3.1 Phương pháp biến đổi thẳng. - Định nghĩa:

Là 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 (1.2)

Hình 1.1: 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

1.3.2 Phương pháp đo kiểu so sánh

Hình 2: Lưu đồ phương pháp đo biến đổi kiểm so sánh - 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

+ Q trình so sánh X tín hiệu XK (tỉ lệ với XO) diễn suốt trình đo, hai đại lượng đọc kết XK có kết đo Q trình đo gọi trình đo kiểu so sánh Thiết bị đo thực trình gọi thiết bị đo kiểu so sánh (hay gọi kiểu bù)

- Các phương pháp so sánh: so sánh SS thực việc so sánh đại lượng đoX đại lượng tỉ lệ với mẫu XK, qua so sánh có: ∆X = X - XK Tùy thuộc vào cách so sánh mà có phương pháp sau:

+ So sánh cân bằng:

oQuá trình thực hiện: đại lượng cần đo X đại lượng tỉ lệ với mẫu XK = NK.XO so sánh với cho ∆X = 0, từ suy X = XK = NK.XO

⇒ suy kết đo: AX= X/XO = NK (1.3)

Trong trình đo, XK phải thay đổi X thay đổi để kết so sánh ∆X = từ suy kết đo

o Độ xác: phụ thuộc vào độ xác XK độ nhạy thiết bị thị cân (độ xác nhận biết ∆X = 0)

Ví dụ: cầu đo, điện kế cân … + So sánh không cân bằng:

+ So sánh không đồng thời:

o 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, sau thay X đại lượng mẫu XK thích hợp cho gây trạng thái X tác động, từ suy X = XK Như rõ ràng XK phải thay đổi X thay đổi

o Độ xác: phụ thuộc vào độ xác XK Phương pháp xác 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:

o 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 2 Các sai số phương pháp hạn chế sai số.

2.1 Khái niệm sai số.

Trong kỹ thuật đo lương người ta ln tìm cách chế tạo dụng cụ đo ngày xác hơn, hồn hảo hơn, khơng tránh khỏi sai số Nguyên nhân gây nên sai số thường do:

- Dụng cụ đo

- Phương pháp đo chọn - Mức độ cẩn thận đo

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 công kết thu nhằm tìm kết xác

2.2 Các loại sai số.

Sai số phép đo người ta thường chia thành loại sau: 2.2.1 Sai số hệ thống (systematic error):

Là sai số phụ thuộc cách có quy luật vào người đo, dụng cụ đo hoàn cảnh đo Khi lặp lại lần đo trị số gần giống Sai số hệ thống chia thành loại sau

 Sai số dụng cụ đo: sai số vốn có dụng cụ đo định trình chế tạo, sai số quy cấp độ xác dụng cụ đo điều kiện tiêu chuẩn

Ví dụ: sai số hệ thống khơng đổi là: sai số khắc độ thang đo (vạch khắc độ bị lệch…),

 Sai số phụ dụng cụ đo: gây nên điều kiện làm việc khác điều kiện tiêu chuẩn dụng cụ đo

Ví dụ: Sai số hệ thống thay đổi sai số dao động nguồn cung cấp (pin yếu, ổn áp không tốt…), ảnh hưởng trường điện từ, hiệu chỉnh dụng cụ đo khơng xác …

 Sai số thói quen: người đo có thói quen nhìn nghiên, nhìn lệch đọc kết đo đặt thiết bị đo khơng thích hợp

 Sai số lý luận: dùng công thức khơng thích hợp tính tốn 2.2.2 Sai số ngẫu nhiên.

Là sai số không tuân theo quy luật vật lý mà tuân theo quy luật xác suất Nguyên nhân thay đổi bất thường điều kiện trình đo nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, từ trường… thay đổi đột ngột Để bớt sai số ta phải đo nhiều lần lấy giá trị trung bình

2.2.3 Sai số dối (nhầm lẫn)

Là sai số làm lệch hẳn kết đo đọc nhầm thang đo, nhìn nhầm số, … kết phải hủy bỏ

hơn dụng cụ đo sử dụng phép đo xét)

Giá trị xác (giá trị đúng) đại lượng đo thường khơng biết trước, 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 tương đối (γX): tỉ số sai số tuyệt đối giá trị thực tính bằng phần trăm:

Sai số tương đối đặc trưng cho chất lượng phép đo

Vì Xth  X

Sai số tương đối đặc trưng cho chất lượng phép đo - Cấp xác.

Định nghĩa: cấp xác dụng cụ đo giá trị sai số cực đại mà dụng cụ đo mắc phải Cấp xác dụng cụ đo qui định sai số tương đối qui đổi dụng cụ Nhà nước qui định cụ thể:

với: ∆Xm- sai số tuyệt đối cực đại, Xm- giá trị lớn thang đo

Sau xuất xưởng chế tạo thiết bị đo lường kiểm nghiệm chất lượng, chuẩn hóa xác định cấp xác Từ cấp xác thiết bị đo lường đánh giá sai số kết đo

Thường cấp xác dụng cụ đo ghi dụng cụ ghi sổ tay kĩ thuật dụng cụ đo

Theo quy định hành nhà nước, dụng cụ đo điện có cấp xác: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1.0; 1,5; 2.0; 2,5; 4.0

Thiết bị đo số có cấp xác: 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5;

2.3 Phương pháp hạn chế sai số.

Một nhiệm vụ phép đo xác phải phân tích ngun nhân xuất loại trừ sai số hệ thống Mặc dù việc phát sai 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…

- Quá 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: giá trị loại với đại lượng đo đưa thêm vào kết đo nhằm loại sai số hệ thống

+ Hệ số hiệu chỉnh: số nhân với kết đo nhàm loại trừ sai số hệ thống

Trong thực tế loại trừ hoàn toàn sai số hệ thống Việc giảm ảnh hưởng sai số hệ thống thực cách chuyển thành sai số ngẫu nhiên

Câu hỏi tập:

1.1 Khái niệm đo lường đo lường điện?

1.2 Các phương pháp đo lường thường sử dụng? 1.3 Các dạng sai số phương pháp hạn chế sai số? Yêu cầu đánh giá kết học tập:

- Sinh viên phải nắm khái niệm đo lường đo lường điện

Vôn mét thiết bị dùng để đo điện áp, lắp đặt cố định mặt tủ điện vị trí cố định cần theo dõi điện áp Bài trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động vôn mét phương pháp lựa chọn lắp đặt vôn mét đo điện áp

Mục tiêu:

- Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc vôn mét

- Lựa chọn, lắp đặt đồng hồ đo điện áp yêu cầu kỹ thuật - Đọc giá trị điện áp đo

- Sử dụng bảo quản đồng hồ đo tiêu chuẩn kỹ thuật - Rèn luyện tính xác, chủ động, nghiêm túc công việc Nội dung:

1 Nguyên lý đo điện áp.

Để đo điện áp người ta thường dùng vônmet từ điện, điện từ, điện động, từ điện chỉnh lưu…mắc song song với mạch cần đo

1.1 Hình ảnh vơn kế.

+ Vơn kế analog

Hình 1: Hình ảnh Vơn kế analog a) Vôn kế từ điện b) Vôn kế điện từ c) Vôn kế điện động + Vôn kế digital

Hình 2: Hình ảnh vơn kế Digital

1.2 Nguyên lý đo điện áp.

Để đo điện áp ta dùng vôn kế mắc song song với phần tử cần đo điện áp hình vẽ

Hình 3: Nguyên lý đo điện áp

2 Cấu tạo nguyên lý làm việc Vôn mét

Vôn mét cấu tạo dựa cấu thị từ điện, điện từ, điện động, từ điện chỉnh lưu…

2.1 Cơ cấu đo từ điện.

2.1.1 Cấu tạo.

Hình 4: Cơ cấu đo từ điện C

Cơ cấu từ điện gồm hai phần bản: phần tĩnh phần động:

-Phần tĩnh: gồm: nam châm vĩnh cửu tạo từ trường cố định, thang đọc 8 để đọc giá trị đo trụ dùng để làm giá đỡ cho trục quay

we : lượng điện từ tỷ lệ với độ lớn từ thơng khe hở khơng dịng điện khung dây

We = Ø.I = BSWIα

B: độ từ cảm nam châm vĩnh cữu S: tiết diện khung dây

W: số vòng dây khung dây

α: góc lệch khung dây khỏi vị trí ban đầu từ ta có:

Tại vị trí cân bằng, mơmen quay

mơmen cản:

(PTĐTCC đo từ điện)

Với cấu thị cụ thể B, S, W, D số nên góc lệch α tỷ lệ bậc với dòng điện I chạy qua khung dây

2.2 Cơ cấu đo điện từ

2.2.1 Cấu tạo

gồm hai phần bản: phần tĩnh phần động:

- Phần tĩnh: cuộn dây bên có khe hở khơng khí (khe hở làm việc) và thang đọc

- Phần động: lõi thép gắn lên trục quay 5, lõi thép quay tự do 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

Hình 4: Cấu tạo chung cấu thị điện từ. 2.2.2 Nguyên lý hoạt động

Dòng điện I chạy vào cuộn dây (phần tĩnh) tạo thành nam châm điện hút lõi thép (phần động) vào khe hở khơng khí vớimơmen quay:

we q d M d  w S e q d dBSIW

M B WI

d d      

q c I

M M BSWI D BSWI S I

D

 

với:

L: điện cảm cuộn dây

I: dòng điện chảy cuộn dây Do đó:

Khi vị trí cân : Mc = Mq

Là phương trình thể đặc tính cấu thị điện từ

2.3 Cơ cấu đo điện động.

2.3.1 Cấu tạo.

Gồm hai phần bản: phần tĩnh phần động:

Hình 5: Cấu tạo cấu thị điện động

- Phần tĩnh: gồm: cuộn dây (được chia thành hai phần nối tiếp nhau) để tạo ra 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 2 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

2 w e L I  2 2 dL D I d dL I D d         2

( ) 1 2 q I L d dL M I

d d

Mơmen quay tính:

với: We điện từ trường Có hai trường hợp xảy ra: - I1, I2 dòng điện chiều:

Trong đó: L1, L2 : điện cảm cuộn dây phần tỉnh phần động M12: hỗ cảm hai cuộn dây tĩnh động

I1, I2 : dòng điện chiều chạy hai cuộn dây tĩnh động

Do L1, L2 không thay đổi khung dây quay cuộn dây tĩnh đạo hàm chúng theo góc α ta có

Khi vị trí cân bằng: Mq = Mc

ptđt cấu

- I1 I2 dòng điện xoay chiều:

Với ψ góc lệch pha hai dịng điện điều kiện cân bằng: Mq = Mc

ptđt cấu

3 Mở rộng thang đo Vôn mét

3.1 Vôn mét từ điện

Vônmét từ điện ứng dụng cấu thị từ điện để đo điện áp, gồm có: - Vơnmét từ điện đo điện áp chiều

- Vônmét từ điện điện áp xoay chiều Vôn mét từ điện đo điện áp chiều:

Cơ cấu từ điện chế tạo sẵn, có điện áp định mức khoảng 50 ÷ 75mV Muốn tạo vônmét đo điện áp lớn phạm vi cần phải mắc nối tiếp với cấu từ điện điện trở phụ RP (thường làm vật liệu manganin) hình 2.7: we q d M d  2

1 1 12

1

W

2

e  L I  L I M I I

12

we q

d dM

M I I

d d

  12 12 dM

I I D d dM I I D d         2

1 1 12

1

W os

2

e  L I  L I M I I c 

12 12 os os dM

I I c D

d

dM

a) b)

Hình 2.6: Mở rộng thang đo vônmét từ điện: a) Một cấp điện trở phụ: mở rộng thêm thang đo

b) Ba cấp điện trở phụ: mở rộng thêm thang đo

Giá trị điện trở phụ phù hợp với điện áp UX cần đo xác định sau: RP = Rcc (m - 1)

Với : m = UX/UCC: gọi hệ số mở rộng thang đo điện áp UCC: gọi điện áp định mức cấu

Bằng phương pháp tạo vônmét từ điện nhiều thang đo mắc nối tiếp vào cấu từ điện điện trở phụ khác Ví dụ sơ đồ vơnmét từ điện có thang đo hình 2.7b

Bài tập: Tính giá trị điện trở phụ phù hợp với điện áp cần đo UX1 = 110V, UX2 = 220V, UX3 = 380V Biết vôn mét có cấu đo từ điện có Ucc = 60mV Rcc = 99Ω

Giải:

Giá trị điện trở phụ RP1 phù hợp với điện áp cần đo UX1 = 110V m1 = UX1/Ucc = 110/0.06 = 1833,3

RP1 = Rcc (m - 1) = 99*(1833.3 -1) = 181401 (Ω) ≈ 181,4 (KΩ) Giá trị điện trở phụ RP2 phù hợp với điện áp cần đo UX2 = 220V (Tương tự học sinh tự làm)

Các vônmét từ điện đo trực tiếp tín hiệu chiều có sai số nhiệt độ khơng đáng kể hệ số nhiệt độ mạch vônmét xác định không hệ số nhiệt độ dây đồng cấu từ điện mà tính hệ số nhiệt độ điện trở phụ điện trở phụ có điện trở thay đổi theo nhiệt độ chế tạo manganin

a) b)

Hình 7: Sơ đồ nguyên lý vônmét từ điện đo AC.V: a) sơ đồ milivônmét chỉnh lưu

b) sơ đồ vônmét chỉnh lưu

Sơ đồ milivơnmét chỉnh lưu: hình 2.8a, RP vừa để mở rộng giới hạn đo vừa để bù nhiệt độ nên R1 đồng; R2 Manganin tụ điện C để bù sai số tần số

Sơ đồ vônmét chỉnh lưu: hình 2.8b, điện cảm L dùng để bù sai số tần số; điện trở R1 đồng; điện trở R2 manganin tạo mạch bù nhiệt độ

3.2 Vôn mét điện từ.

Vônmét điện từ ứng dụng cấu thị điện từ để đo điện áp Trong thực tế vônmét điện từ thường dùng để đo điện áp xoay chiều tần số cơng nghiệp

Vì u cầu điện trở vơnmét lớn nên dịng điện chạy cuộn dây nhỏ, số lượng vòng dây quấn cuộn tĩnh lớn, cỡ 1000 đến 6000 vòng

Để mở rộng tạo vônmét nhiều thang đo thường mắc nối tiếp với cuộn dây điện trở phụ giống vônmét từ điện Khi đo điện áp xoay chiều miền tần số cao tần số công nghiệp xuất sai số tần số Để khắc phục sai số người ta mắc tụ điện song song với điện trở phụ (H.2.9)

Hình 8: Khắc phục sai số tần số vônmét điện từ

3.3 Vôn mét điện động

Trong vônmét điện động, cuộn dây động cuộn dây tĩnh mắc nối tiếp nhau, tức là:

I1 = I2 = I = U / ZV

Có thể chế tạo vơnmét điện động nhiều thang đo cách thay đổi cách mắc song song nối tiếp hai đoạn cuộn dây tĩnh nối tiếp điện trở phụ Ví dụ sơ đồ vơnmét điện động có hai thang đo hình 3.16:

Hình 9: Mở rộng thang đo vơnmét điện động đó: A1, A2 hai phần cuộn dây tĩnh

B cuộn dây động

Trong vônmét cuộn dây tĩnh động luôn nối tiếp với nối tiếp với điện trở phụ RP

Bộ đổi nối K làm nhiệm vụ thay đổi giới hạn đo:

- Khóa K vị trí 1: hai phân đoạn A1, A2 cuộn dây tĩnh mắc song song tương ứng với giới hạn đo 150V

- Khóa K vị trí 2: hai phân đoạn A1, A2 cuộn dây tĩnh mắc nối tiếp nhau tương ứng với giới hạn đo 300V

4 Đo điện áp xoay chiều (AC).

4.1 Vị trí lắp đặt Vơn kế

Hình 10: Vị trí thường lắp vơn kế a) Tủ điện b) Ổn áp c) Ổ cắm

4.2 Các bước lắp đặt vôn kế đo điện áp nguồn pha.

Bước 1: Chọn vôn kế. - Loại vồn kế:

+ Xoay chiều chiều

+ Loại kim (analog) loại số (digital)

Hình 11: Các loại vôn kế - Thang đo, kiểu lắp đặt

Bước 2: Cố định vôn kế.

- Chọn vị trí lắp đặt: tủ điện Vơn kế thường lắp đặt phía đèn báo nguồn nút điều khiển

Hình 12: Vị trí vơn kế tủ điện

- Lấy dấu: + Sử dụng miếng giấy bọc kèm theo ép vào vị trí lắp vơn kế + Lấy bút đánh dấu vị trí cần khoan, khoét lỗ

Hình 13: Cách lấy dấu lắp vơn kế Yêu cầu: Vôn kế phải lắp thẳng đứng

- Khoan, khoét lỗ theo vị trí lấy dấu: sử dụng khoan cầm tay để khoan, khoét lỗ + Khoan lỗ nhỏ góc mũi khoan 4

+ Khoét lỗ mũi khoét 63

(Để khoét vị trí lấy dấu trước khoét ta kẻ đường kính chéo để lấy tâm, sau sử dụng mũi khoan nhỏ khoan lỗ tâm sử dụng mũi khoét để khoét)

Hình 14: Sau khoan, kht vị trí lắp đặt vơn kế

- Cố định vơn kế: chắn ốc, vịng đệm kèm theo chiều

Hình 15: Cách cố định Vôn kế

Bước 3: Đấu nối: Vôn kế đấu song song với phần tử cần đo điện áp, đảm bảo chắn, thẩm mỹ

Bước 4: Kiểm tra, cấp nguồn đọc kết - Kiểm tra:

+ Kiểm tra mắt: Dùng mắt quan sát

+ Kiểm tra ngắn mạch: Dùng VOM để thang Ω đo đầu cấp nguồn kìm đồng hồ phải giá trị điện trở điện trở tải

Nếu kim bị ngắn mạch Nếu kim khơng lên bị hở mạch - Cấp nguồn đọc kết đo: Giá trị đo = giá trị đọc

Hình 2.17: Nguyên lý đo điện áp AC Rt

4.3 Bài tập thực hành:

5 Đo điện áp chiều ( DC )

Để đo điện áp chiều ta dùng Vônmet chiều mắc song song với mạch cần đo

Các bước lắp đặt vôn kế chiều tương tự vôn kế xoay chiều.

Chú ý: Cực dương Vônmet mắc với cực dương nguồn, cực âm Vônmet mắc với cực âm nguồn

Bài tập thực hành: Hình 2.20: Vonmet DC

U

+ +

V

t Rt

Hình 2.19: Nguyên lý đo điện áp DC

R1 U R1 V V1 V2 Rt U V

Hình 2.18: Đo điện áp AC

Hình 2.21: Đo điện áp DC

+ + + + + + Rt U

- -V

BÀI 03: LẮP ĐẶT ĐỒNG HỒ ĐO DÒNG ĐIỆN Giới thiệu:

Ampe mét thiết bị dùng để đo dòng điện, lắp đặt cố định mặt tủ điện vị trí cố định cần theo dõi dịng điện Bài trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động ampe mét phương pháp lựa chọn lắp đặt ampe met đo dịng điện

Mục tiêu:

- Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc Ampe mét

- Lựa chọn, lắp đặt đồng hồ đo dòng điện yêu cầu kỹ thuật - Đọc giá trị dòng điện đo

- Sử dụng bảo quản đồng hồ đo tiêu chuẩn kỹ thuật - Rèn luyện tính xác, chủ động, nghiêm túc công việc Nội dung:

1 Nguyên lý đo dòng điện

Để đo dòng điện người ta thường dùng ampemet từ điện, điện tư, điện động, từ điện chỉnh lưu…mắc nối tiếp với mạch cần đo hình vẽ

1.1 Hình ảnh ampe mét.

+ Ampe mét analog

Hình 16: Hình ảnh Vôn kế analog

a) Ampe mét từ điện b) Ampe mét điện từ c) Ampe mét điện động + Ampe kế digital

Hình 17: Hình ảnh Ampe mét Digital

1.2 Nguyên lý đo dòng điện.

Để đo dòng điện ta dùng Ampe kế mắc nối tiếp với mạch cần đo dòng điện hình vẽ

Hình 18: Nguyên lý đo dòng điện 2 Cấu tạo nguyên lý làm việc Ampe mét

Ampe mét cấu tạo dựa cấu thị từ điện, điện từ, điện động, từ điện chỉnh lưu…

2.1 Các yêu cầu Ampe mét

Cơng suất tiêu thụ: đo dịng điện ampemét mắc nối tiếp với các mạch cần đo Như ampemét tiêu thụ phần lượng mạch đo từ gây sai số phương pháp đo dịng Phần lượng cịn gọi cơng suất tiêu thụ ampemét PA tính:

PA= IA2.RA

với: XA ≈ ωLA thành phần trở kháng cuộn dây ampemét

Để đảm bảo cấp xác dụng cụ đo, dụng cụ đo xoay chiều phải thiết kế để đo miền tần số sử dụng định (dải tần định) Nếu dùng dụng cụ đo dòng miền tần số khác miền tần số thiết kế gây sai số tần số

2.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc Ampe mét

2 2.1 Cơ cấu đo từ điện Cấu tạo

Hình 20: Cơ cấu đo từ điện C

Cơ cấu từ điện gồm hai phần bản: phần tĩnh phần động:

-Phần tĩnh: gồm: nam châm vĩnh cửu tạo từ trường cố định, thang đọc 8 để đọc giá trị đo trụ dùng để làm giá đỡ cho trục quay

-Phần động: gồm: khung dây quay quấn lên lõi thép Khung dây gắn vào trục quay (hoặc dây căng, dây treo) Trên trục quay có hai lị xo cản mắc ngược chiều dùng tạo momen cản để đưa dòng điện vào khung dây, đối trọng dùng để thăng kim

Nguyên lý hoạt động

Khi có dịng điện chạy qua khung dây (phần động), tác động từ trường nam châm vĩnh cửu (phần tĩnh) sinh mơmen quay Mq làm khung dây lệch khỏi vị trí ban đầu góc α Mơmen quay tính theo biểu thức:

we : lượng điện từ tỷ lệ với độ lớn từ thông khe hở khơng dịng điện khung dây

We = Ø.I = BSWIα B: độ từ cảm nam châm vĩnh cữu S: tiết diện khung dây

W: số vòng dây khung dây

α: góc lệch khung dây khỏi vị trí ban đầu

we

q

d M

từ ta có:

Tại vị trí cân bằng, mômen quay

mômen cản:

(PTĐTCC đo từ điện)

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

2 2.2 Cơ cấu đo điện từ Cấu tạo

gồm hai phần bản: phần tĩnh phần động:

- Phần tĩnh: cuộn dây bên có khe hở khơng khí (khe hở làm việc) và thang đọc

- Phần động: lõi thép gắn lên trục quay 5, lõi thép quay tự do 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

Hình 19: Cấu tạo chung cấu thị điện từ. Nguyên lý hoạt động

Dòng điện I chạy vào cuộn dây (phần tĩnh) tạo thành nam châm điện hút lõi thép (phần động) vào khe hở không khí vớimơmen quay:

với:

L: điện cảm cuộn dây

w

S

e q

d dBSIW

M B WI

d d      

q c I

Là phương trình thể đặc tính cấu thị điện từ 2 2.3 Cơ cấu đo điện động.

Cấu tạo.

Gồm hai phần bản: phần tĩnh phần động:

Hình 20: Cấu tạo cấu thị điện động

- Phần tĩnh: gồm: cuộn dây (được chia thành hai phần nối tiếp nhau) để tạo ra 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 2 gắn với trục quay, trục có lò xo cản, phận cản dịu kim thị Cả phần động phần tĩnh bọc kín chắn để ngăn chặn ảnh hưởng từ trường

Nguyên lý hoạt động

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 mơmen quay làm khung dây quay góc α Mơmen quay tính:

với: We điện từ trường Có hai trường hợp xảy ra: - I1, I2 dòng điện chiều:

Trong đó: L1, L2 : điện cảm cuộn dây phần tỉnh phần động M12: hỗ cảm hai cuộn dây tĩnh động

I1, I2 : dòng điện chiều chạy hai cuộn dây tĩnh động 2 2 dL D I d dL I D d         we q d M d  2

1 1 12

1

W

2

Do L1, L2 không thay đổi khung dây quay cuộn dây tĩnh đạo hàm chúng theo góc α ta có

Khi vị trí cân bằng: Mq = Mc

ptđt cấu

- I1 I2 dịng điện xoay chiều:

Với ψ góc lệch pha hai dòng điện điều kiện cân bằng: Mq = Mc

ptđt cấu

3 Mở rộng thang đo ampe mét

3.1 Ampe mét từ điện

Ampe mét chiều - Các đặc tính bản:

Các ampemét chiều chế tạo chủ yếu dựa cấu thị từ điện với đặc tính sau:

+ Dịng cho phép: thường 10-1 ÷ 10-2A

+ Cấp xác: 1,5; 1; 0,5; 0,2; cao đạt tới cấp 0,05 + Điện trở cấu: khoảng từ 20Ω ÷ 2000Ω

Vì muốn sử dụng cấu để chế tạo dụng cụ đo dòng điện lớn dòng qua cấu thị, phải dùng thêm điện trở sun phân nhánh nối song song với cấu thị từ điện (hình 3.7.):

12

we

q

d dM

M I I

d d

  12 12 dM

I I D d dM I I D d         2

1 1 12

1

W os

2

e  L I  L I M I I c 

12 12 os os dM

I I c D

d

dM

Chọn điện trở sun cho ampemét từ điện có thang đo:

Dựa thông số cấu thị từ điện dòng điện cần đo, tính giá trị điện trở sun phù hợp cho dòng điện cần đo là:

với: rct : điện trở cấu thị từ điện : hệ số mở rộng thang đo Ampemét I : dòng điện cần đo

Ict : dòng cực đại mà cấu thị chịu

Đối với ampemét đo dịng điện nhỏ 30A sun đặt vỏ ampemét Còn ampemét dùng đo dòng điện lớn 30A sun đặt ngồi vỏ (coi phụ kiện kèm theo ampemét; phần nghiên cứu mục đo dòng điện lớn)

Chọn điện trở sun cho ampemét từ điện có nhiều thang đo:

Trên sở mắc sun song song với cấu thị chế tạo ampemét từ điện có nhiều thang đo

` Hình 3.8 Mắc Rs ampemét có nhiều thang đo.

Hình 3.8 sơ đồ ampemét từ điện thang đo (I1, I2, I3, I4) Các điện trở sun RS1, RS2, RS3, RS4 mắc nối tiếp với nối song song với rct

Để giữ cho cấp xác ampemét từ điện khơng thay đổi giới hạn đo khác nhau, phải chế tạo sun với độ xác cao độ xác cấu từ điện cấp

Ví dụ cấu từ điện có cấp xác 0,5 sun phải có cấp xác 0,2. Thường chế tạo sun mangannin chỉnh định xác

Bài tập1: Chọn điện trở sun cho ampemet từ điện thang đo Biết cơ cấu có rct = 100 omh, Ict = 0,05A Tính Rs = ? để I = 5A.

Bài tập2: Một Ampeke dùng cấu đo từ điện, có điện trở cấu rct = 99 và

dòng điện lệch tối đa IMax = 0.1mA Điện trở shunt Rs = 1 Tính dịng điện tổng

cộng qua ampe kế trường hợp. a) Kim lệch tối đa

b) 0.5Dm (FSD = Imax full scale deviation)

Bài tập3: Chọn điện trở sun cho ampemet từ điện có thang đo sau: I1 = 1A,

I2 = 5A, I3 = 10A, I4 = 15A Biết cấu có rct = 1KΩ, Ict = 100mA 3.2 Ampe mét điện từ

Ampe mét xoay chiều

được chế tạo dựa cấu thị điện từ Mỗi cấu điện từ chế tạo với số ampe.vòng định ( I.W ):

- Cơ cấu cuộn dây trịn: thường có I.W = 200A vịng - Cơ cấu cuộn dây dẹt: thường có I.W = 100 ÷ 150A vịng - Cơ cấu có mạch từ khép kín: I.W = 50 ÷ 1000A vịng

Như để mở rộng thang đo ampemét điện từ cần thay đổi để đảm bảo I.W = const

- Mở rộng thang đo ampemét điện từ phương pháp phân đoạn cuộn dây tĩnh cấu điện từ:

Ampemét điện từ nhiều thang đo chế tạo cách chia cuộn dây tĩnh thành nhiều phân đoạn nhau, thay đổi cách nối ghép phân đoạn (song song nối tiếp) để tạo thang đo khác

a) Đo dòng điện I b) Đo dịng điện 2I Hình 3.9 Mở rộng thang đo ampemét điện từ:

Ví dụ ampemét điện từ có hai thang đo: ta chia cuộn dây tĩnh thành hai phần bằng Nếu nối tiếp hai phân đoạn với ta đo dòng điện 2I (h.3.9)

Tuy nhiên phương pháp áp dụng để chế tạo ampemét điện từ có nhiều ba thang đo, tăng số lượng thang đo việc bố trí mạch chuyển thang đo phức tạp thực

3.3 Ampe mét điện động

Thường dùng để đo dòng điện miền tần số cao tần số cơng nghiệp (cỡ 400÷ 2000Hz) Do cấu điện động cấu xác cao tín hiệu xoay chiều ampemét điện động có xác cao (0,2 ÷ 0,5) nên thường sử dụng làm dụng cụ mẫu Có hai loại sơ đồ mạch ampemét điện động:

- Khi dòng điện cần đo nhỏ 0,5A: mạch ampemét cuộn dây động cuộn dây tĩnh ghép nối tiếp với (H.3.10a)

- Khi dòng điện cần đo lớn 0,5A: sơ đồ mạch ampemét cuộn dây động cuộn dây tĩnh ghép song song với (H.3.10b)

Các phần tử R L sơ đồ dùng để tạo mạch bù sai số tần số làm cho dòng điện cuộn dây động cuộn dây tĩnh pha với

a) Mắc nối tiếp; b) Mắc song song B: cuộn dây động A: cuộn dây tĩnh;

Hình 3.10 Cách xếp mạch ampemét điện động:

Cách mở rộng thang đo chế tạo ampemét điện động nhiều thang giống ampemét điện từ Sai số tần số ampemét điện từ điện động tần số vài kHz đến vài chục kHz lớn Vì để đo dịng điện âm tần người ta thường dùng ampemét từ điện chỉnh lưu

4 Đo dòng điện xoay chiều (AC)

4.1 Vị trí lắp đặt Ampe kế

Hình 21: Vị trí thường lắp Ampe kế

a) Tủ điện b) Ổn áp c) Ổ cắm

4.2 Các bước lắp đặt vơn kế đo dịng điện.

Bước 1: Chọn Ampe kế. - Loại Ampe kế:

+ Xoay chiều chiều

+ Loại kim (analog) loại số (digital)

Hình 22: Các loại Ampe kế - Thang đo, kiểu lắp đặt

Bước 2: Cố định Ampe kế.

- Chọn vị trí lắp đặt: tủ điện Ampe kế thường lắp đặt phía đèn báo nguồn nút điều khiển

Hình 23: Vị trí Ampe kế tủ điện

Hình 24: Cách lấy dấu lắp Ampe kế Yêu cầu: Ampe kế phải lắp thẳng đứng

- Khoan, khoét lỗ theo vị trí lấy dấu: sử dụng khoan cầm tay để khoan, khoét lỗ + Khoan lỗ nhỏ góc mũi khoan 4

+ Khoét lỗ mũi khoét 63

(Để khoét vị trí lấy dấu trước khoét ta kẻ đường kính chéo để lấy tâm, sau sử dụng mũi khoan nhỏ khoan lỗ tâm sử dụng mũi khoét để khoét)

Hình 25: Sau khoan, khoét vị trí lắp đặt Ampe kế

- Cố định ampe kế: chắn ốc, vịng đệm kèm theo chiều

Hình 26: Cách cố định Ampe kế

Bước 3: Đấu nối: Ampe kế đấu nối tiếp với phần tử cần đo dòng điện, đạm bảo chắn, thẩm mỹ

Bước 4: Kiểm tra, cấp nguồn đọc kết - Kiểm tra:

+ Kiểm tra mắt: Dùng mắt quan sát

+ Kiểm tra ngắn mạch: Dùng VOM để thang Ω đo đầu cấp nguồn kìm đồng hồ phải giá trị điện trở điện trở tải

Nếu kim bị ngắn mạch Nếu kim khơng lên bị hở mạch - Cấp nguồn đọc kết đo: Giá trị đo = giá trị đọc

Bài tập thực hành:

5 Đo dòng điện chiều (DC)

Để đo dòng điện chiều người ta dùng ampemet DC mắc nối tiếp với mạch cần đo

Các bước lắp đặt ampe kế chiều tương tự ampe kế xoay chiều.

Hình 3.18: Ampemét AC A

̴̴

Hình 3.17: Nguyên lý đo dòng điện AC Rt

U

I

̴̴

Bài tập thực hành:

Câu hỏi tập:

3.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc ampe mét?

3.2 Nguyên lý đo điện áp cách mở rỗng thang đo ampe mét? Hình 3.20: Ngun lý đo dịng điện DC

+ +

Rt U

I

A

Hình 3.21: Ampemét DC

Hình 3.22: Lắp đặt ampe kế đo dòng điện chiều A

Rt U

I

A Rt

1 A I

I A

Rt I

BÀI 04: SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ VẠN NĂNG Giới thiệu:

Đồng hồ vạn (VOM) dụng cụ đo lường thiếu người người thợ điện nói chung người thợ lắp ráp sửa chữa máy tính nói riêng Bài 08 trình bày phận chính, nguyên lý tổng quát cách sử dụng VOM để đo điện áp chiều, xoay chiều, điện trở, kiểm tra diode, kiểm tra tủ điên

Mục tiêu:

- Trình bày phận nguyên lý tổng quát VOM

- Sử dụng thành thạo VOM để đo điện áp, điện trở kiểm tra Diode, Tụ điện - Bảo quản an toàn tuyệt đối VOM sử dụng lưu trữ

- Rèn luyện tính xác, chủ động, sang tạo, nghiêm túc công việc Nội dung:

1 Sử dụng đồng hồ vạn thị kim

1.1.Các phận VOM

* Cấu tạo chung:

Cấu tạo VOM cấu đo từ điện, có kèm theo chỉnh lưu để đo lượng xoay chiều chiều

- Có nhiều Rs mắc song song để tạo thành ampemet có nhiều đo - Có nhiều Rp mắc nối tiếp tạo thành sơ đồ vonmet có nhiều thang đo

- Có nhiều điện trở phụ khác nhiều cỡ biến trở phân dòng để tạo thành ommet có nhiều thang đo

- Có số VOM khác cịn lắp thêm mạch đo dB, đo nhiệt độ, đo dòng transitor…

Để đo đại lượng trên VOM có chuyển mạch Khi đo đại lượng chuyển núm chuyển mạch vị trí thang đo

1 20 30 150 100 30 20 DCV ACV  DCmA 1000 250 50 10 0.5 0.1 1000 250 2.5 50 10

X1 X10

X100

X1k X10k

50A

2.5 25

250

0ADJ

OUTPUT

N P

- +

COM



AC 10V ACV



DCV.A

AC 10V

hFE

ICEO

LV

dB dB

LV)V(

LI)

A

A.mA(

DEREE DE-360TRE

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 OFF 150mA 15mA 1.5mA 150  hFE

DC 20k/VAC 9k/V

DC 1000V 20M  INPUT

4

Hình 1: Mặt trước VOM Mặt đồng hồ:

2 Nút điều chỉnh khí: dùng để chỉnh kim đo điện áp, dòng điện Nút điều chỉnh điện khí: dùng chỉnh kim đo điện trở

4 Núm chuyển mạch: chuyển mạch thang đo phù hợp với đại lượng đo Chân cắm dây dương: dùng cắm que đỏ đồng hồ

6 Chân cắm dây âm: dùng cắm que đen đồng hồ

7 Thang đo: vị trí đại lượng đo mức đại lượng đo Cọc OUTPUT: dùng cắm que đo cường độ âm

9 Kim thị: giá trị đo

10 Thang đọc: đọc giá trị đo

1.2 Cách sử dụng thang đo

Hình 1: Thang đo

Vùng đo điện áp xoay chiều (ACV): Dùng để đo điện áp xoay chiều Vùng có thang đo khác (thường có thang đo 10, 50, 250, 1000) Khi đo ta phải chỉnh thang đo hợp lý

Vùng đo điện áp xoay chiều (DCV): Dùng để đo điện áp chiều Vùng có thang đo khác (thường có thang đo 0.1, 0.4, 2.5, 10, 50, 250, 1000) Khi đo ta phải chỉnh thang đo hợp lý

Vùng đo điện trở (Ω): Dùng để đo điện trở, kiểm tra diode, kiểm tra tụ điện, kiểm tra transitor, Vùng có thang đo khác (thường có thang đo x1Ω, x10Ω, x100Ω, x1KΩ, x10KΩ,) Khi đo điện trở có giá trị nhỏ ta sử dụng thang đo có giá trị nhỏ, Khi đo điện trở có giá trị lớn ta sử dụng thang đo có giá trị lớn Đối với thang đo x1KΩ, x10KΩ sử dụng pin 9V thang đo khác sử dụng pin 1.5V

Vùng thang đo dòng điện (DcmA): dùng để đo dòng điện chiều Đối với vùng thang đo thường VOM đo dòng điện DC nhỏ (thường 0.25A), phù hợp đo mạch điện tử, khơng phù hợp đo dịng điện công nghiệp

1.3 Cách đọc thang đọc mặt đồng hồ

Hình 3: Cách đọc kết đo thang đọc VOM 20 30 150 100 30 20 

AC 10V ACV

 DCV.A

AC 10V

4

A

B C

Thang đọc ohm ()

Bảng hướng dẫn đặt thang đo hợp lý đọc thang đọc hợp lý Đại lượng đo Thang đo Thang đọc

DC volt DC 0,1V 0,5V 2,5V 10V 50V 250V 1000V

B 10 B 50 B 250 B 10 B 50 B 250 B 10 AC volt AC 10V

50V 250V 1000V

C 10 B 50 B 250 B 10

Ohm  A

1.4 Đo điện áp.

* Đo điện áp xoay chiều (ACV)

Bước 1: - Cắm que đỏ vào chân dương, que đen vào chân âm, - Chỉnh kim (nếu cần)

- Chuyển núm chuyển mạch vùng AC.V với thang đo hợp lý Bước 2: Cắm hai que đo vào hai cực nguồn điện

Bước 3: Đọc kết đo thang đọc Kết đo =

Thang đo

Chú ý: Đối với nguồn điện chưa biết trị số ta để thang đo vị trí lớn nhất (1000V) để tránh hư hỏng đồng hồ sau ta chỉnh thang đo xuống sao cho đo kim lên 2/3 thang đọc kết đo xác nhất.

Ví dụ: Đo điện áp xoay chiều 220V. Chuyển núm thang đo 250V.AC

Hình 3: Cách đọc kết đo

ketqua= thangdo

thangdoc×giatridoc=

250

250 ×220=220(V )

Chú ý: Tuyệt đối khơng để nhầm thang đo đồng hồ vào thang đo dòng điện hoặc thang đo điện trở ta đo điện áp xoay chiều (ACV), nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng ngay!

Hình 4.4: Đặt thang đo sai đo điên áp * Đo điện áp chiều (DCV)

- Chuyển núm thang đo vùng thang đo DCV với thang đo điện áp chiều hợp lý hợp lý

Bước 2: Cắm que đỏ vào cực dương nguồn điện, cắm que đen vào cực âm nguồn điện

Bước 3: Đọc kết đo thang đọc

Ví dụ: Đo điện áp chiều 200V

Chuyển thang đo đồng hồ 250 DC.V

Hình 6: Cách đọc kết đo

ket qua= thang do

thang doc×gia tri doc=

250

250 ×200=200(V)

Chú ý: Tuyệt đối khơng để nhầm thang đo đồng hồ vào thang đo dòng điện hoặc thang đo điện trở ta đo điện áp chiều (DCV) nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng !!

1.5 Đo điện trở

Bước 1: Chuẩn bị đo.

- Cắm que đỏ vào chân dương, que đen vào chân âm,

- Chuyển núm thang đo vùng thang đo Ω với thang đo điện trở hợp lý Bước 2: Chỉnh kim 0.

Chập hai que đo với chỉnh nút điện khí để kim đồng hồ vị trí 0 bên phải mặt đồng hồ

Bước 3: Thực đo đọc kết quả. - Đặt que đo vào đầu điện trở

- Đọc kết đo thang đọc điện trở theo công thức Kết đo = Thang đo x Giá trị đọc

Chú ý: Bước 2, kim không thường pin bị yếu Nếu thang đo x1KΩ, x10KΩ pin 9V yếu, thang đo khác sử dụng pin 1.5V yếu

Ví dụ: Thực đo điện trở sau?

Chuyển núm thang đo vùng đo Ω Kiểm tra thang đo hợp lý (x10Ω), chập que đo với nhau, chỉnh kim

Hình 9: Đọc kết đo điện trở Kết đo = 100´ 27 = 2.7 (K)

Chú ý:

- Trước đo điện trở phải chỉnh kim 0, chuyển thang đo điện trở khác phải chập que đo lại để chỉnh kim

- Không đồng thời chạm tay vào phần kim loại que đo để thang đo 1xKΩ 10xKΩ

- Khi đo điện trở ta chọn thang đo cho kim qua ¼ mặt đồng hồ hai phía kết đo có độ xác cao

1.6 Kiểm tra diode.

Diode loại bán dẫn dùng để chuyển đổi điện áp xoay chiều thành điện áp chiều Nên dẫn theo chiều

Đặt thang đo điện trở, dùng que đo áp sát vào đầu diode:

- Trường hợp thấy kim lên gần vị trí 0, sau đảo đầu que đo thấy kim khơng lên ta nói diode tốt

- Trường hợp đo lần kim vị trí diode bị xuyên thủng

- Đối với số loại diode ta chưa biết cực Anod cực Katod thita phải xác định sau :

- Dùng đồng hồ vạn năng, ta biết rõ âm pin dương đồng hồ và dương pin âm đồng hồ Ta để thang đo Rx100, lần đo thấy kim ở vị trí vơ sau đảo que đo thấy kim lên gần trí Lúc này, que đen áp vào cực cực Anod que đỏ áp vào cực cực Katod

1.7 Kiểm tra tụ điện.

Dùng đồng hồ VOM, chuyển nút xoay thang đo Ohm (Nếu tụ điện có điện dung lớn ta để thang đo nho Nếu tụ điện có điện dung nhỏ ta để thang đo lớn) Sau dùng que đo áp vào cực tụ điện:

- Nếu thấy kim lên trở ta tiếp tục đảo ngược lại que đo áp vào cực tụ điện thấy kim lên trở ta nói tụ cịn tốt

- Nếu kim lên kim khơng lên kim lên trở lưng chưng không ta nói tụ bị khơ

- Nếu kim lên vị trí khơng trở ta nói tụ bị xuyên thủng *Tham khảo

Đo dòng điện chiều:(AC.mA)

- Phương Pháp đo : Dùng VOM, cắm que đo vào lỗ dương, que đen vào lỗ âm. Chuyển nút thang đo vùng đo dòng điện DC.mA với thang đo hợp lý Đặt que đỏ vào đầu dương nguồn, que đen vào đầu lại tải đọc giá trị đo theo công thức sau:

Giá trị đo = (thang đo/ thang đọc)* giá trị đọc

- Đối với VOM dòng điện đo mạch điện tử dòng điện

10F

50V

2 Sử dụng đồng hồ vạn thị số

2.1.Giới thiệu:

Đồng hồ vạn điện tử gọi vạn kế điện tử đồng hồ vạn sử dụng linh 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

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

Đồng hồ số sử dụng nguyên lý mạch số để đo điện áp tương tự Đồng hồ số có tất ưu điểm mạch điện tử số so với mạch điện tử tương tự

Vạn kế điện tử cịn có thêm chức sau:

1 Kiểm tra nối mạch: máy kêu "bíp" điện trở đầu đo (gần) Hiển thị số thay cho kim thước

3 Thêm khuếch đại điện để đo hiệu điện hay cường độ dòng điện nhỏ điện trở lớn

Hình 4.14: Một số VOM khác MỘT SỐ

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 Hỗ trợ cho đo nhiệt độ cặp nhiệt

7 Đo tần số trung bình, khuếch 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, có vạn kế có giao tiếp với máy tính 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)

Ưu điểm : Đồng hồ số Digital có số ưu điểm so với đồng hồ khí, đó độ xác cao hơn, trở kháng đồng hồ cao hơn, khơng gây sụt áp đo vào dòng điện yếu, đo tần số điện xoay chiều

Nhược điểm: Đồng hồ có số nhược điểm chạy mạch điện tử lên hay hỏng, khó nhìn kết trường hợp cần đo nhanh, không đo độ phóng nạp tụ

2.2 Nguyên lý hoạt động

 Mặt trước Đồng hồ

1 mA/A: sử dụng lỗ cắm lỗ COM thực chức đo dòng điện AC DC nhỏ 2A

2 20A: sử dụng lỗ cắm lỗ COM thực chức đo dòng điện AC DC từ 2A đến 20A

3 Display panel: Màn hình hiển thị số (Hình 3.27).

4 Mode Switch: chọn cách thức đo ( MODE) Khi nhấn nút cách thức đo thay đổi Min → Max→Rel→Comp→Normal ( trạng thái Normal khơng hiển thị lên hình)

Min mode: thị giá trị nhỏ Max mode: thị giá trị lớn

Rel Mode: thị giá trị liện hệ giá trị đo lường giá trị chuẩn

Comp mode: kiểm tra việc đo lường vòng giá trị nhỏ với giá trị đo giá trị lớn với giá trị đo

Hình 4.16: Đồng hồ vạn kế điện tử

5 RECALLSwitch: Nút nhấn sử dụng muốn xem giá trị chuẩn mode Rel

6 HOLD Switch: Nút nhấn sử dụng muốn giữ lại giá trị đo 7 Data Input switch:

8 Power Switch: công tắt mở máy hay tắt nguồn.

9 Range: Chọn lựa đại lương cần đo: Điện áp, dòng điện, điện trở. 10 Continuty: kiểm tra ngắn mạch mạch điện.

11 Ω: Nút nhấn chọn muốn đo điện trở.

12 P A; = A: Nút nhấn chọn muốn đo dòng DC dòng AC. 09 PV;=V: Nút nhấn chọn muốn đo điện áp DC điện áp AC. 14 dBm:

15 Frequency: Nút nhấn chọn muốn đo tần số

17 COM: Sử dụng ổ cắm ổ cắm ( 1), (2),và ( 16) muốn thực chức đo dòng điện DC AC, Đo điện áp, điện trở tần số

 Mặt sau đồng hồ:

18 Power inlet: ổ cắm cung cấp điện. 19 Current Fuse: cầu chì bảo vệ.

2.3.Đo điện áp

 Đo điện áp chiều ( xoay chiều ) hình 4.17 -4.18

Hinh 4.17: Đặt đồng hồ vào thang đo điện áp DC AC

 Để que đỏ đồng hồ vào lỗ cắm ” VΩ mA” que đen vào lỗ cắm “COM”  Bấm nút DC/AC để chọn thang đo DC đo áp chiều AC

nếu đo áp xoay chiều

 Xoay chuyển mạch vị trí “V” để thang đo cao chưa biết

rõ điện áp, giá trị báo dạng thập phân ta giảm thang đo sau

 Đặt thang đo vào điện áp cần đo đọc giá trị hình LCD

đồng hồ

2.4 Đo dòng điện.

 Chuyển que đo đồng hồ thang mA đo dòng nhỏ, 20A đo

dòng lớn

 Xoay chuyển mạch vị trí “A”

 Bấm nút DC/AC để chọn đo dòng chiều DC hay xoay chiều AC  Đặt que đo nối tiếp với mạch cần đo

 Đọc giá trị hiển thị hình

2.5 Đo điện trở

Trả lại vị trí dây cắm đo điện áp

 Xoay chuyển mạch vị trí đo ” Ω “, chưa biết giá trị điện trở

chọn thang đo cao nhất, kết số thập phân ta giảm xuống

 Đặt que đo vào hai đầu điện trở  Đọc giá trị hình

 Chức đo điện trở cịn đo thông mạch, giả sử đo đoạn

dây dẫn thang đo trở, thơng mạch đồng hồ phát tiến kêu

Hình 4.20: Đo điện trở đo công suất

2.6 Đo tần số

 Xoay chuyển mạch vị trí “FREQ” ” Hz”  Để thang đo đo điện áp

 Đặt que đo vào điểm cần đo  Đọc trị số hình

Câu hỏi tập: 4.1 Đồng hồ vạn gì, cơng dụng nó? 4.2 Các bước đo điện áp VOM?

4.3 Các bước đo điện trở VOM?

BÀI 5: SỬ DỤNG MÁY HIỆN SĨNG

Giới thiệu:

Máy sóng (Oscilloscope) dụng cụ đo trực quan trợ lực hữu ích cho thợ sửa chữa nghiên cứu điện tử, điện thoại,máy tính máy sóng có khả hiển thị dạng tín hiệu, xung lên hình cách trực quan mà đồng hồ hiển thị được, có khu vực tín hiệu thể dạng xung, đồng hồ đo volt phát có tồn hay khơng mà có máy sóng thể được, thực tế có nhiều loại máy sóng:

Mục tiêu:

- Giải thích cấu tạo, nguyên lý tổng quát dao động ký

- Sử dụng thành thạo dao động ký để đo biên độ, tần số dạng sóng tín hiệu

- Bảo quản an toàn tuyệt đối dao động ký sử dụng lưu trữ - Rèn luyện tính xác, chủ động, sang tạo, nghiêm túc công việc

Nội dung: 1 Cấu tạo

Máy sóng (Oscilloscope) có nhiều loại máy sóng:

- Máy sóng dùng đèn hình (CRT: Cathode Ray Tube) loại đèn hình dùng sợi đốt có tim, điện áp đốt khoảng 6V, loại có cấu trúc kềnh càng, thường đời máy cũ, tần số đo từ vài trăm KHz đến vài trăm MHz

Display), máy có cấu trúc gọn nhẹ, đại, có khả giao tiếp máy tính in dạng sóng, tần số đo khoảng vài chục MHz đến vài trăm MHz Hiện phổ biến loại LCD, nhiên giá thành máy cao

2 Cơng dụng nút chỉnh máy sóng.

- POWER: Tắt mở nguồn cung cấp cho Oscillocope (P.ON/P.OFF). - INTENSITY: Điều chỉnh độ sáng tia quét.

- TRACE ROTATION: Chỉnh vệt sáng vị trí nằm ngang (khi vệt sáng bị nghiêng)

- FOCUS: Điều chỉnh độ nét tia sáng.

- COMP TEST (Component Test): Dùng để kiểm tra linh kiện (tụ, điện trở…)

- COMP TEST JACK: Dùng để nối mass thử. - GND: Mass máy nối với sườn máy/linh kiện.

- CAL (2VPP): Cung cấp dạng sóng vng chuẩn 2Vpp, tần số 1KHz dùng để kiểm tra độ xác biên độ tần số máy sóng trước sử dụng, ngồi cịn dùng để kiểm tra lại méo đầu que đo (probe) gây Tùy theo loại máy mà tần số biên độ sóng vng chuẩn đưa khác

- BEAM FIND: Ấn nút này, vệt sáng xuất tâm hình khơng bị ảnh hưởng núm khác, mục đích dùng để định vị tia sáng

2.1.Điều chỉnh kênh a (channel a)

- POSITION: Dùng để điều chỉnh vị trí tia sáng kênh A theo chiều dọc. - 1MΩ, 25PF (jack): Jack dùng để cấp tín hiệu cho channel (A) Nó là ngõ vào hàng ngang chế độ hoạt động X-Y

- VOLTS/DIV = Volt/divider = điện áp/1 ô chia.

Chỉnh nấc để thay đổi độ cao tín hiệu vào thích hợp cho việc đọc giá trị volt đỉnh – đỉnh (Vpp Peak to Peak Voltage) hình Giá trị đọc thang đo Vpp/ơ chia

Thí dụ: Volt/div = 2V độ cao ô tương đương với 2Vpp tín hiệu

+ GND: Ngõ vào tín hiệu nối mass khơng hiển thị dạng tín hiệu hình

2.2 Điều chỉnh kênh ch-b (channel b)

Cách điều chỉnh tương tự kênh A:

- POSITION: Dùng để điều chỉnh vị trí tia sáng kênh A theo chiều dọc. - 1MHz 25PF: Jack dùng để cấp tín hiệu cho channel (B) Nó ngõ vào hàng ngang chế độ hoạt động X-Y

- VOLTS/DIV = Volt/divider = điện áp/1 ô chia.

Chỉnh nấc để thay đổi độ cao tín hiệu vào thích hợp cho việc đọc giá trị volt đỉnh – đỉnh (Vpp Peak to Peak Voltage) hình Giá trị đọc thang đo Vpp/ô chia

Thí dụ: Volt/div = 2V độ cao tương đương với 2Vpp tín hiệu

- VAR PULL X5 MAG: (đồng trục với Volt/div) chỉnh liên tục để thay đổi độ cao dạng tín hiệu giới hạn 1/3 trị số đặt núm Volt/div Khi vặn tối đa theo chiều kim đồng hồ Độ cao dạng sóng đạt trị số đặt Volt/div Nếu kéo núm VAR chiều cao dạng tín hiệu lớn gấp lần giá trị đọc, lúc trị số thực trị số hiển thị chia

- AC-DC-GND: Chọn chế độ quan sát tín hiệu.

+ AC: Quan sát dạng sóng mà khơng cần quan tâm thành phần DC

+ DC: Dùng để đo mức DC tín hiệu Bật vị trí này, dạng sóng khơng xuất hiện, xuất đường sáng nằm ngang thành phần DC

+ GND: Ngõ vào tín hiệu nối mass khơng hiển thị dạng tín hiệu hình

2.3 Các núm điều chỉnh chung cho hai kênh

- VERT MODE: Khóa điện có vị trí + CHA: Chỉ hiển thị kênh A

+ CHB: Chỉ hiển thị kênh B + DUAL: Hiển thị cho A B

+ ADD: Cộng hai dạng sóng kênh A kênh B lại với (về biên độ) dạng sóng tổng

- TRIGGER LEVEL: Cho phép hiển thị chia tín hiệu đồng với điểm bắt đầu dạng sóng (chỉnh sai, hình bị trơi ngang)

- COUPLING: Đặt chế độ kích khởi trường hợp sau:

+ Auto: Mạch quét ngang tự động quét, chế độ cho (phép) kích khởi tín hiệu lớn 100Hz Đối với tín hiệu nhỏ 100Hz Đối với tín hiệu nhỏ 100MHz đặt chế độ normal

+ TV-V: Loại bỏ thành phần DC xung đồng tần số cao tín hiệu hỗn hợp hình ảnh Tần số kích khởi nhỏ 1KHz

+ TV-H: Loại bỏ thành phần DC xung đồng tần số thấp tín hiệu hỗn hợp hình ảnh Dải tần hoạt động từ: 1KHz  100KHz

- SOURCE: Chọn nguồn tín hiệu kích khởi, chọn sai, hình bị trơi. + CHA: Tín hiệu kênh A

+ CHB: Tín hiệu kênh B + LINE: Tần số điện nhà AC

+ EXT: Tín hiệu cung cấp từ Jack EXT TRIGGER + EXT EXTENAL: Bên

- HOLD OFF: Sử dụng nút điều chỉnh trường hợp dạng sóng tạo thành từ tín hiệu lặp lặp lại núm TRIGGER LEVEL không đủ để đạt dạng sóng ổn định

- PULL CHOP: Ở chế độ hai kênh A, B hiển thị luân phiên xuất với tần số cao làm cho ta cảm thấy dạng sóng liên tục, chế độ nầy thích hợp với việc quan sát hai tín hiệu có tần số cao (> 1ms/div) - EXT TRIGGER: Jack nối với nguồn tín hiệu bên ngồi dùng để tạo kích khởi cho mạch quét ngang Để sử dụng ngõ ta phải đặt nút SOURCE vị trí EXT

- POSITION: Chỉnh vị trí ngang tia sáng hình, chỉnh vị trí X (ngang) chế độ X-Y

- PULL X10 MAG: Khi kéo bề ngang tia sáng nới rộng gấp 10 lần

TIME/DIV = Time/divider = thời gian quét / ô chia.

Định thời gian qt tia sáng chia Khi đo tín hiệu có tần số cao phải đặt giá trị Time/div giá trị nhỏ.Khi đặt giá trị Time/div vị trí nhỏ bề rộng tín hiệu rộng đặt Time/div vị trí nhỏ (vượt q giá trị cho phép) tín hiệu hiển thị hình biến thành lằn sáng nằm ngang (vì vượt bề rộng hình)

- VAR: Chỉnh bề rộng tín hiệu hiển thị hình. Thí dụ: Khi hiển thị xung vng có tần số 1KHz

- Nếu đặt Time/div = 1ms

 Số ô theo chiều ngang chu kỳ ô

- Nếu đặt Time/div = 1s (quá nhỏ)

Kết luận: Phải đặt giá trị Time/div vị trí thích hợp

3 Một số ứng dụng máy sóng

3.1 Đo điện áp đỉnh đỉnh (Peak to Peak Voltage)

Điện áp đỉnh đỉnh tín hiệu (Vpp) điện áp tính từ đỉnh đến đỉnh tín hiệu

Thứ tự tính Vpp máy sóng: - Đọc giá trị Vol/div

- Đọc số ô theo chiều dọc

- Vpp = số ô theo chiều dọc ´ Vol/Div

Ví dụ1: Tính điện áp đỉnh đỉnh (Vpp) dạng sóng sau, giả sử ta đặt vị trí Volt/div = 50mv

- Theo hướng dẫn ta dễ dàng tính được: Vpp = x 50mv = 150Mv

Ví dụ : Tính Vpp dạng sóng sau, biết vị trí Volt/div máy sóng đặt vị trí: 0.5V

Theo hướng dẫn ta dễ dàng tính được: Vpp = x 0.5V = 2V

3.2 Tính chu kỳ (T) tần số (f) tín hiệu

Thứ tự để tính chu kỳ, tần số tín hiệu Bước Đọc số Time/div

Bước Đếm số ô theo chiều ngang chu kỳ

T =s  f= Hz

Ví dụ: Khi đo máy sóng, tín hiệu có dạng sóng hình đây, vị trí Time/div bật 5ms, tính chu kỳ, tần số tín hiệu

Biết Time/div = 5ms

 T = ´ = 20ms

f=

1

T=

1

20=50KHz

Nếu số ô chu kỳ số lẻ, số ơ/1 chu kỳ đếm khơng xác, ta phải đếm chu kỳ tương ứng với số chẵn, sau lấy số chu kỳ chia cho số ô để biết “số” ô chu kỳ”

Ví dụ:

Biết Time/div = 2s Ta có 5ơ  chu kỳ Do đó:

- Số ô/T = 5/2ô - Chu kỳ T=

5

2x2μs=5μs (số ô/1T ´ time/div)

- Tần số tín hiệu là: f=

1

T=

1

5Mhz=200Khz

3.3 Tính điện áp DC tín hiệu

- Khi đo điện áp DC tia sáng bị dịch chuyển theo chiều dọc - Điện áp DC: VDC = số dịch chuyển ´ volt/div

Ví dụ:

+ Biết Vol/div = 5V/ô  VDC = ´ = 10 V

 Điện áp DC tín hiệu 10VDC

3.4 Đo độ lệch pha hai tín hiệu

- Bật máy chế độ hiển thị kênh - Độ lệch pha tín hiệu:

+ Tính số chu kỳ (n)

+ Tính số lệch chu kỳ (m) + Độ lệch pha:

3600xm n

Ví dụ:

- Time/div = 0.5ms, m = 1, n =  Độ lệch pha:

3600x1 =90

0

- Chỉnh độ cao: Bật volt/div = 0.5V, vặn núm Pull x 5Mag (đồng trục với núm volt/div) cho bề cao tín hiệu (do Vpp = 2V  số ô theo chiều cao =

2Vpp

0 =4ô ?

- Chỉnh độ rộng:

Bật Time/div = 0.5ms

Xoay núm var cho bề rộng chu kỳ tín hiệu ô (Số ô chu kỳ =

2z

0.5=4 )

Kinh nghiệm: Với máy sóng tốt, nút VAR PULL x 5Mag thường được chỉnh theo chiều kim đồng hồ vị trí tối đa sử dụng xác

Câu hỏi tập: Bài tập1: Tính chu kỳ, tần số tín hiệu sau:

Biết Time/div = 0.5ms

Bài tập2: Tính chu kỳ, tần số tín hiệu sau:

BÀI 6: SỬ DỤNG CARD TEST

Giới thiệu:

Card test main Card test nguồn dụng cụ đo lường thiếu người thợ lắp ráp sửa chữa máy tính Bài trình bày phận chính, nguyên lý tổng quát cách sử dụng máy sóng để đo điện áp chiều, xoay chiều,dạng sóng, tần số tín hiệu

Mục tiêu:

- Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc Card Test: Mainboard, nguồn atx

- Lựa chọn, lắp đặt Card Test: Mainboard, nguồn atx yêu cầu kỹ thuật

- Giải thích mã lỗi Card Test: Mainboard, nguồn atx - Sử dụng bảo quản Card Test: Mainboard, nguồn atx tiêu chuẩn kỹ thuật

- Rèn luyện tính xác, chủ động, nghiêm túc cơng việc

Nội dung:

1 Sử dụng Card Test Mainboard 1.1 Cấu tạo

Hình 6.1 Cấu tạo card test main

- Các led đoạn để báo POST: led quan trọng để xác định mainboard bị vấn đề gì?

Một số loại card test đời cũ có thêm số loại đèn báo IRDY, Frame…

1.2.Nguyên lý làm việc card test mainboar

- Khi đèn led sáng nghĩa đủ nguồn Một số trường hợp nguồn dây nối nguồn bị hở, bị đứt cấp nguồn không đủ cho main dẫn đến main không hoạt động

- Nếu main hoạt động bình thường led reset chớp lần cịn q trình post diễn trơi chảy led run nháy liên tục

- Nguyên tắc hoạt động card test đơn giản, chủ yếu dựa trình POST BIOS

- Khi bật máy lên loại nguồn AT nhấn nút Power trước tiên Main CPU phải chạy

- Tiếp theo trình Post BIOS hoạt động, kiểm tra tất main, cpu, ram…nói chung thành phần kết nối với mainboard

- Quá trình diễn hình chưa lên nghe tiếng Beep hình lên Khi nghe tiếng Beep (dứt khoát rỏ ràng) thi trình POST gần xong

Chú ý: Nếu thấy Post tiếp tục test ram, hdd, fdd… trình báo kết test lại lần mà thơi Khi hình lên lúc card test main hoàn thành nhiệm vụ khơng cần đến Khi ta nhìn vào hình chẩn đốn lỗi để khắc phục

KL: Vậy card test sử dụng từ nhấn nút Power hình lên

1.3 Lắp đặt card test mainboar

Bước 1: Khi mainboard PC xảy lỗi bước dùng card test cắm vào cổng PCI/ISA trống bật máy lên quan sát Nếu khơng có biểu hình, tiếng chữ… nghĩa card test chưa cắm cẩn thận vào mainboard Tắt máy cắm lại, card test lên thơng số tra cứu ý nghĩa thơng số

Hình 6.3.Cắm card test vào PCI

Bước 2: Quan sát đèn led có card test phán đốn kết

Hình 6.4.Các đèn led đơn card

* Ý nghĩa đèn Led đơn.

- Đèn CLK sáng có xung Clock hay mạch tạo xung Clock (Clock Gen) tốt, đèn CLK tắt xung Clock

- Đèn RST sáng tắt tín hiệu Reset hệ thống tốt

- Các đèn Led báo điện áp 12V, -12V, 3,3V 5V sáng có điện áp, tắt điện áp Các đèn báo cách tương đối, ví dụ đường 12V điện áp giảm xuống cịn 10V đèn Led báo12V sáng

Bước 3: Quan sát led đoạn có card test

*Ý nghĩa đèn Led đoạn.

Hình 6.5.Led đoạn

Đèn Led đoạn hiển thị mã lỗi (POST Code) mã Hecxa xuất trình máy khởi động kiểm tra thiết bị (quá trình POST máy) Chúng ta dựa vào mã Hecxa hiển thị đèn Led đoạn tra cứu để biết máy bị lỗi phận gì, thơng thường dựa vào mã Hecxa chuẩn đốn cố CPU, Chipset, RAM Chip Video

* Ý nghĩa mã Hecxa (POST Code): card test main H61

- Nếu card nhảy code C0, C1 D0, D1… Những lỗi thường mainboard CPU chưa chạy, nguyên nhân nguồn Vcore cấp cho CPU không ổn định, nguồn BUS RAM main không hỗ trợ CPU

- Nếu card test nhảy code lung tung (tắt máy bật lên lại nhảy mã code khác), gặp nhiều mainboard Gigabyte đa phần lỗi BIOS, cần nạp lại BIOS Cũng có trường hợp nhảy code loạn xạ lỗi BIOS mà chất card test dỏm nên báo không

- Nếu card test dùng lại code 26 ta nên kiếm tiền mua card test khác Lỗi chất card test bị lỗi Thường gặp kiểm tra mainboard Gigabyte Intel

- Led đoạn báo mã code C5, D6, 05 tùy theo loại mainboard sử dụng BIOS hãng Mã code đa số lỗi BIOS, ta phải nạp lại BIOS

numlock sáng mà khơng lên hình ta cần kiểm tra lại Card VGA rời, onboard, dây cáp nối hình, hình LCD

- Khi ta kích nguồn, loa gắn maiboard phát tiếp ” bíp ” đa phần mainboard CPU hoạt động Nếu khơng lên hình ta cần kiểm tra lại VGA, card hình

- Khi ta kích nguồn cho mainboard thấy card test main lần lược nhảy mã code từ Co, C1… D0, D1… EA… 7F tới FF số mainboard chạy hồn tồn Khơng lên hình phải kiểm tra hình, card hình - Card test mainboard nhảy code C0, C1 dừng C5, C6 hay D5, D6, EA đa số lỗi Ram, cần phải vệ sinh khe RAM, chân RAM (phải đảm bảo RAM cịn xài tốt ) Nếu khơng lên cần kiểm tra lại nguồn BUS RAM, hấp thay chip cầu Bắc

* Một số sai hỏng nguyên nhân biện pháp khắc phục

1) Card Test không hiển thị mã POST hiển thị 00 FF không nhảy số Hecxa

Nguyên nhân:

* Hiện tượng CPU không hoạt động không nạp BIOS - Do hỏng bong chân Chipset bắc nên khơng có tín hiệu CPU_RST khởi động CPU

- Do hỏng CPU gắn CPU sai BUS - Mất xung Clock cấp cho CPU

- Do hỏng ROM - Do lỗi BIOS

- Mất nguồn VIO (1,05V) nguồn phụ cấp cho CPU => Ta kiểm tra nguyên nhân

2) Card Test hiển thị mã POST nhảy số dừng Nguyên nhân:

* Hiện tượng CPU bị lỗi sai BUS

- Khi chương trình BIOS kiểm tra máy, ban đầu kiểm tra CPU trước, sau kiểm tra Chipset bắc, Card Test nhảy bước dừng thường lỗi CPU

* Khi Card Test nhảy đến bước dừng, thông thường báo lỗi không nhận RAM báo lỗi nhận RAM RAM có cố

=> Ta cần thay thử RAM tốt, BUS => Kiểm tra, vệ sinh chân RAM

=> Kiểm tra nguồn điện cấp cho RAM => Hàn lại chân RAM

5) Card Test nhảy từ đến 8, bước dừng Nguyên nhân:

* Khi Card Test nhảy từ đến bước dừng, thông thường lỗi thuộc Chipset nam

- Chipset nam có vùng nhớ đệm DMA trước ngõ để điều khiển thiết bị ngoại vi, vùng nhớ có cố gây báo lỗi

6) Card Test nhảy bước, dừng lại mã lỗi cuối trước hình

Ví dụ máy IBM T42 mã nhảy qua mã 49 - 4A - 52 lên hình, lại dừng mã 49 4A lỗi Chip Video

Nguyên nhân:

* Card Test nhảy khoảng 10 - 11 bước khơng lên hình thơng thường lỗi khơng nhận Chip Video Chip Video hỏng

7) Card Test nhảy 12 bước máy Test qua Chip Video, khơng lên hình lỗi hình hỏng cao áp

- Nếu lên hình ta nên quan sát hình để xem hiển thị, máy lên hình, BIOS xuất thơng báo lỗi lên hình thơng báo lỗi tiếng anh, ví dụ: "Disk Boot Failure, Press Anykey Continue" xuất mã kiểu "Erro 1085"

Nguyên nhân:

* Card Test nhảy qua bước 12 thơng thường máy lên hình, khơng lên hình ta cần kiểm tra, thay thử hình cao áp

Chú ý: Làm để đếm số bước nhảy.

Khi mã Hecxa nhảy nhanh ta khơng thể đếm có bước nhảy qua trước dừng lại mã lỗi để biết điều này, ta nên mua Card Test có nút bấm Up Down, phím Down cho phép ta xem lại mã nhảy qua

Hình 6.6.Bộ test nguồn ATX

Led 5V Stand-by (STB): Báo điện áp 5V cấp trước Led 3.3V: Báo 3V3 cấp sau.

Led 5V: Báo 5V cấp sau. Led 12V: Báo 12V cấp sau.

Led PG OK: Báo có tín hiệu Power Good Ok.

Led TESTING: Báo trình kiểm tra diễn ra. Led ERROR: Báo lỗi, sụt áp.

Led OVERVOLT: Báo áp.

Led GOOD: Báo nguồn tốt đánh giá sau q trình test. Buzz: Cịi báo trạng thái kiểm tra.

Reset: Đặt lai trạng thái ban đầu

Chỉnh điện áp chuẩn 2,5v: Chỉnh lấy giá trị chuẩn cho đèn báo 5V-STB. ATX: Socket cắm nguồn 20-24 Pin.

Power On/off: Gạt công tắc xuống mass để bật nguồn.

Tải giả: Gắn tải giả cho nguồn cấp sau 5V, 12V (HDD,DVD…) Cổng nạp nâng cấp firmware:.

2.2.Nguyên lý làm việc card test nguồn ATX

- Led ERROR sáng led 5V-STB tắt kèm tiếng bíp tần số thấp => lỗi 5V cấp trước (5V-STB).

Nguyên nhân: Lỗi áp 5VSTB: Card test không sáng đèn, hư hỏng nguồn cấp trước chạm transitor, mostfet công suất, chạm sị cơng suất nổ cầu trì nổ Ta dễ dàng nhìn thấy

Biện pháp khắc phục: Đối với nguồn mạch dao động Blocking Oscillator Nếu cầu chì khơng đứt sị cơng suất (2N60,13003 ) khơng nỗ kiểm tra điện trở khởi động xem có bị đứt khơng, thường điện trở thường vài trăm kilo Ohm (đối với sị cơng suất Transitor) vài megaOhm (đối với sị cơng suất Mostfet) Nếu không đứt kiểm tra tiếp diode nắn nguồn 5vstb bênthứ cấp

Đối với nguồn IC cơng suất củng tương tự

Ngun nhân: Lỗi sụt áp 5VSTB: Card test sáng đèn ERROR-tắt đèn 5V STB

Do khô tụ, phù tụ lọc nguồn, lỗi mạch hồi tiếp, dò sai, lấy mẫu Kiểm tra AZ431, opto, điện trở chân 1(REF) ic 431

- Led ERROR sáng led 3.3V tắt kèm tiếng bíp tần số thấp => lỗi 3.3V.

Nguyên nhân: Khô tụ, rỉ tụ phù tụ nguồn 3V3=> kiểm tra quạt nguồn quay có bị yếu khơng.Nếu quay yếu làm nhiệt độ nguồn tăng cao dẫn đến phù tụ

- Led ERROR sáng led 5V tắt kèm tiếng bíp tần số thấp => lỗi 5V chính(cấp sau).

Ngun nhân: Khơ tụ, rỉ tụ phù tụ nguồn 5V (cấp sau) => kiểm tra quạt nguồn quay có bị yếu khơng

- Led ERROR sáng led 12V tắt kèm tiếng bíp tần số thấp => lỗi 12V chính(cấp sau).

Ngun nhân: Khơ tụ, rỉ tụ phù tụ nguồn 5V (cấp sau) => kiểm tra quạt nguồn quay có bị yếu khơng

- Led ERROR sáng led PG-OK tắt kèm tiếng bíp tần số thấp => lỗi mất tín hiệu PG-OK.

Nguyên nhân: Khô tụ, rỉ tụ phù tụ lọc nguồn sơ cấp AC (220uf200V - 680uf250V)=> kiểm tra quạt nguồn quay có bị yếu khơng Tín hiệu gửi tới Mainboard để báo cho main biết nguồn tốt Main bắt đầu q trình boot Nếu khơng có tín hiệu PG-OK kích nguồn Power On quạt CPU quay khơng boot

* Quá áp:

Nguyên nhân: Lỗi áp 5VSTB :Card test sáng đèn OVERVOLT đọc 5VSTB Lỗi mạch hồi tiếp,dò sai,lấy mẫu

Kiểm tra AZ431, opto, điện trở chân 1(REF) ic 431

* Giá trị chuẩn setup cho 5V-STB (STB) là: 4.95v < STB <5.3v Giá trị chuẩn chỉnh VR cho người sử dụng 2.5v.Nếu chỉnh sai nhiều so với 2.5v kết test khơng

2.3 Lắp đặt card test nguồn ATX

Bước Chuẩn bị

- Bộ nguồn atx cần kiểm tra

- Cách thực sau: Ta cắm đầu sợi dây dẫn điện 24 pin nguồn ATX vào chấu 24 Pin test Thực hình bên dưới:

Câu hỏi tập: 4.1 Bộ test main nguồn ATX có cơng dụng ?

4.2 Nêu nguyên lý hoạt động test main nguồn ATX?

TÀI LIỆU THAM KHẢO

- [1] Nguyễn Xuân Phú, Cung cấp điện, NXB Khoa học Kỹ thuật 1998 - [2] Ngô Diên Tập, Đo lường điều khiển máy tính, NXB Khoa học

và Kỹ thuật 1997

- [3] Bùi Văn Yên, Sửa chữa điện máy công nghiệp, NXB Đà nẵng, 1998 - [4] Đặng Văn Đào, Kỹ Thuật Điện, NXB Giáo Dục 1999

- [5] Nguyễn Đình Thắng, Giáo trình An toàn điện, NXB Giáo Dục 2002 - [6] Nguyễn Văn Hồ, Giáo trình Đo lường đại lượng điện không

điện, NXB Giáo Dục 2002. - [7] https://www.youtube.com/ - [8] www.dientuvietnam.net/

- [9] http://tailieu.vn/tag/do-luong-dien.html

dụng linh kiện điện tử chủ động có nguồn điện pin Đ a điện điện tử tinh đơn vị đo , thang đo hay vi chỉnh điện trở khuếch đại điện để đo hiệu điện thế hay cường độ dòng điện o độ tự cảm cuộn cảm điện dung tụ điện diode transistor đo nhiệt độ cặp nhiệt o tần số radio N ong dao a điện thoại ện ô-tô