Nội dung của giáo trình được biên soạn với thời lượng đào tạo 60 giờ gồm 3 bài, trình bày cụ thể như sau: Đại cương về đo lường điện; Đo các đại lượng điện cơ bản; Sử dụng các loại máy đo thông dụng. Mời các bạn cùng tham khảo!
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình đo lường điện tử biên soạn dựa chương trình khung môn đo lường điện tử trường Cao đẳng công nghệ Hà Tĩnh phê duyệt Nội dung biên soạn ngắn gọn, dẽ hiểu, tính hợp kiến thức kỹ cách logic với Khi biên soạn giáo trình chúng tơi cố gắng cập nhật kiến thức có liên quan đến mơn học phù hợp với đối tượng sử dụng để giáo trình có tính ứng dụng cao Nội dung giáo trình biên soạn với thời lượng đào tạo 60 gồm có: Bài 1: Đại cương đo lường điện Bài 2: Đo đại lượng điện Bài 3: Sử dụng loại máy đo thông dụng Trong giáo trình chúng tơi có đề nội dung ôn tập sau học để người học cố lại kiến thức kỹ Tuy nhiên, tùy theo trang thiết bị vật tư trường, trường bố trí, sử dụng cho phù hợp Giáo trình biên soạn dành cho đối tượng sinh viên cao đẳng, trung cấp kỹ thuật, kỹ thuật viên làm việc nhà máy, xí nghiệp thuộc nhiều lĩnh vực khác Mặc dù tác giả cố gắng việc biên soan giáo trình q trình biên soạn khơng tránh khỏi sai sót Rất mong góp ý chân thành quý độc giả để giúp giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Tác giả GV Nguyễn Thị Mai Tổ Cơ- Điện tử ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU MÔ ĐUN: ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN Các khái niệm 1.1 Khái niệm đo lường điện tử 1.2 Đối tượng đo lường điện tử 1.3 Phân loại phép đo Đơn vị đo Sai số tính sai số Error! Bookmark not defined 3.1 Khái niệm sai số Error! Bookmark not defined 3.2 Các loại sai số Error! Bookmark not defined 3.3 Cách tính sai số Error! Bookmark not defined 3.4 Phương pháp hạn chế sai số Error! Bookmark not defined Đo công suất Error! Bookmark not defined 4.1 Đo công suất tác dụng mạch chiều Error! Bookmark not defined 4.2 Đo công suất tác dụng mạch xoay chiều pha Error! Bookmark not defined 4.3 Đo công suất mạch pha: Error! Bookmark not defined Đo điện Error! Bookmark not defined 5.1 Công dụng Error! Bookmark not defined 5.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc công tơ điện Error! Bookmark not defined 5.3.Cách mắc công tơ vào mạch cần đo Error! Bookmark not defined 5.4 Cách chọn công tơ hợp lý Error! Bookmark not defined 5.5 Đo kiểm công tơ Error! Bookmark not defined 5.6 Kiểm tra sơ tốc độ quay công tơ Error! Bookmark not defined BÀI 3: CÁC LOẠI MÁY ĐO THÔNG DỤNG Error! Bookmark not defined Đồng hồ vạn Error! Bookmark not defined 1.1 Đồng hồ vạn thị kim Error! Bookmark not defined 1.2 Đồng hồ vạn hiển thị số 13 Ampe kìm 20 3.MÁY HIỆN SÓNG (OSCILLSCOPE) .22 3.1 Giới thiệu 22 3.2 Cơng dụng máy sóng 22 3.3 Chức núm phím điều khiển 23 3.4 Phương pháp sử dụng máy sóng 25 ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN 3.5 Một số ứng dụng máy sóng 28 3.6 OSCILLOSCOPE SỐ 30 Mego met 32 4.1 Cấu tạo 32 4.2 Đo điện trở cách điện 33 Thiết bị đo điện trở đất Error! Bookmark not defined 5.1 Cấu tạo Error! Bookmark not defined 5.2 Đo điện trở tiếp địa ( điện trở đất) Error! Bookmark not defined 5.3 Nguyên lý đo Error! Bookmark not defined 5.5 Phương pháp đo Error! Bookmark not defined MÔ ĐUN: ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ Vị trí, ý nghĩa vai trị mơ đun: ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Đo lường điện- điện tử mô đun sở ngành, tổ chức học sau mơn học An tồn lao động; Mạch điện, Đo lường điện- điện tử mảng kiến thức kỹ thiếu với người kỹ thuật điện tử hay thợ kỹ thuật điện công nghiệp Những vấn đề kỹ thuật đo lường điện- điện tử có liên quan trực tiếp tới chất lượng, độ tin cậy tuổi thọ thiết bị hệ thống điện làm việc, địi hỏi người kỹ thuật lành nghề phải tinh thơng sở đo lường kỹ thuật, phải hiểu rõ đơn vị đo, mẫu chuẩn ban đầu đơn vị đo tổ chức kiểm tra dụng cụ đo; hiểu rõ nguồn gốc nguyên nhân sai số trình đo phương pháp xác định chúng Mục tiêu môn học: - Đo thông số đại lượng mạch điện, đo kiểm tra linh kiện điện tử, mạch điện tử - Sử dụng loại máy đo để kiểm tra, phát hư hỏng thiết bị/hệ thống điện - Gia cơng kết đo nhanh chóng, xác - Đảm bảo an toàn cho người thiết bị - Phát huy tính chủ động, sáng tạo tập trung công việc Nội dung tổng quát phân bổ thời gian: Thời gian Số Tên TT mô đun Bài 1: Đại cương đo lường điện Tổng số 04 Lý Thực hành, thí Kiểm thuyết nghiệm, thảo tra luận, tập 03 01 Các khái niệm 1.1 Khái niệm đo lường điện tử 1.2 Đối tượng đo lường điện tử 1.3 Phân loại phép đo ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Đơn vị đo Sai số cách tính sai số 3.1 Khái niệm sai số 3.2 Các loại sai số 3.3 Cách tính sai số 3.4 Phương pháp hạn chế sai số Ký hiệu loại cấu đo Bài 2: Đo đại lượng điện 20 16 36 28 60 13 45 Đo dòng điện Đo điện áp Đo điện trở Đo Công suất tác dụng Đo điện Bài : Sử dụng loại máy đo thông dụng Đồng hồ vạn 1.1 Đồng hồ vạn thị kim 1.2 Đồng hồ vạn hiển thị số Ampe Kìm 3.Máy hiển thị sóng Osilloscope Megomet Thiết bị đo điện trở đất Cộng: BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN Giới thiệu: ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Đo lường so sánh đại lượng chưa biết (đại lượng đo) với đại lượng chuẩn hóa (đại lượng mẫu đại lượng chuẩn) Như công việc đo lường nối thiết bị đo vào hệ thống khảo sát quan sát kết đo đại lượng cần thiết thiết bị đo Trong thực tế khó xác định ” trị số thực” đại lượng đo Vì trị số đo cho thiết bị đo gọi trị số tin cậy Bất kỳ đại lượng đo bị ảnh hưởng nhiều thông số Do kết đo phản ánh trị số tin cậy Cho nên có nhiều hệ số ảnh hưởng đo lường liên quan đến thiết bị đo Ngồi có hệ số khác liên quan đến người sử dụng thiết bị đo Như độ xác thiết bị đo diễn tả hình thức sai số Mục tiêu - Hiểu khái niệm đo lường, đo lường điện tử - Tính tốn loại sai số cuẩ phép đo Nội dung chính: Các khái niệm 1.1 Khái niệm đo lường điện tử - Đo lườnglà trình đánh giá định lượng đại lượng cần đo để có kết số so với đơn vị đo (mẫu) Kết đo biểu diễn dạng: A X X0 ta có phương trình X = A.X0 (1.1) X- đại lượng đo; X0- đơn vị đo; A- số kết đo Ví dụ: U=100V; U: điện áp; 100: số kết đo; V: đơn vị đo - Đo lường điện tử đo lường mà đại lượng cần đo chuyển đổi sang dạng tín hiệu điện mang thơng tin đo tín hiệu điện xử lý đo lường dụng cụ mạch điện tử + Nếu kết hợp đo lượng điện tử biến đổi phi điện - điện (sensor - cảm biến) cho phép đo lường hầu hết đại lượng vật lý thực tế - Đại lượng đo đại lượng vật lý chưa biết cần xác định tham số đặc tính nhờ phép đo ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN - Tín hiệu đo: Tín hiệu điện mang thơng tin đo - Phép đo: Là trình xác định tham số đặc tính đại lượng vật lý chưa biết phương tiện kỹ thuật đặc biệt - hay gọi thiết bị đo - Thiết bị đo: phương tiện kĩ thuật để thực phép đo có chức biến đổi tín hiệu mang thơng đo thành dạng phù hợp cho việc sử dụng nhận kết đo, chúng có đặc tính đo lường qui định Trong thực tế thiết bị đo thường hiểu máy đo (ví dụ: Máy sóng,đồng hồ vạn năng, Ampe kìm …) - Phương pháp đo : Là cách thức thực trình đo lường để xác định tham số đặc tính đại lượng đo Phương pháp đo phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Phương pháp nhận thông tin đo từ đại lượng đo, phương pháp xử lý thông tin đo, phương pháp đánh giá, so sánh thông tin đo, phương pháp hiển thị, lưu trữ kết đo … Mỗi loại máy đo coi thiết bị đo hoàn chỉnh thực theo hay vài phương pháp đo cụ thể 1.2 Đối tượng đo lường điện tử Đo lượng điện tử có phạm vi ứng dụng rộng rãi, đối tượng đo rộng Tuy nhiên lĩnh vực điện tử - viễn thông, đối tượng đo lường tập chủ yếu vào đối tượng: Hệ thống tham số đặc tính tín hiệu mạch điện tử - Hệ thống tham số đặc tính tín hiệu điện tử: + Tham số cường độ tín hiệu điện tử gồm: Cường độ dịng điện, điện áp, Cơng suất tác dụng tín hiệu + Tham số thời gian gồm: Chu kỳ, tần số tín hiệu, góc lệch pha tín hiệu tần số, độ rộng phổ tín hiệu, độ rộng xung, độ rộng sườn trước, sườn sau + Đặc tính tín hiệu gồm: Phổ tín hiệu, độ méo dạng tín hiệu, hệ số điều chế tín hiệu + Tín hiệu số gồm tham số: Mức logic, tần số, chu kỳ - Hệ thống tham số đặc tính mạch điện tử: + Các tham số trở kháng: Trở kháng tương đương, dẫn nạp tương đương, điện trở, điện dung, điện kháng tương đương, trở kháng sóng, hệ số phản xạ, hệ số tổn hao, hệ số phẩm chất mạch + Đặc tính mạch: Đặc tuyến Vơn-Ampe, Đặc tuyến biến độ - tần số, đặc tuyến Pha - tần số mạch Chú ý: Tùy theo dải tần hệ thống tham số đặc tính tín hiệu mạch ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN điện tử cần đo khác 1.3 Phân loại phép đo Có nhiều cách phân loại phương pháp đo, tùy thuộc vào phương pháp nhận kết đo, phương pháp xử lý thơng tin đo, dải trình đo, điều kiện đo, sai số - Đo trực tiếp : Là phương pháp đo mà kết đo nhận trực tiếp thiết bị đo từ lần đo Thông thường dùng thiết bị đo tương ứng cho đối tượng cần đo VD: Đo điện áp vôn kế, đo tần số tần số kế + Đặc điểm phép đo trực tiếp trình thực đơn giản biện pháp kỹ thuật, tiến hành đo nhanh chóng loại trừ sai số tính tốn - Đo gián tiếp : Là phương pháp đo mà kết đo nhận từ biểu thức tính tốn kết phép đo trực tiếp đại lượng vật lý khác VD: Đo công suất chiều: P=U.I - đo điện áp dịng điện Vơn kế Ampe kế + Đặc điểm: nhiều phép đo thường không nhận biết kết đo + Đo thống kê: Là phương pháp thực đo nhiều lần đại lượng đo với thiết bị đo điện kiện đo, kết đo tính giá trị trung bình thống kê của lần đo Đặc điểm: Phương pháp cho phép loại trừ sai số ngẫu nhiên thường dùng kiểm chuẩn thiết bị đo Ngồi phép đo nói trên, số phương pháp đo khác thường thực trình tiến hành đo Đơn vị đo Đơn vị đo giá trị đơn vị tiêu chuẩn đại lượng đo đo quốc tế quy định mà quốc gia phải tuân thủ Để cho nhiều nước sử dụng hệ thống đơn vị người ta thành lập hệ thống đơn vị chuẩn quốc tế (SI: System Internation) năm 1960 SI hệ thống đơn vị đo lường thông dụng nhất, hệ thống qui định đơn vị cho đại lượng điện sau: ước đo điện áp ACV thực trình tự sau: ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Bước 1: Chuyển núm xoay vể thang đo phù hợp (một thang khu vực ACV; màu đỏ) Khi chưa biết điện áp nằm khoảng ta chọn thang đo lớn Bước 2: Tiến hành đo: Chấm que đo vào điểm cần đo Bước 3: Đọc trị số, cắt nguồn Số đo đọc vạch phía vạch đọc điện trở ( vạch 10, 50, 250) Tính giá trị đo theo biểu thức sau: SỐ ĐO = SỐ ĐỌC * (THANG ĐO / VẠCH ĐỌC) Ví dụ: Đặt thang 50V – AC; đọc vạch 10 thấy kim đồng hồ V số đo là: Số đo = 8* (50/10)= 40 (V) Chú ý: -Thang đo phải lớn giá trị cần đo Tốt giá trị cần đo khoảng 70% giá trị thang đo - Phải cẩn thận tránh va quẹt que đo gây ngắn mạch bị điện giật - Không để đồng hồ thang đo điện trở để đo điện áp c Đo điện áp chiều Hình 3.12: Đo điện áp chiều Đo điện áp chiều DCV đo trạng thái mạch có điện Các bước đo điện áp DCV thực tình tự sau: Bước 1: Chuyển núm xoay vể thang đo phù hợp (một thang khu vực DCV) Khi chưa biết điện áp nằm khoảng ta chọn thang đo lớn Bước 2: Tiến hành đo: Chấm que đo vào điểm cần đo, que đỏ vào đầu có điện cao, que đen vào đầu có điện thấp Bước 3: Đọc trị số: Số đo đọc vạch phía vạch đọc điện trở ( vạch 10, 50, 250) Tính giá trị đo theo biểu thức sau: SỐ ĐO = SỐ ĐỌC * (THANG ĐO / VẠCH ĐỌC) Ví dụ: Đặt thang 250V – DC; đọc vạch 50 thấy kim đồng hồ 20 V số đo là: ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 10 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Hình 3.28: Dây đo máy hiển thị sóng Các dịng que đo đại tích hợp cơng tắc thân để chọn 10X 1X Đầu 10X gọi đầu suy hao Đầu dị 1X goi đầu dị khơng suy hao Hình 3.29: Đầu dị que đo Que đo suy hao ứng dụng để cải thiện độ xác cho phép đo tần số cao, làm giảm biên độ tín hiệu mà cần đo Để đo tín hiệu với điện áp thấp, bạn nên sử dụng que đo 1X (không suy hao) 3.4 Phương pháp sử dụng máy sóng 3.4.1 Làm quen với máy Bước 1: Kiểm tra máy thị sóng phụ kiện kèm theo (dây nguồn, que đo ) Bước 2: Lựa chọn mức điện áp nguồn cung cấp cho máy 220V/50Hz Bước 3: Bật công tắc nguồn điều chỉnh độ sáng tối, độ hội tụ, điều chỉnh theo chiều ngang, chiều dọc Bước 4: Nối dây đo vào kênh CH1 kênh CH2 Bước 5: Đặt chuyển mạch mức nhân tín hiệu vào đầu dây đo mức (x1) 3.4.2 Phương pháp cân chỉnh chuẩn kênh a Cân chỉnh chuẩn kênh CH1: Bước 1: Lấy tín hiệu chuẩn CAL 1V đưa vào kênh CH1 Bước 2: Đưa tín hiệu hiển thị hình + Thay đổi POSITION theo chiều ngang để chỉnh tín hiệu theo chiều ngang + Thay đổi POSITION kênh CH1 theo chiều dọc để chỉnh tín hiệu theo chiều dọc Bước 3: Đặt chuyển mạch VOLT/DIV TIME/DIV ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 25 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN + Chuyển mạch VOLT/DIV kênh CH1 đặt mức 1V + Chuyển mạch A-TIME/DIV đặt mức 1mS Bước 4: Chỉnh tín hiệu dừng trơi hình Thay đổi núm HOLD OFF để chỉnh độ ổn định tín hiệu Bước 5: Chỉnh biên độ tín hiệu + Thay đổi chiết áp VARIABLE PULL X5 MAG (chiết áp nhỏ đồng trục với chiết áp VOLT/DIV) + Kết hợp với thay đổi POSITION theo chiều dọc kênh CH1 để tín hiệu hiển thị có biên độ = trục tung = 1V ( chiều cao tín hiệu 1ơ tung độ) Bước 6: Chỉnh chu kỳ tín hiệu + Thay đổi chiết áp VARIABLE + Kết hợp với thay đổi POSITION theo chiều ngang để tín hiệu hiển thị có chu kỳ = 1ơ trục hồnh độ = 0.001S Chú ý: Nếu bước đặt chuyển mạch A-TIME/DIV mức 0.5ms tín hiệu hiển thị có chu kỳ = 2ơ trục hồnh độ = 1ms=0.001s b Cân chỉnh chuẩn kênh CH2 Bước 1: Lấy tín hiệu chuẩn CAL 1V đưa vào kênh CH2 Bước 2: Đưa tín hiệu hiển thị hình + Thay đổi POSITION theo chiều ngang để chỉnh tín hiệu theo chiều ngang + Thay đổi POSITION kênh CH2 theo chiều dọc để chỉnh tín hiệu theo chiều dọc Bước 3: Đặt chuyển mạch VOLT/DIV TIME/DIV + Chuyển mạch VOLT/DIV kênh CH2 đặt mức 1V + Chuyển mạch A-TIME/DIV đặt mức 1mS Bước 4: Chỉnh tín hiệu dừng trơi hình Thay đổi núm HOLD OFF để chỉnh độ ổn định tín hiệu Bước 5: Chỉnh biên độ tín hiệu + Thay đổi chiết áp VARIABLE PULL X5 MAG (chiết áp nhỏ đồng trục với chiết áp VOLT/DIV) ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 26 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN + Kết hợp với thay đổi POSITION theo chiều dọc kênh CH2 để tín hiệu hiển thị có biên độ = ô trục tung = 1V ( chiều cao tín hiệu 1ơ tung độ) Bước 6: Chỉnh chu kỳ tín hiệu + Thay đổi chiết áp VARIABLE + Kết hợp với thay đổi POSITION theo chiều ngang để tín hiệu hiển thị có chu kỳ = 1ơ trục hồnh độ = 0.001S Chú ý: Nếu bước đặt chuyển mạch A-TIME/DIV mức 0.5ms tín hiệu hiển thị có chu kỳ = 2ơ trục hồnh độ =1ms= 0.001s c Cân chỉnh chuẩn đồng thời kênh CH1 CH2 Bước 1: Lấy tín hiệu chuẩn CAL 1V đưa vào kênh CH1 CH2 Bước 2: Đưa tín hiệu hiển thị hình + Thay đổi POSITION theo chiều ngang để chỉnh tín hiệu theo chiều ngang + Thay đổi POSITION kênh CH2 theo chiều dọc để chỉnh tín hiệu theo chiều dọc - Các bước lại làm giống chỉnh kênh 3.4.3 Phương pháp đo tín hiệu (dạng sóng, đo biên độ, đo chu kỳ tần số) Bước 1: Đưa tín hiệu vào kiểm tra, đưa tín hiệu vào ta đưa vào kênh 1, Jắc đưa vào kênh Jắc Lúc VERTICAL MODE CH1 CH2 ấn vào - Nếu đưa tín hiệu vào ta ấn CH1 CH2 - Nếu muốn xem tín hiệu kênh thời điểm ta ấn tiếp DUAL - Chú ý: Lúc chuyển mạch AC- GND- DC đưa AC, DC không điều chỉnh VARIABLE CH1, VARIABLE CH2 - Tín hiệu thị hình chưa ổn định ta điều chỉnh HOLD OFF TIME/DIV - Muốn điều chỉnh tín hiệu dịch lên dịch xuống theo trục tung ta điều chỉnh POSITION POSITION - Muốn điều chỉnh tín hiệu dịch theo trục hoành ta điều chỉnh POSITION - Muốn thay đổi biên độ ta điều chỉnh VOLT/DIV Bước : Quan sát dạng tín hiệu Để quan sát dạng tín hiệu chu kỳ ta sử ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 27 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN dụng chuyển mạch SEC/DIV - Nếu muốn quan sát tín hiệu phạm vi nhỏ ta điều chỉnh DELAY TIME POSITION Bước 3: Tính giá trị biên độ tần số Giá trị biên độ: Giá trị biên độ tín hiệu tính theo trục tung Mỗi tung độ có giá trị giá trị VOLT/DIV đặt, để đọc xác giá trị ta đưa chuyển mạch TIME/DIV X-Y - Đo biên độ : Ví dụ: VOLT/DIV đặt mức 2V, tung độ có chiều cao = nên U = 2V x ô = 4V - Đo tần số : Giá trị tần số: Tần số tín hiệu đo tính theo cơng thức: f = 1/ số hồnh độ nhân với giá trị thời gian thang đo Ví dụ: Chuyển mạch TIME/DIV để thang đo 2ms, chu kỳ = hồnh độ, f = 2∗0,002 = 250 (Hz) 3.5 Một số ứng dụng máy sóng a 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: a Đọc giá trị Vol/div b Đọc số ô theo chiều dọc c Vpp = số theo chiều dọc ×Vol/Div Thí dụ: a/ Tính điện áp đỉnh đỉnh (Vpp) dạng sóng sau, giả sử ta đặt vị tríVolt/div = 50mv Theo hướng dẫn ta dễ dàng tính được: Điện áp đỉnh- đỉnh (Vpp) là: ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 28 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Vpp = ô x 50mv = 150mV b 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 Bước Chu kỳ tín hiệu: T = số ơ/1T xTime/div 𝑇 = 𝑠 → 𝑓 = 𝐻𝑧 Bước Tần số tín hiệu f =1/T {𝑇 = 𝑚𝑠 → 𝑓 = 𝐾𝐻𝑧 𝑇 = 𝜇𝑠 → 𝑓 = 𝑀ℎ𝑧 Thí 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 = x = 20ms f = 1/T=1/0,02 = 50Hz Nếu số ô chu kỳ số lẻ, số ơ/1 chu kỳ đếm khơng xác, ta phảiđếm chu kỳ tương ứng với số chẵn, sau lấy số chu kỳ chia cho số ô để biết “số ôtrong chu kỳ” c Tính điện áp DC tín hiệu Thứ tự thực tính điện áp DC tín hiệu Chỉnh tia sáng nằm tâm hình - Khi đo điện áp DC tia sáng bị dịch chuyển theo chiều dọc - Điện áp DC: VDC = số ô dịch chuyển ×volt/div Thí dụ: Biết Vol/div = 5V/ơ →VDC = × = 10 V Điện áp DC tín hiệu 10VDC d Đo độ lệch pha hai tín hiệu - Bật máy chế độ hiển thị kênh ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 29 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN - Độ lệch pha tín hiệu: + Tính số chu kỳ (n) + Tính số lệch chu kỳ (m) + Độ lệch pha: 360×𝑚 𝑛 Ví dụ: Time/div = 0.5ms, m = 1, n = Độ lệch pha: 360×1 =900 3.6 OSCILLOCOPE SỐ Osilloscope điện tử số có ưu điểm là: - Duy trì hình ảnh dạng tín hiệu hình với khoảng thời gian khơng hạn chế - Tốc độ đọc thay đổi giới hạn rộng - Các đoạn hình ảnh lưu giữ xem lại tốc độ thấp nhiều, tốc độ quét tới 1cm/1h - Tạo hình ảnh dao động đồ tốt hơn, tương phản loại Osilloscope tương tự - Đơn giản sử dụng, vận hành - Có thể truyền trực tiếp số liệu tín hiệu cần quan sát dạng số, ghép trực tiếp với máy tính hay xử lý Osilloscope Hình 3.30: Máy Osilloscope số Hình 3.31: Máy Osilloscope số cầm tay Câu hỏi ôn tập Câu 1: Tính Vpp dạng sóng sau, biết vị trí Volt/div máy sóng đượcđặt vị trí: 0.5V ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 30 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Theo hướng dẫn ta dễ dàng tính được: Vpp = x 0.5V = 2V Câu 2: Tính chu kỳ, tần số tín hiệu sau: a Biết Time/div = 0.5ms b Biết Time/div = 50µs ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 31 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Mego met Mêgômet loại máy đo dùng đo điện trở lớn hàng M, thường dùng để kiểm tra điện trở cách điện thiết bị Điện trở cách điện hạng mục kiểm tra để đánh giá sơ tình trạng cách điện thiết bị điện Để đánh giá biển đổi dòng điện rò qua cách điện theo thời gian, đo điện trở cách điện xác định thêm hệ số hấp thụ hệ số phân cực Hình 3.32: Megomét 4.1 Cấu tạo Hình 3.33: Cấu tạo Megomet Núm xoay chuyển chức đo Phím MEASURE : Nhấn để bắt đầu đo điện trở cách điện đo điện trở thấp Phím LIGHT : Dùng để bật đèn 0Ω ADJ : Dùng để zero điểm trước đo chức điện trở thấp Phần mặt thị Phần thang chia cho điện trở cách điện : Màu xanh giá trị đọc cho 250V, 500V màu đỏ giá trị đọc cho 1000V Phần thang chia cho đo điện trở thấp : Thang chia đa có 3/10/30Ω Phần thang chia đo điện áp AC Kim thị ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 32 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN 10 Phần điều chỉnh kim vị trí 11 Đầu kết nối EARTH : Vị trí kết nối que đen 12 Đầu kết nối LINE : Vị trí kết nối que đỏ 13 Đèn thị PIN : Màu xanh PIN cịn tốt, Màu đỏ Pin trung bình, khơng sáng Pin hết 14 Đèn thị có điện áp cao que đo 15 Phần kết nối với dây đeo 16 Phần để que đo không sử dụng thiết bị 4.2 Đo điện trở cách điện Đây chức để đo cách điện vật liệu tránh trường hợp có dịng điện dị vỏ Tiêu chuẩn cách điện thiết bị có quy chuẩn sản xuất Trong chức cần ý tránh trường hợp sốc điện (Phải đo thiết bị khơng hoạt động, ngắt hồn tồn với điện lưới) không ngắn mạch đo thiết bị sinh hỏng thiết bị Các bước đo điện trở cách điện sau: Bước 1: Trước tiên cần phải tắt hết nguồn điện trước đo điện trở cách điện Bước 2: Xác định thang đo phù hợp Sử dụng phím xoay chức chuyển vị trí điện áp thử cho thiết bị Các cấp điện áp thử 250VDC, 500VDC, 1000VDC Nếu hệ thống lưới điện bạn sử dụng 220V bạn phải sử thang đo 500V… Và theo nguyên tắc 1/2 (Lưới điện sử dụng thang đo gấp đôi) Bước 3: Tiến hành đo Kết nối que đo đen vào phần kết nối đất thiết bị cần đo Kết nối que đỏ vào phần đường mạch cần đo Nhấn phím MEASURE để bắt đầu trình đo Bước 4: Đọc kết đo: Khi phím MEASURE nhấn Đọc giá trị kim thị vạch chia tương ứng với điện áp thử chọn ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 33 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Chú ý: + Nếu kim vơ điện phép đo MỤC LỤC HÌNH VẼ Hình vẽ Trang Hình 2.1: sơ đồ mắc Ampe kế 15 Hình 2.2: Ampe kế DC 16 Hình 2.3: Mở rộng thang đo 16 Hình 2.4: Sơ đồ mắc điện trở Shunt để mở rộng giới hạn đo 17 Hình 2.5: Mạch đo kiểu ShuntAyrton 17 Hình 2.6: Ampe kế xoay chiều 19 Hình 2.7 Sơ đồ mắc vơn mét 22 Hình 2.8: Vơn kế chiều 22 Hình 2.9 Sơ đồ cấu đo 23 ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 34 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Hình 2.10: Mạch đo điện trở dùng Vơn kế Ampe kế 26 Hình 2.11: Mạch nguyên lý ôm mét nối tiếp 26 Hình 2.12: Ơm kê thị mắc nói tiếp 27 Hình 2.13: Đấu song song Rx với cấu đo 28 Hình 2.14: Mạch đo cơng suất dùng Vơn kế Ampe kế 29 Hình 2.15: Đo cơng suất chiều Oat kế 30 Hình 2.16: Cấu tạo t kế 31 Hình 2.17: Đo cơng suất xoay chiều Oát kế 32 Hình 2.18: Hai cách nối Oát kế 32 Hình 2.19: Thay đổi cỡ đo Oát kế 33 Hình 2.20: sơ đồ dùng Oát kế đo cơng suất mạch pha đối xứng 34 Hình 2.21 : Sơ đồ dùng Oátmét pha đo cơng suất mạch ba pha ba dây 34 Hình 2.22 : Sơ đồ dùng Oát kế ba pha hai phần tửđo cơng suất mạch ba pha ba dây 35 Hình 2.23 : Sơ đồ dùng Oátmét pha đo cơng suất mạch ba pha 35 Hình 2.24: Sơ đồ dùng Oátmét ba pha ba phần tửđo công suất mạch ba pha 36 Hình 2.25: Cấu tạo cơng tơ điện pha 37 Hình 2.36: Cấu tạo cơng tơ điện pha 38 Hinh 2.27: Sơ đồ đấu dây công tơ điện pha 39 Hình 2.28: Sơ đồ đấu dây cơng tơ điện pha 40 Hình 3.1: Cấu tạo mặt đồng hồ vạn thị kim 36 Hình 3.2: Đồng hồ vạn thị kim Sanwa YX360TRF 37 ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 35 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Hình 3.3: phần hiển thị tỷ lệ đọc 37 Hình 3.4: Quy trình đo điện trở 39 Hình 3.5: Kiểm tra thơng mạch 39 Hình 3.6: Kiểm tra chạm vỏ 40 Hình 3.7: Kiểm tra tụ điện 40 Hình 3.8: Kiểm tra, xác định cực tính điơt 41 Hình 3.9: Ký hiệu Transistor 41 Hình 3.10: Cách xác định chân Transistor 42 Hình 3.11: Đo điện áp xoay chiều 42 Hình 2.12: Đo điện áp chiều 43 Hình: 3.13: Đo dịng điện chiều 44 Hình 3.14: Đo điện áp DCV Null 45 Hình 3.15: Đồng hồ vạn hiển thị số Sanwa CD 800a 47 Hình 3.16: Cấu tạo mặt đồng hồ vạn hiển thị số 48 Hình 3.17: Đo dịng điện chiều 49 Hình 3.18: Đo điện áp 50 Hình 3.19: Đo điện trở 51 Hình 3.20: Kiểm tra thơng mạch 51 Hình 3.21: Kiểm tra Diode 52 Hình 3.22: Đo tụ điện 53 Hình 3.23: Đo tần số 53 ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 36 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Hình 3.24: Ampe kìm 56 Hình 3.25: Cấu tạo bên ngồi Ampe kìm 57 Hình 3.26: Máy hiển thị sóng 58 Hình 3.27: Cấu tạo bề mạt bên nghồi máy hiển thị sóng 59 Hình 3.28: Dây đo máy hiển thị sóng 61 Hình 3.29: Đầu dị que đo 61 Hình 3.30: Máy Osilloscope số 68 Hình 3.31: Máy Osilloscope số cầm tay 68 Hình 3.32: Megomet 75 Hình 3.33: Cấu tạo Megomet 76 Hình 3.34: Tera met 78 Hình 3.35: Cấu tạo Teramet 79 Hình 3.36: Nguyên lý đo điện trở tiếp đia 80 Hình 3.37: Phương pháp đo điện trở tiếp địa 81 ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 37 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng biểu Trang Bảng 1.1: Bảng đại lượng điện Bảng 1.2: Ký hiệu loại cấu đo 11 ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 38 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Vũ Xuân Giáp,Giáo trình Đo lường điện tử, NXB Hà Nơi, 2005 [2] Nguyễn Thanh Hịa, Bùi Đăng Sảng, Hồng Sỹ Hồng, Giáo trình Đo lường điện cảm biến đo lường, NXB Giáo Dục, 2005 [3] Nguyễn Thị Thúy Hiền, Phạm Thúy Hịe, Đồn Năng Trình, Giáo trình Đo lường điện, Hà Nội, 2013 [4] Sanwa, Sách hướng dẫn sử dụng đồng hồ vạn thị kim, đồng hồ vạn hiển thị số, Ampe kìm ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 39 ... khái niệm 1.1 Khái niệm đo lường điện tử 1.2 Đối tượng đo lường điện tử 1.3 Phân loại phép đo ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Đơn vị đo Sai số cách tính sai...TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình đo lường điện tử biên soạn dựa chương trình khung mơn đo lường điện tử trường Cao đẳng công nghệ Hà Tĩnh phê duyệt Nội... 600V - Đo điện áp chiều: giới hạn đo điện áp đồng hồ 600V - Đo dòng điện xoay chiều: giới hạn đo dòng điện đồng hồ 40mA - Đo dòng điện chiều: giới hạn đo dòng điện đồng hồ 40mA - Đo điện trở - Điện