Giáo trình Đo lường điện và không điện (Nghề Điện dân dụng)

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI TẬP BÀI GIẢNG MƠ ĐUN TÍCH HỢP: ĐO LƯỜNG ĐIỆN VÀ KHƠNG ĐIỆN NGHỀ: ĐIỆN DÂN DỤNG TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Lào Cai, năm 2017 -1- MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU BÀI 1: CƠ SỞ CHUNG VỀ KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG ĐỊNH NGHĨA ĐO LƯỜNG VÀ PHÂN LOẠI THIẾT BỊ ĐO 3 SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA DỤNG CỤ ĐO LƯỜNG …………………………………………….6 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA THIẾT BỊ ĐO…………………………………………………………….6 KHÁI NIỆM VỀ CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG… ……………………………………………….6 BÀI 2: CÁC CƠ CẤU CHỈ THỊ CƠ ĐIỆN Cơ sở chung 2.Cơ cấu thị từ điện 3.Cơ cấu thị điện từ Cơ cấu thị điện động Cơ cấu thị cảm ứng BÀI 3: ĐO DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA VIỆC ĐO DỊNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP Đo dịng điện Đo điện áp BÀI 4: ĐO CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG Đo công suất điện tác dụng mạch pha Đo công suất điện tác dụng mạch ba pha BÀI 5: ĐO CÁC THÔNG SỐ CỦA MẠCH ĐIỆN ĐO ĐIỆN TRỞ Đo điện cảm Đo điện dung BÀI 6: SỬ DỤNG VOM CÔNG DỤNG VÀ CẤU TẠO Sử dụng cách bảo quản đồng hồ đo BÀI 6: SỬ DỤNG VOM CÔNG DỤNG VÀ CẤU TẠO 14 14 16 16 17 19 21 21 21 27 34 34 41 54 54 54 58 54 54 54 54 54 Sử dụng PHẦN V TÀI LIỆU CẦN THAM KHẢO 66 -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 nghề Điện Công nghiệp Kỹ thuật Đo lường Điện môn học nghiên cứu cấu đo, phương pháp đo đại lượng vật lý: đại lượng điện: điện áp, dịng điện, cơng suất… 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: Vận hành nhà máy thuỷ điện, Điện dân dụng, Cơ điện nông thôn, Cung cấp cho sinh viên kiến thức chuyên sâu kỹ thuật đo lường ngành Vận hành nhà máy thuỷ điện Trình bày dụng cụ đo, nguyên lý đo phương pháp đo thông 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 không tránh khỏi thiếu sót, hạn chế Mong nhận ý kiến đóng góp bạn đọc -3- CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Tên mô đun: Đo lường điện Mã mô đun: MĐ 11 Thời gian thực mô đun: 60 giờ; (Lý thuyết: 15giờ; Thực hành, tập, thảo luận, thí nghiệm: 40giờ; Kiểm tra: 5giờ) I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠ ĐUN - Vị trí mơ đun: Mơ đun bố trí sau học sinh học xong mơn học chung, môn học/ mô đun: Điện kỹ thuật, Vẽ kỹ thuật - Vẽ điện - Tính chất mơ đun: Là mơ đun sở II MỤC TIÊU MƠ ĐUN: Kiến thức: - Mô tả cấu tạo, nguyên lý hoạt động cấu đo thông dụng: từ điện, điện từ, điện động, cảm ứng - Mô tả cấu tạo, nguyên lý hoạt động dụng cụ đo thông dụng: am-pe mét, vôn mét, oát mét, VOM, công tơ, mê-gôm mét, Tê-rô mét, cầu đo Wheastone, máy sóng, stroboscope - Vẽ sơ đồ ngun lý mạch đo dịng điện, điện áp, cơng suất tác dụng, điện tiêu thụ Kỹ năng: - Lắp đặt, đấu nối mạch đo dòng điện, điện áp, công suất tác dụng, điện tiêu thụ - Đọc giải thích ký hiệu ghi đồng hồ dụng cụ đo lường - Sử dụng dụng cụ đo, đo đại lượng điện: điện áp, cường độ dòng điện, điện trở, công suất, điện năng, điện trở cách điện, điện trở tiếp đất, biên độ, tần số - Bảo quản tốt loại dụng cụ đo theo qui định kỹ thuật Năng lực tự chủ trách nhiệm - Chủ động lập kế hoạch, dự trù vật tư, thiết bị - Phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo tư khoa học cơng việc III NỘI DUNG MƠ ĐUN: Nội dung tổng quát phân bổ thời gian: Thời gian (giờ) STT Tên mô đun Bài 1: Cơ sở chung kỹ thuật đo lường Tổng số Lý TH, TL, Kiểm thuyết BT, TN tra -4- Định nghĩa đo lường phân loại thiết bị đo 1.5 0.5 Sơ đồ cấu trúc chuyển đổi đo lường dụng cụ đo lường 2.5 0.5 Cơ cấu thị từ điện 1.5 0.5 Cơ cấu thị điện từ 2.5 0.5 Cơ cấu thị điện động 1.5 0.5 Cơ cấu thị cảm ứng 2.5 0.5 Bài 3: Đo dòng điện điện áp Đo dòng điện Đo điện áp 16 9 Bài 2: Các cấu thị điện Bài 4: Đo công suất điện Đo công suất điện mạch pha Đo công suất điện mạch ba pha Kiểm tra Bài 5: Đo thông số mạch điện Đo điện trở 0.5 1.5 Đo điện cảm, điện dung 0.5 1.5 0.5 0.5 Sử dụng VOM đo đại lượng Cách bảo quản đồng hồ đo 0.5 2.5 Bài 7: Sử dụng M Công dụng, cấu tạo Các cực M 0.5 1.5 Kiểm tra M Cách đo bảo quản đồng hồ đo 0.5 1.5 Công dụng, cấu tạo Các cực Têra 0.5 1.5 Kiểm tra Têra Cách đo Cách bảo quản đồng hồ đo 0.5 1.5 Bài 6: Sử dụng VOM Công dụng, cấu tạo Bài 8: Sử dụng Tera Bài 9: Sử dụng máy sóng (OSC) -5- 10 Sơ đồ khối OSC 0.5 1.5 Cách đo Cách bảo quản 0.5 1.5 Bài 10: Sử dụng Am pe kìm 1 Công dụng, cấu tạo 0.5 0.5 0.5 0.5 2.Sử dụng Ampe kìm đo đại lượng Cách bảo quản đồng hồ đo Kiểm tra Tổng cộng: 60 15 40 Nội dung chi tiết: Bài 1: Cơ sở chung kỹ thuật đo lường Thời gian: Mục tiêu bài: Học xong này, người học có khả năng: - Trình bày kiến thức chung kỹ thuật đo lường; - Định nghĩa, phân loại cách thực phép đo; - Nhận biết sơ đồ cấu trúc dụng cụ đo, đặc tính tĩnh đặc tính động thiết bị đo; - Trình bày khái niệm, phân loại chuyển đổi đo lường - Rèn luyện tính xác, tư khoa học, sáng tạo Nội dung: Định nghĩa đo lường phân loại thiết bị đo: 1.1 Định nghĩa; 1.2 Phân loại cách thực phép đo; 1.3 Các đặc trưng kỹ thuật đo lường; 1.4 Phân loại thiết bị đo Sơ đồ cấu trúc chuyển đổi đo lường dụng cụ đo lường: 2.1 Sơ đồ cấu trúc dụng cụ đo lường 2.1.1 Phân loại dụng cụ đo; 2.1.2 Sơ đồ khối dụng cụ đo 2.2 Khái niệm chuyển đổi đo lường: 2.2.1 Định nghĩa chuyển đổi đo lường; 2.2.2 Phân loại chuyển đổi đo lường; 2.2.3 Một số chuyển đổi thường gặp -6- Bài 2: Các cấu thị điện Thời gian: Mục tiêu bài: Học xong này, người học có khả năng: - Mơ tả nguyên lý làm việc, chi tiết khí chung thị điện; - Mô tả cấu tạo nguyên lý làm việc loại cấu thị - Nhận biết cấu thị điện thông qua ký hiệu; giải thích ký hiệu đồng hồ đo - Rèn luyện tính xác, tư khoa học sáng tạo Nội dung: Cơ cấu thị từ điện: 1.1 Cấu tạo; 1.2 Nguyên lý làm việc; 1.3 Đặc tính ứng dụng Cơ cấu thị điện từ: 2.1 Cấu tạo; 2.2 Nguyên lý làm việc; 2.3 Đặc tính ứng dụng Cơ cấu thị điện động: 3.1 Cấu tạo; 3.2 Nguyên lý làm việc; 3.3 Đặc tính ứng dụng Cơ cấu thị cảm ứng : 4.1 Cấu tạo; 4.2 Nguyên lý làm việc; 4.3 Đặc tính ứng dụng Bài 3: Đo dòng điện điện áp Thời gian: Mục tiêu bài: Học xong này, người học có khả năng: - Trình bày yêu cầu việc đo dòng điện, điện áp - Tóm tắt nội dung phương pháp đo dòng điện điện áp - Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch đo dòng điện, điện áp điện chiều xoay chiều - Lắp đặt, đấu nối mạch đo dòng điện, điện áp điện chiều xoay chiều tủ điện; bàn thực hành Đọc kết đo - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, tư khoa học sáng tạo -7- Nội dung: Đo dòng điện: 1.1 Đo dòng điện chiều; 1.2 Đo dòng điện xoay chiều Đo điện áp: 2.1 Đo điện áp chiều 2.2 Đo điện áp xoay chiều Bài 4: Đo công suất điện Thời gian: 16 Mục tiêu bài: Học xong này, người học có khả năng: - Trình bày yêu cầu việc đo công suất, điện năng; - Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch đo công suất, đo điện mạch pha; ba pha - Lắp đặt, đấu nối mạch đo công suất, đo điện mạch pha; ba pha tủ điện; bàn thực hành Đọc kết đo - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, tư khoa học sáng tạo Nội dung: Đo công suất điện mạch pha: 1.1 Đo công suất tác dụng ốt mét điện động; 1.2 Đo cơng suất phản kháng pha; 1.3 Đo điện tiêu thụ công tơ cảm ứng pha Đo công suất điện tác dụng mạch ba pha: 2.1 Đo công suất tác dụng mạch ba pha 2.2 Đo công suất phản kháng mạch ba pha; 2.3 Đo điện tiêu thụ mạch ba pha Kiểm tra Bài 5: Đo thông số mạch điện Thời gian: Mục tiêu: - Đo, đọc xác trị số đại lượng R, L, C - Lựa chọn phù hợp phương pháp đo cho đại lượng cụ thể - Sử dụng bảo quản loại thiết bị đo tiêu chuẩn kỹ thuật - Rèn luyện tính xác, chủ động, nghiêm túc công việc Nội dung: Đo điện trở Đo điện cảm, điện dung -8- Bài 6: Sử dụng VOM Thời gian: Mục tiêu bài: Học xong này, người học có khả năng: - Mô tả Cấu tạo chung VOM - Sử dụng thành thạo VOM để đo đại lượng - Thực bảo quản dụng cụ đo quy trình kỹ thuật - Rèn luyện tính xác, chủ động, nghiêm túc công việc Nội dung: Công dụng, cấu tạo Sử dụng VOM đo đại lượng Cách bảo quản đồng hồ đo Bài 7: Sử dụng Mê ga Ôm Thời gian: Mục tiêu bài: Học xong này, người học có khả năng: - Mô tả cấu tạo chung, cực, cách kiểm tra, cách đấu dây Mê ga Ôm - Sử dụng thành thạo Mê ga Ôm để đo điện trở cách điện thiết bị điện hạ áp - Thực bảo quản dụng cụ đo quy trình kỹ thuật - Rèn luyện tính xác, chủ động, nghiêm túc công việc Nội dung: Công dụng, cấu tạo Các cực M Kiểm tra M Cách đo Cách bảo quản đồng hồ đo Bài 8: Sử dụng Tê Ôm Thời gian: Mục tiêu bài: Học xong này, người học có khả năng: - Mơ tả cấu tạo chung, cực, cách kiểm tra, cách đấu dây Tê Ôm - Sử dụng thành thạo Tê Ôm để đo điện trở tiếp đất hệ thống chống sét - Thực bảo quản dụng cụ đo quy trình kỹ thuật - Rèn luyện tính xác, chủ động, nghiêm túc cơng việc Nội dung: Công dụng, cấu tạo Các cực Têra Kiểm tra Têra Cách đo Cách bảo quản đồng hồ đo Bài 9: Sử dụng máy sóng (OSC) Thời gian: Mục tiêu bài: Học xong OSC này, người học có khả năng: - Mô tả cấu tạo, sơ đồ khối OSC - Sử dụng OSC để đo đại lượng điện áp, dịng điên, tần số, góc pha -9- - Thực bảo quản dụng cụ đo quy trình kỹ thuật - Rèn luyện tính xác, chủ động, nghiêm túc công việc Nội dung: Sơ đồ khối OSC Cách đo.Cách bảo quản Bài 10: Sử dụng Ampe kìm Thời gian: Mục tiêu bài: Học xong này, người học có khả năng: - Mô tả Cấu tạo chung VOM - Sử dụng thành thạo VOM để đo đại lượng - Thực bảo quản dụng cụ đo quy trình kỹ thuật - Rèn luyện tính xác, chủ động, nghiêm túc công việc Nội dung: Công dụng, cấu tạo Sử dụng Ampe kìm đo đại lượng Cách bảo quản đồng hồ đo Kiểm tra IV ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN MƠ ĐUN: Phịng học chuyên môn: Đo lường điện Trang thiết bị máy móc: + Bàn thực hành đo lường; Bàn thí nghiệm mạch điện xoay chiều pha, pha + Tủ điện + Bộ đồ nghề điện, khí cầm tay + Các loại dụng cụ đo: VOM/DVOM, M, am pa kìm, OSC, Tê-ra-ơm + Động điện xoay chiều pha, ba pha + Mơ hình bổ cắt loại cấu đo, Cầu đo Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu + Dây dẫn điện: Dây đơn có đầu cốt trịn + Dây điện mềm có đầu cốt dẹt Các điều kiện khác - Yêu cầu giáo viên giảng dạy theo Thông tư 08/2017/TT-BLĐTBXH ban hành ngày 10 tháng 03 năm 2017 Bộ Trưởng Bộ Lao động Thương binh Xã hội quy định chuẩn chuyên môn, nghiệp vụ nhà giáo giáo dục nghề nghiệp - 10 - - Không để vật nặng lên phía đồng hồ - Nếu thời gian tái sử dụng lâu phải tháo pin khỏi đồng hồ - 70 - BÀI 9: SỬ DỤNG DAO ĐỘNG KÝ (OSCILLOSCOPE) Máy sóng điện tử hay 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 9.1: Hình ảnh máy sóng điện tử Hình 9.2: 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 th́ ành phần chiều xoay chiều + Trong tín hiệu có th́ ành phần nhiễu nhiễu có thay đổi theo thời gian hay khơng Một máy sóng giống mơt máy thu hình nhỏ có hình kẻ có nhiều phần điều khiển TV Dưới panel máy sóng thơng dụng với phần hiển thị sóng; phần điều khiển theo trục X, trục Y, đồng chế độ hình; phần kết nối đầu đo … - 71 - Hình 9.3: 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 9.4: 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 … Các thiết bị điện tử thường chia thành nhóm thiết bị tương tự thiết bị số, máy sóng Máy sóng tương tự (Analog oscilloscope)sẽ chuyển trực tiếp tín hiệu điện cần đo thành dịng electron bắn lên hình Điện áp làm lệch chùm electron cách tỉ lệ tạo tức thời dạng sóng tương ứng hình Trong đó, máy sóng số (Digital osciloscope) lấy mẫu dạng sóng, đưa qua chuyển đổi tương tự/số (ADC) Sau sử dụng thông tin - 72 - 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 thông 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 Sơ đồ khối máy sóng thơng dụng Hình 9.5: Sơ đồ khối máy sóng Oscilloscope Tín hiệu vào đưa qua chuyển mạch AC/DC (khố K đóng cần xác định thành phần DC tín hiệu cịn quan tâm đến thành phần AC mở K) Tín hiệu qua phân áp (hay gọi suy giảm đầu vào) điều khiển chuyển mạch núm xoay nóm xoay VOLTS/DIV, nghĩa xoay núm cho phép ta điều chỉnh tỉ lệ sóng theo chiều đứng Chuyển mạch Y- POS để xác định vị trí theo chiều đứng sóng, nghĩa di chuyển sóng theo chiều lên xuống tuỳ ý cách xoay núm vặn Sau qua phân áp, tín hiệu vào khuếch đại Y khuếch đại làm lệch đưa tới điều khiển cặp làm lệch đứng Tín hiệu KĐ Y đưa tới trigo (khối đồng bộ), trường hợp gọi đồng trong, để kích thích mạch tạo sóng cưa (cịn gọi mạch phát qt) đưa tới điều khiển cặp làm lệch ngang để tăng hiệu điều khiển, số mạch sử dụng thêm khuếch đại X sau khối tạo điện áp cưa) Đôi người ta cho mạch - 73 - 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 mơ tả phần trước Sau ta xem xét phần điều khiển, vận ứng dụng thông dụng máy sóng Cách đo bảo quản 2.1 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 - 74 - Một số máy sóng có chế độ AUTOSET PRESET để thiết lập lại toàn phần điều khiển, không ta phải tiến hành tay trước sử dụng máy Các bước chuẩn bị sau: + 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) Vặn VOLTS/DIV TIME/DIV vị trí 1V/DIV 2s/DIV Bật nguồn Xoay Y-POS để điều chỉnh điểm sáng theo chiều đứng (điểm sáng chạy ngang qua hình với tốc độ chậm) Nếu vặn TIME/DIV ngược chiều kim đồng hồ (theo chiều giảm) điểm sáng di chuyển nhanh vị trí cở µs hình vạch sáng thay cho điểm sáng - 75 - Điều chỉnh INTENS để thay đổi độ chói vệt FOCUS để thay đổi độ nét vạch sáng hình 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 ô 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 * 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) c Điều khiển theo trục đứng - 76 - 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 - 77 - d Điều khiển theo trục ngang Phần điều khiển vị trí tỉ lệ dạng sóng theo chiều ngang Khi tín hiệu đưa vào có tần số cao TIME/DIV phải nhỏ ngược lại Ngòai số phần sau: 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 n hình Khi 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 - 78 - 2.2 Cách đo * Đo điện áp Việc tính giá trị điện áp tín hiệu thực cách đếm số ô hình nhân với giá trị VOLTS/DIV Ví dụ: VOLTS/DIV 1V tín hiệu cho hình có: Vp = 2,7 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 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 ô, chu kỳ 16ms → f=1/16ms=62,5Hz - 79 - * Đo tần số độ lệch pha phương pháp so sánh Ngoài cách đo tần số thông 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 Điều chỉnh tần số chuẩn tới tần số cần đo bội ước nguyên tần số chuẩn hình có đường Lissajou đứng n Hình dạng đường 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: A với 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%) 2.3 Cách bảo quản - 80 - - OSC bảo quản phịng thực hành, đặt nơi thống mát, tránh ánh nắng trực tiếp - Không để vật nặng lên phía OSC - Sau sử dụng máy phải tắt nguồn, rút dây nguồn khỏi ổ điện BÀI 10 SỬ DỤNG AMPE KÌM Cơng dụng cấu tạo 1.1 Công dụng Loại Ampe kế thường phải mắc nối tiếp cố định mạch Để tiện cho việc sử dụng người ta chế tạo loại Ampe kế kẹp (Amprobe) để đo cường độ dòng điện mà khơng cần mắc nối tiếp mạch Hình 6.17 Am pe kìm 1.2 Cấu tạo Ampe kế kẹp có cấu tạo gồm có khung mạch từ khép- mở dễ dàng nhờ lò xo Trên mạch từ quấn nhiều vòng dây để lấy điện cảm ứng làm nguồn điện cung cấp cho điện kế khung dây quay sau chỉnh lưu Hình 6.18 Cấu tạo am pe - 81 - Ampe kế kẹp làm việc dựa nguyên lý máy biến áp Khi có dịng điện xoay chiều chạy qua dây dẫn, xung quanh dây có từ trường, từ trường biến thiên chạy mạch từ Ampe kế kẹp, làm phát sinh dòng điện cảm ứng cuộn dây Dòng điện cảm ứng chỉnh lưu biến đổi thành dòng điện chiều, cung cấp cho điện kế hoạt Ngồi chức đo cường độ dịng điện xoay chiều, Ampe kế kẹp thiết kế để đo điện áp xoay chiều đo điện trở giống đồng hồ VOM Sử dụng bảo quản a Sử dụng * Đo dòng điện xoay chiều: - Bật cơng tắc thang đo có ký hiệu AC.A (Ampe) - Chọn tầm đo thích hợp thích hợp với dòng điện cần đo - Kẹp Ampe kế vào dây dẫn cần đo - Đọc trị số cung vạch đo tương ứng Chú ý: Nếu dòng điện chạy qua dây dẫn nhỏ, gây khó khăn cho việc đọc, ta quấn dây dẫn vài vòng xung quanh khung Ampe kẹp, để tăng dòng cảm ứng Khi đó, số dịng điện tăng lên tỷ lệ thuận với số vịng dây quấn Vì vậy, ta lấy số đọc được, chia cho số vòng dây quấn số thực dịng điện cần đo Hình 6.19 Cách đo dịng điện AC dùng am pe kìm * Đo điện áp xoay chiều: - Bật cơng tắc thang đo có ký hiệu AC.V - Chọn tầm đo thích hợp với điện áp cần đo - Dùng hai que đo để đo điện áp cần đo - Đọc số cung vạch tương ứng với tầm đo * Đo điện trở R: - Bật công tắc thang đo có ký hiệu Ω - Chọn tầm đo thích hợp thích hợp với điện trở cần đo - Dùng hai que đo đo điện trở cần đo - Đọc số cung vạch tương ứng nhân với tầm đo - 82 - b Bảo quản - Am pe kìm bảo quản túi đựng chuyên dùng, đặt nơi thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp - Không để vật nặng lên phía đồng hồ - Nếu thời gian tái sử dụng lâu phải tháo pin khỏi đồng hồ PHẦN V 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 [9] Giáo trình An tồn điện - Nguyễn Đình Thắng, Vụ Trung học chuyên nghiệp - Dạy nghề - NXB Giáo Dục, 2002 [10] Giáo trình Đo lường đại lượng điện không điện - Nguyễn Văn Hoà, Vụ Trung học chuyên nghiệp - Dạy nghề - NXB Giáo Dục, 2002 [11] Phạm Thượng Hàn (chủ biên) - Kỹ thuật đo lường đại lượng vật lý T1,2 – NXB Giáo dục 1997 [12] Lê Văn Doanh (chủ biên) - Các cảm biến kỹ thuật đo lường điều khiển - NXB KH&KT 2001 [13] Nguyễn Ngọc Tân (chủ biên) - Kỹ thuật đo - NXB KH&KT 2000 [14] Phan Quốc Phô (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 … [17] Tạp chí “Tự động hóa ngày nay” + Trang web tạp chí Tự động hóa ngày nay: - 83 - www.automation.org.vn - chuyên mục “Thế giới cảm biến” [18] Trang web www.hiendaihoa.com - 84 - ... VIỆC ĐO DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP Đo dịng điện Đo điện áp BÀI 4: ĐO CƠNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG Đo công suất điện tác dụng mạch pha Đo công suất điện tác dụng mạch ba pha BÀI 5: ĐO CÁC THÔNG SỐ CỦA MẠCH ĐIỆN... sáng tạo -7- Nội dung: Đo dòng điện: 1.1 Đo dòng điện chiều; 1.2 Đo dòng điện xoay chiều Đo điện áp: 2.1 Đo điện áp chiều 2.2 Đo điện áp xoay chiều Bài 4: Đo công suất điện Thời gian: 16 Mục... thị điện; - Đo dòng điện điện áp; - Đo công suất điện Tài liệu tham khảo: - Đo lường điều khiển máy tính- Ngơ Diên Tập - NXB khoa học kỹ thuật, 1997 - Giáo trình đo lường đại lượng điện khơng điện-