Bài giảng Thực tập Đo lường cảm biến

TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ 0O0  BÀI GIẢNG THỰC TẬP ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN LƯU HÀNH NỘI BỘ, NĂM 2016 LỜI NÓI ĐẦU N hững năm gần đây, với tiến ứng dụng mạnh mẽ thành tựu ngành khoa học kỹ thuật tác động tích cực vào đời sống, sinh hoạt, lao động sản xuất nói chung tác động đến lónh vực đời sống xã hội Yêu cầu công nghiệp hóa, đại hóa trở thành mục tiêu phấn đấu để phát triển sản xuất công nghiệp đất nước, đóng góp tích cực vào mục tiêu chung cho phát triển kinh tế – xã hội Giáo trình “ Thực TẬP Đo Lường & CẢM BIẾN” đáp ứng yêu cầu lónh vực đào tạo ngành nghề điện Trường Cao Đẳng Giao Thông Vận Tải TPHCM Giáo trình phục vụ giảng dạy cho đối tượng sinh viên Cao Đẳng tài liệu nghiên cứu tham khảo cho sinh viên – học sinh lónh vực ngành nghề có liên quan, với mong muốn góp phần đổi nâng cao chất lượng giảng dạy, học tập cho Giảng viên học sinh, sinh viên ngành Điện ngành khác có nhu cầu học tập, nghiên cứu, tham khảo… Quá trình biên soạn không tránh khỏi hạn chế, mong nhận ý kiến đóng góp Trân trọng cảm ơn NGƯỜI BIÊN SOẠN Trang Bài thực tập ĐO ĐIỆN ÁP A MỤC TIÊU : Sau học này, người học có khả : - Trình bày giải thích nguyên tắc đo đại lượng điện áp - Biết sử dụng dụng cụ đo, phương pháp đo, đo đọc trị số đo điện áp chiều - Biết sử dụng dụng cụ đo, phương pháp đo, đo đọc trị số đo điện áp xoay chiều B DỤNG CỤ, HỌC CỤ SỬ DỤNG : - Vôn kế đo điện áp chiều - Vôn kế đo điện áp xoay chiều - Mô hình mạch đo điện áp phụ tải điện C CÁC YÊU CẦU KHI THỰC HÀNH : - Thực quy trình thao tác - Đảm bảo an toàn điện, an toàn sử dụng thiết bị dụng cụ - Đảm bảo an toàn cho linh kiện, thiết bị, sau thực hành linh kiện hoạt động tốt D NỘI DUNG : I NGUYÊN TẮC ĐO ĐIỆN ÁP V Tải Tải Tải Nguồn V Hình 2.1 : Cách mắc vôn kế đo điện áp  Để đo điện áp rơi tải : mắc song song vôn kế với tải cần đo điện áp Trang  Để đo điện áp nguồn điện : mắc cực tính vôn kế vào cực tính nguồn điện cần đo điện áp II ĐO ĐIỆN ÁP CHIỀU 1/ Dụng cụ đo: _ Là dụng cụ đo điện áp chuyên dùng đo điện áp chiều _ Vôn kế thường chế tạo theo hai kiểu cấu thị kim kiểu từ điện điện từ _ Thang đo Vôn kế thường không tuyến tính, vạch chia không Chỉ số ghi trực tiếp thang đo suy dựa theo chiều cao vạch chia số tầm đo lớn _ Ngỏ tiếp xúc đo gồm cực tính có phân cực (+) (-) Khi lắp dụng cụ đo vào mạch cần lưu ý cực tính, tránh tượng kim quay ngược Hình 2.2 : Vôn kế đo điện áp chiều 2/ Cách thức đo: Hình 2.3 : Cách mắc vôn kế đo điện áp chiều  Để đo điện áp rơi tải : mắc song song vôn kế với tải cần đo điện áp theo chiều điện áp phân cực tải điện chiều  Để đo điện áp nguồn điện : mắc cực tính vôn kế vào cực tính nguồn điện cần đo điện áp theo dấu phân cực (+) (-) 3/ Kỹ thuật an toàn : _ Kiểm tra độ xác mạch đo _ Xác định khả đo cực đại dụng cụ đo _ Khi tiếp xúc điện tránh chạm vào vật đo, linh kiện, nguồn điện _ Tiếp xúc đo chiều phân cực (+) (-) _ Sau tiếp xúc vị trí giữ cố định đọc kết _ Tránh tiếp xúc điện nơi ẩm ướt, thiếu ánh sáng, bị rung động gây cản trở khó chạm khó tiếp xúc … Trang III ĐO ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 1/ Dụng cụ đo: _ Là dụng cụ đo điện áp chuyên dùng đo điện áp xoay chiều _ Vôn kế thường chế tạo theo hai kiểu cấu thị kim kiểu từ điện điện từ _ Thang đo Vôn kế thường không tuyến tính, vạch chia không Chỉ số ghi trực tiếp thang đo suy dựa theo chiều cao vạch chia số tầm đo lớn _ Do đặc tính dòng điện xoay chiều nên ngỏ tiếp xúc đo gồm cực tính vôn kế không cần phân biệt, lắp dụng cụ đo vào mạch không cần lưu ý cực tính tượng kim quay ngược Hình 2.4 : Vôn kế đo điện áp xoay chiều 2/ Cách thức đo: Hình 2.5 : Cách mắc vôn kế đo điện áp xoay chiều  Để đo điện áp rơi tải : mắc song song vôn kế với tải cần đo điện áp  Để đo điện áp nguồn điện : mắc cực tính vôn kế vào cực tính nguồn điện cần đo điện áp 3/ Kỹ thuật an toàn : _ Kiểm tra độ xác mạch đo _ Xác định khả đo cực đại dụng cụ đo _ Khi tiếp xúc điện tránh chạm vào vật đo, linh kiện, nguồn điện _ Sau tiếp xúc vị trí giữ cố định đọc kết _ Tránh tiếp xúc điện nơi ẩm ướt, thiếu ánh sáng, bị rung động gây cản trở khó chạm khó tiếp xúc … Trang IV KHUẾCH ĐẠI ĐO ĐIỆN ÁP _ Trong số trường hợp tín hiệu đo điện áp xoay chiều có trị số lớn nhỏ khả đo dụng cụ thiết bị đo điện áp, muốn đo điện áp ta dùng thêm thiết bị gọi biến áp đo lường _ Thiết bị có cấu tạo giống biến áp cách ly, gồm cuộn dây sơ cấp thứ cấp quấn khung sắt từ Các cuộn dây quấn sơ cấp thứ cấp có số vòng dây quấn khác nhau, thông qua tạo tỉ số biến áp tăng áp hạ áp Thông thường để tiện cho việc tính toán xác định kết trị số đo, nhà sản xuất tạo cho biến áp đo lường có hệ số khuếch đại số nguyên Sau đo, trị số thật kết đo tăng lên giãm tương ứng theo hệ số khuếch đại biến áp đo lường _ Nguyên tắc lắp mạch đo dùng biến áp đo lường cuộn dây sơ cấp mắc song song với điện áp đo cần khuếch đại, ngõ cuộn thứ cấp mắc vào cực tính vôn kế xoay chiều Khi mạch đo hoạt động số vôn kế trị số đo áp bị khuếch đại, trị số đo thật phải tính toán tăng lên giãm tương ứng theo hệ số khuếch đại biến áp đo lường E THỰC HÀNH : 1/ Đo điện áp chiều rơi phần tử mạch : a) Mạch đo phần tử mạch mắc nối tiếp : Bước : Lắp mạch theo sơ đồ nguyên lý Hình 2.7 : Mạch đấu ghép bóng đèn mắc nối tiếp Bước : Kiểm tra kỹ thuật an toàn _ Kiểm tra độ xác bo lắp mạch thực hành _ Xác định khả đo cực đại dụng cụ đo _ Khi tiếp xúc điện tránh chạm vào vật đo, linh kiện, nguồn điện _ Tiếp xúc chiều phân cực trị số áp nguồn vào mạch thí nghiệm _ Sau tiếp xúc vị trí giữ cố định đọc kết _ Tránh tiếp xúc điện nơi ẩm ướt, thiếu ánh sáng, bị rung động gây cản trở khó chạm khó tiếp xúc … Bước : Vận hành mạch chưa lắp dụng cụ đo Hình 2.8 : Mạch bóng đèn nối tiếp hoạt động với nguồn chiều _ Cấp nguồn áp chiều vào mạch Trang _ Đánh giá hoạt động mạch đo _ Ngắt nguồn cung cấp Bước : Lắp dụng cụ đo vận hành mạch đo Hình 2.9 : Cách mắc vôn kế đo điện áp bóng đèn mắc nối tiếp _ Cấp nguồn áp chiều vào mạch _ Đọc kết đo ghi nhận trị số đo _ Ngắt nguồn cung cấp Bước : Tổng kết đánh giá _ Ngắt nguồn cung cấp cách ly an toàn mạch đo _ Tổng hợp kết ghi nhận bước _ Nhận xét cho kết luận cụ thể mạch đo điện áp b) Mạch đo phần tử mạch mắc song song : Bước : Lắp mạch theo sơ đồ nguyên lý Hình 2.10 : Mạch đấu ghép bóng đèn mắc song song Bước : Kiểm tra kỹ thuật an toàn _ Kiểm tra độ xác bo lắp mạch thực hành _ Xác định khả đo cực đại dụng cụ đo _ Khi tiếp xúc điện tránh chạm vào vật đo, linh kiện, nguồn điện _ Tiếp xúc chiều phân cực trị số áp nguồn vào mạch thí nghiệm _ Sau tiếp xúc vị trí giữ cố định đọc kết _ Tránh tiếp xúc điện nơi ẩm ướt, thiếu ánh sáng, bị rung động gây cản trở khó chạm khó tiếp xúc … Bước : Vận hành mạch chưa lắp dụng cụ đo Hình 2.11 : Mạch bóng đèn song song hoạt động với nguồn chiều Trang _ Cấp nguồn áp chiều vào mạch _ Đánh giá hoạt động mạch đo _ Ngắt nguồn cung cấp Bước : Lắp dụng cụ đo vận hành mạch đo Hình 2.12 : Cách mắc vôn kế đo điện áp bóng đèn mắc song song _ Cấp nguồn áp chiều vào mạch _ Đọc kết đo ghi nhận trị số đo _ Ngắt nguồn cung cấp Bước : Tổng kết đánh giá _ Ngắt nguồn cung cấp cách ly an toàn mạch đo _ Tổng hợp kết ghi nhận bước _ Nhận xét cho kết luận cụ thể mạch đo điện áp c) Mạch đo phần tử mạch mắc hổn hợp : Bước : Lắp mạch theo sơ đồ nguyên lý Hình 2.13 : Mạch đấu ghép bóng đèn mắc hổn hợp Bước : Kiểm tra kỹ thuật an toàn _ Kiểm tra độ xác bo lắp mạch thực hành _ Xác định khả đo cực đại dụng cụ đo _ Khi tiếp xúc điện tránh chạm vào vật đo, linh kiện, nguồn điện _ Tiếp xúc chiều phân cực trị số áp nguồn vào mạch thí nghiệm _ Sau tiếp xúc vị trí giữ cố định đọc kết _ Tránh tiếp xúc điện nơi ẩm ướt, thiếu ánh sáng, bị rung động gây cản trở khó chạm khó tiếp xúc … Bước : Vận hành mạch chưa lắp dụng cụ đo Trang Hình 2.14 : Mạch bóng đèn mắc hổn hợp hoạt động với nguồn chiều _ Cấp nguồn áp chiều vào mạch _ Đánh giá hoạt động mạch đo _ Ngắt nguồn cung cấp Bước : Lắp dụng cụ đo vận hành mạch đo Hình 2.15 : Cách mắc vôn kế đo điện áp bóng đèn mắc hổn hợp _ Cấp nguồn áp chiều vào mạch _ Đọc kết đo ghi nhận trị số đo _ Ngắt nguồn cung cấp Bước : Tổng kết đánh giá _ Ngắt nguồn cung cấp cách ly an toàn mạch đo _ Tổng hợp kết ghi nhận bước _ Nhận xét cho kết luận cụ thể mạch đo điện áp 2/ Đo điện áp xoay chiều rơi phần tử mạch : a) Mạch đo phần tử mạch mắc nối tiếp : Bước : Lắp mạch theo sơ đồ nguyên lý Hình 2.16 : Mạch đấu ghép bóng đèn mắc nối tiếp Bước : Kiểm tra kỹ thuật an toàn _ Kiểm tra độ xác bo lắp mạch thực hành _ Xác định khả đo cực đại dụng cụ đo _ Khi tiếp xúc điện tránh chạm vào vật đo, linh kiện, nguồn điện _ Tiếp xúc chiều phân cực trị số áp nguồn vào mạch thí nghiệm _ Sau tiếp xúc vị trí giữ cố định đọc kết _ Tránh tiếp xúc điện nơi ẩm ướt, thiếu ánh sáng, bị rung động gây cản trở khó chạm khó tiếp xúc … Trang Bước : Vận hành mạch chưa lắp dụng cụ đo Hình 2.17 : Mạch bóng đèn nối tiếp hoạt động với nguồn xoay chiều _ Cấp nguồn áp xoay chiều vào mạch _ Đánh giá hoạt động mạch đo _ Ngắt nguồn cung cấp Bước : Lắp dụng cụ đo vận hành mạch đo Hình 2.18 : Cách mắc vôn kế đo điện áp bóng đèn mắc nối tiếp _ Cấp nguồn áp xoay chiều vào mạch _ Đọc kết đo ghi nhận trị số đo _ Ngắt nguồn cung cấp Bước : Tổng kết đánh giá _ Ngắt nguồn cung cấp cách ly an toàn mạch đo _ Tổng hợp kết ghi nhận bước _ Nhận xét cho kết luận cụ thể mạch đo điện áp b) Mạch đo phần tử mạch mắc song song : Bước : Lắp mạch theo sơ đồ nguyên lý Hình 2.19 : Mạch đấu ghép bóng đèn mắc song song Bước : Kiểm tra kỹ thuật an toàn _ Kiểm tra độ xác bo lắp mạch thực hành _ Xác định khả đo cực đại dụng cụ đo _ Khi tiếp xúc điện tránh chạm vào vật đo, linh kiện, nguồn điện _ Tiếp xúc chiều phân cực trị số áp nguồn vào mạch thí nghiệm _ Sau tiếp xúc vị trí giữ cố định đọc kết Trang ...O ĐIỆN ÁP BÀI THỰC TẬP : ĐO CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN 13 BÀI THỰC TẬP : ĐO ĐIỆN TRỞ, ĐIỆN DUNG, ĐIỆN CẢM 24 BÀI THỰC TẬP : MÁY ĐO ĐIỆN VOM 40 BÀI THỰC TẬP : ĐO CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG 64 BÀI THỰC TẬP : DA...4 BÀI THỰC TẬP : DAO ĐỘNG KÝ 76 BÀI THỰC TẬP : ĐO NHIỆT ĐỘ 85 BÀI THỰC TẬP : ĐO VẬN TỐC VÒNG QUAY VÀ GÓC QUAY 97 BÀI THỰC TẬP : ĐO LƯU LƯNG 107 BÀI THỰC TẬP 10 : CẢM BIẾN QUANG VÀ TIỆM CẬN 112 TÀ...ó khả : - Trình bày khái niệm chuyển đổi đo đại lượng không điện đo lưu lượng, dùng cảm biến quang tiệm cận - Biết cách đo, phương pháp đo, đo xác định trị số đo đại lượng không điện dùng cảm biế