Bài giảng đo lường điện (CĐ)

Bài giảng đo lường điện Hệ cao đẳng Tài liệu gồm 61 trang định dạng Word (doc) về đo lường điện dành cho sinh viên hệ cao đẳng 1 Đại cương về đo lường 2 Đo các đại lượng điện cơ bản 3 Sử dụng các dụng cụ đo thông dụng

Bài giảng Đo lường điện BÀI GIẢNG ĐO LƯỜNG ĐIỆN Mục lục BÀI GIẢNG ĐO LƯỜNG ĐIỆN Mục lục Bài 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG .2 Khái niệm đo lường 2 Các phương pháp đo Sai số đo lường Bài 2: ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN CƠ BẢN Khái niệm đo lường điện Phân loại dụng cụ đo lường điện Đo đại lượng điện NỘI DUNG THỰC HÀNH 21 Bài 3: SỬ DỤNG CÁC DỤNG CỤ ĐO THÔNG DỤNG 33 Sử dụng đồng hồ đo VOM thị kim 33 Sử dụng đồng hồ VOM thị số .41 Sử dụng đồng hồ Ampe kìm 44 Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Tâm Bài giảng Đo lường điện Bài 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG Khái niệm đo lường Đo lường trình đánh giá định lượng đại lượng cần đo để có kết số so với đơn vị đo Kết đo biểu diễn dạng: X = A.X0 Trong đó: X - Đại lượng đo X0 - Đơn vị đo A - Con số kết đo Các phương pháp đo Các phương pháp đo chia làm loại: - Phương pháp đo trực tiếp: Kết có sau lần đo Ví dụ: Đo điện áp Volt kế; Đo dòng điện Ampe kế - Phương pháp đo gián tiếp: Kết có cách tính từ kết đo trực tiếp đại lượng khác có liên quan Ví dụ: Muốn đo điện áp khơng có Volt kế, ta đo điện áp cách: + Dùng Ohm kế đo điện trở; Dùng Am pe kế đo dòng điện qua mạch + Sau áp dụng cơng thức U = I.R để tính trị số điện áp cần đo Sai số đo lường 3.1 Khái niệm sai số Khi đo, số dụng cụ đo ln có sai lệch với giá trị thực đại lượng cần đo Lượng sai lệch gọi sai số 3.2 Các loại sai số 3.2.1 Theo cách thể số a) Sai số tuyệt đối ΔX: Là hiệu giá trị đọc X giá trị thực Xth ΔX = X - Xth b) Sai số tương đối γX: Là tỉ số sai số tuyệt đối giá trị thực tính phần trăm: γ X = ∆X 100(%) ; ∆ th 3.2.2 Theo nguồn gây sai số a) Sai số phương pháp: Thao tác người đo không chuẩn b) Sai số thiết bị: Các dụng cụ đo có độ xác giới hạn, gây sai số dụng cụ Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Tâm Bài giảng Đo lường điện c) Sai số chủ quan: Do người đo nhìn lệch, nhìn nghiên, đọc sai d) Sai số bên ngồi: Nhiệt độ mơi trường thay đổi, ảnh hưởng điện trường, từ trường 3.2.3 Theo qui luật xuất sai số a) Sai số hệ thống: - Sai số hệ thống không đổi: Sai số khắc độ thang đo (vạch khắc độ bị lệch…), sai số hiệu chỉnh dụng cụ đo khơng xác (chỉnh kim thị chưa “0”, chỉnh đường tâm ngang sai dao động ký…) - Sai số hệ thống thay đổi: Sai số dao động nguồn cung cấp (pin yếu, ổn áp không tốt…), ảnh hưởng trường điện từ… Sai số hệ thống khắc vạch độ (Khi đọc cần hiệu chỉnh thêm độ) b) Sai số ngẫu nhiên: Là sai số mà giá trị thay đổi ngẫu nhiên thay đổi mơi trường bên ngồi (thao tác người đo không chuẩn, môi trường thay đổi …) 3.3 Cấp xác dụng cụ đo: - Dựa vào tỷ số % sai số tuyệt đối giá trị lớn thang đo người ta chia dụng cụ đo có cấp xác: + Dụng cụ đo điện: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,5; 2,5; + Dụng cụ đo điện tử: 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; - Dụng cụ có cấp xác : 0,05; 0,1; 0,2 xác Dụng cụ đo điện thường có cấp xác 1; 1,5 - Đối với loại dụng cụ đo chọn, có độ xác định, ta xác định sai số tuyệt đối gây dụng cụ đo theo cấp xác dụng cụ đo * Ví dụ: Vơn kế có cấp xác đo thang đo 200 vơn, đọc 200 vơn; sai số tuyệt đối là: ∆A = 200 x 1/100 = (V) Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Tâm Bài giảng Đo lường điện - Thơng thường, sai số dụng cụ đo lấy nửa độ chia nhỏ dụng cụ đo Trong số dụng cụ đo có cấu tạo phức tạp, sai số dụng cụ đo tính theo cơng thức nhà sản xuất quy định 3.4 Cách viết kết đo Kết đo (A) không cho dạng số, mà cho dạng khoảng giá trị, mà chắn giá trị thực (Ath) nằm khoảng này: Ath = A ± ∆A 3.5 Các phương pháp hạn chế sai số Để hạn chế sai số trường hợp,có phương pháp sau: - Chuẩn bị tốt trước đo: Kiểm tra dụng cụ đo trước sử dụng; chỉnh "0" trước đo… - Q trình đo có phương pháp phù hợp: Vị trí để dụng cụ đo phải phẳng; vị trí đặt mắt phải vng góc với mặt số dụng cụ đo; tiến hành đo nhiều lần … - Xử lý kết đo sau đo: Sau n lần đo có n kết đo, tính tốn lấy giá trị trung bình; Sử dụng cách bù sai số ngược dấu (cho lượng hiệu chỉnh với dấu ngược lại) trường hợp sai số hệ thống không đổi; sử dụng công thức tính tốn phải xác … CÂU HỎI ƠN TẬP Câu 1: Em nêu định nghĩa đo lường ? Câu 2: Phương pháp đo ? Có phương pháp đo ? Câu 3: Sai số ? Có loại sai số ? Phương pháp hạn chế sai số ? * * Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Tâm * Bài giảng Đo lường điện Bài 2: ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN CƠ BẢN Khái niệm đo lường điện Đo lường điện xác định đại lượng vật lí dòng điện nhờ dụng cụ đo lường Ampe kế, Volt kế, Ohm kế, Watt kế , Công tơ điện (KWh kế) Phân loại dụng cụ đo lường điện 2.1 Phân loại theo đại lượng đo Đại lượng đo Dụng cụ đo Ký hiệu Dụng cụ đo điện áp Dụng cụ đo dịng điện Dụng cụ đo cơng suất Dụng cụ đo điện 2.2 Phân loại theo nguyên lý làm việc Nguyên lý Ký hiệu Dụng cụ đo kiểu từ điện Dụng cụ đo kiểu điện từ Dụng cụ đo kiểu điện động Dụng cụ đo kiểu cảm ứng Đo đại lượng điện 3.1 Đo điện áp 3.1.1 Đo điện áp chiều a) Nguyên lý chung: Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Tâm Bài giảng Đo lường điện Sơ đồ mắc Volt kế b) Cấu tạo, nguyên lý Volt kế chiều: * Cấu tạo Thang đo Kim thị Chỉnh “0” Ký hiệu cấu từ điện Giắc nối âm Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Tâm Giắc nối dương Bài giảng Đo lường điện Cấu tạo Volt kế chiều Cơ cấu đo từ điện * Nguyên lý hoạt động c) Phương pháp đo - Chọn thang đo: + Ước lượng đại lượng cần đo: Căn vào thông số mạch điện, Catalog máy để ước lượng xem giá trị cần đo nằm khoảng nào, giá trị ước lượng giới hạn dụng cụ đo cần thay dụng cụ khác + Lựa chọn thang đo phù hợp: Căn vào ước lượng giá trị để chọn thang đo (6V 12V ) - Phương pháp đo: Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Tâm Bài giảng Đo lường điện 3.1.2 Đo điện áp xoay chiều a) Nguyên lý chung: Sơ đồ mắc Volt kế b) Cấu tạo, nguyên lý Volt kế xoay chiều: * Cấu tạo Thang đo Kim thị Chỉnh “0” Ký hiệu cấu điện từ Cấu tạo Volt kế xoay chiều Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Tâm Bài giảng Đo lường điện Cơ cấu đo điện từ * Nguyên lý hoạt động c) Phương pháp đo - Chọn thang đo: + Ước lượng đại lượng cần đo: Căn vào thông số mạch điện, Catalog máy để ước lượng xem giá trị cần đo nằm khoảng nào, giá trị ước lượng giới hạn dụng cụ đo cần thay dụng cụ khác + Lựa chọn thang đo phù hợp: Căn vào ước lượng giá trị để chọn thang đo (250V, 500V ) - Phương pháp đo: 3.2 Đo dòng điện 3.2.1 Đo dòng điện chiều a) Nguyên lý chung: Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Tâm Bài giảng Đo lường điện Sơ đồ mắc Ampe kế chiều b) Cấu tạo, nguyên lý Ampe kế chiều: * Cấu tạo Thang đo Kim thị Chỉnh “0” Ký hiệu cấu từ điện Giắc nối âm Giắc nối dương Cấu tạo Ampe Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Tâm kế chiều 10 .. .Bài giảng Đo lường điện Bài 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG Khái niệm đo lường Đo lường trình đánh giá định lượng đại lượng cần đo để có kết số so với đơn vị đo Kết đo biểu diễn dạng:... kế) Phân loại dụng cụ đo lường điện 2.1 Phân loại theo đại lượng đo Đại lượng đo Dụng cụ đo Ký hiệu Dụng cụ đo điện áp Dụng cụ đo dòng điện Dụng cụ đo công suất Dụng cụ đo điện 2.2 Phân loại theo... việc Nguyên lý Ký hiệu Dụng cụ đo kiểu từ điện Dụng cụ đo kiểu điện từ Dụng cụ đo kiểu điện động Dụng cụ đo kiểu cảm ứng Đo đại lượng điện 3.1 Đo điện áp 3.1.1 Đo điện áp chiều a) Nguyên lý chung: