Đang tải... (xem toàn văn)
(NB) Giáo trình Thực hành Đo lường điện tử là môn học bắt buộc, sau khi học xong “đo lường điện tử” phải biết sử dụng thành thạo các dụng cụ đo và thiết bị đo điện tử quan trọng nhất trong thực nghiệm vật lý. Có được kỹ năng phân tích và thiết kế các mạch đo đơn giản, từ đó có cơ sở để phân tích và thiết kế các mạch đo và các hệ thống đo lường phức tạp. Người học có thể ứng dụng để kiểm tra, đo đạt các thông số, thiết bị trong mạch điện, các tín hiệu của dạng sóng - xung trong mạch và các động cơ điện AC 1 pha, AC 3 pha, động cơ điện một chiều...
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 LỜI GIỚI THIỆU Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Cơ điện tử trình độ Cao Đẳng Trung Cấp, giáo trình Thực hành Đo lường điện tử giáo trình mơ đun đào tạo chuyên ngành biên soạn theo nội dung chương trình chi tiết mơ đun Hệ thống sản xuất linh hoạt (MPS) Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức kỹ chặt chẽ với nhau, lơgíc Khi biên soạn, nhóm biên soạn cố gắng cập nhật kiến thức có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết thực hành biên soạn gắn với nhu cầu thực tế sản xuất đồng thời có tính thực tiển cao Nội dung giáo trình biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 45 gồm có: Bài MĐ09-01: Đại cương đo lường Bài MĐ09-02: Kết sai số đo Bài MĐ09-03: Đo đại lượng điện Trong trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu khoa học cơng nghệ phát triển điều chỉnh thời gian bổ sung kiên thức cho phù hợp Trong giáo trình, chúng tơi có đề nội dung thực tập để người học cố áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ Tuy nhiên, tùy theo điều kiện sở vật chất trang thiết bị, trường có thề sử dụng cho phù hợp Mặc dù cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến thầy, giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn hiệu chỉnh hồn thiện Các ý kiến đóng góp xin gửi Khoa Điện tử - Điện lạnh Trường Cao đẳng nghề kỹ thuật công nghệ Xin chân thành cảm ơn !!! Hà Nội, ngày tháng năm 2019 BAN CHỦ NHIỆM BIÊN SOẠN GIÁO TRÌNH NGHỀ: ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG .7 Khái niệm ý nghĩa đo lường 1.1 Khái niệm .7 1.2 Ý nghĩa đo lường: Phân loại đại lượng đo lường Chức đặc tính thiết bị đo lường 3.1.Chức thiết bị đo lường: 3.2.Đặc tính thiết bị đo lường: Phân loại phương pháp đo lường 4.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống đo lường 4.2 Sự chuân hóa đo lường 10 4.2.1 Ý nghĩa chuẩn hóa: 10 4.2.2 Các cấp chuẩn hóa: 10 BÀI 2: SAI SỐ TRONG ĐO LƯỜNG 12 2.1 Sai số đo lường: 12 2.1.1 Sai số chủ quan .12 2.1.2 Sai số hệ thống 13 2.1.3 Sai số ngẫu nhiên: 13 2.2 Thị sai 14 2.3 Cách tính biểu diễn sai số: 15 2.4 CÂU HỎI ÔN TẬP 17 BÀI 3: ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN CƠ BẢN .18 3.1 Đo độ tự cảm điện dung 18 3.1.1 Lý thuyết cầu xoay chiều 18 3.1.2 Điều kiện cân cho cầu đo AC 18 3.1.3 Thiết bị thị cân cầu đo AC 19 3.2 Cầu điện dung 21 3.2.2 Cầu đo tụ điện có tổn hao lớn ( D>0.1) 23 3.3 Cầu điện cảm 25 3.4 Đo điện trở 30 3.4.1 Phương pháp đo 30 3.4.2 Giới thiệu phương pháp đo 30 3.5 Volt kế 38 3.5.1 Cách mắc mạch đo 38 3.6 Ampe kế 39 3.6.1 Cách mắc mạch đo 39 3.6.2 Đọc giá trị 39 3.7.Cầu Wheatstone 44 3.7.1 Cầu Wheastone cân 44 3.7.2 Cầu Wheastone không cân bằng: 45 3.8 Đo lường thiết bị điện tử 48 3.8.1 Máy phát tín hiệu 48 3.8.2 Máy phát tín hiệu 51 3.8.3 VOM/DVOM vạn 52 3.8.4 Đo lường máy sóng(Oscilloscope) 74 3.8.5 Đo lường AC 81 2.8.6 Đo thời gian tần số .85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Đo lường điện tử Mã mô đun: MĐ ĐTCN 09 Thời gian thực môn học: 45 giờ; (Lý thuyết: 20 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: 21 giờ; Thi, tiểm tra: giờ) I Vị trí, tính chất mơn học : - Vị trí: Mơ đun bố trí dạy từ đầu khóa học, trước học mơn chun mơn học song song với mơn khác linh kiện điện tử - Ý nghĩa: Là môn học bắt buộc, sau học xong “đo lường điện tử” phải biết sử dụng thành thạo dụng cụ đo thiết bị đo điện tử quan trọng thực nghiệm vật lý Có kỹ phân tích thiết kế mạch đo đơn giản, từ có sở để phân tích thiết kế mạch đo hệ thống đo lường phức tạp Người học ứng dụng để kiểm tra, đo đạt thông số, thiết bị mạch điện, tín hiệu dạng sóng - xung mạch động điện AC pha, AC pha, động điện chiều - Tính chất mơn học: Là mơn học kỹ thuật sở II Mục tiêu môn học : - Kiến thức: + Trình bày khái niệm đo lường, phương pháp đo, thiết bị đo + Trình bày khái niệm kết đo, đơn vị đo, sai số đo cách tính sai số + Trình bày phương pháp dùng để đo đại lượng điện, điện tửu cấu tạo cách sử dụng thiết bị đo để đo đại lượng điện - Kỹ năng: + Sử dụng thiết bị đo để đo đại lượng điện, điện tử + Đọc kết đo + Thực bảo trì, bảo dưỡng cho máy đo - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Chủ động, tư sáng tạo học tập Nội dung môn học/mô đun: Thời gian (giờ) Số TT Tên môn học Tổng số Bài : Đại cương đo lường 2 Bài : Kết sai số đo Thực hành, Lý thí nghiệm, thuyết thảo luận, tập 2 Thi/ Kiểm tra Bài Đo đại lượng điện 37 Thi kết thúc mô đun Cộng 45 16 19 2 20 21 BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG Bài MĐ09-01: Đại cương đo lường Giới thiệu: Đo lường khái niệm mang ý nghĩa rộng thực tế phương cách nhằm nắm bắt đặc tính đối tượng xem đo lường Đo lường điện tử phần nhỏ khái niệm chung đó, trình thu nhận, biến đổi đại lượng cần đo thành tín hiệu điện xử lí để phù hợp với quan sát điều khiển Trong trình bày khái niệm Đo lường điện tử Mục tiêu: - Trình bày khái niệm đo lường - Trình bày ý nghĩa đo lường học tập thực tế - Phân loại đại lượng đo lường Nội dung chính: Khái niệm ý nghĩa đo lường 1.1 Khái niệm Đo lường khái niệm mang ý nghĩa rộng thực tế phương cách nhằm nắm bắt đặc tính đối tượng xem đo lường Đo lường điện phần nhỏ khái niệm chung đó, q trình thu nhận, biến đổi đại lượng cần đo thành tín hiệu điện xử lí để phù hợp với quan sát điều khiển Vì đo lường khâu trình điều khiển nên kết đo có xác điều khiển xác Do vậy, đo lường phải nắm bắt đủ mà cịn phải đặc tính đối tượng Đo lường điện ứng dụng lĩnh vực điều khiển, lĩnh vực mang đặc trưng riêng so với lĩnh vực khác đo lường điện mang đặc điểm riêng Để có thơng số đối tượng ta tiến hành đo đọc trực tiếp giá trị thông số trên thiết bị đo, cách đo gọi đo trực tiếp có ta đo trực tiếp đối tượng cần đo mà phải đo gián tiếp thông qua thông số trung gian sau dùng cơng thức biểu thức tốn học để tính đại lượng cần tìm 1.2 Ý nghĩa đo lường: Đo lường nói chung đo lường điện nói riêng có ý nghĩa vơ quan trọng đời sống người Trước khống chế điều khiển đối tượng người cần phải nắm bắt đầy đủ xác thơng số đối tượng đó, điều thực nhờ vào trình đo lường Phân loại đại lượng đo lường Trong lĩnh vực đo lường điện, dựa vào tính chất đại lượng đo phân làm hai loại đại lượng điện đại lượng không điện a Đại lượng điện: Gồm hai loại: Đại lượng điện tác động (active): Là đại lượng mang lượng điện điện áp, dịng điện, cơng suất Khi đo đại lượng này, thân lượng chúng cung cấp cho mạch đo Do ta không cần cung cấp thêm lượng từ phía ngồi Trong trường hợp lượng từ đối tượng cần đo lớn gây hư hỏng cho mạch đo ta phải giảm nhỏ cho phù hợp Ngược lại, lượng nhỏ cần phải khuyếch đại cho đủ lớn trước đưa vào mạch đo Đại lượng điện thụ động (passive): Là đại lượng không mang lượng điện đại lượng điện trở, điện dung, điện cảm, hỗ cảm Khi tiến hành đo đại lượng phải cung cấp lượng cho mạch đo cách dùng pin nguồn điện Chú ý suốt trình đo ta phải đảm bảo lượng cung cấp ổn định liên tục b Đại lượng không điện: Con người ln có ham muốn khống chế đối tượng xung quanh theo ý hầu hết đối tượng dạng không điện nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, độ pH, nồng độ, áp suất Việc điều khiển thực đơn giản tay, xu hướng công nghiệp hóa việc điều khiển có liên quan đến máy móc tín hiệu điện Do muốn điều khiển chúng, ta phải thực việc chuyển đổi đại lượng từ không điện thành đại lượng điện sau đưa vào mạch điện để xử lí tiếp Việc chuyển đổi thực nhờ vào cảm biến (sensor) chuyển đổi (transducer), nguyên tắc phải đảm bảo phản ánh trung thực thay đổi đại lượng không điện ngõ vào Chức đặc tính thiết bị đo lường 3.1.Chức thiết bị đo lường: Hầu hết thiết bị đo có chức thị kết đo đại lượng khảo sát Ngồi ra, kết ghi lại suốt trình đo, dùng làm tín hiệu điều khiển đại lượng khác theo ý muốn (Giám sát trình _ Process Measurement) 3.2.Đặc tính thiết bị đo lường: Mỗi loại thiết bị đo có đặc tính riêng nhằm phân biệt với thiết bị đo khác Một số đặc tính thiết bị đo như: Nguyên lí đo, cách thị kết quả, tính chất mạch giao tiếp ngõ vào, khả xử lí kết Phân loại phương pháp đo lường Phương pháp đo lường hiểu cách thức nhằm lấy giá trị đại lượng cần đo Một cách tổng quát chia phương pháp đo thành loại: Phương pháp đo gián tiếp: Phải thông qua đại lượng liên quan đến đại lượng cần đo Giá trị đại lượng cần đo tính cơng thức liên hệ với đại lượng có liên quan Phương pháp đo trực tiếp: Khơng cần thông qua đại lượng khác mà trực tiếp đo đối tượng Chẳng hạn ta dùng Volt kế Ampe kế để đo điện áp rơi dòng điện chạy qua linh kiện điện trở, sau sử dụng cơng thức R = Y để tính giá trị R, cách đo gián tiếp, dùng Ohm kế đo giá trị R, gọi cách đo trực tiếp Một điều cần lưu ý việc phân biệt phương pháp đo trực tiếp gián tiếp mang ý nghĩa tương đối Tức là, xét khía cạnh xem phương pháp đo thực trực tiếp xét mặt khác khơng trực tiếp Chẳng hạn dùng đồng hồ điện tử (DMM) đo dòng điện chạy qua điện trở việc dùng chức đo dịng điện đồng hồ xem cách đo trực tiếp, xét kĩ mặt cấu tạo nó: đại lượng điện ngõ vào chuyển thành tín hiệu điện áp trước đưa vào mạch đo đồng hồ dịng điện rõ ràng đo gián tiếp thông qua đại lượng trung gian điện áp 4.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống đo lường Đại lượng cần đo: Là thông số, tính chất đối tượng cần đo, chúng tồn dạng điện không điện Cảm biến: Là linh kiện, thiết bị có nhiệm vụ chuyển đổi đại lượng cần đo thành đại lượng điện trước truyền đến khối xử lí Mạch đo: Tập hợp phận giao tiếp, khuyếch đại, chuyển đổi để biến tín hiệu điện ngõ vào cho phù hợp với khối hiển thị, lưu trữ, điều khiển Hiển thị, lưu trữ, điều khiển: Là phần sau hệ thống đo lường giúp người vận hành quan sát nhận biết giá trị đại lượng đo, lưu trữ lại để xử lí sau, điều khiển tự động thiết bị khác 4.2 Sự chuân hóa đo lường 4.2.1 Ý nghĩa chuẩn hóa: Mục đích cơng việc đo lường nhằm lấy thông số thực đối tượng cần đo Muốn vậy, người sử dụng giác quan mà cần phải dùng đến thiết bị đo Thiết bị đo cung cấp nhà chế tạo, trước xuất xưởng chúng kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt Nhưng đến tay người sử dụng thiết bị đo phải trải qua q trình vận chuyển, tác động q trình ảnh hưởng đến chất lượng chí làm giảm cấp xác thiết bị Về phía người sử dụng ln mong muốn thiết bị có cấp xác thật cao Nhưng thiết bị xác cấu tạo phức tạp giá thành đắt Như người sử dụng phải biết mức độ cơng việc địi hỏi thiết bị đo với cấp xác vừa đủ Khi phân tích hiểu rõ yêu cầu mình, người sử dụng tiết kiệm đáng kể chi phí, thời gian tăng hiệu sử dụng thiết bị Để đánh giá chất lượng thiết bị cách khách quan xác, Trung tâm kiểm định thành lập nhằm cấp giấy chứng nhận chất lượng cho thiết bị Việc kiểm định chất lượng thực chuẩn hóa (Calibration) công việc cần thiết trước đưa thiết bị vào sử dụng Như trình bày trên, tùy theo công việc cụ thể người sử dụng mà thiết bị phục vụ cần cấp xác tương ứng Do cần có nhiều cấp chuẩn hóa khác để kiểm định chất lượng thiết bị mức độ khác Việc phân cấp cần thiết đảm bảo tiết kiệm kinh tế thời gian cho bên liên quan 4.2.2 Các cấp chuẩn hóa: Việc chuẩn hóa thiết bị xác định theo cấp sau: Cấp 1: Chuẩn quốc tế (International Standard) Các thiết bị đo lường cấp chuẩn quốc tế định chuẩn Trung tâm đo lường quốc tế đặt Paris (Pháp) Các thiết bị đo lường chuẩn hóa cấp theo định kỳ đánh giá kiểm tra lại theo trị số đo tuyệt đối đơn vị vật lý hội nghị quốc tế đo lường giới thiệu chấp nhận Cấp 2: Chuẩn quốc gia (National Standard) Các thiết bị đo lường Viện định chuẩn quốc gia quốc gia khác giới chuẩn hóa theo chuẩn quốc tế Các thiết bị định chuẩn 10 - A, B pha: hình Lissajous đường thẳng (H.7.6c) - A, B trái pha (H.7.6d) - A, B lệch pha 900 (H.7.6e) - A, B lệch pha (H.7.6f,g) 84 Hình 3.41: Hình Lissajous hiển thị dạng sóng 2.8.6 Đo thời gian tần số a Khái niệm: Là khoảng thời gian hai điểm tín hiệu tính cách đếm số theo chiều ngang hai điểm nhận với giá trị TIME/DIV Việc xác định tần số tín hiệu thực cách tính chu kỳ theo cách trên, sau nghịch đảo giá trị chu kỳ ta tính tần số Trong kỹ thuật điện tử, thường hay dùng tín hiệu có phổ tần số rộng Dải phổ tần số tần số vài phần trăm Hz đến 1015Hz.Tồn tần phổ chia làm hai dải tần số có tính chất khác nhau: dải tần số thấp (tần số âm ) dải tần số cao (tần số sóng vơ tuyến ) Dải tần số âm gồm tần số mà tai người nghe được, tần số thấp 20MHz gọi ngoại âm tần (hạ âm), tần số cao 20kHz gọi siêu âm Những tần số dao động điện cao 10kHz thuộc tần số vô tuyến Giới hạn dùng kỹ thuật đo lường tần số cao tần tăng lên với phát triển kỹ thuật điện tử ngày xác định tần số chừng độ 3.1015 Hz Phổ tần số sử dụng kỹ thuật điện tử chia thành nhiều dải tần số khác nhau, tính chất dải mà yêu cầu phép đo tần số có mức độ xác khác nhau, phương pháp đo khác Các phương pháp đo tần số thông dụng kỹ thuật điện tử là: phương pháp cầu,phương pháp so sánh phương pháp đếm Tuỳ theo tần đoạn khác mà phương pháp đo dùng nhiều hay khác đặc tính tần số Trong kỹ thuật điện tử, đo tần số dùng nhiều trường hợp như: cần khắc độ chuẩn lại máy tạo tín hiệu đo lường, máy phát, máy thu; cần xác định tần số cộng hưởng mạch dao động; cần xác định dải thông lọc, mạng bốn cực, cần kiểm tra mức độ lệch tần số thiết bị làm việc b Cách tính đo thời gian tần số 85 Khoảng thời gian hai điểm tín hiệu tính cách đếm số ô theo chiều ngang hai điểm nhân với giá trị TIME/DIV Chu kỳ sóng sin xác định cách đo số vạch ngang ứng với chu kỳ nhân với giá trị ô đặt núm điều khiển TIME/DIV Theo số liệu hình 7.2, ta có chu kỳ tần số sóng là: 8,8 vachx0,5ms TA 2,2ms 2chutrinh - Sóng A: 1 fA 455Hz TA 2,2 8,8 vachx0,5ms 0,73ms 6chutrinh 1 1,36kHz TB 0,73 TB - Sóng B: fB 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: Ở hình s/div 1ms Chu kỳ tín hiệu dài 16 ơ, chu kỳ 16ms => f = 1/16ms = 62,5Hz BÀI TẬP: KHẢO SÁT SÓNG BẰNG DAO ĐỘNG KÝ I Phần lý thuyết: Các núm chức điều khiển dao động ký: Model GOS-652G 86 Vị trí tên núm Chức [ POWER ] [ ILLUM ] [“ON” Led] [ INTENSITY] [ TRACE ROT ] [ FOCUS ] [ GND ] [ CAL 2VP-P ] Mở tắt dao động ký Thay đổi độ chiếu sáng tọa độ hình Đèn Led sáng núm [POWER] bật Điều chỉnh cường độ sáng tia sáng hình hiển thị Điều chỉnh tia sáng nằm ngang hình Điều chỉnh độ rọi tia sáng cho hiển thị sắc nét Nối đất vỏ máy Cho tín hiệu sóng vng, tần số 1KHz, tiện ích cho hiệu chỉnh tần số đầu dò hay kiểm tra độ lợi mạch khuếch đại Ấn vào để dị tìm tia sáng đưa tia sáng trung tâm hình hiển thị Điều chỉnh vị trí tia sáng theo trục đứng hình hiển thị cho kênh [A/B], lưu ý điều khiển không làm việc chế độ [X-Y] Công tắc suy giảm cho biết điện áp đỉnh đỉnh ngõ vào tương ứng với độ chia (1cm) hình toạ độ hiển thị Khi núm vị trí kéo phía ngồi, dộ nhạy khuếch đại cột dọc tăng lên lần Cơng tắc có vị trí Tín hiệu ngõ vào AC, có khả khuếch đại lên đại theo cột dọc tần số giới hạn khoảng 10Hz (ở -3dB), thành phần tín hiệu DC bị chốt lại Cách ly mạch ngõ vào mạch ngõ vào máy nối đất Vị trí thường dùng để chỉnh vệt sáng số cân chỉnh khác Cả hai thành phần AC DC tín hiệu ngõ vào áp dụng cho ngõ vào khuếch đại theo cột dọc Cơng tắc có vị trí Hiển thị tia sáng kênh A Hiển thị tia sáng kênh B Hiển thị hai tia kênh A B Hai tia thường hoạt động chế độ luân phiên thay Khi chế độ rẽ mạch cách kéo núm [HOLD OFF], tia sáng hiển thị hai ngõ vào kênh A kênh B với tốc độ [500KHz] để tăng cường tầm nhìn tín hiệu với tốc độ quét thấp Hiển thị tổng đại số hai tín hiệu kênh A kênh B Điều chỉnh cho tin hiệu ổn định [ BEAM FIND ] 11 [ POSITION ] 12 [ VOLTS/DIV ] 13.[VARPULLx5MAG] 14 [AC-GND-DC] [AC] [GND] [ DC ] 15 [ VERT MODE ]: [ CHA ] [ CHB ] [ DUAL ] [ ADD ] 16 [ TRIG LEVEL ] 17 [ COUPLING ] [ AUTO ] [ NORM ] [ TV-V ] Chọn chế độ kích Đối với mạch kích tự động, tia sáng chạy tự chưa có tín hiệu kích đầy đủ Đối với mạch kích bình thường, khơng có tia qt xuất tín hiệu kích khơng gặp biên độ [TRI LEVEL] ấn định độ dốc Loại bỏ tín hiệu DC tín hiệu đồng tần số cao tín 87 [ TV-H ] 18 [ SOURCE ] [ CHA ] [ CHB ] [ LINE ] [ EXIT ] 19 [HOLD –OFF] [ PULL CHOP ] 20 [ EXT TRIG ] 21 [ POSITION] [ PULL x10 MAG ] 22 [ TIME/DIV ] 23 [ VAR ] 24 [ X-Y ] hiệu hình ảnh kết hợp Loại bỏ tín hiệu DC tín hiệu đồng tần số thấp tín hiệu hình ảnh kết hợp Chọn tín hiệu nguồn kích sau: Tín hiệu kênh A Tín hiệu kênh B Tần số tín hiệu xoay chiều Tín hiệu áp dụng cho phần nối vào {EXT TRIG] từ Điều chỉnh sóng tín hiệu đo lường hiển thị dạng sóng phức tạp Nút thường kết hợp núm [TRIG LEVEL] để hiển thị dạng sóng ổn định đứng yên Khi núm kéo phía ngồi, dao động ký hiển thị tín hiệu hai tia bị phần lúc quét (đóng –mở cho hiển thị hai tia) Hầu hết thường sử dụng tần số quét thấp Khi núm đẩy vào trong, dao động ký làm việc chế độ luân phiên Khi tia sáng kênh A nằm tia quét vệt sáng kênh B nằm tia quét lại.Hầu hết sử dụng tốc độ quét cao Kết nối với tín hiệu kích bên ngồi đưa đến cổng giao tiếp Để sử dụng trước tiên đặt cơng tắt [SOURCE] (24)đến vị trí [EXT] Đẩy vị trí tia sáng nằm ngang màng hình ống Catot, điều chỉnh làm viêc chế độ [X-Y} Khi nùm kéo phía ngoài, tia sáng nằm ngang trải với hệ số nhân 10 Núm chọn mức thời gian cho chùm tia để quét độ chia chuẩn định (1cm) hình Điều chỉnh liên tục thời gian quét vùng chọn vùng thấp kế bên Chu kỳ quét chuẩn định cách xoay núm [CAR] tới vị trí [CAL’d] Khi cơng tắc đẩy vào trong, công tắc [SOURCE] đặt tới [CHA], công tắc [VERT MODE] đặt [CHB], máy hoạt động dao động ký hai tia [X-Y] II Phần thực hành Mục đích yêu cầu Tạo kỹ sử dụng máy dao động ký phương pháp, an toan sử dụng, trình tự vận hành Các thiết bị sử dụng - Dao động ký; Nguồn phát sóng âm tần; Đồng hồ VOM, Dây đo dao động ký (2 dây), Dây tín hiệu máy phát sóng Các bước thực hành BÀI 1: TÌM HIỂU DAO ĐỘNG KÝ 88 Kiểm tra chức INTENSITY Khi thay đổi nút hình hiển thị ? Giải thích ? So sánh với lý thuyết kiểm tra chức phím FOCUS Khi thay đổi nút hình hiển thị thay đổi nào? Giải thích ? So sánh với lý thuyết Tạo tín hiệu ghép AC + DC từ máy phát sóng: AC sóng sin tần số 50Hz, DC 10v quan sát để phân biệt hai chế độ ghép AC, DC ( sử dụng nút OFFSET máy sóng) Ở chế độ AC, quan sát tín hiệu nảao2 ? Ở chế độ DC quan sát tín hiệu nào? Vẽ tín hiệu quan sát Sử dụng kết hợp chế độ bắt tín hiệu Trigger giữ tín hiệu Hold để đồng tín hiệu sóng vng tuần hồn từ máy phát sóng có tần si61 20KHz Nhận xét: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Đo biện độ tín hiệu - xác định đường GND - cho tín hiệu sin 50Hz từ máy phát sóng Xác định biên độ tín hiệu hiển thị dao động ký Thay đổi biên độ tín hiệu máy phát sóng )v đến 10v Kiểm tra so sánh giá trị hiển thị trênVOM Nhận xét: - Thay đổi nút chỉnh VOL/DIV Quan sát tín hiệu dao động ký Tín hiệu thay đổi Xác định biên độ tín hiệu hiển thị dao động ký cho trường hợp biên độ tín hiệu có thay đổi giá trị VOL/DIV khơng? 89 - Thay đổi vị trí x1,x10 que đo Quan sát tín hiệu dao động ký tín hiệu thay đổi ? xác định biên độ tín hiệu hiển thị dao động ký cho trường hợp biên độ tín hiệu có thay đổi thay đổi x1, x10 không ? vẽ dạng sóng quan sát trường họp đo chu kỳ, tần số tín hiệu - Cho tín hiệu hình sin từ máy phát sóng có tần số 50 Hz, biên độ 5vp xác định tần số, chu kỳ tín hiệu hiển thị dao động ký Kiểm tra so sánh giá trị tạo máy phát sóng Nhận xét - Thay đổi nút chỉnh TIME/DIV Quan sát tín hiệu dao động ký Tín hiệu thay đổi nào? Xác định chu kỳ, tần số tín hiệu hiển thị dao động ký cho trường hợp Chu kỳ, tần số tín hiệu có thay đổi thay đổi giá trị TIME/DIV không? - Thay đổi vị trí x1, x10 que đo Quan sát tín hiệu dao động ký Tín hiệu thay đổi nào? Xác định chu kỳ, tần số tín hiệu hiển thị dao động ký cho trường hợp Chu kỳ, tần số tín hiệu có thay đổi thay đổi vị trí x1, x10 que đo? BÀI 2: TÌM HIỂU MÁY PHÁT SĨNG - Quan sát máy phát sóng Ghi lại nút có máy phát sóng Chức nút - Các dây nối vào OUTPUT, bật POWER Thay đổi dạng sóng tín hiệu Thay dổi phím FUNCTION, quan sát dạng sóng dao động ký, vẽ dạng sóng Thay đổi dạng sóng tín hiệu - Tạo sóng sin tần số 50hz Quan sát tín hiệu dao động ký vẽ dạng sóng quan sát 90 - Thay đổi nút AMPLITUDE máy phát sóng đồng thời quan sát tín hiệu dao động ký, biên độ tín hiệu có thay đổi khơng? Tần số tín hiệu có thay đổi khơng? - Khi thay đổi nút AMPLITUDE, biên độ tín hiệu thay đổi từ đến bao nhiêu? - Nhấn phím -30dB biên độ tín hiệu thay đổi khơng? Tần số tín hiệu có thay đổi không? Độ nhay bao nhiêu? - Reset thay đổi OFFSET Quan sát tín hiệu dao động ký vẽ dạng sóng Nhận xét Thay đổi tần số tín hiệu - Tạo sóng hình sin, chọn nút RANGE Hz/ GATE TIME - Thay đổi nút MAIN máy phát sóng đồng thời quan sát tín hiệu dao động ký, biên độ tín hiệu có thay đổi khơng? Tần số tín hiệu có thay đổi không? - Khi thay đổi MAIN, biên độ/ tần số tín hiệu thay đổi từ đến bao nhiêu? - Khi thay đổi FINE, biên độ/ tần số tín hiệu thay đổi từ đến bao nhiêu? 91 - Thay đổi nút RANGE Hz/ GATE TIME Quan sát tín hiệu dao động ký Biên độ tín hiệu có thay đổi khơng? Tần số tín hiệu có thay đổi khơng? Thay đổi nào? ………………………………………………………………………………… Thay đổi chu kỳ làm việc (Duty cycle) - Tạo sóng vng, chọn nút 100Hz RANGE Hz/ GATE TIME - Nhấn núm RAMP/PULSE vào trong, quan sát tỷ lệ chu kỳ làm việc với chu kỳ tín hiệu quan sát Vẽ dạng sóng - Kéo núm RAMP/PULSE ngoài, điều chỉnh quan sát tỷ lệ chu kỳ làm việc với chu kỳ tín hiệu quan sát Tỷ lệ thay đổi phạm vi từ đâu đến đâu? Bài 3: KHẢO SÁT MẠCH BẰNG DAO ĐỘNG KÝ khảo sát mạch phân điện trở dao động ký 92 Hình 7.1 Các thiết bị trang thái sẵn sàng, mắc mạch hình 7.1 Từ ngõ [ OUT – PUT] nguồn [ AF] lấy tín hiệu hình sin có giá trị 2v ngõ ( xác định 2v VOM), ứng với tần số 1kHz Sau đưa tín hiệu tới cầu phân điểm [ A] [D], vào dao động ký hình 7.2 Hình 7.2 Trước hết que dị dương [ →] dao động ký nối với điểm [ A] điều chỉnh núm xoay: [VOLTS/DIV], [TIME/DIV], [POSITION ], [TRIGGER LEVER], để có sóng đứng im, biên độ [h] khoảng [4→6] hình, giữ ngun, khơng điều chỉnh dao động ký 93 Tiếp theo đặc que dò dương [→] đến diểm B,C thay đổi vị trí que dị dương B,C khơng thay đổi vị trí núm điều chỉnh dao động ký) Quan sát vẽ lại sóng xuất dao động ký Giải thích dạng sóng vừa vẽ Đo điện trở dao động ký - Từ ngõ [ OUT- PUT] nguồn [ AF] lấy tín hiệu sóng sin có biên độ hiệu dụng 2v ( xác định 2v Vom ), ứng với tần số kHz hình 7.3 94 Hình 7.3 Đặt que dị dương đến diểm [A] que dò âm đến điểm [B] Điều chỉnh núm xoay [VOLTS/DIV], [TIME/DIV], [POSITION ], [TRIGGER LEVER], để có sóng đứng im hình dao động ký Ghi nhận giá trị biên độ h1 [ô] vào bảng Giữ nguyên núm điều chỉnh nguồn [AF] dao động ký Tiếp theo đặt que dò dương đến điểm [C], ghi nhận giá trị h2 [ô] vào bảng Sau thay đổi biên độ sóng sin từ ngõ sóng (UAC ) [OUT PUT] nguồn [ AF] từ (1.5v đến 3v ) lặp lại bước đo Ghi nhận kết h1 [ô] h2 [ô] vào bảng UAC (v) h1[ô] h2[ô] R1 = (h1 / h2 )x R2 (Ω) 1.5 2.5 3 Đo diện dung dao động ký - Từ ngõ [ OUT – PUT] nguồn [ AF] lấy tín hiệu sóng sin có biên độ hiệu dụng 2v ( xác định 2v VOM), ứng với tần số 1kHz hình Sau mắc mạch hình 7.4 95 Hình 7.4 Đặt que dị dương đến điểm [D] que dò âm đến [ E] Điều chỉnh núm xoay [VOLTS/DIV], [TIME/DIV], [POSITION ], [TRIGGER LEVER], để có sóng đứng im hình dao động ký Ghi nhận giá trị biên độ h1 [ơ] sóng UDE vào bảng Giữ nguyên núm điều chỉnh nguồn [AF] dao động ký Tiếp theo đặt que dò dương đến điểm [ F], ghi nhận giá trị h2 [ơ] sóng UEF vào bảng Sau thay đổi tần số sóng sin từ nguồn [ AF]: f( 1kHz đến 3kHz) lặp lại bước đo Ghi nhận kết h1 h2 [ô] vào bảng f (kHz) h1[ô] h2[ô] L = ? ( H) 1.5 2.5 Đo điện cảm dao động ký - Từ ngõ [ OUT – PUT] nguồn [ AF] lấy tín hiệu sóng sin có biên độ hiệu dụng 2v ( xác định 2v VOM), ứng với tần số 1kHz hình Sau mắc mạch hình 7.5 96 Hình 7.5 - Chọn R= 39Ω 18Ω, 82Ω, đặt que dò dương đến điểm [A] que dò âm đến điểm [B] - Điều chỉnh núm xoay [VOLTS/DIV], [TIME/DIV], [POSITION ], [TRIGGER LEVER], để có sóng đứng im hình dao động ký - Ghi nhận giá trị biên độ h1 [ơ] sóng UAB vào bảng - Giữ nguyên núm điều chỉnh nguồn [AF] dao động ký - Tiếp theo đặt que dò dương đến điểm [ C], ghi nhận giá trị h2 [ô] sóng UAC vào bảng Sau thay đổi tần số sóng sin từ nguồn [ AF]: f( 1kHz đến 3kHz) lặp lại bước đo Ghi nhận kết h1 h2 [ô] vào bảng Với cơng thức tính L tự xác định f (kHz) h1[ô] h2[ô] L = ? ( H) 1.5 2.5 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 [1] Kỹ Thuât Đo Điện, Nguyễn Ngọc Tân - Ngô Văn Kỳ, Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh [2] Cơ Sở Kỹ Thuật Đo Lường Điện Tử, Vũ Quý Điềm, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật [3] Giáo Trình Đo Lường Điện Tử, Dư Quang Bình, Đại Học Đà Nẵng [4] Dụng cụ đo điện, Nguyễn Trọng Quế, NXB KHKT, Hà Nội [5] Đo lường điện cảm biến đo lường, Nguyễn Văn Hòa - Bùi Đăng Thanh Hoàng sỹ Hồng, NXB Giáo Dục, 2005 [6] Kỹ thuật đo lường điện điện tử, Lưu Thế Vinh, Đại học Đà Lạt [7] Các cảm biến kỹ thuật đo lường điều khiển, Lê Văn Doanh, NXB KH&KT 2001 [8] Kỹ thuật đo, Nguyễn Ngọc Tân (chủ biên) - - NXB KH&KT 2000 [9] Giáo trình cảm biến, Phan Quốc Phô (chủ biên) - - NXB KH&KT 2005 [10] Measurement Systems-Application and Design, Ernest O Doebelin, 5st edition, McGraw-Hill [11] http://www.hieuchuan.vn/2010/10/cac-on-vi-o-luong-co-ban-theo-he-si.html [12] http://lqv77.com/2009/02/15/co-ban-su-dung-dong-ho-vom/ 98 ... Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Cơ điện tử trình độ Cao Đẳng Trung Cấp, giáo trình Thực hành Đo lường điện tử giáo trình mơ đun đào tạo chuyên ngành biên soạn theo nội dung chương trình. .. cần đo thành tín hiệu điện xử lí để phù hợp với quan sát điều khiển Trong trình bày khái niệm Đo lường điện tử Mục tiêu: - Trình bày khái niệm đo lường - Trình bày ý nghĩa đo lường học tập thực. .. số đo cách tính sai số + Trình bày phương pháp dùng để đo đại lượng điện, điện tửu cấu tạo cách sử dụng thiết bị đo để đo đại lượng điện - Kỹ năng: + Sử dụng thiết bị đo để đo đại lượng điện, điện