5. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.2 Điều chỉnh lấy số liệu
2.2.3 Xử lý kết quả
Số đo của hai ampere kế giống nhau: ampere kế kiểm tra là tốt
Ampere kiểm tra có số đo lớn hơn ampere mẫu tức là lực từ tác động lên phần chỉ thị quá lớn, ta phải giảm bớt nó đi bằng cách giảm bớt số vòng dây của cuộn dây trong cơ cấu đo (cuộn dây 2 trong hình 1.3a hoặc cuộn dây 1 trong hình 1.3b), sau đó lắp theo sơ đồ và kiểm tra lại, nếu vẫn lớn hơn ta lại tiếp tục giảm số vòng dây, nếu nhỏ hơn ta phải tăng (quấn trở lại) một số vòng trong số vòng dây đã giảm.
Ampere kiểm tra có số đo nhỏ hơn ampere mẫu tức là lực từ tác dụng lên phần chỉ thị của Ampere kế kiểm tra quá nhỏ, ta phải tăng nó lên bằng cách tăng số vòng dây của cuộn dây trong cơ cấu đo (cuộn dây 2 trong hình 1.3a hoặc cuộn dây 1 trong hình 1.3b) sau đó lắp theo sơ đồ và kiểm tra lại, nếu vẫn nhỏ hơn ta tiếp tục quấn thêm một số vòng dây, nếu thấy lớn hơn ta phải giảm bớt số vòng trong số vòng dây đã tăng.
Đinh Thị Oanh 35 K32D – Sư phạm kỹ thuật
2.3 Kiểm tra volt kế
Để đo điện áp ta phải mắc volt kế song song với hai đầu của phụ tải (như đã trình bày ở 1.5.2). Do đó volt kế cần kiểm tra chất lượng cũng phải mắc song song với hai đầu phụ tải.
2.3.1 Sơ đồ lắp ráp:
2.3.2 Điều chỉnh lấy số liệu 2.3.3 Xử lý kết quả 2.3.3 Xử lý kết quả
Số đo của hai volt kế bằng nhau: volt kế kiểm tra là tốt Volt kế kiểm tra có số đo lớn hơn volt kế mẫu
Cách sửa:
- Mắc thêm điện trở phụ nối tiếp với cơ cấu đo, sau đó lắp lại theo sơ đồ nếu vẫn thấy lớn hơn ta thay điện trở phụ đó bằng điện trở phụ khác có giá trị lớn hơn. Nếu thấy volt kế kiểm tra có số đo giảm nhỏ hơn volt kế mẫu ta thay điện trở phụ khác có giá trị nhỏ hơn
Volt kế kiểm tra có số đo nhỏ hơn volt kế mẫu Cách sửa:
- Giảm bớt điện trở phụ có sẵn trong dụng cụ đo
- Lắp lại sơ đồ nếu vẫn lớn hơn thì ta lại tiếp tục giảm. Nếu giảm điện trở phụ để số chỉ của volt kế kiểm tra nhỏ hơn volt kế mẫu thì lúc này ta phải tăng điện trở phụ lên một ít cho đến khi số chỉ 2 dụng cụ bằng nhau.
V
kt V M
R bt
Đinh Thị Oanh 36 K32D – Sư phạm kỹ thuật
2.4 Kiểm tra công tơ điện
Để đo công suất của tải tiêu thụ ta dùng công tơ điện, công tơ điện thường chế tạo theo kiểu cảm ứng. Trong đó cuộn dây nam châm điện 1 mắc song song với tải để đo điện áp trên tải, cuộn dây nam châm điện hai mắc nối tiếp với tải để đo dòng điện qua tải (như đã trình bày ở 1.5.5). Do đó công tơ điện cần kiểm tra chất lượng cũng cần được mắc như vậy.
2.4.1 Sơ đồ lắp ráp:
U
1 2
Rt
1. Công tơ một pha mẫu 2. Công tơ một pha kiểm tra
2.4.2 Điều chỉnh lấy số liệu 2.4.3 Xử lý kết quả 2.4.3 Xử lý kết quả
Số đo của hai công tơ giống nhau: công tơ kiểm tra là tốt.
Số đo của công tơ kiểm tra lớn hơn công tơ mẫu tức là lực từ hoá làm đĩa nhôm quay quá lớn, nên ta phải giảm nó đi bằng cách giảm lực từ hoá của nam châm điện 2 tức là giảm số vòng dây của cuộn dây nam châm điện 2. Sau đó lắp lại theo sơ đồ lắp ráp, nếu thấy vẫn lớn hơn ta lại tiếp tục giảm số vòng dây của cuộn dây nam châm điện 2, nếu thấy nhỏ hơn ta phải quấn lại một số vòng trong số vòng dây đã giảm.
Số đo của công tơ kiểm tra nhỏ hơn công tơ mẫu tức là lực từ hoá làm đĩa nhôm quay quá nhỏ, nên ta phải tăng nó lên bằng cách tăng lực từ hoá của
Đinh Thị Oanh 37 K32D – Sư phạm kỹ thuật
nam châm điện 2 tức là tăng số vòng dây của cuộn dây nam châm điện 2. Sau đó lắp lại theo sơ đồ lắp ráp, nếu vẫn thấy nhỏ hơn ta lại tiếp tục quấn thêm số vòng dây vào cuộn dây nam châm điện 2, nếu thấy lớn hơn ta phải ta giảm bớt số vòng dây trong số đã tăng.
Đinh Thị Oanh 38 K32D – Sư phạm kỹ thuật
CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN KÍCH THƢỚC BÀN THÍ NGHIỆM VÀ BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ TRÊN BÀN THÍ
NGHIỆM – THƢ̣C HÀNH
3.1 Tính toán kích thƣớc bàn thí nghiệm 3.1.1 Các yêu cầu chung 3.1.1 Các yêu cầu chung
Khi mua sắm, thiết kế bàn ghế và các thiết bị đồ dùng cần chú ý tới một số yêu cầu sau:
- Bàn ghế cần được thiết kế, mua sắm phải phù hợp với học sinh Việt Nam. - Các bàn thực hành cần phải cách điện tốt, mặt bàn phải chắc khỏe, chịu được va đập, kéo xước.
- Đảm bảo thẩm mỹ và kinh tế.
3.1.2 Tính toán kích thƣớc bàn thí nghiệm trong phòng thí nghiệm 3.1.2.1 Bàn thực hành điện cơ bản 3.1.2.1 Bàn thực hành điện cơ bản
Chất liệu: Làm bằng gỗ tự nhiên hoặc ván ép đảm bảo yêu cầu chung.
Kết cấu : Bàn có ngăn kéo đựng dụng cụ và nguyên vật liệu , có gắn nguồn nuôi ~220V, ~24V, ~12V… cùng hệ thống cầu chì, aptomat bảo vệ.
Kích thước: kích thước của bàn thí nghiệm được thiết kết phù hợp với từng trường hợp đảm bảo người thực hành có thể quan sát bao quát toàn bộ bàn thí nghiệm và lắp ráp các chi tiết một cách tối ưu.
Trường hợp 1: một người làm.
Kích thước phù hợp để học sinh có thể thực hành ở tư thế đứng là 50x40x70 (cm) tương ứng chiều dài, rộng và cao của bàn
Trường hợp 2: hai người làm.
Kích thước phù hợp để hai học sinh có thể thực hành ở tư thế đứng là 100x60x70 (cm) tương ứng chiều dài, rộng và cao của bàn.
Trường hợp 3: ba người làm.
Đinh Thị Oanh 39 K32D – Sư phạm kỹ thuật
150x80x70 (cm) tương ứng chiều dài, rộng và cao của bàn.
3.1.2.2 Bàn thực hành “đánh giá chất lƣợng dụng cụ đo điện”
Chất liệu: đảm bảo yêu cầu chung, có thể chịu đựng được sức nặng của các thiết bị như hệ thống công tắc tơ, đồng hồ đo cosφ, biến áp tự ngẫu, ampere mét, volt mét, watt mét…
Mặt bàn thường làm bằng gỗ tự nhiên, ván ép dày loại tốt hoặc làm bằng vật liệu xây dựng…
Kết cấu: Bàn cần có ngăn kéo đựng một số dụng cụ như: dây nối, đồng hồ vạn năng, bút thử điện…
Chú ý: tránh việc để dụng cụ tràn lan trên bàn.
Kích thước:
+ cho một người thực hành và đảm bảo học sinh thực hành trong tư thế đứng một bên là : 41x40x75 (cm) tương ứng chiều dài, rộng và cao của bàn.
+ Cho hai người thực hành và đảm bảo học sinh thực hành trong tư thế đứng một bên là: 70x46x75 (cm) tương ứng với chiều dài, rộng và cao của bàn.
+ Cho ba người thực hành và đảm bảo học sinh thực hành trong tư thế đứng một bên là: 100x48x75 (cm) tương ứng với chiều dài, rộng và cao của bàn.
3.2 Bố trí thiết bị trên bàn thí nghiệm - thực hành “đánh giá chất lƣợng dụng cụ đo điện” lƣợng dụng cụ đo điện”
3.2.1 Bố trí theo phƣơng án dồn các thiết bị cùng loại vào một khu vực
Sơ đồ: A V 3 K W L V 1 V 2 V 4 C R X Ð
Đinh Thị Oanh 40 K32D – Sư phạm kỹ thuật
Đặc điểm:
- Mạch lắp dựa trên sơ đồ cấu tạo.
- Cuộn dây, tiếp điểm (đóng, mở) dồn vào một vị trí. - Khi lắp mạch các đường dây không bị bắt chéo nhau. - Lắp một mạch duy nhất nên lắp chung được.
3.2.2 Nhận xét chung
- Việc tính toán kích thước bàn thí nghiệm và cách bố trí các thiết bị trên bàn thí nghiệm - thực hành là rất cần thiết trong khi làm thực hành. Tính toán sai hoặc không phù hợp sẽ làm ảnh hưởng đến quá trình thực hành, làm kết quả thực hành không được chính xác.
- Ở chương này không thuộc phần chúng tôi làm, trên tinh thần thiết kế và xây dựng bài thí nghiệm: “đánh giá chất lượng dụng cụ đo điện” chúng tôi nghiên cứu chương này để khi ghép lại các bài thí nghiệm - thực hành trong phòng thí nghiệm sẽ tạo thành một phòng thí nghiệm được bố trí các bàn thực hành như dự kiến ở trên. Mục đích giúp buổi thực hành được thực hiện một cách dễ dàng và thuận tiện nhất.
Đinh Thị Oanh 41 K32D – Sư phạm kỹ thuật
KẾT LUẬN
Qua quá nghiên cứu và thực hiện đề tài khoá luận: “Đánh giá chất lƣợng dụng cụ đo điện”về cơ bản chúng tôi đã hoàn thành nhiệm vụ đặt ra:
Đã đưa lý thuyết cơ bản về cấu tạo nguyên lí hoạt động của các cơ cấu và dụng cụ đo điện, từ đó vạch ra phương hướng điều chỉnh sửa chữa các dụng cụ đo điện. Đưa ra được các bước tiến hành, kiểm tra, điều chỉnh sửa chữa dụng cụ đo điện cơ bản thường dùng trong phòng thí nghiệm. Như vậy luận văn này có thể xem như một tài liệu hướng dẫn tương đối đầy đủ, tỉ mỉ, chi tiết giúp học sinh tự mình đọc, tiến hành kiểm tra dụng cụ đo và sửa chữa các dụng cụ đó.
Do điều kiện thời gian ngắn và là một sinh viên bước đầu làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học nên đề tài không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót nhất định. Vì vậy, chúng tôi rất mong nhận được những đóng góp của quý thầy cô và bạn bè để đề tài được hoàn thiện hơn.
Đinh Thị Oanh 42 K32D – Sư phạm kỹ thuật
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Đặng Văn Đào - Lê Văn Doanh, Kỹ thuật điện, NXB Khoa học và kỹ thuật, 2005.
2. Phạm Văn Giới - Bùi Tín Hữu - Nguyễn Tiến Tôn, Khí cụ điện, NXB Khoa học và kỹ thuật.
3. Trần Minh Sơ, giáo trình thực hành kỹ thuật điện, NXB Đại học sư
phạm.
4. Nguyễn Thị Hương, Thiết kế và xây dựng bài thí nghiệm - thực hành
Đinh Thị Oanh 43 K32D – Sư phạm kỹ thuật
LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô trong tổ Kỹ thuật khoa Vật lý trường ĐHSP Hà Nội 2 và đặc biệt là thầy Ngô Tuấn Đức người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm luận văn để em hoàn thành luận văn đúng thời hạn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự phối hợp giúp đỡ của gia đình và bạn bè để em đạt được kết quả này.
Hà Nội, tháng 05 năm 2010
Sinh viên
Đinh Thị Oanh 44 K32D – Sư phạm kỹ thuật
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin khẳng định đề tài thiết kế phương án xây dựng bài thí nghiệm thực hành “Đánh giá chất lượng dụng cụ đo điện” là kết quả của riêng mình, đồng thời đề tài này không trùng với các đề tài của các tác giả khác.
Nếu sai tôi xin chịu trách nhiệm.
Sinh viên
Đinh Thị Oanh 45 K32D – Sư phạm kỹ thuật
MỤC LỤC
PHẦN 1: MỞ ĐẦU ... 1
1. Lí do chọn đề tài ... 1
2. Mục đích nghiên cứu ... 1
3. Đối tƣợng nghiên cứu ... 1
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ... 1
5. Phƣơng pháp nghiên cứu ... 1
PHẦN 2: NỘI DUNG ... 2
CHƢƠNG 1: SƠ LƢỢC LÝ THUYẾT ... 2
1.1 Những khái niệm chung về dụng cụ đo điện ... 2
1.1.1 Sai số và cấp chính xác ... 2
1.1.2 Các bộ phận chủ yếu của dụng cụ đo ... 3
1.1.3 Ký hiệu dụng cụ đo ... 4
1.1.4 Nhận xét ... 6
1.2 Cơ cấu đo kiểu từ điện ... 7
1.2.1 Cấu tạo ... 7
1.2.2 Nguyên lý làm việc ... 7
1.2.3 Đặc điểm của dụng cụ. ... 8
1.2.4 Logohm mét từ điện. ... 9
1.3 Cơ cấu đo kiểu điện từ. ... 10
1.3.1 Cấu tạo ... 10
1.3.3 Đặc điểm của cơ cấu ... 12
1.4 Cơ cấu đo kiểu cảm ứng ... 13
1.4.1 Cấu tạo ... 13
1.4.2 Nguyên lý làm việc ... 13
1.4.3 Đặc điểm của cơ cấu ... 15
1.4.4 Nhận xét ... 15
1.5 Cách đo các đại lƣợng điện ... 15
1.5.1 Đo dòng điện ... 15
1.5.2 Đo điện áp ... 17
1.5.3 Đo điện trở ... 18
1.5.4 Đo công suất ... 21
1.5.5 Đo điện năng ... 23
Đinh Thị Oanh 46 K32D – Sư phạm kỹ thuật
2.1 Các thiết bị cần dùng cho bài thí nghiệm- thực hành ... 25
2.1.1 Các thiết bị cần có ... 25
2.1.2 Nút ấn ... 25
2.1.3 Công tắc tơ ... 27
2.1.4 Máy biến áp tự ngẫu ... 29
2.1.5 Cầu dao... 30
2.1.6 Cầu chì ... 32
2.2 Kiểm tra Ampere kế ... 33
2.2 Kiểm tra Ampere kế ... 34
2.2.1 Sơ đồ lắp ráp: ... 34
2.2.2 Điều chỉnh lấy số liệu ... 34
2.2.3 Xử lý kết quả ... 34
2.3 Kiểm tra volt kế ... 35
2.3.1 Sơ đồ lắp ráp: ... 35
2.3.2 Điều chỉnh lấy số liệu ... 35
2.3.3 Xử lý kết quả ... 35
2.4 Kiểm tra công tơ điện ... 36
2.4.1 Sơ đồ lắp ráp: ... 36
2.4.2 Điều chỉnh lấy số liệu ... 36
2.4.3 Xử lý kết quả ... 36
CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN KÍCH THƢỚC BÀN THÍ NGHIỆM VÀ BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ TRÊN BÀN THÍ NGHIỆM – THƢ̣C HÀNH ... 38
3.1 Tính toán kích thƣớc bàn thí nghiệm ... 38
3.1.1 Các yêu cầu chung ... 38
3.1.2 Tính toán kích thƣớc bàn thí nghiệm trong phòng thí nghiệm ... 38
3.1.2.1 Bàn thực hành điện cơ bản ... 38
3.1.2.2 Bàn thực hành “đánh giá chất lƣợng dụng cụ đo điện” ... 39
3.2 Bố trí thiết bị trên bàn thí nghiệm - thực hành “đánh giá chất lƣợng dụng cụ đo điện” ... 39
3.2.1 Bố trí theo phƣơng án dồn các thiết bị cùng loại vào một khu vực... 39
3.2.2 Nhận xét chung ... 40
KẾT LUẬN ... 41