Trên thực tế đo công suất, có trường hợp phải đo công suất của tải hấp thụ bất kì : nghĩa là nguồn công suất đang công tác ở chế độ có tải thực khi đó tình trạng giữa tải thực với dây truyền sóng, cũng như giữa dây truyền sóng với trở kháng ra của nguồn của nguồn công suất có thể không hoàn toàn phối hợp. Đo công suất như trường hợp này được thực hiện bởi sơ đồ sau
Hình 26: Sơ đồ đo công suất bằng kiểu so sánh
Đo công suất như trên là đo công suất truyền thông.
Những phương pháp đo công suất truyền thông hay được thực hiện trong kỹ thuật đo lường điện tử như : Phương pháp dùng phân mạch định hướng , phương pháp dùng hiệu ứng Hall, phương pháp dùng hiệu ứng áp suất của sóng điện từ...
3.1. Phương pháp phân mạch định hướng
Trong trường hợp cần đo công suất truyền thông giữa nguồn công suất và tải, và không có phối hợp trở kháng, nên có một phần năng lượng bị phản xạ trở lại. Công suất hấp thụ trên tải trong trường hợp nói trên là hiệu
Tải hấp thụ Biến đổi thẳng Thiết bị chỉ thị Nguồn công suất Bộ phận ghép Tải thực
của công suất phát ra của nguồn và công suất phản xạ về. Người ta sử dụng Watnet được mắc như sơ đồ sau:
3.1.1. Sơ đồ khối
Hình 27 : Sơ đồ của phương pháp phân mạch định hướng
Oắt kế có ba khối :
• Tải hấp thụ
• Bộ biến đổi năng lượng
• Thiết bị chỉ thị
Bộ phân mạch định hướng có khả năng phân biệt được năng lượng
truyền từ nguồn đến tải, cũng như năng lượng từ tải truyền về.
Nguồn công suất cung cấp và tải tiêu thụ
3.1.2. Nguyên lý làm việc
Khi nguồn công suất cung cấp đến tải thì đi qua bộ phân mạch định hướng bộ này có nhiệm vụ phân biệt được năng lượng truyền từ nguồn đến tải và năng lượng từ tải truyền về. Ở đầu ra của phân mạch định hướng có hai đầu ra tương ứng nếu ta mắc Oắt kế vào hai đầu đó thì ta sẽ đo được công suất tương ứng của nó. Từ đó ta đo đuợc công suất truyền thông.
3.2. Phương pháp đo áp suất sóng điện từ
Phân mạch định hướng Nguồn công suất Oắt kế Tải
3.2.1. Cấu tạo của phương pháp dùng hiệu ứng áp suất của sóng điện từ.
Cấu tạo của phương pháp này được mô tả như hình sau :
Hình 28: Sơ đồ cấu tạo của phương pháp trên
Cấu tạo của nó gồm có :
Ống sóng 1 dùng để truyền dẫn năng lượng cần đo
Bản kim loại 2 đặt bên trong ống sóng và đặt nghiêng góc 450 với chiều truyền lan của sóng điện từ, và ở vị trí này nó tương ứng với điểm khắc độ đầu tiên.
Sợi dây thạch anh 3 có đường kính rất mỏng khoảng 10µm được
xuyên qua ống sóng và nối ở bên ngoài với bộ phận khắc độ 7
Gương phản xạ 4 nối với dây thạch anh và quay được trên đế 6
Nguồn sáng 5 phản chiếu qua gương và chiếu lên thang độ đo. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.2.2. Nguyên lý hoạt động
Sóng điện từ truyền trong ống sóng 1 nó gây ra một áp suất cơ học. Khi đặt một bản kim loại mảnh được tích điện trong ống sóng thì trường điện từ tác động lên bản kim loại và lúc này bản kim loại được coi như
1 2 5 6 4 3 10 7
l là chiều dài của ngẫu cực). Ngẫu cực này trong trường điện tạo nên một cặp lực tác dụng với mômen quay : M = mEsinθ(vớiθ là góc tạo bởi trục của ngẫu cực với chiều của vectơ điện trường E ). Mômen M tăng theo góc
θ, và nó tỷ lệ với công suất truyền thông.
Mômen này làm bản kim loại quay và làm xoắn dây treo, góc quay của bản được xác định bằng vị trí chỉ thị của điểm sáng phát ra từ nguồn sáng 5 được phản chiếu qua gương 4 và chiếu lên thang độ đo.
Ưu điểm : Dùng để đo công suất ở siêu cao tần, giớ hạn lượng trình
đo công suất rộng từ vài phần trăm W đến vài trăm kW ; nó không gây tổn hao công suất nhiều, dễ phối hợp với nguồn đo, rất ít bị quá tải, ít quán tính .Sai số khoảng 1,5%
Nhược điểm : Sai số của phép đo phụ thuộc vào độ mất phối hợp trở
kháng ; rất nhạy cảm với chấn động cơ giới và có yêu cầu cao về độ chính xác chế tạo.
CHƯƠNG IV
THỰC HÀNH ĐO CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỐI VỚI MẠCH XOAY CHIỀU
Trong chương I và chương II đề tài trình bày về các phương pháp đo công suất trong mạch điện và điện tử. Tôi thấy đo công suất phản kháng trong mạch điện rất cần thiết vì thế chúng tôi đã nghiên cứu tìm ra được cách đo các mạch được trình bày trong chương IV này :