Mục tiêu: Sử dụng được các loại ampe kìm, máy hiện sóng để đo các đại lượng
điện cơ bản, kiểm tra, phát hiện lỗi của các thiết bị, hệ thống điện và đảm bảo an toàn cho người, thiết bị.
2.1. Sử dụng Ampe kìm
Cấu tạo của Ampe kìm (như hình 4-7a)
R: Biến trở
a) b)
Hình 4-7 a) Sơ đồ cấu tạo Ampe kìm b) Hình dáng Ampe kìm số Tỷ số của Ti:
Trong đó : - W1: 1vòng
- W2: 1cuộn nhiều vòng.
Ampe kìm là một máy biến dòng đặc biệt vì nó có cấu tạo như máy biến dòng điện nhưng đặc biệt hơn là cuộn sơ cấp chỉ là một vòng dây. Phía trong cuộn W2 được nối sẵn với một đồng hồ A-mét. (Nếu là A-mét từ điện thì có thêm một hệ thống chỉnh lưu).
Đồng hồ Ampekìm là một dụng cụ đo dòng điện phổ biến ở công trường và trong các xí nghiệp.
Khi đo, bật công tắc về thang đo dòng điện 1 chiều hoặc xoay chiều cho phù hợp. Mở gọng kìm và kẹp vào dây dẫn cần đo. Ta đọc được giá trị dòng điện ghi bằng số trên màn hình đồng hồ số (hình 4-7b) hoặc giá trị dòng theo kim chỉ trên thang chia độ của đồng hồ kim.
2 1 W W K A R
2.2. Sử dụng máy hiện sóng (OSCILLOSCOPE - OSC)
a/ Đặc điểm của máy hiện sóng
Máy hiện sóng điện tử (còn gọi là dao động ký điện tử) được sử dụng để quan sát hình dạng của tín hiệu, đồng thời đo một số đại lượng như dòng điện, điện áp, góc lệch pha giữa hai tín hiệu và đo tần số v.v..
Có loại máy hiện sóng 1 tia, 2 tia hoặc 4 tia có khả năng hiện hình đồng thời 1, 2 hoặc nhiều hơn các dạng sóng tín hiệu.
b/ Cách sử dụng máy hiện sóng
* Đo điện áp và tần số của tín hiệu
- Để đo điện áp, trước hết ta cần đưa điện áp chuẩn vào, quan sát độ lệch của tia điện tử theo các vạch dọc ứng với điện áp chuẩn và xác định độ nhạy:
sv = độ lớn điện áp chuẩn/ số vạch (von/vạch)
Đưa điện áp cần đo vào kênh Y. Quan sát biên độ của tín hiệu đo, ta xác định được độ lớn Ly (vạch).
Từ đó ta tính được giá trị điện áp cần đo
2 . max S L U y
sv (von/vạch) là độ nhạy của máy hiện sóng được xác định qua núm điều chỉnh độ nhạy trên mặt của máy hiện sóng.
Điện áp chuẩn có thể thực hiện bằng thiết bị chuẩn biên độ bên trong máy hiện sóng hoặc điện áp chuẩn lấy từ ngoài vào.
Ví dụ (hình 4-8)
Hai dạng sóng khác nhau. Sóng A có biên độ là 4,5 vạch chia thẳng đứng, sóng B đo được với biên độ 2 vạch chia. (Hình 4-8a)
Với núm điều chỉnh ”vôn/vạch chia” tại 100mV (như hình 4-8b) thì điện áp đỉnh tới đỉnh của mỗi sóng là
Sóng A: U = 4,5 vạch x 100 mV = 450 mV Sóng B: U = 2 vạch x 100 mV = 200 mV
- Để đo tần số của tín hiệu, ta xác định chu kỳ của sóng qua đo đếm số vạch ngang trong mỗi chu kỳ và nhân với số đặt tại núm điều khiển TIME/VẠCH
b)
c) a)
Hình 4-8 a) Các dạng sóng tín hiệu
b) Núm điều khiển TIME / vạch chia c) Núm điều khiển Vôn / vạch chia
T = (Số vạch ngang / chu kỳ) x TIME/VẠCH
Từ hình 4-8a ta xác định được chu kỳ và tần số của mỗi sóng như sau: Sóng A: T = (8,8vạch x 0,5ms) / 2chu kỳ = 2,2ms f = 1/2,2ms = 455Hz Sóng B: T = (8,8vạch x 0,5ms) / 6chu kỳ = 0,73ms f = 1/0,73ms = 1,36kHz
Phương pháp đo tần số bằng máy hiện sóng có thể thực hiện bằng cách so sánh tín hiệu cần đo fx với tín hiệu chuẩn có tần số f0. Trong đó tín hiệu fx được đưa vào bản cực Y. Trên màn hình sẽ xuất hiện một đường cong phức tạp gọi là đường Lissajou (hình 4-9a). Nếu fx là bội hoặc ước chẵn của f0 thì trên màn hình sẽ có một đường Lissajou đứng yên.
a) b)
Hình 4-9 Các dạng đường Lissajou Nếu gọi n là số múi ngang, m là số múi dọc, ta có:
fx / f0 = m / n fx = f0 . m / n Với hình 4-9b ta có: fx = (2/3) f0
* Đo góc lệch pha
Để đo góc lệch pha của hai tín hiệu cùng tần số, phương pháp đo đơn giản là sử dụng máy hiện sóng 2 tia.
Hình 4-10Các tín hiệu sóng hình sin
Ta đặt u1(t) và u2(t) vào các bản cực Y của 2 kênh, điều chỉnh cho 2 tín hiệu trùng nhau theo trục thời gian t và trên cùng một trục toạ độ (hình 4-10).
Góc lệch pha của 2 tín hiệu được tính như sau:
= (AB / AC) . 3600