Giáo trình đo lường điện tử nguyễn thị thu (chủ biên)

Trong chương trình đào tạo của các trường trung cấp nghề, cao đẳng nghề Điện tử công nghiệp thực hành nghề giữ một vị trí rất quan trọng: rèn luyện tay nghề cho học sinh.. Việc dạy thực

TRƯỜNG CĐN CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Chủ biên: NGUYỄN THỊ THU KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ -*** -

GIÁO TRÌNH

( Lưu hành nội bộ)

HÀ N I 2012Ộ

Tuyên b  b n quy n ố ả ề

Tài li u này là lo i giáo trình n i b  dùng trong nhà tr ệ ạ ộ ộ ườ ng v i m c đích làm tài li u ớ ụ ệ  

gi ng d y cho giáo viên và h c sinh, sinh viên nên các ngu n thông tin có th  đ ả ạ ọ ồ ể ượ c tham kh o ả

Tài li u ph i do tr ệ ả ườ ng Cao đ ng ngh  Công nghi p Hà N i in  n và phát hành.  ẳ ề ệ ộ ấ

Vi c s  d ng tài li u này v i m c đích th ệ ử ụ ệ ớ ụ ươ ng m i ho c khác v i m c đích trên đ u b ạ ặ ớ ụ ề ị  nghiêm c m và b  coi là vi ph m b n quy n ấ ị ạ ả ề

Tr ườ ng Cao đ ng ngh  Công nghi p Hà N i xin chân thành c m  n các thông tin giúp ẳ ề ệ ộ ả ơ   cho nhà tr ườ ng b o v  b n quy n c a mình ả ệ ả ề ủ

LỜI NÓI ĐẦU

Trong chương trình đào tạo của các trường trung cấp nghề, cao đẳng nghề Điện tử công nghiệp thực hành nghề giữ một vị trí rất quan trọng: rèn luyện tay nghề cho học sinh Việc dạy thực hành đòi hỏi nhiều yếu tố: vật tư thiết bị đầy đủ đồng thời cần một giáo trình nội bộ, mang tính khoa học và đáp ứng với yêu cầu thực tế.

Nội dung của giáo trình “Đo lường điện tử” đã được xây dựng trên cơ sở kế thừa những nội dung giảng dạy của các trường, kết hợp với những nội dung mới nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước,

Giáo trình được biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức mới và biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề cập những nội dung cơ bản, cốt yếu để tùy theo tính chất của các ngành nghề đào tạo mà nhà trường tự điều chỉnh cho thích hợp và không trái với quy định của chương trình khung đào tạo cao đẳng nghề

Tuy các tác giả đã có nhiều cố gắng khi biên soạn, nhưng giáo trình chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự tham gia đóng góp ý kiến của các bạn đồng nghiệp và các chuyên gia kỹ thuật đầu ngành

Xin trân trọng cảm ơn!

N i dung chính c a môn h c:ộ ủ ọ

Mã bài Tên các bài trong môn h cọ Th i gian (gi )ờ ờ

T nổ

g số

Lý thuy tế

Th cự  hành(Bài t p)ậ

Ki mể  tra*

(LT 

ho c ặ   TH)

1 ­Thi t   b   đo   ki u   nam   châm   vĩnhế ị ể  

c u v i cu n dây quayử ớ ộ

Chương 1: Đ N V  ĐOƠ Ị

Mã chương: MH09­01

Gi i thi u ớ ệ

Đ n v  đoơ ị : Là giá tr  đ n v  tiêu chu n v  m t đ i lị ơ ị ẩ ề ộ ạ ượng đo nào đó đượ  c

qu c t  qui đ nh mà m i qu c gia đ u ph i tuân th  ố ế ị ỗ ố ề ả ủ Năm 1832, nhà toán 

h c Đ c K. Gauss đã ch  ra r ng, n u nh  ch n 3 đ n v  đ c l p đ  đoọ ứ ỉ ằ ế ư ọ ơ ị ộ ậ ể  chi u dài (L), kh i lề ố ượng (M), th i gian (T) ­ thì trên c  s  3 đ i lờ ơ ở ạ ượng này 

nh  các đ nh lu t v t lý, có th  thi t l p đờ ị ậ ậ ể ế ậ ược đ n v  đo c a t t c  các đ iơ ị ủ ấ ả ạ  

lượng v t lý. T p h p các đ n v  đo theo nguyên t c Gauss đã đ a ra h pậ ậ ợ ơ ị ắ ư ợ  thành h  đ n v  đo. ệ ơ ị

Trên th  gi i các nhà khoa h c đã th ng nh t đ a ra nh ng đ n v  tiêuế ớ ọ ố ấ ư ữ ơ ị  chu n đẩ ược g i là các chu n. Ðây là m t ọ ẩ ộ h  th ng đ n v  đo l ệ ố ơ ị ườ ng qu c ố  

tế ( SI ) h p pháp   đa s  các nợ ở ố ước trên th  gi i hi n nay.ế ớ ệ

Đ  cho nhi u nể ề ước có th  s  d ng m t h  th ng đ n v  duy nh tể ử ụ ộ ệ ố ơ ị ấ  

người ta đã thành l p h  th ng đ n v  qu c t  (SI) năm 1960 đã đậ ệ ố ơ ị ố ế ược thông qua   h i ngh  qu c t  v  m u và cân. Trong h  th ng đó các đ n v  đở ộ ị ố ế ề ẫ ệ ố ơ ị ượ  cxác đ nh nh  sau:ị ư

 Mét là đ n v  đo kho ng cách, m t trong b y đ n v  c  b n trong h  đoơ ị ả ộ ả ơ ị ơ ả ệ  

lường qu c t  (SI). Đ nh nghĩa g n đây nh t c a mét b i Vi n đo lố ế ị ầ ấ ủ ở ệ ườ  ng

qu c t  (Bureau International des Poids et Mesures) vào năm 1998 là:ố ế   " 1  kho ng cách có chi u dài đúng b ng quãng đ ả ề ằ ườ ng đi c a 1 tia sáng trong ủ   chân không, trong kho ng th i gian 1/299.792.458 giây" ả ờ  Trong cách hành văn hàng ngày, nhi u khi m t “mét” còn đề ộ ược g i là m t thọ ộ ước.

1.1.2 Đ n v  đo kh i lơ ị ố ượng (kg):

Kilôgam là đ n v  đo kh i l ngơ ị ố ượ , m t trong b y đ n v  đo c  b n c aộ ả ơ ị ơ ả ủ  

h  đo lệ ường qu c tố ế (SI), được đ nh nghĩa là ị "kh i l ố ượ ng c a kh i kilôgam ủ ố   chu n qu c t , ẩ ố ế   m u chu n m t kilogramme là m t hình  ng tr  h p kim ẫ ẩ ộ ộ ố ụ ợ  

g m 90% platin và 10% iridi, có đ ồ ườ ng kính 39 mm, cao 39 mm ” th  hi n ể ệ ở hình 1.1

M u này đẫ ược ch  t o vào năm 1879   Luân Dôn và hi n đế ạ ở ệ ược b o qu n,ả ả  

đ y kín b i m t chuông kính, đ t t i Văn phòng Qu c t  v  Đo lậ ở ộ ặ ạ ố ế ề ường, ở vùng Sèvres ­ Paris

Hình 1.1Tuy nhiên, sau h n 100 năm đơ ược ch  t o ra, m u chu n này đã bế ạ ẫ ẩ ị 

bi n đ i.ế ổ  M t v n đ  r t quan tr ng là hi n nay ộ ấ ề ấ ọ ệ kilôgam có xu hướng m tấ  

b t kh i lớ ố ượng v i th i gian do b  mòn điớ ờ ị   (b ng kho ng m t h t cát cóằ ả ộ ạ  

đường kính 0,4 mm). Đ i v i chúng ta, đi u này ch ng h  h n gì. Nh ngố ớ ề ẳ ề ấ ư  các nhà khoa h c không ch p nh n nh  v y b i vì đ n v  tr ng lọ ấ ậ ư ậ ở ơ ị ọ ượng là cơ 

s  cho nhi u đ n v  đo lở ề ơ ị ường khác, và khoa h c đòi h i ph i chính xácọ ỏ ả  không cho phép m t s  sai l ch nh  v y. C n ph i tìm m t m u chu nộ ự ệ ư ậ ầ ả ộ ẫ ẩ  khác theo đúng đ nh nghĩa, t c là có thu c tính không thay đ i c a t  nhiên.ị ứ ộ ổ ủ ự  Nói m t cách khác, m u chu n ph i là phi v t th ộ ẫ ẩ ả ậ ể

Đa ph n m i ầ ỗ qu c giaố  tuân th  h  đo lủ ệ ường qu c t  đ u có b n saoố ế ề ả  

c a kh i kilôgam chu n, đủ ố ẩ ược ch  t o và b o qu n y h t nh  b n chính,ế ạ ả ả ệ ư ả  

và được đem so sánh l i v i b n chính kho ng 10 năm m t l n.ạ ớ ả ả ộ ầ

Ch  ữ kilô (ho c trong vi t t t là ặ ế ắ k) vi t li n tr c các đ n v  trong hế ề ướ ơ ị ệ 

đo lường qu c t  đ  ch  r ng đ n v  này đố ế ể ỉ ằ ơ ị ược nhân lên 1000 l n. T i ầ ạ Vi tệ  Nam, kilôgam còn thường được g i là ọ cân trong giao d ch thị ương m i đ iạ ờ  

thường. 

1.1.3 Đ n v  đo th i gian giây (s):ơ ị ờ

Giây (vi t t t là ế ắ s theo chu n qu c t  và còn có kí hi u là ẩ ố ế ệ ″ ) là   đ n vơ ị 

đo th i gianờ , là m t đ n v  c  b n trong ộ ơ ị ơ ả h  đo lệ ường qu c tố ế (SI). Đ nhị  nghĩa quen thu c c a giây v n là kho ng ộ ủ ố ả th i gianờ  b ng 1/60 c a ằ ủ phút, hay 1/3600 c a ủ giờ. 

Hay   Giây là m t kho ng th i gian b ng 9.192.631.770  ộ ả ờ ằ l n   ầ chu kỳ 

c a  ủ th i lờ ượng b c x  tứ ạ ương  ng trong s  chuy n ti p gi a hai m c năngứ ự ể ế ữ ứ  

lượng trong tr ng thái c  b n c a nguyên t  ạ ơ ả ủ ử Cs 093      (Xêzi )

Trong v t lí ngậ ười ta còn s  d ng các đ n v  nh  h n nh  mili giâyử ụ ơ ị ỏ ơ ư  (m t ph n nghìn giây), micrô giây (m t ph n tri u giây), hay nano giâyộ ầ ộ ầ ệ  (m t ph n t  giây)ộ ầ ỉ

1.1.4 Đ n v  đo ơ ị cường đ  dòng đi n ( A)ộ ệ : 

­ Cường đ  dòng đi n là đ i lộ ệ ạ ượng đ c tr ng cho tác d ng m nh, y u c aặ ư ụ ạ ế ủ  dòng đi n ệ  Cường đ  dòng đi n ộ ệ qua m t b  m t ộ ề ặ  được đ nh nghĩa là lị ượ  ng

đi n tích ( Q) di chuy n qua b  m t c a v t d n đi n t i 1 đi m đã choệ ể ề ặ ủ ậ ẫ ệ ạ ể  trong kho ng th i gian (t) là 1 giây. Nó thả ờ ường được ký hi u b ng ch  ệ ằ ữ I, từ 

ch  ữ ti ng Đ cế ứ  Intensität, nghĩa là c ườ ng đ ộ. Trong h  ệ SI, cường đ  dòngộ  

đi n có đ n v  là Ampe. Ta có công th c 1.1 :ệ ơ ị ứ

   (1.1)

Trong đó: 

 I: Là c ườ ng đ   ộ dòng đi n, đ n v  là A (ampe) ệ ơ ị

Q: Là l ượ ng đi n tíc, đ n v  là C (coulomb) ệ ơ ị

t: Là kho ng th i gian, đ n v  là s (giây)  ả ờ ơ ị

­ Cường đ  dòng đi n trung bình trong m t kho ng th i gian độ ệ ộ ả ờ ược đ nhị  nghĩa b ng thằ ương s  gi a đi n lố ữ ệ ượng ( Q ) d ch chuy n qua ti t di nị ể ế ệ  

th ng c a v t d n đi n và trong kho ng th i gian ẳ ủ ậ ẫ ệ ả ờ t 

       (1.2)

Trong đó:

I tb là cường đ  dòng đi n trung bình, đ n v  là A (ampe)ộ ệ ơ ị

ΔQ là đi n lệ ượng chuy n qua b  m t để ề ặ ược xét trong kho ng th i gianả ờ  

Δt, đ n v  là C (coulomb).ơ ị

 Δt là kho ng th i gian đả ờ ược xét, đ n v  là s (giây)ơ ị

1.1.5 Đ n v  đo ơ ị nhi t đ  ( ệ ộ 0K):

Trong hệ thống đo lường quốc tế, Kelvin là một đơn vị đo lường cơ bản cho nhiệt độ. Nó được kí hiệu bằng chữ K. Mỗi độ K trong nhiệt giai Kelvin (10K) tương  ng bứ ằng một độ trong nhiệt giai Celsius (1°C) , Thang nhiệt độ này được lấy theo tên của nhà vật lý, kỹ sư người Ireland William Thomson, nam tước Kelvin thứ nhất. 

Nhi t đ  trong nhi t giai Kelvin đôi khi còn đệ ộ ệ ược g i là nhi t đ  tuy tọ ệ ộ ệ  

đ i, do ố 0K  ng v i nhi t đ  nh  nh t mà v t ch t có th  đ t đứ ớ ệ ộ ỏ ấ ậ ấ ể ạ ược. T i ạ 0K, trên lý thuy t, m i chuy n đ ng nhi t h n lo n đ u ng ng. Th c t  ch aế ọ ể ộ ệ ỗ ạ ề ừ ự ế ư  quan sát được v t ch t nào đ t t i chính xác m c ậ ấ ạ ớ ứ 0K, chúng luôn có nhi tệ  

đ  cao h n ộ ơ 0K m t chút, t c là v n có chuy n đ ng nhi t h n lo n   m cộ ứ ẫ ể ộ ệ ỗ ạ ở ứ  

t0: Kí hi u nhi t đ  Celcius, đ n v  ệ ệ ộ ơ ị0C

T: Kí hi u nhi t đ  giai Kelvin, đ n v  ệ ệ ộ ơ ị0K

­ Trong đ i s ng   ờ ố ở Vi t Namệ   và nhi u nề ước, nó được đo b ng  ằ 0C  (10C trùng 274,150K)

­ Trong đ i s ng   ờ ố ở nước Anh, Mỹ và m t s  nộ ố ước, nó được đo b ng ằ 0F (10F trùng 255,9277780K, 10C b ng 1.8ằ 0F)

1.1.6 Đ n v  đo ơ ị lượng ch t (mol)ấ :

Mol là lượng ch t c a 1 h  ch a cùng 1 lấ ủ ệ ứ ượng ph n t  c  b n b ngầ ử ơ ả ằ  

s  nguyên t  trong 0,012kg carbon 12ố ử  Mol có th  dùng đ  nói đ n cácể ể ế  

ph n t  nh  bé: Mol nguyên t , mol phân t , mol ions, electron, ho c cácầ ử ỏ ử ử ặ  

1.2 Đ n v  l c ( N)ơ ị ự

Trong v t lýậ , l cự  là m t ộ đ i lạ ượng v t lýậ  được dùng đ  bi u th  tể ể ị ươ  ngtác gi a các v t, làm thay đ i tr ng thái ữ ậ ổ ạ chuy n đ ngể ộ  ho c làm bi n đ iặ ế ổ  hình d ng c a các v t. L c cũng có th  đạ ủ ậ ự ể ược miêu t  b ng nhi u cáchả ằ ề  khác nhau nh  đ y ho c kéo. L c tác đ ng vào m t v t th  có th  làm nóư ẩ ặ ự ộ ộ ậ ể ể  xoay ho c ặ bi n d ngế ạ , ho c thay đ i v   ng su t, và th m chí thay đ iặ ổ ề ứ ấ ậ ổ  về 

th  tích. L c bao g m c  hai y u t  là ể ự ồ ả ế ố đ  l nộ ớ  và hướng. Theo đ nh lu tị ậ  Newton II, F=ma, m t v t th  có kh i lộ ậ ể ố ượng không đ i s  tăng t c theo tổ ẽ ố ỉ 

l  nh t đ nh v i ệ ấ ị ớ l c t ng h pự ổ ợ  theo kh i lố ượng c a v tủ ậ

Newton (vi t t t là ế ắ N) là đ n v  đoơ ị  l cự  trong h  đo lệ ường qu c tố ế (SI), 

l y tên c a nhà bác h c ấ ủ ọ Isaac Newton. Nó là m t ộ đ n v  d n xu tơ ị ẫ ấ  trong SI nghĩa là nó được đ nh nghĩa t  các đ n v  đo c  b n.ị ừ ơ ị ơ ả

C  th  ụ ể l cự  b ng ằ kh i lố ượ  nhân gia t cng ố  (đ nh lu t 2 Newtonị ậ ):

Công c  h cơ ọ , g i t t là ọ ắ công, là năng lượ  đng ược th c hi n khi có m tự ệ ộ  

l cự  tác d ng lên v t th  làm v t th  và đi m đ t c a l c chuy n d i. Côngụ ậ ể ậ ể ể ặ ủ ự ể ờ  

c  h c thu nh n b i v t th  đơ ọ ậ ở ậ ể ược chuy n hóa thành s  thay đ i ể ự ổ công năng 

c a v t th , khi ủ ậ ể n i năngộ  c a v t th  này không đ i.ủ ậ ể ổ

Công được  xác đ nh b i  ị ở tích vô hướ   c a  ng ủ véctơ  l cự   và véct  qu ngơ ả  

đường đi: A=F.s    (1.5)

Năng lượ  theo lý thuy t tng ế ương đ iố  c a ủ Albert Einstein là m t thộ ướ  c

đo khác c a lủ ượng  v t ch tậ ấ   được xác đ nh theo công th c liên quan đ nị ứ ế  

kh i lố ượng toàn ph nầ  E = mc². 

Công su t ấ  đ ượ c đ nh nghĩa là t  s  gi a công và th i gian. N u m t ị ỷ ố ữ ờ ế ộ  

l ượ ng công đ ượ c sinh ra trong kho ng th i gian t thì công su t s  là ả ờ ấ ẽ

  Trong  đi n h c ệ ọ   và  đi n t  h c ệ ừ ọ ,   dòng di n ệ   là dòng chuy n d i có ể ờ  

h ướ ng c a các  ủ đi n tích ệ  Vì đ i lạ ượng đ c tr ng cho dòng đi n là ặ ư ệ cường 

đ  dòng đi nộ ệ , t  "dòng đi n" thừ ệ ường được hi u là cể ường đ  dòng đi n.ộ ệ

­ Trong kim lo iạ , th c t  các ự ế proton (tích đi n dệ ương) ch  có các dao đ ngỉ ộ  

t i ch , còn các ạ ỗ electron (tích đi n âm) chuy n đ ng. Chi u chuy n đ ngệ ể ộ ề ể ộ  

c a electron, do đó ngủ ược v i chi u dòng đi n quy ớ ề ệ ước

­ Trong m t s  môi trộ ố ường  d n đi nẫ ệ   (ví d  trong  ụ dung d chị   đi n phânệ , plasma, ), các h t tích đi n trái d u (ví d  các ạ ệ ấ ụ ion âm và dương) có thể chuy n đ ng cùng lúc, ngể ộ ược chi u nhau.ề

­ Trong  bán d n lo i pẫ ạ , m c dù các electron th c s  chuy n đ ng, dòngặ ự ự ể ộ  

đi n đệ ược miêu t  nh  là chuy n đ ng c a các  ả ư ể ộ ủ h  đi n tố ệ ử  tích đi nệ  

dương

Đi n tích: ệ

Đi n tích là m t tính ch t c  b n và không đ i c a m t s  h t hệ ộ ấ ơ ả ổ ủ ộ ố ạ ạ nguyên t , đ c tr ng cho tử ặ ư ương tác đi n t  gi a chúng. Đi n tích t o raệ ừ ữ ệ ạ  

trường đi n t  và cũng nh  ch u s   nh hệ ừ ư ị ự ả ưởng c a trủ ường đi n t  Sệ ừ ự 

tương tác gi a m t đi n tích v i trữ ộ ệ ớ ường đi n t , khi nó chuy n đ ng ho cệ ừ ể ộ ặ  

đ ng yên so v i trứ ớ ường đi n t  này, là nguyên nhân gây ra l c đi n t , m tệ ừ ự ệ ừ ộ  trong nh ng l c c  b n c a t  nhiên.ữ ự ơ ả ủ ự

M t Culông tộ ương  ng v i lứ ớ ượng đi n tích ch y qua ti t đi n dây d nệ ạ ế ệ ẫ  

có cường đ  dòng đi n 1 ộ ệ ampe trong vòng 1 giây

( 1.7)

M t  ộ proton  có   đi n   tích   b ng   1,60219.10ệ ằ ­19  Coulomb,   hay   +1e   M tộ  electron có đi n tích b ng ­1,60219.10ệ ằ ­19 Coulomb, hay ­1e

Theo  quy  ước,   có   hai   lo i   đi n  tích:  ạ ệ Đi n tích âmệ   và  đi n tíchệ  

dươ  Đi n tích c a  ng ệ ủ electron  là âm ( ký hi u là –ệ e),  còn đi n tích c aệ ủ  proton là dương ( ký hi u là +ệ e) v i  ớ e là giá tr  c a m t ị ủ ộ đi n tích nguyên tệ ố.Các h t mang đi n cùng d u (cùng dạ ệ ấ ương ho c cùng âm) s  đ y nhau.ặ ẽ ẩ  

Ngượ ạc l i, các h t mang đi n khác d u s  hút nhau. Tạ ệ ấ ẽ ương tác gi a cácữ  

h t mang đi n n m   kho ng cách r t l n so v i kích thạ ệ ằ ở ả ấ ớ ớ ước c a chúngủ  tuân theo đ nh lu t Coulombị ậ  Đ nh lu t Coulomb (đ c là Cu­lông), đ t theoị ậ ọ ặ  tên nhà v t lý Pháp ậ Charles de Coulomb, phát bi u là:ể

Đ  l n l c t ộ ớ ự ươ ng tác gi a hai  ữ đi n tích,  ệ  t  l  thu n v i tích đ  l n ỷ ệ ậ ớ ộ ớ  

c a các đi n tích và t  l  ngh ch v i  ủ ệ ỷ ệ ị ớ bình ph ươ  kho ng cách gi a chúng ng ả ữ

Công Th c :         ứ         (1.8)

2.2 S c đi n đ ng, hi u đi n th  và đi n áp:ứ ệ ộ ệ ệ ế ệ

­ S c đi n đ ng ứ ệ ộ : là đ i lạ ượng đ c tr ng cho ngu n năng lặ ư ồ ượng đi n, cóệ  

b n ch t không ph i tĩnh đi n, c n thi t đ  duy trì dòng đi n trong m chả ấ ả ệ ầ ế ể ệ ạ  

đi n. S c đi n đ ng có giá tr  b ng công ph i tiêu t n đ  chuy n m t đ nệ ứ ệ ộ ị ằ ả ố ể ể ộ ơ  

v  đi n tích dị ệ ương d c theo toàn m ch kín. S c đi n đ ng t ng c ng trongọ ạ ứ ệ ộ ổ ộ  

m ch có dòng đi n không đ i, b ng hi u đi n th  gi a hai đ u m ch h ạ ệ ổ ằ ệ ệ ế ữ ầ ạ ở  SDD c m  ng đả ứ ượ ạc t o thành b i đi n trở ệ ường xoáy sinh ra trong t  trừ ườ  ng

bi n đ i. Nó thế ổ ường được ký hi u b ng ch  ệ ằ ữ E, Đ n v  c a volt (V)ơ ị ủ

­ Đi n áp hay hi u đi n th ệ ệ ệ ế: là giá tr  chênh l ch đi n th  gi a hai đi m.ị ệ ệ ế ữ ể  Cũng tương t  nh  dòng đi n, đi n áp có 2 lo i đi n áp m t chi u và đi nự ư ệ ệ ạ ệ ộ ề ệ  

áp xoay chi u. Đi n áp m t chi u là s  chênh l ch đi n th  gi a hai đi mề ệ ộ ề ự ệ ệ ế ữ ể  

mà t i đó s  chênh l ch đi n th  t o ra các dòng đi n m t chi u. Đi n ápạ ự ệ ệ ế ạ ệ ộ ề ệ  xoay chi u tề ương  ng v i trứ ớ ường h p s  thay đ i liên t c v  c c tính gi aợ ự ổ ụ ề ự ữ  hai đi m tể ương  ng và đi u này chính là nguyên nhân t o ra s  thay đ iứ ề ạ ự ổ  chi u dòng đi n và chúng ta có dòng đi n xoay chi u. Nó thề ệ ệ ề ường được ký 

hi u b ng ch  ệ ằ ữ U, Đ n v  c a đi n áp và hi u đi n th  là volt (V)ơ ị ủ ệ ệ ệ ế

Ho c: ặ Đi n áp hay hi u đi n th  ệ ệ ệ ế là hi u s  đi n th  gi a hai đi m khác ệ ố ệ ế ữ ể   nhau c a m ch đi n. Th ủ ạ ệ ườ ng m t đi m nào đó c a m ch đ ộ ể ủ ạ ượ c ch n làm ọ  

đi m g c có đi n th  b ng 0 (đi m n i đ t). Khi đó, đi n th  c a m i ể ố ệ ế ằ ể ố ấ ệ ế ủ ọ  

đi m khác trong m ch có giá tr  âm hay d ể ạ ị ươ ng đ ượ c mang so sánh v i ớ  

đi m g c và đ ể ố ượ c hi u là đi n áp t i đi m t ể ệ ạ ể ươ ng  ng. T ng quát h n, ứ ổ ơ  

đi n áp gi a hai đi m A và B c a m ch (ký hi u là U) xác đ nh b i: U ệ ữ ể ủ ạ ệ ị ở AB =  VA­ VB = ­UAB

2.3 Đi n tr  và đi n d n:ệ ở ệ ẫ

2.3.1 Đi n trệ ở: là đ i lạ ượng v t lýậ  đ c tr ng cho tính ch t c n tr  ặ ư ấ ả ở dòng 

đi nệ  c a m t v t th  ủ ộ ậ ể d n đi nẫ ệ  Nó được đ nh nghĩa là t  s  c a ị ỉ ố ủ hi u đi nệ ệ  

thế gi a hai đ u v t th  đó v i ữ ầ ậ ể ớ cường đ  dòng đi nộ ệ  đi qua nó, kí hi u là R,ệ  

đ n v  đo b ng ơ ị ằ Ohm (Ω)

      (1.9)Trong đó:

U: là hi u đi n th  gi a hai đ u v t d n đi n, đo b ng ệ ệ ế ữ ầ ậ ẫ ệ ằ vôn (V)

I: là cường đ  dòng đi n đi qua v t d n đi n, đo b ng ộ ệ ậ ẫ ệ ằ ampe (A)

R: là đi n tr  c a v t d n đi n, đo b ng ệ ở ủ ậ ẫ ệ ằ Ohm = (Ω)

Đo n dây d n có đi n tr  1ạ ẫ ệ ở Ω là đo n dây có dòng đi n 1A ch y qua, đi nạ ệ ạ ệ  

áp gi a hai đ u dây là 1V.ữ ầ

2.3.2 Đi n d n:ệ ẫ  là kh  năng c a m t môi trả ủ ộ ường cho phép s  di chuy nự ể  

c a các h t ủ ạ đi n tíchệ  qua nó, khi có l cự  tác đ ng vào các h t, ví d  nh  ộ ạ ụ ư l cự  tĩnh đi nệ  c a ủ đi n trệ ườ  S  di chuy n có th  t o thành ng ự ể ể ạ dòng đi nệ  Cơ 

ch  c a chuy n đ ng này tùy thu c vào v t ch t.ế ủ ể ộ ộ ậ ấ

S  d n đi n có th  di n t  b ng ự ẫ ệ ể ễ ả ằ đ nh lu t Ohmị ậ , dòng đi n t  l  v i đi nệ ỷ ệ ớ ệ  

trường tương  ng, và tham s  t  l  chính là ứ ố ỷ ệ đ  d n đi nộ ẫ ệ :

Đ  d n đi n cũng là ngh ch đ o c a ộ ẫ ệ ị ả ủ đi n tr  su tệ ở ấ  ρ:σ = 1/ρ, σ và ρ là 

nh ng giá tr  vô hữ ị ướng

Trong h  ệ SI σ có đ n v  chu n là S/m (ơ ị ẩ Siemens trên mét)

Đ  d n đi n c a 1 s  kim lo i   25°C: ộ ẫ ệ ủ ố ạ ở

2.4 T  thông và cừ ường đ  t  thôngộ ừ

­  T  thông:  ừ  là thông lượ  đng ường s c tứ ừ đi qua m t ộ đi n tíchệ

T  thông liên h  tr c ti p v i ừ ệ ự ế ớ m t đ  t  thôngậ ộ ừ  T  thông là ừ tích phân 

c a ủ phép nhân vô hướ  gi a ng ữ m t đ  t  thôngậ ộ ừ  v i ớ véctơ thành ph n ầ đi nệ  tích, trên toàn b  đi n tích.ộ ệ

Theo ký hi u toán h c:ệ ọ

Trong h  đo lệ ường qu c tố ế, đ n v  đoơ ị  t  thông là ừ Weber (Wb), và đ nơ  

v  đo m t đ  t  thông là ị ậ ộ ừ Tesla hay Weber trên mét vuông

2.5 Đ  t  c mộ ự ả

Cu n c m ộ ả  (hay cu n t ộ ừ, cu n t  c m ộ ừ ả ):  là m t ộ linh ki n đi n t  thệ ệ ử ụ 

đ ngộ  t o t  m t dây d n đi n v i vài vòng qu n, sinh ra ạ ừ ộ ẫ ệ ớ ấ t  trừ ườ  khi có ngdòng đi nệ  ch y qua.ạ

Cu n dây có bi u tộ ể ượng m ch đi n  ạ ệ có m t  ộ đ  tộ ự 

c mả  (hay t  dungừ ) L đo b ng đ n v  ằ ơ ị Henry (H)

Đ i v i dòng đi n m t chi u (DC), dòng đi n có cố ớ ệ ộ ề ệ ường đ  và chi uộ ề  không đ i (ổ t n sầ ố b ng 0), cu n dây ho t đ ng nh  m t đi n tr  có đi nằ ộ ạ ộ ư ộ ệ ở ệ  kháng g n b ng không hay nói khác h n cu n dây n i đo n m ch. Dòngầ ằ ơ ộ ố ả ạ  

đi n trên cu n dây sinh ra m t t  trệ ộ ộ ừ ường, B, có cường đ  và chi u khôngộ ề  

  Đi n dung: ệ  Là đ i l ng nói lên kh  năng tích đi n trên hai b n c cạ ượ ả ệ ả ự  

c a t  đi n, đi n dung c a t  đi n ph  thu c vào đi n tích b n c c, v tủ ụ ệ ệ ủ ụ ệ ụ ộ ệ ả ự ậ  

li u làm ch t đi n môi và kho ng cách gi  hai b n c c theo công th c ệ ấ ệ ả ữ ả ự ứ

C = ξ. S / d      (1.09)

­ Trong đó C: là đi n dung t  đi n, đ n v  là Fara (F) ệ ụ ệ ơ ị

­ ξ: Là h ng s  đi n môi c a l p cách đi n. ằ ố ệ ủ ớ ệ

­ d: là chi u dày c a l p cách đi n. ề ủ ớ ệ

­ S: là đi n tích b n c c c a t  đi n. ệ ả ự ủ ụ ệ

Dung kháng c a t  đi n: Xc = 1/ủ ụ ệ ωC = 1/2πfC

Đ i v i t  đi n lí tố ớ ụ ệ ưởng không có dòng qua hai t m b n c c t c là tấ ả ự ứ ụ 

đi n không tiêu th  công su t. Nh ng th c t  v n có dòng t  c c này quaệ ụ ấ ư ự ế ẫ ừ ự  

l p đi n môi đ n c c kia c a t  đi n, vì v y tr ng t  có s  t n hao côngớ ệ ế ự ủ ụ ệ ậ ọ ụ ự ổ  

su t. Thấ ường s  t n hao này r t nh  và ngự ổ ấ ỏ ười ta thường đo góc t n haoổ  (tgδ) c a t  đ  đánh giá t  đi n.ủ ụ ể ụ ệ

Đ  tính toán, t  đi n để ụ ệ ược đ c tr ng b i m t t  đi n lý tặ ư ở ộ ụ ệ ưởng và m tộ  thu n tr  m c n i ti p nhau (đ i v i t  có t n hao ít) ho c m c song songầ ở ắ ố ế ố ớ ụ ổ ặ ắ  

v i nhau (đ i v i t  có t n hao l n), trên c  s  đó xác đ nh góc t n hao c aớ ố ớ ụ ổ ớ ơ ở ị ổ ủ  

­ T  đi n ụ ệ :  là m t ộ linh ki n đi n t  th  đ ngệ ệ ử ụ ộ  t o b i hai b  m t ạ ở ề ặ dẫ  n

đi nệ  được ngăn cách b i ở đi n môiệ  Khi có chênh l ch ệ đi n thệ ế t i hai bạ ề 

m t, t i các b  m t s  xu t hi n ặ ạ ề ặ ẽ ấ ệ đi n tíchệ  cùng cường đ , nh ng trái d u.ộ ư ấ

S  tích t  c a đi n tích trên hai b  m t t o ra kh  năng tích tr  ự ụ ủ ệ ề ặ ạ ả ữ năng lượ  ng

đi n trệ ườ  c a t  đi n. Khi chênh l ch đi n th  trên hai b  m t là ng ủ ụ ệ ệ ệ ế ề ặ đi nệ  

th  xoay chi uế ề , s  tích lũy đi n tích b  ự ệ ị ch m phaậ  so v i đi n áp, t o nên ớ ệ ạ trở kháng c a t  đi n trong m ch đi n xoay chi u.ủ ụ ệ ạ ệ ề

       Hình: 1.2a t  đi n m t chi uụ ệ ộ ề         Hình 1.2bT  đi n xoay chi u ụ ệ ề       (t  phân c c)ụ ự      ( t  không phân c c)ụ ự

V  m t l u tr  năng lề ặ ư ữ ượng, t  đi n có ph n gi ng v i ụ ệ ầ ố ớ ắc qui. M c dùặ  cách ho t đ ng c a chúng thì hoàn toàn khác nhau, nh ng chúng đ u cùngạ ộ ủ ư ề  

l u tr  năng lư ữ ượng đi n.  c qui có 2 c c, bên trong x y ra ph n  ng hóaệ Ắ ự ả ả ứ  

h c đ  t o ra ọ ể ạ electron   c c này và chuy n electron sang c c còn l i. Tở ự ể ự ạ ụ 

đi n thì đ n gi n h n, nó không th  t o ra electron ­ nó ch  l u tr  chúng.ệ ơ ả ơ ể ạ ỉ ư ữ  

T  đi n có kh  năng n p và x  r t nhanh. Đây là m t  u th  c a nó so v iụ ệ ả ạ ả ấ ộ ư ế ủ ớ  

c qui

ắ

­   T   đi n   m t   chi u   hay   còn   g i   là   t   phân   c c   (Electrolyticụ ệ ộ ề ọ ụ ự  Capacitor): Khi đ u n i ph i đúng c c âm ­ dấ ố ả ự ương. Thường trên t  quyụ  

c c c âm b ng cách s n m t v ch màu sáng d c theo thân t , ho c khi

t  ch a c t thì chân dài h n là c c dụ ư ắ ơ ự ương th  hi n   hình 1.2 a, t  khôngể ệ ở ụ  phân c c đự ược th  hi n   hình 1.2b.ể ệ ở

Chương 2: SAI S  ĐOỐ

Mã chương: MH09­02

Gi i thi u ớ ệ

Đo lường là s  so sánh đ i lự ạ ượng ch a bi t (đ i lư ế ạ ượng đo) v i đ iớ ạ  

lượng được chu n hóa (đ i lẩ ạ ượng m u ho c đ i lẫ ặ ạ ượng chu n). Nh  v yẩ ư ậ  công vi c đo lệ ường là n i thi t b  đo vào h  th ng đố ế ị ệ ố ược kh o sát k t quả ế ả 

đo các đ i lạ ượng c n thi t trên thi t b  đo.ầ ế ế ị

Trong th c t  khó xác đ nh tr  s  th c các đ i lự ế ị ị ố ự ạ ượng đo. Vì v y tr  sậ ị ố 

được đo cho b i thi t b  đo đở ế ị ược g i là tr  s  tin c y đọ ị ố ậ ược. B t k  đ iấ ỳ ạ  

lượng đo nào cũng b   nh hị ả ưởng nhi u thông s  Do đó k t qu  đo ít khiề ố ế ả  

ph n ánh đúng tr  s  tin c y đả ị ố ậ ược. Cho nên có nhi u h  s   nh hề ệ ố ả ưở  ngtrong đo lường liên quan đ n thi t b  đo. Ngoài ra có nh ng h  s  khác liênế ế ị ữ ệ ố  quan đ n con ngế ườ ử ụi s  d ng thi t b  đo. Nh  v y đ  chính xác c a thi t bế ị ư ậ ộ ủ ế ị 

đo được di n t  b i hình th c sai s ễ ả ở ứ ố

M c tiêu: ụ

      ­ Trình bày được các sai s  trong k  thu t đo lố ỹ ậ ường, nguyên nhân và 

bi n pháp phòng tránh gi m sai s  trong đo lệ ả ố ường

      ­ Có ý th c trách nhi m và b o qu n thi t b  d ng cứ ệ ả ả ế ị ụ ụ

được x  lý và đo lử ường b ng các d ng c  và m ch đi n t ằ ụ ụ ạ ệ ử

­ Ðo lườ  là m t quá trình đánh giá đ nh lng ộ ị ượng đ i tố ượng c n đo đ  cóầ ể  

k t qu  b ng s  so v i đ n v ế ả ằ ố ớ ơ ị  

Vd: U= 380v, U – đi n áp, 380 – con s , V – đ n v  đo.ệ ố ơ ị

V i đ nh nghĩa trên thì đo lớ ị ường là quá trình th c hi n ba thao tác chính: ự ệ

­ Bi n đ i tín hi u và tin t c. ế ổ ệ ứ

­ So sánh v i đ n v  đo ho c so sánh v i m u trong quá trình đo lớ ơ ị ặ ớ ẫ ường. 

­ Chuy n đ n v , mã hoá đ  có k t qu  b ng s  so v i đ n v  Căn c  vàoể ơ ị ể ế ả ằ ố ớ ơ ị ứ  

vi c th c hi n các thao tác này ta có các phệ ự ệ ương pháp và h  th ng đoệ ố  

lường khác nhau. 

1.1. Đ  chính xác và m c chính xác ộ ứ

­ Ð  chính xác là tiêu chu n quan tr ng nh t c a thi t b  đo. B t k  m tộ ẩ ọ ấ ủ ế ị ấ ỳ ộ  phép đo nào đ u có sai l ch so v i đ i lề ệ ớ ạ ượng đúng

X Y

A

M c chính xác là đ  ch c ch n c a thi t b  v i giá tr  c a đ i lứ ộ ắ ắ ủ ế ị ớ ị ủ ạ ượng   ngõở  

ra khi ta đ a m t đ i lư ộ ạ ượng   đ u vào.ở ầ

|

| 1

n

n n

X

X X

P

   (2.2)Trong đó: Xn ­ giá tr  đo l n th  nị ầ ứ

100 10

1005

Xn

n n

X X

99 , 0 100

1005 100

| 1

|

| 1

n

n n

X

X X

P

Đ  chính xác c a m t phép đo và m c chính xác ph  thu c vào r t nhi uộ ủ ộ ứ ụ ộ ấ ề  

y u t  nh  ch t lế ố ư ấ ượng c a thi t b  đo, ngủ ế ị ườ ử ụi s  d ng các thi t b  đó vàế ị  

y u t  môi trế ố ường. C p chính xác c a d ng c  đo là đ c tr ng t ng quátấ ủ ụ ụ ặ ư ổ  

c a nó, đủ ược quy đ nh b i các tiêu chu n qu c gia và qu c t  v  các gi iị ở ẩ ố ố ế ề ớ  

h n c a sai s  đo c  b n và th  y u, cũng nh  v  các thông s  khác cóạ ủ ố ơ ả ứ ế ư ề ố  

nh h ng đ n đ  chính xác c a các d ng c  đo

ả ưở ế ộ ủ ụ ụ Đ  đánh giá đ  chính xácể ộ  

c a đ ng h  đo đi n, ngủ ồ ồ ệ ười ta dùng khái ni m c p chính xác c a d ng cệ ấ ủ ụ ụ 

đo C p chính xác có th  kí hi u b ng ch  ho c s  theo các quy đ nh xácấ ể ệ ằ ữ ặ ố ị  

đ nh. ị C p chính xác ấ  được bi u di n b i bi u th c 2.3ể ễ ở ể ứ

%100

%

m

m A

5.  C p chính xác đấ ược ghi trên m t c a đ ng h  đo. Bi t c p chính xác taặ ủ ồ ồ ế ấ  

có th  tính để ược sai s  tuy t đ i l n nh t cho phép c a phép đo: ố ệ ố ớ ấ ủ

% 100

%

% 100

m m

A X

Ví dụ: M t vôn­k  có ghi ộ ế c p chính xác ấ  là 1, nghĩa là gi i h n sai s  c a nóớ ạ ố ủ  cho t m do là 1%.ầ

Ví dụ: M t miliampe k  có thang đ  l n nh t ộ ế ộ ớ ấ Amax = 100mA, c p chính xácấ  

là 2,5. Sai s  tuy t đ i l n nh t cho phép s  là:   ố ệ ố ớ ấ ẽ

mA x

A X

A

m m

100

100 5

, 2

% 100

%

% 100

Khi s  d ng thi t b  đo lử ụ ế ị ường, chúng ta mong mu n thi t b  đố ế ị ượ  c

chu n hóa ẩ  (calibzate) khi được xu t xấ ưởng nghĩa là đã được chu n hóa v iẩ ớ  thi t b  ế ị đo l ườ ng chu n ẩ  (standard). Vi c chu n hóa thi t b  đo lệ ẩ ế ị ường đượ  cxác đ nh theo b n c p nh  sau: ị ố ấ ư

C p 1: ấ  Chu n qu c t ẩ ố ế (International standard) ­ các thi t b  đo lế ị ườ  ng

c p chu n qu c t  đấ ẩ ố ế ược th c hi n đ nh chu n t i  ự ệ ị ẩ ạ Trung tâm đo l ườ   ng

qu c t ố ế đ t t i Paris (Pháp), các thi t b  đo lặ ạ ế ị ường chu n hóa c p 1 này theoẩ ấ  

đ nh k  đị ỳ ược đánh giá và ki m tra l i theo tr  s  đo tuy t đ i c a các đ nể ạ ị ố ế ố ủ ơ  

v  c  b n v t lý đị ơ ả ậ ược h i ngh  qu c t  v  đo lộ ị ố ế ề ường gi i thi u và ch pớ ệ ấ  

nh n. ậ

C p 2: ấ   Chu n qu c gia ­ ẩ ố   các thi t b  đo lế ị ường t i các  ạ Vi n đ nh ệ ị   chu n qu c gia ẩ ố    các qu c gia khác nhau trên th  gi i đã đở ố ế ớ ược chu n hóaẩ  

theo chu n qu c t   ẩ ố ế và chúng cũng được chu n hóa t i cácẩ ạ  vi n đ nh chu n ệ ị ẩ  

qu c gia ố  

C p 3: ấ  Chu n khu v c ­ ẩ ự  trong m t qu c gia có th  có nhi u ộ ố ể ề trung tâm 

đ nh chu n ị ẩ  cho t ng khu v c (ừ ự standard zone center). Các thi t b  đo lế ị ườ  ng

t i các trung tâm này đạ ương nhiên ph i mang  ả chu n qu c gia ẩ ố   (National  standard). Nh ng thi t b  đo lữ ế ị ường được đ nh chu n t i các trung tâm đ nhị ẩ ạ ị  chu n này s  mang ẩ ẽ chu n khu v c ẩ ự  (zone standard). 

C p 4:   ấ Chu n phòng thí nghi m ­ ẩ ệ   trong t ng khu v c s  có nh ngừ ự ẽ ữ  phòng thí nghi m đệ ược công nh n đ  chu n hóa các thi t b  đậ ể ẩ ế ị ược dùng trong s n xu t công nghi p. Nh  v y các thi t b  đả ấ ệ ư ậ ế ị ược chu n hóa t i cácẩ ạ  phòng thí nghi m này s  có  ệ ẽ chu n hóa c a phòng thí nghi m ẩ ủ ệ  Do đó các 

thi t b  đo lế ị ường khi đượ ảc s n xu t ra đấ ược chu n hóa t i c p nào thì sẩ ạ ấ ẽ mang ch t lấ ượng tiêu chu n đo lẩ ường c a c p đó.ủ ấ

Còn các thi t b  đo lế ị ường t i các trung tâm đo lạ ường, vi n đ nh chu nệ ị ẩ  

qu c gia ph i đố ả ược chu n hóa và mang tiêu chu n c p cao h n. Ví dẩ ẩ ấ ơ ụ phòng thí nghi m ph i trang b  các thi t b  đo lệ ả ị ế ị ường có tiêu chu n c aẩ ủ  

chu n vùng ẩ  ho c ặ chu n qu c gia, ẩ ố  còn các thi t b  đo lế ị ường t i vi n đ nhạ ệ ị  chu n qu c gia thì ph i có ẩ ố ả chu n qu c t ẩ ố ế. Ngoài ra theo đ nh k  đị ỳ ược đ tặ  

ra ph i đả ược ki m tra và chu n hóa l i các thi t b  đo lể ẩ ạ ế ị ường

1.3  K  thu t đoỹ ậ

  Phép đo c n ph i đ c th c hi n m t cách c n th n và s  th  hi nầ ả ượ ự ệ ộ ẩ ậ ự ể ệ  các s  li u đo ph i phù h p sau khi đã có tính toán đ n các gi i h n v  đố ệ ả ợ ế ớ ạ ề ộ 

nh y, đ  chính xác và kh  năng c a thi t b  đo. Ðôi khi s  đo có th  đúngạ ộ ả ủ ế ị ố ể  

nh ng n u th  hi n k t qu  sai, ngư ế ể ệ ế ả ười ta có th  hi u m ch đang t t là cóể ể ạ ố  sai h ng và ngỏ ượ ạc l i. H n n a, vi c s  d ng thi t b  đo sai có th  t o raơ ữ ệ ử ụ ế ị ể ạ  các nguy hi m cho s  an toàn c a ngể ự ủ ười đo và thi t b  đo. Các k  thu t đoế ị ỹ ậ  sau đây c n ph i tuân theo khi đo th  hay th c hi n các phép đo trong vi cầ ả ử ự ệ ệ  

ch n đoán h  h ng, s a ch a và b o dẩ ư ỏ ử ữ ả ưỡng các thi t b  đi n t  ế ị ệ ử

1.3.1. N i thi t b  đ n ngu n đi n l i, t t h n h t là thông qua đ u n i baố ế ị ế ồ ệ ướ ố ơ ế ầ ố  chân, và th c hi n b t ngu n cho h  th ng theo trình t  sau:   Các đi mự ệ ậ ồ ệ ố ự ể  quan tr ng đọ ược chuy n m ch ON đ u tiên, ti p theo là đóng [ON] ngu nể ạ ầ ế ồ  cung c p, sau đó đóng [ON] thi t b  đo, và cu i cùng đóng ngu n cung c pấ ế ị ố ồ ấ  cho m ch c n đo th  Khi t t (chuy n m ch sang OFF), thì trình t  làạ ầ ử ắ ể ạ ự  

ngượ ạc l i, thì trình t  ph i đự ả ược th c hi n ngự ệ ượ ạc l i: trước tiên t t ngu nắ ồ  cung c p cho m ch c n đo, ti p theo là t t thi t b  đo, sau đó t t ngu nấ ạ ầ ế ắ ế ị ắ ồ  cung c p và cu i cùng là ng t đi n lấ ố ắ ệ ưới. Ði u này s  b o v  thi t b  đo vàề ẽ ả ệ ế ị  

thi t b  c n đo kh i các xung quá đ  Không hàn hay tháo m i hàn linh ki nế ị ầ ỏ ộ ố ệ  khi ngu n cung c p đang b t.  ồ ấ ậ

1.3.2. B t k  lúc nào cũng ph i t t thi t b  đo còn n u thi t b  đo đ cấ ỳ ả ắ ế ị ế ế ị ượ  chuy n m ch sang đóng [ON] ngay sau đó thì c n ph i có kho ng th i gianể ạ ầ ả ả ờ  đáng k  đ  cho phép các t  x  đi n.  ể ể ụ ả ệ

1.3.3. Các thi t b   đo th  c n ph i đ c n i đ t m t cách hi u qu  đế ị ử ầ ả ượ ố ấ ộ ệ ả ể 

gi m thi u các bi n thiên c a nhi u. ả ể ế ủ ễ

1.3.4. Ch n thang đo phù h p theo tham s  c n đo, tu  theo giá tr  đo yêuọ ợ ố ầ ỳ ị  

c u. N u không bi t giá tr  đo yêu c u, thì hãy ch n thang đo cao nh t vàầ ế ế ị ầ ọ ấ  sau đó gi m d n thang đo cho phù h p, đ  tránh cho thi t b  đo b  quá t i vàả ầ ợ ể ế ị ị ả  

b  h  h ng. Thang đo đị ư ỏ ược ch n cu i cùng s  cho k t qu  đo g n v i đọ ố ẽ ế ả ầ ớ ộ 

l ch l n nh t có th  có đ i v i phép đo đi n áp và dòng đi n, và g n m cệ ớ ấ ể ố ớ ệ ệ ầ ứ  trung bình đ i v i phép đo đi n tr , đ  có đ  chính xác t i  u đ i v i hố ớ ệ ở ể ộ ố ư ố ớ ệ 

th ng đo. ố

1.3.5. Khi giá tr  đo b ng 0, thì đ ng h  đo c n ph i ch  th  b ng 0, n uị ằ ồ ồ ầ ả ỉ ị ằ ế  không thì c n ph i đầ ả ược ch nh v  0 cho phù h p.ỉ ề ợ

1.3.6. Không s  d ng các đ u que đo nh n có kích th c l n vì chúng cóử ụ ầ ọ ướ ớ  

th  gây ng n m ch. Các đ u que đo c n ph i nh n nh t n u có th  để ắ ạ ầ ầ ả ọ ấ ế ể ược. 1.3.7.  Ði u quan tr ng c a vi c n i các đi m đo th : các hãng ch  t oề ọ ủ ệ ố ể ử ế ạ  thi t b  thế ị ường quy đ nh các đi m đo th  t i các v  trí thu n ti n trên b ngị ể ử ạ ị ậ ệ ả  

m ch in. Ði n tr , m c đi n áp ạ ệ ở ứ ệ dc, m c đi n áp tín hi u và các d ng sóngứ ệ ệ ạ  

c a tín hi u s  đủ ệ ẽ ược quy đ nh cho m i đi m đo th  (đi m đo th  thị ỗ ể ử ể ử ườ  ng

là c c l p đ ng trên b ng m ch in). Các đi m đo th  s  đọ ắ ứ ả ạ ể ử ẽ ược đ m t tệ ố  

nh t đ  tránh nguy hi m quá t i cho m ch c n đo. Các đi m đo th  đấ ể ể ả ạ ầ ể ử ượ  cthi t k  b i các nhà chuyên môn có kinh nghi m, khi c n kh o sát thi t b ,ế ế ở ệ ầ ả ế ị  không được b  qua các đi m đo th  nh  v y trong quá trình s a ch a. ỏ ể ử ư ậ ử ữ1.3.8. Thông th ng các đ u que đo mang d u d ng và âm đ i v i cácườ ầ ấ ươ ố ớ  phép đo đi n áp và dòng đi n trong m ch. Ngu n pin bên trong đ ng h  đoệ ệ ạ ồ ồ ồ  

s  có c c tính ngẽ ự ượ ạ ức l i, t c là đ u que đo âm c a ngu n pin trong đ ngầ ủ ồ ồ  

h  đo s  đồ ẽ ược n i đ u que đố ầ ược đánh d u dấ ương (que đo màu đen) và 

ngượ ạc l i th  hi n   hình 2.1. Th c t  này c n ph i nh  khi đo th  cácể ệ ở ự ế ầ ả ớ ử  diode, các t  đi n phân, các transistor và các vi m ch. ụ ệ ạ

1.3.9. N u các đi m đo th  là không cho tr c, ho c n u các phép đo làế ể ử ướ ặ ế  

được th c hi n t i các đi m khác nhau, thì c n ph i chú ý các đi m nhự ệ ạ ể ầ ả ể ư sau: 

a) Khi đo các đi n áp ệ dc, phép đo c n ph i đầ ả ược th c hi n ngay t iự ệ ạ  các linh ki n th c t , và đ i v i vi m ch đo tr c ti p trên các chân.ệ ự ế ố ớ ạ ự ế

 b) S  d ng đ u k p đo th  IC đ  th c hi n các phép đo trên cácử ụ ầ ẹ ử ể ự ệ  chân c a IC.ủ

 c) Khi c n đo tín hi u trên m ch in trong b ng m ch, nên k p đ uầ ệ ạ ả ạ ẹ ầ  

đo trên chân c a c u ki n đi n t  đủ ấ ệ ệ ử ược n i v i đố ớ ường m ch in. ạ

d) Khi th c hi n các phép đo trên b ng m ch, c n ph i đ m b oự ệ ả ạ ầ ả ả ả  

r ng các IC không b  đi n tích tĩnh đo thi t b  đo. ằ ị ệ ế ị

e) Khi ki m tra h  m ch, hãy tháo m t đ u c a c u ki n đi n tể ở ạ ộ ầ ủ ấ ệ ệ ử 

r i th c hi n phép đo. N u c u ki n không đồ ự ệ ế ấ ệ ược tháo m t đ u, thì các c uộ ầ ấ  

ki n khác m c song song v i c u ki n nghi ng  s  ch  th  không đáng tinệ ắ ớ ấ ệ ờ ẽ ỉ ị  

c y. Có th  ki m tra c u ki n nghi ng  b ng c u đo. Khi tháo m i hàn raậ ể ể ấ ệ ờ ằ ầ ố  

kh i b ng m ch in là khó khăn thì có th  c t đỏ ả ạ ể ắ ường m ch in liên quan, doạ  

d  dàng hàn l i v t c t h n so v i vi c tháo m i hàn c u ki n đ  đo r iễ ạ ế ắ ơ ớ ệ ố ấ ệ ể ồ  hàn l i, nh ng khi hàn l i v t c t, c n đ  phòng m i hàn b  n t không x yạ ư ạ ế ắ ầ ề ố ị ứ ả  ra

 f) Vi c tháo và hàn IC là m t quá trình khá ph c t p c n ph i h tệ ộ ứ ạ ầ ả ế  

s c c n th n. C n ph i tháo m i hàn cho IC đ  đo th  ch  khi xác minhứ ẩ ậ ầ ả ố ể ử ỉ  

ch c ch n các phép đo trên b ng m ch cho th y IC đã th c s  h ng. ắ ắ ả ạ ấ ự ự ỏ

1.3.10. C n ph i tuân theo các luu ý v  an toàn đ  đ m b o an toàn choầ ả ề ể ả ả  

người đo, thi t b  đo. ế ị

1.3.11. C n ph i tuân theo các ch  d n t  h ng d n s  d ng thi t b  đoầ ả ỉ ẫ ừ ướ ẫ ử ụ ế ị  

th , cũng nh  trình t  đo th  ử ư ự ử

1.3.12.  C n ph i nghiên c u k  cách v n hành thi t b  đo đ  th c hi nầ ả ứ ỹ ậ ế ị ể ự ệ  phép đo và c n ph i tuân theo t t c  các đi m l u ý đã đầ ả ấ ả ể ư ược đ  c p.ề ậ

1.4 D ch s  li uị ố ệ

Khi th c hi n phép đo, đi u quan tr ng là s  li u nh n đự ệ ề ọ ố ệ ậ ược có đúng 

v i giá tr  c a linh kiên c n đo đ  t  đó nh n ra nguyên nhân c a s  khácớ ị ủ ẩ ể ừ ậ ủ ự  

bi t gi a k t qu  đo đệ ữ ế ả ược và k t qu  d  ki n. N u k t qu  thu đế ả ự ế ế ế ả ượ  c,khác v i d  ki n thì cũng có th  là d ng c  đo b  h ng, hay b  ph n đ cớ ự ế ể ụ ụ ị ỏ ộ ậ ọ  

s  li u b  h ng ố ệ ị ỏ ho c kém, s  hi u bi t v  các thông s  đo ch a đ y đ ,…ặ ự ể ế ề ố ư ầ ủ  

2. Sai s :ố

­ M c tiêu: Xác đ nh đ ụ ị ượ c các nguyên nhân gây ra sai s  và nh ng  nh ố ữ ả  

h ưở ng cu  nó trong đo l ả ườ ng.

Là đ  chênh l ch gi a k t qu  đo và giá tr  th c c a đ i lộ ệ ữ ế ả ị ự ủ ạ ượng đo. Nó phụ thu c vào nhi u y u t  nh : thi t b  đo, phộ ề ế ố ư ế ị ương th c đo, ngứ ười đo… 

­ Nguyên nhân gây sai số

Không có phép đo nào là không có sai s  v n đ  là khi đo ph i ch nố ấ ề ả ọ  đúng phương pháp thích h p, cũng nh  c n c n th n, thành th o khi thaoợ ư ầ ẩ ậ ạ  tác , đ  h n ch  sai s  các k t qu  đo sao cho đ n m c ít nh t.Các nguyênể ạ ế ố ế ả ế ứ ấ  nhân gây ra sai s  thì có nhi u, ngố ề ười ta phân lo i nguyên nhân gây ra sai sạ ố 

là đo các y u t  khách quan và ch  quan gây nên. Các nguyên nhân kháchế ố ủ  quan ví d : d ng c  đo lụ ụ ụ ường không hoàn h oả , đ i lạ ượng đo được b  canị  nhi u nên không hoàn toàn đễ ượ ổc  n đ nh…Nguyên Nhân ch  quan, ví d :ị ủ ụ  

đo thi u thành th o trong thao tác, phế ạ ương pháp ti n hành đo không h pế ợ  lý… 

Vì có các nguyên nhân đó và ta cũng không th  tuy t đ i lo i tr  hoànể ệ ố ạ ừ  toàn được nh  v y  nên k t qu  c a phép đo nào cũng ch  cho giá tr  g nư ậ ế ả ủ ỉ ị ầ  đúng. Ngoài vi c c  g ng h n ch  sai s  đo đ n m c th p nh t, ta còn c nệ ố ắ ạ ế ố ế ứ ấ ấ ầ  đánh giá được xem k t qu  đo có sai s  đ n m c đ  nào.ế ả ố ế ứ ộ

­ Phân lo i sai sạ ố

M i thi t b  đo có th  cho đ  chính xác cao, nh ng có th  có các sai sỗ ế ị ể ộ ư ể ố 

đo các h n ch  c a thi t b  đo, do các  nh hạ ế ủ ế ị ả ưởng c a môi trủ ường, và các sai s  đo ngố ười đo khi thu nh n các s  li u đo. Các lo i sai s  có ba d ng:ậ ố ệ ạ ố ạ  Sai s  ch  quanố ủ  (Sai s  thô), sai s  h  th ng, sai s  ng u nhiên. ố ố ệ ố ố ẫ

2.1 Sai s  ch  quan ố ủ (Các sai s  thô) ố : có th  quy cho gi i h n c a các thi tể ớ ạ ủ ế  

b  đo ho c là các sai s  đo ngị ặ ố ười đo. 

Gi i h n c a thi t b  đo ớ ạ ủ ế ị : Ví d  nh   nh hụ ư ả ưởng quá t i gây ra b i m tả ở ộ  voltmeter có đ  nh y kém. Voltmeter nh  v y s  r  dòng đáng k  t  m chộ ạ ư ậ ẽ ẽ ể ừ ạ  

c n đo và vì v y s  t  làm gi m m c đi n áp chính xác. ầ ậ ẽ ự ả ứ ệ

2.2  Sai s  h  th ng: ố ệ ố Sai l ch có cùng d ng, không thay đ i đệ ạ ổ ược g i làọ  sai s  h  th ng. ố ệ ố

Ví d : ụ  Gi  s  dùng thả ử ước 20m đ  đo m t đo n th ng nào đó, nh ngể ộ ạ ẳ ư  chi u dài th t c a thề ậ ủ ước lúc đó l i là 20,001m. Nh  v y trong k t qu  m tạ ư ậ ế ả ộ  

l n kéo thầ ước có ch a 1mm, sai s  này đứ ố ược g i là sai s  h  th ng.ọ ố ệ ố

­ Có hai lo i sai s : Sai s  c a thi t b  đo và sai s  do môi trạ ố ố ủ ế ị ố ường đo.  Sai s  c a thi t b  đo:  ố ủ ế ị là do ma sát   các b  ph n chuy n đ ng c aở ộ ậ ể ộ ủ  

h  th ng đo hay do  ng su t c a lò xo g n trong c  c u đo là không đ ngệ ố ứ ấ ủ ắ ơ ấ ồ  

đ u. Ví d , kim ch  th  có th  không d ng   m c 0 khi không có dòng ch yề ụ ỉ ị ể ừ ở ứ ả  qua đ ng h  Các sai s  khác là đo chu n sai, ho c do đao đ ng c a ngu nồ ồ ố ẩ ặ ộ ủ ồ  cung c p, do n i đ t không đúng, và ngoài ra còn do s  già hoá c a linhấ ố ấ ự ủ  

ki n. ệ

Cũng là lo i sai s  tạ ố ương t  sai s  đ c, nh ng không ph i do m t, mà doự ố ọ ư ả ắ  

s  ự

hi n th  c a các thi t b  đo k  thu t s  Các giá tr  mà chúng có th  choể ị ủ ế ị ỹ ậ ố ị ể  

hi n th  trên màn hình ch  là các giá tr  gián đo n (ví d : card chuy n tể ị ỉ ị ạ ụ ể ừ 

analog – “tín hiệu tương tự” sang digital – “tín hiệu số”, n u là lo i 8 bitsế ạ  thì ch  có th  hi n th  đỉ ể ể ị ược 28=256 m c khác nhau), n u k t qu  đo khôngứ ế ế ả  trùng v i các m c đó thì s  đớ ứ ẽ ược làm tròn. 

Ngoài ra, khi đ i lạ ượng c n đo có s  dao đ ng l n h n kho ng cách gi a ầ ự ộ ớ ơ ả ữhai m c tín hi u s  c nh nhau, ta còn th y các con s  hi n th  thay đ i liên ứ ệ ố ạ ấ ố ể ị ổ

t c, vi c ch n giá tr  nào là tùy ngụ ệ ọ ị ườ ử ụi s  d ng. 

Sai  s  do môi tr ố ườ ng đo: là sai s  do các đi u ki n bên ngoài  nhố ề ệ ả  

hưởng đ n thi t b  đo trong khi th c hi n phép đo. S  bi n thiên v  nhi tế ế ị ự ệ ự ế ề ệ  

đ , đ   m, áp su t, t  trộ ộ ẩ ấ ừ ường, có th  gây ra các thay đ i v  đ  d n đi n,ể ổ ề ộ ẫ ệ  

đ  rò, đ  cách đi n, đi n c m và đi n dung. Bi n thiên v  t  tính có th  đoộ ộ ệ ệ ả ệ ế ề ừ ể  thay đ i mô men quay (t c đ  l ch). Các thi t b  đo t t s  cho các phép đoổ ứ ộ ệ ế ị ố ẽ  chính xác khi vi c che ch n các d ng c  đ n m c t i đa, s  d ng các mànệ ắ ụ ụ ế ứ ố ử ụ  

ch n t  trắ ừ ường, v. v  Các  nh hả ưởng c a môi trủ ường đo cũng có th  gâyể  

ra đ  d ch chuy n nh    k t qu , do thay đ i nh  v  dòng đi n.ộ ị ể ỏ ở ế ả ổ ỏ ề ệ

2.3 Sai s  ng u nhiên: ố ẫ Gi  s  thả ử ước có v ch chia nh  nh t đ n 1mm, thìạ ỏ ấ ế  sai s  d c thố ọ ướ ởc   ph n ầ ướ ược l ng nh  h n mm là sai s  ng u nhiên.ỏ ơ ố ẫ

Sai s  ng u nhiên là nh ng sai s  mà tr  s  và đ c đi m  nh hố ẫ ữ ố ị ố ặ ể ả ưởng c a nóủ  

đ n m i k t qu  đo đ c không rõ ràng, khi thì xu t hi n th  này, khi thìế ỗ ế ả ạ ấ ệ ế  

xu t hi n th  kia, ta không th  bi t trấ ệ ế ể ế ước tr  s  và d u c a nó.ị ố ấ ủ

Vì v y sai s  ng u nhiên xu t hi n ngoài ý mu n ch  quan c a conậ ố ẫ ấ ệ ố ủ ủ  

người, ch  y u do đi u ki n bên ngoài, ta khó kh c ph c mà ch  có th  tìmủ ế ề ệ ắ ụ ỉ ể  cách h n ch   nh hạ ế ả ưởng c a nó.ủ

Sai s  ng u nhiên có các đ c tính sau. Sai s  ng u nhiên có tr  s  vàố ẫ ặ ố ẫ ị ố  

d u xu t hi n không theo quy lu t, nh ng trong cùng m t đi u ki n đoấ ấ ệ ậ ư ộ ề ệ  

nh t đ nh, sai s  ng u nhiên s  xu t hi n theo nh ng quy lu t.ấ ị ố ẫ ẽ ấ ệ ữ ậ

Đ c tính gi i h n: Trong nh ng đi u ki n đo đ c c  th , tr  tuy tặ ớ ạ ữ ề ệ ạ ụ ể ị ệ  

đ i c a sai s  ng u nhiên không vố ủ ố ẫ ượt quá m t gi i h n nh t đ nh.ộ ớ ạ ấ ị

Đ c tính t p trung: Sai s  ng u nhiên có tr  tuy t đ i càng nh , thì cóặ ậ ố ẫ ị ệ ố ỏ  

kh  năng xu t hi n càng nhi u.ả ấ ệ ề

Đ c tính đ i x ng: Sai s  ng u nhiên dặ ố ứ ố ẫ ương và âm v i tr  s  tuy tớ ị ố ệ  

đ i bé có s  l n xu t hi n g n b ng nhau.ố ố ầ ấ ệ ầ ằ

Đ c tính bù tr : Khi s  l n đo ti n t i vô cùng, thì s  trung bình c ngặ ừ ố ầ ế ớ ố ộ  

c a các sai s  đo đ c ng u nhiên c a cùng m t đ i lủ ố ạ ẫ ủ ộ ạ ượng s  ti n t iẽ ế ớ  không. T c là:ứ

(2.4)

­ Ngoài các sai s  trên đ  đánh giá sai s  c a d ng c  khi đo m t đ i ố ể ố ủ ụ ụ ộ ạ  

l ượ ng nào đó ng ườ i ta còn phân lo i ạ

­ Sai s  tuy t đ i:là hi u gi a giá tr  đ i l ố ệ ố ệ ữ ị ạ ượ ng đo Y n và giá tr  th c X ị ự n 

e = Yn ­ Xn

­ Sai s  t ố ươ ng đ i (tính theo  %): ố        | |100%

n

n n

X Y

e

(2.5)

Trong đó: Yn  ­ giá tr  ịđ i lạ ượng đo;  Xn  ­ giá tr  th c (tr  s  đo đị ự ị ố ược)

­ Đ  chính xác tính theo %: ộ        a = 100% – e r  = (A×100%)  (2.6)

3. Th  saiị

Sai s  do đ c:  ố ọ Là các sai l ch do quan sát khi đ c giá tr  do. Các nh mệ ọ ị ầ  

l n nh  v y có th  ẫ ư ậ ể do th  saiị , hay do đánh giá sai khi kim n m gi a haiằ ữ  

v ch chia. ạ

­ Nhi m v  c a ngệ ụ ủ ười quan sát khi th c hi n phép đo: ự ệ  

Chu n b  tr ẩ ị ướ c khi đo: ph i n m đả ắ ược phương pháp đo, am hi u vể ề thi t b  đo đế ị ượ ử ục s  d ng, ki m tra đi u ki n đo, phán đoán v  kho ng đoể ề ệ ề ả  

đ  ch n thi t b  phù h p, ch n d ng c  đo phù h p v i sai s  yêu c u vàể ọ ế ị ợ ọ ụ ụ ợ ớ ố ầ  phù h p v i môi trợ ớ ường xung quanh. 

Trong khi đo: Ph i bi t đi u khi n quá trình đo đ  có k t qu  mongả ế ề ể ể ế ả  

mu n. ố

Sau khi đo: n m ch c các ph ng pháp gia công k t qu  đo đ  giaắ ắ ươ ế ả ể  công k t qu  đo. Xem xét k t qu  đo đ t yêu c u hay ch a, có c n ph i đoế ả ế ả ạ ầ ư ầ ả  

l i hay ph i đo nhi u l n theo phạ ả ề ầ ương pháp đo lường th ng kê.ố

­ Không có thang đo nào có đ  các v ch cho m i giá tr  ( ví d : Thủ ạ ọ ị ụ ước kẻ 

ch  chia v ch đ n mm, do đó các đ  dài không ph i s  nguyên l n mm thìỉ ạ ế ộ ả ố ầ  

người đo ph i nh n đ nh v  ph n l  là bao nhiêu ph n trăm c a 1mm). Saiả ậ ị ề ầ ẻ ầ ủ  

s  lo i này r t ph  bi n và do tính ch  quan c a ngố ạ ấ ổ ế ủ ủ ườ ọi đ c

­ Khi dùng đ ng h  kim, kim c a đ ng h  không n m trong m t ph ngồ ồ ủ ồ ồ ằ ặ ẳ  

ch a các v ch chia đ  Khi đó v  trí đ t m t không đúng s  làm tăng sai sứ ạ ộ ị ặ ắ ẽ ố 

đ c. V  trí đúng  là v  trí mà m t ph ng do con ngọ ị ị ặ ẳ ươ ủi c a m t và kim c aắ ủ  

đ ng h  t o thành m t m t ph ng vuông góc v i m t chia đ  Do v y, đôiồ ồ ạ ộ ặ ẳ ớ ặ ộ ậ  khi người ta ph i có gả ương ph n x  trên m t chia đ , và ch  c n ch n v  tríả ạ ặ ộ ỉ ầ ọ ị  

c a m t sao cho  nh c a kim b  khu t sau chính kim đó.ủ ắ ả ủ ị ấ

4. CÂU H I ÔN T P Ỏ Ậ

1. Đ n v  đo là gì? Th  nào là đ n v  tiêu chu n? có m y đ n v  tiêu chu n.ơ ị ế ơ ị ẩ ấ ơ ị ẩ

2. K  thu t đo là gì?ỹ ậ

3. Sai s  đo là gì? Phân bi t các lo i sai s  đoố ệ ạ ố

4. C p chính xác c a d ng c  đo là gì? Phân bi t sai s  c a phép đo và c pấ ủ ụ ụ ệ ố ủ ấ  chính xác c a d ng c  đo khác nhau   ch  nào?ủ ụ ụ ở ổ

Ch ươ ng 3:  C  C U ĐOƠ Ấ

Gi i thi u: ớ ệ

C  c u  đo là thành ph n c  b n đ  t o nên các d ng c  và thi tơ ấ ầ ơ ả ể ạ ụ ụ ế  

b  đo lị ường   d ng tở ạ ương t  ( Analog) và hi n s  (digitals).ự ệ ố

 d ng t ng t  (Analog) là d ng c  đo bi n đ i th ng: đ i l ng c n

đo nh : đi n áp, t n s , góc pha,… đư ệ ầ ố ược bi n đ i thành góc quay ế ổ α c aủ  

ph n đ ng ( so v i ph n tĩnh ), t c là bi n đ i t  năng lầ ộ ớ ầ ứ ế ổ ừ ượng đi n tệ ừ thành năng lượng c  h cơ ọ

Các c  c u ch  th  này thơ ấ ỉ ị ường dùng trong các d ng c  đo các đ iụ ụ ạ  

lượng: d ng đi n, đi n áp, t n s , công su t, góc pha, đi n tr ,… c aỏ ệ ệ ầ ố ấ ệ ở ủ  

m ch đi n m t chi u và xoay chi u t n s  công nghi p.ạ ệ ộ ề ề ầ ố ệ

Hi n s  ( digital) là c  c u ch  th  s   ng d ng các k  thu t đi nệ ố ơ ấ ỉ ị ố ứ ụ ỹ ậ ệ  

t  và k  thu t máy tính đ  bi n đ i và ch  th  đ i lừ ỹ ậ ể ế ổ ỉ ị ạ ượng đo. Có nhi uề  

lo i thi t b  hi n s  khác nhau nh : đèn s i đ t, LED 7 đo n, màn hìnhạ ế ị ệ ố ư ợ ố ạ  tinh th  l ng LCD, màn hình c m  ng,…ể ỏ ả ứ

M c tiêu: ụ

­ Trình bày được c u t o, nguyên lý ho t đ ng các thi t b  đoấ ạ ạ ộ ế ị  

lường dùng kim và ch  th  s  thông d ng trong k  thu t đi n, đi n tỉ ị ố ụ ỹ ậ ệ ệ ử      ­ Có ý th c trách nhi m và b o qu n thi t b  d ng cứ ệ ả ả ế ị ụ ụ

N i dung ộ

1.  Thi t b  đo ki u nam châm vĩnh c u v i cu n dây quay ( c  c u ế ị ể ử ớ ộ ơ ấ

đo t  đi n )ừ ệ

­ M c tiêu:Phân bi t đ ụ ệ ượ c các lo i c  c u đo ch  th  kim, trình bày c u  ạ ơ ấ ỉ ị ấ

t o và nguyên lý ho t đ ng,  u nh ạ ạ ộ ư ượ c đi m c a m i lo i ể ủ ỗ ạ

1.1. Phân lo i ạ : Có 2 lo iạ

­ Lo i có m t khung dây đ ngạ ộ ộ

­ Lo i có hai khung dây đ ngạ ộ

1.2 C u t o: ấ ạ

­ C  c u n y đơ ấ ầ ược ký hi u trên m t máy đo nh  sau: ệ ặ ư

1.2.1 Lo i có m t khung dây đ ng ạ ộ ộ

­ C  c u t  đi n g m hai ph n c  b n th  hi n   hình 3.1: ơ ấ ừ ệ ồ ầ ơ ả ể ệ ở

Nam châm vĩnh c u:G m có nam châm vĩnh c u, m ch t , c c t  vàữ ồ ử ạ ừ ự ừ  lõi 

s t. Các b  ph n này hình thành m ch t  kín, gi a c c t  và lõi s t cóắ ộ ậ ạ ừ ữ ự ừ ắ  khe h  đ  t o ra t  trở ể ạ ừ ường đ u gi a khe h , trong đó có khung quayề ữ ở  chuy n đ ng. Để ộ ường s c qua khe h  làm vi c hứ ở ệ ướng tâm t i m iạ ọ  

đi m. Trong khe h  này có đ  t  c m b đ u nhau t i m i đi m. Tể ở ộ ừ ả ề ạ ọ ể ừ 

trường đi theo chi u vào c c nam ra  c c b c.ề ự ự ắ

Hình 3.1 C  c u ch  th  t  đi n ơ ấ ỉ ị ừ ệ

Khung quay: G m có m t khung nhôm hình ch  nh t trên khung cóồ ộ ữ ậ  

qu n dây đ ng r t nh  c  0.03 – 0.2 mm ( cũng có trấ ồ ấ ỏ ỡ ường h p khung quayợ  không có lõi nhôm bên trong nh  đi n năng k  ). ư ệ ế

Khung quay được g n vào tr c quay hình 3.2a ho c dây căng hay dâyắ ụ ặ  treo hình 3.2b, tr c quay này đụ ược đ t trên hai đi m t a trên và dặ ể ự ướ ởi   hai 

đ u tr c. Nh  v y khung quay đầ ụ ư ậ ược là nh  tr c quay nên chúng ta g iờ ụ ọ  khung này là khung quay

    Ở hai đ u trên và dầ ướ ủi c a khung quay còn g n ch t vào 2 lò xoắ ặ  

xo n có nhi m  v  d n dòng đi n vào khung quay. Khung quay đắ ệ ụ ẫ ệ ược đ tặ  trong t  trừ ường t o ra b i hai c c c a nam châm vĩnh c u. Đ  làm tăng  nhạ ở ự ủ ử ể ả  

hưởng c a t  trủ ừ ường đ i v i khung quay ngố ớ ười ta đ t m t lõi s t non hìnhặ ộ ắ  

tr  bên trong lòng c a khung quay di chuy n trong ke h  c a không khíụ ủ ể ở ủ  

gi a lõi s t non và 2 c c c a nam châm, khe h  này thữ ắ ự ủ ở ường r t h p. ấ ẹ

Kim ch  th  đỉ ị ược g n ch t vào tr c quay c a khung quay. Vì v y khiắ ặ ụ ủ ậ  khung quay di chuy n thì kim ch  th  s  di chuy n tể ỉ ị ẽ ể ương  ng.ứ

Trong c  c u đo t  đi n, ch t lơ ấ ừ ệ ấ ượng nam châm vĩnh c u  nh hử ả ưở  ng

r t l n đ n đ  chính xác c a d ng c  đo. Do đó, yêu c u đ i v i nam châmấ ớ ế ộ ủ ụ ụ ầ ố ớ  vĩnh c u là t o t  c m ử ạ ừ ả b l n trong khe h  làm vi c,  n đ nh theo th i gianớ ở ệ ổ ị ờ  

và nhi t đ  Tr  s  t  c m ệ ộ ị ố ừ ả b càng l n thì moment quay t o ra càng l n nênớ ạ ớ  

đ  nh y c a c  c u đo càng cao và ít b   nh hộ ạ ủ ơ ấ ị ả ưởng c a t  trủ ừ ường ngoài 

Hình 3.2    a. khung quay – lo i tr c quayạ ụ

b. khung quay – dây treo1.2.2 Lo i có hai khung dây đ ng ( hình 3.3)ạ ộ

Ph n tĩnh gi ng nh  c  c u m t khung dây nh ng khe h   không khíầ ố ư ơ ấ ộ ư ở  

gi a c c t  và lõi s t non là không đ u nhau. ữ ự ừ ắ ề

­ Ph n đ ng ta đ t hai cu n dây chéo nhau 60ầ ộ ặ ộ 0, g n c ng trên tr c quay vàắ ứ ụ  

l n lầ ượt cho dòng đi n Iệ 1và I2 ch y qua sao cho chúng sinh ra hai mômenạ  quay ngược chi u nhau, ph n đ ng không có lò so c n và th  hi n   hìnhề ầ ộ ả ể ệ ở  3.3 

Hình 3.3 Lo i có hai khung dây đ ngạ ộ

1.3 Nguyên lý ho t đ ngạ ộ

1.3.1 Lo i có m t khung quay, hình 3.4:ạ ộ

­ Bình thường, cu n dây n m trong khe h  c a nam châm nên nh n độ ằ ở ủ ậ ượ  c

t  trừ ường đ uề

 ­ Khi có dòng đi n ch y qua khung dây, dòng đi n qua cu n dây s  sinh raệ ạ ệ ộ ẽ  

t  trừ ường tác d ng lên t  trụ ừ ường c a nam châm t o thành l c đi n t  làmủ ạ ự ệ ừ  

cu n dây quay trong khe h  c a nam châm s  làm kim ch  th  quay theo,ộ ở ủ ẽ ỉ ị  chi u c a l c đi n t  đề ủ ự ệ ừ ược xác đ nh theo quy t c bàn tay trái. Nh  có lò xoị ắ ờ  

c n nên kim s  đả ẽ ược gi    v  trí thăng b ng  ng v i l c đi n t  đo dòngữ ở ị ằ ứ ớ ự ệ ừ  

đi n cho vào cu n dây t o nên. Khi m t dòng đi n vào cu n dây thì lò xoệ ộ ạ ấ ệ ộ  

s  kéo kim v  v  trí ban đ u. L c đi n t  do dòng đi n sinh ra đẽ ề ị ầ ự ệ ừ ệ ược tính theo công th c 3.1:ứ

Mômen quay T q c a l c đi n t  ủ ự ệ ừ F:   Tq = F.W = N.B.l.W.I  ( 3.2)

Trong đó: W là b  r ng c a khung quay, ề ộ ủ V i  K ớ q = N.B.l.W

 ­ H  s  t  l  v i s  c u t o c a c  c u là h ng s : ệ ố ỉ ệ ớ ự ấ ạ ủ ơ ấ ằ ố T q = KqI

Đ ng th i khi đó lò xo (ho c dây treo) t o ra mômen c n ồ ờ ặ ạ ả T c 

khi kim ch  th  quay do mômen quay ỉ ị Tq  làm xo n lò xo ki m soát ho c dâyắ ể ặ  

treo:     Tc  = Kc θ     

Kc  ­ h ng s  xo n c a lò xo ki m soát ho c dây treo ằ ố ắ ủ ể ặ

θ ­ góc quay c a kim ch  th  ủ ỉ ị

T i góc quay ạ θi  c a kim ch  th  đ ng yênủ ỉ ị ứ

Tq  = Tc; Kq I = Kc θI   → θI = (Kq:Kc)I =KI

Góc  quay θI t  l  tuy n tính v i dòng đi n Iỉ ệ ế ớ ệ

Góc quay ( c a khung dây t  l  thu n v i dòng đi n I nên c  c u đoủ ỷ ệ ậ ớ ệ ơ ấ  

t  đi n ch  s  d ng đ  đo các đ i lừ ệ ỉ ử ụ ể ạ ượng m t chi u ộ ề

Góc quay ( c a khung dây t  l  thu n v i dòng đi n I nên thang đo đủ ỷ ệ ậ ớ ệ ượ  cchia các v ch đ u nhau ạ ề

Đ  nh y c  c u đo cao và không đ i  trong toàn thang đoộ ạ ơ ấ ổ

C  c u đo t  đi n có đ  chính xác cao có th  đ t đ n c p chính xácơ ấ ừ ệ ộ ể ạ ế ấ  0.5%. vì các ph n t  c a c  c u đo có đ   n đ nh cao (  nh hầ ử ủ ơ ấ ộ ổ ị ả ưởng c a tủ ừ 

trường ngoài không đáng k  vì t  trể ừ ường c a nam châm vĩnh c u l n, côngủ ử ớ  

su t tiêu th  nh  kho ng t  25 (w đ n 200(w nên không  nh hấ ụ ỏ ả ừ ế ả ưởng đ nế  

Đ i v i  lo i c  c u t  đi n dùng dây xo n thay lò xo ki m soát d  hố ớ ạ ơ ấ ừ ệ ắ ể ễ ư 

h ng khi b  ch n đ ng m nh ho c khi di chuy n cho nên c n đ m quá m cỏ ị ấ ộ ạ ặ ể ầ ệ ứ  cho khung quay khi di chuy n đ  tránh s  ch n đ ng quá m nh làm đ t dâyể ể ự ấ ộ ạ ứ  

xo n ắ

­  ng d ng  Ứ ụ

C  c u đo t  đi n thơ ấ ừ ệ ường đượ ử ục s  d ng trong các trường h p sau: ợ

Dùng đ  ch  t o các ampe k , volt k , ohm k  v i nhi u thang đo và d iể ế ạ ế ế ế ớ ề ả  

đo r ng Ch  t o các lo i đi n k  có đ  nh y cao, có th  đo độ ế ạ ạ ệ ế ộ ạ ể ược cườ  ng

đ  dòng đi n 10ộ ệ ­12 A và đi n áp đ n 10ệ ế ­4 V 

Ch  t o các lo i dao đ ng ký ánh sáng đ  quan sát và ghi l i các giá tr  t cế ạ ạ ộ ể ạ ị ứ  

th i c a dòng đi n và đi n áp cũng nh  t n s  có th  lên đ n 15KHz ờ ủ ệ ệ ư ầ ố ể ế

C  c u đo t  đi n còn dùng đ  làm ch  th  trong các m ch đo các đ i lơ ấ ừ ệ ể ỉ ị ạ ạ ượ  ngkhông đi n ệ

Dùng đ  ch  t o các d ng c  đo đi n t  tể ế ạ ụ ụ ệ ử ương t  nh  volt k  đi n t , t nự ư ế ệ ử ầ  

s  đi n t , pha k  đi n t  ố ệ ử ế ệ ử

K t h p v i các b  bi n đ i nh  c u ch nh l u, c m bi n, c p nhi t đ  cóế ợ ớ ộ ế ổ ư ầ ỉ ư ả ế ặ ệ ể  

th  đo các đ i lể ạ ượng xoay chi u ( dòng và áp xoay chi u ) ề ề

1.3.2 Lo i có hai khung dâyạ

Khi ta cho các dòng m t chi u I1,  Iộ ề 2 ch y vào các cu n dây đ ng, dạ ộ ộ ưới tác 

d ng c a t  trụ ủ ừ ường nam châm vĩnh c u s  t o ra các mômen quay M1, M2ữ ẽ ạ  

2 2

1 1 1

I

I W

S f

W S f

2. Ampe đo đi n m t chi u ( DC:  ệ ộ ề direct current )

­ M c tiêu ụ  : Trình bày đ ượ c khái ni m, nguyên lý ho t đ ng c a dòng DC, ệ ạ ộ ủ   các ph ươ ng pháp đo c a nó trong m ch đi n ủ ạ ệ

Trong các đ i lạ ượng đi n, đ i lệ ạ ượng dòng đi n  và đi n áp là các đ iệ ệ ạ  

lượng c  b n nh t cho nên trong công nghi p cũng nh  trong các nghiênơ ả ấ ệ ư  

c u khoa h c, ngứ ọ ười ta luôn quan tâm đ n các phế ương pháp và thi t b  đoế ị  dòng đi n.ệ

Ở ươ ự ế  ta s  d ng các d ng c  đo dòng đi nử ụ ụ ụ ệ  

nh  ampe k , miliampe k  hay microampe k  tùy theo cư ế ế ế ường đ  dòng đi nộ ệ  

c n đo và giá tr  đo đầ ị ược đ c tr c ti p trên d ng c  đo.ọ ự ế ụ ụ

Trong ph ươ ng pháp đo gián ti p, ế  ta đo đi n áp r i trên đi n tr  m uệ ơ ệ ở ẫ  

được m c trong m ch c n đo dòng đi n. Thông qua tính toán, ta s  xácắ ạ ầ ệ ẽ  

đ nh đị ược dòng đi n c n đo ( Áp  d ng đ nh lu t Ohm ).ệ ầ ụ ị ậ

 ph ng pháp so sánh,

Ở ươ  ta so sánh dòng đi n c n đo v i dòng đi nệ ầ ớ ệ  

m u chính xác,   tr ng thái cân b ng c a dòng đi n c n đo và dòng đi nẫ ở ạ ằ ủ ệ ầ ệ  

m u, k t qu  đẫ ế ả ược đ c trên m u. Ta có th  s  d ng phọ ẫ ể ử ụ ương pháp so sánh 

tr c ti p và phự ế ương pháp so sánh gián ti p. ế

2.1 Nguyên lý c u t o:ấ ạ

Đ  đo dòng đi n m t chi u, ta có th  s  d ng c  c u đo ki u đi n t ,ể ệ ộ ề ể ử ụ ơ ấ ể ệ ừ  

t  đi n hay đi n đ ng. Thông thừ ệ ệ ộ ường ta s  d ng c  c u đo ki u t  đi n vìử ụ ơ ấ ể ừ ệ  

có đ  nh y cao l i tiêu th  năng lộ ạ ạ ụ ượng ít kho ng 0.2 đ n 0.4W và v chả ế ạ  chia trên thang đo được chia đ u nên d  đ c. ề ễ ọ

­ Dòng cho phép: thường là 10­1  ÷ 10­2 A  

­ C p chính xác: 1,5; 1; 0,5; 0,2; cao nh t có th  đ t t i c p 0,05. ấ ấ ể ạ ớ ấ

­ Ði n tr  c  c u: 20  ÷ 2000   ệ ở ơ ấ Ω Ω

Vì v y mu n s  d ng c  c u này đ  ch  t o các d ng c  đo dòngậ ố ử ụ ơ ấ ể ế ạ ụ ụ  

đi n l n h n dòng qua c  c u ch  th  ( Iệ ớ ơ ơ ấ ỉ ị FS ), ph i dùng thêm m t đi n trả ộ ệ ở shunt phân nhánh n i song song v i c  c u ch  th  t  đi n. ố ớ ơ ấ ỉ ị ừ ệ

2.2 Cách m c m ch đo ( hình 3.5):ắ ạ  Khi đo dòng đi n, ta m c d ng c  đoệ ắ ụ ụ  

n i ti p v i m ch đi n c n đo theo đúng chi u dố ế ớ ạ ệ ầ ề ương âm c a ampe k  thủ ế ể 

hi n hình 3.5. Vì th  ampe k  s  l y m t ph n năng lệ ế ế ẽ ấ ộ ầ ượng c a m ch đoủ ạ  nên s  gây ra sai s  trong quá trình đo. Ph n năng lẽ ố ầ ượng này còn g i là côngọ  

su t tiêu th  c a ampe k  và đấ ụ ủ ế ược tính theo bi u th c ể ứ

PA = IA2. RA   (3.2)

T  bi u th c trên, ta nh n th y công su t tiêu th  c a d ng c  đo càngừ ể ứ ậ ấ ấ ụ ủ ụ ụ  

nh  thì sai s  c a phép đo càng nh  nghĩa là đi n tr  c a c  c u đo càngỏ ố ủ ỏ ệ ở ủ ơ ấ  

nh  càng t t ỏ ố

Hình 3.5: M ch đo dòngạ

­D ng c  đo: Ampe mét t  đi n, đụ ụ ừ ệ ược m c n i ti p v i m ch có dòngắ ố ế ớ ạ  

đi n c n đoệ ầ

sao cho t i c c dạ ự ương dòng đi vào và t i c c âm dòng đi ra kh i ampe mét.ạ ự ỏ

­Yêu c u: n i tr  R nh  đ  đ m b o ampe mét  nh hầ ộ ở ỏ ể ả ả ả ưởng r t ít đ n tr  sấ ế ị ố dòng đi n c n đo ệ ầ

­Ampe mét t  đi n: đ  l ch c a kim t  l  thu n v i dòng đi n ch y quaừ ệ ộ ệ ủ ỉ ệ ậ ớ ệ ạ  

cu n dây.ộ

­ Tr  s  dòng đi n l n nh t có th  đo đị ố ệ ớ ấ ể ược chính là dòng qua c  c u đo ( Iơ ấ FS ) c a đi n k ủ ệ ế

 2.3 Phương pháp m  r ng thang đo (t m đo) ( hình 3.6a,b): ở ộ ầ

Ta đã bi t c  c u ch  th  t  đi n dùng ch  t o các ampemet cho m ch m tế ơ ấ ỉ ị ừ ệ ế ạ ạ ộ  chi u. (Khung dây đề ược qu n b ng dây đ ng có kích thấ ằ ồ ước nh  t  0,02 ÷ỏ ừ  0,04 mm, vì v y dòng đi n ch y qua khung dây thông thậ ệ ạ ường nh  h n ho cỏ ơ ặ  

b ng 20mA. Tuy nhiên, khi dòng đi n c n đo l n h n dòng qua c  c u chằ ệ ầ ớ ơ ơ ấ ỉ 

th  ta ph i m  rông thang đo ị ả ở b ng cách ghép thêm đi n tr  ằ ệ ở Rs  (đi n trệ ở Shunt) song song v i đi n k  đ  phân dòng và choớ ệ ế ể  ampe­k  có nhi u t mế ề ầ  

đo thích h pợ    hình 3.6a, 3.6bở  (Đi n tr  shunt là đi n tr  đệ ở ệ ở ược ch  t oế ạ  

b ng h p kim c a magan có đ   n đ nh cao so v i nhi t đ ). ằ ợ ủ ộ ổ ị ớ ệ ộ

 Hình 3.6a: Ammeter m  r ng thang đoở ộDòng đi n c n đo:  Iệ ầ R = Ithang ­ IFS

trong đó:  IFS ­ dòng đi n qua c  c u ch  th ệ ơ ấ ỉ ị

 Ithang ­ dòng đi n đi qua đi n tr  shunt.ệ ệ ở

 Đi n tr  shunt ệ ở Rs được xác đ nh: ị FS (3.10)

S

thang FS

V R

R

=

Hình 3.6b: Ammeter m  r ng thang đoở ộCách tính tr  s  đi n tr  shunt:ị ố ệ ở

Ví dụ  : Gi  thi t s  d ng đi n k  có Iả ế ử ụ ệ ế FS = 50μA, RG = 2kΩ, VFS = 0,1V.  thang đo 50μA dòng ch  qua đi n k  và có đi n tr  là 2 k

quay h t khung thì đi n áp qua đi n k  là Vế ệ ệ ế FS =0,1v

V y, n u   thang đo 250ậ ế ở  μA thì đi n tr  Rệ ở 1 là đi n tr  shunt đệ ở ược tính sao cho dòng qua đi n k  v n là 50μA và dòng còn l i qua đi n tr  Rệ ế ẫ ạ ệ ở 1

Ta có, công th c: ứ

500 10

50 10

250

1 ,

0

6 6

1

FS thang

FS

I I

V R

N u   thang đo là Rế ở 2 = 5mA

2,2010

.5010

.5

1,

0

6 3

2

FS thang

FS

I I

V R

Vì v y, đ i v i ampe­k  có nhi u t m đo thì dùng nhi u đi n tr  shunt,ậ ố ớ ế ề ầ ề ệ ở  

m i t m đo có m t đi n tr  shunt, khi chuy n t m đo là chuy n đi n trỗ ầ ộ ệ ở ể ầ ể ệ ở shunt

 Khi s  d ng Ampemet c n chú ýử ụ ầ

­ Không t o đi n áp r i t i các m i n iạ ệ ơ ạ ố ố

­ Không được n i tr c ti p Ampemet v i ngu n đi n l n gây h ng thi t bố ự ế ớ ồ ệ ớ ỏ ế ị

­ Khi s  d ng Ampemet   thang đo l n nh t sau đó gi m d n đ n khi thoãử ụ ở ớ ấ ả ầ ế  mãn dòng c n đo.ầ

Trong các c  c u đo trên, c  c u đo ki u t  đi n đơ ấ ơ ấ ể ừ ệ ượ ử ục s  d ng nhi u h nề ơ  

c  vì có đ  chính xác cao và tiêu t n ít năng lả ộ ố ượng ( t n hao th p ) nh ngổ ấ ư  

c  c u này có nhơ ấ ược đi m là đi n áp đ nh m c kho ng t  50 mV đ nể ệ ị ứ ả ừ ế  75mV. Cho nên khi đo đi n áp l n h n giá tr  đ nh m c, ta ph i m c thêmệ ớ ơ ị ị ứ ả ắ  

đi n tr  shunt n i ti p v i c  c u đo ệ ở ố ế ớ ơ ấ

Voltmeter m t chi u độ ề ược ch  t o g m c  c u ch  th  t  đi n n i ti pế ạ ồ ơ ấ ỉ ị ừ ệ ố ế  

v i m t đi n tr  ph  Rớ ộ ệ ở ụ p. khác v i ampemet, voltmet dùng đ  đo đi n áp r iớ ể ệ ơ  trên ph  t i ho c đi n áp gi a hai đ u c a m t m ch đi n, do đó luôn m cụ ả ặ ệ ữ ầ ủ ộ ạ ệ ắ  song v i ph  t i c n đo.ớ ụ ả ầ  

3.2 Cách m c m ch đoắ ạ  (hình 3.7): Đ t đi n kặ ệ ế song song v i hai đi m cóớ ể  

đi n áp c n đo theo đúng chi u dệ ầ ề ương âm c a đi n k  th  hi n hình 3.7.ủ ệ ế ể ệ  Khi s  d ng vônmét đ  đo đi n áp c n l u ý các sai s  sinh ra trong quáử ụ ể ệ ầ ư ố  trình đo, bao g m: ồ

­ Sai s  đo  nh hố ả ưởng c a vônmét khi m c vào m ch đo.ủ ắ ạ

 ­ Sai s  đo t n s ố ầ ố

Hình 3.7: M ch đo đi n ápạ ệ3.3 Phương pháp m  r ng thang đoở ộ

Thi t b  dùng đ  đo đi n áp đế ị ể ệ ược g i là volt kọ ế. Khi đi n áp c n đoệ ầ  

t o ra dòng đi n n m trong gi i h n dòng t i đa c a c  c u, thì ta có thạ ệ ằ ớ ạ ố ủ ơ ấ ể 

đo tr c ti p.ự ế

Khi đi n áp c n đo l n đi n áp c a c  c u đo (Vệ ầ ớ ệ ủ ơ ấ FS ) thì ph i m  r ngả ở ộ  thang đo b ng cách ghép thêm đi n tr  n i ti p v i đi n k  đ  phân áp thằ ệ ở ố ế ớ ệ ế ể ể 

hi n hình 3.8.ệ

Nh  v y ta th y đi n tr  c a t i đư ậ ấ ệ ở ủ ả ược m c song song thêm v i đi nắ ớ ệ  

tr  c a volmet và làm thay đ i đi n áp trên t i và gây ra sai s  ph  trongở ủ ổ ệ ả ố ụ  quá trình đo lường th  hi n hình 3.8aể ệ

Hình 3.8: M ch đo đi n áp DC nhi u  thang đo, v i cách m c song song và ạ ệ ề ớ ắ

G

FS FS

R

V I

Ví dụ  : Gi  thi t s  d ng đi n k  nh  hình 3.9 có Iả ế ử ụ ệ ế ư FS = 50μA, RG = 2kΩ, 

VFS = 0,1V. 

Hình 3.9: Voltmet m  r ng thang đoở ộ thang đo 0,1V đi n áp ch  qua đi n k  và có đi n tr  là 2 k

Khi kim quay h t khung thì dòng qua đi n k  là Iế ệ ế FS = 50μA

V y, n u   thang đo 2,5Vậ ế ở  đi n tr  Rệ ở 1 là đi n tr  ph  đệ ở ụ ược tính sao cho khi đi n áp 2,5V thì đi n áp trên đi n k  v n là 0,1V và đi n áp cònệ ệ ệ ế ẫ ệ  

l i gi m trên đi n tr  Rạ ả ệ ở 1

FS

thang p

FS

FS thang

I

V R I

V V

5 ,

6 1

N u   thang đo 50V có tr  s  đi n tr  ph  là:ế ở ị ố ệ ở ụ

k R

50 3 6

2

Ví dụ: M t c  c u ch  th  t  đi n nh  hình 3.10 có dòng qua đi n k  là Iộ ơ ấ ỉ ị ừ ệ ư ệ ế FS 

= 2mA và đi n tr  c a c  c u đo Rệ ở ủ ơ ấ G = 50Ω. Hãy tính các đi n tr  Rệ ở 1, R2, 

, 4 50 10 2

10 3 4

4

k R

I

V R

I

V R R

G FS thang FS

thang G

­ V i thang đo Vớ 3 = 50V

k k

k

R R I

V

FS thang

205

25495050

10.2

50

3

4 3

­ V i thang đo Vớ 2 = 100V

k k

k

R R R I

V

FS thang

25 25

50 4950 10

20 50 10

2

3

4 3 2

­ V i thang đo Vớ 2 = 250V

k k

k

R R R R I

V

FS thang

7550

125

495010

.2510.205010

.2

3

4 2 3 1

4. Ampemét đo đi n m t chi u là gì? Nêu c u t o, nguyên lý làm vi c, cáchệ ộ ề ấ ạ ệ  

m c m ch đo và phắ ạ ương pháp m  r ng thang đo.ở ộ

5. Trình bày nguyên lý c u t o, cách m c m ch đo và phấ ạ ắ ạ ương pháp mở 

r ng thang đo c a vôn mét m t chi u.ộ ủ ộ ề

6. M t ampemet có 4 thang đo nh  hình v  3.11. ộ ư ẽ Các đi n tr  Rệ ở 1 = 5 , RΩ 2 = 

10 , RΩ 3 = 20   Dòng đi n l n nh t qua c  c u ch  th  Ω ệ ớ ấ ơ ấ ỉ ị IFS = 100μA, đi nệ  

tr  c a ch  th  Rở ủ ỉ ị G =1K  tính các giá tr  IΩ ị 1, I2, I3, I4

Hình 3.11

4 VOM/DVOM v n năng ạ

­ M c tiêu: Trình bày c u t o, nguyên lý ho t đ ng c aVOM/ DVOM, ụ ấ ạ ạ ộ ủ  

hi u ch c năng c a m i thang đo t ể ứ ủ ỗ ươ ng  ng v i giá tr  đo c a nó ứ ớ ị ủ

4.1 VOM

4.1.1 Gi i thi u đ ng h  đo VOM ớ ệ ồ ồ

Đ ng h  v n năng ( VOM ) là thi t b  đo không th  thi u đồ ồ ạ ế ị ể ế ược v i b t kớ ấ ỳ 

m t k  thu t viên đi n t  nào, đ ng h  v n năng có 4 ch c năng chính là:ộ ỹ ậ ệ ử ồ ồ ạ ứ  

Đo đi n tr , đo đi n áp DC, đo đi n áp AC và đo dòng đi n th  hi n   hìnhệ ở ệ ệ ệ ể ệ ở  3.09 và 3.14

s t áp. Khi c  c u đo t   đi n h p thành các m ch nhi u thang đo ammeter,ụ ơ ấ ừ ệ ợ ạ ề  voltmeter và ohmmeter, toàn b  trong m t thi t b  đo, thì thi t b  đo độ ộ ế ị ế ị ượ  c

g i là đ ng h  đo đa năng. Ð ng h  đo đa năng cũng đọ ồ ồ ồ ồ ược g i là đ ng họ ồ ồ 

đo AVO (Ampere Volt Ohm). Khi s  d ng đ ng h  đo đa năng đ  th cử ụ ồ ồ ể ự  

hi n các phép đo c n ph i tuân theo các l u ý sau: ệ ầ ả ư

1. Ch n chuy n m ch thông s  đo đúng. N u mu n đo đi n áp, đ ng baoọ ể ạ ố ế ố ệ ừ  

gi  đ  đ ng h  đo   thang đo dòng đi n. ờ ể ồ ồ ở ệ

2. Ch n đúng thang đo c a m t thông s  đo. N u mu n đo giá tr  đọ ủ ộ ố ế ố ị ượ  ccho là 80V, không đ  đ ng h    thang đo 0V – 10V, mà đ  đ ng h  đo ể ồ ồ ở ể ồ ồ ở thang đo 0V – 100V. 

3. N u không bi t giá tr  c n đo, thì hãy đ  đ ng h  đo   thang đo caoế ế ị ầ ể ồ ồ ở  

nh t theo thông s  đo, và sau đó gi m d n thang đo theo các n c gi m d nấ ố ả ầ ấ ả ầ  cho đ n khi xác đ nh đế ị ược thang đo thích h p. ợ

4. Thang đo được ch n c n ph i có s  ch  th  g n v i đ  l ch đ y thangọ ầ ả ố ỉ ị ầ ớ ộ ệ ầ  (full scale)   m c có th  đở ứ ể ược đ i v i phép đo đi n áp và dòng đi n, vàố ớ ệ ệ  

g n m t n a thang đo đ i v i phép đo đi n tr , b i vì đ ng h  đo s  choầ ộ ữ ố ớ ệ ở ở ồ ồ ẽ  sai s  phép đo nh  nh t. ố ỏ ấ

5. N u kim ch  th  c a đ ng h  đo không   t i v  trí 0 ngay khi không cóế ỉ ị ủ ồ ồ ở ạ ị  tín hi u vào, thì ph i hi u ch nh b ng b  ph n c  khí (đ  c ng c a lò xoệ ả ệ ỉ ằ ộ ậ ơ ộ ả ủ  cân b ng g n trên ằ ắ khung dây), đ  có m c đi u ch nh v  0 cho chính xác. ể ứ ề ỉ ề6.Khi đo đi n tr , đi u ch nh bi n tr  ch nh   v  0 đ  có đ  l ch đ yệ ở ề ỉ ế ở ỉ ề ể ộ ệ ầ  thang (fsd) khi ng n m ch hai đ u que đo v i nhau.ắ ạ ầ ớ

4.1.2 Các yêu c u trầ ước khi th c hi n m t phép đoự ệ ộ

­ Xác đ nh lo i đ i l ng c n đo: áp AC – DC,dòng DC, đi n tr ,…ị ạ ạ ượ ầ ệ ở

­ Ướ ược l ng tr  s  t i đa có th ị ố ố ể

­ Ch n t m đo có tr  s  l n h n tr  s  ọ ầ ị ố ớ ơ ị ố ướ ược l ng ( giá tr  ghi trên t m đo làị ầ  

tr  s  t i đa có th  đo đị ố ố ể ược. Vì v y tuy t đ i không đậ ệ ố ược đo tr  s  vị ố ượ  tquá t m đo. N u tr  s  đo th c t  quá nh  so v i gi i h n c a t m đo thìầ ế ị ố ự ế ỏ ớ ớ ạ ủ ầ  kim b  l ch r t ít và k t qu  đo khó đ c. khi đó ta ch n t m đo h p h n saoị ệ ấ ế ả ọ ọ ầ ấ ơ  cho kim ch  th  l ch kho ng 2/3 m t ch  th   đ  k t qu  đo đ c d  dàng)ỉ ị ệ ả ặ ỉ ị ể ế ả ọ ể

­ Xác đ nh phị ương pháp đo

Ví dụ:  Khi đo đi n áp DC thì ta đ c giá tr  trên v ch ch  s  DCV.Aệ ọ ị ạ ỉ ố

­ N u ta đ  thang đo 250V thì ta đ c trên v ch có giá tr  cao nh t là 250V,ế ể ọ ạ ị ấ  

tương t  đ  thang 10V thì đ c trên v ch có giá tr  cao nh t là 10. trự ể ọ ạ ị ấ ườ  ng

h p đ  thang 1000V nh ng không có v ch nào ghi cho giá tr  1000 thì đ cợ ể ư ạ ị ọ  trên v ch giá tr  Max = 10, giá tr  đo đạ ị ị ược nhân v i 100 l nớ ầ   

­ Khi đo đi n áp AC thì đ c giá tr  cũng tệ ọ ị ương t  đ c trên v ch AC.10V,ự ọ ạ  

n u đo   thang có giá tr  khác thì ta tính theo t  l  Ví d  n u đ  thangế ở ị ỷ ệ ụ ế ể  250V thì m i ch  s  c a v ch 10 s  tỗ ỉ ố ủ ạ ố ương đương v i 25V. ớ

­ Khi đo dòng đi n thì đ c giá tr  tệ ọ ị ương t  đ c giá tr  khi đo đi n áp. ự ọ ị ệ

4.1.3 Hướng d n cách đo và đ c giá trẫ ọ ị

 H   ư    ng d n s  d ng thang đo đi n trớ ẫ ử ụ ệ ở 

V i thang đo đi n tr  c a đ ng h  v n năng nh  hình 3.15 ta có th  đoớ ệ ở ủ ồ ồ ạ ư ể  

đượ ấc r t nhi u th ề ứ

Đo ki m tra giá tr  c a đi n trể ị ủ ệ ở

Đo ki m tra s  thông m ch c a m t đo n dây d nể ự ạ ủ ộ ạ ẫ

Đo ki m tra s  thông m ch c a m t đo n m ch inể ự ạ ủ ộ ạ ạ

Đo ki m tra các cu n dây bi n áp có thông m ch không ể ộ ế ạ

Đo ki m tra s  phóng n p c a t  đi nể ự ạ ủ ụ ệ

Đo ki m tra xem t  có b  đò, b  ch p không.ể ụ ị ị ậ

Đo ki m tra tr  kháng c a m t m ch đi n ể ở ủ ộ ạ ệ

Đo ki m tra đi  t và bóng bán d n.ể ố ẫ

* Đ  s  d ng đ ể ử ụ ượ c các thang đo này đ ng h  ph i đ ồ ồ ả ượ ắ c l p 2 P n ti u ị ể   1,5V bên trong, đ  x  d ng các thang đo 1K ể ử ụ Ω  ho c 10K ặ Ω  ta ph i l p Pin ả ắ   9V.

­ Đo đi n tr : ệ ở

Hình 3.15: Đo ki m tra đi n tr  b ng đ ng h  v n năngể ệ ở ằ ồ ồ ạ

Đ  đo tri s  đi n tr  ta th c hi n theo các b ể ố ệ ở ự ệ ướ c sau: 

­ Bước 1: Đ  thang đ ng h  v  các thang đo tr , n u đi n tr  nh  thì để ồ ồ ề ở ế ệ ở ỏ ể thang x1Ωho c x10ặ Ω, n u đi n tr  l n thì đ  thang x1Kế ệ ở ớ ể Ω ho c 10Kặ Ω. => sau đó ch p hai que đo và ch nh tri t áo đ  kim đ ng h  báo v  trí 0ậ ỉ ế ể ồ ồ ị Ω

­ Bước 2: Chu n b  đo.ẩ ị

­ Bước 3: Đ t que đo vào hai đ u đi n tr , đ c tr  s  trên thang đo, ặ ầ ệ ở ọ ị ố Giá trị 

đo được = ch  s  thang đo X thang đo.ỉ ố  Ví d : n u đ  thang x 100ụ ế ể Ωvà chỉ 

­ Khi đo đi n tr  ph i đ ệ ở ả ượ c cách ly hoàn toàn v i m ch. M i khi chuy n ớ ạ ỗ ể  

t m đo c a thang đo đi n tr , ta c n ph i ch nh 0 cho VOM thì k t qu  đo ầ ủ ệ ở ầ ả ỉ ế ả  

m i chính xác ( cách ch nh 0 cho VOM: ch p hai que đo l i v i nhau và ớ ỉ ậ ạ ớ  

đi u ch nh nút ADJ sao cho kim ch  th  ch  đúng t i v ch s  0 ) ề ỉ ỉ ị ỉ ạ ạ ố

­ Khi đo đi n tr  ta ch n thang đo sao cho kim báo g n v  trí gi a v ch ch ệ ở ọ ầ ị ữ ạ ỉ  

s  s  cho đ  chính xác cao nh t ố ẽ ộ ấ

 Dùng thang đi n tr  đ  đo ki m tra t  đi n   ệ ở ể ể ụ ệ