ĐO điện DÙNG DAO ĐỘNG ký và máy đo đa NĂNG đo GIÁ TRỊ nền DC AC và HIỆU DỤNG độ CHÍNH xác PHÉP đo các PHÉP đo TỔNG TRỞ

Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM CHƯƠNG TRÌNH KS CLC VIỆT-PHÁP ĐIỆN GIẢI TÍCH MẠCH EE2031 Báo cáo bài thí nghiệm số 1 ĐO ĐIỆN DÙNG DAO ĐỘNG KÝ VÀ MÁY ĐO ĐA NĂNG ĐO GIÁ TRỊ NỀN DC-

Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM CHƯƠNG TRÌNH KS CLC VIỆT-PHÁP

ĐIỆN GIẢI TÍCH MẠCH ( EE2031)

Báo cáo bài thí nghiệm số 1

ĐO ĐIỆN DÙNG DAO ĐỘNG KÝ VÀ MÁY ĐO

ĐA NĂNG

ĐO GIÁ TRỊ NỀN DC-AC VÀ HIỆU DỤNG

ĐỘ CHÍNH XÁC PHÉP ĐO CÁC PHÉP ĐO TỔNG TRỞ

Nhóm-tổ thí nghiệm: VP2020-P07-27 GVHD: TS Nguyễn Thanh Nam CBHD: ThS Nguyễn Phước Bảo Duy

Phan Nguyễn Quốc Duy 2011014

TP.HCM ngày 7 tháng 4 năm 2022

A Tiến trình làm bài thí nghiệm: các mốc chính

-Nộp bản chuẩn bị lúc: 18/3/2022

-Nhận xét của CBHD/ghi chú khác về phần chuẩn bị:

-Buổi làm thí nghiệm chính: 21/3/2022 tại bàn thí nghiệm: 6 -Làm tiếp, bổ sung: từ 7h30 tới 8h30 ngày 23/3/2022 tại bàn thí -nghiệm: 10 -Các vấn đề gặp phải trong khi làm thí nghiệm:

-CB đã ký duyệt kết quả hoàn tất: Ngày 23/3/2022

-Nộp báo cáo ( bản in ): Ngày 7/4/2022

B Nội dung báo cáo thí nghiệm

I Đo điện áp trên màn hình dao động ký ( Oscillo )

1) Các bước để đo các điện áp bằng Oscillo

B1: Khởi động máy

B2: Hiệu chỉnh GND của OX về đường 0

B3: Phát song hình sin với các thông số mà GVHD cho từ GBF

B4: Để OX ở chế độ DC, đo Vavg và dung VOM ở chế độ một chiều đo điện áp suy ra E0 ( E )DC

B5: Để Ox ở chế đọ DC, đo VRMS và dung VOM ở chế độ xoay chiều, bật nút AC+DC đo điện áp suy ra ERMS

B6: Để OX ở chế độ AC, đo VRMS và dung VOM ở chế độ xoay chiều, tắt nút AC+DC đo điện áp suy ra ETRMS

*Đo xong các giá trị điện áp của song hình sin, chuyển GBF sang xung vuông và tam giác ( nhớ chỉnh lại biên độ cho chính xác ) làm tương tự các bước ở trên

-Sơ đố nguyên lý

GBF

e (t)

CH1

F

(P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)

-Sơ đồ ráp mạch :

(P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)

Dùng máy phát tín hiệu GBF phát điện áp e(t) =-2+2sin(1000.t)

2) Nhắc lại các định nghĩa

+Giá trị trung bình tĩnh [ E hay E của E(t) ]DC 0

EDC= =E0

+Giá trị dao động eAC(t)

eAC(t)= Emcos(2πf.t)

+Giá trị hiệu dụng ERMS

ERMS=

3) Tính toán lý thuyết e(t) là điện áp hình sin ( dựa trên các định nghĩa suy ra công thức cuối cùng ) ( làm từ ví dụ chứ không phải từ thực tế PTN )

*Lấy 03 chữ số cuối trong mã số của 01 SV trong nhóm …ABC tính ra số 02 chữ số

XY :

a) Lấy từ (I.1) hàm , trong phần chuẩn bị lý thuyết lấy giả định

giá trị [V] E = 0 (-1)1 1=-1 , E m =(X+Y)/2=4 và f= Y=7 kHz

Với T=1/7 ms

b) Xung hình sin:

+Giá trị trung bình tĩnh: EDC

E = =EDC 0

+Giá trị hiệu dụng: ERMS

ERMS=

+Giá trị hiệu dụng thực: ETRMS

ETRMS=

4) Thay tín hiệu

*tín hiệu xung vuông* ( tính toán dựa trên lý thuyết suy ra kết quả cuối )

Xung vuông S(t)= (= -1 + 4.rect(14000 t) = ,(k

S(t)= E0-Em, trong nửa chua kì đầu

S(t)=E +E0 m, trong nửa chu kì sau

+Giá trị trung bình tĩnh: EDC

EDC=E0

+Giá trị hiệu dụng: ERMS

ERMS=

+Giá trị hiệu dụng thực: ETRMS

ETRMS=|Em|

*tín hiệu xung tam giác* ( tính toán dựa trên lý thuyết và suy ra kết quả cuối )

Xung tam giác: ri(

==

Với hệ số độ dốc và tại ta có nên

F(t)= E0+E -4Em m/T, trong nửa chu kì đầu

F(t)= E0-3Em+4Em/T, trong nửa chu kì sau

+Giá trị trung bình tĩnh: EDC

EDC=E0

+Giá trị hiệu dụng: ERMS

ERMS=

+Giá trị hiệu dụng thực: ETRMS

ETRMS=

II Đo điện áp dùng máy đo đa năng ( VOM )

Có tất cả 3 thông số áp mà VOM và Oscillo có thể đo được là phần áp E không đổi, áp 0

hiệu dụng E của toàn bộ xung và áp hiệu dụng Erms TRMS của phần xoay chiều của xung Phương pháp đo ba đại lượng này trên VOM như sau:

-E0: ta chọn nút và chọn thang đo phù hợp V

-ETRMS: ta chọn nút ∼V và chọn thang đo phù hợp Chú ý là tắt chế độ AC+DC

-Erms ta cũng chọn nút ∼V nhưng mở chế độ AC+DC

-Mắc máy đo song song để dung nó ở chế độ đo VOLT- làm volt kế

-Máy đo không nối đất, đầu đen có thể đặt bất cứ đâu nhưng không là chỗ tiếp đất -Độ chia cho biết giá trị cực đại có thể đo được

-Chọn độ chia phù hợp với từng bài đo, độ chia càng nhỏ thì càng chính xác nhưng phải thỏa độ lớn giá trị đo, nếu không màn hình máy đó sẽ hiển thị nhấp nháy

-Giá trị hiển thị trên máy đo:

+Ở chế độ một chiều DC- giá trị trung bình tĩnh U0=<u>

+Ở chế độ xoay chiều AC- giá trị hiệu dụng URMS= nếu ấn nút AC+DC

+Ở chế độ xoay chiều AC- giá trị hiệu dụng UTRMS= nếu thả nút AC+DC

Nguồn từ PTN: e(t)=-2+2sin(1000.t)

-Sơ đồ nguyên lý:

Hình: sơ đồ nguyên lý dùng để đo điện áp nguồn

VOM

GBF

(P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)

-Sơ đồ ráp mạch:

Hình: Sơ đồ linh kiện dùng để đo điện áp nguồn (P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)

Bảng số liệu

EDC ERMS ETRMS EDC ERMS ETRMS EDC ERMS ETRMS

Lý

thuyết

VOM -2.1 2.5 1.4 -2.02 2.80 1.95 -2.06 2.39 1.15

*Nhận xét*

-kết quả trên VOM tương đối chính xác hơn so với Osicillo

-Sai số tương đối nhỏ khi dùng VOM

Đo giá trị dB

-Sử dụng máy đo đa năng ở chế độ xoay chiều, bật nút dB và nút AC+DC, máy đo đa

năng hiển thị

Xi = 20 x log(U/U )ref_i

+U là điện áp hiệu dụng cần đo,

+Uref_i là một điện áp chuẩn biến đổi theo thang đo (i).

- Gửi một điện áp một chiều khoảng 1V vào máy đo đa năng ở chức năng dB kế ở thang

0dB

Bảng số liệu:

*Điện áp xoay chiều 1V*

*Điện áp e(t), s(t), f(t)*

X0(i=0) X (i=1)1 X2(i=2) X0(i=0) X (i=1)1 X (i=2)2 X0(i=0) X1(i=1) X2(i=2)

Xi 4.013 -15.987 -35.987 7.023 -12.977 -32.977 2.292 -17.708 -37.708 Giá trị

đo

*Nhận xét*

-Với giá trị một chiều, nhận thấy rằng khi thay đổi thang đo tăng hoặc giảm 20dB thì Uref_i tăng hoặc giảm tương ứng 10 lần

-Đôi với lần i=0 ở các 3 dạng sóng khác nhau thì sai số tương đối khá lớn nhưng ở các lần i=1, i=2 thì sai số ở mức thấp

Đo dải thông

Máy đo đa năng chỉ có thể cho một phép đo chính xác (giá trị) các tín hiệu xoay chiều trong khoảng tần số gọi là dải thông – ngoài dải này giá trị đo sẽ có sai số, không còn chính xác nữa !!

-Theo lý thuyết,dải thông là khoảng tần số từ fl

đến fh Trong đó U là giá trị hiệu

dụng của tín hiệu vào

- Phát 1 sóng hình sin có tần số và biên độ cực đại từ GBF, đo U bằng VOM

*Bảng số liệu*

z

z

19.1KH z

29.7KH z

ERMS

(Oscillo)

III Đo điện trở

A Đo điện trở bằng máy đo đa năng:

-Sơ đồ nguyên lý:

(P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)

Máy đo

đa năng

-Sơ đồ ráp mạch:

(P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)

*Bảng số liệu*

thuyết

Giá trị đo được Sai số

*Nhận xét*

+Các giá trị đo trên máy VOM gần sát với các giá trị lý thuyết với sai số chấp nhận được

B Đo điện trở nội bằng GBF

-Sơ đồ nguyên lý

GBF

CH1

(P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)

-Đo điện áp không tải một chiều U1 của GBF bằng Oscillo

-Nối 2 cực của GBF vào một R=50 ohm có giá trị, sau đó đo điện áp U2 giữa 2 cực GBF

*Sơ đồ nguyên lý* (P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)

*Sơ đồ mắc mạch đo điện trở nội bằng GBF*

( P07_27_17/3/2022)

-Mắc mạch như hình

-Để đo được điện trở nội ( Rg) của GBF ta xem như điện trở nội của dao động ký là rất lớn

-Đo điện áp không tải một chiều DC của GBF dùng dao động kí: U1=2V

-Nối 2 cực của GBF vào điện trở R=50Ω Đo điện áp giữa 2 cực GBF U2=0.96V -Áp dụng công thức chia điện ( đọc thêm ) ta có:

=> Rg=(=(=54.167Ω

-Giá trị trên máy phát Rg=50Ω

-Sai số: 7.77%

-Sai số khá lớn

C Đo điện trở nội của dao động ký

-Mắc mạch với R=1M ohm

R

R

A

B

C

(P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)

Sơ đồ mắc mạch thực tế PTN

(P07_27_30/3/2022)

-Gửi một điện áp DC từ GBF

-Dùng Oscillo đo điện áp giữa 2 cực A và C ( U1= 2V)

-Dùng Oscillo đo điện áp giữa 2 cực B và C (U2=0.66V)

Từ công thức tính toán suy ra điện trở nội của mạch:

=> Rv==0.97MΩ

-Giá trị trên dao động ký: 1MΩ

-sai số: 3%