P07_48_Pre12

Bài Thí nghiệm số 1 ĐO ĐIỆN DÙNG DAO DỘNG KÝ VÀ MÁY ĐO ĐA NĂNG ĐO GIÁ TRỊ NỀN DC – AC VÀ HIỆU DỤNG ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA CÁC PHÉP ĐO CÁC PHÉP ĐO TỔNG TRỞ THÔNG DỤNG Nhóm tổ thí nghiệm (VP 2020 – P07 – 48 C[.]

Bài Thí nghiệm số 1

ĐO ĐIỆN DÙNG DAO DỘNG KÝ VÀ MÁY ĐO ĐA NĂNG

ĐO GIÁ TRỊ NỀN DC – AC VÀ HIỆU DỤNG

ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA CÁC PHÉP ĐO CÁC PHÉP ĐO TỔNG TRỞ THÔNG DỤNG

Nhóm tổ thí nghiệm: (VP 2020 – P07 – 48 Cán bộ hướng dẫn

A CHUẨN BỊ PHẦN LÝ THUYẾT – LÝ GIẢI

1 Nội dung 1: Bạn hiểu gì về các dạng áp hàm hình sin – xung vuông – xung tam giác ??

Lấy từ (I.1) hàm : e (t) = E 0 + E m (2ft), trong phần chuẩn bị lý thuyết lấy giả định

XY= 12+A+B+C= 12+1+5+7=25 (MSSV: 2013065-2014157)

giá trị [V] E0= (-1) X.X = 2 , Em=(X+Y)/2= 3.5 và f= 5 kHz

a Hãy dựng 03 đồ thị theo 03 loại xung (2ft) ứng giá trị giả định trên

- Tín hiệu hình sin : e(t)= 2+3.5cos(10000t)

- Tín hiệu xung vuông :

- Tín hiệu xung tam giác :

b Cho biết phải chỉnh (GBF) kết hợp với đo trên Oscillo (đo tự động) ra sao để ta xác định

đã có đúng được hàm điện áp e(t) này ?

2 Nội dung 2: Hãy liệt kê xem trên Oscillo ở chế độ đo tự động thì ngoài tần số f ta đo được những thông số áp nào của hàm e(t) kể trên – những thông số đơn vị là [V] ??

a Ghi ký hiệu + tên đại lượng và ước lượng (tính) xem trị đo được khi nối Oscillo với e(t) ở trên ?

Đo điện áp dạng: e(t)= 2+3.5cos(10000t) bằng chế độ đo tự động.

Giả sử tín hiệu cần đo được đưa vào kênh CH1 của dao động ký

 Chọn chế độ đo tự động bằng cách ấn vào phím AUTO (46)

 Chọn kênh đo đạc là kênh CH1 bằng phím CH1/CH2 (47)

Ấn nút (36) để chuyển giữa chế độ AC, DC và GND của kênh CH1

 Chọn GND, dùng núm (6) để điều chỉnh gốc điện thế về 0 V (chính giữa màn hình)

 Chọn DC Trên menu đo tự động, ấn phím (42) để đo đại lượng Vavg Kết quả đo được tương ứng với

 Chọn DC Trên menu đo tự động, ấn phím (43) để đo đại lượng Vrms Kết quả đo được tương ứng với

 Chọn AC Trên menu đo tự động, ấn phím (43) để đo đại lượng Vrms Kết quả đo được tương ứng với

Khi tính toán theo lý thuyết, với tín hiệu sin do máy phát tín hiệu truyền đến:

e (t) = E 0 + E m (2ft) = 2+3.5cos(10000t)

 Giá trị trung bình tĩnh DC:

 Giá trị hiệu dụng:

 Giá trị hiệu dụng thực AC:

b Hãy chú ý khi (2ft) lần lượt là áp hình sin – xung vuông – xung tam giác thì giá trị ghi

ở (a) sẽ thay đổi thế nào (xem thêm cùng phần 3b) ?

Thay tín hiệu sin bằng xung vuông 2 nửa chu kỳ s(t)

 Giá trị trung bình tĩnh DC:

 Giá trị hiệu dụng: =

 Giá trị hiệu dụng thực AC: = 3.5

Thay tín hiệu sin bằng xung tam giác f(t)

 Giá trị trung bình tĩnh DC:

 Giá trị hiệu dụng: =

 Giá trị hiệu dụng thực AC: = =

3 Nội dung 3: Hãy liệt kê xem trên VOM ta cũng đo được những thông số áp [V] nào trong số kể ở phần trên (mục 2 – Oscillo)

a Hãy chú ý để đo các giá trị này thì phải chọn bấm nút trên VOM như thế nào ?

Khi máy đo đa năng ở chế độ đo một chiều [DC], thực tế nó đo giá trị trung bình tĩnh

Khi máy đo đa năng ở kiểu đo xoay chiều [AC], nó đo:

- giá trị hiệu dụng của tín hiệu nếu ấn nút AC + DC

- giá trị hiệu dụng của thành phần biến đổi của tín hiệu nếu nút AC + DC được nhấc lên

b Đưa ra công thức lý thuyết để tính các đại lượng [V] đo được bằng cả VOM và Oscillo

Đo điện áp e(t)

 Giá trị trung bình tĩnh DC:

 Giá trị hiệu dụng:

 Giá trị hiệu dụng thực AC:

4 Nội dung 4: Trong các phần đo điện trở phải chọn điện trở rời và gắn điện trở vô mạch

a Hãy tìm hiểu và đưa ra bảng giá trị theo vạch màu ? (có trong bài giảng Ch01)

– Đối với cách đọc giá trị điện trở 4 vạch màu:

Vạch màu thứ nhất: định nghĩa cho giá trị hàng chục trong giá trị điện trở

Vạch màu thứ hai: định nghĩa cho hàng đơn vị trong giá trị điện trở

Vạch màu thứ ba: định nghĩa cho hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện trở Vạch màu thứ 4: định nghĩa cho giá trị sai số của điện trở

Ví dụ: Cách đọc vạch màu điện trở tương ứng các màu vàng, cam, đỏ, ứng với chữ số là: 4,3,2 Hai chữ số đầu tiên tạo số 43 Chữ số thứ 3 (2) là lũy thừa của 10

Cách tính sẽ như sau: 43×10^2=4300Ω

b Lý giải và đưa ra hình mẫu dùng bo mạch để nối 01 điện trở vào mạch TN ?

c Trả lời vấn đề trong III-B.12 + Đưa ra công thức tính điện trở nội III-B theo U(11) và U(12)

 Để đo được điện trở nội của GBF ta xem như điện trở nội của dao động ký là rất lớn

Đo điện trở nội của máy phát tần số thấp (GBF):

 Mắc mạch như hình bên

 Đo điện áp không tải một chiều của GBF dùng dao động ký

 Nối 2 cực của GBF vào điện trở 50Ω Đo điện áp giữa 2 cực GBF

Áp dụng mạch chia áp:

d Mục III-C : Đưa ra công thức tính điện trở nội theo và Theo bạn tại sao ta phải chọn 02 điện trở 1MΩ cho thí nghiệm này ?

Đo điện trở nội của dao động ký:

 Mắc mạch như hình với R= 1MΩ

 Gửi dòng một chiều từ GBF, dùng dao động ký đo giữa A và C, và đo giữa B và C,

 Điện trở nội của GBF xem như bỏ qua (50Ω << MΩ) Ta có:

B BẢNG SỐ LIỆU:

I.

Q u an sát , đ o đ i ệ n áp t r ê n m àn hì n h dao đ ộ n g ky ́ vá d ù ng m áy đo đa năng :

 Các giá trị trung bình, các giá trị hiệu dụng :

a) Tín hiệu hình sin :

e (t ) =

b) Tín hiệu xung vuông hai nửa chu kỳ:

c) Tín hiệu xung tam giác :

EDC ERMS ETRMS EDC ERMS ETRMS EDC ERMS ETRMS

Lý

thuyết

Đo bằng

OX

8050

Máy đo

đa năng

5) Đánh giá ảnh hưởng của độ chia máy đo đa năng

Giá trị đo được

Dùng máy đo đa năng đo điện áp và các giá trị dB:

1 Điện áp 1 chiều :

Xi

Urefi

2 Điện áp hình sin e(t), xung vuông s(t), xung tam giác f(t):

Xo(i=0

)

X1(i=1 )

X2(i=2 )

Xo(i=0 )

X1(i=1 )

X2(i=2 )

Xo(i=0 )

X1(i=1 )

X2(i=2 ) Lý

thuyế

t Xi

Giá

trị đo

Sai

số

(%)

 Dãy thông:

f

ERMS

(d.động

ERMS (d.đa

năng)

III Do điện trở:

 Dùng máy đo đa năng:

  Đo điện trở nội của máy phát tần số thấp GBF

1 Giá trị ghi trên máy phát :

0

g

R = ……….

2 Giá trị đo : U =……… 1 U =……… 2 R g

=………

3 Sai số :

0

g g

R

R =………

 Đo điện trở nội của dao động kí:

1 Giá trị ghi trên máy dao động ký : R =……… v0

2 Sử dụng: R =………

3 Giá trị đo : U =……… 1 U =……… 2 R =……… v

4 Sai số : 0

v v

R R



=………

 Đo tổng trở lối vào của dao động kí:

1 Giá trị ghi trên dao động ký : C =……… v0

2 Sử dụng điện áp : ………

Vạch màu Giá trị đọc Dùng máy đo

đa năng

Dung sai

|∆R|/R

R1

R2

R3

R4

R5

4 Điện dung : C =……… v

5 Sai số : 0

v v

C

C



=………

Bài Thí nghiệm số 2 KHẢO SÁT ĐẶC TUYẾN VOLT-AMPÈRE CỦA MỘT SỐ LOẠI

PHẦN TỬ HAI CỰC TRÊN DAO ĐỘNG KÝ THÍ DỤ CÁC MẠCH ĐIỆN ĐƠN GIẢN

A CHUẨN BỊ PHẦN LÝ THUYẾT – LÝ GIẢI

1 Nội dung 1: Bạn hiểu gì về các dạng đặc tuyến Volt-Ampere ??

a Hãy tìm hiểu và cho biết đặc tuyến Volt-Ampere của R-L-C lần lượt có dạng ra sao ?

Đặc tuyến Volt-Ampere của R:

b Xem lại bài giảng và vẽ phỏng ra (hình không thể quá nhỏ) đặc tuyến của 1 diod trên đó chỉ ra cách xác định Ud và Rd ? Hãy thử đưa ra một cặp trị Ud và Rd mà bạn cho là phổ biến ?

c Xem lại bài giảng và vẽ phỏng ra (hình không thể quá nhỏ) đặc tuyến của 1 Zener trên đó ngoài cách xác định Ud và Rd như Diod hãy chỉ ra cách xác định UZ và RZ ? Hãy thử đưa ra một bộ trị Ud + Rd và UZ + RZ bạn cho là thực tế có và có nhận xét gì bổ sung gì thêm ?

2 Nội dung 2: Trả lời các vấn đề nêu ra – thể hiện trong sơ đồ Hình I.1

a Bạn hãy tìm hiểu phần nói về biến áp cách ly (BA-CL) và trả lời các câu hỏi sau

+ Nếu không có (BA-CL) mà nối trực tiếp vào GBF thì tín hiệu vào Ch1 & Ch2 có gì đặc biệt ? Giải thích cho nhận định của bạn ?

 Nếu không có biến áp cách ly thì (máy GBF có điểm nối đất) Trên dao động ký cũng có một dây nối đất, do đó điện áp trên R bằng không

Ta không thể thực hiện được phép đo

+ Chỉ ra điểm nối đất (nối mát = điện thế 0) trên nguồn (GBF), trên Oscillo (Ch1&Ch2) và trên mạch chỉ có nguồn áp thả nổi dây mát (chưa nối thiết bị đo) ??

 Cần phải có một nguồn nối với dây mát thả nổi (nghĩa là không nối đất,để tránh những vấn đề do liên kết) Mạng một cửa CD = {GBF + biến thế} sẽ tương đương với máy phát

có dây mát thả nổi

Mắc mạch gồm R và (D) như hình, đưa điện áp 2 đầu (D) vào CH1, điện áp 2 đầu R vào CH2, bật chế độ XY và đảo dấu của CH2 trên dao động ký

b Tại sao bắt buộc phải có điện trở R (~100Ω) trong hình ? Ta có thể đưa trực tiếp tín hiệu dòng điện vô Oscillo không ?

Tại sao có dấu trừ trong biểu thức (-RI) ? Nếu không xử lý (xem I.3) thì đồ thị sẽ ra sao – lấy ví

dụ trên đặc tuyến điện trở R (phần 1a) ?

c Dựa vào đồ thị vẽ cho R ở A-1a trên với giả sử đây là kết quả quan sát từ sơ đồ Hình I.1 (xem mục I.3) - hãy đưa ra cách tính trị R từ đồ thị này (lưu ý tới lý giải ở phần a trên) ?

d Tại sao phải giữ biên độ tín hiệu (nguồn sin) đủ lớn trong khi thực hiện khảo sát (đặc biệt là cho mục I.5-I.6) ? Hình dung nếu tín hiệu quá nhỏ thì có gì xảy ra với đặc tuyến ?

3 Nội dung 3: Tìm hiểu các Mạch chỉnh lưu và (II-B) Sự san bằng đỉnh – Mạch lọc đơn giản !

a Hãy cho biết thế nào là mạch chỉnh lưu ? Phác - vẽ ra dạng điện áp đầu ra (sau chỉnh lưu) của mạch II-A và II-C ? Trong thực tế cầu chỉnh lưu ngày nay được tích hợp thành 01 linh kiện 04 đầu (thay cho 04 diod trong II-C), hãy tìm hình ảnh linh kiện này ?

Mạch chỉnh lưu là một mạch điện điện tử chứa các linh kiện điện tử có tác dụng biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều Mạch chỉnh lưu được dùng trong các bộ nguồn một chiều hoặc mạch tách sóng tín hiệu vô tuyến trong các thiết bị vô tuyến Trong mạch chỉnh lưu thường chứa các diode bán dẫn để điều khiển dòng điện và các đèn chỉnh lưu thủy ngân hoặc các linh kiện khác

b Kiến thức về tác dụng của tụ C trong mạch san bằng đỉnh (II-B) sẽ học kỹ sau trong Ch04 Về phương diện đo uCC /<u> hãy trả lời câu hỏi

+ uCC có thể đo chính xác trên Oscillo bằng 02 cách – mô tả 02 cách đo này ?

+ <u> là giá trị đo nào trên Oscillo (tham khảo theo bài TN1) ??

4 Nội dung 4: Tìm hiểu các mạch cầu dùng trong đo lường (phần không bắt buộc)

B BẢNG SỐ LIỆU:

I Quan sát đặc tuyến Volt – Ampère của hai cực bên dao động ký:

 Khảo sát đặc trưng của dao động ký:

1 Khảo sát đặc trưng của điện trở :

R =……… e(t) =……… tan =………

tan

R D



 

=………

Sử dụng máy đo đa năng :

'

D =………

Sai số : '

D D



=………

2 Quan sát đặc trưng của một điôt :

tan =……… U =……… n R =……… d

tan

đ

R R

a

 

= ………

Tần số khi đường đặc tuyến bị biến dạng : f =………

3 Quan sát đặc trưng của 2 điôt điện quang (LED) :

a Đặc trưng của LED xanh : tan =………

Điện trở động : đ tan

R R

a



=………

Điện áp ngưỡng : U =……… n

b Thay LED xanh bằng LED đỏ : tan =………

Điện trở động : đ tan

R R

a



=………

Điện áp ngưỡng : U =……… n

+ Chế dộ thuần:

Điện trở động : đ tan

R R

a



=………

Điện áp ngưỡng : U =……… D

+ Chế độ nghịch

Điện trở động : đ tan

R R

a



=………

Điện áp Zener : U =……… Z

6 Phòng đoán đặc trung của phần tử hai cực, với r  ………

II Sử dụng phần tử hai cực ‘san bằng’ tín hiệu:

 Chỉnh lưu xoay chiều đơn giản :

7 Sử dụng : R = ………

Tín hiệu hình sin e(t) có : f = ……… và E = ……… m

8 Dùng dao động ký ở chế độ DC biểu diễn u(t) và e(t) :

 Sự san bằng đỉnh : Hệ số dao động :

cc

u u

 

 

Sử dụng :

1

T

f

 

………… R = ………

10 Xét 3 giá trị của C thể hiện rõ nhất sự biến đổi điện áp :

1

T

f

 

…………

a  T: C = ………  = ………

b C = ………  = ………

c  T: C = ………  = ………