Bài giảng Đo lường điện: Bài 3 - KS. Lê Thị Thu Hường

Bài giảng Đo lường điện: Bài 3 được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên trình bày được các phương pháp đo dòng điện và điện áp; Sử dụng được các thiết bị đo dòng điện và điện áp để thực hiện phép đo dòng điện và điện áp cho một mạch cụ thể. Mời các bạn cùng tham khảo!

Trang 1

Lê Th Thu H ị ườ ng Đo l ng đi n ườ ệ

PVMTC

Gi ng viên: ả LÊ TH THU H Ị ƯỜ NG

Email: Huongltt@pvmtc.edu.vn Mobile: 098.962.2866

ĐO L ƯỜ NG ĐI N Ệ

BÀI 3: ĐO DÒNG ĐI N VÀ ĐI N ÁP Ệ Ệ

Trang 2

Sau khi học xong bài 3, người học có khả năng:

phép đo dòng điện và điện áp cho một mạch cụ thể;

dòng điện

Trang 3

Sau khi học xong bài 3, người học có khả năng:

phép đo dòng điện và điện áp cho một mạch cụ thể;

dòng điện

Trang 4

Đo dòng điện

1.1

Đo điện áp

1.2

Trang 5

5

Đặc điểm yêu cầu

Dụng cụ đo dòng điện là Ampe kế

Ký hiệu:

Yêu cầu đối với dụng cụ đo dòng điện:

dụng cụ đo

Trang 6

6

Sơ đồ mắc Ampe kế và một số loại Ampe kế:

Sơ đồ mắc Ampe kế:

Trang 7

7

Câu hỏi: Các em hãy cho biết cách mắc A để đo dòng điện qua bóng

đèn?

Trang 8

8

Một số loại Ampe kế:

Trang 9

9

Đo dòng điện một chiều dùng Ampe kế từ điện:

kim tỉ lệ thuận với dòng điện chạy qua cuộn dây động

Dòng điện cho phép qua cơ cấu đo tối đa: 20mA

Điện trở cơ cấu đo khoảng: 20Ω÷2KΩ

Để đo dòng điện trong thực tế ta cần mở rộng thang đo cho Ampe kế từ

Trang 10

10

I: Dòng điện cần đo (A)

Im: Dòng điện chạy qua cơ cấu (A)

Khi I đạt giá trị lớn nhất thì Im sẽ là Imax hay IFS (Full Scale deflection)

Is: Dòng điện chạy qua điện trở shunt [A]

Rm: Nội trở cơ cấu đo

Trang 11

11

Trang 12

12

Trang 13

13

Đặc điểm của điện trở shunt:

đo lớn hơn dòng giới hạn của cơ cấu

trở thấp như: Manganin (Cu 85%, Mn 12%, Ni 3%) hoặc Conxtan để

đảm bảo độ chính xác cao (1% đến 0,1%)

để có khả năng phân dòng lớn hơn

Trang 14

14

Trang 15

15

Các mạch đo dung điện trở Shunt:

Mạch đo dòng điện dùng điện trở shunt mắc theo kiểu riêng biệt:

• Thuận lợi cho việc sửa chữa,

hiệu chỉnh

chuyển mạch không tiếp xúc

cơ cấu dễ bị hư hỏng

 Được dùng trong các đồng hồ

đo điện chuyên dụng

Trang 16

16

Mạch đo dòng điện dùng điện trở shunt mắc theo kiểu vạn năng:

• Có lợi về kinh tế

không bị ảnh hưởng

 Được dùng trong các đồng hồ vạn năng

Trang 17

17

Ví dụ: Rm=1 kΩ; Imax của cơ cấu là 50 µA, xác định ba tầm đo B (1

mA), C (10 mA) và D(100 mA) cho R1 , R2 và R3

Trang 18

18

Trang 19

19

Trang 20

20

Đặc điểm của ampe kế từ điện:

nhiệt

Trang 21

21

Đo dòng điện một chiều dùng Ampe kế từ điện:

Để đo dòng điện trong thực tế ta cần mở rộng thang đo cho Ampe kế

điện từ:

Trang 22

22

Chia nhỏ cuộn dây cố định: Cuộn dây tĩnh được cấu tạo thành nhiều

phân đoạn có số vòng như nhau, thay đổi giới hạn đo bằng cách đổi nối

các phân đoạn ấy theo kiểu song song hoặc nối tiếp, tuy nhiên phải

đảm bảo điều kiện sức từ động tổng trong thiết bị bằng hằng số

Trang 23

23

Trang 24

Trang 25

25

Được chia thành hai loại:

Để đo dòng điện trong thực tế ta cần mở rộng thang đo cho Ampe kế

động.

Trang 26

26

Đặc điểm của ampe kế điện động:

•Dễ bị ảnh hưởng bởi từ trường nhiễu bên ngoài

•Cấu tạo phức tạp, đắt tiền

Trang 27

27

Đo dòng điện xoay chiều:

công nghiệp(400÷2000Hz)

Trang 28

28

Dùng Ampe kế từ điện chỉnh lưu:

biến dòng

số chỉnh lưu thay đổi theo nhiệt độ và theo tần số

Trang 29

29

Thực tế để bảo vệ diode chỉnh lưu trong bán kì diode bị phân cực ngược

dùng điện trở R và diode thứ 2 mắc song song mạch đo

Trang 30

30

Trang 31

31

Mở rộng tầm đo cho Ampe kế từ điện dùng điện trở Shunt: dòng chỉnh

lưu trung bình qua cơ cấu và dòng AC qua điện trở Shunt

Trang 32

32

Mở rộng tầm đo cho Ampe kế từ điện dùng biến dòng:

Trang 33

33

Trang 34

34

Ví dụ:Cho mạch đo như hình vẽ có n1=5 vòng, n2=100 vòng,

i1=10A(rms) Xác định dòng điện i2?

Trang 35

35

Trang 36

36

Để thuận tiện cho việc đo cường độ dòng điện lớn và hạn chế thao tác

khi đo, người ta sử dụng Ampe kìm Đây là dạng kết hợp đặc biệt của cơ cấu đo với biến dòng

Ampe kìm sử dụng máy biến dòng với lõi có thể tách ra được, vì vậy rất

tiện lợi vì khi cần đo dòng điện chạy qua một dây dẫn nào đó, ta không

cần ngắt mạch điện để mắc dụng cụ đo vào như các loại Ampe kế khác

Trang 37

37

Ảnh hưởng của ampe-kế trên mạch đo:

tầm đo

đến mạch đo

số do ảnh hưởng của ampe-kế trở nên không đáng kể

Trang 38

38

Đặc điểm yêu cầu

Dụng cụ đo dòng điện là Volt kế (V)

Ký hiệu:

Yêu cầu đối với dụng cụ đo dòng điện:

dụng cụ đo

Trang 39

39

Sơ đồ mắc Volt kế:

Trang 40

40

Đo điện áp một chiều bằng Vôn kế từ điện:

dòng một chiều nên được dùng để chế tạo vôn kế 1 chiều

cao, tiêu tốn ít năng lượng

điện trở phụ RP nối tiếp với cơ cấu đo

Trang 41

41

Trang 42

42

Các mạch đo dùng điện trở phụ:

Mạch đo điện áp dùng điện trở phụ mắc theo kiểu riêng biệt:

 Được dùng trong các đồng hồ đo điện chuyên dụng

Trang 43

43

Mạch đo điện áp dùng điện trở phụ mắc theo kiểu vạn năng:

chữa, hiệu chỉnh

điện áp nhỏ là một phần

trong điện trở phụ của thang

đo điện áp lớn hơn

• Có lợi về kinh tế

cũng bị ảnh hưởng

 Được dùng trong các đồng hồ vạn năng

Trang 44

44

Đo điện áp xoay chiều:

Các cơ cấu đo kiểu điện từ, điện động đều có thể đo trực tiếp điện áp

hiệu dụng AC

Riêng với cơ cấu từ điện khi cần đo điện áp AC thì phải sử dụng thêm

bộ chỉnh lưu

Trang 45

45

Trang 46

46

Ví dụ: Cho một cơ cấu có Rm = 1 [k ], IFS=50 [ A] được mắc thành

mạch đo điện áp xoay chiều sử dụng một diode Hãy xác định giá trị điện trở RP khi cần đo VAC = 10 [V], cho biết VD = 0,6 [V]

Trang 47

47

Trang 48

48

Ví dụ: Cho một cơ cấu có Rm = 1 [k ], IFS=50 [ A] được mắc thành mạch đo điện áp xoay chiều sử dụng một diode Hãy xác định giá trị điện trở RP khi cần đo VAC = 10 [V], cho biết VD = 0,6 [V]

Trang 49

49

Trang 50

50

Đo điện áp một chiều bằng phương pháp biến trở

Điện thế kế một chiều điện trở lớn:

Ux : Điện áp cần đo

EN : Nguồn điện áp chuẩn

Rk : Biến trở đo lường

RN : Điện trở mẫu

Rdc : Biến trở điều chỉnh

G: Điện kế chỉ 0

Ucc : Nguồn điện áp cung cấp cho mạch đo

Trang 51

51

Trang 52

52

Bài 1: Một ampe-kế dùng cơ cấu đo từ điện có điện trở cơ cấu đo

R(m)=99Ω và dòng làm lệch tối đa Imax = 0,1mA Điện trở shunt Rs =

1Ω Tính dòng điện tổng cộng đi qua ampe-kế trong các trường hợp:

Trang 53

53

Bài 1: Một ampe-kế dùng cơ cấu đo từ điện có điện trở cơ cấu đo

R(m)=99Ω và dòng làm lệch tối đa Imax = 0,1mA Điện trở shunt Rs =

1Ω Tính dòng điện tổng cộng đi qua ampe-kế trong các trường hợp:

Trang 54

Trang 55

Trang 56

56

Bài 2: Một cơ cấu đo từ điện có I= 100µA, điện trở nội khung quay R=

1KΩ Tính điện trở shunt mắc vào cơ cấu đo để trở thành một

ampe-kế tương ứng với hình 1.1

a) Dm = 100mA = tầm đo 1

b) Dm = 1A = tầm đo 2

Trang 57

57

Trang 58

58

Volt kế điện tử, Ampe kế điện tử

Nguyên lí đo của Volt kế điện tử, Ampe kế điện tử:

Tất cả các đại lượng cần đo đều được chuyển đổi thành tín hiệu điện áp

trước khi đưa vào mạch xử lí Các thiết bị đo lường điện tử đều dựa

trên cơ sở của Volt kế điện tử

Chuy n ể

đ i ra ổ

đi n áp 1 ệ chi u ề

So sánh,

x lí d ử ữ

li u ệ

Hi n ể thị

Trang 59

v Những nội dung chính:

Trang 60

Câu 1: Nguyên lý đo dòng điện là:

Trang 61

Câu 2: Khi sử dụng Ampe kế để đo dòng điện trong mạch Nếu điện trở

cần đo khá nhỏ so với điện trở nội của Ampe kế thì:

Trang 62

Câu3: Để phép đo dòng điện được càng chính xác thì điện trở cơ cấu

đo so với điện trở tải phải:

Trang 63

Câu 4: Một cơ cấu đo kiểu từ điện có Im = 100µA, Rm= 1kΩ Để cơ cấu

này trở thành Ampe kế có thang đo 2,1mA Giá trị điện trở Shunt là:

Trang 64

Câu 5: Để phép đo điện áp được càng chính xác thì tổng trở cơ cấu đo

so với điện trở tải phải:

Trang 65

Câu 6: Một cơ cấu đo kiểu từ điện có Imax = 100µA, Rm= 1kΩ Để cơ

cấu này trở thành Volt kế có thang đo 200V Giá trị điện trở phụ là:

Trang 66

Câu 6: Quan hệ ngõ vào và ra của cơ cấu chỉ thị điện từ là một hàm:

Trang 67

Câu 6: Máy biến dòng điện (BI) có công dụng:

tải

đo tiêu chuẩn

thiết bị

chuẩn

Trang 68

Câu 7: Một máy biến dòng điện có tỉ số biến dòng là 25; giá trị dòng

điện thứ cấp đọc được là 2,5A thì giá trị thực tế của dòng điện trong

Trang 69

Câu 8: Giới hạn đo của Ampe kế từ điện càng được mở rộng khi :

điện (Rm)

Trang 70

PVMTC

Gi ng viên: ả LÊ TH THU H Ị ƯỜ NG

Email: Huongltt@pvmtc.edu.vn Mobile: 098.962.2866

Thank You!

WWW.PVMTC.EDU.VN

70

Tiêu đề	Đo Dòng Điện và Điện Áp
Tác giả	Lê Thị Thu Hường
Trường học	Trường Cao Đẳng Dầu Khí
Chuyên ngành	Đo lường điện
Thể loại	Bài giảng

Định dạng
Số trang	70
Dung lượng	1,34 MB