Thiết kế phương án xây dựng bài thí nghiệm thực hành đánh giá chất lượng dụng cụ đo điện

Đo lường điện đã giúp ta giải quyết một cách đơn giản những vấn đề quan trọng trong kỹ thuật như: vấn đề truyền các trị số đo lường đi xa đo từ xa, vấn đề tự động điều chỉnh các máy và t

Đinh Thị Oanh 1 K32D – Sư phạm kỹ thuật

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Trong chương trình kỹ thuật điện ở các trường đại học sư phạm có bài thí nghiệm - thực hành “Đánh giá chất lượng dụng cụ đo điện” Hiện nay trên phòng thí nghiệm kỹ thuật điện chưa có tài liệu về bài này, một số tài liệu ở các nơi khác rất sơ sài không đầy đủ Nếu chỉ dựa vào các tài liệu này, người đọc khó có thể tự mình tiến hành thí nghiệm - thực hành và còn khó hơn cho học sinh phổ thông

Việc xây dựng một tài liệu đầy đủ, hoàn chỉnh về bài thí nghiệm - thực hành này là rất cần thiết Chính vì vậy, chúng tôi chọn đề tài: Thiết kế phương

án xây dựng bài thí nghiệm - thực hành “Đánh giá chất lượng dụng cụ đo điện” Để cung cấp cho người học một tài liệu hoàn chỉnh về lý thuyết, đầy đủ

cụ thể về các thiết bị cần dùng trong bài cũng như các phương án lắp ráp bài thí nghiệm - thực hành

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng lý thuyết tương đối hoàn chỉnh và sát với nội dung về bài thí nghiệm “Đánh giá chất lượng dụng cụ đo điện” Đưa ra các bước thí nghiệm

cụ thể để thực hiện nội dung chương trình thí nghiệm - thực hành

3 Đối tượng nghiên cứu

Bài thí nghiệm - thực hành “Đánh giá chất lượng dụng cụ đo điện”

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu các kiểu cơ cấu đo:

Cơ cấu đo kiểu từ điện

Cơ cấu đo kiểu điện từ

Cơ cấu đo kiểu cảm ứng

5 Phương pháp nghiên cứu

Kết hợp thực nghiệm với lý thuyết

Đinh Thị Oanh 2 K32D – Sư phạm kỹ thuật

PHẦN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC LÝ THUYẾT

Hiện nay tài liệu cho bài thí nghiệm - thực hành “Đánh giá chất lượng dụng cụ đo điện” còn rất sơ sài, người đọc khó có thể hiểu được nội dung, lí

do phải tiến hành các bước thí nghiệm - thực hành Trong phần này chúng tôi xét các kiểu cơ cấu đo và cách đo các đại lượng điện

1.1 Những khái niệm chung về dụng cụ đo điện

Đo lường là một quá trình khảo sát những biểu hiện của sự chuyển động vật chất, tiến hành bằng cách so sánh một đại lượng này với đại lượng khác cùng loại lấy làm đơn vị Đo lường điện đầu tiên chỉ dùng để đo các đại lượng điện như dòng điện, điện áp, công suất…Ngày nay đo lường điện đã phát triển rất nhanh thành một nghành quan trọng trong khoa học kỹ thuật Nó không những dùng để đo các đại lượng điện mà còn đo các lượng không phải điện như nhiệt độ, quang thông, áp suất…Sở dĩ như vậy vì các cơ cấu đo điện đơn giản , chắc chắn, rẻ, có độ chính xác cao, có thể tự ghi lại kết quả đo lường

Đo lường điện đã giúp ta giải quyết một cách đơn giản những vấn đề quan trọng trong kỹ thuật như: vấn đề truyền các trị số đo lường đi xa (đo từ xa), vấn đề tự động điều chỉnh các máy và thiết bị, kiểm tra chất lượng thành phẩm và nguyên vật liệu…

1.1.1 Sai số và cấp chính xác

Do nhiều nguyên nhân nên đo lường không thể chính xác một cách tuyệt đối được, vấn đề là tìm cách giảm nhỏ sai số để kết quả đo được chính xác hơn Những nguyên nhân chính gây nên sai số gồm có:

Sai số cơ bản: là sai số vốn có của dụng cụ đo, do quá trình chế tạo dụng

cụ quyết định Ví dụ như ma sát trên trục trụ, vạch chia trên mặt dụng cụ

Đinh Thị Oanh 3 K32D – Sư phạm kỹ thuật

không chính xác…

Sai số phụ: là sai số do phương pháp đo không chính xác, điều kiện môi

trường khi đo khác với điều kiện tiêu chuẩn, cá nhân người đo có một số thói tật như nhìn lệch, và một số trường hợp ngẫu nhiên do những thay đổi bất thường trong quá trình đo

Gọi A là trị số đúng của đại lượng cần đo, A’ là trị số đo được, thì độ sai

lệch ∆A = A – A’ gọi là sai số tuyệt đối Sai số tính theo phần trăm của đại

lượng đo gọi là sai số tương đối: ∆A℅ =

A A

 100℅

Để đánh giá một dụng cụ đo chính xác cao hay thấp người ta quy định ra

cấp chính xác Cấp chính xác của dụng cụ là trị số lớn nhất cho phép tính theo

phần trăm của sai số cơ bản, so với trị số lớn nhất của thang đo Theo tiêu chuẩn Liên xô, dụng cụ đo chia ra tám cấp chính xác: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5 và 4 Ví dụ một volt mét 300V, cấp chính xác 1 thì sai số tuyệt đối lớn nhất vốn có của dụng cụ là:

∆A = (300×1)/100 = 3V

Những dụng cụ có cấp chính xác từ 0,05 đến 0,5 là loại chính xác cao, thường dùng trong các phòng thí nghiệm, nghiên cứu khoa học Loại dụng cụ cấp chính xác thấp 2,5; 4 thường dùng trong công nghiệp, trong các phòng thực tập ở nhà trường

Trong quá trình sử dụng và sau khi sửa chữa, dụng cụ có thể kém chính xác dần và cần phải hiệu chỉnh lại Khi hiệu chỉnh có thể lấy dụng cụ cấp chính xác cao hơn hoặc các dụng cụ mẫu mà hiệu chỉnh Các dụng cụ mẫu được chế tạo rất chính xác và cần bảo quản thật chu đáo

1.1.2 Các bộ phận chủ yếu của dụng cụ đo

Ngày nay người ta đã chế tạo rất nhiều loại dụng cụ đo Mỗi loại dụng cụ

đo thường có hai bộ phận cơ bản là cơ cấu đo và mạch đo

Đinh Thị Oanh 4 K32D – Sư phạm kỹ thuật

Mạch đo dùng để biến đổi các đại lượng cần đo thành những đại lượng

như dòng điện, điện áp…tác dụng trực tiếp lên cơ cấu đo

Cơ cấu đo gồm có phần động và phần tĩnh, nó làm nhiệm vụ biến đổi

điện năng đưa vào thành cơ năng tác dụng lên phần động Phần động gắn liền với kim, góc quay của kim xác định trị số của đại lượng đưa vào cơ cấu đo Căn cứ theo ngyên lý làm việc người ta phân thành năm loại cơ cấu đo chủ yếu: cơ cấu đo kiểu từ điện, kiểu điện từ, kiểu điện động, kiểu cảm ứng và kiểu tĩnh điện Từ năm kiểu cơ cấu đo chủ yếu, dùng nhiều mạch đo khác nhau ta có thể chế tạo thành nhiều loại dụng cụ đo Ví dụ từ cơ cấu đo kiểu từ điện ta có thể chế tạo thành ampere mét, volt mét, ohm mét…Ngoài ra còn nhiều cách phân loại khác như: Căn cứ vào đại lượng đo phân thành ampere mét, volt mét, watt mét; căn cứ vào cấp chính xác phân thành dụng cụ cấp chính xác cao (cấp 0,05; 0,1; 0,2; 0,5) và cấp chính xác thấp (cấp 2,5; 4)

1.1.3 Ký hiệu dụng cụ đo

Trên mặt dụng cụ đo thường ghi các ký hiệu sau:

Ký hiệu đại lượng đo như: ampe mét ký hiệu là A; vôn mét - V; oát mét -

W; ôm mét - Ω; công tơ - Wh; hệ số công suất - cosφ

Ký hiệu nguyên lý làm việc của cơ cấu đo:

Dụng cụ cơ cấu đo kiểu từ điện:

Dụng cụ cơ cấu đo kiểu điện từ:

Dụng cụ cơ cấu đo kiểu điện động:

Đinh Thị Oanh 5 K32D – Sư phạm kỹ thuật

Dụng cụ cơ cấu đo kiểu cảm ứng:

Dụng cụ cơ cấu đo kiểu tĩnh điện:

Trên cơ sở những cơ cấu này, ở một số dụng cụ, cơ cấu đo còn thêm một số chi tiết khác để mở rộng khả năng sử dụng Lúc ấy, ngoài những ký hiệu cơ bản trên, còn phải ghi thêm các ký hiệu phụ khác Ví dụ: Dụng cụ cơ cấu đo kiểu từ điện chỉnh lưu:

Dụng cụ cơ cấu đo kiểu nhiệt điện:

Dụng cụ cơ cấu đo kiểu sắt điện động:

Tỷ số mét (logohm mét) kiểu từ điện:

Tỷ số mét kiểu điện từ:

Đinh Thị Oanh 6 K32D – Sư phạm kỹ thuật

Tỷ số mét kiểu cảm ứng:

Ký hiệu loại dòng điện:

Dụng cụ dùng ở mạch dòng điện một chiều:

Dụng cụ dùng ở mạch điện xoay chiều: ~

Dụng cụ dùng ở cả mạch điện một chiều và xoay chiều:

Ký hiệu điện áp thử cách điện của dụng cụ, ví dụ dụng cụ được thử cách

điện ở điện áp 2KV: 2 KV, hoặc

1.1.4 Nhận xét

Để điều chỉnh số chỉ của dụng cụ đo điện ta có thể điều chỉnh mạch đo hoặc cơ cấu đo hoặc cả mạch đo và cơ cấu đo

2

Đinh Thị Oanh 7 K32D – Sư phạm kỹ thuật

1.2 Cơ cấu đo kiểu từ điện

1.2.1 Cấu tạo

Hình 1.2 Cơ cấu biến đổi từ điện

Cơ cấu đo kiểu từ điện gồm cuộn dây phần động (1) có tiết diện nhỏ chuyển động trong lòng nam châm vĩnh cửu NS có từ cảm cao (2) Để tạo nên

từ trường mạnh và đều giữa phần động và phần tĩnh có hình trống (3) bằng vật liệu dẫn từ tốt Ngoài ra còn có lò xo phản, trục và kim chỉ thị Cơ cấu biến đổi từ điện được vẽ trên hình 1.2

1.2.2 Nguyên lý làm việc

Khi có dòng điện một chiều I qua lò xo phản vào cuộn dây phần động,

vì dòng điện nằm trong từ trường của nam châm NS nên sẽ chịu tác dụng của lực điện từ và sinh ra mômen quay là:

Mq = WBlI D = KqI

trong đó: w là số vòng dây của phần động

B là cường độ từ cảm giữa hai cực nam châm

2 3

1

Đinh Thị Oanh 8 K32D – Sư phạm kỹ thuật

l là chiều dài tác dụng của khung dây phần động

D là chiều rộng của khung dây

Kq= BlwD là một hệ số không đổi Dưới tác dụng của Mq, khung dây sẽ quay một góc α, lò xo phản bị xoắn lại và tạo ra mômen phản M p tỷ lệ với góc quay:

Mp = kpα Kim của cơ cấu sẽ đứng yên khi mômen phản cân bằng với mômen quay:

Kqα = KpI Góc quay của phần động:

- Dụng cụ có độ nhạy cao vì từ trường của nam châm vĩnh cửu mạnh

- Độ chính xác cao, ít chịu ảnh hưởng của từ trường ngoài, tiêu thụ năng lượng ít

- Khả năng quá tải ít vì cuộn dây phần động có tiết diện bé (dòng qua cơ cấu đo nhỏ) Lợi dụng đặc điểm này của cơ cấu nên ta có thể mắc thêm điện trở phụ thông thường nhỏ gọn vào cơ cấu đo để điều chỉnh dụng cụ đo

-Khó chế tạo, giá thành cao

Đinh Thị Oanh 9 K32D – Sư phạm kỹ thuật

1.2.4 Logohm mét từ điện

Logohm mét từ điện

Trên phần động ta đặt 2 cuộn dây gắn chặt vào nhau và có dòng điện I1

và I2 chạy qua sao cho chúng sinh ra hai mômen quay ngược chiều nhau ( hình vẽ)

) (

1 1

2 2





B K

B K

q q

Đinh Thị Oanh 10 K32D – Sư phạm kỹ thuật

1.3 Cơ cấu đo kiểu điện từ

1.3.1 Cấu tạo

Hình 1.3a Cơ cấu điện từ cuộn dây phẳng Hình 1.3b Cơ cấu điện từ cuộn dây tròn

Cơ cấu đo kiểu điện từ có hai loại:

Loại cuộn dây phẳng (hình 1.3a) và loại cuộn dây tròn (hình 1.3b) Hai loại này chỉ khác nhau về cấu tạo, còn nguyên lý làm việc thì như nhau

Loại cuộn dây phẳng, phần tĩnh là cuộn dây 1 quấn thành hình hộp, giữa cuộn dây có rãnh hẹp 2 phần động là phiến thép 3 làm bằng chất sắt từ mềm, gắn lệch tâm trên trục 4 Trên trục có lò xo phản kháng, kim và bộ phận cản dịu kiểu không khí 5

Khi có dòng điện chạy vào phần tĩnh, lá thép 3 bị hút vào rãnh 2 làm kim quay đi một góc

Loại cuộn dây tròn, phần tĩnh là cuộn dây 1 quấn thành hình trụ tròn, phía trong đặt hai phiến thép sắt từ mềm 2 và 3 Phiến 2 cố định; phiến 3 gắn

Đinh Thị Oanh 11 K32D – Sư phạm kỹ thuật

liền với trục, trên trục có kim lò xo phản kháng và bộ phận cản dịu kiểu không khí

Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây phần tĩnh, hai phiến thép sẽ được từ hoá giống nhau, các cực từ cùng tên ở gần nhau sẽ đẩy nhau, làm cho phiến 3

và kim quay đi một góc

Loại cuộn dây tròn so với loại cuộn dây phẳng thì dễ chế tạo hơn, thang

đo chia đều hơn Nhưng nó có nhược điểm là từ trường yếu nên phải chế tạo cuộn dây to và nhiều vòng Hiện nay loại cuộn dây phẳng dùng nhiều hơn 1.3.2 Nguyên lý làm việc

Khi dòng điện cần đo I vào cuộn dây phần tĩnh, năng lượng từ trường

tích luỹ ở cuộn dây Wtt =

là độ nhạy của cơ cấu

Đinh Thị Oanh 12 K32D – Sư phạm kỹ thuật

1.3.3 Đặc điểm của cơ cấu

- Góc quay tỉ lệ với bình phương của dòng điện và thang đo chia không đều

- Dụng cụ có thể đo được dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều

vì khi thay đổi chiều dòng điện trong cuộn dây phần tĩnh các miếng thép luôn được từ hoá cùng cực tính

Hình dáng miếng thép được chế tạo sao cho ∂L giảm theo góc quay α để thang đo có thể chia tương đối đều

- Dụng cụ chịu ảnh hưởng của từ trường ngoài vì khe hở không khí giữa phần động và phần tĩnh lớn, hơn nữa từ trường bản thân của cơ cấu cũng nhỏ

- Độ chính xác thấp do có tổn hao trong lõi thép

- Khả năng quá tải của cơ cấu tốt vì cuộn dây có dòng điện cần đo ở phần tĩnh, tiết diện dây có thể lớn Lợi dụng đặc điểm này ta có thể thay đổi

số vòng dây của cuộn dây để điều chỉnh dụng cụ đo

- Cơ cấu đơn giản, rẻ tiền, chủ yếu dùng để đo dòng điện và điện áp xoay chiều tần số công nghiệp

Đinh Thị Oanh 13 K32D – Sư phạm kỹ thuật

1.4 Cơ cấu đo kiểu cảm ứng

1.4.1 Cấu tạo

Hình 1.4 Cơ cấu đo kiểu cảm ứng Phần tĩnh của cơ cấu gồm 2 nam châm điện xoay chiều 1 và 2 và một nam châm vĩnh cửu 3 Phần động là một đĩa nhôm mỏng 4, tâm đĩa gắn liền với trục Hai cực nam châm vĩnh cửu ôm lấy đĩa nhôm (hình 1.4)

1.4.2 Nguyên lý làm việc

Khi đặt điện áp hình sin u = Umax sin ωt vào cuộn dây nam châm 1, cuộn dây sẽ sinh ra từ thông фu tỷ lệ và chậm pha sau điện áp một góc 90°:

фu= k1Umaxsin (ω - 90°) = -k1Umaxcosωt

Đồng thời cho dòng điện phụ tải I = Imax sin (ωt - φ) qua cuộn dây nam châm 2, nó sẽ sinh ra từ thông фi tỉ lệ và trùng pha với dòng điện:

фi = k2Imax sin (ω - φ)

Các từ thông hình sin фi, фu xuyên qua đĩa nhôm trong đĩa các sức điện động tương ứng e2, e1 Trong đĩa nhôm có các dòng điện i1, i2 do e1, e2gây nên Các dòng điện này nằm trong từ trường nam châm 1 và 2 nên chịu lực tác dụng và tạo thành mômen làm cho đĩa nhôm quay

Đinh Thị Oanh 14 K32D – Sư phạm kỹ thuật

Dưới đây ta chứng minh rằng mômen quay trung bình tác dụng lên đĩa tỉ

lệ với công suất phụ tải tiêu thụ:

Từ thông фu cảm ứng trong đĩa nhôm sức điện động e1:

= - k4ωImax cos (ωt- φ)

Dòng điện chạy trong đĩa do e2 gây ra: i2 =

Mq = k5 ( F2- F1) = k5 [(k1k4Umax Imax ω cos(ωt-φ) cosωt) – (- k2k3ω Umax Imax

sinωt sin (ωt – φ) ] = k5 [k1k4ω UmaxImaxcos(ωt-φ) cosωt + k2k3ω Umax Imax sin (ωt – φ) sinωt ]

mômen quay trung bình trong một chu kì của dòng điện hình sin là:

Vậy ta có:Mq = kqP (*)

Đinh Thị Oanh 15 K32D – Sư phạm kỹ thuật

Trong công thức (*) chứng minh ở trên, chúng ta đã coi gần đúng như dòng điện i trùng pha với từ thông фi, và điện áp u vượt trước từ thông фu một góc 90° Do đó góc lệch pha giữa фi và фu là ψ = 90° - φ Nhưng thực tế do

có tổn hao sắt từ trong các lõi thép nam châm 1 và 2 nên giữa dòng điện i và

từ thông фi lệch nhau một góc δi, còn góc lệch giữa từ thông фu và điện áp u cũng nhỏ hơn 90° Vì thế góc lệch pha ψ giữa hai từ thông фu và фi khác với (90°- φ) Để hiệu chỉnh lại, ta phân nhánh mạch từ của nam châm điện 1

1.4.3 Đặc điểm của cơ cấu

- Số vòng quay của phần động tỷ lệ với điện năng tiêu thụ nên cơ cấu được chế tạo làm công tơ đo điện năng

- Độ chính xác thấp vì khi làm việc dòng điện xoáy trong đĩa nhôm gây tổn hao công suất

- Cơ cấu phụ thuộc vào tần số

1.4.4 Nhận xét

Hai nam châm điện tạo ra lực tác động vào đĩa nhôm Nam châm 1 (cuộn áp) mắc trực tiếp với nguồn nên ta không thể thay đổi số vòng dây quấn Nam châm 2 (cuộn dòng) nối nối tiếp với tải ta có thể thay đổi số vòng dây của nó

Vì vậy ta sẽ thay đổi số vòng của nam châm 2 để điều chỉnh dụng cụ đo

1.5 Cách đo các đại lƣợng điện

1.5.1 Đo dòng điện

- Để đo dòng điện ta mắc nối tiếp ampere mét với mạch điện cần đo

- Đểm ampere mét không làm thay đổi dòng điện trong mạch thì điện trở trong của ampere mét phải càng nhỏ càng tốt

- Để đo dòng điện một chiều có thể dùng các ampere mét từ điện và điện

từ Để mở rộng thang đo với dòng điện một chiều người ta dùng điện trở shunt Rs nối song song với cơ cấu đo (hình 1.5a)

Đinh Thị Oanh 16 K32D – Sư phạm kỹ thuật

Hình 1.5a Dòng điện qua cơ cấu đo là:

Icc = I

cc s

s

R R

R

 trong đó I là dòng điện cần đo, Rcclà điện trở của cơ cấu đo

Nếu muốn mở rộng thang đo n lần tức là

Rs

Is

IccI

Rcc

Đinh Thị Oanh 17 K32D – Sư phạm kỹ thuật

bằng cách phân đoạn cuộn dây phần tĩnh thành nhiều phân đoạn bằng nhau và

có thể đổi nối song song hoặc nối tiếp (hình 1.5c)

Hình 1.5c: Ampere mét điện từ hai thang đo

Để đo dòng điện xoay chiều bằng dụng cụ từ điện người ta phải chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành một chiều

1.5.2 Đo điện áp

Để đo điện áp U người ta dùng volt mét mắc song song với mạch cần đo

Để kết quả đo chính xác thì điện trở trong volt mét phải càng lớn càng tốt

Để mở rộng thang đo người ta dùng điện trở phụ mắc nối tiếp với cơ cấu

đo (hình 1.5d)

Hình 1.5d Giả thiết cơ cấu đo có điện áp định mức là điện áp làm cho kim chỉ hết thang đo Ucc, muốn mở rộng thang đo m lần nghĩa là

Đinh Thị Oanh 18 K32D – Sư phạm kỹ thuật

Để đo điện áp và dòng điện nhỏ người ta thường dùng điện kế từ điện

Để tăng độ nhạy ở điện kế từ điện người ta tăng từ cảm khe hở không khí, giảm hệ số phản kháng của dây treo và dùng hệ thống chỉ thị ánh sáng

Để nâng cao độ chính xác của phép đo, người ta tiến hành đo bằng phương pháp bù

Nội dung cơ bản của phương pháp bù là so sánh điện áp cần đo Ux với điện áp mẫu Uk có độ chính xác cao (hình1.5e)

Độ chênh lệch điện áp ∆U = Ux – Uk được phát hiện bằng cơ cấu chỉ không Ở volt mét điện tử điện áp cần đo được chỉnh lưu và đưa vào bộ khuếch đại một chiều Đầu ra của khuếch đại một chiều là cơ cấu từ điện

Ưu điểm của volt mét điện tử là có độ nhạy cao, điện trở vào lớn có thể đạt tới 100 MΩ công suất tiêu thụ rất ít, khoảng tần số làm việc rộng, dễ dàng điều chỉnh và mở rộng thang đo

1.5.3 Đo điện trở

Có nhiều phương pháp đo điện trở, tuỳ theo điều kiện và yêu cầu cụ thể

ta có thể chọn một trong các phương pháp sau:

 Phương pháp dùng ampere mét và volt mét

Dùng ampere mét đo dòng điện qua điện trở, dùng Volt mét đo điện áp rơi trên điện trở ấy (hình 1.5f)

U k

U

U x

Đinh Thị Oanh 19 K32D – Sư phạm kỹ thuật

Hình 1.5f

Bỏ qua điện trở ampere mét, ta xác định được trị số điện trở cần đo rx:

rx =

I U

 Phương pháp dùng Ohm mét và Megohm mét

Ohm mét dùng đo các điện trở nhỏ megohm mét dùng đo các điện trở lớn

Ohm mét gồm cơ cấu từ điện C, pin E và địên trở r phụ dùng để hạn chế dòng điện Điện trở rx cần đo nối vào hai cực 1 và 2 (hình 1.5g) Dòng điện qua cơ cấu đo :

I =

x

p r r

E



s

Hình 1.5g Nếu giữ rp, E không đổi, thì dòng điện qua cơ cấu đo phụ thuộc vào điện trở rx Trên thang đo dụng cụ ghi trực tiếp trị số điện trở Nhược điểm của Ohm mét là sau khi dùng một thời gian, sức điện động của pin giảm nên kết

R x

Đinh Thị Oanh 20 K32D – Sư phạm kỹ thuật

quả đo kém chính xác Vì vậy trước khi đo cần nối ngắn mạch hai đầu 1 và 2

để hiệu chỉnh Ohm về vị trí 0, Sau đó mới bắt đầu đo Megohm mét là dụng

cụ kiểu logohm mét từ điện Nguồn điện áp từ 500 đến 1000 V

Sơ đồ megohm mét vẽ trên hình 1.5h

Hình 1.5hmegohm mét kiểu từ điện Dòng điện qua hai cuộn dây 1 và 2 là:

I1 =

0

1 r r

2

r r

r



 không phụ thuộc điện áp máy phát Ta

bố trí hai cuộn dây sao cho mômen quay do từ trường nam châm vĩnh cửu tác dụng lên hai cuộn dây ngược chiều nhau:

2

r r

r



 =

2 1

q

q

k k

Đinh Thị Oanh 21 K32D – Sư phạm kỹ thuật

W

IVU

i

Khác với các dụng cụ đo từ điện thông thường, mogohm mét từ điện có cấu tạo để cho từ trường phân bố không đều trong kẽ không khí của dụng cụ lên tỷ số

phụ thuộc vào vị trí hai cuộn dây đối với từ trường, nghĩa là phụ

thuộc vào góc quay α:

S W

2

r r

r



 = f(α) (**)

Công thức (**) chứng tỏ góc quay α phụ thuộc rx Trên thang đo dụng cụ

ta ghi trực tiếp các trị số điện trở KΩ, MΩ, tương ứng với các góc quay Trong kỹ thuật, megohm mét thường dùng để đo điện trở cách điện của các thiết bị điện

Khi đo, ta nối hai cực a và b vào hai đầu điện trở rx cần đo và quay máy phát với tốc độ khoảng 70 – 80 v/phút

1.5.4 Đo công suất

 Watt mét một pha kiểu điện động

Hình 1.5i là sơ đồ nguyên lý của Watt mét một pha kiểu điện động Cuộn dây dòng điện được nối tiếp với phụ tải cần đo Cuộn dây điện áp được nối song song với mạch cần đo Góc quay của cơ cấu điện động tỷ lệ với tích số của hai dòng điện i và iv trong đó iv tỷ lệ với điện áp u vì thế góc quay tỷ lệ với công suất tác dụng P = Uicosφ

Hình 1.5i

 Đo công suất tác dụng của mạch ba pha

Đinh Thị Oanh 22 K32D – Sư phạm kỹ thuật

Để đo công suất của mạch ba pha ta có thể dùng các Watt mét mắc trên từng pha của mạch ba pha bốn dây (hình 1.5j)

Có thể dùng 2 Watt mét nối theo sơ đồ hình để đo công suất mạch ba pha

ba dây, trong đó Watt mét thứ nhất đo công suất W1 = UAC IAcos(U AC I AC), còn Watt mét thứ 2 đo công suất W2= UBCIBCcos(U BC I BC)

Đinh Thị Oanh 23 K32D – Sư phạm kỹ thuật

1.5.5 Đo điện năng

Để đo điện năng trong mạch điện xoay chiều một pha người ta dùng công tơ một pha Công tơ thường chế tạo theo kiểu cảm ứng nhưng phần quay không có lò xo phản kháng, mà trục quay liên hệ với một bộ số gồm bánh xe răng khía và vít vô tận để đếm số vòng quay

Khi cho dòng điện phụ tải đi qua cuộn dây dòng điện và điện áp phụ tải đặt vào cuộn dây điện áp của công tơ sẽ có một mômen quay tác dụng vào đĩa nhôm làm nó quay với tốc độ n đĩa nhôm quay trong từ trường của nam châm vĩnh cửu trong đĩa nhôm sẽ có dòng điện cảm ứng Ic tỉ lệ với tốc độ quay n và

từ thông фnc của nam châm vĩnh cửu: