BÀI GIẢNG kỹ thuật đo lường (ths phạm thanh huyền)

KHÁI NỆM CƠ BẢN VỀ KTĐL tiếpBao gồm hai nhóm đơn vị sau: • 7 Đơn vị cơ bản: được thể hiện bằng các đơn vị chuẩn với độ chính xác cao nhất mà khoa học kỹ thuật hiện đại có thể đạt được..

KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG

(chương 1)

TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI

Khoa Điện – Điện tử

Bộ môn Kỹ thuật điện tử

Học phần

Biên soạn: Ths Phạm Thanh Huyền

CHƯƠNG 1: Tổng quan chung về kỹ thuật đo lường

I Khái niệm cơ bản về KTĐL

II Phương pháp đo

III Chuẩn và truyền chuẩn

IV Phân loại sai số và đánh giá kết quả đo

CHƯƠNG 2: Cấu trúc và các phần tử chức năng của dụng cụ đo

I Cấu trúc cơ bản của dụng cụ đo

II Các phần tử chức năng của dụng cụ đo

CHƯƠNG 3: Đo lường các thông số của mạch điện

I Khái niệm chung về các thông số của mạch điện

II Đo điện áp

III Đo dòng điện

IV Đo tần số

V Đo R, L,C

NỘI DUNG CHI TIẾT

2

CHƯƠNG 4: Thiết bị đo lường và ứng dụng

I Giới thiệu chung

II Đồng hồ vặn năng

III Máy hiện sóng

IV Máy phát tín hiệu

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

1 Bài giảng Kỹ thuật đo lường – Phạm Thanh Huyền

2 Kỹ thuật đo lường các đại lượng vật lý – Phạm Thượng Hàn

3 Cơ sở kỹ thuật đo các đại lượng điện và không điện – Vũ Quý Điềm

NỘI DUNG CHI TIẾT

3

 Khái niệm cơ bản về KTĐL

 Phương pháp đo

 Chuẩn và truyền chuẩn

 Phân loại sai số và đánh giá kết quả đo

4

KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KTĐL

Định nghĩa về ĐO LƯỜNG:

Theo Điều 1 - PHÁP LỆNH CỦA UỶ BAN THƯỜNG VỤ QUỐC HỘI SỐ 16/1999/PL- UBTVQH10 NGÀY 06 THÁNG 10 NĂM 1999 VỀ ĐO LƯỜNG

Đo lường là việc xác định giá trị của đại lượng cần đo.

 Đo lường là việc so sánh đại lượng cần đo với đơn vị đo để tìm ra tỉ

lệ giữa chúng Độ lớn của đối tượng cần đo được biểu diễn bằng trị số của tỉ lệ nhận được kèm theo đơn vị đo dùng khi so sánh 5

KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KTĐL (tiếp)

 Đại lượng nào so sánh được với mẫu hay chuẩn thì mới đo được Nếu các đại lượng không so sánh được thì phải chuyển đổi về đại lượng so sánh được với mẫu hay chuẩn rồi đo.

Kết quả đo được biểu diễn dưới dạng:

Trong đó: X - đại lượng đo

Suy ra: X = A.X0

 A chỉ rõ đại lượng đo lớn hơn (hay nhỏ hơn) bao nhiêu lần so với đơn vị đo của nó.

 Với các đơn vị đo khác nhau thì kết quả đo sẽ khác nhau

6

KHÁI NỆM CƠ BẢN VỀ KTĐL (tiếp)

Bao gồm hai nhóm đơn vị sau:

• 7 Đơn vị cơ bản: được thể hiện bằng các đơn vị chuẩn với độ chính xác cao nhất

mà khoa học kỹ thuật hiện đại có thể đạt được.

• 102 Đơn vị kéo theo (đơn vị dẫn xuất): là đơn vị có liên quan đến các đơn

vị đo cơ bản thể hiện qua các biểu thức.

7

KHÁI NiỆM CƠ BẢN VỀ KTĐL ( tiếp)

Bảng 7 đơn vị đo cơ bản:

Đại lượng Đơn vị Ký hiệu

Khối lượng kilogram Kg

Cường độ dòng điện ampe A

Chuẩn chiều dài mét hiện nay có sai số = 0,002 mm ( = 2.10 -9 m)

Ampe là cường độ dòng điện một chiều chạy qua 2 dây dẫn song song dài vô hạn, có diện tích mặt cắt nhỏ không đáng kể, được đặt trong chân không

cách nhau 1m và trên mỗi đoạn chiều dài 1m của dây dẫn xuất hiện lực tương tác bằng 2.10 -7 N.

8

KHÁI NiỆM CƠ BẢN VỀ KTĐL (tiếp)Bảng một số đơn vị đo dẫn xuất điện từ:

9

KHÁI NiỆM CƠ BẢN VỀ KTĐL (tiếp)

Sơ đồ biểu diễn mối quan hệ giữa các đơn vị

10

KHÁI NiỆM CƠ BẢN VỀ KTĐL (tiếp)Bảng ước số và bội số thập phân của các đơn vị trong hệ SI

11

KHÁI NiỆM CƠ BẢN VỀ KTĐL (tiếp)

Định nghĩa và phân loại PHÉP ĐO:

Phép đo là quá trình thực hiện việc đo lường

Phép đo trực tiếp: Là phép đo mà kết quả nhận được trực tiếp từ một lần đo duy nhất Nghĩa là kết quả của phép đo chính là giá trị của đại lượng cần đo.

Ví dụ: Dùng Ohm kế đo giá trị của điện trở, dùng Ampe kế đo dòng chạy

qua bóng đèn.

12

KHÁI NiỆM CƠ BẢN VỀ KTĐL (tiếp)

Phép đo gián tiếp: Là cách đo mà kết quả được suy ra từ sự phối hợp

k ết quả của nhiều phép đo trực tiếp Nghĩa là đại lượng cần đo được xác định thông qua hàm toán học với các đại lượng đo được trực tiếp

Ví dụ: xác định công suất trên một điện trở thông

qua kết quả đo dòng và áp qua điện trở đó.

Dùng Ampe kế đo được cường độ dòng điện là I

Dùng Vôn kế đo được sụt áp trên trở là U

Áp dụng công thức: P = I U để xác định được

công suất tiêu thụ của điện trở

Nhược điểm: Phải tiến hành nhiều lần đo, Sai số bị

tích lũy và độ chính xác không vượt quá độ chính

xác của các dụng cụ đo trung gian

13

KHÁI NiỆM CƠ BẢN VỀ KTĐL (tiếp)

Phộp đo hợp bụ̣: Là cỏch đo gần giống như phộp đo giỏn tiếp nhưng sụ́

l ượng phộp đo theo phộp đo trực tiếp nhiều hơn và kết quả đo nhận được

th ường phải thụng qua giải một phương trỡnh hay một hợ̀ phương trỡnh mà cỏc thụng sụ ́ đã biết chớnh là cỏc sụ́ liệu đo được

Vớ dụ: Xỏc định đặc tớnh của dõy dẫn điện Biết trị số điện trở của dõy dẫn phụ thuộc vào nhiệt độ thụng qua phương trỡnh sau:

− +

=

− +

− +

=

2 2

2 20

2 1

1 20

20 20

1

20 20

1

2

1

t t

r r

t t

r r

t

t

β α

β α

Đo điện trở ở nhiệt độ 200C, t1 và t2 ⇒ Hệ 2 phương trỡnh 2 ẩn α và β.

α, β

14

KHÁI NiỆM CƠ BẢN VỀ KTĐL (tiếp)

Phép đo thống kê: là phép đo được thực hiện

nhiều lần sau đó lấy giá trị trung bình hoặc áp

dụng lý thuyết của xác suất thống kê để tìm ra kết

quả đo một cách chính xác nhất.

Phép đo này tuy mất nhiều thời gian nhưng

đem lại kết quả chính xác và thường được sử

dụng khi đo các đại lượng ngẫu nhiên hoặc khi

kiểm định thiết bị đo.

Hình bên là lưu đồ thuật toán của quá trình xử

lý kết quả đo để tăng độ chính xác Quá trình này

có thể dừng ở việc tính giá trị trung bình hoặc

thêm sai số trung bình bình phương

15

PHƯƠNG PHÁP ĐO

Phương pháp đo là việc phối hợp các thao tác cơ bản trong quá trình

đo bao gồm các thao tác: xác định mẫu và thành lập mẫu, so sánh, biến

đổi, thể hiện kết quả hay chỉ thị.

Có nhiều cách phân loại phương pháp đo nhưng phổ biến nhất là phân

thành 2 loại: phương pháp đo biến đổi thẳng và phương pháp đo kiểu so

sánh.

Phương pháp đo biến đổi thẳng

- Định nghĩa: là phương pháp đo có sơ đồ cấu trúc theo kiểu biến đổi

thẳng, nghĩa là không có khâu phản hồi

CĐSC : bộ chuyển đổi sơ cấp nếu X là đại lượng không điện

BĐ: bộ biến đổi tín hiệu, có thể là nhiều mạch mắc nối tiếp

CT: bộ chỉ thị thực hiện việc so sánh giá trị của N X và N 0 để xác định kết quả đo16

PHƯƠNG PHÁP ĐOPhương pháp đo biến đổi thẳng ( tiếp)

- Quá trình thực hiện:

* Đơn vị của đại lượng đo X 0 được biến đổi thành con số N 0 , đây chính

là quá trình khắc độ cho thang đo Đại lượng cần đo X cũng qua các khâu biến đổi để biến đổi thành con số N X

* Tiến hành quá trình so sánh giữa đại lượng đo và đơn vị (thực hiện phép chia N X /N 0 )

X0->N0 ( khắc độ)

X -> NxTính Nx/N0

Đưa ra kết quả Kết thúc

PHƯƠNG PHÁP ĐOPhương pháp đo kiểu so sánh

Định nghĩa: là phương pháp đo có sơ đồ cấu trúc theo kiểu mạch vòng,

nghĩa là có khâu phản hồi.

BĐN: bộ biến đổi ngược để đưa tín hiệu hồi tiếp về so sánh

SS: bộ so sánh đại lượng điện cần đo X và đại lượng mẫu X k

CT: bộ chỉ thị hiển thị kết quả đo là N k

PHƯƠNG PHÁP ĐOPhương pháp đo kiểu so sánh (tiếp)

Quá trình thực hiện:

* Đại lượng cần đo và đại lượng mẫu được

biến đổi thành một đại lượng vật lý nào đó

thuận tiện cho việc so sánh (dòng hoặc áp)

* Quá trình so sánh X và tín hiệu Xk (tỉ lệ với

X 0 ) diễn ra trong suốt quá trình đo, khi hai đại

lượng bằng nhau đọc kết quả Xk sẽ có được

kết quả đo.

Chuyển đổi D/A và lưu đồ thuật toán của phương pháp đo

kiểu so sánh

19

PHƯƠNG PHÁP ĐOPhương pháp đo kiểu so sánh (tiếp)

Tùy vào cách so sánh mà có 4 loại sau:

So sánh cân bằng:

* Trong quá trình đo, Xk phải thay đổi để bám theo X cho tới khi ΔX = 0

từ đó suy ra kết quả đo:

X = X K = N K X 0

* Độ chính xác: phụ thuộc vào độ chính xác của X K và độ nhạy của thiết

bị chỉ thị cân bằng (độ chính xác khi nhận biết ΔX = 0).

Ví dụ: cầu đo, điện thế kế cân bằng

So sánh không cân bằng:

* Đại lượng tỉ lệ với mẫu Xk là không đổi và biết trước, qua bộ so sánh

có được ΔX = X - X K , đo ΔX để có được đại lượng cần đo X = ΔX + X K từ

đó có kết quả đo: A = X/X 0 = (ΔX + X K )/X 0

* Độ chính xác: độ chính xác của phép đo chủ yếu do độ chính xác của

X K quyết định, ngoài ra còn phụ thuộc vào độ chính xác của phép đo ΔX, giá trị của ΔX so với X (độ chính xác của phép đo càng cao khi ΔX càng nhỏ so với X).

20

PHƯƠNG PHÁP ĐOPhương pháp đo kiểu so sánh (tiếp)

So sánh không đồng thời:

* Dựa trên việc so sánh các trạng thái đáp ứng của thiết bị

đo khi chịu tác động tương ứng của đại lượng đo X và đại

lượng tỉ lệ với mẫu X k , khi hai trạng thái đáp ứng bằng nhau

CHUẨN VÀ TRUYỀN CHUẨN

Để thống nhất được đơn vị thì người ta phải tạo được chuẩn (mẫu) của đơn vị ấy, và phải truyền được các chuẩn ấy cho các thiết bị đo

Chuẩn đo lường là phương tiện kỹ thuật để thể hiện đơn vị đo lường và dùng làm chuẩn để xác định giá trị đại lượng thể hiện trên phương tiện đo

Khái niệm chung

Biến áp đo lường chuẩn đến cấp điện áp 220 kV Biến dòng đo lường chuẩn đến 10 kA

Chuẩn là Vật đo, phương tiện đo, mẫu chuẩn hoặc hệ thống đo để định

nghĩa, thể hiện, duy trì hoặc tái tạo đơn vị hoặc một hay nhiều giá trị của đại lượng để dùng làm mốc so sánh

22

CHUẨN VÀ TRUYỀN CHUẨN

Chuẩn quốc gia là chuẩn đo lường có độ chính xác cao nhất của quốc gia được Chính phủ phê duyệt dùng làm chuẩn gốc để xác định giá trị các chuẩn còn lại của một lĩnh vực đo Chuẩn quốc gia phải được liên kết với chuẩn quốc tế bằng việc định kỳ so sánh trực tiếp với chuẩn quốc tế hoặc gián tiếp qua chuẩn quốc gia của nước ngoài.

Khái niệm chung ( tiếp)

Phân loại với phạm vi trong nước:

 Chuẩn đầu (Primary standard)

 Chuẩn thứ (Secondary standard):

 Chuẩn bậc I:

 Chuẩn bậc II:

Phân loại với phạm vi quốc tế:

 Chuẩn quốc tế (International standard):

 Chuẩn quốc gia (National Standard):

 Chuẩn chính (Reference standard):

 Chuẩn công tác (Working standard):

CHUẨN VÀ TRUYỀN CHUẨN

Hiệu chuẩn là việc so sánh giá trị của đại lượng thể hiện bằng phương tiện đo với giá trị tương ứng thể hiện bằng chuẩn đo lường.

Hiệu chuẩn được áp dụng đối với các phương tiện đo dùng làm chuẩn và các phương tiện đo ngoài danh mục phải kiểm định; riêng các chuẩn dùng trong kiểm định thì áp dụng chế độ kiểm định.

Khái niệm chung (tiếp)

Để thống nhất quản lý đo lường, đảm bảo đo lường cho công nghiệp,

thương mại, và đời sống, mỗi quốc gia đều tổ chức hệ thống mẫu chuẩn và truyền chuẩn của quốc gia đó.

 Các hằng số vật lý dùng để làm chuẩn

 Chuẩn mẫu mét

 Chuẩn mẫu về khối lượng

 Chuẩn mẫu về thời gian và tần số

 Chuẩn mẫu về các đại lượng điện

 Chuẩn mẫu về điện từ trường

 Chuẩn mẫu về nhiệt

 Chuẩn mẫu về áp suất

CHUẨN VÀ TRUYỀN CHUẨNKhái niệm chung (tiếp)

Cấu trúc đảm bảo đo lường Việt Nam

Bộ KH & CN Tổng cục TC – ĐL - CL

Viện đo lường

VN

TT đo lường 1 (Quatest 1)

TT đo lường 3 (Quatest 3)

TT đo lường 2 (Quatest 2)

P1 P2 P3 P4 P5 P6 P…

Pi là các phòng đo lường chuyên môn (điện, nhiệt, chiều dài, khối lượng …)

25

CHUẨN VÀ TRUYỀN CHUẨNKhái niệm chung (tiếp)

Sơ đồ liên kết chuẩn của Việt Nam

Chuẩn quốc gia

Sau khi tạo mẫu quốc gia, phải tổ chức mạng lưới quốc tế và quốc gia

để truyền chuẩn đến những phòng thí nghiệm tiêu chuẩn khu vực Những chuẩn này phải đạt độ chính xác yêu cầu: cách bố trí, quy luật biến đổi phù hợp với tín hiệu kiểm tra và thiết bị so sánh.

26

PHÂN LOẠI SAI SỐ VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐO

Sai số của phép đo: là biểu hiện sự không chính xác của kết quả đo lường so với giá trị chính xác của đại lượng đo.

Giá trị thực X th của đại lượng đo: là giá trị của đại lượng đo xác định được với một độ chính xác nào đó (thường nhờ các dụng cụ mẫu có cấp chính xác cao hơn dụng cụ đo được sử dụng trong phép đo đang xét).

Giá trị chính xác (giá trị đúng) của đại lượng đo thường không biết

trước, vì vậy khi đánh giá sai số của phép đo người ta sử dụng giá trị thực

X th của đại lượng đo.

Sai số là một trong những đặc tính cố hữu của kết quả đo lường, và

không thể tránh khỏi vì mọi mẫu chuẩn dùng để so sánh đều có sai số nhất định dù ở bất kỳ cấp chính xác nào.

Nguyên nhân gây sai số và phân loại sai số:

27

PHÂN LOẠI SAI SỐ VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐO

Nguyên nhân dẫn đến sai số có thể là:

 Thiết bị đo bị sai lệch

 Thao tác thực hiện phép đo không chính xác

 Điều kiện đo như nhiệt độ, độ ẩm, độ rung, từ trường … quá giới hạn cho phép …

 Thiết bị đo bị giới hạn về dải đo, công suất, trở kháng đầu vào, độ nhạy, tần số, quá tải …

 Can nhiễu tần số thấp hoặc tần số cao

Phân loại sai số theo các tiêu chí khác nhau:

Nguyên nhân gây sai số và phân loại sai số (tiếp)

Theo cách thể hiện bằng số Theo nguồn gây ra

sai số

Theo qui luật xuất hiện của sai số

- Sai số tuyệt đối

-Sai số tương đối

PHÂN LOẠI SAI SỐ VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐO

Sai số tuyệt đối:

Sai số tuyệt đối là hiệu số giữa 2 trị số tuyệt đối của giá trị đo được A và giá trị thực X của đại lượng cần đo Nó biểu thị độ lệch của kết quả đo.

Sai số tương đối:

Sai số tương đối là tỷ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị thực của đại

lượng cần đo.

Để biểu thị độ chính xác của thiết bị đo là sai số lớn nhất có thể mắc phải người ta sử dụng sai số chiết hợp, được tính bằng biểu thức sau:

Trong đó: ∆ X max là giá trị tuyệt đối lớn nhất mắc phải

X max là giá trị lớn nhất của thang đo hay là độ lệch

toàn thang (ĐLTT)

Tính toán sai số

% 100

∆

29

PHÂN LOẠI SAI SỐ VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐO

Sai số trung bình bình phương:

Sai số trung bình bình phương σ được tính bằng biểu thức:

Tính toán sai số (tiếp)

n

x d

SAI SỐ VÀ ĐỊNH GIÁ SAI SỐ

Khi đó hàm Gausse (hàm phân bố tiêu chuẩn sai số) được tính bằng:

Tính toán sai số (tiếp)

2

2 2

2

2

2

1

σ π π

x x

h

e e

=

=

% 7 , 99 )

3 , 3 (

% 95 )

2 , 2 (

% 3 , 68 )

, (

σ σ

σ σ

p p p

h biểu thị độ cao của đồ thị còn σ biểu thị độ rộng của đồ thị hàm p(x)

p

x

Vì xác suất xuất hiện sai số trong khoảng ±3σ chiếm tới 99,7% nên trong nhiều trường hợp người ta xác định giá trị cần đo bằng biểu thức:

SAI SỐ VÀ ĐỊNH GIÁ SAI SỐ

Ở những phép đo có sử dụng nhiều dụng cụ đo hay nhiều lần đo thì các sai số hệ thống có xu hướng tích tụ lại, khi đó sai số của toàn bộ hệ thống thường lớn hơn bất kỳ sai số của phép đo đơn lẻ nào

Khi tính toán cần giả định rằng sai số kết hợp với nhau theo hướng bất lợi nhất.

Sự kết hợp của các sai số

) (

) V (

) (

) (

2 1

2 1

2 2

1 1

V V

V

V V

V V

E

∆ +

∆

± +

=

∆

± +

∆

±

=

) (

) V (

) (

) (

2 1

2 1

2 2

1 1

V V

V

V V

V V

E

∆ +

(

.

.

) )(

(

1 2

2 1

2 1

2 1

1 2

2 1

2 1

2 2

1 1

V V

V V

V V

V V

V V

V V

V V

V V

V V

E

∆ +

(

% 100 ).

.

(

2

2 1

1 2

1

1 2

2 1

V

V V

V V

V

V V

V V

2

1 1

V V

E

V

V V

V

V

V E

δ δ

SAI SỐ VÀ ĐỊNH GIÁ SAI SỐ

Ở những phép đo có sử dụng nhiều dụng cụ đo hay nhiều lần đo thì các sai số hệ thống có xu hướng tích tụ lại, khi đó sai số của toàn bộ hệ thống thường lớn hơn bất kỳ sai số của phép đo đơn lẻ nào

Khi tính toán cần giả định rằng sai số kết hợp với nhau theo hướng bất lợi nhất.

Sự kết hợp của các sai số

) (

) V (

) (

) (

2 1

2 1

2 2

1 1

V V

V

V V

V V

E

∆ +

∆

± +

=

∆

± +

∆

±

=

) (

) V (

) (

) (

2 1

2 1

2 2

1 1

V V

V

V V

V V

E

∆ +

(

.

.

) )(

(

1 2

2 1

2 1

2 1

1 2

2 1

2 1

2 2

1 1

V V

V V

V V

V V

V V

V V

V V

V V

V V

E

∆ +

(

% 100 ).

.

(

2

2 1

1 2

1

1 2

2 1

V

V V

V V

V

V V

V V

2

1 1

V V

E

V

V V

V

V

V E

δ δ

PHÂN LOẠI SAI SỐ VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐO

Ví dụ minh họa:

1 Một điện trở có giá trị trong khoảng 1,14KΩ ÷ 1,26KΩ Biết R = 1,2KΩ tại 25 0 C, hệ số nhiệt là 500ppm/ 0 C.

Hãy tính sai số tương đối của điện trở trên.

Xác định giá trị lớn nhất của điện trở tại 75 0 C

2 Một nguồn điện áp 12V được mắc với một điện trở có trị số

470 Ω±10% Điện áp của nguồn đo bằng một Vôn kế có khoảng đo 25V với

độ chính xác là 3% Tính công suất của điện trở và sai số của phép đo.

3 Một Vôn kế có thang đo 30V và độ chính xác 4%, ampe kế có thang đo

100 mA và độ chính xác 1% được sử dụng để đo điện áp và dòng điện qua điện trở R Kết quả đo là 25V và 90mA Hãy tính giá trị R và Pmin và Pmax

±

34

 Khái niệm cơ bản về KTĐL

 Phương pháp đo

 Chuẩn và truyền chuẩn

 Phân loại sai số và đánh giá kết quả đo

HẾT

KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG

(chương 2)

TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI

Khoa Điện – Điện tử

Bộ môn Kỹ thuật điện tử

Bài giảng

Biên soạn: Ths Phạm Thanh Huyền

 CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA THIẾT BỊ ĐO ĐiỆN TỬ

 CƠ CẤU CHỈ THỊ

 Cơ cấu chỉ thị cơ điện

• Cơ cấu chỉ thị từ điện

• Cơ cấu chỉ thị điện từ

• Cơ cấu chỉ thị điện động

 Cơ cấu chỉ thị tự ghi

Sơ đồ khối:

 CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA THIẾT BỊ ĐO ĐIỆN TỬ

X(t)

X(t) là đại lượng cần đo

CĐSC - Bộ chuyển đổi sơ cấp (còn gọi là cảm biến hay sensor) là mạch chuyển tín hiệu không điện thành tín hiệu điện.

ví dụ: bộ cảm biến nhiệt độ để chuyển nhiệt độ thành tín hiệu điện

MĐ - Mạch đo là mạch biến đổi tín hiệu đầu vào từ dạng này sang dạng khác để phù hợp với chỉ thị.

CT – Cơ cấu chỉ thị là mạch hiển thị kết quả của quá trình đo theo đơn vị của đại lượng cần đo.

ví dụ: cơ cấu chỉ thị cơ điện, chỉ thị tự ghi và chỉ thị số

CƠ CẤU CHỈ THỊ CƠ ĐiỆN

Nguyên tắc chung:

Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ Khi một vật dẫn

có dòng điện chạy qua được đặt trong từ trường của một nam châm thì nó sẽ chịu tác dụng của lực từ theo

quy tắc bàn tay trái.

Độ lớn của lực sẽ phụ thuộc vào độ lớn của từ trường

và cường độ dòng điện chạy trong vật dẫn

Cấu tạo:

 Phần tĩnh là nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện để tạo từ trường mạnh.

 Phần động là khung dây hoặc lá thép sẽ di chuyển

do tương tác từ với phần tĩnh, nghĩa là nếu gắn kim chỉ thị lên phần động thì có moment quay làm quay kim chỉ thị.

CƠ CẤU CHỈ THỊ

Phần động sẽ quay liên tục với tốc độ phụ thuộc độ lớn của năng lượng từ trường

hay dòng điện đưa vào cơ cấu Lực làm quay phần động còn gọi là lực làm lệch

Sử dụng lò xo cản để khi phần động quay sẽ làm lò xo nén hoặc giãn, nghĩa là có moment cản trở sự chuyển động của phần động Lực chống lại sự di chuyển của phần động còn gọi là lực điều khiển

CƠ CẤU CHỈ THỊ CƠ ĐiỆN

Nguyên tắc chung ( tiếp):

Moment quay được tạo ra có độ lớn được tính bằng: