Chế tạo panel thí nghiệm phục vụ môn học kĩ thuật đo lường

MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN B Cảm ứng từ s Diện tích của khung dây w Số vòng dây của khung dây l Chiều dài của khung dây I Dòng điện chảy trong cuộn dây phần động S

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập và làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được rất nhiều sự hướng dẫn , giúp đỡ quý báu của các thầy giáo trong khoa Điện – Điện Tử, những thầy giáo đã tận tình giảng dạy cho em trong suốt thời gian học tập tại trường

Đặc biệt em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy giáo, Thạc sĩ Ngô Xuân Hường, người thầy kính mến đã hết lòng giúp đỡ, hướng dẫn, động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và hướng dẫ trực tiếp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy

Em cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn tới Ban giám hiệu Trường Đại học Hàng Hải Việt Nam, các thầy cô giáo trong phòng thí nghiệm điện tử đã hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đúng tiến độ bản đồ án tốt nghiệp này

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu do tôi thực hiện Các số liệu và kết luận nghiên cứu đƣợc trình bày trong đồ án chƣa từng đƣợc công bố ở các nghiên cứu khác

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan của mình

Hải Phòng, tháng 12 năm 2015

Sinh viên

Phạm Văn Phơi

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN iii

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG1: BÀI THÍ NGHIỆM KĨ THUẬT ĐO LƯỜNG 2

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 2

1.2 THAO TÁC SỬ DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐƯỢC TRANG BỊ DƯỚI PHÒNG THÍ NGHIỆM 2

1.2.1 Đồng hồ chỉ thị Kim SUNWA-360 2

1.2.2 Đồng hồ chỉ thị số HIOKI 5

1.2.3 Dao động kí điện tử OS-5030 7

1.2.4 Bộ tạo sóng chuẩn FG-7002C 9

1.2.5 Bộ cấp nguồn cho panel IPES 11

1.3 ĐO CÁC THÔNG SỐ TÍN HIỆU 12

1.3.1Thực hiện thí nghiệm mở rộng thang đo cho Ammet từ điện 12

1.3.2 Thực hiện thí nghiệm mở rộng thang đo cho Vonmet từ điện 13

1.4 QUAN SÁT DẠNG TÍN HIỆU ĐO CÁC THAM SỐ TÍN HIỆU SỬ DỤNG DAO ĐỘNG KÍ HIỆN CÓ 13

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 15

2.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠ CẤU ĐO TỪ ĐIỆN 15

2.1.1 Cấu tạo 15

2.2 MỞ RỘNG THANG ĐO CHO AMMET TỪ ĐIỆN 18

2.2.1 Ammet từ điện 18

2.2.1 Đo dòng điện một chiều 18

2.2.2 Mở rộng thang đo cho Ammet từ điện 19

2.2 MỞ RỘNG THANG ĐO CHO VONMET TỪ ĐIỆN 20

2.2.1 Vonmet từ điện 20

2.2.2 Đo điện áp 20

2.2.3 Mở rộng thang đo cho Vonmet từ điện 21

2.3 MẠCH QUAY PHA RC SỬ DỤNG ĐỂ ĐO GÓC LỆCH PHA 22

2.3.1 Cơ sở lý thuyết đo góc lệch pha 22

2.3.2 Mạch điện lý thuyết 23

2.3.3 Đặc điểm 23

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ,THÍ NGHIỆM VÀ NHẬN XÉT 24

3.1 THIẾT KẾ PANEL 24

3.1.1 Nêu vấn đề 24

3.1.2 Thực hiện tính toán số liệu và lắp ráp 24

3.1.2.1 Phần để đặt 2 đồng hồ đo Vonmet và Ammet 24

3.1.2.2 Phần mạch mở rộng thang đo cho Ammet từ điện 25

3.1.2.3 Phần mạch mở rộng thang đo cho Vonmet từ điện 29

3.1.2.4 Phần mạch quay pha RC 31

3.1.2.5: Phần nguồn cấp cho Panel thí nghiệm 32

3.2 QUY TRÌNH THIẾT KẾ MẠCH 32

3.3 THỰC HIỆNTHÍ NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ 34

3.3.1 Thí nghiệm phần mở rộng Ammet 34

3.3.2 Thí nghiệm phần mở rộng thang đo cho Vonmet 36

3.3.3 Thí nghiệm phần mạch quay pha RC 37

3.3.4 Nhận xét, đánh giá kết quả 41

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42

1 KẾT LUẬN 42

2 KIẾN NGHỊ 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN

B Cảm ứng từ

s Diện tích của khung dây

w Số vòng dây của khung dây

l Chiều dài của khung dây

I Dòng điện chảy trong cuộn dây phần động

S Độ nhạy của cơ cấu từ điện

I Dòng điện chảy qua điện trở Sun

K Hệ số mở rộng của Ammet và Vonmet

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.1 Xác lập các núm điều khiển 10 3.1 Kết quả thí nghiệm của phần mở rộng Ammet 36 3.2 Kết quả thí nghiệm của phần mở rộng Vonmet 37

1.9 Mặt trước của bộ nguồn PS1-PSU/EV 11 1.10 Bố trí mở rộng thang đo Ammet của bài thí nghiệm 12 1.11 Bố trí mở rộng thang đo Vonmet của bài thí nghiệm 13

1.12 Bố trí thí nghiệm mạch quay pha RC để đo lệch pha

2.1 Cấu tạo của cơ cấu từ điện và dạng thực tế 15 2.2 Phần động của cơ cấu từ điện 16 2.3 Sơ đồ đo dòng điện một chiều 18 2.4 Mở rộng thang đo cho Ammet 19 2.5 Sơ đồ đo điện áp một chiều 20 2.6 Sơ đồ mở rộng thang đo cho Vonmet 21 2.7 Các hình ảnh có thể xuất hiện trên dao động kí 22 2.8 Trường hợp chung xác định thông số chiều dài A,B 23 2.9 Nguyên lý mạch quay pha RC 23

3.1 Ammet từ điện 24

3.3 Sơ đồ đo nội trở của Ammet 26 3.4 Sơ đồ tính điện áp đầu vào 28

3.6 Mạch quay pha RC theo lý thuyết 31 3.7 Sơ đồ chân của Jac cắm nguồn 32 3.8 Quy trình thiết kế mạch điện tử 33

3.10 Bố trí thí nghiệm mở rộng thang đo cho Ammet 35 3.11 Bố trí thí nghiệm mở rộng thang đo cho Vonmet 36 3.12 Hình ảnh mạch quay pha RC 38

3.13 Bố trí thí nghiệm mạch quay pha RC để đo góc lệch

LỜI MỞ ĐẦU

Kĩ thuật đo lường là một ngành kĩ thuật có phạm vi rất rộng, cả về đối tượng đo, môi trường và điều kiện đo, dải tần đo, lượng trình đo và cấu tạo mạch đo, môn học kĩ thuật đo lường cũng đóng một vai trò hết sức quan trọng giúp sinh viện

có kĩ năng và khả năng làm việc tốt

Trong quá trình học tập và thực hành thí nghiệm em đã lựa chọn thực hiện đề

tài: “Chế tạo panel thí nghiệm phục vụ môn học kĩ thuật đo lường”

Đề tài gồm 3 chương:

Chương 1: Bài thí nghiệm kĩ thuật đo lường

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 3: Thiết kế thử nghiệm và nhận xét

CHƯƠNG1: BÀI THÍ NGHIỆM KĨ THUẬT ĐO LƯỜNG

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Bộ bài thí nghiệm kĩ thuật đo lường góp phần tạo điều kiện cho người thực hiện tiếp xúc với thực tế, áp dụng kiến thức lý thuyết được trang bị, nhằm củng cố nắm chắc những kiến thức lý thuyết và có kĩ năng ứng dụng các kiến thức lý thuyết vào thực tế trong quá trình làm việc và sản xuất

Bộ bài thí nghiệm bao gồm:

- Thao tác sử dụng một số thiết bị được trang bị dưới phòng thí nghiệm

- Đo các thông số tín hiệu

- Quan sát dạng tín hiệu và đo lường các tham số tín hiệu sử dụng các dao động kí hiện có

1.2 THAO TÁC SỬ DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐƯỢC TRANG BỊ DƯỚI PHÒNG THÍ NGHIỆM

1.2.1 Đồng hồ chỉ thị Kim SUNWA-360

● Cấu trúc

Hình 1.1: Đồng hồ kim 360

Hình 1.3: Chuyển mạch lựa chọn

-Thang chia độ của đồng hồ kim gồm có:

Hình 1.2: Thang chia độ đồng hồ Kim

Cơ cấu từ điện gồm các bộ phận tĩnh và bộ phận động, vít chỉnh “0”, thang đo

và đặc điểm của thang đo

-Chuyển mạch lựa chọn chế độ đo và thang đo

Bao gồm 4 vùng lựa chọn và thang đo: vùng đo điện áp 1 chiều, vùng đo điện trở , vùng đo dòng điện 1 chiều, ngoài ra còn 1 vị trí OFF để ngắt que và tắt toàn

bộ đồng hồ khi cất giữ

- Các lỗ cắm và que đo

Lỗ cắm (−) dùng để cắm que đo màu đen

Lỗ cắm (+) dùng để cắm que đo màu đỏ

-Chiết áp chỉnh “0”

Được sử dụng để chỉnh vị trí 0Ω của kim trên vạch chia độ của các thang đo điện trở trước khi thực hiện phép đo điện trở, kiểm tra thông mạch và kiểm tra tiếp giáp bán dẫn

● Chức năng

Đồng hồ vạn năng chỉ thị kimlà một thiết bị rất quan trọng không thể thiếu với bất kì một kỹ sư điện điện tử nào Bao gồm các chức năng đo cơ bản sau:

- Kiểm tra điện áp xoay chiều và 1 chiều

- Đo dòng điện 1 chiều

- Đo điện trở kiểm tra thông mạch

- Kiểm tra tiếp giáp PN

● Thao tác sử dụng

- Đo điện áp 1 chiều

Đồng hồ đo điện áp cần được mắc song song với điện áp cần đo, phải ước lượng được giá trị điện áp cần đo trước khi đo để lựa chọn thang đo thích hợp sau đó thực hiện các bước:

 Chuyển mạch lựa chọn chức năng/thang đo về vị trí thích hợp với giá trị cần đo

 Đưa điện áp cần đo vào 2 đầu que đo: que đỏ đưa vào cực dương, que đên đưa vào cực âm

 Đọc kết quả đo trên mặt thang chia độ

- Đo dòng điện 1 chiều:

Để đo được dòng điện một chiều thì đồng hồ đo phải được mắc nối tiếp với dòng điện cần đo, được mắc ở nơi có điện thế thấp nhất để đảm bảo an toàn cho người đo và giảm sai số cho kết quả , phải ước lượng được giá trị của dòng điện cần đo để có thế lựa chọn thang đo phù hợp Ta thực hiện các bước sau

 Chuyển mạch lựa chọn thang đo về vị trí thích hợp

 Đưa dòng điện cần đo vào 2 đầu que đo, que đỏ có chiều đi ra khỏi đồng

hồ, que đen có chiều đi ra khỏi đồng hồ

 Đọc kết quả phép đo trên mặt thang chia độ của đồng hồ

- Đo điện trở

Do sử dụng nguồn điện một chiều để hỗ trợ cho phép đo điện trở nên tuyết đối không sử dụng phép đo điện trở trong mạch điện đang được cấp điện áp Các bước đo điện trở bằng đồng hồ chỉ thị kim như sau:

 Lựa chọn thang đo thích hợp với điện trở cần đo

 Chỉnh “0” chập 2 đầu que đo, điều chỉnh chiết áp chỉnh “0”

 Đưa điện trở cần đo vào 2 đầu que đo

 Đọc kết quả sau đó nhân với tỉ lệ của thang đo được sử dụng

●Chức năng

- Đo điện áp xoay chiều và 1 chiều

- Đo dòng điện xoay chiều va 1 chiều

- Đo tần số

- Đo điện trở và kiểm tra thông mạch

- Kiểm tra tiếp giápPN

Xét đến 2 chức năng là đo dòng điện, điện áp 1 chiều, đo điện trở

●Thao tác sử dụng

- Đo điện áp 1 chiều

Để đo điện áp 1 chiều ta thực hiện các bước sau:

 Chuyển mạch thang đo và điện áp một chiều

 Cắm que đo màu đen vào cổng Com, que đo màu đỏ vào cổng điện áp

“V.Ω”

 Đưa điện áp cần đo vào 2 đầu que đo

 Đọc kết quả đo được trên màn hình LCD

- Đo dòng 1 chiều

Ta thực hiện các bước

 Rút hết các que đo chuyển mạch về vị trí chức năng cần đo

 Lựa chọn loại dòng điện thích hợp

 Cắm 2 que đo vào 2 lỗ cắm

 Nối tiếp que đo với dòng điện cần đo sau đo đọc kết quả

- Quy trình đo điện trở

 Chuyển mạch về thang đo điện trở

 Căm que đo vào đúng lỗ

 Đưa điện trở vào 2 đầu que đo

 Đọc kết quả

1.2.3 Dao động kí điện tử OS-5030

OS-5030 là máy hiện sóng 2 tia, có dải tần làm việc từ 0÷30Mhz Nó có khả năng hiển thị đồng thời 2 tín hiệu nhờ có 2 kênh riêng biệt

● Cấu trúc

Cấu trúc mặt trước như hình 1.5

Hình 1.5: Cấu trúc mặt trước của OS-5030

Hình 1.6: Cấu trúc mặt sau của OS-5030

Que đo chuyên dụng của OS-5030 có dạng như sau:

Hình 1.7: Que đi chuyên dụng của OS-5030

●Chức năng

Máy hiện sóng OS-5030 cung cấp một tập hợp chức năng mạnh cho rất nhiều ứng dụng trong lĩnh vực như sản xuất, nghiên cứu, giảng dạy, phát triển ứng dụng Các chức năng chính của OS-5030:

- Quan sát dạng tín hiệu

- Đo điện áp

- Đo tần số

- Đo lệch pha

- Đo thời gian xác lập sườn xung

Xét đến chức năng quan sát dạng tín hiệu của máy hiện sóng OS-5030

●Thao tác sử dụng

- Quan sát một dạng tín hiệu:

 Bật nguồn, điều chỉnh thích hợp của chế độ quét tuyến tính đồng bộ trong

 Đưa tín hiệu cần quan sát dạng vào kênh vào thích hợp sau khi đã chọn phù hợp mức điện áp vào và tần số quét

 Điều chỉnh thích hợp điều kiện đồng bộ quét tuyến tính ta có dạng tín hiệu xuất hiện ổn định trên màn ảnh

- Quan sát 2 dạng tín hiệu đồng thời

Tương tự như làm việc với một tín hiệu ngoại trừ những điểm như sau:

 V MODEswitch để ở vị trí DUAL Chọn ALT (chế độ chuyển mạch luân phiên) nếu tần số của hai tín hiệu là tương đối cao (TIME/DIV switch để

ở thang 0.5 ms hoặc thang nhanh hơn); Chọn CHOP (chế độ chuyển mạch ngắt quãng) nếu tần số của 2 tín hiệu tương đối thấp

 Kết nối hai tín hiệu cần quan sát vào 2 cổng CH1 và CH2

- Quy trình quét hính sin

Chuyển công tắc TIME/DIV về vị trí X-Y

 Thiết lập CH2 INV switch ở vị trí NORM, X5 MAG switch ở vị trí X1

 Nối tín hiệu thứ nhất vào đầu vào kênh CH1, tín hiệu thứ hai vào kênh CH2

 Sử dụng CH2 Vert Pns Crlt điều chỉnh để tín hiệu hiển thị đối xứng qua trục ngang chính giữa Sử dụng CH2 VOLT/DIV and VARIABLE CONTROL điều chỉnh sao cho chiều cao của tín hiệu hiển thị thích hợp

 Điều chỉnh CH1 VOLT/DIVswitch sao cho tín hiệu được hiển thị một cách lớn nhất có thể

 Điều chỉnh Horizontal Position Control sao cho tín hiệu hiển thị đối xứng hoàn toàn qua trục đứng chính giữa

1.2.4 Bộ tạo sóng chuẩn FG-7002C

FG-7002C là thiết bị tạo nguồn tín hiệu đa ứng dụng, được sử dụng như một máy phát tín hiệu theo hàm chuẩn Nó cung cấp tín hiệu trong một dải rộng cho các ứng dụng tương tự và số trong nhiều lĩnh vực

● Cấu trúc

Giao diện thiết bị

Hình 1.8: Giao diện của FG-7002

●Chức năng

- Tạo dao động điều hòa chuẩn

- Tạo các dạng xung chuẩn nhƣ xung vuông, xung tam giác

- Máy phát tín hiệu điều chế tần số

- Đo tần số

- Tạo tín hiệu kiểm tra mạch số logic: TTL/CMOS

Xét đến chức năng tạo dao động điều hòa chuẩn của bộ tạo sóng chuẩn

Sweep width OFF(push) - ấn vào: tắt không sử dụng, chỉ cho t/h

xung Symmetry OFF(push) - ấn vào: tắt không sử dụng, chỉ cho t/h

 Sử dụng chuyển mạch lựa chọn dạng sóng ra “FUNCTION SWITCH” để chọn dạng sóng ra là hình sin, hình vuông hay hình tam giác

 Điều chỉnh biên độ tín hiệu ra nhờ núm “AMPLITURE CONTROL”

 Kết nối đầu ra “MAIN OUTPUT BNC” với một máy hiện sóng để quan sát dạng tín hiệu ra

 Để thay đổi mức ngưỡng 1 chiều (DC offset - tuỳ vào từng ứng dụng mà chọn mức DC offset cho phù hợp), kéo núm DC offset ra và xoay để đạt được giá trị DC offset mong muốn (±10V với mạch hở, ±5V với tải 50Ω)

1.2.5 Bộ cấp nguồn cho paneIPES

● Cấu trúc

Trong panel thí nghiệm này người ta sử dụng khối nguồn cung cấp PS1-

PSU/EV có cấu trúc như hình dưới:

●Chức năng

Khối nguồn có nhiệm vụ cung cấp điện áp một chiều cần thiết cho các modul thực nghiệm và các khối điều khiển SIS3, ngoài ra còn sử dụng nguông này với mục đích hỗ trợ cho các bài thí nghiệm đo với các đầu điện áp như sau:

- Đầu ra S1: +30Vdc, 4A, được chỉnh lưu, lọc và được bảo vệ bởi cầu chì

- Đầu ra S2: 24Vac, 4A, có cầu chì bảo vệ

1.3 ĐO CÁC THÔNG SỐ TÍN HIỆU

Tiến hành thực hiện bài thí ngiệm đo các thông tín hiệu và thí nghiệm mở rộng thang đo cho Ammet và Vonmet từ điện

Do quá trình thí nghiệm đo các thông số tín hiệu đã được trình bày ở những phần trước nên chỉ xét bài thí nghiệm mở rộng thang đo cho Ammet và Vonmet

từ điện

1.3.1 Thực hiện thí nghiệm mở rộng thang đo cho Ammet từ điện

Lắp đặt như hình vẽ:

Hình 1.10: Sơ đồ thí nghiệm mở rộng thang đo cho Ammet

- Sử dụng đồng hồ vạn năng chỉ thị kim ở thang đo điện áp 0,1V làm vonmet từ điện

- Sử dụng đồng hồ số để chuẩn thang đo (coi đồng hồ số HIOKI 3256 có độ chính xác cao)

- Nguồn cấp được lấy từ khối nguồn của panel thí nghiệm IPES (Đầu ra S5: 1.3Vdc-24Vdc, 1A)

- Tính toán và cho điện trởRpvào mạch điện để mở rộng thang đo theo yêu cầu của bảng dưới đây

- Điều chỉnh chiết áp VR sang hết phía bên trái để có nguồn cấp ra là nhỏ nhất U=0V

- Cấp nguồn điện cho panel thí nghiệm

- Tăng dần điện áp cấp cho panel thí nghiệm sao cho số chỉ của đồng hồ kim là lớn nhất (ứng với chỉ số 0.1V)

- Đọc chỉ số của đồng hồ chỉ thị số và ghi kết quả đo được vào

1.3.2 Thực hiện thí nghiệm mở rộng thang đo cho Vonmet từ điện

Lắp đặt như hình vẽ:

Hình 1.11: Sơ đồ thí nghiệm mở rộng thang đo Vonmet

- Sử dụng đồng hồ số để chuẩn thang đo (coi đồng hồ số HIOKI 3256 có độ chính xác cao)

- Nguồn cấp được lấy từ khối nguồn của panel thí nghiệm IPES (Đầu ra S5: 1.3Vdc-24Vdc, 1A)

- Tính toán và cho điện trởRpvào mạch điện để mở rộng thang đo theo yêu cầu của bảng dưới đây

- Điều chỉnh chiết áp VR sang hết phía bên trái để có nguồn cấp ra là nhỏ nhất U=0V

- Cấp nguồn điện cho panel thí nghiệm

- Tăng dần điện áp cấp cho panel thí nghiệm sao cho số chỉ của đồng hồ kim là lớn nhất (ứng với chỉ số 0.1V)

- Đọc chỉ số của đồng hồ chỉ thị số và ghi kết quả đo được

1.4 QUAN SÁT DẠNG TÍN HIỆU ĐO CÁC THAM SỐ TÍN HIỆU SỬ DỤNG DAO ĐỘNG KÍ HIỆN CÓ

Tiến hành thực hiện bài thí nghiệm đo góc lệch pha bằng mạch quay pha RC,trang thiết bị cần thiết của bài thí nghiệm là:

- Máy hiện sóng OS-5030

- Bộ tạo sóng chuẩn FG-7002C

- Panel thí nghiệm

Ta thực hiện thí nghiệm nhƣ sau:

Hình 1.12: Sơ đồ thí nghiệm mạch quay pha RC

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠ CẤU ĐO TỪ ĐIỆN

Cơ cấu từ điện là một cơ cấu đo phổ biến, được sử dụng rộng dãi trong ngành kĩ thuật đo lường, dùng để đo dòng điện điện áp một chiều và được ứng dụng để chế tạo ra Vonmet, Ammet một chiều có giá trị nhỏ

Các thiết bị sử dụng cơ cấu đo từ điện chủ yếu dược các nước như Nga,

Mĩ,Trung Quốc, Đài Loan chế tạo và sản xuất

2.1.1 Cấu tạo

Hình 2.1 Cấu tạo của cơ cấu từ điện (a) và dạng thực tế (b)

1 Cấu tạo của cơ cấu từ điện bao gồm các bộ phận chính như sau:

2 Nam châm vĩnh cửu tạo từ trường cố định,

3 Khe hở tập trung từ trường đều B,

4 Cực từ tập trung từ trường của nam châm vĩnh cửu,

Phần tĩnh gồm nam châm vĩnh cửu, cực từ, lõi sắt non, trong đó khe hở không khí giữa cực từ và lõi sắt non là đều nhau Phần động gồm khung dây lò xo phản, kim chỉ thị, trục phần động, bộ phận cản dịu, tạo momen phản

2.1.2 Nguyên lý làm việc và phương trình đặc tính thang đo

Khi có dòng điện I chảy qua cuộn dây phần động (5) sẽ sinh ra từ trường tương tác với từ trường của nam châm vĩnh cửu trong khe từ (3) tạo lực điện từ F=B.w.l.I, lực điện này sẽ sinh ra momen quay:

q

Momen quay sẽ làm phần động quay (hình 2.2)

Hình 2.2: Phần động của cơ cấu từ điện Trong đó:

- B là cảm ứng từ trong khe hở từ (2),

- w là số vòng dây của khung dây (5),

- b là bề rộng khung dây (5),

- l là chiều dài khung dây (5),

- s=b.l là diện tích của khung dây (5)

Phần động quay sẽ sinh ra momen phản Mp tại lò xo phản (6) ngược chiều với momen quay Khi cân bằng momen (Mp Mq) thì phần động sẽ đứng yên:

- Ít chịu ảnh hường của từ trường ngoài do cuộn dây phần động nằm gọn trong từ trường mạnh của nam châm vĩnh cửu

● Các kí hiệu thường gặp của cơ cấu chỉ thị từ điện

- Kí hiệu đại lượng đo: A,V,W

- Kí hiệu loại dòng điện: DC

- Kí hiệu cách điện vỏ,

- Kí hiệu cách đặt dụng cụ: ()…,

- Kí hiệu bảo vệ điện từ trường ngoài,

- Cấp chính xác: 0.5; 1; 1.5; 2; 2.5

2.2 MỞ RỘNG THANG ĐO CHO AMMET TỪ ĐIỆN

2.2.1 Ammet từ điện

Được chế tạo dựa trên cơ cấu chỉ thị từ điện, độ nhạy của Ammet từ điện là rất cao, không tiêu thụ nhiều năng lượng vì vậy Ammet loại này có độ chính xác từ (0÷2.5) Chịu ảnh hường rất nhiều của nhiệt độ cụ thể là khi nhiệt độ thay đổi sẽ làm cho điện trở của cuộn dây thay đổi theo gây ra sai số cho phép đo, để giảm sai số cho phép đo phương pháp phổ biến là dùng một điện trở âm mắc nối tiếp trong mạch của Ammet nhiệt điện trở này có tác dụng là làm cho điện trở của Ammet thay đổi không đáng kể theo nhiệt độ Ammet chỉ sử dụng để đo dòng điện một chiều

2.2.1 Đo dòng điện một chiều

Dòng điện một chiều được đo bởi một ammet mắc nối tiếp với dòng điện cần đo, hay nói cách khác ammet được mắc nối tiếp với tải vì vậy giá điện trở của ammet cũng sẽ ảnh hường đến kết quả của phép đo, ammet còn được mắc ở nơi

có điện thế thấp nhất trong mạch để đảm bảo an toàn cho người đo

Hình 2.3: Sơ đồ đo dòng điện một chiều

Ta gọi phụ tải có điện trởlà Rt, khi ta chưa mắc Ammet vào thì dòng điện được tính theo công thức:

t

UI=

Khi ta mắc Ammet nối tiếp vào để đo giá trị dòng điện này thì do nội trở của Ammet dòng điện được tính: