BÀI GIẢNG ĐO LƯỜNG ĐIỆN LẠNH

Xét riêng về mặt thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuực hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiện phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấué

Bài 1.

NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢNVỀ ĐO LƯỜNG

1 ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI PHÉP ĐO:

1.1.Định nghĩa về đo lường:

Đo lường là quá trình so sánh, định lượng giữa đại lượng chưa biết (đạilượng đo) với đại lượng đã được chuẩn hóa (đại lượng mẫu hoặc đại lượngchuẩn)

Như vậy, công việc đo lường là nối thiết bị đo vào hệ thống được khảosát và quan sát kết quả đo các đại lượng cần thiết

Tín hiệu đo : là tín hiệu mang thông tin về giá trị của đại lượng đo lường Đại lượng đo là thông số xác định quá trình vật lý của tín hiệu đo

Trong một quá trình vật lý có nhiều thông số nhưng trong mỗi trường hợp cụthể , ta chỉ quan tâm đến một thông số cụ thể Đại lượng đo được phân thành

2 loại là đại lượng đo tiền định và đại lượng đo ngẫu nhiên Đại lượng đo tiềnđịnh là đại lượng đo đã biết trước quy luật thay đổi theo thời gian của chúngvà đại lượng đo ngẫu nhiên là đại lượng đo mà sự thay đổi của chúng khôngtheo quy luật nhất định

Thiết bị đo là thiết bị kỹ thuật dùng để gia công tín hiệu mang thông tin

đo thành dạng tiện lợi cho người quan sát Thiết bị đo gồm có : thiết bị mẫu ,các chuyển đổiđo lường , các dụng cụ đo , các tổ hợp thiết bị đo lường và hệthống thông tin đo lường

1.2.Phân loại đo lường:

Trong kỹ thuật đo lường chúng ta có thể chia ra 2 phương pháp đo lường mộtcách tổng quát :

Phương pháp đo lường trực tiếp

Phương pháp đo lường gián tiếp

1.2.1 Phương pháp đo lường trực tiếp:

Với những phương pháp đo lường trực tiếp , thiết bị đo lường sẽ chochúng ta biết kết quả đo trực tiếp đại lượng đo , mà không thông qua đại lượng

đo nào khác

Phương pháp đo lường trực tiếp này cho kết quả nhanh chóng chính xác ,tuy nhiên không phải bất kỳ đại lượng nào cũng có thể dùng phương pháp đolường trực tiếp được vì không có được những thiết bị có thể cho biết ngay kếtquả đo của đại lượng đo đươc

Trang 1

Thí dụ Trong mạch đo chỉ có Volt kế và Ampere kế , ta không thể dùngphương pháp đo lường trực tiếp để đo công suất được mà phải sử dụng phươngpháp đo gián tiếp

1.2.2 Phương pháp đo lường gián tiếp:

Trong phương pháp đo lường gián tiếp , đại lượng đo sẽ được biết kết quảthông qua đại lượng đo khác , mà các thiết bị đo sẽ đo đại lượng đo khác nàybằng phương pháp trực tiếp Như vậy giữa đại lượng cần đo phải có sự tươngquan với các đại lượng đo khác này

Thí dụ : Công suất có sự tương quan với điện áp và dòng điện cho nêndùng Volt kế hoặc Ampe kế để đo công suất bằng phương pháp gián tiếp.Hay muốn đo điện trở của phụ tải , ta có thể đo điện áp và dòng điện , từ đósuy ra điện trở cần đo Trong lĩnh vực đo lường , các đại lượng điện dùngphương pháp đo lường gián tiếp bao gồm những phương pháp sau

a.Phương pháp đo biến đổi thẳng

Là phương pháp đo cĩ cấu trúc kiểu biến đổi thẳng, khơng cĩ khâu phản hồi.Quá trình đo là quá trình biến đổi thẳng, thiết bị đo gọi là thiết bị biến đổi thẳng

- Đại lượng cần đo X được đưa qua các khâu biến đổi và biến thành con số NX.Đơn vị của đại lượng đo X0 cũng được biến đổi thành N0, sau đĩ được so sánhgiữa đại lượng cần đo với đơn vị qua bộ so sánh (SS) Quá trình thực hiện bằngmột phép chia NX/N0

- Kết quả đo được thể hiện bằng biểu thức dưới dạng: X =NX/N0*X0

- Trong đĩ: BĐ là bộ biến đổi A/D là bộ biến đổi tương tự-số SS là bộ so sánh.

b.Phương pháp đo kiểu so sánh:

- Là sơ đồ cĩ cấu trúc mạch vịng nghĩa là cĩ khâu phản hồi.

- Trong đĩ: BĐ là bộ biến đổi A/D bộ biến đổi tương tự - số SS bộ so sánh D/A

bộ biến đổi số - tương tự CT chỉ thị kết quả

- Tín hiệu đo X được so sánh với một tín hiệu Xk tỉ lệ với đại lượng mẫu X0 Qua

CT

D/A

giỏ trị đo X và giỏ trị mẫu được đưa vào thiết bị khụng cựng thời gian, thụngthường giỏ trị mẫu Xk được đưa vào khắc độ trước, sau đú qua cỏc vạch khắc độ

để xỏc định giỏ trị của đại lượng đo Thiết bị đo theo phương phỏp này là cỏc thiết

bị đỏnh giỏ trực tiếp như vụn một, ampe một kim chỉ

So sỏnh đồng thời:

X và Xk trựng nhau, qua Xk xỏc định được giỏ trị đại lượng X

2 Nhửừng tham soỏ ủaởc trửng cho phaồm chaỏt cuỷa duùng cuù ủo:

2.1.Lyự thuyeỏt veà nhửừng tham soỏ ủaởc trửng cho phaồm chaỏt cuỷa duùng cuù ủo:

Dụng cụ để tiến hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu đo l ờng bao gồm rất nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiều loại khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuác nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuau về cấu μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu tạo,

nguyên lý l m việc, công dụng Xét riêng về mặt thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuực hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiện phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuép đo thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuì có thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuể μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuia dụng cụ đo l ờng thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấunhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu 2 loại, đó lμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu: vật đo vμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu đồng hồ đo.

Vật đo lμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu biểu hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiện cụ thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuể của đơn vị đo, ví dụ nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu quả cân, mét, điện trở ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu tiêu chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuuẩn

Đồng hồ đo: Lμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuững dụng cụ có thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuể đủ để tiến hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấunhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu đo l ờng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuoặc ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu kèm với vật đo Có nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiều loại đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ đo khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuác nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuau về cấu tạo, nguyên lý lμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấum việc

nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ng xét về tác dụng của các bộ phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuận trong đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuì bất kỳ đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ n ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuo cũng gồm bởi 3 bộ phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuận l μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu bộ phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuận nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuạy cảm, bộ phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuận chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuỉ thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuị vμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu bộ phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuận

chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuuyển đổi trung gian.

- Bộ phận nhạy cảm : (đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ sơ cấp hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuay đầu đo) tiếp xúc trực tiếp hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuay gián tiếp với đối t ợng cần đo Trong tr ờng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuợp bôỷ phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuận nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuạy cảm đứng riêng ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu biệt vμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu trực tiếp tiếp xúc với đối t ợng cần đo thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuì đ ợc gọi l ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ sơ cấp.

- Bộ phận chuyển đổi : Lμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấum chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuuyển tínhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiệu do bộ phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuận nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuạy cảm phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuát ra đ a ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu

về đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuứ cấp, bộ phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuận nμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuy có thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuể chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuuyển đổi toμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấun bộ hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuay một phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuần, giữ nguyên hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuay thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuay đổi hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuoặc khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuuyếchμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu đại.

- Bộ phận chỉ thị đồng hồ : (Đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuứ cấp) căn cứ vμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuo tín hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiệu của bộ phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuận nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuạy cảm chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuỉ chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuo ng ời đo biết kết quả ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu

Trang 3

2.2.ẹoùc hieồu nhửừng tham soỏ ủaởc trửng cho phaồm chaỏt cuỷa duùng cuù ủo:

Các loại đồng hồ đo:

Phân loại theo cách nhận đ ợc l ợng ược lượng ược lượng bị đo từ đồng hồ thứ cấp

+ Đồng hồ so sánh: L m nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiệm vụ so sánhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu l ợng bị đo với vật đo L ợng bịμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu

đo đ ợc tínhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấueo vật đo ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu

Ví dụ : cái cân, điện thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuế kế

+ Đồng hồ chỉ thị: Chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuo biết trị số tức thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuời của l ợng bị đo nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuờ thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuang chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuia độ, cáiường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuỉ thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuị hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuoặc dòng chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuữ số.

- Giới hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuạn đo d ới A ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu min & Giới hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuạn đo trên A max

- Khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuoảng cáchμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu giữa hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuai vạchμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu gần nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuất gọi l μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu một độ chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuia.

Thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ớc chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuia độ có thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuể 1 phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuía, 2 phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuía, chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuứa hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuoặc khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuông chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuứa điểm 0 ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu

- Giá trị của độ chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuia: lμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu trị số biến đổi của l ợng bị đo l ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấum chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuo kim di chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuuyển

1 độ chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuia, độ chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuia có thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuể đều hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuay khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuông đều tùy giá trị mỗi độ chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuia bằng nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuau hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuay khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuác nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuau Có thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuể đọc trực tiếp hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuay phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuải nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuân thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuêm các hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuệ số nμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuo đó.

- Khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuoảng đo lμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuoảng chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuia của thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuang từ giới hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuạn d ới đến giới hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuạn trên ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu

+ Đồng hồ tự ghi: lμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ có thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuể tự ghμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấui lại giá trị tức thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuời của đại l ợng đo ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu trên giấy d ới dạng đ ờng cong f(t) phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuụ thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuuộc v ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuo thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuời gian Đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ tự ghμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấui có thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuể ghμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấui liên tục hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuay gián đoạn, độ chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuínhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu xác kém hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuơn đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuỉ thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuị.

Loại nμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuy trên một băng có thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuể có nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiều chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuỉ số

+ Đồng hồ tích phân: lμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu loại đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ ghμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấui lại tổng số vật chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuất chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuuyển qua trong một số thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuời gian nμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuo đó nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ đo l u l ợng ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu

+ Đồng hồ kiểu tín hiệu: loại nμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuy bộ phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuận chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuỉ thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuị phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuát ra tín hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiệu (ánhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu sáng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuay

âm thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuanhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu) khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấui đại l ợng đo đạt đến giá trị n ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuo đó 1 đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ có thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuể có nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiều bộ phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuận chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuỉ thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuị.

Phân loại theo các tham số cần đo:

+ Đồng hồ đo áp suất : áp kế - chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuân khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuông kế

+ Đồng hồ đo l u l ợng ược lượng ược lượng : l u l ợng kếường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu

+ Đồng hồ đo nhiệt độ : nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiệt kế, hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuỏa kế

+ Đồng hồ đo mức cao : đo mức của nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiên liệu, n ớc.ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu

+ Đồng hồ đo thμnh nhμnh μnh phần vật chất : bộ phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuân tíchμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu

2.2.1.Sai soỏ vaứ caỏp chớnh xaực cuỷa duùng cuù ủo:

Trên thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuực tế khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuông thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuể có một đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ đo lý t ởng chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuo số đo đúng trị số ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuật

của thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuam số cần đo Đó l do vì nguyên tắc đo l ờng v kết cấu của đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuông thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuể tuyệt đối hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuo n thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiện μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu

Gọi giá trị đo đ ợc l ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu : Ađ

Còn giá trị thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuực l : At μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu

- Sai số tuyệt đối : l độ sai lệchμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuực tế

γ = Ad – At

- Sai số t ơng đối : ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu

% 100 0

% 100 min max

max max

Dãy cấp chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuínhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu xác 0.1 ; 0.2 ; 0.5 ; 1 ; 1.5 ; 2.5 ; 4.

Tiêu chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuuẩn để đánhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu giá độ chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuínhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu xác của dụng cụ đo lμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu CCX

Các dụng cụ đo có CCX = 0.1 hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuay 0.2 gọi l μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu dụng cụ chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuuẩn Còn dùng trong phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuòng thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuí nghμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiệm thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ờng l ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu loại có CCX = 0.5 , 1 Các loại khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuác đ ợc dùng ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu trong công nghμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuiệp Khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấui nói dụng cụ đo có cấp chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuínhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu xác l μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu 1,5 tức lμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu

Sqd = 1,5%

Các loại sai số định tính: Trong khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấui sử dụng đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ ng ời ta thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ờng để ý đếnường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu các loại sai số sau

- Sai số cho phép: lμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu sai số lớn nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuất chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuo phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuép đối với bất kỳ vạchμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuia nμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuo của

đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ (với quy địnhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ vạchμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu đúng t/c kỹ thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuuật) để giữ đúng cấp chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuínhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu xác của đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ.

- Sai số cơ bản: lμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu sai số lớn nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuất của bản thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuân đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấui đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ lμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấum việc bìnhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu ờng, loại n ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu μnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuy do cấu tạo của đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ.

- Sai số phụ: do điều kiện khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuáchμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu quan gây nên.

Trong các công thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuức tínhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu sai số ta dựa vμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuo sai số cơ bản còn sai số phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuụ thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuì khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuông tínhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu đến trong các phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuép đo.







ΔX : độ chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuuyển động của kim chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuỉ thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuị (m ; độ )

ΔA : độ thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuay đổi của giá trị bị đo.

Ví dụ : S =3/2 = 1,5 mm/oC

- Ta có thμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuể tăng độ nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuạy bằng cáchμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu tăng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuệ số khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuuếchμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu đại (trong lúc nμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuy khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuông

đ ợc tăng sai số cơ bản của đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ) ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu

- Giá trị chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuia độ bằng 1/s =C hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuay còn gọi lμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuằng số của dụng cụ đo

Giá trị của mỗi độ chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuia khμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuông đ ợc nhμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuỏ hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuơn trị tuyệt đối của sai số chμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuo phμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuép ường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấu của đồng hμnh đo lường bao gồm rất nhiều loại khác nhau về cấuồ.

3.Sụ lửụùc veà sai soỏ trong ủo lửụứng :

3.1 Khỏi niệm sai số:

- Đo lường bao giờ cũng cú sai số do bản thõn dụng cụ đo tiờu thụ cụng suất của

mạch đo cũng như sai số do phộp đo, do chỉ thị hoặc ảnh hưởng của mụi trườngxung quanh

- Trong thực tế khú xỏc định được trị số thực của cỏc đại lượng đo Vỡ vậy trị số

được đo cho bởi thiết bị đo được gọi là trị số tin cậy được, bất kỳ đại lượng đonào cũng bị ảnh hưởng bởi nhiều thụng số Do đú kết quả đo ớt khi phản ỏnh đỳng

Trang 5

trị số tin cậy được Cho nên có nhiều hệ số ảnh hưởng trong đo lường liên quanđến thiết bị đo Ngoài ra có những hệ số khác liên quan đến con người sử dụngthiết bị đo Như vậy độ chính xác của thiết bị đo được diễn tả dưới hình thức saisố.

3.2 Các loại sai số:

3.2.1 Phân loại theo cách thể hiện bằng số:

Sai số tuyệt đối, sai số tương đối

3.2.2 Phân loại theo nguồn gây ra sai số:

a Sai số phương pháp:

Là sai số sinh ra do sự không hoàn thiện của phương pháp đovà sự khôngchính xác của thức lí thuyết cho ta kết quả của đại lượng đo Sai số phương phápbao gồm sai số do sự tác động của dụng cụ đo lên đối tượng đo, saai số liên quanđến sự không xác định của các thông số của đối tượng đo

bSai số thiết bị:

Là sai số của thiết bị đo sử dụng trong phép đo, nó liên hoan đến cấu trúc

và mạch đo của dụng cụ đokhông được hoàn chỉnh, tình tạng của dụng cụ đo

c Sai số chủ quan:

Là sai số gây ra do người sử dụng Ví dụ như do mắt kém, do đọclệch Khi sử dụng cụ đo chỉ thị số, sai số này hầu như không mắc phải

d Sai số bên ngoài (hay sai số khách quan):

Là sai số gây a do ảnh hưởng của điều kiện bên ngoài lên đối tượng đocũng như dụng cụ đo Ví dụ như sự biến động nhiệt độ bên ngoài, áp xuất, Vượtquá điều kiện tiêu chuẩn

3.2.3 Phân loại theo quy luật xuất hiện của sai số:

3.2.3.1 Sai số hệ thống:

- Là thành phần sai số của phép đoluôn không đổi hay là thay đổi có quy luật khi

đo nhiều lần một đại lượng đo Quy luật thay đổi có thể là một phía (dương hayâm), có chu kỳ hay theo một quy luật phức tạp nào đó

- Sai số hệ thống không đổi bao gồm sai số do khắc độ thang đo, sai số do hiệu

chỉnh dụng cụ đo không chính xác, sai số do nhiệt độ tại thời điểm đo

- Sai số hệ thống thay đổi có thể là sai số do sự biến động của nguồn cung cấp, do

ảnh hưởng của các trường điện từ hay những yếu tố khác

3.2.3.2 Sai số ngẫu nhiên:

- Là thành phần sai số của phép đo thay đổi không theo một quy luật nào cả mà

ngẫu nhiên khi nhắc lại phép đo nhiều lần một đại lượng duy nhất Giá trị và củasai số ngẫu nhiên không thể xác định được, vì sai số ngẫu nhiên gây ra do những

nguyên nhân mà tác động của chúng không giống nhau trong mỗi lần đo cũngnhư không thể xác định được

- Để phát hiện sai số ngẫu nhiên người ta nhắc lại nhiều lần cùng một đại lượng

và vì thế, để xét ảnh hưởng của nó đến kết quả, người ta sử dụng lí thuyết thống

kê và lí thuyết xác suất

3.2.3 Phương pháp tính sai số:

3.2.3.1 Sai số tuyệt đối: Δx

- Là số chênh lệch giữa số chỉ của máy đo mẫu Xđ và số chỉ của máy đo cần kiểm

tra X:

Δx = X d  X

3.2.3.2 Sai số tương đối: δ%

- Là sai số được biểu thị bằng cách so sánh tính theo phần trăm giữa sai số tuyệt đối Δx với chỉ số của máy đo mẫu Xđ:

- Từ giá trị sai số biết trước ta tính được giá trị thực của phép đo:

- Đối với các máy đo có nhiều giới hạn đo thì phải sử dụng giới hạn đo hợp lý đểkết quả phép đo hiển thị phân nữa giá trị định mức trở lên.

3.2.4 Các phương pháp hạn chế sai số:

- Điều kiện sử dụng thiết bị đo phải không thay đổi

- Điện áp nguồn cùn cấp đủ lớn

- Thiết bị đo phải có bộ phận chỉnh “0” ban đầu

- Nội trở của thiết bị đo phù hợp với đại lượng đo

- Đối với những sai số do cách đo hoặc quá trình đo muốn có kết quả đo chínhxác thì phải đo nhiều lần

- Đối với thiết bị có độ nhạy cao, để nâng cao tính chính xác người ta dùng mạchphản hồi âm (hồi tiếp âm), lấy một phần đại lượng ở ngõ ra đem bù lại phần đạilượng ngõ vào Tuy nhiên, nếu lượng phản hồi quá lớn thì độ nhạy của thiết bị đo

sẽ giảm nhưng độ chính xác cao hơn

- Sử dụng dụng cụ đo so sánh sẽ cho độ chính xác lớn

- Nếu một thiết bị đo có tốc độ đo nhanh và sai số là ngẫu nhiên thì tiến hànhphép đo làm nhiều lần Giá trị kết quả đo là trung bình cộng của các lần đo

Bài 2 ĐO LƯỜNG ĐIỆN

1.Khái niệm chung, các cơ cấu đo điện thông dụng

1.1 Khái niệm chung:

Hiện nay, cơ cấu chỉ thị kết quả cịn dùng kim chỉ thị kết quả đo Do đĩ tơi

sẽ trình bày tĩm tắt sự cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các cơ cấu dạng này được dùng trong vơn kế và ampe kế Cịn loại cơ cấu chỉ thị kết quả bằng số sẽ được đề cập đến trong phần thiết bị đo lường chỉ thị số

Trong dụng cụ đo trực tiếp, cơ cấu biến đổi điện cơ cĩ nhiệm vụ biến đổi điện năng của đại lượng cần đo thành cơ năng làm dịch chuyển bộ phận chỉ thị

Cơ cấu biến đổi điện cơ gồm phần tĩnh và phần động Tùy theo phương pháp biếnđổi năng lượng điện từ, người ta chia thành cơ cấu đo kiểu từ điện, điện từ, điện động, cảm ứng

1.2.Các cơ cấu đo điện thông dụng:

1.2.1.Cơ cấu đo từ điện:

a.Cấu tạo:

Trong đĩ:

1.Nam châm vĩnh cửu

2.Khung quay: đặt giữa hai cực từ NS của nam châm vĩnh cửu Khung bằng nhơm, hình chữ nhật, trên khung cĩ quấn dây đồng bọc lớp cách điện nhỏ từ 0,02

quán tính càng nhỏ Tồn bộ khung quay được đặt trên trục quay

Trang 9

8

(Cơ cấu đo kiểu từ điện )

3.Trục quay.

4.Kim chỉ thị bằng nhôm hoặc hợp kim của nhôm

5.Lò so phản kháng: có nhiệm vụ kéo kim chỉ thị về vị trí ban đầu

6.Lỏi sắt non hình trụ, đặt cố định, nằm trong khung quay tương đối đều.7.Gối đỡ trục quay bằng đồng

8.Mặt số

b.Nguyên lý hoạt động:

Khi cho dòng điện một chiều I chạy vào cuộn dây của phần động thì từ trường của nam châm vĩnh cửu sẽ tác dụng lên hai cạnh của khung quay đặt vuông góc với đường sức từ một lực F = B.I.l.w và gây ra một momen quay M = F.d = B.I.l.w.d = Kq.I

Trong đó:

- B là từ cảm giữa hai cực nam châm vĩnh cửu

- l là chiều dài khung dây

- d là chiều rộng khung dây

- w là số vòng dây quấn của cuộn dây

- Kq = B.l.w.d là hằng số momen quay của cơ cấu đo

Dưới tác dụng của momen quay M, khung quay sẽ quay đi một góc α, lò xo phản kháng xoắn lại tạo ra momen cản tỷ lệ với góc quay MC=KC α

KC là hằng số momen cản, phụ thuộc vào kích thước và vật liệu chế tạo ra lòso

Kim của cơ cấu đo sẽ đứng yên khi momen cản bằng với momen quay: MC

là độ nhạy của cơ cấu đo

* Khi cho dòng điện xoay chiều i = Imaxsinwt tần số 50Hz chạy vào cuộn dây Mỗi giây momen đổi chiều 50 lần Do quán tính phần động không thể quay theo momen này được mà chỉ dao động xung quanh vị trí 0

c.Đặc điểm:

+Ưu điểm: Cơ cấu chỉ thị từ điện có ưu điểm so với các cơ cấu khác nhờ những

điểm sau:

 Độ nhạy cao, khơng chịu ảnh hưởng của từ trường bên ngồi (do từ trườngcủa nam châm vĩnh cửu tạo ra rất mạnh).

điện ( cĩ thể đạt được cấp chính xác 0,5%

+Khuyết điểm:

quá tải nhỏ nên thường bị hư hỏng nếu dịng điện quá mức đi qua

+Ứng dụng:

Dùng để chế tạo các dụng cụ đo điện như: miliampe kế một chiều, ampe kế một chiều, milivơn kế một chiều, vơn kế một chiều, ohm kế…

1.2.2.Cơ cấu đo điện từ:

Cơ cấu đo kiểu điện từ là cơ cấu đo phổ biến nhất trong các dụng cụ đo dịng điện và điện áp xoay chiều

a.Cấu tạo:

Kiểu cuộn dây phẳng: (Hình vẽ)

Kiểu cuộn dây trịn: (Hình vẽ)

(8)Mặt số.

b.Nguyên lý hoạt động:

- Khi cho dòng điện một chiều hoặc xoay chiều vào cuộn dây phần tĩnh thì cuộn

thông này từ hóa lõi thép tạo thành nam châm với lực từ động: F = n.I tạo ra lực hút hút lá thép phần động vào khe cuộn dây tĩnh làm phần động quay (lõi thép)

Dưới tác dụng của mômen quay lò so xoắn lại tạo ra mômen cản tỉ lệ góc quay Mc = Kc.α

+Khuyết điểm:

+Ứng dụng: Dùng chế tạo ampe kế xoay chiều, vơn kế xoay chiều.Khi đo tần số

cao cần phải tính tốn các mạch bù tần số để giảm sai số

1.2.3.Cơ cấu đo điện động:

a.Cấu tạo:

(1)Cuộn dây tĩnh

(2)Cuộn dây động nằm trong cuộn dây tĩnh

(3) Trục Quay

(4)Lị xo phản kháng vừa để tạo ra mơmen cản

vừa để dẩn dịng điện vị cuộn dây động

- Dưới tác dụng của mơmen quay làm lị xo xoắn lại tạo ra mơmen cản tỷ lệ với gĩc quay Mc= Kc *α,

- Kim chỉ thị đứng yên khi Mc = Mq

Trang 13

1 2

3

4 5

6

Cơ cấu đo điện động

- Ta cũng cĩ mơmen quay tức thời là:

c.Đặc điểm:

+Ưu điểm:

- Mơmen quay tỷ lệ với tích số hai dịng điện, thường cuộn dây phần động tỷ lệ với điện áp cần đo, dịng điện qua cuộn dây phần tĩnh là dịng điện tải Vì vậy mơmen tỷ lệ với tải cơng suất tiêu thụ, do đĩ cĩ thể dùng để đo cơng suất

- Tổn hao ít

- Độ chính xác cao

- Đo được cả hai dịng điện xoay chiều và một chiều

+Nhược điểm:

- Bị ảnh hưởng từ trường ngồi

- Khả năng chịu quá tải kém

- Cấu tạo phức tạp gía thành cao

+Ứng dụng:

- Dùng làm đồng hồ đo (chỉ thị kim)

- Dùng làm điện kế khung quay chủ yếu

1.2.4.Cơ cấu đo cảm ứng:

a.Cấu tạo:

1

3

4 5

(1) Cuộn điện áp quấn bằng đồng cở nhỏ nhiều vòng.

(2) Cuộn dây dòng điện quấn bằng dây đồng cở lớn ít vòng

(3) Đĩa nhôm

(4) Nam châm vĩnh cửu

(5) Trục quay

b.Nguyên lý hoạt động:

từ trường biến thiên hình sin, trên đĩa nhôm xuất hiện suất điện động cảm ứng và

- Đồng thời ta cho qua cuộn dòng điện một dòng điện xoay chiều hình sin sinh ra

từ trường biến thiên hình sin xuất hiện dòng điện xoáy ii trên đĩa nhôm

Dòng điện xoáy ii nằm trong vùng tác động của từ trường do cuộc điện áp gây ra Còn dòng xoáy iu nằm trong vùng tác động của từ trường do cuộn dòng điện gây

ra Các từ trường tác động đến các dòng điện xoáy sinh ra mômen điện từ

Mômen điện từ tổng hợp = k1UI cosΦ Trong đó k1 là hệ số kết cấu của máy đo,

U là giá trị hiệu dụng của điện áp đặt vào cuộ điện áp I là giá trị hiệu dụng của dòng điện chạy qua cuộn dòng điện Φ là góc lệch pha giữa U và I

- Dưới tác dụng của mômen điện từ đĩa nhôm quay, phần đĩa nhôm nằm dưới phần nam châm vĩnh cữu sẽ xuất hiện suất điện động en và dòng điện xoáy in Dòng điện này bị tác động bởi chính từ trường của nó nên tạo ra lực điện từ sinh

ra mômen cản ngược chiều với chiều quay của đĩa nhôm

- Mômen cản tỉ lệ với tốc độ quay của đĩa nhôm Mc = kcw Trong đó w là tốc độ góc Nếu gọi n là số vòng quay trong 1phút

Trang 15

260 2 260

n k M

k

n k UI

n k UI

60

2 cos

1 2

2 1

2 Đo dòng điện:

2.1.Khái niệm về dụng cụ đo dòng điện:

- Dụng cụ được sử dụng để đo dịng điện gọi là ampe kế hay ampe mét

- Ký hiệu: A

- Ampe kế cĩ nhiều loại khác nhau nếu chia theo kết cấu ta cĩ: Ampe kế điện từ, ampe kế từ điện, ampe kế điện động, ampe kế bán dẫn…Nếu chia theo chỉ thị thì

ta cĩ: Chỉ thị số và chỉ thị kim

2.2 Các phương pháp đo dòng điện:

a.Đo dịng điện một chiều (DC):

Để được dịng điện một chiều thì ampe kế được đấu nối tiếp với mạch cần đodịng điện

b Đo dịng điện xoay chiều (AC):

Để đo được dịng điện xoay chiều ta dùng các loại ampe mét oay chiều và cách mắc ampe mét cũng giống như đo dịng điện một chiều Các loại ampe mét đo được dịng điện xoay chiều thường là cơ cấu đo kiểu điện từ , điện động hay kiểu

I +

- Trị trung bình của dòng điện chỉnh lưu:  

T cl cltb I dt T

I

0 1

Icltb = 2*0.318Icl = 0.636Icl (Chỉnh lưu toàn kỳ)

2.3.Mở rộng thang đo dòng điện:

*Đo dòng điện một chiều:

Để ampe kế có nhiều tầm đo thích hợp, có trị số lớn thì người ta dùng điện trở shunt RS mắc song song với ampe kế

Trong đó: IA : Dòng điện qua apere kế

RA: nội trở của ampe kế

IS: dòng điện qua điện trở shunt

R R

R R

S A

S A

A

Tải

IS RS

IA RA I

Ví dụ: cho một chỉ thị từ điện có IA = 50mA, RA = 1000 , tính RS để chỉ thị đo được I = 10A.

50

1000 10

Khi khóa K ở A: 1

2

2 1

S

n

R R

A I

I

I

2 Hay IARA = IS.RS với RS = RS1 + RS2

1

2 1

R R

Điện trở RS được chế tạo bởi các vật liệu có hệ số thay đổi về nhiệt nhỏ để không ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo

*Đo dòng điện xoay chiều:

- Để mở rộng tầm đo dòng điện xoay chiều ta dùng điện trở shunt và diot Diot được mắc nối tiếp với cơ cấu từ điện, khi đó dòng Icltb sẽ qua cơ cấu còn dòng điện xoay chiều qua điện trở shunt

2 318 0 2

318

.

hd hd cltb

I I

D

S

I

I R V

R

) 2 318 0 (



Lú này

2 318 0

S

cltb A S

I

I R

R 

VD

: Như hình trên ta có IA = 1mA, Iđo = 100mA

- Để đo dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp có thể dùng ampe mét điện từ hay điện động Với dòng điện xoay chiều người ta dùng máy biến dòng để mở rộng thang đo

- Ampe mét điện từ nhiều thang đo được chế tạo bằng cách phân đoạn cuộn dây phần tĩnh, thành nhiều phần bằng nhau và có thể đổi nối song song hay nối tiếp

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

W/4 W/4

4I

W/4 W/4 W/4 2I

W/4 W/4 W/4 I

A

RA

RSI

W I

V: Giới hạn đo ; Vạch: số vạch trên thang đo

Để đo điện kế người ta mắc song song với nguồn hoặc tải cần đo:

3.2.Các phương pháp đo điện áp :

- Đo điện áp của mạch điện ta dùng vơn – mét, khi đo vơn – mét mắc song song với đoạn mạch cần đo Dịng điện qua cơ cấu đo

r

U I

U r I r

p

V V

V V V V

2 2

2 2







càng lớn thì PV càng nhỏ, trị số điện áp đo được càng chính xác

3.3 Mở rộng thang đo điện áp:

Trang 21

õ

Khi Udo>UV thì ta phải mở rộng giới hạn đo.

* Đối với điện áp một chiều:

- Muốn vôn kế có giới hạn đo lớn thì người ta phải mắc nối tiếp điện trở phụ nối tiếp với vôn kế và song song với tải

V P P

V

I

U R R

R I

V V

R U

U

V V

U

U R R

KV hệ số mở rộng thang đo

+ Điện trở phụ riêng biệt:

Giả sử cơ cấu đo có điện áp định mức là điện áp làm cho kim chỉ thị hết thang đo

UV Muốn mở thang đo lên KV lần tức là KV = U/UV thì giá trị Rp được tính theo hiệu đện thế cần đo như sau:

P

IV,RVU

V P

V

V

R R

R U

1 2

2 3

UV = IVRV = 0 , 5  10 3  100  10  6  0 , 05 (V)

Ta có hệ số mở rộng thang đo:

50 05 , 0

5 , 2

,0

102

,0

503

*Đối với điện áp xoay chiều:

Người ta dùng vôn kế kiểu điện từ, điện động, điện tĩnh …

Cách mắc vôn kế để đo được điện áp xoay chiều cũng tương tự lưới điện mộtchiều và cách tính Rp cũng giống lưới điện một chiều

Đối với vôn kế điện từ là dụng cụ dùng để đo điện áp xoay chiều Mở rộng thang đo bằng cách mắc thêm điện trở phụ giống như lưới một chiều nhưng có mắc thêm tụ.

vôn kế kết hợp máy biến áp

- Sơ đồ nguyên lý:

- Hệ số máy biến áp là: KU =

U U2 1

4 Ño coâng suaát:

4.1 Đo công suất bằng Volt- Ampe

* Theo cách mắc như hình a:

- Vì điện trở nội của von kế rất lớn nên ta bỏ qua sự ảnh hưởng của nó

+ Với : IL ,UL: Là dòng điện và điện áp trên tải

RA, UA: Là điện trở nội và điện áp trên ampe kế

R

U

v V

U UI R

U U UI

4.2.Đo công suất một chiều và xoay chiều :

- Để đo công suất xoay chiều hay một chiều ta dùng wat mét điện động

* wat mét điện động:

- Cấu tạo chủ yếu của wat mét điện động là cơ cấu chỉ thị điện động, trong đó cuộn dây tĩnh A (cuộn dòng) được mắc nối tiếp với phụ tải R, cuộn dây phần động B (cuộn áp) nối song song với nguồn cung cấp, RP là điện trở phụ

- Theo cách mắc này nếu nội trở của cuộn dòng càng nhỏ thì càng chính xác RP

là điện trở hạn dòng qua cuộn áp nếu U càng lớn thì RP càng lớn

- Wat mét điện động có cực tính, do đó khi đảo pha của 1 trong 2 cuộn dây thì wat mét quay ngược Vì vậy các cuộn dây được đánh dấu (*) ở đầu cuộn dây, khi nối ta cần phải nối các đầu dây có (*) với nhau

- Công suất thực của dòng điện một chiều:

P = UI = I2R = U R2

- Công suất của dòng điện xoay chiều 1 pha:

- Công suất xoay chiều 3 pha:

Trang 27

R

I Rp

Iu

B

A U~

*

*

+ Đối xứng: Công suất tác dụng: P = 3Pf ; Công suất phản kháng: Q = 3Qd

+ Không đối xứng: Công suất tác dụng: P = Pf1 + Pf2 + Pf3; Công suất phản kháng:

Q = Qd1 + Qd2 + Qd3

4.3.Đo công suất tác trong mạch 3 pha đối xứng:

- Trong mạch điện 3 pha, phụ tải thường được mắc theo hai cách: hình sao và hình tam giác:

- Công suất thực trong mạch điện 3 pha:

P = Uf1If1cos  1 + Uf2If2cos  2 + Uf3If3cos  3

- Nếu mạch điện 3 pha đối xứng:

P = 3UfIfcos  = 3UdIdcos 

+ Trong đó: Uf, If lần lượt là điện áp và dòng điện

Ud, Id : điện áp và dòng điện dây

B

W

*

* A

: góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện.

- Nếu mạch 3 pha có phụ tải hình sao hay hình tam giác đối xứng, ta chỉ cần đo

- Trong trường hợp 3 pha có phụ tải hình sao có dây trung tính không đối xứng để

có công suất tổng ta phải sử dụng 3 wat mét và công suất mạch 3 pha bằng tổng công suất của từng pha đo bằng wat mét:

W W

W

W W

a) b) c)

4.4 Đo cơng suất phản kháng:

- Cơng suất phản kháng là loại cơng suất vơ cơng do mất mát năng lượng điện trong đường dây tải điện, trong các máy phát điện, máy biến áp và động cơ điện, làm ảnh hưởng giá thành của đơn vị cơng suất điện

4.4.1 Mạch điện xoay chiều 1 pha:

wat met Muốn vậy ta phải mắc thêm một điện trở R1 song song với cuộn áp ( tại hai điểm a, b ) sau đĩ mắc nối tiếp cuộn dây điện cảm L2 và điện trở R2 với cách mắc này ta đã tạo được gĩc lệch pha giữa điện áp U và dịng điện I trong cuộn áp

- Ta có:

) 90

2 2

) ( 1 sin )

(

cos

UI

P UI

P

Q 

PA: Cơng suất đọc trên wat kế 1, như vậy cơng suất phản kháng của tải 3 pha bằng

==>

3



 P Q

R

I

I2U~

*

b Trong hệ thống 3 dây:

- Chúng ta có thể dùng hai wat kế 1 pha hay 1 wat kế 3 pha hai phần tử, công suất

đo bởi hai wat kế 1 pha:

- Tổng cơng suất của mạch:



5 Đo điện trở:

5.1 Các phương pháp Đo điện trở (R):

5.1.1 Phương pháp đo gián tiếp:

a Sơ đồ ampe kế trong:

Dùng ampe kế và vơn kế để đo hiệu điện thế và dịng điện trên điện trở, áp dụng định luật ơm để tính giá trị điện trở

Điện trở của ampe kế RA gây ra sai số của phép đo, nếu điện trở nhỏ thì giá trị RA ảnh hưởng càng lớn Để chính xác thì RA << RX , do đĩ với sơ đồ này thì dùng để đo điện trở lớn và trung bình.(bỏ qua sự ảnh hưởng của vônkế)

b Sơ đồ ampe kế ngồi:

A

X

A

Dòng trong mạch khi mắc dụng cụ đo:

Trang 33

5.1.2 Phương pháp đo trực tiếp:

a Loại mắc nối tiếp:

Er là suất điện động và điện trở của nguồn một chiều

Rdc điện trở điều chỉnh cho mạch

Rcc điện trở cơ cấu

Như vậy khi Rx = 0 dòng điện qua chỉ thị là cực đại tương ứng với góc quay kim chỉ thị là lớn nhất Do đó trên thang đo điện trở người ta khắc độ chia không đều Trong quá trình đo suất điện động của nguồn điện giảm dẫn đến kết quả đo

bị sai Vì vậy trước khi đo điện trở cần phải điều chỉnh kim về điểm 0, ban đầu

R X

b Loại mắc song song:

- Dòng điện chạy trong mạch : I =

r

E

R R

Rdc cc// X 

+ Nếu RX = 0 thì Icc = 0

- Trên thang đo người ta khắc độ theo RX cần đo, thang đo được khắc độ thuận

Do cấu tạo của máy đo nên lúc nào cũng có dòng điện chạy qua chỉ thị Vì vậy một số máy có bố trí thêm công tắc nguồn, trong quá trình đo nguồn của chỉ thị

có thể bị giảm nên đo bị sai số, cho nên trước khi đo cần phải hiệu chỉnh

m

m X

Đem điện trở RX cần đo mắc song song với một điện trở mẫu đã biết trước Đặt vào hai đầu một hiệu điện thế U lần lược đo cường độ dịng điện chạy qua haiđầu điện trở là I1 và I2

5.2 Đo điện trở nhỏ, lớn:

 1)

- Đối những máy đo thơng thường khi đo những điện trở này sẽ khơng đọc được kết quả hoặc đọc được nhưng khơng chính xác Do đĩ để đo được những điện trở này người ta thường dùng phương pháp cầu đo

+ Điện kế G có điểm 0 ở giữa.

+ Nguồn một chiều E

+ Biến trở điều chỉnh Rdc

+ K1 là công tắc nguồn, K2 công tắc đo

- Cách đo:

+ Nối RX vào nhánh BC đóng K1 và K2 Điều chỉnh R1, R2 , R3, để kim điện kế chỉ

0, lúc kim chỉ 0, người ta nói cầu cân bằng điện thế điểm B bằng điểm D

+ Mạch vòng ABDA: I1R1 – I2R2 = 0

I I RX 3 3

2 2 4

1 1

- Các điện trở đo rò rỉ như bụi, không khí, ẩm sẽ làm sai lệch kết quả đo

- Dụng cụ đo điện trở thật lớn là Mêgaôm met

5.3 Đo điện trở nối đất:

bị hay hệ thống cần nối đất, nối đất có hai trường hợp: nối đất an toàn và nối đất làm việc Điện trở nối đất là điện trở đi từ điểm nối đất vào đất

Trang 37

5.3.2 Đo điện trở nối đất:

Cọc A: cọc đo điện trở đất RX

Cọc B: cọc phụ đo điện áp

Cọc C: cọc phụ dòng điện

Điện trở đo bởi vôn kế:

U

C P

 100





R R

R

v p

p R

BÀI TẬP

Bài 1: Ta đo điện trở bằng cách dùng phương pháp V và A được mắc như

Giải:

E + EA =500V, I = 0,5A

5 , 0

Bài 2: Các ampe kế, vôn kế và điện trở R được mắc như hình vẽ Hãy tính

9 , 989 500 )

//

(

) //

( 500

V R

R R

R R V V a

BAỉI 3 ẹO NHIEÄT ẹOÄ

1 Khaựi nieọm cụ baỷn, phaõn loaùi caực duùng cuù ủo nhieọt ủoọ:

1.1.Khaựi nieọm veà nhieọt ủoọ vaứ thang ủo nhieọt ủoọ:

1.1.1.Khaựi nieọm:

Từ lõu người ta đó biết rằng tớnh chất của vật chất cú liờn quan mật thiếttới mức độ núng lạnh của vật chất đú Núng lạnh là thể hiện tỡnh trạnggiữ nhiệt của vật và mức độ núng lạnh đú được gọi là nhiệt độ Vậynhiệt độ là đại lượng đặc trưng cho trạng thỏi nhiệt, theo thuyết độnghọc phõn tử thỡ động năng của vật

E - Động năng trung bỡnh chuyển động thẳng của cỏc phõn tử

T - Nhiệt độ tuyệt đối của vật Theo định luật 2 nhiệt động học: Nhiệt lượng nhận vào hay tỏa ra của mụichất trong chu trỡnh Cỏcnụ tương ứng với nhiệt độ của mụi chất và cúquan hệ

T

2

2 1

1

T

T Q

Q

 T 2

T 1

S Hình 3.1Vậy khái niệm nhiệt độ không phụ thuộc vào bản chất mà chỉ phụ thuộc nhiệt l-ợng nhận vào hay tỏa ra của vật

Muốn đo nhiệt độ thì phải tìm cách xác định đơn vị nhiệt độ để xây dựng thànhthang đo nhiệt độ (có khi gọi là thớc đo nhiệt độ, nhiệt giai ) Dụng cụ dùng đo

nhiệt độ gọi là nhiệt kế, nhiệt kế dùng đo nhiệt độ cao còn gọi là hỏa kế Quá

Q 2

-Q 1

Q 1