Kỹ thuật đo lường (Trung cấp LRMT) - Nguồn: BCTECH

Các phần tử R và L trong sơ đồ này dùng để tạo mạch bù sai số do tần số và làm cho dòng điện trong cuộn dây động và trong cuộn dây tĩnh cùng pha với nhau... a) Mắc nối tiếp; b) Mắc song[r]

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BR – VT

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

GIÁO TRÌNH

MÔ ĐUN: KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG NGHỀ: KỸ THUẬT LẮP RÁP VÀ SỬA CHỮA MÁY TÍNH

TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP

Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐKTCN… ngày….tháng….năm

2020 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh BR – VT

BM/QT10/P TSV/04/04 Đ Ban h nh l n: 3 à ầ

Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2020

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Nhằm đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu cho giảng viên và sinh viênnghề Kỹ thuật lắp ráp và sửa chữa máy tinh trong trường Cao đẳng Kỹ thuậtCông nghệ Bà Rịa – Vũng Tàu Chúng tôi đã thực hiện biên soạn tài liệu kỹthuật đo lường này

Tài liệu được biên soạn thuộc loại giáo trình phục vụ giảng dạy và họctập, lưu hành nội bộ trong nhà trường nên các nguồn thông tin có thể được phépdùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinhdoanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

MỤC LỤC

GIÁO TRÌNH 0

LỜI GIỚI THIỆU 4

BÀI 01: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN 7

1 Khái niệm về đo lường điện 7

1.1 Khái niệm về đo lường 7

1.2 Khái niệm về đo lường điện 7

1.3 Các phương pháp đo 8

2 Các sai số và phương pháp hạn chế sai số 10

2.1 Khái niệm về sai số 10

2.2 Các loại sai số 11

2.3 Phương pháp hạn chế sai số 12

BÀI 02: LẮP ĐẶT ĐỒNG HỒ ĐO ĐIỆN ÁP 14

1 Nguyên lý đo điện áp 14

1.1 Hình ảnh vôn kế 14

1.2 Nguyên lý đo điện áp 15

2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Vôn mét 15

2.1 Cơ cấu đo từ điện 15

2.2 Cơ cấu đo điện từ 16

2.3 Cơ cấu đo điện động 17

3 Mở rộng thang đo Vôn mét 19

3.1 Vôn mét từ điện 19

3.2 Vôn mét điện từ 20

3.3 Vôn mét điện động 21

4 Đo điện áp xoay chiều (AC) 22

4.1 Vị trí lắp đặt Vôn kế 22

4.2 Các bước lắp đặt vôn kế đo điện áp nguồn một pha 22

5 Đo điện áp một chiều ( DC ) 25

BÀI 03: LẮP ĐẶT ĐỒNG HỒ ĐO DÒNG ĐIỆN 26

1 Nguyên lý đo dòng điện 26

1.1 Hình ảnh ampe mét 26

1.2 Nguyên lý đo dòng điện 27

2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Ampe mét 27

2.1 Các yêu cầu cơ bản đối với Ampe mét 27

2.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Ampe mét 28

4.2 Các bước lắp đặt vôn kế đo dòng điện 35

5 Đo dòng điện một chiều (DC) 37

BÀI 04: SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ VẠN NĂNG 39

1 Sử dụng đồng hồ vạn năng chỉ thị kim 39

1.1.Các bộ phận chính của VOM 39

1.2 Cách sử dụng thang đo 40

1.3 Cách đọc thang đọc trên mặt đồng hồ 41

1.4 Đo điện áp 42

1.5 Đo điện trở 47

1.6 Kiểm tra diode 48

1.7 Kiểm tra tụ điện 49

2 Sử dụng đồng hồ vạn năng chỉ thị số 50

2.1.Giới thiệu: 50

2.2 Nguyên lý hoạt động 51

2.3.Đo điện áp 53

2.4 Đo dòng điện 54

2.5 Đo điện trở 55

2.6 Đo tần số 55

BÀI 5: SỬ DỤNG MÁY HIỆN SÓNG 56

1 Cấu tạo 56

2 Công dụng các nút chỉnh trên máy hiện sóng 57

2.1.Điều chỉnh kênh a (channel a) 57

2.2 Điều chỉnh kênh ch-b (channel b) 58

2.3 Các núm điều chỉnh chung cho cả hai kênh 58

3 Một số ứng dụng của máy hiện sóng 60

3.1 Đo điện áp đỉnh đỉnh (Peak to Peak Voltage) 60

3.2 Tính chu kỳ (T) và tần số (f) của tín hiệu 61

3.3 Tính điện áp DC của tín hiệu 62

3.4 Đo độ lệch pha giữa hai tín hiệu 63

4 Phương pháp chuẩn lại máy hiện sóng 63

BÀI 6: SỬ DỤNG CARD TEST 65

1 Sử dụng Card Test Mainboard 65

1.1 Cấu tạo 65

1.2.Nguyên lý làm việc của card test mainboar 66

1.3 Lắp đặt card test mainboar 67

2 Sử dụng Card Test nguồn ATX 70

2.1 Cấu tạo 70

2.2.Nguyên lý làm việc của card test nguồn ATX 71

2.3 Lắp đặt card test nguồn ATX 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

LỜI GIỚI THIỆU

Trong chương trình đào tạo nghề Kỹ thuật lắp ráp và sửa chữa máy tínhcủa trường cao đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa Vũng Tàu mô đun Kỹ thuật

đo lường là một mô đun giữ một vị trí rất quan trọng: rèn luyện tay nghề chohọc sinh Việc dạy thực hành đòi hỏi nhiều yếu tố: vật tư thiết bị đầy đủ đồngthời cần một giáo trình nội bộ, mang tính khoa học và đáp ứng với yêu cầu thựctế

Nội dung của giáo trình “Kỹ thuật đo lường” bao gồm 6 bài:

Bài 1: Đại cương về đo lường điện

Bài 2: Lắp đặt đồng hồ đo điện áp

Bài 3: Lắp đặt đồng hồ đo dòng điện

Bài 4: Sử dụng đồng hồ vạn năng

Bài 5: Sử dụng máy hiện sóng

Bài 6: Sử dụng Card Test

Đã được xây dựng trên cơ sở kế thừa những nội dung giảng dạy của cáctrường, kết hợp với những nội dung mới nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chấtlượng đào tạo phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước,

Giáo trình được biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức mới

và biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề cập những nội dung cơ bản, cốtyếu để tùy theo tính chất của các ngành nghề đào tạo mà giảng viên tự điềuchỉnh ,bổ xung cho thích hợp và không trái với quy định của chương trình đàotạo trung cấp

Tuy các tác giả đã có nhiều cố gắng khi biên soạn, nhưng giáo trình chắcchắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự tham gia đónggóp ý kiến của các đồng nghiệp và các chuyên gia kỹ thuật đầu ngành

Xin trân trọng cảm ơn!

Bà Rịa , ngày….tháng… năm2020

Tham gia biên soạn: Bùi Văn Vinh

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Đo Lường Điện

Mã mô đun: MĐ 13

*Vị trí, tính chất,ý nghĩa và vai trò của mô đun:

- Vị trí: Mô đun này học sau các MÔ ĐUN An toàn Vệ sinh công nghiệp; cấu trúc máy tính

- Tính chất: Là mô đun kĩ thuật chuyên môn, thuộc mô đun đào tạo nghề cơ sở

- Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Giúp cho người học có khả năng sử dụng được một số dụng cụ đo lường thường gặp trong thực tế

* Mục tiêu mô đun:

* Về kiến thức:

- Đo được các thông số và các đại lượng cơ bản của mạch điện

- Sử dụng được các loại máy đo để kiểm tra, phát hiện hư hỏng của thiết bị/ hệ thống điện

- Gia công kết quả đo nhanh chóng, chính xác

- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

- Phát huy tính chủ động, sáng tạo và tập trung trong công việc

* Về kỹ năng nghề:

- Giải thích các khái niệm về đo lường, đo lường điện

- Nắm được các loại sai số của phép đo, vận dụng phù hợp các phương pháp hạnchế sai số

- Đo các đại lượng điện bằng phương pháp đo trực tiếp hoặc gián tiếp

- Sử dụng và bảo quản được các loại: Đồng hồ đo VOM , máy hiện sóng, card test main đúng tiêu chuẩn kỹ thuật

- Lựa chọn, lắp đặt được đồng hồ đo dòng điện, điện áp đúng yêu cầu kỹ thuật

- Đo các đại lượng điện bằng VOM , máy hiện sóng, card test main đúng yêu cầu kỹ thuật

* Về thái độ lao động:

- Rèn luyện tính chính xác, chủ động, nghiêm túc trong công việc

Các kỹ năng cần thiết khác:

+ Phối hợp tốt trong làm việc nhóm

*Nội dung mô đun:

BÀI 01: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN Giới thiệu:

Bài 01 trình bày khái niệm đo lường, các phương pháp đo và các dạng sai số,cách hạn chế sai số trong đo lường.

Mục tiêu:

- Giải thích các khái niệm về đo lường, đo lường điện

- Nắm được các loại sai số của phép đo, vận dụng phù hợp các phương pháphạn chế sai số

- Đo các đại lượng điện bằng phương pháp đo trực tiếp hoặc gián tiếp

- Rèn luyện tính chính xác, chủ động, nghiêm túc trong công việc

Nội dung:

1 Khái niệm về đo lường điện

1.1 Khái niệm về đo lường.

Trong quá trình nghiên cứu khoa học nói chung và cụ thể là từ việc nghiêncứu, thiết kế, chế tạo, thử nghiệm cho đến khi vận hành, sữa chữa các thiết bị,các quá trình công nghệ… đều yêu cầu phải biết rõ các thông số của đối tượng

để có các quyết định phù hợp Sự đánh giá các thông số quan tâm của các đốitượng nghiên cứu được thực hiện bằng cách đo các đại lượng vật lý đặc trưngcho các thông số đó

Đo lường là một quá trình đánh giá, định lượng về đại lượng cần đo để

có kết quả bằng số so với đơn vị đo.

Kết quả đo lường (Ax) là giá trị bằng số, được định nghĩa bằng tỉ số giữa đạilượng cần đo (X) và đơn vị đo (Xo):

Từ (1.1) có phương trình cơ bản của phép đo:

X = Ax XoChỉ rõ sự so sánh X so với Xo, như vậy muốn đo được thì đại lượng cần đo Xphải có tính chất là các giá trị của nó có thể so sánh được, khi muốn đo một đạilượng không có tính chất so sánh được thường phải chuyển đổi chúng thành đạilượng có thể so sánh được

Ví dụ: đo được dòng điện I=5A, có nghĩa là: đại lượng cần đo là dòng điện I,đơn vị đo là A(ampe), kết quả bằng số là 5

1.2 Khái niệm về đo lường điện.

Đo lường điện là một quá trình đánh giá định lượng về các đại lượng điện

gồm các thao tác: xác định mẫu và thành lập mẫu, so sánh, biến đổi, thể hiện kếtquả hay chỉ thị.

Phân loại:

Trong thực tế thường phân thành hai loại phương pháp đo:

- Phương pháp đo biến đổi thẳng

Thu được kết quả đo: AX = X/XO = NX/NO (1.2)

Hình 1.1: Lưu đồ phương pháp đo biến đổi thẳngQuá trình này được gọi là quá trình biến đổi thẳng, thiết bị đo thực hiện quátrình này gọi là thiết bị đo biến đổi thẳng Tín hiệu đo X và tín hiệu đơn vị XOsau khi qua khâu biến đổi (có thể là một hay nhiều khâu nối tiếp) có thể đượcqua bộ biến đổi tương tự-số A/D để có NX và NO , qua khâu so sánh có NX/NO Dụng cụ đo biến đổi thẳng thường có sai số tương đối lớn vì tín hiệu quacác khâu biến đổi sẽ có sai số bằng tổng sai số của các khâu, vì vậy dụng cụ đoloại này thường được sử dụng khi độ chính xác yêu cầu của phép đo không caolắm

1.3.2 Phương 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

Hình 1 2: Lưu đồ phương pháp đo biến đổi kiểm so sánh

- Quá trình thực hiện:

+ Đại lượng đo X và đại lượng mẫu XO được biến đổi thành một đại lượng vật

lý nào đó thuận tiện cho việc so sánh

+ Quá trình so sánh X và tín hiệu XK (tỉ lệ với XO) diễn ra trong suốt quá trình

đo, khi hai đại lượng bằng nhau đọc kết quả XK sẽ có được kết quả đo Quá trình

đo như vậy gọi là quá trình đo kiểu so sánh Thiết bị đo thực hiện quá trình nàygọi là thiết bị đo kiểu so sánh (hay còn gọi là kiểu bù)

- Các phương pháp so sánh: bộ so sánh SS thực hiện việc so sánh đại lượng

đoX và đại lượng tỉ lệ với mẫu XK, qua bộ so sánh có: ∆X = X - XK Tùy thuộcvào cách so sánh mà sẽ có các phương pháp sau:

+ So sánh cân bằng:

oQuá trình thực hiện: đại lượng cần đo X và đại lượng tỉ lệ với mẫu XK =NK.XO được so sánh với nhau sao cho ∆X = 0, từ đó suy ra X = XK = NK.XO

Trong quá trình đo, XK phải thay đổi khi X thay đổi để được kết quả so sánh

là ∆X = 0 từ đó suy ra kết quả đo

o Độ chính xác: phụ thuộc vào độ chính xác của XK và độ nhạy của thiết bịchỉ thị cân bằng (độ chính xác khi nhận biết ∆X = 0)

Ví dụ: cầu đo, điện thế kế cân bằng …

+ So sánh không cân bằng:

o Quá trình thực hiện: đại lượng tỉ lệ với mẫu XK là không đổi và biết trước,qua bộ so sánh có được ∆X = X - XK, đo ∆X sẽ có được đại lượng đo X = ∆X +XKtừ đó có kết quả đo:

AX = X/XO = (∆X + XK)/XO

+ So sánh không đồng thời:

o Quá trình thực hiện: 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

XK, khi hai trạng thái đáp ứng bằng nhau suy ra X = XK

Đầu tiên dưới tác động của X gây ra một trạng thái nào đo trong thiết bị đo,sau đó thay X bằng đại lượng mẫu XK thích hợp sao cho cũng gây ra đúng trạngthái như khi X tác động, từ đó suy ra X = XK Như vậy rõ ràng là XK phải thayđổi khi X thay đổi

o Độ chính xác: phụ thuộc vào độ chính xác của XK Phương pháp nàychính xác vì khi thay XK bằng X thì mọi trạng thái của thiết bị đo vẫn giữnguyên Thường thì giá trị mẫu được đưa vào khắc độ trước, sau đó qua cácvạch khắc mẫu để xác định giá trị của đại lượng đo X Thiết bị đo theo phươngpháp này là các thiết bị đánh giá trực tiếp như vônmét, ampemét chỉ thị kim

+ So sánh đồng thời:

o Quá trình thực hiện: so sánh cùng lúc nhiều giá trị của đại lượng đo X vàđại lượng mẫu XK, căn cứ vào các giá trị bằng nhau suy ra giá trị của đại lượngđo

Ví dụ: xác định 1 inch bằng bao nhiêu mm: lấy thước có chia độ mm (mẫu),thước kia theo inch (đại lượng cần đo), đặt điểm 0 trùng nhau, đọc được cácđiểm trùng nhau là: 127mm và 5 inch, 254mm và 10 inch, từ đó có được:

1 inch = 127/5 = 254/10 = 25,4 mm

Trong thực tế thường sử dụng phương pháp này để thử nghiệm các đặc tínhcủa các cảm biến hay của thiết bị đo để đánh giá sai số của chúng Từ cácphương pháp đo trên có thể có các cách thực hiện phép đo là:

- Đo trực tiếp: kết quả có chỉ sau một lần đo

- Đo gián tiếp: kết quả có bằng phép suy ra từ một số phép đo trực tiếp

- Đo hợp bộ: như gián tiếp nhưng phải giả một phương trình hay một hệphương trình mới có kết quả

- Đo thống kê: đo nhiều lần và lấy giá trị trung bình mới có kết quả

2 Các sai số và phương pháp hạn chế sai số.

2.1 Khái niệm về sai số.

Trong kỹ thuật đo lương người ta luôn tìm cách chế tạo ra những dụng cụ

đo ngày càng chính xác hơn, hoàn hảo hơn, nhưng vẫn không tránh khỏi sai số.Nguyên nhân gây nên sai số thường do:

lượng đo mà có sai số, gọi là sai số của phép đo.

Như vậy muốn có kết quả chính xác của phép đo thì trước khi đo phải xemxét các điều kiện đo để chọn phương pháp đo phù hợp, sau khi đo cần phải giacông các kết quả thu được nhằm tìm được kết quả chính xác

2.2 Các loại sai số.

Sai số phép đo người ta thường chia thành các loại sau:

2.2.1 Sai số hệ thống (systematic error):

Là những sai số phụ thuộc một cách có quy luật vào người đo, dụng cụ đo

và hoàn cảnh đo Khi lặp lại những lần đo thì trị số gần giống nhau Sai số hệthống được chia thành các loại sau

 Sai số cơ bản của dụng cụ đo: là sai số vốn có của dụng cụ đo quyết định bởiquá trình chế tạo, sai số này được quy về cấp độ chính xác của dụng cụ đo ởđiều kiện tiêu chuẩn

Ví dụ: sai số hệ thống không đổi có thể là: sai số do khắc độ thang đo (vạchkhắc độ bị lệch…),

 Sai số phụ của dụng cụ đo: gây nên do điều kiện làm việc khác điều kiện tiêuchuẩn của dụng cụ đo

Ví dụ: Sai số hệ thống thay đổi có thể là sai số do sự dao động của nguồncung cấp (pin yếu, ổn áp không tốt…), do ảnh hưởng của trường điện từ, do hiệuchỉnh dụng cụ đo không chính xác …

 Sai số do thói quen: do người đo có thói quen nhìn nghiên, nhìn lệch khi đọckết quả đo hoặc đặt thiết bị đo không thích hợp

 Sai số lý luận: do dùng công thức không thích hợp khi tính toán

2.2.2 Sai số ngẫu nhiên.

Là sai số không tuân theo một quy luật vật lý nào mà nó tuân theo quy luậtxác suất Nguyên nhân là do sự thay đổi bất thường của các điều kiện trong quátrình đo như nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, từ trường… thay đổi đột ngột Để bớt sai

số này ta phải đo nhiều lần rồi lấy giá trị trung bình

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, vìvậy khi đánh giá sai số của phép đo thường sử dụng giá trị thực Xth của đạilượng đo

Như vậy ta chỉ có sự đánh giá gần đúng về kết quả của phép đo Việc xácđịnh sai số của phép đo - tức là xác định độ tin tưởng của kết quả đo là mộttrong những nhiệm vụ cơ bản của đo lường học

- Sai số tương đối (γX): là tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị thực tính bằng

Định nghĩa: cấp chính xác của dụng cụ đo là giá trị sai số cực đại mà dụng

cụ đo mắc phải Cấp chính xác của dụng cụ đo được qui định đúng bằng sai sốtương đối qui đổi của dụng cụ đó và được Nhà nước qui định cụ thể:

với: ∆Xm- sai số tuyệt đối cực đại, Xm- giá trị lớn nhất của thang đo

Sau khi xuất xưởng chế tạo thiết bị đo lường sẽ được kiểm nghiệm chấtlượng, chuẩn hóa và xác định cấp chính xác Từ cấp chính xác của thiết bị đolường sẽ đánh giá được sai số của kết quả đo

Thường cấp chính xác của dụng cụ đo được ghi ngay trên dụng cụ hoặc ghitrong sổ tay kĩ thuật của dụng cụ đo

Theo quy định hiện hành của nhà nước, các dụng cụ đo cơ điện có cấp chínhxác: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1.0; 1,5; 2.0; 2,5; và 4.0

Thiết bị đo số có cấp chính xác: 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1

2.3 Phương pháp hạn chế sai số.

Một trong những nhiệm vụ cơ bản của mỗi phép đo chính xác là phải phântích các nguyên nhân có thể xuất hiện và loại trừ sai số hệ thống Mặc dù việcphát hiện sai số hệ thống là phức tạp, nhưng nếu đã phát hiện thì việc loại trừ sai

số hệ thống sẽ không khó khăn

Việc loại trừ sai số hệ thống có thể tiến hành bằng cách:

- Chuẩn bị tốt trước khi đo: phân tích lý thuyết; kiểm tra dụng cụ đo trước

khi sử dụng; chuẩn bị trước khi đo; chỉnh "0" trước khi đo…

- Quá trình đo có phương pháp phù hợp: tiến hành nhiều phép đo bằng các

phương pháp khác nhau; sử dụng phương pháp thế…

.100% 100%

x th

m

X X

 

- Xử lý kết quả đo sau khi đo: sử dụng cách bù sai số ngược dấu (cho một

lượng hiệu chỉnh với dấu ngược lại); trong trường hợp sai số hệ thống không đổithì có thể loại được bằng cách đưa vào một lượng hiệu chỉnh hay một hệ số hiệuchỉnh:

+ Lượng hiệu chỉnh: là giá trị cùng loại với đại lượng đo được đưa thêm vàokết quả đo nhằm loại sai số hệ thống

+ Hệ số hiệu chỉnh: là số được nhân với kết quả đo nhàm loại trừ sai số hệthống

Trong thực tế không thể loại trừ hoàn toàn sai số hệ thống Việc giảm ảnhhưởng sai số hệ thống có thể thực hiện bằng cách chuyển thành sai số ngẫunhiên

Câu hỏi bài tập:

1.1 Khái niệm đo lường và đo lường điện?

1.2 Các phương pháp đo lường thường được sử dụng?

1.3 Các dạng sai số và phương pháp hạn chế sai số?

Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập:

- Sinh viên phải nắm được khái niệm đo lường và đo lường điện.

- Sinh viên phải hiểu được các phương pháp đo và các dạng sai số, cách hạn

chế sai số

Vôn mét là thiết bị dùng để đo điện áp, được lắp đặt cố định trên mặt tủ điệnhoặc tại một vị trí cố định nào đó cần theo dõi điện áp Bài này trình bày cấutạo, nguyên lý hoạt động của vôn mét và phương pháp lựa chọn và lắp đặt vônmét đo điện áp.

Mục tiêu:

- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của vôn mét

- Lựa chọn, lắp đặt được đồng hồ đo điện áp đúng yêu cầu kỹ thuật

- Đọc đúng giá trị điện áp đo được

- Sử dụng và bảo quản đồng hồ đo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật

- Rèn luyện tính chính xác, chủ động, nghiêm túc trong công việc

Nội dung:

1 Nguyên lý đo điện áp.

Để đo điện áp người ta thường dùng các vônmet từ điện, điện từ, điện động,

từ điện chỉnh lưu…mắc song song với mạch cần đo

1.1 Hình ảnh vôn kế.

+ Vôn kế analog

Hình 2 1: Hình ảnh Vôn kế analoga) Vôn kế từ điện b) Vôn kế điện từ c) Vôn kế điện động

+ Vôn kế digital

Hình 2 2: Hình ảnh vôn kế Digital

1.2 Nguyên lý đo điện áp.

Để đo điện áp ta dùng vôn kế mắc song song với phần tử cần đo điện áp như

hình vẽ

Hình 2 3: Nguyên lý đo điện áp

2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Vôn mét

Vôn mét được cấu tạo dựa trên cơ cấu chỉ thị từ điện, điện từ, điện động, từđiện chỉnh lưu…

2.1 Cơ cấu đo từ điện.

2.1.1 Cấu tạo.

Hình 2 4: Cơ cấu đo từ điện

C

Cơ cấu từ điện gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:

- Phần tĩnh: gồm: nam châm vĩnh cửu 1 tạo ra từ trường cố định, thang đọc 8

để đọc giá trị đo được và trụ 9 dùng để làm giá đỡ cho trục quay

- Phần động: gồm: khung dây quay 4 được quấn lên lõi thép 2 Khung dây

được gắn vào trục quay 3 (hoặc dây căng, dây treo) Trên trục quay có hai lò xocản 5 mắc ngược chiều nhau dùng tạo ra momen cản và để đưa dòng điện vào

we : là năng lượng điện từ tỷ lệ với độ lớn của từ thông trong khe

hở không khi và dòng điện trong khung dây

We = Ø.I = BSWIα

B: độ từ cảm của nam châm vĩnh cữu

S: tiết diện của khung dây

W: số vòng dây của khung dây

α: góc lệch của khung dây khỏi vị trí ban đầu

từ trên ta có:

mômen cản:

(PTĐTCC đo từ điện)Với một cơ cấu chỉ thị cụ thể

do B, S, W, D là hằng số nên góc lệch α tỷ lệ bậc nhất với dòng điện I chạy quakhung dây

2.2 Cơ cấu đo điện từ

2.2.1 Cấu tạo

gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:

- Phần tĩnh: là cuộn dây 1 bên trong có khe hở không khí (khe hở làm việc) và

thang đọc 8

- Phần động: là lõi thép 2 được gắn lên trục quay 5, lõi thép có thể quay tự do

trong khe làm việc của cuộn dây Trên trục quay có gắn: bộ phận cản dịu khôngkhí 4, kim chỉ 6, đối trọng 7 Ngoài ra còn có lò xo cản 3

Hình 2 4: Cấu tạo chung của cơ cấu chỉ thị điện từ.

với:

L: điện cảm của cuộn dây

I: dòng điện chảy trong cuộn dây

Do đó:

Khi ở vị trí cân bằng : Mc = Mq

Là phương trình thể hiện đặc tính của cơ cấu chỉ thị điện từ

2.3 Cơ cấu đo điện động.

2.3.1 Cấu tạo.

Gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:

Hình 2 5: Cấu tạo của cơ cấu chỉ thị điện động.

- Phần tĩnh: gồm: cuộn dây 1 (được chia thành hai phần nối tiếp nhau) để tạo ra

từ trường khi có dòng điện chạy qua Trục quay chui qua khe hở giữa hai phầncuộn dây tĩnh

- Phần động: gồm một khung dây 2 đặt trong lòng cuộn dây tĩnh Khung dây 2

được gắn với trục quay, trên trục có lò xo cản, bộ phận cản dịu và kim chỉ thị

Cả phần động và phần tĩnh được bọc kín bằng màn chắn để ngăn chặn ảnh

2.w

dL

d dL I

Mômen quay được tính:

với: We là năng điện từ trường

Có hai trường hợp xảy ra:

- I1, I2 là dòng điện một chiều:

Trong đó: L1, L2 : là điện cảm của cuộn dây phần tỉnh và phần động

M12: là hỗ cảm giữa hai cuộn dây tĩnh và động

I1, I2 : là dòng điện 1 chiều chạy trong hai cuộn dây tĩnh và động

Do L1, L2 không thay đổi khi khung dây quay trong cuộn dây tĩnh do đó đạohàm của chúng theo góc α bằng 0 và ta có

Khi ở vị trí cân bằng: Mq = Mc

ptđt cơ cấu

- I1 và I2 là dòng điện xoay chiều:

Với ψ là góc lệch pha giữa hai dòng điện

ở điều kiện cân bằng: Mq = Mc

ptđt cơ cấu

3 Mở rộng thang đo Vôn mét

3.1 Vôn mét từ điện

Vônmét từ điện ứng dụng cơ cấu chỉ thị từ điện để đo điện áp, gồm có:

- Vônmét từ điện đo điện áp một chiều

- Vônmét từ điện do điện áp xoay chiều

Vôn mét từ điện đo điện áp một chiều:

Cơ cấu từ điện chế tạo sẵn, có điện áp định mức khoảng 50 ÷ 75mV Muốntạo ra các vônmét đo điện áp lớn hơn phạm vi này cần phải mắc nối tiếp với cơcấu từ điện những điện trở phụ RP (thường làm bằng vật liệu manganin) nhưhình 2.7:

we

q

d M

os

dM

I I c D d

a) b)

Hình 2.6: Mở rộng thang đo vônmét từ điện:

a) Một cấp điện trở phụ: mở rộng thêm 1 thang đo b) Ba cấp điện trở phụ: mở rộng thêm 3 thang đo

Giá trị điện trở phụ phù hợp với điện áp UX cần đo được xác định như sau:

RP = Rcc (m - 1)

Với : m = UX/UCC: gọi là hệ số mở rộng thang đo điện áp

UCC: gọi là điện áp định mức của cơ cấu

Bằng phương pháp này có thể tạo ra các vônmét từ điện nhiều thang đo khimắc nối tiếp vào cơ cấu từ điện các điện trở phụ khác nhau Ví dụ sơ đồ vônmét

từ điện có 3 thang đo như hình 2.7b

Bài tập: Tính giá trị điện trở phụ phù hợp với các điện áp cần đo là UX1 =

110V, UX2 = 220V, UX3 = 380V Biết rằng vôn mét có cơ cấu đo từ điện và cóUcc = 60mV và Rcc = 99Ω

Giải:

Giá trị điện trở phụ RP1 phù hợp với điện áp cần đo UX1 = 110V là

m1 = UX1/Ucc = 110/0.06 = 1833,3

RP1 = Rcc (m - 1) = 99*(1833.3 -1) = 181401 (Ω) ≈ 181,4 (KΩ)

Giá trị điện trở phụ RP2 phù hợp với điện áp cần đo UX2 = 220V là

(Tương tự trên học sinh tự làm)

Các vônmét từ điện đo trực tiếp tín hiệu một chiều có sai số do nhiệt độkhông đáng kể vì hệ số nhiệt độ của mạch vônmét được xác định không chỉ là hệ

số nhiệt độ dây đồng của cơ cấu từ điện mà còn tính cả hệ số nhiệt độ của điệntrở phụ trong khi điện trở phụ có điện trở ít thay đổi theo nhiệt độ do được chếtạo bằng manganin

Vônmét từ điện do điện áp xoay chiều: đo điện áp xoay chiều bằng cách phối

hợp mạch chỉnh lưu với cơ cấu từ điện để tạo ra các vônmét từ điện đo điện ápxoay chiều

a) b)

Hình 2 7: Sơ đồ nguyên lý của vônmét từ điện đo AC.V:

a) sơ đồ milivônmét chỉnh lưu b) sơ đồ vônmét chỉnh lưu

Sơ đồ milivônmét chỉnh lưu: như hình 2.8a, trong đó RP vừa để mở rộng giới

hạn đo vừa để bù nhiệt độ nên R1 bằng đồng; R2 bằng Manganin còn tụ điện C

để bù sai số do tần số

Sơ đồ vônmét chỉnh lưu: như hình 2.8b, trong đó điện cảm L dùng để bù sai

số do tần số; điện trở R1 bằng đồng; điện trở R2 bằng manganin tạo mạch bùnhiệt độ

3.2 Vôn mét điện từ.

Vônmét điện từ ứng dụng cơ cấu chỉ thị điện từ để đo điện áp Trong thực tếvônmét điện từ thường được dùng để đo điện áp xoay chiều ở tần số côngnghiệp

Vì yêu cầu điện trở trong của vônmét lớn nên dòng điện chạy trong cuộn dâynhỏ, số lượng vòng dây quấn trên cuộn tĩnh rất lớn, cỡ 1000 đến 6000 vòng

Để mở rộng và tạo ra vônmét nhiều thang đo thường mắc nối tiếp với cuộndây các điện trở phụ giống như trong vônmét từ điện Khi đo điện áp xoay chiều

ở miền tần số cao hơn tần số công nghiệp sẽ xuất hiện sai số do tần số Để khắcphục sai số này người ta mắc các tụ điện song song với các điện trở phụ (H.2.9)

Hình 2 8: Khắc phục sai số do tần số của vônmét điện từ

3.3 Vôn mét điện động

Vônmét điện động có cấu tạo phần động giống như trong ampemét điện động,còn số lượng vòng dây ở phần tĩnh nhiều hơn so với phần tĩnh của ampemét vàtiết diện dây phần tĩnh nhỏ vì vônmét yêu cầu điện trở trong lớn

Trong vônmét điện động, cuộn dây động và cuộn dây tĩnh luôn mắc nối tiếpnhau, tức là:

I1 = I2 = I = U / ZV

Có thể chế tạo vônmét điện động nhiều thang đo bằng cách thay đổi cáchmắc song song hoặc nối tiếp hai đoạn cuộn dây tĩnh và nối tiếp các điện trở phụ

Ví dụ sơ đồ vônmét điện động có hai thang đo như hình 3.16:

Hình 2 9: Mở rộng thang đo của vônmét điện động.

trong đó: A1, A2 là hai phần của cuộn dây tĩnh

B cuộn dây động

Trong vônmét này cuộn dây tĩnh và động luôn luôn nối tiếp với nhau và nốitiếp với các điện trở phụ RP

Bộ đổi nối K làm nhiệm vụ thay đổi giới hạn đo:

- Khóa K ở vị trí 1: hai phân đoạn A1, A2 của cuộn dây tĩnh mắc song song

nhau tương ứng với giới hạn đo 150V

- Khóa K ở vị trí 2: hai phân đoạn A1, A2 của cuộn dây tĩnh mắc nối tiếp nhau

tương ứng với giới hạn đo 300V

Các tụ điện C tạo mạch bù tần số cho vônmét

4 Đo điện áp xoay chiều (AC).

4.1 Vị trí lắp đặt Vôn kế

Hình 2 10: Vị trí thường lắp vôn kế

a) Tủ điện b) Ổn áp c) Ổ cắm

4.2 Các bước lắp đặt vôn kế đo điện áp nguồn một pha.

Bước 1: Chọn vôn kế.

- Loại vồn kế:

+ Xoay chiều hoặc một chiều

+ Loại kim (analog) hoặc loại số (digital)

Hình 2 12: Vị trí vôn kế trên tủ điện

- Lấy dấu: + Sử dụng miếng giấy bọc kèm theo ép vào vị trí lắp vôn kế

+ Lấy bút đánh dấu vị trí cần khoan, khoét lỗ

Hình 2 13: Cách lấy dấu lắp vôn kếYêu cầu: Vôn kế phải lắp thẳng đứng

- Khoan, khoét lỗ theo vị trí lấy dấu: sử dụng khoan cầm tay để khoan, khoét lỗ+ Khoan 4 lỗ nhỏ ở 4 góc bằng mũi khoan 4

+ Khoét lỗ ở giữa bằng mũi khoét 63

(Để khoét đúng vị trí lấy dấu trước khi khoét ta kẻ 2 đường kính chéo để lấy tâm, sau đó sử dụng mũi khoan nhỏ khoan lỗ ở tâm rồi mới sử dụng mũi khoét

để khoét)

b) a)

Hình 2 14: Sau khi khoan, khoét vị trí lắp đặt vôn kế

- Cố định vôn kế: chắc chắn bằng các ốc, vòng đệm kèm theo và đúng chiều

+ Kiểm tra bằng mắt: Dùng mắt quan sát

+ Kiểm tra ngắn mạch: Dùng VOM để thang Ω đo 2 đầu cấp nguồn kìm đồng hồphải chỉ một giá trị điện trở bằng điện trở của tải

Nếu kim về 0 thì bị ngắn mạch Nếu kim không lên thì bị hở mạch

- Cấp nguồn đọc kết quả đo: Giá trị đo = giá trị đọc

Hình 2.17: Nguyên lý đo điện áp AC

Rt

4.3 Bài tập thực hành:

5 Đo điện áp một chiều ( DC )

Để đo điện áp một chiều ta dùng Vônmet một chiều mắc song song với mạchcần đo

Các bước lắp đặt vôn kế một chiều tương tự vôn kế xoay chiều.

Chú ý: Cực dương của Vônmet mắc với cực dương nguồn, cực âm củaVônmet mắc với cực âm nguồn

R1V

Rt2U

Rt1V

V1V2

BÀI 03: LẮP ĐẶT ĐỒNG HỒ ĐO DÒNG ĐIỆN Giới thiệu:

Ampe mét là thiết bị dùng để đo dòng điện, được lắp đặt cố định trên mặt tủđiện hoặc tại một vị trí cố định nào đó cần theo dõi dòng điện Bài này trình bàycấu tạo, nguyên lý hoạt động của ampe mét và phương pháp lựa chọn và lắp đặtampe met đo dòng điện

Mục tiêu:

- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của Ampe mét

- Lựa chọn, lắp đặt được đồng hồ đo dòng điện đúng yêu cầu kỹ thuật

- Đọc đúng giá trị dòng điện đo được

- Sử dụng và bảo quản đồng hồ đo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật

- Rèn luyện tính chính xác, chủ động, nghiêm túc trong công việc

Nội dung:

1 Nguyên lý đo dòng điện

Để đo dòng điện người ta thường dùng các ampemet từ điện, điện tư, điệnđộng, từ điện chỉnh lưu…mắc nối tiếp với mạch cần đo như hình vẽ

1.1 Hình ảnh ampe mét.

+ Ampe mét analog

Hình 3 16: Hình ảnh Vôn kế analoga) Ampe mét từ điện b) Ampe mét điện từ c) Ampe mét điện động

+ Ampe kế digital

Hình 3 17: Hình ảnh Ampe mét Digital

1.2 Nguyên lý đo dòng điện.

Để đo dòng điện ta dùng Ampe kế mắc nối tiếp với mạch cần đo dòng điện

như hình vẽ

Hình 3 18: Nguyên lý đo dòng điện

2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Ampe mét

Ampe mét được cấu tạo dựa trên cơ cấu chỉ thị từ điện, điện từ, điện động, từđiện chỉnh lưu…

2.1 Các yêu cầu cơ bản đối với Ampe mét

Công suất tiêu thụ: khi đo dòng điện ampemét được mắc nối tiếp với các

mạch cần đo Như vậy ampemét sẽ tiêu thụ một phần năng lượng của mạch đo

từ đó gây sai số phương pháp đo dòng Phần năng lượng này còn được gọi làcông suất tiêu thụ của ampemét PA được tính:

PA= IA2 RA

với: IA là dòng điện qua ampemét (có thể xem là dòng điện cần đo)

với: XA ≈ ωLA là thành phần trở kháng của cuộn dây ampemét.

Để đảm bảo cấp chính xác của dụng cụ đo, dụng cụ đo xoay chiều phải đượcthiết kế chỉ để đo ở các miền tần số sử dụng nhất định (dải tần nhất định) Nếudùng dụng cụ đo dòng ở miền tần số khác miền tần số thiết kế sẽ gây ra sai số dotần số

2.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Ampe mét

2 2.1 Cơ cấu đo từ điện

 Cấu tạo

Hình 3 20: Cơ cấu đo từ điện

C

Cơ cấu từ điện gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:

- Phần tĩnh: gồm: nam châm vĩnh cửu 1 tạo ra từ trường cố định, thang đọc 8

để đọc giá trị đo được và trụ 9 dùng để làm giá đỡ cho trục quay

- Phần động: gồm: khung dây quay 4 được quấn lên lõi thép 2 Khung dây

được gắn vào trục quay 3 (hoặc dây căng, dây treo) Trên trục quay có hai lò xocản 5 mắc ngược chiều nhau dùng tạo ra momen cản và để đưa dòng điện vàokhung dây, đối trọng 7 dùng để thăng bằng kim chỉ 6

 Nguyên lý hoạt động

Khi có dòng điện chạy qua khung dây 5 (phần động), dưới tác động của từtrường nam châm vĩnh cửu 1 (phần tĩnh) sinh ra mômen quay Mq làm khung dâylệch khỏi vị trí ban đầu một góc α Mômen quay được tính theo biểu thức:

we : là năng lượng điện từ tỷ lệ với độ lớn của từ thông trong khe

hở không khi và dòng điện trong khung dây

We = Ø.I = BSWIα B: độ từ cảm của nam châm vĩnh cữu

S: tiết diện của khung dây

W: số vòng dây của khung dây

α: góc lệch của khung dây khỏi vị trí ban đầu

we

q

d M

d



từ trên ta có:

mômen cản:

(PTĐTCC đo từ điện)Với một cơ cấu chỉ thị cụ thể

do B, S, W, D là hằng số nên góc lệch α tỷ lệ bậc nhất với dòng điện I chạy quakhung dây

2 2.2 Cơ cấu đo điện từ

 Cấu tạo

gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:

- Phần tĩnh: là cuộn dây 1 bên trong có khe hở không khí (khe hở làm việc) và

thang đọc 8

- Phần động: là lõi thép 2 được gắn lên trục quay 5, lõi thép có thể quay tự do

trong khe làm việc của cuộn dây Trên trục quay có gắn: bộ phận cản dịu khôngkhí 4, kim chỉ 6, đối trọng 7 Ngoài ra còn có lò xo cản 3

Hình 3 19: Cấu tạo chung của cơ cấu chỉ thị điện từ.

d



2.w

2

e

L I



Là phương trình thể hiện đặc tính của cơ cấu chỉ thị điện từ.

2 2.3 Cơ cấu đo điện động.

 Cấu tạo.

Gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:

Hình 3 20: Cấu tạo của cơ cấu chỉ thị điện động.

- Phần tĩnh: gồm: cuộn dây 1 (được chia thành hai phần nối tiếp nhau) để tạo ra

từ trường khi có dòng điện chạy qua Trục quay chui qua khe hở giữa hai phầncuộn dây tĩnh

- Phần động: gồm một khung dây 2 đặt trong lòng cuộn dây tĩnh Khung dây 2

được gắn với trục quay, trên trục có lò xo cản, bộ phận cản dịu và kim chỉ thị

Cả phần động và phần tĩnh được bọc kín bằng màn chắn để ngăn chặn ảnhhưởng của từ trường ngoài

 Nguyên lý hoạt động

Khi có dòng điện I1 chạy vào cuộn dây 1 (phần tĩnh) làm xuất hiện từtrường trong lòng cuộn dây Từ trường này tác động lên dòng điện I2 chạy trongkhung dây 2 (phần động) tạo nên mômen quay làm khung dây 2 quay một góc α.Mômen quay được tính:

với: We là năng điện từ trường

Có hai trường hợp xảy ra:

- I1, I2 là dòng điện một chiều:

Trong đó: L1, L2 : là điện cảm của cuộn dây phần tỉnh và phần động

M12: là hỗ cảm giữa hai cuộn dây tĩnh và động

I1, I2 : là dòng điện 1 chiều chạy trong hai cuộn dây tĩnh và động

2

2

1212

dL

d dL I

Do L1, L2 không thay đổi khi khung dây quay trong cuộn dây tĩnh do đó đạohàm của chúng theo góc α bằng 0 và ta có.

Khi ở vị trí cân bằng: Mq = Mc

ptđt cơ cấu

- I1 và I2 là dòng điện xoay chiều:

Với ψ là góc lệch pha giữa hai dòng điện

ở điều kiện cân bằng: Mq = Mc

+ Điện trở cơ cấu: khoảng từ 20Ω ÷ 2000Ω

Vì vậy muốn sử dụng cơ cấu này để chế tạo các dụng cụ đo dòng điện lớn hơndòng qua cơ cấu chỉ thị, phải dùng thêm một điện trở sun phân nhánh nối songsong với cơ cấu chỉ thị từ điện (hình 3.7.):

os

dM

I I c D d

 Chọn điện trở sun cho ampemét từ điện chỉ có một thang đo:

Dựa trên các thông số của cơ cấu chỉ thị từ điện và dòng điện cần đo, có thểtính giá trị điện trở sun phù hợp cho từng dòng điện cần đo là:

với: rct : điện trở trong của cơ cấu chỉ thị từ điện

: hệ số mở rộng thang đo của Ampemét

I : dòng điện cần đo

Ict : dòng cực đại mà cơ cấu chỉ thị chịu được

Đối với các ampemét đo dòng điện nhỏ hơn 30A thì sun đặt trong vỏ củaampemét Còn các ampemét dùng đo dòng điện lớn hơn hoặc bằng 30A thì sunđặt ngoài vỏ (coi như một phụ kiện kèm theo ampemét; phần này sẽ nghiên cứutrong mục đo dòng điện lớn)

Chọn điện trở sun cho ampemét từ điện có nhiều thang đo:

Trên cơ sở mắc sun song song với cơ cấu chỉ thị có thể chế tạo ampemét từđiện có nhiều thang đo

` Hình 3.8 Mắc R s trong ampemét có nhiều thang đo.

Hình 3.8 là sơ đồ ampemét từ điện 4 thang đo (I1, I2, I3, I4) Các điện trở sunRS1, RS2, RS3, RS4 mắc nối tiếp với nhau rồi nối song song với rct

Để giữ cho cấp chính xác của ampemét từ điện không thay đổi ở các giới hạn

đo khác nhau, phải chế tạo sun với độ chính xác cao hơn độ chính xác của cơcấu từ điện ít nhất là một cấp

Ví dụ cơ cấu từ điện có cấp chính xác 0,5 thì sun phải có cấp chính xác 0,2 Thường chế tạo sun bằng mangannin và chỉnh định rất chính xác

Bài tập1: Chọn điện trở sun cho ampemet từ điện một thang đo Biết rằng cơ cấu có rct = 100 omh, Ict = 0,05A Tính Rs = ? để I = 5A.

Bài tập2: Một Ampeke dùng cơ cấu đo từ điện, có điện trở cơ cấu r ct = 99 và dòng điện lệch tối đa IMax = 0.1mA Điện trở shunt Rs = 1 Tính dòng điện tổng cộng đi qua ampe kế trong các trường hợp.

a) Kim lệch tối đa

b) 0.5Dm (FSD = Imax full scale deviation)

1

ct s

r R

Bài tập3: Chọn điện trở sun cho ampemet từ điện có các thang đo sau: I1 = 1A, I2 = 5A, I3 = 10A, I4 = 15A Biết rằng cơ cấu có rct = 1KΩ, Ict = 100mA

3.2 Ampe mét điện từ

Ampe mét xoay chiều

được chế tạo dựa trên cơ cấu chỉ thị điện từ Mỗi cơ cấu điện từ được chế tạovới số ampe.vòng nhất định ( I.W ):

- Cơ cấu cuộn dây tròn: thường có I.W = 200A vòng

- Cơ cấu cuộn dây dẹt: thường có I.W = 100 ÷ 150A vòng

- Cơ cấu có mạch từ khép kín: I.W = 50 ÷ 1000A vòng

Như vậy để mở rộng thang đo của ampemét điện từ chỉ cần thay đổi thế nào

để đảm bảo I.W = const

- Mở rộng thang đo của ampemét điện từ bằng phương pháp phân đoạn cuộn dây tĩnh của cơ cấu điện từ:

Ampemét điện từ nhiều thang đo được chế tạo bằng cách chia cuộn dây tĩnhthành nhiều phân đoạn bằng nhau, thay đổi cách nối ghép các phân đoạn (songsong hoặc nối tiếp) để tạo các thang đo khác nhau

a) Đo được dòng điện I b) Đo được dòng điện 2I

Hình 3.9 Mở rộng thang đo của ampemét điện từ:

Ví dụ ampemét điện từ có hai thang đo: ta chia cuộn dây tĩnh thành hai phần bằng nhau Nếu nối tiếp hai phân đoạn với nhau ta sẽ đo được dòng điện là 2I (h.3.9)

Tuy nhiên phương pháp này cũng chỉ áp dụng để chế tạo ampemét điện từ cónhiều nhất là ba thang đo, vì khi tăng số lượng thang đo việc bố trí mạch chuyểnthang đo phức tạp không thể thực hiện được

Bài tập: Cho Ampemet từ điện có hai thang đo Biết rằng số Ampe.vòng của

cuộn dây ampemet là 200A.vòng,

3.3 Ampe mét điện động

Thường dùng để đo dòng điện ở miền tần số cao hơn tần số công nghiệp (cỡ400÷ 2000Hz) Do cơ cấu điện động là cơ cấu chính xác cao đối với tín hiệuxoay chiều vì vậy ampemét điện động cũng có chính xác cao (0,2 ÷ 0,5) nênthường được sử dụng làm dụng cụ mẫu Có hai loại sơ đồ mạch của ampemétđiện động:

- Khi dòng điện cần đo nhỏ hơn hoặc bằng 0,5A: thì trong mạch của ampemét

cuộn dây động và cuộn dây tĩnh ghép nối tiếp với nhau (H.3.10a)

- Khi dòng điện cần đo lớn hơn 0,5A: thì trong sơ đồ mạch của ampemét cuộn

dây động và cuộn dây tĩnh ghép song song với nhau (H.3.10b)

Các phần tử R và L trong sơ đồ này dùng để tạo mạch bù sai số do tần số và làmcho dòng điện trong cuộn dây động và trong cuộn dây tĩnh cùng pha với nhau

a) Mắc nối tiếp; b) Mắc song song

B: cuộn dây động A: cuộn dây tĩnh;

Hình 3.10 Cách sắp xếp mạch ampemét điện động:

Cách mở rộng thang đo và chế tạo ampemét điện động nhiều thang giống như

ở ampemét điện từ Sai số do tần số của các ampemét điện từ và điện động ở tần

số vài kHz đến vài chục kHz khá lớn Vì vậy để đo dòng điện âm tần người tathường dùng các ampemét từ điện chỉnh lưu

4 Đo dòng điện xoay chiều (AC)

4.1 Vị trí lắp đặt Ampe kế

Hình 3 21: Vị trí thường lắp Ampe kế

a) Tủ điện b) Ổn áp c) Ổ cắm

4.2 Các bước lắp đặt vôn kế đo dòng điện.

Bước 1: Chọn Ampe kế.

- Loại Ampe kế:

+ Xoay chiều hoặc một chiều

+ Loại kim (analog) hoặc loại số (digital)

Hình 3 23: Vị trí Ampe kế trên tủ điện

- Lấy dấu: + Sử dụng miếng giấy bọc kèm theo ép vào vị trí lắp Ampe kế

+ Lấy bút đánh dấu vị trí cần khoan, khoét lỗ

Hình 3 24: Cách lấy dấu lắp Ampe kếYêu cầu: Ampe kế phải lắp thẳng đứng.

- Khoan, khoét lỗ theo vị trí lấy dấu: sử dụng khoan cầm tay để khoan, khoét lỗ+ Khoan 4 lỗ nhỏ ở 4 góc bằng mũi khoan 4

+ Khoét lỗ ở giữa bằng mũi khoét 63

(Để khoét đúng vị trí lấy dấu trước khi khoét ta kẻ 2 đường kính chéo để lấy tâm, sau đó sử dụng mũi khoan nhỏ khoan lỗ ở tâm rồi mới sử dụng mũi khoét

để khoét)

Hình 3 25: Sau khi khoan, khoét vị trí lắp đặt Ampe kế

- Cố định ampe kế: chắc chắn bằng các ốc, vòng đệm kèm theo và đúng chiều

Hình 3 26: Cách cố định Ampe kế

b) a)

Bước 3: Đấu nối: Ampe kế đấu nối tiếp với phần tử cần đo dòng điện, đạm bảo

chắc chắn, thẩm mỹ

Bước 4: Kiểm tra, cấp nguồn đọc kết quả

- Kiểm tra:

+ Kiểm tra bằng mắt: Dùng mắt quan sát

+ Kiểm tra ngắn mạch: Dùng VOM để thang Ω đo 2 đầu cấp nguồn kìm đồng hồphải chỉ một giá trị điện trở bằng điện trở của tải

Nếu kim về 0 thì bị ngắn mạch Nếu kim không lên thì bị hở mạch

- Cấp nguồn đọc kết quả đo: Giá trị đo = giá trị đọc

Bài tập thực hành:

5 Đo dòng điện một chiều (DC)

Để đo dòng điện một chiều người ta dùng ampemet DC mắc nối tiếp vớimạch cần đo

Các bước lắp đặt ampe kế một chiều tương tự ampe kế xoay chiều.

I

A2

Rt1

A1

I1

I2A

RtI

U