Nội dung của giáo trình được biên soạn với thời lượng đào tạo 60 giờ gồm 3 bài, trình bày cụ thể như sau: Đại cương về đo lường điện; Đo các đại lượng điện cơ bản; Sử dụng các loại máy đo thông dụng. Mời các bạn cùng tham khảo!
ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN
Các khái niệm cơ bản
1.1 Khái niệm về đo lường điện tử
1.2 Đối tượng đo lường điện tử
1.3 Phân loại phép đo ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 6
Đơn vị đo
3 Sai số và cách tính sai số
3.1 Khái niệm về sai số
3.4 Phương pháp hạn chế sai số
4 Ký hiệu các loại cơ cấu đo
2 Bài 2: Đo các đại lượng điện cơ bản
4 Đo Công suất tác dụng
3 Bài 3 : Sử dụng các loại máy đo thông dụng
1.1 Đồng hồ vạn năng chỉ thị kim
1.2 Đồng hồ vạn năng hiển thị số
3.Máy hiển thị sóng Osilloscope
5 Thiết bị đo điện trở đất
BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN Giới thiệu: ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 7 Đo lường là sự so sánh đại lượng chưa biết (đại lượng đo) với đại lượng đã được chuẩn hóa (đại lượng mẫu hoặc đại lượng chuẩn)
Công việc đo lường bao gồm việc kết nối thiết bị đo vào hệ thống khảo sát để quan sát và ghi nhận các đại lượng cần thiết Tuy nhiên, trong thực tế, việc xác định "trị số thực" của đại lượng đo là rất khó khăn Do đó, trị số mà thiết bị đo cung cấp được gọi là trị số tin cậy.
Mọi đại lượng đo đều bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, dẫn đến kết quả đo thường không phản ánh chính xác giá trị thực Có nhiều hệ số ảnh hưởng đến quá trình đo lường, bao gồm cả thiết bị đo và cách thức con người sử dụng chúng Do đó, độ chính xác của thiết bị đo thường được thể hiện qua sai số.
- Hiểu được khái niệm về đo lường, đo lường điện tử
- Tính toán được các loại sai số cuẩ phép đo
1 Các khái niệm cơ bản
1.1 Khái niệm về đo lường điện tử
- Đo lườnglà quá trình đánh giá định lượng đại lượng cần đo để có được kết quả bằng số so với đơn vị đo (mẫu)
Kết quả đo được biểu diễn dưới dạng:
A X và ta có phương trình cơ bản X = A.X0 (1.1)
X- đại lượng đo; X0- đơn vị đo; A- con số kết quả đo
Ví dụ: U0V; U: điện áp; 100: con số kết quả đo; V: đơn vị đo
Đo lường điện tử là quá trình chuyển đổi đại lượng cần đo thành tín hiệu điện, từ đó thông tin đo được xử lý và xác định thông qua các dụng cụ và mạch điện tử.
Khi kết hợp đo lượng điện tử với các bộ biến đổi phi điện - điện (cảm biến), chúng ta có thể đo lường hầu hết các đại lượng vật lý trong thực tế.
- Đại lượng đo là các đại lượng vật lý chưa biết cần xác định tham số và đặc tính nhờ phép đo ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 8
- Tín hiệu đo: Tín hiệu điện mang thông tin đo
Phép đo là quá trình xác định các tham số và đặc tính của đại lượng vật lý chưa biết thông qua việc sử dụng các thiết bị đo kỹ thuật đặc biệt.
Thiết bị đo là công cụ kỹ thuật dùng để thực hiện phép đo, có chức năng chuyển đổi tín hiệu thành dạng dễ sử dụng và nhận kết quả Chúng có những đặc tính đo lường cơ bản đã được quy định Trong thực tế, thiết bị đo thường được hiểu là máy đo, ví dụ như máy hiện sóng, đồng hồ vạn năng, và ampe kìm.
Phương pháp đo là cách thức thực hiện quá trình đo lường để xác định các tham số và đặc tính của đại lượng Nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cách nhận thông tin, xử lý thông tin, đánh giá và so sánh dữ liệu, cũng như hiển thị và lưu trữ kết quả Mỗi loại máy đo được xem như một thiết bị hoàn chỉnh thực hiện một hoặc nhiều phương pháp đo cụ thể.
1.2 Đối tượng của đo lường điện tử Đo lượng điện tử có phạm vi ứng dụng rất rộng rãi, đối tượng đo rất rộng Tuy nhiên trong lĩnh vực điện tử - viễn thông, đối tượng của đo lường tập chủ yếu vào đối tượng: Hệ thống tham số và đặc tính của tín hiệu và của mạch điện tử
- Hệ thống tham số và đặc tính của tín hiệu điện tử:
+ Tham số về cường độ tín hiệu điện tử gồm: Cường độ dòng điện, điện áp, Công suất tác dụng của tín hiệu
Tham số về thời gian trong tín hiệu bao gồm chu kỳ, tần số, góc lệch pha giữa hai tín hiệu cùng tần số, độ rộng phổ tín hiệu, độ rộng xung, cũng như độ rộng sườn trước và sườn sau.
+ Đặc tính tín hiệu gồm: Phổ của tín hiệu, độ méo dạng của tín hiệu, hệ số điều chế tín hiệu
+ Tín hiệu số gồm các tham số: Mức logic, tần số, chu kỳ
- Hệ thống tham số và đặc tính của mạch điện tử:
Các tham số về trở kháng bao gồm trở kháng tương đương, dẫn nạp tương đương, điện trở, điện dung, điện kháng tương đương, trở kháng sóng, hệ số phản xạ, hệ số tổn hao và hệ số phẩm chất của mạch Những thông số này đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích và thiết kế mạch điện, giúp tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu tổn thất năng lượng.
+ Đặc tính của mạch: Đặc tuyến Vôn-Ampe, Đặc tuyến biến độ - tần số, đặc tuyến Pha - tần số của mạch
Lưu ý rằng các đặc tính và tham số của tín hiệu điện tử cần đo sẽ khác nhau tùy thuộc vào dải tần và hệ thống đo lường điện - điện tử.
Phương pháp đo có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm cách thức nhận kết quả đo, phương pháp xử lý thông tin, dải trình đo, điều kiện đo và sai số.
Đo trực tiếp là phương pháp đo lường cho phép nhận kết quả ngay trên thiết bị sau một lần đo duy nhất Phương pháp này thường sử dụng các thiết bị đo phù hợp với đối tượng cần đo.
VD: Đo điện áp bằng vôn kế, đo tần số bằng tần số kế
Phép đo trực tiếp có đặc điểm nổi bật là quy trình thực hiện đơn giản và kỹ thuật dễ dàng, cho phép tiến hành đo nhanh chóng Hơn nữa, phương pháp này giúp loại trừ các sai số do tính toán, đảm bảo độ chính xác trong kết quả đo.
Ampe kìm
3.Máy hiển thị sóng Osilloscope
Mego met
5 Thiết bị đo điện trở đất
BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN Giới thiệu: ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 7 Đo lường là sự so sánh đại lượng chưa biết (đại lượng đo) với đại lượng đã được chuẩn hóa (đại lượng mẫu hoặc đại lượng chuẩn)
Công việc đo lường bao gồm việc kết nối thiết bị đo vào hệ thống khảo sát và quan sát kết quả các đại lượng cần thiết Tuy nhiên, việc xác định "trị số thực" của đại lượng đo là rất khó khăn Do đó, trị số đo được từ thiết bị được gọi là trị số tin cậy.
Mọi đại lượng đo đều chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, khiến cho kết quả đo thường không phản ánh chính xác giá trị thực Có nhiều hệ số ảnh hưởng đến quá trình đo lường, bao gồm cả những yếu tố liên quan đến thiết bị và người sử dụng Do đó, độ chính xác của thiết bị đo thường được thể hiện qua sai số.
- Hiểu được khái niệm về đo lường, đo lường điện tử
- Tính toán được các loại sai số cuẩ phép đo
1 Các khái niệm cơ bản
1.1 Khái niệm về đo lường điện tử
- Đo lườnglà quá trình đánh giá định lượng đại lượng cần đo để có được kết quả bằng số so với đơn vị đo (mẫu)
Kết quả đo được biểu diễn dưới dạng:
A X và ta có phương trình cơ bản X = A.X0 (1.1)
X- đại lượng đo; X0- đơn vị đo; A- con số kết quả đo
Ví dụ: U0V; U: điện áp; 100: con số kết quả đo; V: đơn vị đo
Đo lường điện tử là quá trình chuyển đổi đại lượng cần đo thành tín hiệu điện, giúp mang thông tin đo lường Tín hiệu điện này sau đó được xử lý và đo lường thông qua các dụng cụ và mạch điện tử chuyên dụng.
Kết hợp đo lượng điện tử với các bộ biến đổi phi điện - điện (cảm biến) cho phép đo lường hầu hết các đại lượng vật lý trong thực tế.
- Đại lượng đo là các đại lượng vật lý chưa biết cần xác định tham số và đặc tính nhờ phép đo ĐO LƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 8
- Tín hiệu đo: Tín hiệu điện mang thông tin đo
Phép đo là quá trình xác định các tham số và đặc tính của đại lượng vật lý chưa biết thông qua việc sử dụng các thiết bị đo kỹ thuật đặc biệt.
Thiết bị đo là công cụ kỹ thuật dùng để thực hiện phép đo, có chức năng chuyển đổi tín hiệu thông đo thành dạng phù hợp để sử dụng và nhận kết quả Các thiết bị này sở hữu những đặc tính đo lường cơ bản đã được quy định Trong thực tế, thiết bị đo thường được hiểu là máy đo, chẳng hạn như máy hiện sóng, đồng hồ vạn năng, và ampe kìm.
Phương pháp đo là cách thức thực hiện đo lường để xác định các tham số và đặc tính của đại lượng đo Nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cách nhận thông tin, xử lý, đánh giá, so sánh, hiển thị và lưu trữ kết quả Mỗi loại máy đo được xem như một thiết bị hoàn chỉnh, thực hiện theo một hoặc nhiều phương pháp đo cụ thể.
1.2 Đối tượng của đo lường điện tử Đo lượng điện tử có phạm vi ứng dụng rất rộng rãi, đối tượng đo rất rộng Tuy nhiên trong lĩnh vực điện tử - viễn thông, đối tượng của đo lường tập chủ yếu vào đối tượng: Hệ thống tham số và đặc tính của tín hiệu và của mạch điện tử
- Hệ thống tham số và đặc tính của tín hiệu điện tử:
+ Tham số về cường độ tín hiệu điện tử gồm: Cường độ dòng điện, điện áp, Công suất tác dụng của tín hiệu
Tham số thời gian trong tín hiệu bao gồm chu kỳ, tần số, góc lệch pha giữa hai tín hiệu cùng tần số, độ rộng phổ tín hiệu, độ rộng xung, độ rộng sườn trước và sườn sau.
+ Đặc tính tín hiệu gồm: Phổ của tín hiệu, độ méo dạng của tín hiệu, hệ số điều chế tín hiệu
+ Tín hiệu số gồm các tham số: Mức logic, tần số, chu kỳ
- Hệ thống tham số và đặc tính của mạch điện tử:
Các tham số về trở kháng bao gồm trở kháng tương đương, dẫn nạp tương đương, điện trở, điện dung, điện kháng tương đương, trở kháng sóng, hệ số phản xạ, hệ số tổn hao và hệ số phẩm chất của mạch Những thông số này đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá hiệu suất và chất lượng của các mạch điện.
+ Đặc tính của mạch: Đặc tuyến Vôn-Ampe, Đặc tuyến biến độ - tần số, đặc tuyến Pha - tần số của mạch
Lưu ý rằng các đặc tính của tín hiệu và mạch đo điện - điện tử sẽ khác nhau tùy thuộc vào dải tần và hệ thống tham số cụ thể.
Phương pháp đo có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm cách thức nhận kết quả đo, phương pháp xử lý thông tin, dải trình đo, điều kiện đo và mức độ sai số.
Đo trực tiếp là phương pháp đo cho phép nhận kết quả ngay trên thiết bị đo chỉ sau một lần đo duy nhất Phương pháp này thường sử dụng các thiết bị đo phù hợp với đối tượng cần đo, đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong quá trình đo lường.
VD: Đo điện áp bằng vôn kế, đo tần số bằng tần số kế
Phép đo trực tiếp có đặc điểm là quy trình thực hiện đơn giản và nhanh chóng, giúp loại bỏ sai số do tính toán.