Giáo trình mô đun Kỹ thuật đo lường (Nghề Kỹ thuật lắp ráp, sửa chữa máy tính - Trình độ trung cấp) – CĐ Kỹ thuật Công nghệ BR–VT

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.

TRÌNH Đ : TRUNG CÂṔỘ

Ban hành kèm theo Quy t đ nh s :    /QĐ­CĐKTCN… ngày….tháng….năm ế ị ố  

2020  c a Hi u tr ủ ệ ưở ng tr ườ ng Cao đ ng ngh  t nh BR – VT ẳ ề ỉ

1

Bà R a – Vũng Tàu, năm 2020 ị

TUYÊN B  B N QUY NỐ Ả Ề

Nh m đáp  ng nhu c u h c t p và nghiên c u cho gi ng viên và sinhằ ứ ầ ọ ậ ứ ả  viên ngh  K  thu t l p ráp và s a ch a máy tinh ề ỹ ậ ắ ử ữ  trong trường Cao đ ng Kẳ ỹ thu t Công ngh  Bà R a – Vũng Tàu. Chúng tôi đã th c hi n biên so n tàiậ ệ ị ự ệ ạ  

li u k  thu t đo lệ ỹ ậ ường này

Tài li u đệ ược biên so n thu c lo i giáo trình ph c v  gi ng d y vàạ ộ ạ ụ ụ ả ạ  

h c t p, l u hành n i b  trong nhà trọ ậ ư ộ ộ ường nên các ngu n thông tin có thồ ể 

được phép dùng nguyên b n ho c trích dùng cho các m c đích v  đào t o vàả ặ ụ ề ạ  tham kh o.ả

M i m c đích khác mang tính l ch l c ho c s  d ng v i m c đích kinhọ ụ ệ ạ ặ ử ụ ớ ụ  doanh thi u lành m nh s  b  nghiêm c m.ế ạ ẽ ị ấ

MUC LUC̣ ̣

L I GI I THI UỜ Ớ Ệ

Trong chương trình đào t o ngh  ạ ề K  thu t lăp rap va s a ch a may tinhỹ ậ ́ ́ ̀ ử ữ ́ ́  

c a trủ ường cao đ ng Kẳ ỹ Thu t    ậ Công  Ngh  ệ   Bà R a Vũng Tàuị   mô đun  Kỹ thuât đo ḷ ương  ̀ là m t  mô đun gi  m t v  trí r t quan tr ng: rèn luy n  ộ ữ ộ ị ấ ọ ệ tay nghề cho h c sinh. Vi c d y th c hành đòi h i nhi u y u t : v t t  thi t bọ ệ ạ ự ỏ ề ế ố ậ ư ế ị 

đ y đ  đ ng th i c n m t giáo trình n i b , mang tính khoa h c và đáp  ngầ ủ ồ ờ ầ ộ ộ ộ ọ ứ  

v i yêu c u th c t ớ ầ ự ế

N i dung c a giáo trình “ộ ủ Ky thuât đo l̃ ̣ ươ ” bao gôm 6 bai:ng̀ ̀ ̀

Bài 1: Đ i cạ ương v  đo lề ường đi nệ  

Giáo trình được biên so n ng n g n, d  hi u, b  sung nhi u ki n th cạ ắ ọ ễ ể ổ ề ế ứ  

m i và biên so n theo quan đi m m , nghĩa là, đ  c p nh ng n i dung cớ ạ ể ở ề ậ ữ ộ ơ 

b n, c t y u đ  tùy theo tính ch t c a các ngành ngh  đào t o mà gi ng viênả ố ế ể ấ ủ ề ạ ả  

3

t  đi u ch nh ,b  xung cho thích h p và không trái v i quy đ nh c a chự ề ỉ ổ ợ ớ ị ủ ươ  ngtrình đào t o ạ trung câṕ .

Tuy các tác gi  đã có nhi u c  g ng khi biên so n, nh ng giáo trìnhả ề ố ắ ạ ư  

ch c ch n không tránh kh i nh ng thi u sót, r t mong nh n đắ ắ ỏ ữ ế ấ ậ ượ ực s  tham gia đóng góp ý ki n c a các đ ng nghi p và các chuyên gia k  thu t đ u ngành.ế ủ ồ ệ ỹ ậ ầ

Xin trân tr ng c m  n! ọ ả ơ

       Bà R a , ngày….tháng…ị  năm2020

       Tham gia biên so n:  Bùi Văn Vinh ạ

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUNTên mô đun: Đo L ng Đi nườ ệ

­ Ý nghĩa và vai trò c a mô đun: Giúp cho ngủ ườ ọi h c có kh  năng s  d ng ả ử ụ

được m t s  d ng c  đo lộ ố ụ ụ ường thường g p trong th c t ặ ự ế

* M c tiêu mô đun:ụ

* V  ki n th c: ề ế ứ

­ Đo được các thông s  và các đ i lố ạ ượng c  b n c a m ch đi n.ơ ả ủ ạ ệ

­ S  d ng đử ụ ược các lo i máy đo đ  ki m tra, phát hi n h  h ng c a thi t b / ạ ể ể ệ ư ỏ ủ ế ị

h  th ng đi n.ệ ố ệ

­ Gia công k t qu  đo nhanh chóng, chính xác.ế ả

­ Đ m b o an toàn cho ngả ả ười và thi t b ế ị

­ Phát huy tính ch  đ ng, sáng t o và t p trung trong công vi c.ủ ộ ạ ậ ệ

* V  k  năng ngh :ề ỹ ề

­ Gi i thích các khái ni m v  đo lả ệ ề ường, đo lường đi n.ệ

­ N m đắ ược các lo i sai s  c a phép đo, v n d ng phù h p các phạ ố ủ ậ ụ ợ ương pháp 

h n ch  sai s ạ ế ố

 ­ Đo các đ i lạ ượng đi n b ng phệ ằ ương pháp đo tr c ti p ho c gián ti p.ự ế ặ ế

­ S  d ng và b o qu n đử ụ ả ả ược các lo i: Đ ng h  đo VOM , máy hi n sóng, ạ ồ ồ ệcard test main  đúng tiêu chu n k  thu t.ẩ ỹ ậ

 ­ L a ch n, l p đ t đự ọ ắ ặ ược đ ng h  đo dòng đi n, đi n áp đúng yêu c u k  ồ ồ ệ ệ ầ ỹthu t.ậ

 ­ Đo các đ i lạ ượng đi n b ng VOM , máy hi n sóng, card test main  đúng yêuệ ằ ệ  

BÀI 01: Đ I CẠ ƯƠNG V  ĐO LỀ ƯỜNG ĐI NỆ

Gi i thi u:ớ ệ

Bài 01 trình bày khái ni m đo lệ ường, các phương pháp đo và các d ng saiạ  

s , cách h n ch  sai s  trong đo lố ạ ế ố ường

M c tiêu:ụ

­  Gi i thích các khái ni m v  đo lả ệ ề ường, đo lường đi n.ệ

­  N m đắ ược các lo i sai s  c a phép đo, v n d ng phù h p các phạ ố ủ ậ ụ ợ ương pháp 

h n ch  sai s ạ ế ố

­  Đo các đ i lạ ượng đi n b ng phệ ằ ương pháp đo tr c ti p ho c gián ti p.ự ế ặ ế

­  Rèn luy n tính chinh xac, chu đông, nghiêm túc trong công vi c.ệ ́ ́ ̉ ̣ ệ

N i dung:ộ

1. Khái ni m v  đo lệ ề ường đi nệ

1.1.  Khái ni m v  đo lệ ề ường

Trong quá trình nghiên c u khoa h c nói chung và c  th  là t   vi c nghiênứ ọ ụ ể ừ ệ  

c u, thi t k , ch  t o, th   nghi m cho đ n khi v n hành, s a ch a các thi tứ ế ế ế ạ ử ệ ế ậ ữ ữ ế  

b , các quá trình công ngh … đ u yêu c u ph i bi t rõ các thông s  c a đ iị ệ ề ầ ả ế ố ủ ố  

tượng đ  có các quy t đ nh phù h p. S  đánh giá các thông s  quan tâm c aể ế ị ợ ự ố ủ  các đ i tố ượng nghiên c u đứ ược th c hi n b ng cách đo các đ i lự ệ ằ ạ ượng v t lýậ  

đ c tr ng cho các thông s  đó.ặ ư ố

       Đo lường là m t quá trình đánh giá, đ nh lộ ị ượng v  đ i lề ạ ượng c n đoầ  

đ  có k t qu  b ng s  so v i đ n v  đo.ể ế ả ằ ố ớ ơ ị

       K t qu  đo lế ả ường (Ax) là giá tr  b ng s , đị ằ ố ược đ nh nghĩa b ng t  s  gi aị ằ ỉ ố ữ  

đ i lạ ượng c n đo (X) và đ n v  đo (Xầ ơ ị o):

T   (1.1) có phừ ương trình c  b n c a phép đo:ơ ả ủ

X = Ax .Xo

Ch  rõ s  so sánh X so v i Xỉ ự ớ o, nh  v y mu n đo đư ậ ố ược thì đ i lạ ượng c n đoầ  

X ph i có tính ch t là các giá tr  c a nó có th  so sánh đả ấ ị ủ ể ược, khi mu n đo m tố ộ  

đ i lạ ượng không có tính ch t so sánh đấ ược thường ph i chuy n đ i chúngả ể ổ  thành đ i lạ ượng có th  so sánh để ược.  

     Ví dụ: đo được dòng đi n I=5A, có nghĩa là:ệ  đ i lạ ượng c nầ  đo là dòng đi nệ  

I, đ n vơ ị đo là A(ampe), k t qu  b ng s  là 5.ế ả ằ ố

1.2. Khái ni m v  đo lệ ề ường đi n.ệ

      Đo l ng đi n là m t quá trình đánh giá đ nh l ng v  các đ i l ng đi nườ ệ ộ ị ượ ề ạ ượ ệ  (đi n áp, dòng đi n, đi n tr , đi n dung, đi n c m, t n s , công su t, đi nệ ệ ệ ở ệ ệ ả ầ ố ấ ệ  năng, h  s  công su t… ) đ  có k t qu  b ng s  so v i đ n v  đo.ệ ố ấ ể ế ả ằ ố ớ ơ ị

1.3 Các phương pháp đo

Đ nh nghĩaị : 

Phương pháp đo là vi c ph i h p các thao tác c  b n trong quá trình đo, baoệ ố ợ ơ ả  

g m các thao tác: xác đ nh m u và thành l p m u, so sánh, bi n đ i, th  hi nồ ị ẫ ậ ẫ ế ổ ể ệ  

k t qu  hay ch  th ế ả ỉ ị

Phân lo i:ạ  

Trong th c t  thự ế ường phân thành hai lo i phạ ương pháp đo:  

­ Phương pháp đo bi n đ i th ng.ế ổ ẳ

+  Đ i lạ ượng c n đo X qua các khâu bi n đ i đ  bi n đ i thành con s   Nầ ế ổ ể ế ổ ố X, 

đ ng th i đ n v  c a đ i lồ ờ ơ ị ủ ạ ượng đo XO cũng được bi n đ i thành con s  Nế ổ ố O .+  Ti n hành quá trình so sánh gi a đ i lế ữ ạ ượng đo và đ n v  (th c hi n phépơ ị ự ệ  chia NX/NO),

Thu được k t qu  đo:     ế ả AX = X/XO = NX/NO  (1.2)

7

Hình 1.: L uư  đ  phồ ương pháp đo bi nế  đ i th ngổ ẳ

Quá trình này được g i là quá trình bi n đ i th ng, thi t b  đo th c hi nọ ế ổ ẳ ế ị ự ệ  quá trình này g i là thi t b  đo bi n đ i th ng. Tín hi u đo X và tín hi u đ nọ ế ị ế ổ ẳ ệ ệ ơ  

v  Xị O sau khi qua khâu bi n đ i (có th  là m t hay nhi u khâu n i ti p) có thế ổ ể ộ ề ố ế ể 

được qua b  bi n đ i tộ ế ổ ương t ­s  A/D đ  có Nự ố ể X và NO , qua khâu so sánh có NX/NO. 

       D ng c  đo bi n đ i th ng thụ ụ ế ổ ẳ ường có sai s  tố ương đ i l n vì tín hi uố ớ ệ  qua các khâu bi n đ i s  có sai s  b ng t ng sai s  c a các khâu, vì v y d ngế ổ ẽ ố ằ ổ ố ủ ậ ụ  

c  đo lo i này thụ ạ ường đượ ử ục s  d ng khi đ  chính xác yêu c u c a phép đoộ ầ ủ  không cao l m.ắ

1.3.2 Phương pháp đo ki u so sánhể

­  Đ nh nghĩa:ị  là phương pháp đo có s  đ  c u trúc theo ki u m ch vòng,ơ ồ ấ ể ạ  nghĩa là có khâu ph n h i.ả ồ

Hình 1. : L uư  đ  phồ ương pháp đo bi nế  đ i ki m so sánhổ ể

­  Quá trình th c hi n:ự ệ

+  Đ i lạ ượng đo X và đ i lạ ượng m u Xẫ O được bi n đ i thành m t đ i lế ổ ộ ạ ượ  ng

v t lý nào đó thu n ti n cho vi c so sánh.ậ ậ ệ ệ

+  Quá trình so sánh X và tín hi u Xệ K (t  l  v i Xỉ ệ ớ O) di n ra trong su t quá trìnhễ ố  

đo, khi hai đ i lạ ượng b ng nhau đ c k t qu  Xằ ọ ế ả K s  có đẽ ược k t qu  đo. Quáế ả  trình đo nh  v y g i là quá trình đo ki u so sánh. Thi t b  đo th c hi n quáư ậ ọ ể ế ị ự ệ  trình này g i là thi t b  đo ki u so sánh (hay còn g i là ki u bù).ọ ế ị ể ọ ể

­ Các phương pháp so sánh:  b  so sánh SS th c hi n vi c so sánh đ iộ ự ệ ệ ạ  

lượng đoX và đ i lạ ượng t  l  v i m u Xỉ ệ ớ ẫ K, qua b  so sánh có: ∆X = X ­ Xộ K. Tùy thu c vào cách so sánh mà s  có các phộ ẽ ương pháp sau:  

     +  So sánh cân b ng:  ằ

        oQuá trình th c hi n:ự ệ  đ i lạ ượng c n đo X và đ i lầ ạ ượng t  l  v i m u Xỉ ệ ớ ẫ K 

= NK.XO được so sánh v i nhau sao cho ∆X = 0, t  đó suy ra X = Xớ ừ K = NK.XO

⇒  suy ra k t qu  đo:ế ả AX= X/XO = NK (1.3)

     Trong quá trình đo, XK ph i thay đ i khi X thay đ i đ  đả ổ ổ ể ược k t qu  soế ả  sánh là ∆X = 0 t  đó suy ra k t qu  đo.ừ ế ả

         o Đ  chính xác:ộ   ph  thu c vào đ  chính xác c a Xụ ộ ộ ủ K  và đ  nh y c aộ ạ ủ  thi t b  ch  th  cân b ng (đ  chính xác khi nh n bi t ∆X = 0).    ế ị ỉ ị ằ ộ ậ ế

Ví dụ: c uầ  đo, đi n th  k  cân b ng …ệ ế ế ằ

    + So sánh không cân b ng:  ằ

       o Quá trình th c hi n:ự ệ  đ i lạ ượng t  l  v i m u Xỉ ệ ớ ẫ K là không đ i và bi tổ ế  

trước, qua b  so sánh có độ ược ∆X = X ­ XK, đo ∆X s  có đẽ ược đ i lạ ượng đo 

X = ∆X + XKt  đó có k t qu  đo:  ừ ế ả

AX = X/XO = (∆X + XK)/XO 

      o Đ  chính xác:ộ  đ  chính xác c a phép đo ch  y u do đ  chính xác c aộ ủ ủ ế ộ ủ  

XK quy t đ nh, ngoài ra còn ph  thu c vào đ  chính xác c a phép đo ∆X, giáế ị ụ ộ ộ ủ  

tr  c a ∆X so v i X (đ  chính xác c a phép đo càng cao khi ∆X càng nh  soị ủ ớ ộ ủ ỏ  

v i X).  ớ

       Phương pháp này thường đượ ử ục s  d ng đ  đo các đ i lể ạ ượng không đi n,ệ  

nh  đo  ng su t (dùng m ch c u không cân b ng), đo nhi t đ …ư ứ ấ ạ ầ ằ ệ ộ

    +  So sánh không đ ng th i:  ồ ờ

      o Quá trình th c hi n:ự ệ  d a trên vi c so sánh các tr ng thái đáp  ng c aự ệ ạ ứ ủ  thi t b  đo khi ch u tác đ ng tế ị ị ộ ương  ng c a đ i lứ ủ ạ ượng đo X và đ i lạ ượng t  lỉ ệ 

v i m u Xớ ẫ K, khi hai tr ng thái đáp  ng b ng nhau suy ra X = Xạ ứ ằ K .

        Đ u tiên dầ ưới tác đ ng c a X gây ra m t tr ng thái nàoộ ủ ộ ạ  đo trong thi t bế ị 

9

đo, sau đó thay X b ngằ  đ i lạ ượng m u Xẫ K thích h p sao cho cũng gây raợ  đúng 

tr ng thái nhạ ư khi X tác đ ng, tộ ừ đó suy ra X = XK. Nh  v y rõ ràng là Xư ậ K 

ph i thayả  đ i khi X thayổ  đ i.ổ

       o Đ  chính xác:ộ  ph  thu c vào đ  chính xác c a Xụ ộ ộ ủ K. Phương pháp này chính xác vì khi thay XK b ng X thì m i tr ng thái c a thi t b  đo v n giằ ọ ạ ủ ế ị ẫ ữ nguyên. Thường thì giá tr  m u đị ẫ ược đ a vào kh c đ  trư ắ ộ ước, sau đó qua các 

v ch kh c m u đ  xác đ nh giá tr  c a đ i lạ ắ ẫ ể ị ị ủ ạ ượng đo X. Thi t b  đo theoế ị  

phương pháp này là các  thi t b  đánh giá tr c ti p nh  vônmét, ampemét chế ị ự ế ư ỉ 

th  kim. ị

    + So sánh đ ng th i:  ồ ờ

         o Quá trình th c hi n:ự ệ  so sánh cùng lúc nhi u giá tr  c a đ i lề ị ủ ạ ượng đo X 

và đ i lạ ượng m u Xẫ K, căn c  vào các giá tr  b ng nhau suy ra giá tr  c a đ iứ ị ằ ị ủ ạ  

­ Đo tr c ti p:ự ế  k t qu  có ch  sau m t l n đo.ế ả ỉ ộ ầ

­ Đo gián ti p:ế  k t qu  có b ng phép suy ra t  m t s  phép đo tr c ti p.ế ả ằ ừ ộ ố ự ế

­ Đo h p b :ợ ộ  nh  gián ti p nh ng ph i gi   m t phư ế ư ả ả ộ ương trình hay m t hộ ệ 

phương trình m i có k t qu ớ ế ả

­ Đo th ng kê:ố  đo nhi u l n và l y giá tr  trung bình m i có k t qu ề ầ ấ ị ớ ế ả

2. Các sai số và ph ương pháp h n ch  sai s ạ ế ố

2.1. Khái ni m v  sai s ệ ề ố

      Trong k  thu t đo lỹ ậ ương người ta luôn tìm cách ch  t o ra nh ng d ngế ạ ữ ụ  

c  đo ngày càng chính xác h n, hoàn h o h n, nh ng v n không tránh kh i saiụ ơ ả ơ ư ẫ ỏ  

s  Nguyên nhân gây nên sai s  thố ố ường do:

­    D ng cụ ụ đo

­ Phương pháp đo được ch n.ọ

­ M cứ  đ  c n th n khiộ ẩ ậ  đo

        Do v y k t quậ ế ả đo lường không đúng v i giá tr  chính xác c aớ ị ủ  đ iạ  

lượng đo mà có sai s , g i là sai s  c a phépố ọ ố ủ  đo

       Nh  v y mu n có k t qu  chính xác c a phépư ậ ố ế ả ủ  đo thì trước khi đo ph iả  xem xét các đi u ki nề ệ  đo đ  ch n phể ọ ương pháp đo phù h p, sau khiợ  đo c nầ  

ph i gia công các k tả ế  qu  thuả  được nh m tìmằ  được k t qu  chính xác.ế ả  

2.2. Các lo i sai s ạ ố

Sai s  phép đo ngố ười ta thường chia thành các lo i sau:ạ

2.2.1. Sai s  h  th ng ố ệ ố (systematic error):

        Là nh ng sai s  ph  thu c m t cách có quy lu t vào ngữ ố ụ ộ ộ ậ ười đo, d ng cụ ụ 

đo và hoàn c nh đo. Khi l p l i nh ng l n đo thì tr  s  g n gi ng nhau. Sai sả ặ ạ ữ ầ ị ố ầ ố ố 

h  th ng đệ ố ược chia thành các lo i sau.ạ

Sai s  c  b n c a d ng c  đo: là sai s  v n có c a d ng c  đo quy t đ nhố ơ ả ủ ụ ụ ố ố ủ ụ ụ ế ị  

b i quá trình ch  t o, sai s  này đở ế ạ ố ược quy v  c p đ  chính xác c a d ng cề ấ ộ ủ ụ ụ 

đo   đi u ki n tiêu chu n.ở ề ệ ẩ

Ví dụ: sai s  h  th ng khôngố ệ ố  đ i có th  là: sai s  do kh cổ ể ố ắ  đ  thangộ  đo (v chạ  

Sai s  do thói quen: do ngố ười đo có thói quen nhìn nghiên, nhìn l ch khi đ cệ ọ  

k t qu  đo ho c đ t thi t b  đo không thích h p ế ả ặ ặ ế ị ợ

Sai s  lý lu n: do dùng công th c không thích h p khi tính toán.ố ậ ứ ợ

2.2.2. Sai s  ng u nhiên.ố ẫ

Là sai s  không tuân theo m t quy lu t v t lý nào mà nó tuân theo quy lu tố ộ ậ ậ ậ  xác su t. Nguyên nhân là do s  thay đ i b t thấ ự ổ ấ ường c a các đi u ki n trongủ ề ệ  quá trình đo nh  nhi t đ , áp su t, đ   m, t  trư ệ ộ ấ ộ ẩ ừ ường… thay đ i đ t ng t. Đổ ộ ộ ể 

b t sai s  này ta ph i đo nhi u l n r i l y giá tr  trung bình.ớ ố ả ề ầ ồ ấ ị

2.2.3. Sai s  d i (nh m l n)ố ố ầ ẫ

Là sai s  làm l ch h n k t qu  đo do đ c nh m thang đo, nhìn nh m s , …ố ệ ẳ ế ả ọ ầ ầ ố  

k t qu  này ph i h y b ế ả ả ủ ỏ

Ngoài ra đ  đánh giá sai s  c a d ng c  đo ngể ố ủ ụ ụ ười ta d a vào các lo i sai sự ạ ố sau:

­ Sai s  tuy tố ệ  đ i (ố X): là hi u gi aệ ữ  k t qu  đo l ng X so v i giá tr  c aế ả ườ ớ ị ủ  

đ i lạ ượng đo Xth.

X = X ­ XthGiá tr  th c Xị ự th c aủ  đ i lạ ượ  đo: là giá tr  c a đ i lng ị ủ ạ ượng đo xác đ nh đị ượ  c

11

v i m t đ  chính xác nào đó (thớ ộ ộ ường nh  các d ng c  m u có c p chính xácờ ụ ụ ẫ ấ  cao h n d ng c  đo đơ ụ ụ ượ ử ục s  d ng trong phép đo đang xét).  

Giá tr  chính xác (giá trị ị đúng) c aủ  đ i lạ ượ  đo thng ường không bi t trế ướ  c,

vì v yậ  khi đánh giá sai s  c a phépố ủ  đo thường s  d ng giá tr  th c Xử ụ ị ự th c aủ  đ iạ  

lượng đo

Nh  v y ta ch  có s  đánh giá g n đúng v  k t qu  c a phép đo. Vi c xácư ậ ỉ ự ầ ề ế ả ủ ệ  

đ nh sai s  c a phép đo ­ t c là xác đ nh đ  tin tị ố ủ ứ ị ộ ưởng c a k t qu  đo là m tủ ế ả ộ  trong nh ng nhi m v  c  b n c a đo lữ ệ ụ ơ ả ủ ường h c.ọ

­ Sai s  tố ươ  ng đ iố  (γX): là t  s  gi a sai s  tuy t đ i và giá tr  th c tínhỉ ố ữ ố ệ ố ị ự  

        Đ nh nghĩa:ị  c p chính xác c a d ng c  đo là giá tr  sai s  c c đ i màấ ủ ụ ụ ị ố ự ạ  

d ng c  đo m c ph i. C p chính xác c a d ng c  đo đụ ụ ắ ả ấ ủ ụ ụ ược qui đ nh đúngị  

b ng sai s  tằ ố ương đ i qui đ i c a d ng c  đó và đố ổ ủ ụ ụ ược Nhà nước qui đ nh cị ụ 

th :ể

  v i: ∆Xớ m­ sai s  tuy t đ i c c đ i, Xố ệ ố ự ạ m­ giá tr  l n nh t c a thang đo.ị ớ ấ ủ

        Sau khi xu t xấ ưởng ch   t o thi t bế ạ ế ị đo lường sẽ được ki m nghi mể ệ  

ch t lấ ượng, chu n hóa và xácẩ  đ nh c p chính xác. T  c p chính xác c a thi tị ấ ừ ấ ủ ế  

bị đo lường sẽ đánh giá được sai s  c a k t quố ủ ế ả đo.  

      Thường c p chính xác c a d ng cấ ủ ụ ụ đo được ghi ngay trên d ng c  ho cụ ụ ặ  ghi trong s  tay kĩ thu t c a d ng cổ ậ ủ ụ ụ đo

     Theo quy đ nh hi n hành c a nhà nị ệ ủ ước, các d ng c  đo c  đi n có c pụ ụ ơ ệ ấ  chính xác: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1.0; 1,5; 2.0; 2,5; và 4.0

  Thiết b  đo s  có c p chính xác: 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1.ị ố ấ

2.3. Phương pháp h n ch  sai s ạ ế ố

M t trong nh ng nhi m v  c  b n c a m i phépộ ữ ệ ụ ơ ả ủ ỗ  đo chính xác là ph i phânả  tích các nguyên nhân có th  xu t hi n và lo i tr  sai s  h  th ng. M c dùể ấ ệ ạ ừ ố ệ ố ặ  

vi c phát hi n sai s  h  th ng là ph c t p, nh ng n uệ ệ ố ệ ố ứ ạ ư ế  đã phát hi n thì vi cệ ệ  

lo i tr  sai s  h  th ng sạ ừ ố ệ ố ẽ không khó khăn

      Vi c lo i tr  sai s  h  th ng có th  ti n hành b ng cách:  ệ ạ ừ ố ệ ố ể ế ằ

   ­   Chu n b  t t trẩ ị ố ước khi đo: phân tích lý thuy t; ki m tra d ng c  đoế ể ụ ụ  

trước khi s  d ng; chu n b  trử ụ ẩ ị ước khi đo; ch nh "0" trỉ ước khi đo…

   ­  Quá trình đo có phương pháp phù h p:ợ  ti n hành nhi u phép đo b ngế ề ằ  các  phương pháp khác nhau; s  d ng phử ụ ương pháp th …ế

   ­   X  lý k t quử ế ả đo sau khi đo: s  d ng cách bù sai s  ng c d u (choử ụ ố ượ ấ  

m t lộ ượng hi u ch nh v i d u ngệ ỉ ớ ấ ượ ạc l i); trong trường h p sai s  h  th ngợ ố ệ ố  không đ i thì có th  lo i đổ ể ạ ược b ng cách đ a vào m t lằ ư ộ ượng hi u ch nh hayệ ỉ  

1.1 Khái ni m đo lệ ường và đo lường đi n?ệ

1.2 Các phương pháp đo lường thường đượ ử ục s  d ng?

1.3 Các d ng sai s  và phạ ố ương pháp h n ch  sai s ?ạ ế ố

Yêu c u v  đánh giá k t qu  h c t p:ầ ề ế ả ọ ậ

­ Sinh viên ph i n m đả ắ ược khái ni m đo lệ ường và đo lường đi n.ệ

­ Sinh viên ph i hi u đ c các ph ng pháp đo và các d ng sai s , cách h nả ể ượ ươ ạ ố ạ  

ch  sai s ế ố

13

BÀI 02: L P Đ T Đ NG H  ĐO ĐI N ÁPẮ Ặ Ồ Ồ Ệ

Gi i thi u:ớ ệ

Vôn mét là thi t b  dùng đ  đo đi n áp, đế ị ể ệ ượ ắc l p đ t c  đ nh trên m t tặ ố ị ặ ủ 

đi n ho c t i m t v  trí c  đ nh nào đó c n  theo dõi đi n áp. Bài này trình bàyệ ặ ạ ộ ị ố ị ầ ệ  

c u t o, nguyên lý ho t đ ng c a vôn mét và phấ ạ ạ ộ ủ ương pháp l a ch n và l pự ọ ắ  

đ t vôn mét đo đi n áp.ặ ệ

M c tiêu:ụ

­  Trình bày đượ ấ ạc c u t o, nguyên lý làm vi c c a vôn métệ ủ

­   L a ch n, l p đ t đự ọ ắ ặ ược đ ng h  đo đi n áp đúng yêu c u k  thu t.ồ ồ ệ ầ ỹ ậ

­   Đ c đúng giá tr  đi n áp đo đọ ị ệ ược

­   S  d ng và b o qu n đ ng h  đo đúng tiêu chu n k  thu t.ử ụ ả ả ồ ồ ẩ ỹ ậ

­   Rèn luy n tính chinh xac, chu đông, nghiêm túc trong công vi c.ệ ́ ́ ̉ ̣ ệ

N i dungộ :  

1. Nguyên lý đo đi n áp.ệ

Đ  đo đi n áp ngể ệ ười ta thường dùng các vônmet t  đi n, đi n t , đi nừ ệ ệ ừ ệ  

đ ng, t  đi n ch nh l u…m c song song v i m ch c n đo.ộ ừ ệ ỉ ư ắ ớ ạ ầ

1.1.  Hình  nh vôn k ả ế

+ Vôn k  analog.ế

Hình 2. : Hình  nh Vôn k  analogả ế

15

a) Vôn k  t  đi n   b) Vôn k  đi n t   c) Vôn k  đi n đ ngế ừ ệ ế ệ ừ ế ệ ộ

+ Vôn k  digital.ế

Hình 2. :  Nguyên lý đo đi n ápệ

2. C u t o và nguyên lý làm vi c c a Vôn métấ ạ ệ ủ

Vôn mét được c u t o d a trên c  c u ch  th  t  đi n, đi n t , đi n đ ng,ấ ạ ự ơ ấ ỉ ị ừ ệ ệ ừ ệ ộ  

t  đi n ch nh l u… ừ ệ ỉ ư

2.1 C  c u đo t  đi n.ơ ấ ừ ệ

2.1.1 C u t o.ấ ạ

C  c u t  đi n g m hai ph n c  b n: ph n tĩnh và ph n đ ng:ơ ấ ừ ệ ồ ầ ơ ả ầ ầ ộ

  ­Ph n tĩnh: ầ  g m: nam châm vĩnh c u 1 t o ra t  trồ ử ạ ừ ường c  đ nh, thang đ cố ị ọ  

8 đ  đ c giá tr  đo để ọ ị ược và tr  9 dùng đ  làm giá đ  cho tr c quay.ụ ể ỡ ụ

  ­Ph n ầ  đ ng: ộ   g m: khung dây quay 4 đồ ược qu n lên lõi thép 2. Khung dâyấ  

được g n vào tr c quay 3 (ho c dây căng, dây treo). Trên tr c quay có hai lòắ ụ ặ ụ  

xo c n 5 m c ngả ắ ược chi u nhau dùng t o ra momen c n và đ  đ a dòng đi nề ạ ả ể ư ệ  vào khung dây, đ i tr ng 7 dùng đ  thăng b ng kim ch  6.ố ọ ể ằ ỉ

2.1.2 Nguyên lý ho t đ ng ạ ộ

Khi có dòng đi n ch y qua khung dây 5 (ph n đ ng), dệ ạ ầ ộ ưới tác đ ng c a tộ ủ ừ 

trường nam châm vĩnh c u 1 (ph n tĩnh) sinh ra mômen quay Mử ầ q làm khung dây l ch kh i v  trí ban đ u m t góc   Mômen quay đệ ỏ ị ầ ộ α ược tính theo bi uể  

l  b c nh t v i dòng đi n I ch y qua khung dây.ệ ậ ấ ớ ệ ạ

­ Ph n ầ  đ ng ộ : là lõi thép 2 đ c g n lên tr c quay 5, lõi thép có th  quay tượ ắ ụ ể ự 

do trong khe làm vi c c a cu n dây. Trên tr c quay có g n: b  ph n c n d uệ ủ ộ ụ ắ ộ ậ ả ị  không khí 4, kim ch  6, đ i tr ng 7. Ngoài ra còn có lò xo c n 3.ỉ ố ọ ả

Hình 2. : C u t o chung c a c  c u ch  th ấ ạ ủ ơ ấ ỉ ị  đi n t ệ ừ

2.2.2. Nguyên lý ho t đ ng ạ ộ

Dòng đi n I ch y vào cu n dây 1 (ph n tĩnh) t o thành m t nam châm đi nệ ạ ộ ầ ạ ộ ệ  hút lõi thép 2 (ph n đ ng) vào khe h  không khí v imômen quay: ầ ộ ở ớ

   v i: ớ

L: đi n c m c a cu n dây.ệ ả ủ ộ

I: dòng đi n ch y trong cu n dây.ệ ả ộ

Hình 2. : C u t o c a c  c u ch  th ấ ạ ủ ơ ấ ỉ ị  đi n ệ  đ ng ộ

­ Ph n tĩnh ầ : g m: cu n dây 1 (đ c chia thành hai ph n n i ti p nhau) đồ ộ ượ ầ ố ế ể 

t o ra t  trạ ừ ường khi có dòng đi n ch y qua. Tr c quay chui qua khe h  gi aệ ạ ụ ở ữ  hai ph n cu n dây tĩnh.ầ ộ

­ Ph n ầ  đ ng ộ : g m m t khung dây 2 đ t trong lòng cu n dây tĩnh. Khung dâyồ ộ ặ ộ  

2 được g n v i tr c quay, trên tr c có lò xo c n, b  ph n c n d u và kim chắ ớ ụ ụ ả ộ ậ ả ị ỉ 

th ị

  C  ph nả ầ  đ ng và ph n tĩnh độ ầ ược b c kín b ng màn ch n đọ ằ ắ ể ngăn ch n  nh hặ ả ưởng c a t  trủ ừ ường ngoài

2.3.2 Nguyên lý ho t đ ng ạ ộ

        Khi có dòng đi n Iệ 1 ch y vào cu n dây 1 (ph n tĩnh) làm xu t hi n tạ ộ ầ ấ ệ ừ 

trường trong lòng cu n dây. T  trộ ừ ường này tác đ ng lên dòng đi n Iộ ệ 2 ch yạ  trong khung dây 2 (ph n đ ng) t o nên mômen quay làm khung dây 2 quayầ ộ ạ  

m t góc    ộ α

Mômen quay được tính:

v i:      Wớ e là năng đi n t  trệ ừ ường

    Có hai trường h p x y ra:ợ ả

­ I1, I2 là dòng đi n m t chi u:  ệ ộ ề

Trong đó: L1, L2 : là đi n c m c a cu n dây ph n t nh và ph n đ ng.ệ ả ủ ộ ầ ỉ ầ ộ

M12: là h  c m gi a hai cu n dây tĩnh và đ ng.ỗ ả ữ ộ ộ

I1, I2 : là dòng đi n 1 chi u ch y trong hai cu n dây tĩnh và đ ng.ệ ề ạ ộ ộ

Do L1, L2 không thay đ i khi khung dây quay trong cu n dây tĩnh do đó đ oổ ộ ạ  hàm c a chúng theo góc   b ng 0 và ta có.ủ α ằ

Khi   v  trí cân b ng: ở ị ằ Mq =  Mc

ptđt c  c u ơ ấ

­ I1 và I2 là dòng đi n xoay chi u:ệ ề

21

V i   là góc l ch pha gi a hai dòng đi n.ớ ψ ệ ữ ệ

 đi u ki n cân b ng: 

ptđt c  c u ơ ấ

3. M  r ng thang đo Vôn métở ộ

3.1 Vôn mét t  đi nừ ệ

Vônmét t  đi n  ng d ng c  c u ch  th  t  đi n đ  đo đi n áp, g m có:ừ ệ ứ ụ ơ ấ ỉ ị ừ ệ ể ệ ồ

­ Vônmét t  đi n đo đi n áp m t chi uừ ệ ệ ộ ề

­ Vônmét t  đi n do đi n áp xoay chi uừ ệ ệ ề

Vôn mét từ đi n ệ  đo đi n áp m t chi u: ệ ộ ề  

C  c u t  đi n ch  t o s n, có đi n áp đ nh m c kho ng 50 ÷ 75mV.ơ ấ ừ ệ ế ạ ẵ ệ ị ứ ả  

Mu n t o ra các vônmét đo đi n áp l n h n ph m vi này c n ph i m c n iố ạ ệ ớ ơ ạ ầ ả ắ ố  

ti p v i c  c u t  đi n nh ng đi n tr  ph  Rế ớ ơ ấ ừ ệ ữ ệ ở ụ P (thường làm b ng v t li uằ ậ ệ  manganin) nh  hình 2.7:ư

V i : m = Uớ X/UCC: g i là h  s  m  r ng thang đo đi n áp.ọ ệ ố ở ộ ệ

UCC: g i là đi n áp đ nh m c c a c  c u.ọ ệ ị ứ ủ ơ ấ

B ng phằ ương pháp này có th  t o ra các vônmét t  đi n nhi u thang đo khiể ạ ừ ệ ề  

m c n i ti p vào c  c u t  đi n các đi n tr  ph  khác nhau. Ví d  s  đắ ố ế ơ ấ ừ ệ ệ ở ụ ụ ơ ồ vônmét t  đi n có 3 thang đo nh  hình 2.7b.ừ ệ ư

Bài t p:ậ  Tính giá tr  đi n tr  ph  phù h p v i các đi n áp c n đo là  Uị ệ ở ụ ợ ớ ệ ầ X1 = 110V, UX2 = 220V, UX3 = 380V. Bi t r ng vôn mét có c  c u đo t  đi n và cóế ằ ơ ấ ừ ệ  Ucc = 60mV và Rcc = 99  Ω

(T ươ ng t  trên h c sinh t  làm) ự ọ ự

Các vônmét t  đi n đo tr c ti p tín hi u m t chi u có sai s  do nhi t đừ ệ ự ế ệ ộ ề ố ệ ộ không đáng k  vì h  s  nhi t đ  c a m ch vônmét để ệ ố ệ ộ ủ ạ ược xác đ nh không ch  làị ỉ  

h  s  nhi t đ  dây đ ng c a c  c u t  đi n mà còn tính c  h  s  nhi t đệ ố ệ ộ ồ ủ ơ ấ ừ ệ ả ệ ố ệ ộ 

c a đi n tr  ph  trong khi đi n tr  ph  có đi n tr  ít thay đ i theo nhi t đủ ệ ở ụ ệ ở ụ ệ ở ổ ệ ộ 

do được ch   t o b ng manganin.ế ạ ằ

Vônmét từ đi n do ệ  đi n áp xoay chi u:ệ ề  đo đi n áp xoay chi u b ng cáchệ ề ằ  

ph i h p m ch    ch nh l u v i c  c u t  đi n đ  t o ra các vônmét t  đi nố ợ ạ ỉ ư ớ ơ ấ ừ ệ ể ạ ừ ệ  

đo đi n áp xoay chi u ệ ề

       a) b)

23

Hình 2. :  Sơ đ  nguyên lý c a vônmét t ồ ủ ừ  đi n ệ  đo AC.V:

a) sơ đ  milivônmét ch nh l u ồ ỉ ư b) sơ đ  vônmét ch nh l u ồ ỉ ư

   Sơ đ  milivônmét ch nh l u: ồ ỉ ư  nh  hình 2.8a, trong đó Rư P v a đ  m  r ngừ ể ở ộ  

gi i h n đo v a đ  bù nhi t đ  nên Rớ ạ ừ ể ệ ộ 1 b ng đ ng; Rằ ồ 2 b ng Manganin còn tằ ụ 

đi n C đ  bù sai s  do t n s   ệ ể ố ầ ố

    Sơ đ  vônmét ch nh l u: ồ ỉ ư  nh  hình 2.8b, trong đó đi n c m L dùng đ  bùư ệ ả ể  sai s  do t n s ; đi n tr  Rố ầ ố ệ ở 1 b ng đ ng; đi n tr  Rằ ồ ệ ở 2 b ng manganin t o m chằ ạ ạ  

bù nhi t đ ệ ộ

3.2 Vôn mét đi n t ệ ừ

Vônmét đi n t   ng d ng c   c u ch  th  đi n t  đ  đo đi n áp. Trong th cệ ừ ứ ụ ơ ấ ỉ ị ệ ừ ể ệ ự  

t  vônmét đi n t  thế ệ ừ ường được dùng đ  đo đi n áp xoay chi u   t n s  côngể ệ ề ở ầ ố  nghi p. ệ

 Vì yêu c u đi n tr  trong c a vônmét l n nên dòng đi n ch y trong cu nầ ệ ở ủ ớ ệ ạ ộ  dây nh , s  lỏ ố ượng vòng dây qu n trên cu n tĩnh r t l n, c  1000 đ n 6000ấ ộ ấ ớ ỡ ế  vòng.  

Đ  m  r ng và t o ra vônmét nhi u thang đo thể ở ộ ạ ề ường m c n i ti p v iắ ố ế ớ  

cu n dây các đi n tr  ph  gi ng nh  trong vônmét t  đi n. Khi đo đi n ápộ ệ ở ụ ố ư ừ ệ ệ  xoay chi u   mi n t n s  cao h n t n s  công nghi p s  xu t hi n sai s  doề ở ề ầ ố ơ ầ ố ệ ẽ ấ ệ ố  

t n s  Đ  kh c ph c sai s  này ngầ ố ể ắ ụ ố ười ta m c các t  đi n song song v i cácắ ụ ệ ớ  

đi n tr  ph  (H.2.9)ệ ở ụ

Hình 2. : Kh c ph c sai s  do t n s  c a vônmét ắ ụ ố ầ ố ủ  đi n t ệ ừ

3.3 Vôn mét đi n đ ngệ ộ

Vônmét đi n đ ng có c u t o ph n đ ng gi ng nh  trong ampemét đi nệ ộ ấ ạ ầ ộ ố ư ệ  

đ ng, còn s  lộ ố ượng vòng dây   ph n tĩnh nhi u h n so v i ph n tĩnh c aở ầ ề ơ ớ ầ ủ  ampemét và ti t di n dây ph n tĩnh nh  vì vônmét yêu c u đi n tr  trong l n.ế ệ ầ ỏ ầ ệ ở ớ  Trong vônmét đi n đ ng, cu n dây đ ng và cu n dây tĩnh luôn m c n iệ ộ ộ ộ ộ ắ ố  

ti p nhau, t c là:ế ứ

I1 = I2 = I = U / ZV

Có th  ch  t o vônmét đi n đ ng nhi u thang đo b ng cách thay đ i cáchể ế ạ ệ ộ ề ằ ổ  

m c song song ho c n i ti p hai đo n cu n dây tĩnh và n i ti p các đi n trắ ặ ố ế ạ ộ ố ế ệ ở 

ph  Ví d  s  đ  vônmét đi n đ ng có hai thang đo nh  hình 3.16:ụ ụ ơ ồ ệ ộ ư

25

Hình 2. : M  r ng thang ở ộ  đo c a vônmét ủ  đi n ệ  đ ng ộ

trong đó:  A1, A2 là hai ph n c a cu n dây tĩnh.ầ ủ ộ

B    cu n dây đ ng.ộ ộ     Trong vônmét này cu n dây tĩnh và đ ng luôn luôn n i ti p v i nhau và n iộ ộ ố ế ớ ố  

ti p v i các đi n tr  ph  Rế ớ ệ ở ụ P.

  B  đ i n i K làm nhi m v  thay đ i gi i h n đo:ộ ổ ố ệ ụ ổ ớ ạ

­ Khóa K   v  trí 1: ở ị  hai phân đo n Aạ 1, A2 c a cu n dây tĩnh m c song songủ ộ ắ  nhau tương  ng v i gi i h n đo 150V.  ứ ớ ớ ạ

­ Khóa K   v  trí 2: ở ị   hai phân đo n Aạ 1, A2 c a cu n dây tĩnh m c n i ti pủ ộ ắ ố ế  nhau tương  ng v i gi i h n đo 300V. ứ ớ ớ ạ

Các t  đi n C t o m ch bù t n s  cho vônmét.ụ ệ ạ ạ ầ ố

4. Đo đi n áp xoay chi u (AC).ệ ề

4.1. V  trí l p đ t Vôn k  ị ắ ặ ế

+ Xoay chi u ho c m t chi u.ề ặ ộ ề

+ Lo i kim (analog) ho c lo i s  (digital).ạ ặ ạ ố

27

Hình 2. : V  trí vôn k  trên t  đi nị ế ủ ệ

­  L y d u:    + S  d ng mi ng gi y b c kèm theo ép vào v  trí l p vôn k  ấ ấ ử ụ ế ấ ọ ị ắ ế

 + L y bút đánh d u v  trí c n khoan, khoét l ấ ấ ị ầ ỗ

29

Hình 2. : Cách l y d u l p vôn kấ ấ ắ ế

Yêu c u: Vôn k  ph i l p th ng đ ng.ầ ế ả ắ ẳ ứ

­  Khoan, khoét l  theo v  trí l y d u: s  d ng khoan c m tay đ  khoan, khoétỗ ị ấ ấ ử ụ ầ ể  lỗ

+ Khoan 4 l  nh    4 góc b ng mũi khoan ỗ ỏ ở ằ 4 

+ Khoét l    gi a b ng mũi khoét ỗ ở ữ ằ 63. 

(Đ  khoét đúng v  trí l y d u tr ể ị ấ ấ ướ c khi khoét ta k  2 đ ẻ ườ ng kính chéo đ  l y ể ấ   tâm, sau đó s  d ng mũi khoan nh  khoan l    tâm r i m i s  d ng mũi khoét ử ụ ỏ ỗ ở ồ ớ ử ụ  

đ  khoét).  ể

Hình 2. : Sau khi khoan, khoét v  trí l p đ t vôn kị ắ ặ ế

­  C  đ nh vôn k : ch c ch n b ng các  c, vòng đ m kèm theo và đúng chi u.ố ị ế ắ ắ ằ ố ệ ề

31

+ Ki m tra b ng m t: Dùng m t quan sátể ằ ắ ắ

+ Ki m tra ng n m ch: Dùng VOM đ  thang   đo 2 đ u c p ngu n kìm đ ngể ắ ạ ể Ω ầ ấ ồ ồ  

h  ph i ch  m t giá tr  đi n tr  b ng đi n tr  c a t i.ồ ả ỉ ộ ị ệ ở ằ ệ ở ủ ả

 N u kim v  0 thì b  ng n m ch. N u kim không lên thì b  h  m ch.ế ề ị ắ ạ ế ị ở ạ

­  C p ngu n đ c k t qu  đo: ấ ồ ọ ế ả Giá tr  đo = giá tr  đ cị ị ọ

4.3. Bài t p th c hành:ậ ự

5. Đo đi n áp m t chi u ( DC )ệ ộ ề

Đ  đo đi n áp m t chi u ta dùng Vônmet m t chi u m c song song v iể ệ ộ ề ộ ề ắ ớ  

m ch c n đo. ạ ầ

Các bướ ắc l p đ t vôn k  m t chi u tặ ế ộ ề ương t  vôn k  xoay chi u.ự ế ề

Chú ý: C c dự ương c a Vônmet m c v i c c dủ ắ ớ ự ương ngu n, c c âm c aồ ự ủ  Vônmet m c v i c c âm ngu n.ắ ớ ự ồ

Bài t p th c hành:ậ ự

Câu h i bài t p:ỏ ậ

2.1. C u t o và nguyên lý làm vi c c a vôn mét?ấ ạ ệ ủ

2.2. Nguyên lý đo đi n áp và cách m  r ng thang đo vôn mét?ệ ở ỗ

BÀI 03: L P Đ T Đ NG H  ĐO DÒNG ĐI NẮ Ặ Ồ Ồ Ệ

Gi i thi u:ớ ệ

Ampe mét là thi t b  dùng đ  đo dòng đi n, đế ị ể ệ ượ ắc l p đ t c  đ nh trên m tặ ố ị ặ  

t  đi n ho c t i m t v  trí c  đ nh nào đó c n  theo dõi dòng đi n. Bài nàyủ ệ ặ ạ ộ ị ố ị ầ ệ  trình bày c u t o, nguyên lý ho t đ ng c a ampe mét và phấ ạ ạ ộ ủ ương pháp l aự  

ch n và l p đ t ampe met đo dòng đi nọ ắ ặ ệ

M c tiêu:ụ

­  Trình bày đượ ấ ạc c u t o, nguyên lý làm vi c c a Ampe métệ ủ

­   L a ch n, l p đ t đự ọ ắ ặ ược đ ng h  đo dòng đi n đúng yêu c u k  thu t.ồ ồ ệ ầ ỹ ậ

­   Đ c đúng giá tr  dòng đi n đo đọ ị ệ ược. 

­   S  d ng và b o qu n đ ng h  đo đúng tiêu chu n k  thu t.ử ụ ả ả ồ ồ ẩ ỹ ậ

­   Rèn luy n tính chinh xac, chu đông, nghiêm túc trong công vi c.ệ ́ ́ ̉ ̣ ệ

N i dungộ :

1. Nguyên lý đo dòng đi nệ

Đ  đo dòng đi n ngể ệ ười ta thường dùng các ampemet t  đi n, đi n t , đi nừ ệ ệ ư ệ  

đ ng, t  đi n ch nh l u…m c n i ti p v i m ch c n đo nh  hình v ộ ừ ệ ỉ ư ắ ố ế ớ ạ ầ ư ẽ

1.1.  Hình  nh ampe mét.ả

+ Ampe mét analog

33

Hình 3. : Hình  nh Vôn k  analogả ế

a) Ampe mét  t  đi n    b) Aừ ệ mpe mét  đi n t    c) Aệ ừ mpe mét đi nệ  

đ ngộ

+ Ampe k  digital.ế

35

Hình 3. : Hình  nh Aả mpe mét Digital

1.2. Nguyên lý đo dòng đi n.ệ

Đ  đo dòng đi n ta dùng  ể ệ Ampe kế m c ắ n i ti pố ế  v i ớ m ch c n đoạ ầ  dòng 

đi n ệ nh  hình v ư ẽ

Hình 3. :  Nguyên lý đo dòng đi nệ

2. C u t o và nguyên lý làm vi c c a Ampe métấ ạ ệ ủ

Ampe mét được c u t o d a trên c  c u ch  th  t  đi n, đi n t , đi nấ ạ ự ơ ấ ỉ ị ừ ệ ệ ừ ệ  

đ ng, t  đi n ch nh l u… ộ ừ ệ ỉ ư

2.1.   Các yêu c u c  b n đ i v i Ampe mét. ầ ơ ả ố ớ

Công su t tiêu th : ấ ụ  khi đo dòng đi n ampemét đệ ược m c n i ti p v i cácắ ố ế ớ  

m ch c n đo. Nh  v y ampemét s  tiêu th  m t ph n năng lạ ầ ư ậ ẽ ụ ộ ầ ượng c a m chủ ạ  

đo t  đó gây sai s  phừ ố ương pháp đo dòng. Ph n năng lầ ượng này còn được g iọ  

là công su t tiêu th  c a ampemét Pấ ụ ủ A được tính:  

P A = I A2.RA

v i:  ớ I A là dòng đi n qua ampemét (có th  xem là dòng đi n c n đo)ệ ể ệ ầ

  R A là đi n tr  trong c a ampemét.ệ ở ủ

Trong phép đo dòng đi n yêu c u công su t tiêu th  P ệ ầ ấ ụ A  càng nh  càng t t, t c ỏ ố ứ  

là yêu c u  ầ R A  càng nh  càng t t ỏ ố

­ D i t n ho t ả ầ ạ   đ ng: ộ  khi đo dòng đi n xoay chi u, t ng tr  c a ampemétệ ề ổ ở ủ  còn ch u  nh hị ả ưởng c a t n s :ủ ầ ố

Z  = R + X

v i:  ớ X A ≈ ωL  A là thành ph n tr  kháng c a cu n dây ampemét.ầ ở ủ ộ

 Đ  đ m b o c p chính xác c a d ng c  đo, d ng c  đo xoay chi u ph iể ả ả ấ ủ ụ ụ ụ ụ ề ả  

được thi t k  ch  đ  đo   các mi n t n s  s  d ng nh t đ nh (d i t n nh tế ế ỉ ể ở ề ầ ố ử ụ ấ ị ả ầ ấ  

đ nh). N u dùng d ng c  đo dòng   mi n t n s  khác mi n t n s  thi t k  sị ế ụ ụ ở ề ầ ố ề ầ ố ế ế ẽ gây ra sai s  do t n s ố ầ ố

2.2. C u t o và nguyên lý làm vi c c a Ampe métấ ạ ệ ủ

2. 2.1 C  c u đo t  đi n ơ ấ ừ ệ

C u t o ấ ạ

C  c u t  đi n g m hai ph n c  b n: ph n tĩnh và ph n đ ng:ơ ấ ừ ệ ồ ầ ơ ả ầ ầ ộ

  ­Ph n tĩnh: ầ  g m: nam châm vĩnh c u 1 t o ra t  trồ ử ạ ừ ường c  đ nh, thang đ cố ị ọ  

8 đ  đ c giá tr  đo để ọ ị ược và tr  9 dùng đ  làm giá đ  cho tr c quay.ụ ể ỡ ụ

  ­Ph n ầ   đ ng: ộ   g m: khung dây quay 4 đồ ược qu n lên lõi thép 2. Khung dâyấ  

được g n vào tr c quay 3 (ho c dây căng, dây treo). Trên tr c quay có hai lòắ ụ ặ ụ  

xo c n 5 m c ngả ắ ược chi u nhau dùng t o ra momen c n và đ  đ a dòng đi nề ạ ả ể ư ệ  vào khung dây, đ i tr ng 7 dùng đ  thăng b ng kim ch  6.ố ọ ể ằ ỉ

Nguyên lý ho t đ ng ạ ộ

37

Khi có dòng đi n ch y qua khung dây 5 (ph n đ ng), dệ ạ ầ ộ ưới tác đ ng c a tộ ủ ừ 

trường nam châm vĩnh c u 1 (ph n tĩnh) sinh ra mômen quay Mử ầ q làm khung dây l ch kh i v  trí ban đ u m t góc   Mômen quay đệ ỏ ị ầ ộ α ược tính theo bi uể  

th c:ứ

we : là năng lượng đi n t  t  l  v i đ  l n c a t  thông trong khe h  khôngệ ừ ỷ ệ ớ ộ ớ ủ ừ ở  khi và dòng đi n trong khung dây.ệ

We =  Ø.I = BSWI   αB: đ  t  c m c a nam châm vĩnh c u.ộ ừ ả ủ ữ

S: ti t di n c a khung dây.ế ệ ủ

      V i m t c  c u ch  th  c  th  do B, S, W, D là h ng s  nên góc l ch   tớ ộ ơ ấ ỉ ị ụ ể ằ ố ệ α ỷ 

l  b c nh t v i dòng đi n I ch y qua khung dây.ệ ậ ấ ớ ệ ạ

­ Ph n ầ  đ ng ộ : là lõi thép 2 đ c g n lên tr c quay 5, lõi thép có th  quay tượ ắ ụ ể ự 

do trong khe làm vi c c a cu n dây. Trên tr c quay có g n: b  ph n c n d uệ ủ ộ ụ ắ ộ ậ ả ị  không khí 4, kim ch  6, đ i tr ng 7. Ngoài ra còn có lò xo c n 3.ỉ ố ọ ả

Hình 3. : C u t o chung c a c  c u ch  th ấ ạ ủ ơ ấ ỉ ị  đi n t ệ ừ

Nguyên lý ho t đ ng ạ ộ

Dòng đi n I ch y vào cu n dây 1 (ph n tĩnh) t o thành m t nam châm đi nệ ạ ộ ầ ạ ộ ệ  hút lõi thép 2 (ph n đ ng) vào khe h  không khí v imômen quay: ầ ộ ở ớ

   v i: ớ

L: đi n c m c a cu n dây.ệ ả ủ ộ

I: dòng đi n ch y trong cu n dây.ệ ả ộ

Hình 3. : C u t o c a c  c u ch  th ấ ạ ủ ơ ấ ỉ ị  đi n ệ  đ ng ộ

­ Ph n tĩnh ầ : g m: cu n dây 1 (đ c chia thành hai ph n n i ti p nhau) đồ ộ ượ ầ ố ế ể 

t o ra t  trạ ừ ường khi có dòng đi n ch y qua. Tr c quay chui qua khe h  gi aệ ạ ụ ở ữ  hai ph n cu n dây tĩnh.ầ ộ

­ Ph n ầ  đ ng ộ : g m m t khung dây 2 đ t trong lòng cu n dây tĩnh. Khung dâyồ ộ ặ ộ  

2 được g n v i tr c quay, trên tr c có lò xo c n, b  ph n c n d u và kim chắ ớ ụ ụ ả ộ ậ ả ị ỉ 

th ị

  C  ph nả ầ  đ ng và ph n tĩnh độ ầ ược b c kín b ng màn ch n đọ ằ ắ ể ngăn ch n  nh hặ ả ưởng c a t  trủ ừ ường ngoài

Nguyên lý ho t đ ng ạ ộ

        Khi có dòng đi n Iệ 1 ch y vào cu n dây 1 (ph n tĩnh) làm xu t hi n tạ ộ ầ ấ ệ ừ 

trường trong lòng cu n dây. T  trộ ừ ường này tác đ ng lên dòng đi n Iộ ệ 2 ch yạ  trong khung dây 2 (ph n đ ng) t o nên mômen quay làm khung dây 2 quayầ ộ ạ  

m t góc    ộ α

Mômen quay được tính:

v i:      Wớ e là năng đi n t  trệ ừ ường

    Có hai trường h p x y ra:ợ ả

­ I1, I2 là dòng đi n m t chi u:  ệ ộ ề

Trong đó: L1, L2 : là đi n c m c a cu n dây ph n t nh và ph n đ ng.ệ ả ủ ộ ầ ỉ ầ ộ

M12: là h  c m gi a hai cu n dây tĩnh và đ ng.ỗ ả ữ ộ ộ

I1, I2 : là dòng đi n 1 chi u ch y trong hai cu n dây tĩnh và đ ng.ệ ề ạ ộ ộ

Do L1, L2 không thay đ i khi khung dây quay trong cu n dây tĩnh do đó đ oổ ộ ạ  hàm c a chúng theo góc   b ng 0 và ta có.ủ α ằ

Khi   v  trí cân b ng: ở ị ằ Mq =  Mc

ptđt c  c u ơ ấ

­ I1 và I2 là dòng đi n xoay chi u:ệ ề