Giáo trình Đo lường điện và không điện (Nghề Điện dân dụng)

- So sánh không cân b ằng: Quá trình thực hiện: đại lượng tỉ lệ với mẫu XK là không đổi và biết trước, qua định, ngoài ra còn phụ thuộc vào độ chính xác của phép đo ΔX, giá trị của ΔX s

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI

TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI

TẬP BÀI GIẢNG

MÔ ĐUN TÍCH HỢP: ĐO LƯỜNG ĐIỆN VÀ KHÔNG ĐIỆN

NGHỀ: ĐIỆN DÂN DỤNG TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP

Lào Cai, năm 2017

M ỤC LỤC

1 ĐỊNH NGH ĨA ĐO LƯỜNG VÀ PHÂN LO ẠI THI ẾT B Ị ĐO 3

2 SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA DỤNG CỤ ĐO LƯỜNG ……….6

3 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA THIẾT BỊ ĐO……….6

4 KHÁI NIỆM VỀ CHUYỂN ĐỔI ĐO LƯỜNG… ……….6

1.NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA VIỆC ĐO DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP 21

L ời nói đầu

ngành điện hiện nay Giới thiệu những phép đo cơ bản để ứng dụng cho nghề Điện

pháp đo các đại lượng vật lý: đại lượng điện: điện áp, dòng điện, công suất…

lường trong ngành Vận hành nhà máy thuỷ điện Trình bày các dụng cụ đo, nguyên lý

đo và phương pháp đo các thông số Trên cơ sở đó, người học biết cách sử dụng dụng

Mong nhận được các ý kiến đóng góp của bạn đọc

CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Đo lường điện

Mã mô đun: MĐ 11

Thời gian thực hiện mô đun: 60 giờ; (Lý thuyết: 15giờ; Thực hành, bài tập, thảo

luận, thí nghiệm: 40giờ; Kiểm tra: 5giờ)

I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN

II MỤC TIÊU MÔ ĐUN:

1 Kiến thức:

điện từ, điện động, cảm ứng

mét, vôn mét, oát mét, VOM, công tơ, mê-gôm mét, Tê-rô mét, cầu đo Wheastone,

- Sử dụng đúng các dụng cụ đo, đo được các đại lượng về điện: điện áp, cường độ

3 Năng lực tự chủ và trách nhiệm

- Phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và tư duy khoa học trong công việc

1 Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian:

STT Tên các bài trong mô đun

Th ời gian (giờ) Tổng

số

Lý thuyết

TH, TL,

BT, TN

Kiểm tra

1 Bài 1: Cơ sở chung về kỹ thuật đo lường 4 1 3

1 Định nghĩa đo lường và phân loại thiết

bị đo

2 Bài 2: Các cơ cấu chỉ thị cơ điện

8

1.5 2.5 1.5 2.5

2

0.5 0.5 0.5 0.5

4 Bài 4: Đo công suất và điện năng

3

1.5 1.5

6 Bài 6: Sử dụng VOM

3

0.5 2.5

7 Bài 7: Sử dụng M

2 Kiểm tra M Cách đo và bảo quản

3

1.5 1.5

1 Sơ đồ khối OSC

2

2

0.5 0.5

1.5 1.5

10 Bài 10: Sử dụng Am pe kìm

1

0.5 0.5

2

2

2 Nội dung chi tiết:

Mục tiêu của bài:

động của thiết bị đo;

1 Định nghĩa đo lường và phân loại thiết bị đo:

1.1 Định nghĩa;

1.3 Các đặc trưng của kỹ thuật đo lường;

1.4 Phân loại thiết bị đo

2 Sơ đồ cấu trúc và chuyển đổi đo lường của dụng cụ đo lường:

2.1 Sơ đồ cấu trúc của dụng cụ đo lường

2.1.2 Sơ đồ khối của dụng cụ đo

2.2.1 Định nghĩa về chuyển đổi đo lường;

Bài 2: Các cơ cấu chỉ thị cơ điện Thời gian: 8 giờ

Bài 3: Đo dòng điện và điện áp Thời gian: 8 giờ

Mục tiêu của bài:

- Trình bày được những yêu cầu cơ bản của việc đo dòng điện, điện áp

điện; trên bàn thực hành Đọc được kết quả đo

N ội dung:

1 Đo dòng điện:

1.1 Đo dòng điện một chiều;

1.2 Đo dòng điện xoay chiều

2 Đo điện áp:

2.1 Đo điện áp một chiều

2.2 Đo điện áp xoay chiều

Bài 4: Đo công suất và điện năng Thời gian: 16 giờ

Mục tiêu của bài:

- Vẽ được sơ đồ nguyên lý mạch đo công suất, đo điện năng mạch một pha; ba pha

- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư duy khoa học và sáng tạo

1 Đo công suất và điện năng trong mạch một pha:

1.1 Đo công suất tác dụng bằng oát mét điện động;

1.2 Đo công suất phản kháng một pha;

1.3 Đo điện năng tiêu thụ bằng công tơ cảm ứng một pha

2 Đo công suất và điện năng tác dụng trong mạch ba pha:

2.1 Đo công suất tác dụng trong mạch ba pha

2.2 Đo công suất phản kháng trong mạch ba pha;

2.3 Đo điện năng tiêu thụ trong mạch ba pha

Bài 5: Đo các thông số của mạch điện Th ời gian: 4 giờ Mục tiêu:

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

1 Đo điện trở

2 Đo điện cảm, điện dung

Bài 6: Sử dụng VOM Thời gian: 4 giờ

Bài 7: Sử dụng Mê ga Ôm Thời gian: 4 giờ

Học xong bài này, người học có khả năng:

Bài 8: Sử dụng Tê ra Ôm Thời gian: 4 giờ

Mục tiêu của bài:

- Thực hiện bảo quản dụng cụ đo đúng quy trình kỹ thuật

Bài 9: Sử dụng máy hiện sóng (OSC) Thời gian: 4 giờ

- Thực hiện bảo quản dụng cụ đo đúng quy trình kỹ thuật

Bài 10: Sử dụng Ampe kìm Thời gian: 4 giờ

Mục tiêu của bài:

- Thực hiện bảo quản dụng cụ đo đúng quy trình kỹ thuật

IV ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN MÔ ĐUN:

pha

+ Động cơ điện xoay chiều một pha, ba pha

+ Dây điện mềm có đầu cốt dẹt

4 Các điều kiện khác

hành ngày 10 tháng 03 năm 2017 của Bộ Trưởng Bộ Lao động Thương binh và Xã hội quy định chuẩn về chuyên môn, nghiệp vụ của nhà giáo giáo dục nghề nghiệp

- Đề cương, giáo án, bài giảng môn học

V NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ:

cơ cấu đo

* Đối với giảng viên

các đại lượng điện và không điện

đo

mẫu cho sinh viên quan sát

- Tùy vào thiết bị có của phòng chuyên môn nhưng mỗi nhóm nên tối đa là 3 sinh

* Đối với người học:

năng từ thao tác mẫu của giảng viên, cũng có thể hình thành từ việc vận dụng một cách

3 Những trọng tậm cần chú ý:

trung học chuyên nghiệp - Dạy nghề - Nhà xuất bản Giáo Dục, 2002

- Cảm biến và ứng dụng - Dương Minh Trí - NXB khoa học kỹ thuật

BÀI 1: CƠ SỞ CHUNG VỀ KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG

hiện bằng cách đo các đại lượng vật lý đặc trưng cho các thông số đó

1 ĐỊNH NGHĨA ĐO LƯỜNG VÀ PHÂN LOẠI THIẾT BỊ ĐO:

1.1 Định nghĩa

Đo lường là một quá trình đánh giá định lượng đại lượng cần đo để có kết quả

Trong đó: X - đại lượng đo

so với Xo, như vậy muốn đo được thì đại lượng cần đo X phải có tính chất là các giá

được thường phải chuyển đổi chúng thành đại lượng có thể so sánh được

1.2 Phân loại cách thực hiện phép đo

Phương pháp đo là việc phối hợp các thao tác cơ bản trong quá trình đo, bao

thông tin đo và nhiều yếu tố khác như đại lượng đo lớn hay nhỏ, điều kiện đo, sai số,

pháp đo kiểu so sánh

1.2.1 Phương pháp đo biến đổi thẳng

- Định nghĩa: là phương pháp đo có sơ đồ cấu trúc theo kiểu biến đổi thẳng,

- Quá trình thực hiện:

NX/NO),

Hình 1.1 Lưu đồ phương pháp đo biến đổi thẳng

thường được sử dụng khi độ chính xác yêu cầu của phép đo không cao lắm

1.2.2.Phương pháp đo kiểu so sánh:

- Định nghĩa: là phương pháp đo có sơ đồ cấu trúc theo kiểu mạch vòng, nghĩa

- Quá trình th ực hiện:

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

Hình 1.2 Lưu đồ phương pháp đo kiểu so sánh

* Các phương pháp so sánh: bộ so sánh SS thực hiện việc so sánh đại lượng đo X và

Độ chính xác: phụ thuộc vào độ chính xác của XK và độ nhạy của thiết bị chỉ

Ví d ụ: cầu đo, điện thế kế cân bằng

- So sánh không cân b ằng:

Quá trình thực hiện: đại lượng tỉ lệ với mẫu XK là không đổi và biết trước, qua

định, ngoài ra còn phụ thuộc vào độ chính xác của phép đo ΔX, giá trị của ΔX so với

Phương pháp này thường được sử dụng để đo các đại lượng không điện, như đo ứng suất (dùng mạch cầu không cân bằng), đo nhiệt độ…

- So sánh không đồng thời:

Quá trình th ực hiện: dựa trên việc so sánh các trạng thái đáp ứng của thiết bị

Đầu tiên dưới tác động của X gây ra một trạng thái nào đo trong thiết bị đo,

thay đổi

tiếp như vônmét, ampemét chỉ thị kim

- So sánh đồng thời:

Quá trình thực hiện: so sánh cùng lúc nhiều giá trị của đại lượng đo X và đại

lượng mẫu XK, căn cứ vào các giá trị bằng nhau suy ra giá trị của đại lượng đo

Ví d ụ: 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 các điểm

254/10 = 25,4 mm

- 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 hệ

phương trình mới có kết quả

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

2 Sơ đồ cấu trúc của dụng cụ đo lường:

+ Dụng cụ đo biến đổi thẳng: là dụng cụ đo đại lượng cần đo X được biến đổi thành lượng ra Y theo một đường thẳng không có khâu phản hổi

* Theo phương pháp so sánh

* Theo phương pháp đưa ra thông tin

đo được ghi lại dưới dạng đường cong phụ thuộc thời gian)

+ Dụng cụ đo chỉ dố: Là dụng cụ trong đó đại lượng đo liên tục được biến đổi thành

* Theo đại lượng đo: Các dụng cụ được mang tên đại lượng đo như Vônmét, Ampemét, Oátmét

* Theo điều kiện đo: Đo ngoài trời, trong nhà, dưới nước

* Theo điện áp: hạ áp, cao áp

2.2 Sơ đồ khối của dụng cụ đo

- Chuyển đổi sơ cấp làm nhiệm vụ biến đổi các đại lượng đo thành tín hiệu điện, là

- Cơ cấu chỉ thị là khâu cuối cùng của dụng cụ thể hiện kết quả đo dưới dạng con số so

+ Chỉ thị bằng thiết bị tự ghi

3 Các đặc tính của thiết bị đo:

3.1 Các đặc tính tĩnh của thiết bị đo;

a Sai số

b Điện trở đầu vào, đầu ra

4.2 Định nghĩa về chuyển đổi đo lường;

Là chuyển đổi từ tín hiệu không điện thành các tín hiệu điện được ứng dụng trong

* Định nghĩa chuyển đổi đo lường: * Phân loại chuyển đổi đo lường:

thị số

BÀI 2: CÁC CƠ CẤU CHỈ THỊ CƠ ĐIỆN

… được biến đổi thành góc quay α của phần động (so với phần tĩnh), tức là biến đổi từ năng lượng điện từ thành năng lượng cơ học

với X là đại lượng điện

Các cơ cấu chỉ thị này thường dùng trong các dụng cụ đo các đại lượng: dòng điện, điện áp, công suất, tần số, góc pha, điện trở…của mạch điện một chiều và xoay

1 CƠ SỞ CHUNG

1.1 Nguyên lý làm việc của các cơ cấu chỉ thị cơ điện

Nếu đặt vào trục của phần động một lò xo cản, khi phần động quay lò xo bị

Trong đó D là hệ số phụ thuộc vào vật liệu và kích thước lò xo

Phương trình (1) là phương trình đặc tính thang đo, cho biết đặc tính thang đo

Hình 2.2 Xác định vị trí cân bằng α c bằng đồ thị

điện I khác nhau có các góc lệch α khác nhau tương ứng với giá trị đo được

điện còn chịu tác dụng của nhiều mômen khác: mômen ổn định, mômen ma sát, mômen cản dịu, mômen động lượng…với các tính chất và tác dụng khác nhau

1.2 Các chi tiết cơ khí chung của cơ cấu chỉ thị cơ điện

Hình 2.1 Các bộ phận và chi tiết chung của cơ cấu chỉ thị cơ điện

1.3 Các ký hiệu quy ước trên mặt dụng cụ đo

+ : Cơ cấu đo kiểu điện từ

2.CƠ CẤU CHỈ THỊ TỪ ĐIỆN

2.1 C ấu tạo

- Ph ần tĩnh: gồm: nam châm vĩnh cửu 1; mạch từ và cực từ 3 và lõi sắt 6 hình

- Ph ần động: gồm: khung dây quay 5 được quấn bắng dây đồng Khung dây

được gắn vào trục quay (hoặc dây căng, dây treo) Trên trục quay có hai lò xo cản 7 mắc ngược nhau, kim chỉ thị 2 và thang đo 8

Hình 2.3 Cơ cấu chỉ thị từ điện

2.2 Nguyên lý làm việc

nhất với dòng điện I chạy qua khung dây

2.3 Các đặc tính và ứng dụng

- Ưu điểm: độ chính xác cao; ảnh hưởng của từ trường ngoài không đáng kể

không đáng kể đến chế độ của mạch đo; độ cản dịu tốt; thang đo đều (do góc quay

tuyến tính theo dòng điện)

- Nhược điểm: chế tạo phức tạp; chịu quá tải kém (do cuộn dây của khung quay

- Ứng dụng: Cơ cấu chỉ thị từ điện dùng để chế tạo ampemét vônmét, ômmét

nhiều thang đo và có dải đo rộng; độ chính xác cao (cấp 0,1 ÷ 0,5)

điện thế kế

đầu rung

được dòng, áp xoay chiều

3 Cơ cấu chỉ thị điện từ

3.1 Cấu tạo: gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:

3.2 Nguyên lý làm việc

với

Tại vị trí cân bằng có:

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

3.3 Các đặc tính và ứng dụng

ngoài(do từ trường của cơ cấu yếu khi dòng nhỏ)

Ứng dụng: thường được sử dụng đẻ chế tạo các loại ampemét, vônmét trong

có tần số cao

4 Cơ cấu chỉ thị điện động

4.1 C ấu tạo: như hình vẽ gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:

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

- Ph ần 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

hưởng của từ trường ngoài

4.2 Nguyên lý làm việc

(phần động) tạo nên mômen quay làm khung dây 2 quay một góc α

Mômen quay được tính:

Có hai trường hợp xảy ra:

Hình 2.7 Cấu tạo của cơ cấu chỉ thị điện động

4.3 Các đặc tính và ứng dụng

- Trong mạch điện xoay chiều α phụ thuộc góc lệch pha ψ giữa hai dòng điện

Độ nhạy thấp vì mạch từ yếu

Ứng dụng: chế tạo các ampemét, vônmét, óatmét một chiều và xoay chiều tần

5 Cơ cấu chỉ thị cảm ứng

5.1 C ấu tạo chung:

Như hình 2.11: gồm phần tĩnh và phần động

- Ph ần tĩnh: các cuộn dây điện 2,3 có cấu tạo để khi có dòng điện chạy trong

- Ph ần động: đĩa kim loại 1 (thường bằng nhôm) gắn vào trục 4 quay trên trụ 5

Hình 2.10 Cơ cấu chỉ thị cảm ứng

5.2 Nguyên lý làm việc

điện trong phần tĩnh) và dòng điện xoáy tạo ra trong đĩa của phần động, do đó

cơ cấu này chỉ làm việc với mạch điện xoay chiều:

điện xoáy Ix1, Ix2 (lệch pha với E1, E2 góc α1, α2)

Mômen quay được tính:

- Mômen quay phụ thuộc tần số của dòng điện tạo ra các từ trường

Ứng dụng: chủ yếu để chế tạo côngtơ đo năng lượng; có thể đo tần số…

B ảng A Bảng tổng kết các loại cơ cấu chỉ thị cơ điện

BÀI 3: ĐO DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP

1 Những yêu cầu cơ bản của việc đo dòng điện và điện áp

* Khái niệm chung

* Ampe k ế một chiều

độ lệch của kim tỉ lệ thuận với dòng chạy qua cuộn động nhưng độ lệch kim được tạo

10-2 A; điện trở của cuộn dây từ 20Ω đến 2000Ω với cấp chính xác 1,1; 1; 0,5; 0,2; và 0,05

Để tăng khả năng chịu dòng cho cơ cấu (cho phép dòng lớn hơn qua) người ta

Hình 3.3: Mắc thêm điện trở sun song song với cơ cấu chỉ thị

đại của thang đo)

Chú ý: Khi đo dòng nhỏ hơn 30A thì điện trở sun nằm ngay trong vỏ của ampe kế còn khi đo dòng lớn hơn thì điện trở sun như một phụ kiện kèm theo Khi ampe kế có nhiều thang đo người ta mắc sun như sau:

nhưng với n khác nhau ở hình a)

Ở hình b: Với ; Với

bằng dây đồng mảnh, điện trở của nó thay đổi đáng kể khi nhiệt độ của môi trường thay đổi và sau một thời gian lμm việc bản thân dòng điện chạy qua cuộn dây cũng tạo

đổi, người ta mắc thêm điện trở bù bằng Manganin hoặc Constantan với sơ đồ như sau:

Hình 3.4: Mắc thêm điện trở bù nhiệt cơ cấu chỉ thị

Dưới đây là ví dụ thực tế của một sơ đồ mắc điện trở sun của một dụng cụ đo cả dòng và áp

Hình 3.5: Sơ đồ mắc điện trở sun của một dụng cụ đo

b Ampe k ế xoay chiều

Để đo cường độ dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp người ta thường sử

* Ampe k ế chỉnh lưu

Hình 3.5: S ơ đồ Ampe kế chỉnh lưu

Chú ý: Giá trị dòng mà kim chỉ thị dừng là giá trị dòng trung bình nhưng thang khắc

độ thường theo giá trị rms

Chú ý: Nói chung các ampe kế chỉnh lưu có độ chính xác không cao (từ 1 tới 1,5) do

hệ số chỉnh lưu thay đổi theo nhiệt độ và thay đổi theo tần số Có thể sử dụng sơ đồ bù

Hình 3.7: Ampe k ế chỉnh lưu có bù sai số do nhiệt độ

* Ampemet điện động

Thường được sử dụng để đo dòng điện ở tần số 50Hz và cao hơn (400 –

Hình 3.8: Ampe kế điện động

(thường làm bằng manganin hoặc constantan) và sai số do tần số (để dòng qua hai

trị rms của dòng xoay chiều có tác dụng như trị số dòng một chiều tương đương nên có

* Ampe k ế điện từ

được chế tạo với số ampe vòng xác định (I.W là một hằng số)

Khi đo dòng có giá trị nhỏ người ta mắc các cuộn dây nối tiếp và khi đo dòng

Hình 9: Ampemet điện từ

* Ampe k ế nhiệt điện

(nhiệt độ t0)

Như vậy kết quả hiển thị trên milivon kế tỉ lệ với dòng cần đo

Hình 10: Ampe kế nhiệt điện

Vật liệu để chế tạo cặp nhiệt điện có thể lả sắt – constantan; đồng – constantan; crom – alumen và platin – rodi

nhưng có thể đo ở dải tần rất rộng từ một chiều tới hàng MHz

Thông thường để tăng độ nhạy của cặp nhiệt, người ta sử dụng một bộ khuếch đại áp như sơ đồ dưới đây:

J1, J2 là 2 đầu đo nhiệt

Chú ý: Để đo giá trị điện áp của nguồn xoay chiều người ta cũng làm như trên

trên hai đầu điện trở, do vậy cũng xác định được giá trị của điện áp thông qua giá trị

3.1.2 Đo điện áp

a Mở đầu

Khi đo điện áp bằng Vôn kế thì Vôn kế luôn được mắc song song với đoạn

∞?

Kết quả đo nếu muốn tính chính xác thì phải sử dụng công thức:

Độ lệch của dụng cụ đo TĐNCVC tỉ lệ với dòng qua cuộn dây động Dòng qua

được chia để chỉ điện áp Nghĩa là, Vôn kế chỉ là ampe kế dòng rất nhỏ với điện trở rất

Trong đó:

Vôn kế nhiều thang đo thì các điện trở phụ được mắc như sau:

Sơ đồ mắc nối tiếp:

Trong đó:

Hoặc sơ đồ mắc song song:

Nh ận xét: Thang đo có vạch chia đều (tính chất của cơ cấu từ điện)

b.Vôn kế xoay chiều

* Vôn k ế từ điện đo điện áp xoay chiều

độ lệch dương (trên thang đo) Khi dòng xoay chiều có tần số rất thấp chạy qua dụng

Do đó, để sử dụng dụng cụ TĐNCVC làm thành dụng cụ đo xoay chiều người

ta phải sử dụng các bộ chỉnh lưu (nửa sóng hoặc toàn sóng) để các giá trị của dòng chỉ gây ra độ lệch dương

c.Vôn k ế điện từ

Là dụng cụ để đo điện áp xoay chiều tần số công nghiệp Cuộn dây tĩnh có số

d Vôn k ế điện động

thời rms

* Đặc điểm của Vôn kế điện động

khác độ theo giá trị một chiều và dùng cho cả xoay chiều

điện động có độ nhạy thấp hơn nhiều so với Vôn kế từ điện (chỉ khoảng 10Ω/V)

+ Để giảm thiểu sai số chỉ nên dùng ở khu vực tần số công nghiệp

e Đo điện áp bằng phương pháp so sánh

*Cơ sở lý thuyết

áp chính xác hơn người ta dùng phương pháp bù (so sánh với giá trị mẫu)

Uk = I.Rk

ΔU = Ux −Uk

Khi ΔU ≠ 0 điều chỉnh con chạy của điện trở mẫu Rk sao cho Ux = Uk,

Chú ý: Các dụng cụ bù điện áp đều có nguyên tắc hoạt động như trên nhưng có thể

g Vôn k ế một chiều

Hình 3.14: Sơ đồ vôn kế một chiều

Nguyên t ắc hoạt động của sơ đồ a)

+ Đọc kết quả trên điện trở mẫu, khi đó: Ux = Uk = Ip.Rk

Trong sơ đồ a, vì sử dụng Ampe kế nên độ chính xác của điện thế kế không thể

Người ta cải tiến mạch bằng cách sử dụng nguồn pin mẫu (EN) và điện trở mẫu

*Nguyên t ắc hoạt động của sơ đồ b)

Hoạt động:

Trước khi đo, khóa K được đặt ở vị trí KT (kiểm tra) khi đó dòng I2qua điện

ΔU qua bộ điều chế để chuyển thμnh tín hiệu xoay chiều (role được điều khiển

điện) Tín hiệu xoay chiều này thường có giá trị rất nhỏ nên phải qua bộ khuếch đại để tăng tới giá trị đủ lớn có thể điều khiển động cơ thuận nghịch hai chiều Động cơ này

Đồng thời nó cũng kéo con trượt của Rp về vị trí cân bằng

với Uk = I1 (R1 +Rp1) – I2.R2

trong một thời gian dài

h Điện thế kế xoay chiều

Nguyên tắc hoạt động chung giống như điện thế kế một chiều, nghĩa là, cũng so sánh điện áp cần đo với điện áp rơi trên điện trở mẫu khi có dòng công tác chạy qua

đọc của người đo Tuỳ thuộc vào phương pháp biến đổi người ta phân thành:

BÀI 4: ĐO CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG

1 Đo công suất và điện năng tác dụng mạch một pha (năng lượng)

* Cơ sở chung về đo công suất và năng lượng

phép đo rất phổ biến Việc nâng cao độ chính xác của phép đo đại lượng này có ý

đến việc tìm những nguồn năng lượng mới, đến việc tiết kiệm năng lượng

Công suất cũng như năng lượng có mặt dưới nhiều dạng khác nhau đó là: năng lượng điện, nhiệt cơ, công suất, phát xạ tuy nhiên quan trọng nhất vẫn là việc đo công

phương pháp điện

Ví d ụ: Công suất của tín hiệu một đài phát thanh khoảng 10-16W còn công suất

1.1 Công suất tác dụng trong mạch xoay chiều một pha:

Trong trường hợp khi dòng và áp có dạng hình sin thì công suất tác dụng được

tính là

kháng được tính theo :

Q = U.I.sinφ Trong trường hợp chung nếu một quá trình có chu kỳ với dạng đường cong bất

tác dụng và công suất toàn phần:

a Đo công suất trong mạch một chiều và xoay chiều một pha

Có các phương pháp đo cơ bản sau:

- Đo theo phương pháp cơ điện:

+ Watmet điện động

- Đo theo phương pháp điện:

+ Watmet dùng phương pháp nhiệt điện

b Đo theo phương pháp cơ điện:

phụ tải U và dòng I qua phụ tải đó Kết quả là tích của hai đại lượng đó Tuy nhiên đây

là phương pháp gián tiếp, phương pháp này có sai số của phép đo bằng tổng sai số của hai phép đo trực tiếp (đo điện áp và đo dòng điện)

động Những dụng cụ đo này có thể đo công suất trong mạch một chiều và xoay chiều

hơn nữa

với tần số từ 200Hz ÷ 400Hz thì sai số đo là 0,2 % và hơn nữa

c Đo trực tiếp công suất bằng watmet điện động:

hai đầu có đánh dấu *

để xác định công suất tiêu thụ trên tải (vì tích số UI chỉ là công suất biểu kiến) mà phải dùng Oátmét để đo

động và sắt điện động có thể dùng để đo công suất trong các mạch điện một chiều và

Để đo công suất trực tiếp ta dùng dụng cụ đo là Oátmét