Bài giảng Thực hành đo lường điện

Tập bài giảng tập trung vào hai phần chính: Phần thứ nhất hướng tới kỹ năng sử dụng thiết bị và dụng cụ để đo các đại lượng trong mạch điện, điện tử như: Dòng điện, điện áp, công suất, t

Trường đại học sư phạm kỹ thuật nam định

TH.S Vũ Ngọc Tuấn TH.S trần quý bình

TẬP BÀI GIẢNG THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN

Nam Định, năm 2012

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với phát triển nhanh chóng của kỹ thuật đo, các thiết bị và dụng cụ

đo ngày càng tăng về số lượng, đa dạng về chủng loại Đứng trước thực tế đó, nhóm tác giả đã biên soạn tập bài giảng “Thực hành đo lường điện” làm tài liệu giúp sinh viên dễ dàng tiếp cận với các thiết bị và dụng cụ đo, luyện tập các kỹ năng đo, kiểm tra các linh kiện điện tử, các mạch điện, điện tử, tạo nền tảng giúp họ làm chủ các kỹ năng thuộc chuyên ngành của mình Tập bài giảng tập trung vào hai phần chính: Phần thứ nhất hướng tới kỹ năng sử dụng thiết bị và dụng cụ để đo các đại lượng trong mạch điện, điện tử như: Dòng điện, điện áp, công suất, tần số, góc pha, điện năng… Phần thứ hai hướng tới

kỹ năng đo kiểm tra các linh kiện điện, điện tử Tập bài giảng là tài liệu để giảng dạy thực hành đo lường điện cho sinh viên Cao đẳng, Đại học thuộc chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật điện; Công nghệ Kỹ thuật điện, điện tử; Công nghệ Tự động đồng thời là tài liệu tham khảo cho những sinh viên quan tâm tới thực hành đo lường điện

Chúng tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới các Thầy giáo, Cô giáo thuộc Khoa Điện - Điện tử, Trung tâm Thực hành Trường Đại học SPKT Nam Định đã đóng góp ý kiến giúp hoàn thiện tập bài giảng

Trong quá trình biên soạn nhóm tác giả đã cố gắng rất nhiều nhưng sẽ không thể tránh khỏi những thiết sót, rất mong nhận được sự góp ý của Các Thầy giáo, Cô giáo để giáo trình ngày càng hoàn thiện hơn

Nhóm tác giả

BÀI 1 SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ, DỤNG CỤ ĐO

I MỤC TIÊU BÀI HỌC

Sau khi học xong sinh viên có khả năng:

1 Kiến thức

- Đọc các ký hiệu trên dụng cụ đo

- Hiểu chức năng của các núm nút trên mặt thiết bị, dụng cụ đo

II LÝ THUYẾT LIÊN QUAN

1 Tìm hiểu về các bộ nguồn xoay chiều, một chiều, nguồn xung

a Nguồn xoay chiều, một chiều

* Nguồn xoay chiều (AC - Alternating current)

Chủ yếu là nguồn xoay chiều hình sin (50Hz, 60 Hz), thường được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các mạch đo các đại lượng điện xoay chiều Khi sử dụng chúng ta cần quan tâm tới các thông số kỹ thuật: Pđm - công suất định mức; Iđm - dòng điện định mức; Uđm - điện áp định mức; tần số: f; số pha:1 pha, 3pha

* Nguồn một chiều (DC-Direct current)

Nguồn một chiều thường dùng để cung cấp năng lượng cho các mạch đo các đại lượng điện một chiều khi sử dụng chúng ta cũng cần quan tâm tới các thông số như:

Pđm - công suất định mức; Iđm - dòng điện định mức; Uđm - điện áp định mức

Trên hình 1.1 là hình minh họa mô đun nguồn dùng để cung cấp năng lượng cho các mạch đo và cho tải

Hình 1.1 Mô đun nguồn MPU.1 cung cấp cho các mạch đo

2

Mô đun nguồn MPU.1 được phân thành 6 mô đun nhỏ

(1) Mô đun cung cấp và chỉ báo nguồn 3 pha bốn dây có Ud = 380V, các dây pha A,

B, C dây trung tính O Các đèn báo A, B, C để chỉ thị trạng thái nguồn của các pha (2) Mô đun điều khiển, cảnh báo và bảo vệ quá tải

(3) Mô đun cung cấp nguồn một pha 220V/5A

(4) Mô đun cung cấp nguồn ba pha công suất nhỏ có Ud = 24V, Id = 5A

(5) Mô đun cung cấp nguồn một chiều có thể điều khiển được từ 0 40V/5A

(6) Mô đun cung cấp nguồn xoay chiều có thể điều khiển được từ 030V/5A

Ngoài ra để cung cấp nguồn cho các mạch đo công suất nhỏ chúng ta có thể lấy trên các board thực tập vạn năng

Hình 1.2 Board thực tập vạn năng và board thực tập đo MTS-41N

(1) Khu vực lấy nguồn một chiều ±5V; ±12V/1A

(2) Khu vực lấy nguồn một chiều điều chỉnh được từ 1,25 40V/1,5A

(3) Khu vực lấy nguồn xoay chiều 9V, 12V, 18V, 24V/1A

(4) Khu vực chọn xung theo chuẩn TTL/CMOS

(5) Khu vực chọn dạng xung sin/vuông /răng cưa

(6) Khu vực điều chỉnh biên độ, tần số của xung

b Nguồn phát sóng

Là các bộ nguồn phát ra các dạng sóng chuẩn (sóng sin, sóng vuông, răng cưa ) trong dải âm thanh 20Hz  20000Hz (Audio frequency - AF), hình 1.2 là minh họa máy phát sóng âm tần model SGU của Đức Một số máy còn tạo ra tần số lên tới 200.000Hz, tức là bao gồm dải sóng siêu âm Máy phát sóng âm tần thường được dùng

để thử các bộ khuếch đại âm tần, làm nguồn chuẩn cho các mạch đo L, C, đo tần số, đo

và khảo sát đặc tuyến của các linh kiện điện tử (Diode, Transistor)

Khi sử dụng nguồn phát sóng chúng ta cần quan tâm tới các thông số kỹ thuật như:

Dạng sóng, biên độ, dải tần, trở kháng vào/ra

Hình 1.3 Hình dạng thực tế của máy phát sóng âm tần Model SGU

(1) Công tắc nguồn

(2) Chuyển mạch chọn dạng sóng (sin, vuông, tam giác)

(3) Chuyển mạch điều chỉnh thô tần số phát ra (x1, x10, x100)

(4) Điều chỉnh tinh tần số phát ra (20Hz đến 20Khz)

(5) Điều chỉnh biên độ tín hiệu ra (0 đến 10Vpp)

(6) Ngõ ra của dạng sóng âm tần (chấu vàng là tín hiệu, chấu đen là mass)

(7) Ngõ ra của điện áp một chiều (chấu đỏ là dương, chấu đen là mass)

(8) Điều chỉnh biên độ điện áp một chiều ra (0 đến 12V)

(9) Chuyển mạch chọn điện áp một chiều ra là 12V/0,5A hay 15V/0,5A

(10) Ngõ ra AC 12V/0,5A hoặc 24V/0,5A

Trên hình 1.4 minh họa máy phát sóng đa năng SG – 8150S Khi sử dụng chúng ta cần tìm hiểu chức năng của các núm nút trên mặt máy:

(1) Công tắc nguồn

(2) Ngõ vào của tín hiệu cần điều chế ngoài

(3) Ngõ ra của tín hiệu cao tần đã điều chế

(4) Chọn nguồn tín hiệu điều chế (ngoài/trong 400Hz/trong 1kHz)

(5) Cài đặt chức năng điều chế

(6) Lưu/gọi lại tín hiệu đã lưu trong bộ nhớ

(7) Cài đặt mức tín hiệu điều chế

(8) Bàn phím số hỗ trợ cho cài đặt các thông số chức năng

(9) Chọn đơn vị tương ứng với các giá trị đặt vào từ bàn phím

(10) Chọn điều khiển bằng máy tính

(11) Tăng/giảm giá trị delta

(12) Tăng/giảm bằng số hoặc theo giá trị delta

(13) Điều chỉnh tinh tần số

(14) Đèn hiển thị chế độ điều chế (AM/FM), mức tín hiệu đưa vào điều chế (15) Màn hình LCD hiển thị tần số sóng mang, mức tín hiệu cao tần

(16) Đèn hiển thị đơn vị của mức tín hiệu cao tần

- Đặc tính kỹ thuật của máy phát tín hiệu Model SG – 8150S

+ Phát tín hiệu tổng hợp CW (continous wave), FM (frequency modulation), AM

(amplitude modulation)

+ Cho phép nhớ lên đến đến 100 điểm của tần số

+ Dải tần rộng: từ 100kHz đến 220 MHz

+ Phát sóng VHF (Very hight frequency) từ 100kHz đến 220MHz

+ Ứng dụng cho thực hành thí nghiệm phát thanh, truyền hình, viễn thông + Màn hình hiển thị dạng LCD 16x2

+ Độ phân dải tần số phát: 100Hz

+ Độ chính xác tần số phát: 1, 0.106

+ Dải tín hiệu ra: -20dBuV đến 100dBuV

+ Độ phân giải tín hiệu ra 0,1dB

+ Độ chính xác tín hiệu ra: nhỏ hơn 1, 0dB (với dải 0 đến 100dB); nhỏ hơn

Điều chế ngoài: Trở kháng ngõ vào 100k, không cân bằng; mức tín hiệu ra 0 đến 2Vrms; dải tần: 20Hz đến 100kHz (FM), 20Hz đến 10kHz (AM); tần số cộng hưởng phạm vi 1dB(tham chiếu 1kHz)

Điều chế FM: Dải tần 0 đến 100kHz; độ chính xác 3%; độ méo nhỏ hơn 0,1% với toàn dải với 75kHz Dev; bước điều chế: 0,1kHz

Điều chế AM: Dải điều chế 0 đến 60%; độ chính xác 5%; độ méo nhỏ hơn 0,5% cho độ sâu 30% bởi tần số AF là 1kHz tín hiệu ở 100dBuV, nhỏ hơn 1,5% ở các dải khác; bước điều chế 0,1%

2 Giới thiệu các dụng cụ đo

a Đồng hồ vạn năng

Đồng hồ vạn năng hay còn gọi là VOM (Volt Ohm Miliampere meter) hay Multimeter là một máy đo cần thiết được sử dụng để đo điện áp, dòng điện, điện trở Đồng hồ vạn năng có hai loại chính: Loại VOM tương tự hay còn gọi là VOM chỉ thị kim (Analog Multimeter); loại VOM chỉ thị số (Digital multimeter - DMM) Khi sử dụng đồng hồ vạn năng chúng ta cần quan tâm tới các thông số kỹ thuật như: Độ nhạy, cấp chính xác, dải đo, thang đo…

* Đồng hồ vạn năng tương tự (Analog multimeter)

Đồng hồ vạn năng tương tự phổ biến trên thị trường chủ yếu là các đồng hồ của SunWa Model: AP33, AU-31, AU-32, AU-32/AU-31, CP-7D, CX506a, EM7000, SH-88TR SP-18D, SP20, SP21, TA55, VS-100, YX-361TR, YX360TRF, YX-960TR được minh họa như hình 1.5

Hình 1.5 Một số hình ảnh về đồng hồ vạn năng tương tự (chỉ thị kim)

Để sử dụng VOM chúng ta cần tìm hiểu các núm chức năng trên mặt đồng hồ, chúng được minh họa trên hình 1.6:

Hình 1.6 Đồng hồ vạn năng Model YX 960 – TR (1) Kim chỉ - pointer

(2) Ngõ ra tụ điện nối tiếp - Series capacitor terminal (OUTPUT)

(3) Ngõ vào dòng điện một chiều 2,5A - Measuring terminal DC 2,5A (4) Chuyển mạch chọn thang đo – Range selector switch knob

(5) Ngõ vào chung - Measuring terminal – COM

(6) Mặt hiển thị - Scale reading

(7) Chuẩn không - Zero corrector

(8) Núm chỉnh không “0 Adj” 0 adjusting

(9) Ngõ vào kiểm tra hệ số khuếch đại của TZT - hFE terminal test

(10) Ngõ vào dương - Measuring terminal +

- Kết cấu bên trong

Kết cấu bên trong của đồng hồ vạn năng tương tự (Analog) được minh họa như

hình 1.7 bao gồm các khối chính:

(1) Cơ cấu đo kiểu từ điện

(2) Mạch đo: U, I, R

(3) Chuyển mạch lựa chọn thang đo

(4) Nguồn cung cấp cho thang R

Hình 1.7 Kết cấu bên trong của đồng hồ vạn năng

* Đồng hồ vạn năng chỉ thị số (Digital Multimeters)

Đồng hồ vạn năng số của Sunwa: CD731a, CD770, CD771, CD772, CD800a,

PC20, PC5000a, PC500a, PC510a, PC700, PC7000, PC710, PC720M, PC773, PM11, PM3, PM33a, PM7a, PS8a, RD700/RD701; WELLINK HL -1240, 1250…minh họa như hình 1.8

Hình 1.8 Hình ảnh về đồng hồ vạn năng chỉ thị số

- Giới thiệu đồng hồ vạn năng số Wellink HL -1240

Wellink là đồng hồ vạn năng số của Đài loan sản xuất được bán phổ biến trên thị trường Việt Nam Ưu điểm của đồng hồ này có độ chính xác tương đối cao, có nhiều thang đo, giá cả phù hợp

 Loa báo ở chế độ kiểm tra thông mạch

 Đo cả dòng AC/DC lên tới10A bảo vệ bằng cầu chì

 Trang đo Transistor (hEF), kiểm tra diode và kiểm tra pin (1,5V; 9V)

 Thang đo tần số với khả năng tự động lựa chọn thang đo từ 1~20 MHz

 Có thang đo điện dung 1pF~20 μ F

 Có vỏ da bảo vệ

 Tự động báo pin yếu

Thang đo điện áp một chiều (DCV)

Thang đo Độ phân giải Cấp chính xác Trở kháng vào Bảo vệ quá tải

Thang đo điện áp xoay chiều (ACV)

Thang đo Độ phân giải Cấp chính xác Trở kháng vào Bảo vệ quá tải

1,2% + 1dgt (40Hz  500Hz) 10M

Thang đo dòng điện một chiều (DCA)

Thang đo Độ phân giải Cấp chính xác Điện áp gánh Bảo vệ quá tải

Thang đo dòng điện xoay chiều (ACA)

Thang đo Độ phân giải Cấp chính xác Điện áp gánh Bảo vệ quá tải

1,5% + 3dgt (40Hz  500Hz)

0,3V

Cầu chì 0,5A

200mA 100A

Thang đo điện trở ()

Than g đo Độ phân giải Cấp chính xác Điện áp gánh Bảo vệ quá tải

Thang kiểm tra diode

Thang đo Độ phân giải Dòng thử Điện áp mở Bảo vệ quá tải

Thang kiểm tra thông mạch

Thang đo Độ phân giải Ngưỡng phát âm thanh Điện áp mở Bảo vệ quá tải

Thang kiểm hệ số khuếch đại h FE của transistor

Thang đo Tỷ lệ đo Điện áp thử Dòng thử Bảo vệ quá tải

NPN

Thang kiểm tra nguồn PIN

Thang đo Độ phân giải Dòng tải Điện trở tải

Thang đo điện dung

Thang đo Độ phân giải Cấp chính xác Tần số thử

Than g đo tần số (tự động chọn thang đo)

Thang đo Độ phân giải Cấp chính xác Độ nhạy Bảo vệ quá tải

và đặt chúng trên bàn thực hành đấu nối chúng theo mạch đo Để sử dụng các panel được chính xác chúng ta cần tìm hiểu các ký hiệu trên mặt vôn kế như: Loại dụng cụ

đo, kiểu cơ cấu, phương đặt, cấp chính xác, dải đo…

cầu đo và đặt chúng trên bàn thực hành đấu nối chúng theo mạch đo Để sử dụng các panel được chính xác chúng ta cần tìm hiểu các ký hiệu trên mặt ampe kế như: Loại

dụng cụ đo, kiểu cơ cấu, phương đặt, cấp chính xác, dải đo…

Hình 1.10 Panel đo dòng điện một chiều, xoay chiều

* Giới thiệu về ampe kìm vạn năng

Ampe kìm Model: 3286-20 của hãng HIOKI được minh họa như hình 1.11

- Là một ampe kìm nhiều chức năng (tạm gọi là ampe kìm vạn năng), các đại lượng cần đo được đưa vào qua ngõ vào dòng điện hoặc điện áp hoặc đồng thời cả hai ngõ vào này Sau đó, bộ vi xử lý bên trong sẽ xử lý theo thuật toán tương ứng để hiển thị lên giá trị của đại lượng cần đo trên màn hình LCD

Đặc tính kỹ thuật

- Cho phép hiển thị chính xác giá trị hiệu dụng thực của đại lượng (true RMS values)

- Cho phép đo dòng điện lên đến 1000A

- Cho phép đo điện áp lên đến 600V

- Cho phép đo các loại công suất P, Q, S, , sin , os c  với tải một pha (1p) cũng như

3 pha (3p) và dò thứ tự pha

- Cho phép đo độ méo của dòng điện, điện áp với hai mươi bậc hài

- Có các chuẩn dữ liệu ra có thể kết nối trực tiếp với máy in qua cổng RS232C

- Đường kính của dây mà kìm cho phép kẹp lên đến 55mm

ĐO DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐO DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Hình 1.11 Ampe kìm vạn năng Model 3286-20 của hãng HIOKI

- Phím : Tắt/bật nguồn (chú ý khi không dùng nữa ta tắt luôn tránh hết pin nhanh)

- Phím : Dùng để lựa chọn chế độ hiển thị: P, Q, S, cos

- Phím : Dùng để thay đổi dải đo, dùng kết hợp với phím để thay đổi dải đo điện áp hoặc kết hợp với phím để thay đổi dải đo dòng điện

- Phím : Giữ lại giá trị hiển thị hiện thời giúp việc đọc kết quả dễ dàng hơn

- Phím : Chọn chế độ đo một pha/ ba pha hoặc đo độ méo dòng điện/điện áp

- Phím : Chọn chế độ hiển thị chi tiết điện áp (Trị hiệu dụng, trị đỉnh, tần số), thay đổi dải đo điện áp

- Phím : Chọn chế độ hiển thị chi tiết dòng điện (Trị hiệu dụng, trị đỉnh, tần số), thay đổi dải đo dòng điện

- Phím : Thay đổi chế độ hiển thị các đại lượng đo U, I, P, S, HI, HU

- Màn hình hiển thị đa chức năng

Hình 1.12 Màn hình hiển thị của ampe kìm vạn năng Model 3286-20

Màn hình hiển thị LCD của dụng cụ này được thiết kế đa năng với 3 bộ hiển thị chính Display 1, Display 2, Display 3 và các màn hình phụ để hiển thị các ký hiệu đi kèm

Công suất biểu kiến

Hình 1.13 Panel đo công suất một pha, ba pha

Các watt kế đo công suất tải xoay chiều một pha, ba pha được đấu sẵn trên Panel được minh họa như trên hình 1.13, khi sử dụng chúng ta chỉ cần chọn panel phù hợp với yêu cầu đo và đặt chúng trên bàn thực hành đấu nối chúng theo mạch đo Để sử dụng các panel được chính xác chúng ta cần tìm hiểu các ký hiệu trên mặt watt kế như:

Loại dụng cụ đo, kiểu cơ cấu, phương đặt, cấp chính xác, dải đo…

+ Dải điện áp: Kênh A: 250Vrms

+ Dải điện áp: Kênh B: 3Vrms

(4) A-ATTN: Chọn độ suy giảm

(5) Gate time: Chọn thời gian lấy mẫu

(6) Funtion: Chọn đo tần số/chu kỳ

(7) Reset: Xóa hiển thị lỗi

f Máy hiện sóng

Máy hiện sóng hay còn gọi là oscilloscope, dao động nghiệm, dao động ký Là công

cụ hữu hiệu giúp cho người sử dụng đánh giá một cách chính xác, nhanh chóng tình trạng mạch điện cần xem xét Máy hiện sóng cho phép quan sát dạng sóng của tín hiệu

cần đo, tần số và biên độ của tín hiệu

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều chủng loại máy hiện sóng, nhưng các nút điều chỉnh cơ bản hầu như giống nhau Hiện nay có hai loại dùng phổ biến nhất là máy hiện sóng 1 tia, máy hiện sóng 2 tia của các hãng Pintek, leadder, hameg

Khi sử dụng máy hiện sóng chúng ta cần quan tâm tới một số chỉ tiêu kỹ thuật sau: phạm vi tần số; độ nhạy; đường kính màn sáng, trở kháng vào, mức suy giảm đầu vào Để sử dụng máy hiện sóng được nhanh chóng chính xác chúng ta cần tìm hiểu các núm nút chức năng sau đây:

Một số loại máy hiện sóng thường gặp được minh họa như hình 1.16

Hình 1.16 Một số hình ảnh của máy hiện sóng

a Máy hiện sóng tương tự b Máy hiện sóng số

Sau đây chúng ta sẽ khảo sát chi tiết đối với máy hiện sóng hiệu Pintek - một trong các series phổ biến ở thị trường Việt Nam và có những chức năng điển hình cho máy

hiện sóng tương tự có dải tần từ trung bình tới tương đối cao

* Giới thiệu về máy hiện sóng của Pintek

Đặc tính của máy hiện sóng pintek

- Trở kháng vào lớn: 1Mohm cho mỗi kênh (CHA, CHB) điện dung ngõ vào 25pF

- Độ nhạy cao 1mV/Div (1mV/Vạch); nS/Div

- Có chế độ cắt quét X-Y

- Cho phép điều chỉnh độ chói (Illumination Control)

- Đèn hình CRT kích thước 6inch, 10 x 8 Cm (ô)

- Dải thông DC- 20MHz (hoặc lớn hơn tùy theo từng loại)

- Độ nhạy 1mV/div (1mV/ô)

- Thang đo rộng 10bậc theo thứ tự 1, 2, 5 từ 1mV  5V

- Giới hạn đo 400Vpp (400VDC)

- Chế độ quét dọc (Mode Vert): đơn kênh A, B, song kênh (Dual) AB, cộng (Add) A+B

- Chế độ quét ngang (Horizontal)

+ X - Y: cắt quét trong CHA=X; CHB=Y

+ Độ chính xác: trục Y (Y axis) 0,3%; trục X 0,6%

- Kích khởi đồng bộ (TRIGGERING)

+ AUTO (tự động) , NORM (thường) , TV-V (lấy từ xung Sync mành), TV-H (lấy

từ xung đồng bộ dòng - Horizontal Sync)

+ Nguồn kích (Trigger Source): Trong (CH A , CH B) , thay đổi (ALT) , Nguồn điện lưới (LINE) , Ngoài (EXT)

a

b

+ Độ nhạy kích đồng bộ:

Mặt trước của máy hiện sóng pintek 20- 100Mhz

Hình 1.17 Mặt trước của máy hiện sóng pintek (1) Chọn kiểu tín hiệu vào kênh A: Xoay chiều (AC) - mass (GND) - một chiều (DC) (2) Ngõ vào kênh A (CHA input)

(3) Kiểm tra - Comp test (Có hoặc không tuỳ theo đời máy)

(4) Vol/div- lựa chọn thang đo Vôn/ô dọc cho kênh A

(5) Điều chỉnh chuẩn biên độ kênh A - Variable biên độ cho kênh A (để đọc đúng biên độ theo tín hiệu chuẩn Cal, thường là 1VPP)

(6) Ngõ vào test (Có hoặc không tuỳ theo đời máy)

(7) Chọn chế độ quét dọc: Kênh A (CHA) - Kênh B/X-Y (CHB) - Hai kênh (Dual) - Cộng (Add)

(8) Dây mass (GND), nối vào dây trung tính nguồn hoặc nối đất bảo vệ

(9) Tín hiệu chuẩn biên độ, tần số dùng để hiệu chỉnh máy hiện sóng về trạng thái chuẩn (Cal) 2Vpp/1KHz

(10) Vol/div- lựa chọn thang đo Vôn/ô dọc cho kênh B

(11) Điều chỉnh chuẩn biên độ kênh B -Variable biên độ cho kênh B

(12) Dò tìm tia điện tử – Beam find

(13) Ngõ vào kênh B (CHB input)

(14) Chọn kiểu tín hiệu vào kênh B: Xoay chiều (AC) - mass (GND) - một chiều (DC) (15) Var- Chỉnh chuẩn chu kỳ để đọc đúng Cal 1Khz

(16) EXT Triger tín hiệu kích đưa từ ngoài vào

(17) Time/div- thời gian/ ô ngang (chung cho cả hai kênh Avà B)

(18) H Position- dịch chuyển dạng sóng theo chiều ngang

(19) X-Y: chế độ cắt quét, đưa tín hiệu vào điều khiển trực tiếp hai hệ thống lái tia CHA<=>X (lái tia theo chiều ngang - cửa X); CHB <=> Y (lái tia theo chiều dọc - cửa Y)

(21) Hold off - bình thường ta chỉnh về tận cùng bên trái

(22) Var Sweep tinh chỉnh tín hiệu quét (chức năng này là tùy chọn có model không có) (23) Source: Nguồn vào kích quét kênh A (CHA) - kênh B (CHB)/hoán đổi (Alt)- nguồn điện lưới (Line)- xung đồng bộ đưa từ ngoài vào (EXT)

(24) Coupling (chế độ đồng bộ): Auto (nếu tín hiệu đo có tần số cao)- Normal (nếu tín hiệu tần số thấp) – TV-V (Sync mành của Tivi) – TV-H (Sync dòng của Tivi)

(25) V Position CHB dịch chuyển dạng sóng theo chiều thẳng đứng với kênh B

(26) Trigger level - điều chỉnh đồng bộ để có dạng sóng đứng vững trên màn hình

(27) V Position CHB dịch chuyển dạng sóng theo chiều thẳng đứng với kênh B

(28) Focus- điều chỉnh độ hội tụ để nhận được hình ảnh sắc nét

(29) Trace position- điều chỉnh phương của tia sáng ban đầu trùng với trục hoành

(30) Power on/off – tắt mở nguồn

(31) Intensity - điều chỉnh độ sáng của dạng sóng

(32) Led - đèn báo nguồn

Hình 1.18 Đo góc lệch pha và hệ số công suất dùng cos mét

Các núm chức năng trên mặt phazo mét model 2039-03

(1) Chấu chung của hai cuộn dòng điện

(2) Đầu cuối của cuộn dòng 5A

(3) Đầu cuối của cuộn dòng 25A

(4) Đầu điện áp pha thứ nhất

(5) Đầu điện áp pha thứ hai

(6) Đầu điện áp pha thứ ba

h Điện năng kế

* Điện năng kế một pha kiểu cảm ứng

Sử dụng điện năng kế một pha kiểu cảm ứng (công tơ một pha kiểu cảm ứng) để đo điện năng mạch một pha, khi sử dụng chúng ta cần quan tâm tới một số thông số sau:

Hình 1.19 Điện năng một pha

* Điện năng kế điện tử một pha

 Đo điện năng tác dụng

 Đo công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến

 Đo điện áp hiệu dụng

 Đo dòng điện hiệu dụng

 Đo hệ số công suất

 Đo tần số lưới điện

 Cảnh báo gian lận điện

 Đọc thông số từ xa qua sóng RF

Hình 1.20 Điện năng kế điện tử một pha

Tương tự như điện năng kế kiểu cảm ứng các ngõ vào (1), (3); ngõ ra (2), (4)

* Điện năng kế ba pha kiểu cảm ứng

Sử dụng công tơ điện ba pha ba phần tử (PT) kiểu cảm ứng Model: MV3E4 của EMIC Việt Nam

Hình 1.21 Công tơ điện ba pha ba phần tử của EMIC

TT Thông số Đơn vị Mô tả

10 Đường kính lỗ đấu dây của đầu

11 Không gian bên trong nắp che ổ

12 Khối lượng công tơ (nắp PC-nắp

Công tơ điện tử ba pha bốn dây Model: ME-40m của hãng EMIC Việt Nam

Hình 1.22 Công tơ điện tử ba pha bốn dây của EMIC

Thông số Ký hiệu Đơn vị Mô tả

Thông số Ký hiệu Đơn vị Mô tả

Dải điện áp làm việc danh định V 0,9  1,1Un

Thử cách điện AC trong 1 phút tại 50Hz kV 2

Đại lượng đo Phạm vi đo Độ phân giải

- Điện áp mẫu làm việc: 50mV, 1V;

- Trở kháng vào vônmét: lớn hơn 9M;

- Mức tác động: 200ms;

- Chỉ thị số: 3,5 digit;

- Đầu ra mã hoá thông qua giao diện RS 232 S;

- Nhiệt độ làm việc mở rộng: 0OC - 50OC;

Nguồn nuôi: điện áp lưới 110/220V (±10%), tần số 50-60Hz (±5%)

Chức năng của các phím điều khiển được minh họa trong bảng 1.2

Bảng 1.2 Bảng ý nghĩa của các phím chức năng và các ký hiệu

Ký hiệu phần tử Chức năng, nhiệm vụ

R/G Phím chọn chức năng đo điện trở, hoặc điện dẫn và đèn báo

D/Q Phím chọn chức năng đo độ tổn hao/ hệ số phẩm chất và đèn báo

Auto Phím thiết lập chế độ tự động chọn đại lượng đo

DC-V Phím lựa chọn đo điện áp một chiều và đèn báo

/ %

  Phím đo độ lệch tuyệt đối/tương đối của chỉ thị đại lượng đo và đèn báo FREQ Phím và đèn báo thiết lập tần số công tác

Ký hiệu phần tử Chức năng, nhiệm vụ

Phím và đèn báo thiết lập dải đo tự hoặc bằng tay

TRG EXT Phím và đèn báo thiết lập chế độ điều khiển từ xa REMOTE Đèn báo chế độ điều khiển từ xa

UNKNOWN Ngõ vào của phần tử cần đo (R, L, C)

Max 400V Giới hạn điện áp lớn nhất đo được

Cọc tiếp đất

* Cầu đo điện trở thấp TH-2513A

Cầu đo điện trở thấp Model: TH-2513A của hãng Tonghui - Trung quốc Đặc tính kỹ thuật của cầu

- Màn hình hiển thị số LED: 3 x 1/2 digit

* Cầu đo điện trở một chiều lên đến 3M

Cầu đo Model: GOM - 802 của hãng GWINSTEK - Đài loan

Hình 1.25 Hình dạng thực tế của cầu GOM-802 Đặc tính kỹ thuật

3

4

- Dải đo: 30m đến 3M

- Độ chính xác 0,05%

- Tốc độ hiển thi 7 lần/ giây

- Chế độ đo tương đối, thực

- Chế độ lựa chọn thang đo: Bằng tay (Manual) hoặc tự động (Auto)

- Chế độ đo liên tục (continuous) hoặc kích khởi tự ngoài (trigger)

- Hỗ trợ đo nhiệt độ với cảm biến nhiệt RTD

Chi tiết tham khảo bảng Bảng 1.3 dưới đây

Bảng 1.3 Đặc tính kỹ thuật của cầu GOM - 802

Hình 1.26 Các núm chức năng của cầu GOM - 802 Trên hình 1.26 minh họa mặt trước của cầu GOM – 802 và các núm chức năng chính của cầu

(1) Hiển thị giao tiếp trong chế độ đo xa

(2) Mặt hiển thị các giá trị thông thường

(3) Hiển thị chế độ so sánh

Dải đo Độ phân giải Dòng điện làm việc Độ chính xác Điện áp hở mạch

(4) Giới hạn hiển thị phần trăm ngưỡng trên

(5) Giới hạn hiển thị phần trăm ngưỡng dưới

(6) Mặt hiển thịc các thông số cần đo

(7) Hiển thị các chức năng đo hoặc đơn vị đo

(8) Đầu cuối đo (sense terminal)

(9) Đầu cuối nguồn kích thích (source terminal)

- Giá trị trung bình thang đo: 20M

- Dải đo ở thang lớn nhất: 1 đến 500M

- Độ chính xác: 5% rdg

- Dải đo ở thang thứ hai: 0,5 đến 1000M

- Độ chính xác 10% rdg

- Điện áp AC 600V

- Độ chính xác: 3% của giá trị toàn thang

- Điện áp chịu đựng 3700VAC trong 1 phút

- Giá trị trung bình thang đo: 50M

- Dải đo ở thang lớn nhất: 2 đến 1000M

III DỰ TRÙ THIẾT BỊ, VẬT TƯ THỰC HÀNH

Thiết bị, vật tư cho một nhóm thực tập (4 sinh viên)

TT Tên thiết bị Số lượng Đv tính Ghi chú

TT Tên thiết bị Số lượng Đv tính Ghi chú

IV THỰC HÀNH

1 Sử dụng các dụng cụ đo

a Sử dụng đồng hồ vạn năng

Trước khi sử dụng đồng hồ vạn năng để đo các thông số ta cần chú ý những điểm sau:

- Đặt đồng hồ đo theo đúng vị trí quy định

- Các que đo phải cắm đúng cực tính

 Que dương (màu đỏ): Là ngõ vào dương của tín hiệu một chiều (thang I, U) hoặc là “cực âm” của nguồn pin của đồng hồ cung cấp cho mạch ngoài (thang điện trở )

 Que âm (màu đen): Là ngõ vào âm của tín hiệu một chiều (thang I, U) hoặc

là “cực dương” của nguồn pin của đồng hồ cung cấp cho mạch ngoài (thang điện trở )

- Chỉnh “chuẩn không” (nếu kim lệch khỏi vạch chỉ 0 đối với thang đo U, I hoặc lệch khỏi  ở thang đo điện trở) bằng cách xoay nhẹ nút chuẩn không nằm ở giữa mặt đồng hồ

- Quy ước: Thang đọc là phần khắc độ mà kim chỉ thị, thang đo là vị trí của chuyển mạch chọn thang đo đang chỉ

* Điều chỉnh đồng hồ vạn năng về thang đo điện trở

Bước 1: Đưa chuyển mạch của đồng hồ vạn năng về thang đo điện trở (x1; x10;

x10; x1k; x10k)

Bước 2: Chỉnh không cho thang đo đã chọn

+ Chập hai que đo của đồng hồ và quan sát số chỉ

+ Điều chỉnh núm chỉnh không “0 adj” để kim chỉ đúng 0 

* Điều chỉnh đồng hồ vạn năng về thang đo dòng điện

Bước 1: Đưa chuyển mạch của đồng hồ vạn năng về thang đo dòng điện DCmA

Bước 2: Chọn ngõ vào, cực tính

Bước 3: Chọn thang đọc

* Điều chỉnh đồng hồ vạn năng về thang đo điện áp

Bước 1: Đưa chuyển mạch của đồng hồ vạn năng về thang đo điện áp ACV; DCV Bước 2: Chọn ngõ vào, cực tính

Bước 3: Chọn thang đọc

b Sử dụng vôn kế

Bước 1: Đọc các ký hiệu trên mặt vôn kế

Bước 2: Chọn vôn kế phù hợp với điện áp cần đo (ACV; DCV)

Bước 3: Chọn ngõ vào, cực tính

Bước 4: Chọn thang đọc

c Sử dụng ampe kế

Bước 1: Đọc các ký hiệu trên mặt ampe kế

Bước 2: Chọn ampe kế phù hợp với dòng điện cần đo (ACA; DCA)

Bước 3: Chọn ngõ vào, cực tính

Bước 4: Chọn thang đọc

d Sử dụng watt kế

Bước 1: Đọc các ký hiệu trên mặt watt kế

Bước 3: Chọn watt kế phù hợp với tải cần đo công suất (1 pha, 3 pha)

Bước 3: Chọn ngõ vào, cực tính

Bước 4: Chọn thang đọc

e Sử dụng tần số kế

Bước 1: Đọc các ký hiệu trên mặt tần số kế

Bước 2: Chọn tần số kế có dải đo phù hợp với tần số cần đo

Bước 3: Chọn ngõ vào, cực tính

Bước 4: Chọn thang đọc

f Sử dụng máy hiện sóng

Bước 1: Tìm hiểu các núm chức năng của máy hiện sóng

Bước 2: Đưa máy về chế độ mặc định

 Các núm có thể vặn thuận, ngược kim đồng hồ đưa về vị trí mười hai giờ

 Các núm có thể nhấn, nhả đưa về nhả

 Các núm có chọn CHA, CHB đưa về kênh đang đo

 Các núm có chế độ Auto, Normal đưa về Auto

 Các núm có chế độ Cal thì đưa về đúng vị trí Cal

Bước 3: Đưa máy về chế độ chuẩn

 Chọn Vol/div và Time/div phù hợp với tín hiệu Cal của máy phát ra (2Vpp/1kHz)

 Đưa tín hiệu Cal vào kênh đo cần hiệu chuẩn (CHA, CHB hoặc cả hai kênh)

 Quan sát dạng sóng và đọc thông số biên độ, tần số Nếu kết quả đúng như thông số ghi ở ngõ ra của tín hiệu Cal thì máy đã chuẩn Nếu không đúng ta cần chỉnh lại núm Var về biên độ thường nằm đồng trục với núm Vol/div (ở máy Pintek là núm số 5 và số 11) Nếu không đúng về chu kỳ hay tần số chúng ta chỉnh núm Var về chu kỳ thường nằm cạnh núm Time/div (núm số 15 của máy Pintek)

Bước 4: Chọn ngõ vào, cực tính

 Ước lượng giá trị điện áp của tín hiệu cần đo (VPP)

 Chọn thang đo (Volt/div) phù hợp với điện áp cần đo

 Đưa tín hiệu cần đo vào máy hiện sóng (tín hiệu đưa vào đầu que đo, mass của tín hiệu vào kẹp cá sấu)

Bước 5: Chọn thang đọc

 Đọc biên độ

Đọc số ô theo chiều dọc mà dạng sóng chiếm sau đó tính biên độ theo công thức:

U x = Số ô dọc x Volt/div x suy hao (nếu có)

 Đọc chu kỳ, tần số

Đọc số ô theo chiều ngang mà dạng sóng chiếm sau đó tính chu kỳ theo công thức:

T x = Số ô ngang x Time/div →

x x

Hình 1.28 Đo biên độ, tần số bằng máy hiện sóng

* Đo góc lệch pha bằng máy hiện sóng

Các bước thực hiện đo góc lệch pha tương tự như đo biên độ và tần số bằng máy hiện sóng, chỉ khác ở chỗ chúng ta đưa đồng thời hai tín hiệu cần đo góc lệch pha vào hai kênh (CHA, CHB) của máy hiện sóng Kết quả quan sát chúng ta thấy có hai dạng sóng trên màn hình Để đọc góc lệch pha chúng ta phải tìm ra khoảng thời gian lệch giữa hai dạng sóng và tính theo công thức :  = t.3600

Volt/div (1V)

PHIẾU LUYỆN TẬP SỐ 1.1

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh máy phát sóng để tạo ra tín hiệu hình sin có f=1kHz; u=5Vpp

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập: Chọn dụng cụ, thiết bị: Chọn ngõ ra: Chọn dạng sóng: Chọn dải tần: Chọn biên độ:

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh đồng hồ vạn năng về thang đo điện trở

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập: Dải điện trở cần đo: Chọn dụng cụ, thiết bị: Chọn thang đo: Chọn thang đọc: Chỉnh không:

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh đồng hồ vạn năng về thang đo điện áp một chiều (DCV)

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập: Dải điện áp cần đo:

Chọn dụng cụ, thiết bị: Chọn thang đo: Chọn thang đọc:

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh đồng hồ vạn năng về thang đo điện áp xoay chiều (ACV)

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập: Dải điện áp cần đo: Chọn dụng cụ, thiết bị: Chọn thang đo: Chọn thang đọc:

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh đồng hồ vạn năng về thang đo dòng điện một chiều (DCmA)

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập: Dải dòng điện cần đo: Chọn dụng cụ, thiết bị: Chọn thang đo: Chọn thang đọc:

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh máy hiện sóng về chế độ mặc định

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập: Chọn dụng cụ, thiết bị: Điều chỉnh các núm điều khiển độ sáng, độ hội tụ của màn hình:

Điều chỉnh các núm chọn chế độ đo: Điều chỉnh các núm chọn thang đo Vol/div; Time/div: Cấp nguồn cho máy hiện sóng và quan sát kết quả:

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh máy hiện sóng về chế độ chuẩn

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập: Chọn dụng cụ, thiết bị: Điều chỉnh các núm chọn thang đo Vol/div; Time/div: Đưa tín hiệu chuẩn (Cal) vào ngõ vào của máy hiện sóng: Quan sát dạng sóng và đọc các thông số của tín hiệu chuẩn (Cal): Điều chỉnh các núm để máy về chế độ chuẩn:

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh máy hiện sóng về chế độ đo góc lệch pha

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập: Chọn dụng cụ, thiết bị: Điều chỉnh các núm chọn số kênh: Điều chỉnh các núm nút thay đổi vị trí của các dạng sóng:

PHIẾU LUYỆN TẬP SỐ 1.9

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh tần số kế chỉ thị số để đo tần số của lưới điện công nghiệp

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập: Chọn dụng cụ, thiết bị: Chọn ngõ vào: Chọn độ suy hao: Chọn thời gian (Gate time):

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh cầu đo để đo điện trở

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập: Chọn dụng cụ, thiết bị: Chọn ngõ vào: Chức năng đo: Chọn điện áp đo:

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh cầu đo để đo điện cảm

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập: Chọn dụng cụ, thiết bị: Chọn ngõ vào:

Chức năng đo: Chọn điện áp đo:

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh cầu đo để đo điện dung

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập: Chọn dụng cụ, thiết bị: Chọn ngõ vào: Chức năng đo: Chọn điện áp đo:

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh ampe kìm vạn năng về thang đo U, I, f

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập: Chọn dụng cụ, thiết bị: Chọn ngõ vào: Chức năng đo: Chọn chức năng hiển thị (U, I, f):

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh ampe kìm vạn năng về thang đo công suất tác dụng

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập:

Chọn dụng cụ, thiết bị: Chọn ngõ vào: Chức năng đo (P1p; P3p): Chọn chức năng hiển thị (P1p; P3p):

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh ampe kìm vạn năng về thang đo công suất Q, S

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập: Chọn dụng cụ, thiết bị: Chọn ngõ vào: Chức năng đo (Q1p; Q3p; S1p; S3p): Chọn chức năng hiển thị (Q1p; Q3p; S1p; S3p):

Tên kỹ năng: Hiệu chỉnh ampe kìm vạn năng về thang đo công suất sin, cos

Họ và tên sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày: Giáo viên hướng dẫn: Ca thực tập: Chọn dụng cụ, thiết bị: Chọn ngõ vào: Chức năng đo (sin, cos): Chọn chức năng hiển thị (sin, cos):