A. GIỚI THIỆU:
Cũng như điện áp, dòng điện là đại lượng quan trọng thể hiện được đặc tính làm việc của linh kiện điện tử cũng như thiết bị điện. Tuy nhiên, trong kỹ thuật sửa chữa điện tử dân dụng thì việc đo dòng điện ít hơn và chỉ đo dòng điện khi thật sự cần thiết. Trong ngành điện công nghiệp thì khác, việc đo giá trị dòng điện cũng như giám sát giá trị dòng điện trên thiết bị là phải thường xuyên được thực hiện.
Do các phụ tải của mạng điện xoay chiều công nghiệp là các tải có công suất lớn nên kiểm soát được dòng điện sẽ giúp quá trình vận hành trở nên hiệu quả, an toàn đối với người và thiết bị.
B. MỤC TIÊU BÀI HỌC:
- Trình bày đúng thứ tự thao tác máy đo VOM để đo dòng điện của mạch điện - Sử dụng thành thạo máy đo VOM để đo dòng điện của mạch điện .
- Bảo quản tốt máy đo.
- Có ý thức nghiêm túc trong quá trình sử dụng máy đo, đảm bảo an toàn cho người và trang thiết bị.
C. NỘI DUNG CHÍNH:
1. Phương pháp đo dòng điện
1.1. Phương pháp đo dòng điện một chiều:
Cách 1: Dùng thang đo dòng (đo trực tiếp)
Để đo dòng điện bằng đồng hồ vạn năng, ta nối đồng hồ đo (Ampemet hay VOM) nối tiếp với tải tiêu thụ cần đo dòng điện và chú ý là chỉ đo được dòng điện nhỏ hơn giá trị của thang đo cho phép.
- Phương pháp đo:
Hình 5.1: Phương pháp đo dòng điện - Thực hiện theo các bước sau:
+ Bước 1: Xoay núm chọn về vị trí DCmA đối với đồng hồ dạng kim hoặc vị trí A- đối với VOM dạng số. Tuỳ thuộc vào dòng điện cần đo mà chọn thang đo thích hợp để tránh hiện tượng quá dòng điện làm hỏng đồng hồ đo VOM.
+ Bước 2: Đấu nối tiếp VOM vào 2 điểm cần đo dòng điện.
+ Bước 3: Đọc kết quả đo
• VOM kim: Giá trị đo được = Số chỉ trên vạch chia độ X giá trị thang đo
• VOM số: Đọc giá trị trên màn hình hiển thị
Cách 2 : Dùng thang đo áp DC (đo gián tiếp) để xác định giá trị dòng điện:
Ta có thể đo dòng điện qua tải bằng cách đo sụt áp trên điện trở hạn dòng mắc nối với tải, điện áp đo được chia cho giá trị trở hạn dòng sẽ cho biết giá trị dòng điện, phương pháp này có thể đo được các dòng điện lớn hơn khả năng cho phép của đồng hồ và đồng hồ cũng an toàn hơn.
Giá trị dòng điện được tinh theo công thức:
tai DC
R I =V
1.2. Phương pháp đo dòng điện xoay chiều:
Không được sử dụng đồng hồ VOM dạng kim để đo dòng điện xoay chiều.
Dùng VOM dạng số để đo dòng điện nhỏ hoặc Ampe kế còn (gọi là Ampe kìm) khi đo dòng điện xoay chiều trên các tải lớn, ví dụ như dòng chạy qua các dây pha của mạng điện 3 pha, dòng điện trên các cuộn dây động cơ điện, máy phát điện…
1.2.1. Sử dụng VOM dạng số:
Ta thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Vặn nún chỉnh thang đo về vị trí từ A – mA – uA để đo dòng điện xoay chiều với độ lớn tương ứng.
Bước 2: Que đen cắm cổng chung COM, que đỏ cắm vào cổng 20A nếu đo dòng có cường độ lớn cỡ A hoặc cổng mA nếu đo dòng có cường độ nhỏ cỡ mA .
Hình5.2: Kết nối que đo vào VOM
Bước 5: Tắt nguồn điện của các mạch điện thí nghiệm và hở mạch cần đo dòng điện.
Bước 6: Kết nối que đo màu đỏ của đồng hồ về phía cực dương (+) và que đo màu đen về phía cực âm (-) theo chiều dòng điện trong mạch thí nghiệm. Mắc đồng hồ nối tiếp với mạch thí nghiệm.
Bước 8: Đọc kết quả trên màn hình LCD.
Hình5.3: Kết nối VOM với mạch điện 1.2.2. Sử dụng Ampe kìm để đo dòng điện xoay chiều
Nguyên lý hoạt động của ampe kìm: Trong dòng điện xoay chiều, từ trường biến thiên sinh ra bởi dòng điện có thể gây cảm ứng điện từ lên một cuộn cảm nằm gần dòng điện. Ampe kìm hoạt động dựa trên nguyên lý này vì vậy nó được liệt vào nhóm thiết bị đo điện cảm ứng.
Hình 5.4. Cấu tạo Ampe kìm
Để tiến hành đo dòng điện, bạn có thể thực hiện theo các bước sau:
- Bước 1: Kiểm tra kỹ thiết bị đo điện của bạn, đảm bảo chúng hoạt động trơn tru và không gặp sự cố ở hàm kẹp. Điều này tránh ảnh hưởng đến kết quả đo, gây sai số.
- Bước 2: Xác định đoạn dây dẫn cần đo dòng điện.
- Bước 3: Chọn chức năng đo cường độ dòng điện bằng cách sử dụng núm vặn.
- Bước 4: Kẹp đoạn dây dẫn xung quanh hàm kẹp. Lưu ý, cần để hàm kẹp khít vào nhau để cho kết quả chính xác.
- Bước 5: Màn hình LCD hiển thị kết quả đo.
Hình 5.5: Đo dòng điện xoay chiều trên dây pha 2. Sử dụng máy đo VOM để đo dòng điện một chiều.
Trong phần này học sinh sẽ được rèn luyện đo các giá trị dòng điện một chiều trên một số mạch điện tử cơ bản như: mạch nguồn, mạch khuếch đại…
Để minh họa việc đo dòng điện một chiều trên mạch điện tử, ta hãy quan sát hình ảnh sau:
Hình 5.6. Đo dòng điện IC trên mạch khuếch đại dung transistor
VOM được mắc nối tiếp với cực C của transistor Q, do đó dòng điện chạy qua VOM thể hiện trên kim chỉ thị chính là dòng điện IC của transistor Q.
3. Sử dụng máy đo Ampe kìm để đo dòng điện xoay chiều:
Ampe kìm là thiết bị đo điện chuyên dụng để đo dòng điện với dải đo rộng từ 100mA đến 2000A. Một số model ampe kìm được tích hợp nhiều tính năng như đồng hồ vạn năng là đo: điện áp, điện trở, tần số… Tên của thiết bị đo điện này được đặt theo đơn vị đo cường độ
Cách sử dụng ampe kìm: Ampe kìm cũng giống như đồng hồ vạn năng. Muốn đo dòng thi kẹp vào đoạn dây mà dòng điện chạy qua. Còn muốn sử dụng như thiết bị đo điện khác để đo điện áp, đo thông mạch và các thông số khác thì cắm thêm que đo và sử dụng như cách sử dụng đồng hồ vạn năng thông thường.
Hình ảnh minh họa: Dùng Ampe kìm để đo dòng điện trên dây pha của mạng 3 pha.
Hình 5.7. Sử dụng Ampe kế 4. Một số lưu ý khi đo dòng điện bằng VOM
Khi đo dòng điện, trước tiên ta phải lựa chọn đồng hồ đo cho phù hợp với dòng điện cần đo. Đối với thợ sửa chữa điện tử thì việc đo dòng điện là không thường xuyên. Tuy nhiên đối với nghề điện công nghiệp hay kỹ thuật máy lạnh thì việc đo kiểm để xác định giá trị dòng điện là việc không thể thiếu, do thiết bị trong mạng điện công nghiệp tiêu thụ dòng điện lớn.
Để quá trình đo kiểm xác định giá trị dòng điện được chính xác và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị thì ta cần chú ý một số điểm sau:
+ Nắm vững phương pháp đo dòng điện và phân loại dụng cụ đo dòng điện.
+ Cũng giống như đo điện áp, việc đo dòng điện cũng phải đảm bảo cách điện tốt để đảm bảo an toàn.
+ Lựa chọn đúng loại đồng hồ đo dòng điện, không được sử dụng đồng hồ VOM dạng kim để đo dòng điện xoay chiều, mà phải dùng VOM dạng số với giới hạn đo thích hợp. Hiện nay việc đo dòng điện xoay chiều người ta thường dùng dụng cụ đo là Ampe kế, đảm bảo vừa có độ chính xác cao vừa an toàn cho người sử dụng.
+ Khi sử dụng VOM dạng kim để đo dòng điện một chiều, cần chú ý chọn thang đo và giai đo thích hợp. Nếu không ước lượng được giá trị dòng điện cần đo thì nên chọn giai đo cao nhất để tránh làm hư hỏng đồng hồ.
D. Câu hỏi ôn tập:
1/ Trình bày phương pháp đo dòng điện?
2/ Trình bày các bước đo điện áp 1 chiều bằng VOM trên mạch điện tử?
3/ Trình bày các bước đo điện áp xoay chiều bằng VOM trên mạch điện tử?
4/ Trình bày một số chú ý quan trọng khi sử dụng VOM khi đo điện áp?
5/ Trình bày cách bảo quản máy đo VOM?