CHƯƠNG V: DỤNG CỤ VÀ KỸ THUẬT ĐO ĐIỆN 60 1. KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN
3. PHƯƠNG PHÁP ĐO MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN
Hình 5.7: Phương pháp đo điện áp
Hình 5.8: Bộ khuyếch đại 1 chiều
Để đo điện áp U người ta dùng 1 vôn kế mắc song song với mạch cần đo. Để kết quả đo chính xác thì điện trở trong của vôn kế phải càng lớn càng tốt. Để mở rộng thang đo ta dùng điện trở phụ mắc nối tiếp với cơ cấu đo.
Giả thiết cơ cấu đo có điện áp là điện áp làm cho kim chỉ hết thang đo UCC muốn mở rộng thang đo m lần nghĩa là U/ UCC = m thì
CC P
R R =
CC CC
U U U
= m -1 hay là RP= RCC(m-1)
- Khi cần đo điện áp rất lớn (cỡ KV ) ta dùng máy biến điện áp.
- Để đo điện áp và dòng điện nhỏ người ta dùng điện kế từ điện. Để tăng độ nhạy của điện kế từ điện người tăng từ cảm khe hở không khí , giảm hệ số phản kháng của dây treo và dùng hệ số chỉ thị ánh sáng.
- Để nâng cao độ chính xác của phép đo người ta tiến hành đo bằng phương pháp bù. Nội dung của phương pháp này là so sánh điện áp cần đo UX với điện áp mẫu đã biết UK có độ chính xác cao (hình 5.7). Độ chênh áp U= UX- UK được phát hiện bằng cơ cấu chỉ không. ở vôn kế điện tử điện áp cần đo được chỉnh lưu và đưa vào bộ khuyếch đại 1 chiều (Hình 5.8). Đầu ra của khuyếch đại 1 chiều là cơ cấu điện tử.
Vôn kế điện tử có độ nhạy cao điện trở vào lớn có thể đạt tới 100M , công suất tiêu thụ rất ít, khoảng tần số làm việc rộng dễ dàng điều chỉnh và mở rộng thang đo.
3.2. Đo cường độ dòng điện (một chiều, xoay chiều) - Để đo dòng điện ta mắc nối tiếp Ampe kế với mạch điện cần đo. Để Ampe kế không làm thay đổi dòng điện trong mạch thì điện trở của Ampe kế càng nhỏ càng tốt.
- Để đo dòng điện 1 chiều có thể dùng ampe kế từ điện và điện từ. Để mở rộng thang đo
dòng điện 1 chiều ta dùng điện trở sơn RS nối song song với cơ cấu đo. Dòng điện qua cơ cấu đo là
ICC= I.
CC S
S
R R
R
Trong đó I là dòng điện cần đo, RCCđiện trở của cơ cấu đo. Nếu muốn mở rộng
Hình 5.9:Đo cường độ dòng điện
thang đo n lần tức là
ICC
I = n =
S CC S
R R R
Suy ra điện trở của sơn RS: RS=
1 n
RCC
Hình 5.10 là sơ đồ sơn của dụng cụ
đo từ điện có nhiều thang đo khác nhau
Để đo dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp có thể sử dụng ampe kế điện từ hay điện động với dòng điện xoay chiều người ta dùng máy biến dòng để mở rộng thang đo. Ampe mét điện từ nhiều thang đo được chế tạo bằng cách phân đoạn cuộn dây phần tĩnh thành nhiều đoạn bằng nhau và có thể đổi nối song song hoặc nối tiếp.
- Để đo dòng điện xoay chiều bằng dụng cụ từ điện người ta phải chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện 1 chiều.
Hình 5.10: Dụng cụ đo từ điện có nhiều thang đo khác nhau
Hình 5.12. a sơ đồ chỉnh lưu 1 nửa chu kỳ;
b,c. là sơ đồ chỉnh lưu cả chu kỳ Hình 5.11 Ampe điện từ 2 thang đo
Hình 5.11 Ampe điện từ 2 thang đo
3.3. Đo điện năng
3.3.1. Đo điện năng trong mạch xoay chiều một pha
Để đo điện năng trong mạch điện xoay chiều 1 phải dùng công tơ một pha kiểu cảm ứng
3.3.2. Đo điện năng trong mạch điện xoay chiều ba pha
- Đối với mạch 3 pha 4 dây: Để đo điện năng trong mạch điện xoay chiều 3 pha 4 dây ta dùng 3 công tơ một pha hoặc dùng một công tơ 3 pha 3 phần tử
- Đối với mạch 3 pha 3 dây ta có thể dùng một công tơ 3 phần tử hoặc một công tơ ba phần tử mắc qua máy biến dòng
Hình 5.15: Sơ đồ mắc 3 công tơ 1 pha Hình 5.16: Sơ đồ mắc công tơ 3 pha 3 phần tử
Hình 5-18: Sơ đồ mắc công tơ
3 pha 2 phần tử Hình 5.13.Mắc trực tiếp
công tơ vào mạch điện
Hình 5.14: Mắc công tơ gián tiếp qua máy biến áp dòng
Hình 5.19: Sơ đồ mắc công tơ
3 pha qua máy biến dòng