Tìm hiểu Đo lường điện và thiết bị đo – Tài liệu, ebook, giáo trình, hướng dẫn

CHƯƠNG 1. KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG (2,0,0)
1.1 Đại lượng đo lường
Đo lường là sự so sánh giá trị của đại lượng chưa biết với giá trị của đại lượng đã
được chuẩn hóa.
Trong lĩnh vực đo lường điện, dựa trên tính chất cơ bản của đại lượng đo, người ta
phân biệt thành 2 loại:
• Đại lượng điện (Electrical Measurand)
• Đại lượng không điện (Non-Electrical Measurand)

pdf

40 trang

|

Chia sẻ: hoang10

| Lượt xem: 396

| Lượt tải: 0

download

Bạn đang xem trước

20 trang

tài liệu Tìm hiểu Đo lường điện và thiết bị đo, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

ĐO LƯỜNG ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ ĐO
Chương 1. Khái niệm về đo lường (2,0,0)
1.1. Đại lượng đo lường
1.2. Chức năng, đặc điểm của thiết bị đo
1.3. Chuẩn hóa trong đo lường
1.4. Sai số trong đo lường
1.5. Hệ số đo
Chương 2. Các cơ cấu đo lường (4,0,0)
2.1. Cơ cấu chỉ thị kim
1. Cơ cấu từ điện
2. Cơ cấu điện từ
3. Cơ cấu điện động
2.2. Thiết bị chỉ thị số
1. Mã
2. Chỉ thị số
3. Các mạch giải mã
Chương 3. Đo điện áp và dòng điện (6,2,0)
3.1. Đo dòng một chiều (DC) – dòng xoay chiều (AC)
1. Đo dòng DC
2. Đo dòng AC
3. Ảnh hưởng của Amper kế đến mạch đo
3.2. Đo điện áp DC – AC
1. Đo điện áp DC
2. Đo điện áp AC
3. Ảnh hưởng của Volt kế đến mạch đo
3.3. Đo điện áp DC bằng biến trở
3.4. Volt kế điện tử DC
1. VDC dùng Transistor
2. VDC dùng FET
3. VDC dùng khuếch đại thuật toán (Op-amp)
4. VDC giá trị nhỏ dùng phương pháp “Chopper”
3.5. Volt kế điện tử AC
1. Khái quát
2. Phương pháp trị chỉnh lưu trung bình
3. Phương pháp trị hiệu dụng thực
4. Phương pháp trị đỉnh
3.6. Amper kế điện tử đo DC-AC
1. Đo dòng DC
2. Đo dòng AC
Chương 4. Đo điện trở (4,1,0)
4.1. Đo điện trở bằng Volt kế và Amper kế
4.2. Mạch đo R trong Ohm kế
4.3. Cầu Wheatstone
1. Cầu Wheatstone cân bằng
2. Cầu Wheatstone không cân bằng
4.4. Cầu đôi Kelvin
4.5. Đo điện trở có trị số lớn
1. Dùng Volt kế, µA kế
2. Megaohm chuyên dụng
4.6. Đo điện trở nối đất
Bài tập Chương 4
Chương 5. Đo điện dung, điện cảm, hỗ cảm (3,1,0)
5.1. Đo C, L và M dùng Volt kế, Amper kế
1. Đo tụ điện
2. Đo điện cảm
3. Đo hỗ cảm
5.2. Đo C và L dùng cầu đo
1. Cầu Wheatstone xoay chiều
2. Cầu đơn giản đo C và L
3. Cầu đo LC phổ quát
Bài tập Chương 5
Chương 6. Đo công suất và điện năng (6,2,0)
6.1. Đo công suất một chiều (DC)
1. Phương pháp dùng Volt kế và Amper kế
2. Phương pháp W-kế
6.2. Đo công suất xoay chiều (AC) một pha
1. Dùng Volt kế và Amper kế
2. Dùng Watt kế
3. Dùng phối hợp biến dòng, biến áp với Watt kế điện động
4. Đo công suất hiệu dụng của tải bằng bộ biến đổi nhiệt điện
6.3. Đo công suất tải ba pha
6.4. Đo công suất phản kháng của tải
1. Công suất phản kháng tải một pha
2. Công suất phản kháng tải ba pha
6.5. Đo điện năng
1. Điện năng kế một pha
2. Điện năng kế ba pha
6.6. Đo công suất, điện năng bằng Watt met, công-tơ điện tử
6.7. Đo hệ số công suất (cosϕ)
1. Đo cosϕ dùng Volt kế và Amper kế
2. Cosϕ kế dùng cơ cấu điện động
6.8. Thiết bị chỉ thị đồng bộ hóa
6.9. Tần số kế
1. Tần kế bản rung
2. Tần kế điện động hoặc sắt điện động
3. Tần kế dùng cơ cấu từ điện có chỉnh lưu
Chương 7. Dao động ký (6,2,0)
7.1. Ống phóng điện tử
7.2. Các khối chức năng trong dao động ký
1. Sơ đồ chung
2. Khối khuếch đại Y
3. Khối khuếch đại X
7.3. Sự tạo ảnh trên màn hình dao động ký
1. Tín hiệu vào trục X, Y
2. Sự đồng bộ giữa X(t) và Y(t)
7.4. Dao động ký hai tia
1. Cấu tạo
2. Sơ đồ khối
7.5. Đầu đo
7.6. Bộ tạo trễ
7.7. Dao động ký số và dao động ký có ứng dụng Vi xử lý
Chương 8. Thiết bị phân tích tín hiệu (2,0,0)
8.1. Máy đo độ méo
1. Định nghĩa
2. Mạch nguyên lý đo
8.2. Q-met
1. Nguyên lý đo Q
2. Thiết bị thực tế
8.3. Máy phân tích phổ
Máy phân tích phổ theo nguyên lý TRF
Chương 9. Một số thiết bị đo thông thường (4,0,0)
9.1. VOM (cơ điện, điện tử)
9.2. Amper kềm
9.3. Megaohm
9.4. Máy phát tín hiệu chuẩn cao tần, âm tần
9.5. Tần kế cao tần, âm tần
9.6. Thiết bị đo độ sâu điều chế AM, FM
1/40
CHƯƠNG 1. KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG (2,0,0)
1.1 Đại lượng đo lường
Đo lường là sự so sánh giá trị của đại lượng chưa biết với giá trị của đại lượng đã
được chuẩn hóa.
Trong lĩnh vực đo lường điện, dựa trên tính chất cơ bản của đại lượng đo, người ta
phân biệt thành 2 loại:
• Đại lượng điện (Electrical Measurand)
• Đại lượng không điện (Non-Electrical Measurand)
Hình 1.1. Mô hình thiết bị đo
1. Đại lượng điện
Đại lượng điện được chia làm 2 loại:
• Đại lượng điện tích cực (Active). Đại lượng điện áp, dòng điện, công suất là
những đại lượng mang năng lượng điện. Khi đo các đại lượng này, năng lượng
của những đại lượng cần đo này sẽ cung cấp cho các mạch đo.
• Đại lượng điện thụ động (Passive). Đại lượng điện trở, điện dung, hỗ cảm các
đại lượng này, bản thân chúng không mang năng lượng cho nên cần phải cung
cấp dòng hoặc áp khi đưa các đại lượng này vào mạch đo.
2. Đại lượng không điện
Đây là những đại lượng hiện hữu trong đời sống (nhiệt độ, áp suất, trọng lượng, độ
ẩm, độ pH, nồng độ, tốc độ, gia tốc). Để đo những đại lượng không điện, nói chung ta
phải sử dụng những mạch chuyển đổi để biến những đại lượng này thành dòng điện hoặc
điện áp rồi áp dụng phương pháp đo như đối với đại lượng điện.
Hình 1.1. Mô hình thiết bị đo thực tế, sử dụng máy tính
1.2 Chức năng, đặc điểm của thiết bị đo
Chức năng và đặc điểm cơ bản của thiết bị đo nói chung là cung cấp thông tin chính
xác và kịp thời về đại lượng đang được khảo sát. Kết quả đo có thể được lưu trữ, hiển thị
và truyền để điều khiển.
2/40
1.3 Chuẩn hóa trong đo lường
Sự chính xác của thiết bị đo lường được xác định thông qua việc chuẩn hóa
(calibration) khi thiết bị được xuất xưởng. Việc chuẩn hóa được xác định thông qua 4 cấp
như sau:
• Cấp 1 : Chuẩn quốc tế (International Standard). Các thiết bị đo lường muốn được
cấp chuẩn quốc tế đều phải được thực hiện định chuẩn tại Trung tâm đo lường quốc
tế tại Paris (Pháp). Những thiết bị đo được chuẩn hóa theo cấp 1 đều được định kỳ
kiểm tra và đánh giáđịnh kỳ.
• Cấp 2 : Chuẩn quốc gia (National Standard). Các thiết bị đo lường tại các Viện định
chuẩn quốc gia ở các nước trên thế giới được định theo chuẩn quốc tế và các thiết
bị đo lường trong một quốc gia được Viện định chuẩn quốc gia kiểm tra, đánh giá
và cấp giấy chứng nhận đạt chuẩn.
• Cấp 3 : Chuẩn khu vực (Zone Standard). Trong một quốc gia có thể có nhiều chuẩn
khu vực, và thiết bị dùng để định chuẩn đều phải đạt Chuẩn quốc gia (Cấp 2).
• Cấp 4 : Chuẩn phòng thí nghiệm (Laboratory Standard). Trong một khu vực có thể
có nhiều phòng thí nghiệm được cấp phép để định chuẩn cho các thiết bị dùng
trong công nghiệp.
Tóm lại: Thiết bị đo lường khi được sản xuất ra được chuẩn hóa tại cấp nào sẽ mang
chất lượng tiêu chuẩn đo lường của cấp đó. Ngoài ra, để đảm bảo độ chính xác và tin cậy,
các thiết bị đo lường đều phải định kỳ chuẩn hóa.
1.4 Sai số trong đo lường
Sai số trong đo lường nói chung là sự khác biệt giữa giá trị đo được với trị số tin cậy
(expected value). Nhìn chung, một giá trị đo lường bị ảnh hưởng bởi nhiều thông số, dẫn
đến kết quả đo có thể không đúng như mong muốn. Có 3 loại sai số cơ bản: sai số chủ
quan, sai số hệ thống, và sai số ngẫu nhiên.
Sai số chủ quan xảy ra do lỗi của người sử dụng thiết bị đo và phụ thuộc vào việc
đọc sai kết quả hoặc ghi kết quả không đúng theo quy trình họat động của thiết bị đo.
Sai số hệ thống phụ thuộc vào thiết bị đo, cũng như điều kiện môi trường. Ngoài sai
số chủ quan và sai số hệ thống thì sai số còn lại được phân loại là sai số ngẫu nhiên. Đối
với sai số ngẫu nhiên, việc đánh giá cũng như phân tích được thực hiện dựa vào phương
pháp thống kê.
Các nguồn gây sai số:
• Thiết bị đo được vận hành không đúng.
• Giá trị cần đo nằm ngoài vùng làm việc thiết kế của thiết bị đo.
• Thiết bị đo không được bảo trì, kiểm định định kỳ.
• Thiết bị đo hoạt động không ổn định hoặc độ ổn định kém.
Một vài cách tính sai số.
• Sai số
e = Yn – Xn
e : sai số
Yn : trị số tin cậy được
Xn : trị số đo được
3/40
• Sai số tương đối (tính theo %)
er =
n
nn
Y
XY −
×100%
• Độ chính xác tương đối
A = 1 −
n
nn
Y
XY −
độ chính xác tính theo % : a = 100% – er = A×100%
VD: Điện áp rơi trên điện trở có trị số tin cậy được là 50V. Khi dùng Volt kế thì điện áp
đo được là 51V. Tính sai số tuyệt đối, và độ chính xác tương đối.
Sai số tuyệt đối re = 5150 − = 1 V
Sai số tương đối er = V
V
50
1
×100%= 2%
Độ chính xác tương đối A = 1 – 0.02 = 0.98 hoặc a = 100% − 2% =98%
• Tính chính xác của phép đo
1 −
n
nn
X
XX −
nX trị số trung bình của n lần đo
VD: Xác định tính chính xác của phép đo, khi biết Xn = 97, nX = 101.1 (giá trị trung bình
của 10 lần đo).
1 −
1.101
1.10197 − = 0.96
Vậy tính chính xác của phép đo lần thứ 10 là 96%.
Phân tích thống kê trong đo lường.
Lý thuyết thống kê được áp dụng để phân tích độ chính xác của một thiết bị đo
hoặc phép đo thông qua những giá trị nhận được. Thông qua việc phân tích số liệu giá trị
nhận được, ta có thể biết độ chính xác của phép đo hoặc của thiết bị đo và từ đó có thể
đưa ra được những sự thay đổi/điều chỉnh để phép đo hoặc thiết bị đo đạt kết quả chính
xác hơn trong tương lai.
• Trị số trung bình
n
xxx
x n
+++
=
…21
x : trị số trung bình, xn: trị số của lần đo thứ n
• Độ lệch
dn = xn − x
• Độ lệch trung bình
D =
n
ddd n+++ ..21
• Độ lệch chuẩn (Standard deviation)
+ Nếu số lần đo lớn hơn hoặc bằng 30 (n ≥ 30)
σ =
n
ddd n22221 … +++
4/40
+ Nếu số lần đo nhỏ hơn 30 (n < 30)
σ =
1

22
2
2
1

+++
n
ddd n
• Sai số ngẫu nhiên
eRd = ( )1

3
2 222
2
1

+++
nn
ddd n
VD: Kết quả đo chiều dài của một chi tiết cơ khí, được thực hiện trong 8 lần đo như sau:
116,2mm; 118,2mm; 116,5mm; 117,0mm; 118,2mm; 118,4mm; 117,8mm; 118,1mm
Tính độ lệch trung bình và độ lệch chuẩn của các lần đo.
Giải
=+++++++=
8
1,1188,1174,1182,1180,1175,1162,1182,116
x 117,6 (mm)
TT Giá trị đo Độ lệch (di)
1 116,2 -1,4
2 118,2 0,6
3 116,5 -1,1
4 117,0 -0,6
5 118,2 0,6
6 118,4 0,8
7 117,8 0,2
8 118,1 0,5
D = =
+++−
8
5,0…6,04,1
0,7 (mm)
σ = ( ) ( ) ( )
18
5,0…6,04,1 222

+++− = 0,86 (mm)
VD: Một Volt kế được kiểm định bằng cách đo một nguồn chuẩn trong nhiều trường hợp
khác nhau, giá trị đo được như sau: 14,35V; 15,10V; 15,45V; 14,75V; 14,85V;
16,10V; 15,85V; 15,10V; 14,45V; 15,20V. Xác định độ lệch trung bình, độ lệch chuẩn
và sai số ngẫu nhiên.Từ các kết quả trên, hãy đưa ra kết luận về độ chính xác của
Volt kế.
Giải
=x
10
20,15…10,1535,14 +++ =15,12 V
5/40
TT Giá trị đo Độ lệch (di)
1 14,35 -0,77
2 15,10 -0,02
3 15,45 0,33
4 14,75 -0,37
5 14,85 -0,27
6 16,10 0,98
7 15,85 0,73
8 15,10 -0,02
9 14,45 -0,67
10 15,20 0,08
D = =
++−+−
10
08,0…02,077,0
0,42 (V)
σ = ( ) ( ) ( )
110
08,0…02,077,0 222

+++− = 0,56 (V)
eRd =
( ) ( ) ( )
( )11010
08,0…22,077,0
3
2 222

++−+− = 0,12 (V)
6/40
CHƯƠNG 2. CÁC CƠ CẤU ĐO LƯỜNG (4,0,0)
2.1 Cơ cấu chỉ thị kim
1. Cơ cấu từ điện
Hình 2.1. Cơ cấu từ điện
Nguyên lý hoạt động: Khi có dòng điện đi vào cuộn dây trên khung quay sẽ tạo ra
lực từ trường là dịch chuyển kim. Cơ cấu từ điện chỉ hoạt động với dòng diện một chiều
(DC).
Ưu điểm:
• Từ trường của nam châm vĩnh cửu do cơ cấu đo tạo ra mạnh nên ít bị ảnh hưởng
của từ trường bên ngoài.
• Công suất tiêu thụ nhỏ, từ 25µW÷200µW.
• Độ chính xác cao, có thể đạt được độ chính xác 0.5%.
• Có góc quay tuyến tính theo dòng điện nên thang đo có khoảng chia đều.
Khuyết điểm:
• Cuộn dây của khung quay có dòng chịu đựng nhỏ nên dễ bị hỏng khi có dòng
điện quá mức chạy qua.
• Chỉ hoạt động với dòng một chiều (DC), không hoạt động với dòng xoay chiều
(AC).
• Khung quay dễ bị hư hỏng khi có chấn động mạnh, vì vậy phải sử dụng cẩn
thận và tránh làm rớt, hoặc va đập mạnh.
Ứng dụng:
7/40
2. Cơ cấu điện từ
Hình 2.2. Cơ cấu điện từ
Nguyên lý hoạt động: Cấu tạo cơ bản gồm gồm một cuộn dây cố định và miếng sắt
di động (moving iron) gắn trên trục quay mang kim chỉ thị.
Ưu điểm:
• Công nghệ chế tạo dễ hơn cơ cấu từ điện.
• Chịu được dòng lớn.
• Có thể hoạt động với dòng DC hoặc AC.
Khuyết điểm:
• Từ trường tạo ra bởi cuộn dây nhỏ nên dễ bị ảnh hưởng bởi từ trường bên
ngoài. Do vậy cơ cấu điện từ cần phải có bộ phận chắn từ để bảo vệ.
• Tiêu thụ năng lượng nhiều hơn cơ cấu từ điện.
• Độ chính xác kém hơn cơ cấu từ điện do có hiện tượng từ dư trong lá sắt non.
• Thường chỉ được dùng trong lĩnh vực công nghiệp.
Ứng dụng:
3. Cơ cấu điện động
Đây là cơ cấu có sự phối hợp giữa cơ cấu điện từ (khung quay mang kim chỉ thị) và
cơ cấu từ điện (cuộn dây cố định tạo từ trường cho khung quay). Do vậy, cơ cấu này mang
những ưu điểm và khuyết của cơ cấu điện từ cũng như từ điện.
Hình 2.3. Cơ cấu điện động
8/40
2.2 Thiết bị chỉ thị số
Thiết bị chỉ thị số bao gồm nhiều khối chức năng bên trong, nhiệm vụ chính là hiển
thị thông tin đo được theo yêu cầu, có thể theo dạng số (digital) hoặc dạng tương tự
(analog). Hình 2.4 trình bày sơ đồ khối tổng quát của một thiết bị đo chỉ số.
Hình 2.4. Sơ đồ khối thiết bị chỉ thị số
Khối xử lý tín hiệu đầu vào có nhiệm vụ biến đổi thông tin cần đo thành tín hiệu số.
Sau đó, tín hiệu được tính toán và hiển thị thông tin đo được, kết quả hiển thị có thể ở dạng
số hoặc tương tự.
9/40
CHƯƠNG 3. ĐO DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP (6,2,0)
3.1 Đo dòng một chiều (DC) – dòng xoay chiều (AC)
1. Đo dòng DC
Tất cả cơ cấu chỉ thị kim đều có khả năng đo trực tiếp dòng DC nhưng chỉ đo được
những giá trị nhỏ. Do vậy, ta phải mở rộng tầm đo để có thể đo được dòng điện có giá trị
lớn hơn.
Hình 3.1. Mạch đo dòng
Để mở rộng tầm đo của cơ cấu từ điện, thông thường người ta sử dụng một điện trở
phụ, được gọi là điện trở shunt Rs, được mắc như trong hình 3.1.b.
Dòng điện cần đo:
I = Im + Is
Trong đó :
Im : dòng qua cơ cấu chỉ thị
Is : dòng qua điện trở shunt
Điện trở shunt, Rs, được xác định qua công thức sau:
max
max
II
RI
R
t
m
s

×
=
Trong đó :
Imax : dòng cực đại của cơ cấu chỉ thị
It : dòng tối đa của tầm đo
Rm: nội trở của cơ cấu chỉ thị
VD: Xác định giá trị của Rs trong mạch hình 3.1.b. Biết rằng, cần đo dòng DC với giá trị
là 1mA, dòng chịu đựng tối đa và nội trở của cơ cấu đo tương ứng là 50µA và 1kΩ.
Giải
Ta có : It = 1mA, Imax = 50µA, Rm = 1kΩ.
Vậy Rs = 36
336
10
95
5
10.950
10.50
501
1010.50
×==

×

−−
AmA µ
= 52,6 (Ω)
10/40
Hình 3.2. Mạch đo dòng có nhiều tầm đo
VD: Xác định giá trị R1, R2, R3 trong mạch hình 3.2. Biết rằng, cần đo dòng DC với giá trị
là 1mA, 10mA, 100mA tương ứng với vị trí B, C và D. Dòng chịu đựng tối đa (Imax ) và
nội trở của cơ cấu đo (Rm) tương ứng là 50µA và 1kΩ.
Giải
+ Tại vị trí B (1mA)
R1 + R2 + R3 = 6
3
10.950
10.50


= 52,6 Ω (1)
+ Tại vị trí C (10mA)
R1 + R2 =
( ) ( )
199
1
10.9950
10.501 3
6
6
3 RkRk +Ω
=
+Ω


(2)
+ Tại vị trí D (100mA)
R1 =
( )
1999
1
10.99950
10.501 32
6
6
32 RRkRRk ++Ω
=
++Ω


(3)
Từ (1) ⇒ R1 + R2 = 52,6 – R3 (4)
Từ (2) và (4) ⇒
199
1 3Rk +Ω = 52,6 – R3
⇒ R3 = 200
10004,10467 − = 47,337 (Ω)
Từ (1) ⇒ R2 + R3 = 52,6 – R1 (5)
Thế (5) vào (3): R1 = 1999
6,521000 1R−− =
2000
6,1052 = 0,526 (Ω)
R2 = 52,6 – (47,337 + 0,526) = 4,737 (Ω)
Vậy R1 = 0,526 (Ω); R2 = 4,737 (Ω); R3 = 47,337 (Ω)
2. Đo dòng AC
Cơ cấu điện từ và cơ cấu điện động đều hoạt động được với dòng AC. Cơ cấu từ
điện không thể hoạt động trực tiếp với dòng AC, do đó dòng AC cần phải được biến đổi
thành dòng DC. Trị trung bình của dòng điện:
∫ ≤=
T
clcltb IdtiT
I
0
max
1
11/40
Hình 3.3. Dòng chỉnh lưu (bán kỳ) qua cơ cấu
Đối dòng AC : i = Imsinωt thì Icltb = 0,318Im = 0,318 2 Ihd
Hình 3.4. Dòng chỉnh lưu (toàn kỳ) qua cơ cấu
Đối dòng AC : i = Imsinωt qua chỉnh lưu toàn cầu thì Icltb = 0,636Im = 0,636 2 Ihd
3. Ảnh hưởng của Amper kế đến mạch đo
Hình 3.5. Cách mắc Amper kế đo dòng
Nói chung, nội trở của Amper kế thay đổi theo thang đo. Thang đo càng lớn thì nội
trở càng nhỏ và ngược lại. Nếu nội trở của Amper kế rất nhỏ so với điện trở tải RLoad thì
sai số do ảnh hưởng của Amper kế trở nên không đáng kể.
VD: Xác định giá trị của các thang đo tại điểm B, C và D hình 3.6. Biết rằng,R1 = 0,05Ω,
R2=0,45Ω, R3=4,5Ω. Dòng chịu đựng tối đa (Imax) và nội trở của cơ cấu đo (Rm) tương
ứng là 50µA và 1kΩ.
12/40
Hình 3.6.
Giải
+ Tại vị trí B
mVkARIV ms 50150max =Ω×=×= µ
mAmV
RRR
VI ss 105,445,005,0
50
321
=
Ω+Ω+Ω
=
++
=
I = Is + Im = 10mA + 50µA = 10,05mA
+ Tại vị trí C
( ) ( ) mVkARRIV ms 505,41503max ≈Ω+Ω×=+×= µ
mAmV
RR
VI ss 10045,005,0
50
21
=
Ω+Ω
=
+
=
Vì Is >> Im nên I = Is = 100mA
+ Tại vị trí D
( ) ( ) mVkARRRIV ms 5045,05,415023max ≈Ω+Ω+Ω×=++×= µ
AmV
R
VI ss 105,0
50
1
=

==
Vì Is >> Im nên I = Is = 1A
3.2 Đo điện áp DC – AC
1. Đo điện áp DC
Nguyên lý chung của đo điện áp là chuyển điện áp cần đo thành giá trị dòng điện đi
qua cơ cấu đo.
maxIRR
VI
m
đo
đo ≤+
=
Cơ cấu từ điện, điện từ và điện động đều được dùng làm Volt kế DC. ðiện trở Rs được
nối vào để hạn dịng chạy qua cơ cấu đo. Mạch đo điện áp được minh họa ở hình 3.7.
13/40
Hình 3.7. Mạch đo điện áp
Tổng trở vào của Volt kế là : Zv = Rs + Rm
Để mở rộng tầm đo (đo được những giá trị điện áp khác nhau), cách thông thường
là nối tiếp với cơ cấu đo những điện trở có giá trị thích hợp. Tổng trở của Volt kế sẽ thay
đổi theo tầm đo, tổng trở càng lớn thì giá trị của tầm đo điện áp càng cao và ngược lại.
Hình 3.8. Mạch mở rộng tầm đo điện áp DC
VD: Tính giá trị của điện trở R1, R2, R3 trong hình 3.8.b. Biết rằng, V1 = 2,5V; V2 = 10V và
V3 = 50V. Cơ cấu từ điện có Imax = 100µA, Rm = 0,5kΩ.
Giải
+ Tại V1 (2,5V):
Ω=Ω−=−=⇒=+ kk
A
VR
I
VR
I
VRR mm 5,245,0100
5,2
max
1
1
max
1
1 µ
+ Tại V2 (10V):
Ω==−= k
A
V
I
VVR 75
100
5,7
max
12
2 µ
+ Tại V3 (50V):
Ω==−= k
A
V
I
VVR 400
100
40
max
23
3 µ
14/40
VD: Một Volt kế có tầm đo 0V-300V, Imax = 50mA, xác định giá trị và công suất tiêu tán
điện trở (R) nối tiếp với cơ cấu đo của Volt kế đó, biết rằng cơ cấu đo có nội trở là
100Ω.
Giải
Ta có :
Ω=Ω−Ω=−=⇒=+ kkkR
mA
R
mA
RR mm 9,51,0650
300
50
300
( ) WmAkRIPR 75,14509,5 22 =×Ω==
2. Đo điện áp AC
Nguyên tắc: Đối với cơ cấu từ điện, điện áp AC được chuyển

We will be happy to hear your thoughts

Leave a reply

Đỉnh Review
Logo