Bài giảng Cơ sở đo lường điện tử: Chương 3 - TS. Nguyễn Quốc Uy

Bài giảng Cơ sở đo lường điện tử - Chương 3: Các bộ chỉ thị trong máy đo, cung cấp cho người học những kiến thức như nguyên tắc hoạt động chung của cơ cấu đo; Cơ cấu chỉ thị đo lường; Bộ chỉ thị số dùng điốt phát quang (LED);...Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ sở đo lường điện tử: Chương 3 - TS. Nguyễn Quốc Uy Chương 3. Các bộ chỉ thị trong máy đo • Nguyên tắc hoạt động chung của cơ cấu đo • Cơ cấu chỉ thị kim: từ điện, điện từ • Cơ cấu chỉ thị số: LED, LCDwww.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 1 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Chương 3. Các bộ chỉ thị trong máy đo 3.1. Nguyên tắc hoạt động chung của cơ cấu đo Bao gồm 2 thành phần cơ bản: Tĩnh và động. § Hoạt động theo nguyên tắc biến đổi liên tục điện năng thành cơ năng làm quay phần động của nó. Trong quá trình quay lực cơ sinh công cơ học một phần thắng lực ma sát, một phần làm biến đổi thế năng phần động. § Quá trình biến đổi năng lượng trong CCĐ được thể hiện theo chiều biến đổi: dòng điện Ix (hoặc Ux )  năng lượng điện từ Wđt, Wđt sẽ tương tác với phần động và phần tĩnh tạo ra F (lực)  tạo mômen quay (Mq)  góc quay ; tỷ lệ với f(Ix) hoặc = f(Ux)www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 2 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Chương 3. Các bộ chỉ thị trong máy đo Giả sử cơ cấu đo có n phần tĩnh điện (mang điện tích) và n cuộn dây. Thông thường điện áp được đưa vào cuộn dây. Năng lượng điện từ sinh ra được xác định như sau: i : cuộn dây j : phần tử mang điện tích : điện dung và điện áp giữa 2 phần tử tích điện i và j. : dòng điện trong các cuộn dây i và j. : điện cảm của cuộn dây i : hỗ cảm giữa hai cuộn dây i và j Năng lượng điện từ sinh ra phụ thuộc vào điện áp, điện dung, dòng điện, cuộn cảm và hỗ cảm.www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 3 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Chương 3. Các bộ chỉ thị trong máy đo § Tương tác giữa phần tĩnh và phần động tạo ra 1 momen quay bằng sự biến thiên của năng lượng từ trên sự biến thiên góc quay. : sự biến thiên của năng lượng từ : sự biến thiên của góc quay § Để tạo ra sự phụ thuộc giữa góc quay và giá trị đo; trong khi đo người ta sử dụng thêm lò xo phản kháng để tạo ra momen phản kháng chống lại sự chuyển động của phần động. § D: là hệ số phản kháng của lò xo § Kim chỉ thị sẽ dừng lại ở vị trí cân bằng khi : phụ thuộc vào điện áp, dòng điện đặt vào cuộn dây.www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 4 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Chương 3. Các bộ chỉ thị trong máy đo 3.2. Cơ cấu chỉ thị đo lường • Các cơ cấu chỉ thị kim • Ống tia điện tử CRT • Cơ cấu chỉ thị số (dùng LED 7 đoạn hay LCD 7 đoạn) • Màn hình ma trận (LED, LCD, Plasma, OLED…) 3.2.1 Cơ cấu chỉ thị kim: - Dụng cụ đo từ điện kiểu nam châm vĩnh cửu (TĐNCVC). - Dụng cụ đo kiểu điện từ. - Dụng cụ đo điện động. 3.2.1.1. Bộ chỉ thị kiểu từ điện: hoạt động theo nguyên tắc biến đổi điện năng thành cơ năng nhờ sự tương tác giữa từ trường của một nam châm vĩnh cửu và từ trường của dòng điện qua một khung dây độngwww.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 5 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Chương 3. Các bộ chỉ thị trong máy đo 1. Cấu tạo: -- Phần tĩnh: gồm 1 nam châm vĩnh cửu (1), hai má cực từ (2), 1 lõi sắt từ (3). Giữa (2) và (3) tạo thành 1 khe hẹp hình vành khuyên cho phép 1 khung dây quay xung quanh và có từ trường đều hướng tâm (B) -- Phần động: gồm 1 khung dây nhẹ (4) có thể quay xung quanh trục của 1 lõi sắt từ, 1 kim chỉ thị (5) được gắn vào trục của khung dây, 1 lò xo phản kháng (6) với 1 đầu được gắn vào trục của khung dây, đầu còn lại được gắn với vỏ máy. Hình 3.1 Để định vị kim đúng điểm `0` khi chưa đo thì một đầu của lò x ...