Bài giảng kỹ thuật đo lường điện tử - chương 3

1. Khái ni m ệ chung về các thông sốcủa mạch điện Các đại lượng điện được chia làm hai loại: loại tích cực (active)và loại thụ động (passive). Loại tích cực: Là các đại lượng điện mang năng lượng như điện áp, dòngđiện, công suất ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng kỹ thuật đo lường điện tử - chương 3 TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI Khoa Điện – Điện tử Bộ môn Kỹ thuật điện tử Bài giảngKỸ THUẬT ĐO LƯỜNG (chương 3) Biên soạn: Ths. Đỗ Việt Hà Ths. Phạm Thanh Huyền Chương 3. Đo lường các thông số của mạch điện Khái niệm chung về các thông số của mạch điện Đo cường độ dòng điện Đo điện áp Đo R, L,C Đo tần số1. Khái niệm chung về các thông số của mạch điện Các đại lượng điện được chia làm hai loại: loại tích cực (active) và loại thụ động (passive). Loại tích cực:  Là các đại lượng điện mang năng lượng như điện áp, dòng điện, công suất ...  Khi đo các đại lượng này, bản thân năng lượng của chúng sẽ tác động lên mạch đo và cơ cấu đo. Loại thụ động:  Là các đại lượng không mang năng lượng như điện trở, điện cảm, điện dung ...  Khi đo các đại lượng này phải có nguồn điện áp để cung cấp năng lượng cho chúng trong mạch đo.2. Đo cường độ dòng điện Đặc điểm, yêu cầu Đo cường độ dòng 1 chiều bằng Ampe kế từ điện Đo cường độ dòng xoay chiều Dùng Ampe kế chỉnh lưu  Dùng Ampe kế điện động  Dùng Ampe kế điện từ  Dùng Ampe kế nhiệt điện 2. Đo cường độ dòng điện Đặcđiểm,yêucầu Trong các đại lượng điện, đại lượng cường độ dòng điện và điện áp là các đại lượng cơ bản nhất. Trong công nghiệp cũng như trong các nghiên cứu khoa học, người ta luôn quan tâm đến các phương pháp và thiết bị đo cường độ dòng điện. Ta có thể đo cường độ dòng điện bằng một trong các cách sau:  Đo trực tiếp dùng Ampe kế (Ammeter) hoặc so sánh dòng điện cần đo với dòng điện mẫu chính xác.  Đo gián tiếp: đo điện áp rơi trên điện trở mẫu được mắc trong mạch cần đo cường độ dòng điện . Thông qua tính toán , ta sẽ xác định được dòng điện cần đo (áp dụng định luật Ohm )2. Đo cường độ dòng điện Đặc điểm, yêu cầu Dụng cụ đo dòng điện là Ampe kế Ký hiệu A Yêu cầu đối với dụng cụ đo dòng điện là: Mắc ampe kế để đo dòng phải mắc nối tiếp với  dòng cần đo Công suất tiêu thụ càng nhỏ càng tốt, điện trở của  ampe kế càng nhỏ càng tốt và lý tưởng là bằng 0. Làm việc trong một dải tần cho trước để đảm bảo  cấp chính xác của dụng cụ đo Sơ đồ mắc ampe kế và một số loại ampe kế Đồng hồ vạn năng tương tựAmpe kế từ điện Đồng hồ vạn năng số Ampe kế điện từĐo cường độ dòng một chiều bằng Ampe kế từ điện Ampe kế này có cấu tạo chính là cơ cấu chỉ thị từ điện: độ lệch của kim tỷ lệ thuận với dòng điện chạy qua cuộn dây động. Dòng điện cho phép qua cơ cấu đo từ 100µA đến 20mA và điện trở của cơ cấu đo khoảng 20Ω đến 2000Ω Để đo dòng lớn hơn mắc thêm điện trở Shunt Điện trở Shunt thường làm bằng manganin mắc song song với cơ cấu đo. Dòng điện đi qua điện trở Shunt lớn hơn dòng điện đi qua cơ cấu đo rất nhiềuĐo dòng một chiều bằng Ampe kế từ điện Mở rộng thang đo dùng điện trở shunt Hai loại điện trở shunt: Điện trở shunt gắn trong: được chế tạo đặt trong ampe kế đo dòng điện nhỏ (thường nhỏ hơn 30A) Điện trở shunt gắn ngoài: là điện trở được mắc thêm bên ngoài ampe kế khi cần đo dòng lớn (từ vài ampe đến 10 KA). Để có nhiều cấp đo khác nhau (nhiều thang đo), người ta có thể mắc các điện trở shunt theo kiểu song song hoặc nối tiếpMột số loại điện trở shunt mắc ngoài 10 – 25A 200 – 600A 1 – 7,5AĐodòng1chiềubằngAmpekếtừđiện Mởrộngthangđodùngđiệntrởshunt Điện trở shunt mắc song songĐặt n là hệ số nhân hay hệ số mở rộng thang đo,n được tính theo các công thức sau: I I I n1 = S1 , n 2 = S 2 , n3 = S 3 IA IA IAKhi đó các điện trở shunt sẽ có giá trị là: RCT RCT RCT RS 1 = = , RS 3 = , RS 2 n1 − 1 n2 − 1 n3 − 1Ví dụ:Một cơ cấu đo có giá trị giới hạn đo là Imax = IA = 50µ A , điện trở nội của cơ cấuđo là Rct = 300Ω . Tính các giá trị của điện trở shunt để có thang đo 100µ A , 1mA và10mAĐodòng1chiềubằngAmpekếtừđiện MởrộngthangđodùngđiệntrởshuntVí dụ:Một cơ cấu đo có giá trị giới hạn đo là Imax = IA = 1mA , điện trở nội của cơ cấu đolà Rct = 500Ω . Tính các giá trị của điện trở shunt để có thang đo 100mA, 1A, 10A,100AĐo dòng 1 chiều bằng Ampe kế từ điện Mở rộng thang đo dùng điện trở sh ...