Giáo trình đo điện điện tử

Đo lường điện tử là phương pháp xác định trị số của một thông số nào đó ở một cấu kiện điện tử trong mạch điện tử hay thông số của hệ thống thiết bị điện tử. Thiết bị điện tử dùng để xác định giá trị được gọi là "thiết bị đo điện tử", chẳng hạn, đồng hồ đo nhiều chức năng [multimeter] dùng để đo trị số của điện trở, điện áp, và dòng điện v.v. . . trong mạch điện. Kết quả đo tuỳ thuộc vào giới hạn của thiết bị đo....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình đo điện điện tử Chương 1: Những khái niệm về đo lường Chöông 1 NHÖÕNG KHAÙI NIEÄM VEÀ ÑO LÖÔØNG 1.1 Ñònh nghóa vaø phaân loaïi pheùp ño: 1.1.1 Ñònh nghóa: Söï ñaùnh giaù ñònh löôïng moät hay nhieàu thoâng soá cuûa caùc ñoái töôïng nghieân cöùu ñöïôc thöïc hieän baèng caùch ño caùc ñaïi löôïng vaät lyù ñaëc tröng cho caùc thoâng soá ñoù. Ño löôøng laø moät quaù trình ñaùnh giaù ñònh löôïng ñaïi löôïng caàn ño ñeå coù keát quaû baèng soá ño so vôùi ñôn vò ño. Keát quaû ño löôøng laø giaù trò baèng soá cuûa ñaïi löôïng caàn ño AX, noù baèng tæ soá cuûa ñaïi löôïng caàn ño X vaø ñôn vò ño X0. Nghóa laø AX chæ roõ ñaïi löôïng ño lôùn hôn (hay nhoû hôn) bao nhieâu laàn ñôn vò cuûa noù. Vaäy quaù trình ño coù theå vieát döôùi daïng: X AX = X0 Hay X= AX.X0 (1.1) Phöông trình (1.1) goïi laø phöông trình cô baûn cuûa pheùp ño, noù chæ roõ söï so saùnh ñaïi löôïng caàn ño vôùi maãu vaø cho ra keát quaû baèng soá. Töø ñoù ta cuõng thaáy raèng khoâng phaûi baát kyø ñaïi löôïng naøo cuõng ño ñöïôc bôûi vì khoâng phaûi baát kyø ñaïi löôïng naøo cuõng cho pheùp so saùnh caùc giaù trò cuûa noù. Vì theá phaûi ño chuùng phaûi bieán ñoåi chuùng thaønh ñaïi löôïng khaùc coù theå so saùnh ñöôïc. Ví duï: ñeå ño öùng suaát cô hoïc ta phaûi bieán ñoåi chuùng thaønh söï thay ñoåi ñieän trôû cuûa boä caûm bieán löïc caêng. Sau ñoù maéc caùc boä caûm bieán naøy vaøo maïch caàu vaø ño ñieän aùp leäch caàu khi coù taùc ñoäng cuûa öùng suaát caàn ño. Ngaønh khoa hoïc chuyeân nghieân cöùu veà caùc phöông phaùp ñeå ño caùc ñaïi löôïng khaùc nhau, nghieân cöùu veà maãu vaø ñôn vò ño ñöôïc goïi laø ño löôøng hoïc. Ngaønh kó thuaät chuyeân nghieân cöùu vaø aùp duïng caùc thaønh quaû cuûa ño löôøng vaøo phuïc vuï saûn xuaát vaøo ñôøi soáng goïi laø kó thuaät ño löôøng. Ñeå thöïc hieän quaù trình ño löôøng ta phaûi bieát choïn caùch ño khaùc nhau phuï thuoäc vaøo ñoái töôïng ño. 1 Chương 1: Những khái niệm về đo lường 1.1.2 Phaân loaïi caùc caùch thöïc hieän pheùp ño Ñeå thöïc hieän moät pheùp ño ngöôøi ta coù theå söû duïng nhieàu caùch khaùc nhau, ta coù theå phaân bieät caùc caùch sau ñaây: a) Ño tröïc tieáp: laø caùch ño maø keát quaû nhaän ñöôïc tröïc tieáp töø moät pheùp ño duy nhaát. Caùch ño naøy cho keát quaû ngay. Duïng cuï ño ñöôïc söû duïng thöôøng töông öùng vôùi ñaïi löôïng ño. Ví duï: ño ñieän aùp Voltmet chaúng haïn treân maët Voltmet ñaõ khaéc ñoä saún baèng Volt. Thöïc teá ña soá pheùp ño ñeàu söû duïng phöông phaùp ño naøy. b) Ño giaùn tieáp: laø caùch ño maø keát quaû ño ñöôïc suy ra töø söï phoái hôïp keát quaû cuûa nhieàu pheùp ño duøng caùch ño tröïc tieáp. Ví duï: ñeå ño ñieän trôû ta coù theå söû duïng ñònh luaät Ohm R=U/I (thöôøng hay söû duïng khi phaûi ño ñieän trôû cuûa moät phuï taûi ñang laøm vieäc). Ta caàn ño aùp vaø doøng baèng caùch ño tröïc tieáp sau ñoù tính ra ñieän trôû. Caùch ño giaùn tieáp thöôøng maéc phaûi sai soá lôùn, laø toång caùc sai soá cuûa caùc pheùp ño tröïc tieáp. c) Ño hôïp boä: laø caùch ño gaàn gioáng ño giaùn tieáp nhöng soá löôïng pheùp ño theo caùch tröïc tieáp nhieàu hôn vaø keát quaû ño nhaän ñöôïc thöôøng phaûi thoâng qua giaûi moät phöông trình (hay heä phöông trình) maø caùc thoâng soá ñaõ bieát chính laø caùc soá lieäu ño ñöïôc. d) Ño thoáng keâ: ñeå ñaûm baûo ñoä chính xaùc cuûa pheùp ño nhieàu khi ngöôøi ta phaûi söû duïng caùch ño thoáng keâ. Töùc laø phaûi ño nhieàu laàn sau ñoù laáy giaù trò trung bình. Caùch ño naøy ñaëc bieät höõu hieäu khi tín hieäu ño laø ngaãu nhieân hoaëc khi kieåm tra ñoä chính xaùc cuûa moät duïng cuï ño. 1.2 Caùc ñaëc tröng cuûa kyõ thuaät ño löôøng: Trong kyõ thuaät ño löôøng coù chöùa caùc ñaëc tröng sau ñaây: ñaïi löôïng caàn ño, ñieàu kieän ño, phöông phaùp ño, thieát bò ño, ngöôøi quan saùt hoaëc caùc thieát bò thu nhaän keát quaû ño, keát quaû ño. Caùc ñaïi löôïng naøy laø nhöõng yeáu toá caàn thieát khoâng theå thieáu ñöïôc cuûa kyõ thuaät ño löôøng. 2 Chương 1: Những khái niệm về đo lường 1.2.1 Ñaïi löôïng ño hay coøn goïi laø tín hieäu ño: * Theo tính chaát thay ñoåi cuûa ñaïi löôïng ño : coù theå chia chuùng thaønh hai loaïi ñoù laø ñaïi löôïng ño tieàn ñònh vaø ñaïi löôïng ño ngaãu nhieân. -Ñaïi löôïng ño tieàn ñònh laø ñaïi löôïng ño ñaõ bieát tröôùc quy luaät thay ñoåi theo thôøi gian cuûa chuùng, nhöng moät (hay nhieàu) thoâng soá cuûa chuùng chöa bieát caàn phaûi ño . Ví duï: caàn phaûi ño ñoä lôùn (bieân ñoä) cuûa tín hieäu hình sin. Ñaïi löôïng ño tieàn ñònh thöôøng laø tín hieäu moät chieàu hay xoay chieàu hình sin hay xung vuoâng. Caùc thoâng soá caàn ño thöôøng laø bieân ñoä, taàn soá, goùc pha, …. -Ñaïi löôïng ño ngaãu nhieân laø ñaïi löôïng ño maø söï thay ñoåi theo thôøi gian khoâng theo moät quy luaät naøo caû. Neáu ta laáy baát kì giaù trò naøo cuûa tín hieäu thì ta ñeàu nhaän ñöôïc ñaïi löôïng ngaãu nhieân. Ta thaáy raèng trong thöïc teá ña soá caùc ñaïi löôïng ño ñeàu laø ngaãu nhieân. Tuy nhieân ôû moät chöøng möïc naøo ñoù ta coù theå giaû thieát raèng suoát trong thôøi gian tieán haønh moät pheùp ño ñaïi löôïng ño phaûi khoâng ñoåi hoaëc thay ñoåi theo quy luaät ñaõ bieát tröôùc, hoaëc tín hieäu thay ñoåi chaäm. Vì theá neáu ñaïi löôïng ño ngaãu nhieân coù taàn so ...