Tiểu luận: Cầu đo điện cảm – Cầu đo tụ điện

Tham khảo luận văn - đề án 'tiểu luận: cầu đo điện cảm – cầu đo tụ điện', luận văn - báo cáo, điện - điện tử - viễn thông phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận: Cầu đo điện cảm – Cầu đo tụ điện Tiểu luận: Cầu đo điện cảm – Cầu đo tụ điện Trang 1 CẦU ĐO ĐIỆN CẢM – CẦU ĐO TỤ ĐIỆN  Phần 1: LỜI MỞ ĐẦU – GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI - Môn học kỹ thuật đo lường trình bày các kiến thức về kỹ thuật đo dùng trong ngành điện hiện nay. Giới thiệu những phép đo cơ bản để ứng dụng cho các ngành sản xuất công nghiệp. - Kỹ thuật Đo lường Điện là môn học nghiên cứu các phương pháp đo các đại lượng vật lý: đại lượng điện: điện áp, dòng điện, công suất,… và đại lượng không điện: nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc… - Cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản và chuyên sâu về kỹ thuật đo lường trong ngành điện. Trình bày các dụng cụ đo, nguyên lý đo và phương pháp đo các thông số. Trên cơ sở đó, người học biết cách sử dụng dụng cụ đo và xử lý kết quả đo trong công việc sau này. - Thông số của mạch điện bao gồm điện trở R, điện cảm L, điện dung C, góc tổn hao của tụ điện và hệ số phẩm chất của cuộn dây. - Có 2 phương pháp đo thông số của mạch là đo trực tiếp và đo gián tiếp: + Đo trực tiếp là dung các thiết bị xác định trực tiếp thong số cần đó như Ohmmet, Henrimet, Faramet… + Đo gián tiếp là sử dụng ampe kế và vôn kế đo dòng và áp rồi suy ra thông số cần đo. - Ở đây, chúng ta tìm hiểu về phương pháp đo bằng cầu đo điện cảm và phương pháp đo bằng cầu đo tụ điện. - Trong quá trình biên soạn, đã được các đồng nghiệp đóng góp nhiều ý kiến, mặc dù cố gắng sửa chữa, bổ sung cho bài tiểu luận được hoàn chỉnh hơn, song chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế. VAA HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM – LỚP ĐV1-K5 – NHÓM 7 Tiểu luận: Cầu đo điện cảm – Cầu đo tụ điện Trang 2  Phần 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT - Có hai loại cầu đo: cầu đo đơn giản và cầu đo phổ quát được dùng để đo điện dung và điện cảm. Cả hai loại này đều dựa vào nguyên lý cầu đo Wheatstone. Trong cầu đo phổ quát có xét đến hệ số tổn hao D của tụ điện cũng như hệ số phẩm chất Q của cuộn dây. 1. CẦU ĐO ĐƠN GIẢN: 1.1. CẦU WHEASTONE: (Nhắc lại từ bài cầu đo điện trở) - Z1, Z2, Z3 và Z4 là tổng trở tương ứng, có thể là số thực hay số phức bất kỳ. Cầu Wheastone cân bằng, nghĩa là kim điện kế G chỉ số 0, tương ứng với điều kiện: Z1.Z4 = Z2.Z3 1.2. CẦU ĐO ĐIỆN CẢM: VAA HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM – LỚP ĐV1-K5 – NHÓM 7 Tiểu luận: Cầu đo điện cảm – Cầu đo tụ điện Trang 3 - L1: điện cảm mẫu có giá trị thay đổi được; - Lx: điện cảm cần đo. - R3 và R4 lần lượt là các điện trở mẫu có thể thay đổi được. - Khi cầu đo cân bằng, áp dụng công thức của cầu đo Wheastone: Z1.Z4 = Z2.Z3 ta có: R4 jL1R 4  jL x R 3  L x  L1 R3 1.3. CẦU ĐO TỤ ĐIỆN: - R3 và R4 lần lượt là các điện trở mẫu có thể thay đổi được. - C1 là tụ điện mẫu có thể thay đổi được. - CX là tụ điện cần đo. - Khi cầu đo cân bằng, áp dụng công thức của cầu đo Wheastone: Z1.Z4 = Z2.Z3 ta có: 1 1 R R4  R 3  Cx  3 C1 jC1 jCx R4 VAA HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM – LỚP ĐV1-K5 – NHÓM 7 Tiểu luận: Cầu đo điện cảm – Cầu đo tụ điện Trang 4 2. CẦU ĐO PHỔ QUÁT: 2.1. CẦU ĐO ĐIỆN CẢM: - Cuộn cảm lý tưởng là cuộn dây chỉ có thành phần điện kháng là ( XL  L ) hoặc chỉ thuần khiết là điện cảm L, nhưng trong thực tế các cuộn dây bao giờ cũng có một điện trở nhất định. Điện trở càng lớn phẩm chất của cuộn dây càng kém. Q là thông số đặc trưng cho phẩm chất của cuộn dây, nó được tính bằng: Im ZL  Q với ZL  R x  jLx Re ZL  - Để đo các thông số của cuộn dây người ta thường dùng mạch cầu xoay chiều. 2.1.1. Cầu xoay chiều dùng điện cảm mẫu: Rx R1 Uo ~ Lm R2 Rm - Cấu tạo: + Mạch cầu so sánh các đại lượng cần xác định Lx, Rx với đại lượng mẫu Lm và Rm. + Hai nhánh R1, R2 là các điện trở thuần trở có độ chính xác cao. + Khi đo người ta điều chỉnh Rm, Lm (và có thể cả R1, R2) để cầu đạt giá trị cân bằng. - Khi cầu đo cân bằng, ta có: Zx.Z2 = Zm.Z1 VAA HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM – LỚP ĐV1-K5 – NHÓM 7 Tiểu luận: Cầu đo điện cảm – Cầu đo tụ điện Trang 5  Z x  R x  jL x   Z m  R m  jL m Trong đó:    R x  jL x  R 2   R m  jL m  R1  Z1  R1 Z  R  2 2  R1 R x  R R x .R 2  R m R1   R2 m   L x .R 2  L m R1   L  R1 L  x R m  2 - Từ đó tính được hệ số phẩm chất trong cuộn dây: L x L m ...