03/26/14 1
VOV-VTV-VTC
KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG ĐIỆN-ĐIỆN TỬ.
HỆ CĐ-ĐTPTTH &CĐ-ĐTVT.
BIÊN SOẠN :THS CÙ VĂN THANH.
03/26/14 2
TỔNG QUAN VỀ MÔN HỌC
1.NỘI DUNG:
Chương 1: Cơ sở lý thuyết đo lường điện tử
Chương 2: Máy hiện sóng Osiloscope
Chương 3: Đo các đại lượng điện& thông số của tín hiệu
Chương 4 : Sử dụng một số thiết bị đo thông dụng.
2.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:
Mục đích:- Trang bị cho sinh viên về sai số trong đo lường, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của một
số thiết bị đo tương tự, đo số
- Trang bị cho sinh viên kiến thức về cấu tạo, hoạt động các thiết bị đo thông số của mạch điện,
thông số của tín hiệu, quan sát dạng tín hiệu.
Yêu cầu: Nắm vững lý thuyết về môn cấu kiện điện tử, và vật lý đại cương.
Sau khi học song sinh viên phải nắm được kiến thức cơ bản về kỹ thuật đo lường, các thiết bị và
phương pháp đo lường điện tử. Có sự so sánh giữa các phương pháp đo.
3.PHÂN BỐ THỜI GIAN:
Số tiết: 45 Lý thuyết: 45
Số ĐVHT: 3 Bài tập: 5
4.TÀI LIỆU THAM KHẢO.
Cơ sở kỹ thuật đo lường điện tử ; NXB Khoa học và kỹ thuật.
Đo lường điện - vô tuyến điện; Học viện kỹ thuật quân sự.
03/26/14 3
CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ ĐO LƯỜNG.
1.1.KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG.
1.1.1 Định nghĩa về đo lường:
Đo là so sánh giữa hai đại lượng: Đại lượng cần đo với đại lượng mẫu của phép đo.
A
k
ĐL cơ
Năng lượng & công
Lực
Công suất
Năng lượng
Jun
Niutôn
Watt
Watt giây
J
N
W
Ws
ĐL điện.
Điện áp, thế điện động.
Cường độ điện trường
Điện dung
Điện trở
Điện trở riêng
Hệ số điện môi tuyệt đối.
Culong
Von
Von/met
Fara
Om
Om met
Fara/met
C
-6
10
-3
10
-2
10
-1
P
n
µ
m
c
d
Deca
Hecto
Kilo
Mega
Giga
Tera
10
1
10
2
10
3
10
6
10
9
10
Người ta thường dùng sai số tương đối để đánh giá cấp chính xác của dụng cụ đo.
03/26/14 7
1.2.SAI SỐ TRONG ĐO LƯỜNG.
1.2.2.Nguyên nhân gây sai số & biện pháp giảm sai số.
Có nhiều nguyên nhân gây nên sai số khác nhau, có thể quy về hai loại nguyên nhân
sau:
Nguyên nhân chủ quan:
•
Sai số gây ra do con người tiến hành phép đo, do phương tiện đo không tốt.
•
Để giảm sai số này thì cần phải tiến hành kiểm tra định kỳ các phương tiện đo, tiến
hành đo thử trước khi tiến hành phép đo.người tiến hành đo phải trung thực và sử
dụng thành thạo các phượng tiện , dụng cụ đo.
Nguyên nhân khách quan:
•
Sai số do những yếu tố ngẫu nhiên của môi trường tiến hành phép đo gây ra.Vd: áp
suất , độ ẩm , nhiễu điện từ trường, bão từ.v.v.
•
Để giảm sai số này cần tiến hành thực hiện nhiều phép đo trên một đối tượng đo
trên các vùng khác nhau , tại nhiều thời điểm khác nhau.Sử dụng định luật phân bố
sai số, độ lệch trung bình bình phương, khoảng tin cậy , xác suất tin cậy để đánh giá
.
03/26/14 8
1.3.CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO.
1.3.1.Phương pháp đánh giá trực tiếp.
•
Là phương pháp đo đơn giản , thực hiện trực tiếp phép so sánh đại lượng đo với đại lượng
mẫu.
•
Sơ đồ khối lược giản của phép đo.
Xes đại lượng mẫu sau bộ biến đổi.
Có 2 phương pháp so sánh gián tiếp:
•
So sánh cân bằng : ∆X =0; Xe=Xes,Xt=Xo.
•
So sánh không cân bằng : ∆X ≠0;Xt= Xo ± ∆X
ĐLđoXt
BĐ
BĐ
SS CT
Xđ
Xes
Xe
∆X
Mẫu Xo
03/26/14 10
1.4.CÁC LOẠI CƠ CẤU ĐO CHỈ THỊ BẰNG KIM.
1.4.1.Cơ cấu đo từ điện.
Cấu tạo.
Phần tĩnh :Nam châm ,bảng khác độ,
Lõi sắt từ.
Phần động:Khung dây, kim, lò so.
Nguyên lý đo.
Xt được biến đổi thành Id chạy vào cuộn dây,
nó sẽ bị từ trường của nam châm tại khe từ
tác dụng một lực làm cho khung dây và kim
quay đi một góc.Khi kim dừng quay là lúc
mô men quay cân bằng mô men cản ,kim
chỉ thị kết quả của phép đo trên vạch khắc độ.
03/26/14 11
Nhược điểm:
-Khả năng chịu quá tải kém nên thường dễ bị hư hỏng nếu dòng điện quá mức đi qua.
- Không đo được dòng xoay chiều.
- Đối với khung quay có dây xoắn dễ bị hư hỏng khi bị chấn động mạnh hoặc di
chuyển quá mức giới hạn. Do đó cần đệm quá mức khi cho cơ cấu hoạt động.
- Kết qủa đo chịu ảnh hưởng của nhiệt độ.
- Cấu tạo phức tạp, gía thành cao.
Ứng dụng:
Dùng chế tạo Ampemet, vonmet, ommet.
03/26/14 13
1.4.2.C CU IN T.
Cu to:
Phn tnh: cun dõy,bng khc .pớt tụng.
Phn ng ; Kim, lũ so, a kim loi.van pớt tụng.
Nguyờn lý hot ng.
Xt bin i thnh dũng o Id chy vo cun
dõy sinh ra t trng mnh ti khe t , nú tỏc
ng lờn a kim loi lm trờn a xut hin
dũng in xoỏy , ng thi t trng tỏc ng
lờn dũng in trờn a lm nú xoay i mt gúc
.Khi kim dng quay l lỳc mụ men quay do
dũng in gõy ra cõn bng vi mụ men cn do c cu to ra.ta c kt qu phộp o trờn
bng khc
Boọ phaọn
caỷn dũu
03/26/14 14
1.4.2.CƠ CẤU ĐIỆN TỪ.
Phương trình thang đo.
Ta có Wt = ½.L.I2 Trong đó : L Hệ số từ cảm của cuộn dây
Năng lượng này sinh ra một mô men quay:
Từ trường tạo ra của dòng đo chảy vào cuộn tĩnh tác
động lên dòng điện chạy vào cuộn động , kết quả làm
cho kim quay đi một góc, xác định giá trị của đại lượng đo.
03/26/14 17
1.4.3.CƠ CẤU ĐO ĐIỆN ĐỘNG.
Phương trình thang đo:
Khi cho các dòng điện một chiều đi vào cuộn dây thì năng lượng hỗ cảm
trong cuộn dây :
WM = I1.I2.M12
Trong đó : M12 là hệ số hỗ cảm giữa hai cuộn dây
Năng lượng này sinh ra một mô men quay :
Mq = dWM/d α = I1.I2.dM12/d α = α.I1.I2
trong đó : dM12/d α = F(α)
Dưới tác dụng của mô men quay, phần động sẽ quay. Khi quay xoắn hai
lò so phản kháng tạo ra mômen cản:
Mc = D. α
Tại vị trí cân bằng lúc Mq = Mc ta có :
F( α.)I1.I2 = D. α
Suy ra : α = SI.I1.I2
Trong đó SI = F( α.) /D độ nhạy
03/26/14 18
1.4.3.CƠ CẤU ĐO ĐIỆN ĐỘNG.
Đặc điểm , ứng dụng.
Ưu điem:
+ Đo đươc dong đien AC va DC
+ Đo chính xac tương đoi cao.
Khuyet điem:
+ Thang đo cua chỉ thị không tuyen tính.
+ Ket qua đo chịu anh hương cua từ trương ngoai.
+ Cau tao tương đoi phức tap.
Ứng dụng: Dùng để đo điện áp cao tần.
03/26/14 21
1.5.CƠ CẤU ĐO CHỈ THỊ SỐ.
1. 5.1.Chỉ thị số cơ khí:
Gồm có các bánh răng được ghép lại, từ hàng đơn vị đến hàng chục, trên có các con
từ 0→9. Các bánh răng này khi chuyển động sẽ thể hiện các con số và được nối với
một bộ nhông, và khi một bánh răng quay hết một vòng thì sẽ kéo theo bánh răng
hàng chục lệnh một đơn vị.
Cơ cấu này thường được dùng trong đồng hồ đo công suất điện tiêu thụ
1.5.2. Chỉ thị so ghep:
Cac con so từ 0→9 được tạo thành bởi nhiều đèn ghép lại theo nhiều cách khách nhau.
Như vậy mỗi đèn chỉ tượng trưng cho một phần của các con số trên nền màn chỉ
thị. Để thể hiện các con số này phải sử dụng một mạch điện tử được thiết kế bởi các
phép logic điều khiển cho các đèn sáng lên một cách hợp lý.
Cac loai đen thương dung đe ghep thanh cac con so la :
Đen huynh quang,
Đen diode phat quang (LED), đen tinh the long (LCD) 7 đoan.
Cơ cấu này thường sử dụng ở các thiết bị đo lường số.
03/26/14 22
1.5.CƠ CẤU ĐO CHỈ THỊ SỐ.
1.5.3. Sơ đồ khối lược giản của ccđ số.
Các khối gồm có:
Khối giải mã:BGM
Đầu vào gồm xung nhị phân Nx
và xung đồng hồ Ck.
Đầu ra là các tín hiệu:
Dx dữ liệu thập phân số và ký tự.
Vx dữ liệu video.
Ax dữ liệu audio.
Khối hiển thị HTS:
+MHS đèn điện tử.
+MHS bán dẫn.
+MHS một tia.
+MHS nhiều tia.
03/26/14 25
2.1.TỔNG QUAN VỀ MÁY HIỆN SÓNG.
2.1.2.Đèn ống ng tia điện tử của MHS.
Cấu tạo của ống tia điện tử loại 1 tia.
1.Ống thủy tinh
2.Ka tốt
3.Cực điều khiển
4.A.nốt thứ nhất
5.A nốt thứ hai
6.Bản cực lệch ngang X
7.Bản cực lệch dọc Y
8.Màn hùynh quang
2
3
4
5
6
7
8
1
Copyright: Tài liệu đại học ©