TRƯỜNG ÐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA ÐIỆN - ÐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
#" TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM
ĐO ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Tp.Hồ Chí Minh, tháng 4 - 2010
Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Đo Điện – Điện tử
2. Ký nhận thiết bị, dụng cụ và tài liệu kèm theo để làm bài thí nghiệm.
3. Đọc kỹ nội dung, yêu cầu của thí nghiệm trước khi thao tác.
4. Khi máy có sự cố phải báo ngay cho cán bộ phụ trách, không tự tiện sửa chữa.
5. Thậ
n trọng, chu đáo trong mọi thao tác, có ý thức trách nhiệm giữ gìn tốt thiết
bị.
6. Sinh viên làm hư hỏng máy móc, dụng cụ thí nghiệm thì phải bồi thường cho
Nhà trường và sẽ bị trừ điểm thí nghiệm.
7. Sau khi hoàn thành bài thí nghiệm phải tắt máy, cắt điện và lau sạch bàn máy,
sắp xếp thiết bị trở về vị trí ban đầu và bàn giao cho cán bộ phụ trách.
ĐIỀU IV.
Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Đo Điện – Điện tử
Bộ môn Tự động – Điều khiển, Khoa Điện – Điện tử
1. Mỗi sinh viên phải làm báo cáo thí nghiệm bằng chính số liệu của mình thu thập
được và nộp cho cán bộ hướng dẫn đúng hạn định, chưa nộp báo cáo bài trước
thì không được làm bài kế tiếp.
2. Sinh viên vắng quá 01 buổi thí nghiệm hoặc vắng không xin phép sẽ bị cấm thi.
3. Sinh viên chưa hoàn thành môn thí nghiệm thì phải học lại theo quy định của
phòng đào tạo.
4. Sinh viên hoàn thành toàn bộ các bài thí nghiệm theo quy định sẽ được thi để
nhận đi
ểm kết thúc môn học.
ĐIỀU V.
1. Các sinh viên có trách nhiệm nghiêm chỉnh chấp hành bản nội quy này.
2. Sinh viên nào vi phạm, cán bộ phụ trách thí nghiệm được quyền cảnh báo, trừ
điểm thi. Trường hợp vi phạm lặp lại hoặc phạm lỗi nghiệm trọng, sinh viên sẽ
bị đình chỉ làm thí nghiệm và sẽ bị đưa ra hội đồng kỷ luật nhà trường.
Tp.HCM, Ngày 20 tháng 09 năm 2009
vào theo trục X.
- Ngõ vào CH2 (13)
Ngõ vào kênh 2. Trong chế độ quan sát X-Y, tín hiệu tại kênh này trở thành ngõ
vào theo trục Y.
- Công tắc chuyển DC/GND/AC……2, 14
Chọn các tuỳ chọn kết hợp sau đây cho kênh 1 và kênh 2.
DC: ghép DC, tất cả tín hiệu được nối trực tiếp tới bộ suy giảm.
GND: Tín hiệu ngõ vào được chuyển sang off và bộ suy giảm được nối đất.
AC: Chỉ cho phép tín hiệu AC chuyển tới bộ suy giả
m.
- Công tắc chuyển VOL/DIV của kênh 1 và 2(4, 10)
Suy giảm Kênh 1(X)/Kênh 2(Y). Chọn hệ số phản xạ từ 5V/DIV tới 5mV/DIV.
- VARIABLE (5, 11)
Điều chỉnh độ nhạy, với hệ số 1/3 hoặc nhỏ hơn của giá trị được chỉ định trên
panel. Ở vị trí CAL, độ nhạy được định chuẩn với giá trị được chỉ định trên panel.
Khi núm này được kéo ra (Trạng thái x5MAG), độ nhạy bộ
khuếch đại được nhân
với 5.
Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Đo Điện – Điện tử
Bộ môn Tự động – Điều khiển, Khoa Điện – Điện tử Trang 2
- POSITION (25)
Điều khiển vị trí tia quét theo chiều thẳng đứng của tín hiệu ở kênh 2.
- POSITION (27)
Tín hiệu từ kết nối EXT TRIG trở thành nguồn trigger. Để sử dụng chức năng
này, thiết lập công tắc TRIGGER SOURCE (23) tới vị trí EXT.
- Công tắc TRIGGER COUPLING (24)
Chọn ch
ế độ trigger:
Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Đo Điện – Điện tử
Bộ môn Tự động – Điều khiển, Khoa Điện – Điện tử Trang 3
AUTO: Trong chế độ trigger tự động, quét được thực hiện theo tín hiệu trigger
cân bằng.
NORM: Trong chế độ trigger bình thường, quét chỉ được thực hiện khi tín hiệu
trigger cân bằng xuất hiện.
TV-V: Phạm vi băng thông trigger là DC-1kHz.
TV-H: Phạm vi băng thông trigger là 1kHz-100kHz.
- SLOPE AND TRIG LEVEL (26)
Chọn độ dốc trigger:
“+” Trigger xuất hiện khi tín hiệu trigger cắt mức trigger theo chiều dương.
Nhấn vào là slope “+”.
“-” Trigger xuất hiện khi tín hiệu trigger cắt mức trigger theo chiều âm. Kéo ra
là slope “-”.
Núm TRIG LEVEL là để
hiển thị một dạng sóng ổn định được đồng bộ hoá và
thiết lập điểm bắt đầu cho dạng sóng đó.
Khi núm này được quay theo chiều kim đồng hồ, mức trigger di chuyển theo
hướng lên với dạng sóng được hiển thị. Khi núm này được quay theo chiều ngược
chiều kim đồng hồ, mức trigger di chuyển theo hướng xuống với dạng sóng được
hiển thị.
• Điều khiể
THÍ NGHIỆM 1-1
TÌM HIỂU DAO ĐỘNG KÝ
• Quan sát dao động ký, ghi các nút có trên dao động ký và nêu chức năng của
từng nút (Theo lý thuyết).
• Cách sử dụng dây dao động ký. Trên dây dao động ký có bao nhiêu vị trí, chức
năng từng vị trí (Theo lý thuyết). Gắn 2 dây vào dao động ký, kiểm tra mass 2
dây này có nối tắt với nhau hay không.
CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH
1. Kiểm tra chức năng nút INTENSITY. Khi thay đổi nút này thì màn hình hiển
thị thay đổi như thế nào? Giải thích? So sánh với lý thuyết.
2. Kiểm tra chức năng phím FOCUS. Khi thay đổ
i nút này màn hình hiển thị thay
đổi như thế nào? Giải thích? So sánh với lý thuyết.
3. Tạo tín hiệu ghép AC+DC từ máy phát sóng: AC sóng sin có tần số 50Hz, DC
10V và quan sát để phân biệt hai chế độ ghép AC, DC (Sử dụng nút OFFSET
của máy phát sóng). Ở chế độ AC, sẽ quan sát được tín hiệu nào? Ở chế độ DC,
sẽ quan sát được tín hiệu nào? Vẽ tín hiệu quan sát được.
5.4 Thay đổi vị trí x1, x10 trên que đo. Quan sát tín hiệu trên dao động ký. Tín
hiệu thay đổi như thế nào? Xác định biên độ tín hiệu hiển thị trên dao động ký
cho mỗi trường hợp. Biên độ tín hiệu có thay đổi khi thay đổi khi thay đổi x1,
x10 không? Vẽ dạng sóng quan sát được trong 2 trường hợp.
6. Đo chu kỳ, tần số của tín hiệu
6.1 Cho tín hiệu hình sin từ máy phát sóng có tần số 50Hz, biên độ
5V
P
. Xác
định tần số, chu kỳ tín hiệu hiển thị trên dao động ký. Kiểm tra và so sánh giá
trị tạo ra trên máy phát sóng. Nhận xét. Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Đo Điện – Điện tử
THÍ NGHIỆM 1-2
TÌM HIỂU MÁY PHÁT SÓNG
• Quan sát máy phát sóng. Ghi lại các nút có trên máy phát sóng. Chức năng của
từng nút.
• Nối dây vào OUTPUT. Bật POWER.
CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH
1. Thay đổi dạng sóng tín hiệu.
Thay đổi tuần tự các phím trong FUNCTION, quan sát dạng sóng trên dao động
ký. Vẽ dạng sóng.
2. Thay đổi biên độ tín hiệu.
2.1 Tạo sóng sin tần số 50Hz. Quan sát tín hiệu trên dao động ký và vẽ dạng
sóng quan sát được.
3.3 Khi thay đổi MAIN, biên độ/tần số của tín hiệu thay đổi từ bao nhiêu đến
bao nhiêu?
3.4 Thay đổi nút FINE trên máy phát sóng đồng thời quan sát tín hiệu trên dao
động ký, biên độ của tín hiệu có thay đổi không? Tần số của tín hiệu có thay đổi
không?
3.5 Khi thay đổi FINE, biên độ/tần số của tín hiệu thay đổi từ bao nhiêu đến
bao nhiêu?
Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Đo Điện – Điện tử
Bộ môn Tự động – Điều khiển, Khoa Điện – Điện tử Trang 10
3.6 Thay đổi các nút trên RANGE Hz/GATE TIME. Quan sát tín hiệu trên
dao động ký. Biên độ của tín hiệu có thay đổi không? Tần số của tín hiệu có
thay đổi không? Thay đổi như thế nào?
I Phần lý thuyết
• Trình bày cấu tạo của Volt kế, Ohm kế và ampere kế.
• Trình bày nguyên lý hoạt động của các loại cơ cấu đo Volt, Ohm, Ampere.
• Các phương pháp đo giá trị điện áp DC dùng chỉnh lưu bán kỳ, toàn kỳ và đo
theo trị hiệu dụng thật.
• Nêu định nghĩa hệ số dạng và hệ số đỉnh của một tín hiệu tuần hoàn.
•
Tính toán hệ số dạng và hệ số đỉnh của các dạng sóng: sóng vuông đơn. cực,
sóng vuông lưỡng cực, sóng tam giác và sóng sin. Các tín hiệu trên có biên độ
là 5V.
Loại tín hiệu Trị trung bình Trị hiệu dụng
Sóng vuông đơn cực
Sóng vuông lưỡng cực
Sóng tam giác
• Tính toán các giá trị trung bình và trị hiệu dụng của tín hiệu chỉnh lưu toàn kỳ,
bán kỳ của các dạng sóng trên.
Loại chỉnh lưu Toàn kỳ Bán kỳ
Tín hiệu TB HD TB HD
Sóng vuông đơn cực
Sóng vuông lưỡng cực
Sóng tam giác
Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Đo Điện – Điện tử
Bộ môn Tự động – Điều khiển, Khoa Điện – Điện tử Trang 12
II Phần thực hành
Giải thích:
Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Đo Điện – Điện tử
Bộ môn Tự động – Điều khiển, Khoa Điện – Điện tử Trang 13
• Quan sát VOM chỉ thị số, ghi lại các chức năng có trên VOM.
STT Vị trí / phím Chức năng
3 Chức năng của VOM chỉ thị kim
Đối với thang đo điện áp
1. Chỉnh máy phát sóng để có dạng sóng sine tần số 50Hz, biên độ 5V
2. Chỉnh VOM ở chế độ đo điện áp AC tầm đo 10VAC. Đo và ghi lại kết
quả.
Đối với thang đo điện trở
7. Chuyển VOM sang tầm đo x1K, thực hiện chỉnh 0 cho tầm đo này và
dùng để đo 1 điện trở trên panel.
8. Chuyển sang một tầm đo khác, không thực hiện chỉnh 0 cho tầm đo mới
này, tiến hành đo trên cùng một điện trở trước đó và so sánh 2 giá trị đo
được.
Tầm đo Giá trị điện trở
9. Nhận xét kết quả TN và giải thích hiện tượng.
Giải thích kết quả: 4 Chức năng của VOM chỉ thị số
1. Chỉnh máy phát sóng để có được dạng sóng DC 5V, thành phần AC bằng
0V.
2. Sử dụng VOM số để chế độ đo áp DC, trên màn hình hiển thị ký hiệu gì?
Ký hiệu Điện áp đo được
Ký hiệu Giải thích
Tháo VOM ra khỏi máy phát sóng. Chuyển công tắc xoay sang chế độ đo
điện trở. Trên màn hình hiển thị ký hiệu gì? Đo giá trị điện trở trên panel thí
nghiệm.
Ký hiệu
Giá trị ghi
trên panel
Giá trị
đo được
Giải thích 7. Chuyển công tắc xoay sang chế độ đo diode/ngắn mạch. Trên màn hình
hiển thị ký hiệu gì? Chập 2 đầu que đo lại và ghi nhận hiện tượng
Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Đo Điện – Điện tử
Bộ môn Tự động – Điều khiển, Khoa Điện – Điện tử Trang 16 Ký hiệu Hiện tượng
Ký hiệu Thay đổi que Giải thích lý do 11. Nhấn nút chọn chế độ đo dòng AC/DC. Trên màn hình hiển thị ký hiệu
gì? Giải thích.
Ký hiệu Giải thích
Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Đo Điện – Điện tử
Bộ môn Tự động – Điều khiển, Khoa Điện – Điện tử Trang 17
12. Chuyển VOM sang chế độ đo điện áp AC. Chỉnh máy phát sóng để có
dạng sóng Sine biên độ 5V, tần số 50Hz, thành phần DC = 0V. Nối
VOM vào máy phát sóng và đo giá trị.
Giá trị đo = ______________V
Nhấn nút DATA_H, sau đó giảm biên độ tín hiệu trên máy phát sóng
còn 3V. Ghi lại giá trị đo được và giải thích hiện tượng.
Giá trị đo = ____________V
Giải thích:
Bộ môn Tự động – Điều khiển, Khoa Điện – Điện tử Trang 18
• Đo tín hiệu sóng tam giác
6. Chuyển máy phát sóng sang chế độ phát sóng tam giác, nhấn nút
offset vào và chỉnh biên bộ tín hiệu để có được biên độ 5V và thành
phần trung bình bằng 0 ở dao động ký.
7. Tiến hành đo và ghi nhận giá trị trên VOM như bước 2.
Loại tín hiệu Giá trị trên Osc (v) Giá trị trên VOM (v) • Xác định loại cơ cấu đo
8. Dùng lý thuyết tính toán giá trị trung bình, trị hiệu dụng của tín hiệu
sóng vuông đơn cực, sóng vuông lưỡng cực, sóng tam giác (với biên
độ đã cho trong thí nghiệm)
Loại tín hiệu Trị trung bình Trị hiệu dụng
Sóng vuông đơn cực
Sóng vuông lưỡng cực
Sóng tam giác
9. Tính trị trung bình, trị hiệu dụng của các tín hiệu chỉnh lưu bán kỳ,
toàn kỳ của các dạng sóng trên (dựa vào hệ số dạng và hệ số đỉnh của
các dạng sóng trên để tính)
Loại chỉnh lưu Toàn kỳ Bán kỳ
Tín hiệu TB HD TB HD
Sóng vuông đơn cực
Sóng vuông lưỡng cực
Sóng tam giác
• Đo tín hiệu sóng tam giác
6. Chuyển máy phát sóng sang chế độ phát sóng tam giác, nhấn nút
offset vào và chỉnh biên bộ tín hiệu để có được biên độ 5V và thành
phần trung bình bằng 0 ở dao động ký.
7. Tiến hành đo và ghi nhận giá trị trên VOM như bước 2.
Loại tín hiệu Giá trị trên Osc (v) Giá trị trên VOM (v) • Xác định loại cơ cấu đo
8. Dùng lý thuyết tính toán giá trị trung bình, trị hiệu dụng của tín hiệu
sóng vuông đơn cực, sóng vuông lưỡng cực, sóng tam giác (với biên
độ đã cho trong thí nghiệm)
Loại chỉnh lưu Toàn kỳ Bán kỳ
Tín hiệu TB HD TB HD
Sóng vuông đơn cực
Sóng vuông lưỡng cực
Sóng tam giác
Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Đo Điện – Điện tử
Bộ môn Tự động – Điều khiển, Khoa Điện – Điện tử Trang 20
9. Tính trị trung bình, trị hiệu dụng của các tín hiệu chỉnh lưu bán kỳ,
toàn kỳ của các dạng sóng trên (dựa vào hệ số dạng và hệ số đỉnh của
các dạng sóng trên để tính).
Loại chỉnh lưu Toàn kỳ Bán kỳ
Tín hiệu TB HD TB HD
Sóng vuông đơn cực
- Thí nghiệm 3-3: Điện áp, dòng điện và tổng trở trong mạch điện xoay
chiều một pha.
- Thí nghiệm 3-4: Điện áp và dòng điện trong mạch điện ba pha cân bằng.
Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Đo Điện – Điện tử
Bộ môn Tự động – Điều khiển, Khoa Điện – Điện tử Trang 22
THÍ NGHIỆM 3-1
ĐIỆN ÁP VÀ DÒNG ĐIỆN
TRONG MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU
I MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA BÀI THÍ NGHIỆM
• Mục đích: Giúp sinh viên nắm rõ phương pháp đo dòng điện và điện áp
trong mạch điện một chiều.
• Yêu cầu thiết bị thực hành:
- Panel mạch có chứa các đồng hồ đo.
- Bộ nguồn.
- Dây nối.
- Bộ tải điện trở.
- VOM.
II CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH
1. Sử dụng một Ohm mét để kiểm tra điện trở của một đôi cực đầu vào của volk kế
đo điện áp AC (E
1
hoặc E
2
hoặc E
3
) trên bảng mạch đo.
5
=___________________Ω
5. Nhận xét : (về tổng trở đầu vào giữa volt kế DC và AC, giữa ampere kế DC và AC,
giữa volt kế và ampere kế, )
6. Bật công tắc tổng của nguồn cung cấp về vị trí 0 (OFF). Đảm bảo nguồn điện phải
được nối chắc chắn với đế 3 pha.
7. Thiết lập sơ đồ như hình 3-1. Dùng đồng hồ E
1
để đo điện áp trên R
1
và đồng hồ I
1
để đo dòng điện trong mạch. Phải đảm bảo nối chính xác cực tính cho thiết bị đo
dòng và áp.