www.ptit.edu.vn
GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh
BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Trang 133
1. Đo dòng điện: một chiều, xoay chiều
2. Đo điện áp: một chiều, xoay chiều
3. Đồng hồ vạn năng: tương tự, số
Chương 6. Đo dòng điệnvàđiệnáp
www.ptit.edu.vn
GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh
BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Trang 134
6.1. Đo dòng điện
6.1.1. Đo dòng điện 1 chiều bằng Ampe mét từ điện
•Dụng cụ đo: Ampe mét từ điện, được mắc nối tiếp với mạch có dòng điện cần đo
sao cho tại cực dương dòng đi vào và tại cực âm dòng đi ra khỏi ampe mét.
• Yêu cầu: nội trở R
A
nhỏ để đảm bảo ampe mét ảnh hưởng rất ít đến đến trị số dòng
điện cần đo
• Ampe mét từ điện: độ lệch của kim tỉ lệ thuận với dòng điện chạy qua cuộn dây.
• Để đo I lớn Æ mắc điện trở sơn vào mạch đo:
I
đo max
= I
A max
+ I
S max
Ta có: I
S max
.R
A
A
do
R
R
I
I
+=1
max
max
max
max
A
do
I
I
n =
; :hệ số mở rộng thang đo
Chương 6. Đo dòng điệnvàđiệnáp
Hình 6.1Hình 6.1
www.ptit.edu.vn
GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh
BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Trang 135
Thay đổi R
S
bằng các giá trị khác nhau Æ các thang đo khác nhau
Ví dụ
Ampe mét nhiều thang đo
-Thay đ
2
nt R
3
)
CM ở C: (R
A
nt R
3
) // (R
1
nt R
2
)
CM ở D: (R
A
nt R
2
nt R
3
) // R
1
Chương 6. Đo dòng điệnvàđiệnáp
Hình 6.3 – Ampe mét nhiều thang đo dùng sơn AyrtonHình 6.3 – Ampe mét nhiều thang đo dùng sơn Ayrton
www.ptit.edu.vn
GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh
BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Trang 137
Sai số do nhiệt độ:
-Cuộn dây trong dụng cụ đo TĐNCVC được quấn bằng dây đồng mảnh, và
điện trở của nó có thể thay đổi đáng kể theo nhiệt độ
S
cũng được làm bằng Mangan hoặc Constantan để tránh sự thay đổi điện
trở theo t
0
Hình 6.4 -Mắc điện trở bù để giảm sai
số do nhiệt độ trong ampe mét
Chương 6. Đo dòng điệnvàđiệnáp
www.ptit.edu.vn
GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh
BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Trang 138
6.1.2. Đo dòng điện xoay chiều hình sin
Cơ cấu đo điện từ được dùng phổ biến
Để mở rộng giới hạn đo Æ dùng biến áp dòng điện (bộ biến dòng)
Bộ biến dòng biến đổi I cần đo có trị số lớn sang dòng điện có trị số nhỏ
mà cơ cấu đo điện từ có thể làm việc được.
Cuộ
n dây W
1
mắc nt với mạch có dòng
điện cần đo
Cuộn dây W
2
mắc với ampe mét điện từ
Số vòng W
2
> số vòng W
1
I
đo
Chương 6. Đo dòng điệnvàđiệnáp
Hình 6.6 – Ampe mét điện từ nhiều thang đoHình 6.6 – Ampe mét điện từ nhiều thang đo
www.ptit.edu.vn
GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh
BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Trang 140
6.2. Đo điện áp
6.2.1. Đặc điểm & yêu cầu
- Phép đo d
ễ tiến hành, thực hiện nhanh chóng, độ chính xác cao.
-Kho
ảng giá trị điện áp cần đo rộng (vài μV-vài trăm KV), trong dải tần số
rộng (vài % Hz – hàng nghìn MHz), và dưới nhiều dạng tín hiệu điện áp
khác nhau
-Thiết bị đo điện áp phải có Z
vào
lớn
* Các trị số điện áp cần đo
-trị số đỉnh (U
m
), trị số hiệu dụng(U
hd
, U),
,
trị số trung bình(U
tb
, U
0
)
Đi
:
VD:
h(6.7a) là đi
ện áp hình sin:
()
0
0
1
T
Uutdt
T
=
∫
ra
b
U
k
U
=
0
d
U
k
U
=
k
b
: hệ số biên độ của tín hiệu điện áp; k
d
: hệ số dạng củatínhiệu điệnáp
ut t U tdt
TT
T
=⇒= =
∫
0
2
m
U
U =
1;
b
k⇒= 2
d
k
=
Hình 6.7b
Chương 6. Đo dòng điệnvàđiệnáp
www.ptit.edu.vn
GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh
BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Trang 143
h(6.7c) là điện áp xung vuông góc:
U = U
m
và U = U
m
⇒ k
b
= k
Trang 144
6.2.2. Đo điện áp 1 chiều
(a) Dùng vôn mét từ điện:
•Dụng cụ đo: Vôn mét từ điện, được mắc // với mạch có điện áp cần đo
sao cho cực dương của Vôn mét nối với điểm có điện thế cao và cực
âm của Vôn mét nối với điểm có điện thế thấp hơn.
•Yêu cầu: điện trở vào của vôn mét R
V
nhỏ để đảm bảo vôn mét ảnh
hưởng rất ít đến trị số điện áp cần đo
• Để đo điện áp lớn Æ mắc điện trở phụ vào mạch đo:
U
đo max
= I
V
(R
p
+ R
V
)
V
VP
V
do
R
RR
U
U
+
=⇒
= I
V
(R
V
+ R
P
)
R
P
có thể là R
P1
, R
P2
, R
P3
(
)
VP
RnR 1
−
=
Chương 6. Đo dòng điệnvàđiệnáp
Hình 6.9aHình 6.9a
www.ptit.edu.vn
GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh
BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Trang 146
(H6.9b) các điện trở phụ được mắc nối tiếp và mỗi chỗ nối được nối với
một trong các đầu ra của công tắc
Khoảng đo của vôn kế: Uđo = I
thang Æ độ nhạy của vôn mét?
Chương 6. Đo dòng điệnvàđiệnáp
Hình 6.9b
A
B
C
D
Hình 6.9bHình 6.9b
A
B
C
D
www.ptit.edu.vn
GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh
BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Trang 147
(b) Dùng vôn mét số
+ T.B.V gồm: * bộ lọc tần thấp để cho U
đo
không còn thành phần sóng hài
* bộ phân áp: thay đổi thang đo
* bộ chuyển đổi phân cực điện áp: thay đổi cực tính của U
đo
+ Bộ biến đổi điện áp - khoảng thời gian: biến đổi trị số U
đo
ra khoảng thời
gian
Δt để điều khiển cổng đóng mở
+ Cổng: biến đổi khoảng thời gian Δt thành cổng
Chương 6. Đo dòng điệnvàđiệnáp
(-)
ĐK2
ĐK2
+ -
C
CM
điện tử
E
0
R
U
ss
R
S
U
T
U
ch
U
0
N
x
xung
xoá
xung
chốt
s
n
p
+
0
R
U
ss
R
S
U
T
U
ch
U
0
N
x
xung
xoá
xung
chốt
s
n
p
+
-
Hình 6.11 - Sơ đồ khối Vôn mét số thời gian xung
ĐK1
Mạch
vào
www.ptit.edu.vn
GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh
BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
sẽđược đưavàođầuvàothiếtlập(S) vàxoá(R) của
Trigger Æ đầuracủa Trigger là xung vuông có độ rông T
x
, xung này sẽđiều
khiển đóng mở khoá để cho phép xung đếmchuẩn qua khoá Æ kích thích cho
bộđếm xung.
Giả sử trong thờigianT
x
có N
x
xung qua khoá, số xung N
x
được đưa qua mạch
giảimãvàchỉ thịđểbiểuthị kếtquả U
DC
cần đo.
Chương 6. Đo dòng điệnvàđiệnáp
www.ptit.edu.vn
GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh
BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Trang 150
* Xác định U
x
=f(N
x
):
-Quá trình C nạp:
K
v
: hệ số truyền đạtcủamạch vào.
RC
TUK
ttUK
RC
U
xv
xvn
1
12
)(
1
0 =−+=
x
xv
c
n
t
t
cc
TE
RCRC
TUK
tU
ttE
RC
U
dtE
RC
tUtU
TUK
TtU .
0)(
0
1
3
==→=
T
ch
: chu kỳ củaxungđếmchuẩn.
const
TK
ET
S
NSN
TK
ET
U
v
ch
xx
v
ch
x
==→
==→
1
0
0
C phóng
C nạp
t
1
t
2
t
3
T
1
ĐK
1
ĐK
2
t
1
t
2
U
n
U
đk
U
c
U
ss
U
T
U
ch
t
2
U
n
U
đk
U
c
U
ss
U
T
U
ch
U
đ
t
t
t
t
t
t
N
x
xung
T
x
C phóng
C nạp
t
www.ptit.edu.vn
GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh
BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Trang 152
Đánh giá sai số:
Sai số T
ch
, K
v
, E
0
, T
1
.
Sai số lượng tử (do xấpxỉ T
x
vớiN
x
).
Sai số do độ trễ của các Trigger.
Sai số do nhiễutácđộng từđầu vào. Tuy nhiên, vớiphương pháp
tích phân 2 lần, có thể loạitrừ hoàn toàn nhiễuchukỳ nếuchọnT
1
=
n.T
nh
vớiT
nh
là chu kỳđộnhiễu.
Chương 6. Đo dòng điệnvàđiệnáp
1 chiều
Thiếtbị chỉ
thị kim
Thiếtbị
vào
KĐ điệnáp
xoay chiều
Tách
sóng
Thiếtbị chỉ
thị kim
Thiếtbị
vào
KĐ điệnáp
xoay chiều
Tách
sóng
Thiếtbị chỉ
thị kim
www.ptit.edu.vn
GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh
BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Trang 154
Các loại mạch tách sóng:
a) Tách sóng đỉnh (biên độ)
• Là tách sóng mà U
ra
trực tiếp tương ứng với trị số biên độ của U
vào
.
m
C
nạp
C
phón
g
U
C
=U
m
t
U
X
(t)
Hình 6.13 -Mạch tách sóng đỉnh có đầuvàođóng và giản đồ thời gian của nó
I
n
I
p
R
V
C
U
X AC
V
D
-U
m
U
m
C
U
X AC
V
D
-U
m
U
m
C
nạp
C
phón
g
U
C
=U
m
t
U
X
(t)
-U
m
U
m
C
nạp
C
phón