Bộ môn Đo lờng - điều khiển
o0o
Giáo trình môn học

Kỹ thuật đo lờng điện Biên soạn:


nhất.
- Đo gián tiếp: l cách đo m kết quả đo đợc suy ra từ sự phối hợp của
nhiều phép đo dùng cách trực tiếp.
- Đo hợp bộ: l cách đo gần giống cách đo gián tiếp nhng kết quả nhận
đợc phải thông qua giải một phơng trình (hay hệ phơng trình) m các thông số
đã biết chính l các số liệu đo đợc.
- Đo thống kê: Để đảm bảo chính xác ngời ta đo nhiều lần rồi lấy giá trị trung
bình
3. Các đặc trng của kỹ thuật đo lờng
a. Đại lợng đo hay tín hiệu đo
Phân loại theo tính chất thay đổi của đại lợng đo:
+ Đại lợng đo tiền định: l đại lợng đo đã biết trớc quy luật thay đổi
theo thời gian, cần xác định một hay nhiều thông số.
+ Đại lợng đo ngẫu nhiên: không biết trớc quy luật thay đổi của tín
hiệu
Phân loại theo cách biến đổi tín hiệu
+ Tín hiệu đo liên tục
+ Tín hiệu đo rời rạc
Phân loại theo bản chất
+ Các đại lợng đo năng lợng
+ Các đại lợng đo tần số
Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Giáo trình Kỹ Thuật Đo Lờng Trang
3
+ Các đại lợng đo phụ thuộc thời gian
+ Các đại lợng đo không điện
b. Điều kiện đo
L các yếu tố bên ngoi có ảnh hởng đến sai số v kết quả đo
c. Đơn vị đo
Tuân theo hệ thống đơn vị quốc tế SI (1980) có 7 đơn vị chuẩn cơ bản

nhiều loại bao gồm:
Mẫu đo
Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Giáo trình Kỹ Thuật Đo Lờng Trang
4
Các bộ chuyển đổi đo lờng
Các thiết bị đo lờng
Các tổ hợp thiết bị đo lờng
Các hệ thống thông tin đo lờng
+ Mẫu đo dùng để tạo ra các đại lợng vật lý có trị số cho trớc nh các
điện trở mẫu, điện cảm , pin mẫu v điện dung mẫu.
+ Chuyển đổi đo lờng l khâu chức năng biến đổi các đại lợng cần đo.
Chuyển đổi đo lờng gồm hai loại l chuyển đổi sơ cấp v chuyển đổi chuẩn hoá.
Chuyển đổi sơ cấp l chuyển đổi các các đại lợng không điện thnh các đại
lợng điện, chuyển đổi chuẩn hoá l chuyển đổi từ đại lợng điện thnh đại lợng
điện.
+ Các thiết bị đo lờng l dụng cụ để gia công các thông tin đo lờng, tức
l tín hiệu mang thông tin đo có quan hệ hm với các đại lợng vật lý cần đo. Tuỳ
theo cách biến đổi tín hiệu v chỉ thị ta phân thnh hai loại thiết bị đo: thiết bị đo
m giá trị của kết quả đo thu đợc l một hm liên tục của quá trình thay đổi đại
lợng đo gọi l thiết bị đo t
ơng tự. Thiết bị đo ny bao gồm dụng cụ đo kim chỉ
v dụng cụ đo tự ghi gọi chung l chỉ thị cơ điện. Thiết bị đo m kết quả đo đợc
thể hiện bằng số đợc gọi l thiết bị đo chỉ thị số.
+ Hệ thống thông tin đo lờng: l tổ hợp của các thiết bị đo v những thiết bị
phụ để tự động thu thập số liệu từ nhiều nguồn khác nhau, truyền thông tin đo
lờng qua khoảng cách theo kênh liên lạc v chuyển nó về 1 dạng để tiện việc đo
v điều khiển.

Bi I.2 - Sơ đồ cấu trúc của dụng cụ đo lờng

Một dụng cụ đo thờng có ba khâu chính l: chuyển đổi sơ cấp, mạch đo v
cơ cấu chỉ thị hình 1.1.
Trong đó: - S: l chuyển đổi đo lờng biến đại lợng cần đo thnh đại lợng điện.
- Mạch đo: thu nhận, xử lý, phân tích, khuyếch đại thông tin
- Chỉ thị: chỉ thị kết quả đo, thông báo cho ngời quan sát giá trị đại
lợng đo.
b. Sơ đồ cấu trúc dụng cụ đo biến đổi thẳng
Đại lợng vo X qua nhiều khâu biến đổi trung gian biến đổi thnh đại l
ợng
ra Y
Quan hệ giữa đại lợng vo v
đại lợng ra của một
khâu có thể viết l:
iii
XKY =
Trong đó Y
i
đóng vai trò l X
i+1

của khâu tiếp theo, Y
i
l đại lợng
trung gian, K
i
l độ nhạy của khâu thứ
i
T
SS
y

Hình 1.1. Tổ hợp thiết bị đo lờng
Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Giáo trình Kỹ Thuật Đo Lờng Trang
6
Vậy quan hệ giữa lợng ra v lợng vo l: Y = K
1
K
2
K
n
X = f(X)
c. Thiết bị đo kiểu so sánh
Trong thiết bị đo kiểu so sánh, đại lợng vo X đợc biến thnh đại lợng
trung gian Y
x
qua một phép biến đổi T. Y
x
= T.X
Sau đó Y
x
đợc so sánh với đại lợng bù Y
k,
việc

ny đợc thực hiện bằng
một phép trừ. Y = Y
x
-Y
k.
Trong đó Y

%

=

X: giá trị của đại lợng đo, hoặc
X (giá trị trung bình)
* Cấp chính xác của dụng cụ đo: l giá trị sai số cực đại m dụng cụ đo mắc
phải. Ngời ta qui định cấp chính xác của dụng cụ đo đúng bằng sai số tơng đối
qui đổi của dụng cụ đo:
%100.
D
X
%
X

=X l sai số tuyệt đối cực đại
D
X
l giá trị lớn nhất của thang đo
Giá trị % đợc dùng để xắp xếp dụng cụ đo thnh cấp chính xác. VD cấp
0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1; 1.5; 2.5
Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Giáo trình Kỹ Thuật Đo Lờng Trang
7
Vậy biết cấp chính xác ta có thể suy ra sai số tơng đối quy đổi v sai số
trong các phép đo.


d. Độ tác động nhanh
Độ tác động nhanh l thời gian để dụng cụ xác lập kết quả đo trên chỉ thị. đói
với dụng cụ đo tơng tự, thời gian ny khoảng 4s, đối với dụng cụ đo số có thể đo
dợng hng nghìn điểm đo trong một giây.
e. Độ tin cậy
Độ tin cậy của dụng cụ đo phụ thuộc vo nhiều yếu tố nh:
+ Độ tin cậy của linh kiện sử dụng
+ Kết cấu dụng cụ không quá phức tạp
+ Điều kiện lm việc
Độ tin cậy đợc xác định bởi thời gian lm việc tin cậy trong điều kiện cho
phép. Độ tin cậy l đặc tính quan trọng của dụng cụ đo.

Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Giáo trình Kỹ Thuật Đo Lờng Trang
8
2. Các đặc tính động của thiết bị đo
Khi đo các đại lợng biến thiên ta phải xét đến đặc tính động của dụng cụ
đo. Đặc tính động của dụng cụ đo thể hiện ở quan hệ giữa đại lợng ra v đại
lợng vo ở trạng thái động.
Trong dụng cụ đo các sai số ny phải nhỏ hơn một giá trị cho phép quy định
bởi nh nớc.
Dải tần của dụng cụ đo l khoảng tần số của đại lợng vo để cho sai số
không vợt quá giá trị cho phép.

Bi I.4 Khái niệm về chuyển đổi đo lờng
1. Khái niệm
Trong sản xuất cũng nh trong nghiên cứu khoa học, trong các quá trình
công nghệ mới, các quá trình phức tạp hoặc trong công nghiệp hiện đại liên quan
đến việc đo lờng các đại lợng vật lý nh cơ học, hoá học, quang học, nhiệt học.
Các thiết bị đo hiện đại không chỉ tác dụng lên giác quan con ngời m còn dùng

a. Phân loại dựa trên nguyên lý của chuyển đổi
- Chuyển đổi điện trở: l chuyển đổi m đại lợng không điện X đợc
biến thnh đại lợng ra Y l điện trở của chuyển đổi điện trở.
- Chuyển đổi điện từ: l chuyển đổi m đại lợng không điện X lm thay
đổi các thông số của mạch từ nh: , , s v dẫn đến thay đổi điện cảm L.
- Chuyển đổi tĩnh điện: đại lợng không điện X lm thay đổi điện dung
C hay điện tích của nó.
- Chuyển đổi hoá điện: đại lợng không điện X lm thay đổi điện dẫn
hay sức điện động hoá điện.
- Chuyển đổi nhiệt điện: đại lợng không điện X lm thay đổi sức điện
động nhiệt điện hoặc điện trở đầu ra của nó
b. Phân loại theo tính chất của nguồn điện
- Chuyển đổi phát điện: đại lợng không điện sẽ lm thay đổi tín hiệu
đầu ra l E, U, I, Q v.v
- Chuyển đổi thông số: đầu ra của chuyển đổi l các đại lợng R, L, C,
M. Lúc đó cần thêm các nguồn điện phụ thì mới biến đổi thnh các đại lợng U, I
c. Phân loại theo phơng pháp đo
- Chuyển đổi biến đổi trực tiếp: l chuyển đổi trong đó các đại lợng
không điện đợc biến trực tiếp thnh đại l
ợng điện.
- Chuyển đổi bù.
5. Một số chuyển đổi thờng gặp
a. Chuyển đổi điện trở
+ Chuyển đổi điện trở tiếp xúc
hình 1.4. Khi kích thớc của sản phẩm 1
giảm, thanh trợt 2 di chuyển lm cho
phần tử tiếp xúc gắn trên thanh 3 đợc
tiếp xúc với 4. Điện trở tiếp xúc của 3 v
4 thay đổi từ R
tx

+ Chuyển đổi tenzo (điện trở lực căng)
Chuyển đổi tenzo trong công
nghiệp thờng có 3 loại l chuyển
đổi tenzo dây mảnh, lá mỏng v
mng mỏng. Tuy nhiên phổ biến nhất
l chuyển đổi dây mảnh có cấu tạo
nh hình 1.6.
Tấm giấy mỏng loại bền 1.
Dây điện trở tenzo 2 hình răng lợc
có đờng kính 0.02 ữ 0.03mm dán
lên tấm giấy mỏng 1. Đầu dây của
điện trở đợc nối với dây dẫn bằng đồng 3 để nối với mạch đo. Phía trên thờng
đợc phủ bằng sơn hoặc dán một tấm giấy lên để cố định sau đó ngời ta ghi các
thông số của chuyển đổi.
Thông thờng
mm158l
0
ữ= . Chiều rộng thờng m
m
103
a
ữ= . Điện trở
thay đổi trong khoảng
ữ 15010 . Các thông số trên có thể đợc mở rộng hơn
tuỳ yêu cầu.
Khi đo biến dạng, chuyển đổi đợc dán lên đối tợng đo, lúc đối tợng bị
biến dạng, chuyển đổi biến dạng theo v điện trở của chuyển đổi tenzô thay đổi,
xác định điện trở ta xá định đợc mức độ biến dạng của vật.
b. Chuyển đổi điện cảm
Chuyển đổi điện cảm l chuyển đổi biến đổi giá trị đại lợng đo thnh trị số điện

hỗ cảm thờng gặp nh hình 1.8.
+ Hình 1.8a l chuyển đổi biến áp có lõi di động, cuộn dây w
1
đợc cung cấp
bằng nguồn xoay chiều. Khi đại lợng cơ học P tác dụng lên chuyển đổi thì sẽ lm
cho từ trở của khe hở không khí thay đôỉ dẫn tới từ trở của mạch từ thay đổi, điều
ny lm cho từ thông móc vòng qua mạch từ thay đổi lm xuất hiện sự thay đổi sức
điện động E ở cuộn dây w
2

+ Hình 1.8b, dới tác dụng của đại lợng đo sẽ lm di chuyển vòng ngắn
mạch, từ thông móc vòng qua vòng dây nhiều hay ít tuỳ thuộc vo vị trí của nó
trong khe hở không khí. Vì vậy khi di chuyển vòng ngắn mạch sẽ lm cho từ
thông chính móc vòng qua các cuộn dây w
1
v w
2
thay đổi nên dẫn tới E
2
thay đổi
+ Hình 1.8c l chuyển đổi vi sai kiểu thay đổi khe hở không khí
, khi P tác
dụng lên chuyển đổi sẽ lm cho

1
v
2
biến thiên ngợc nhau, do vậy từ trở của
(a)
WW


E

W
1

U


U


U


x

a
b
d
E
1
E
2
Hình 1.8 Một số chuyển đổi hỗ cảm
Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Giáo trình Kỹ Thuật Đo Lờng Trang
12
hai mạch từ thay đổi ngợc nhau, dẫn đến lm cho E
1


N
N
S
1
1
F
x
a
b
c


H
ình 1.10 Một số chuyển đổi cảm ứn
g
Hình1.11 Một số chuyển đổi điện dung
Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Giáo trình Kỹ Thuật Đo Lờng Trang
13
không còn ứng xuất chất điện môi lại trở về trạng
thái không mang điện. Chất điện môi nh vậy gọi l
chất áp điện (ví dụ nh thạch anh).
- Hiệu ứng áp điện ngợc l sự thay đổi kích
thớc hình học của chất áp điện khi đặt nó trong
điện trờng.
g. Các bộ chuyển đổi nhiệt điện
Các chuyển đổi nhiệt điện lm việc dựa trên quan hệ của quá trình nhiệt với
các yếu tố nh nhiệt dẫn của môi trờng, diện tích trao đổi nhiệt, tốc độ di chuyển
của môi trờng v.v. Chuyển đổi nhiệt điện dùng đo nhiệt độ m còn dùng để đo di

x

+ + + + + + +
- - - - - - - - - -
Hình 1.12 Hiệu ứng áp điện
A
B
a' a
b' b
C
D
nón
g
lạnh
Hình 1.13 Chuyển đổi nhiệt ngẫu
Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Giáo trình Kỹ Thuật Đo Lờng Trang
14
Chơng ii: các cơ cấu chỉ thị cơ điện
Bi II.1- Cơ sở chung
1. Nguyên lý làm việc của các chỉ thị cơ điện
Khi cho dòng điện vo cơ cấu chỉ thị cơ điện, do tác đọng của từ trờng lên
phần đọng của cơ cấu đo sẽ tạo ra một mô men quay M
q
. độ lớn của mômen ny
tỷ lệ với độ lớn của dòng điện đa vo cơ cấu:
d
dW
M
e

b. Lò xo phản kháng
Thờng có dạng hình đĩa, lò xo phản để tạo ra mômem cản M
C
.
c. Dây căng và dây treo
Để khử ma sát giữa trục quay v trụ đỡ ngời ta dùng dây căng hoặc dây
treo, đồng thời dây căng hoặc dây treo còn để tạo ra mômen cản.

d. Kim và chỉ thị bằng ánh sáng
Kim chỉ thị góc quay
đợc gắn với trục quay. Độ di chuyển của kim trên
thang chia độ tỉ lệ với góc quay
.
e. Thang đo
Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Giáo trình Kỹ Thuật Đo Lờng Trang
15
Thang đo l mặt khắc độ, để xác định giá trị đo
f. Bộ phận cản dịu
Để rút ngắn quá trình dao động của phần động, xác lập vị trí nhanh chóng
trong cơ cấu chỉ thị. Thông thờng sử dụng hai loại cản dịu đó l cản dịu kiểu
không khí v cản dịu kiểu cảm ứng
4. Các ký hiêu quy ớc trên mặt dụng cụ đo
Trên mặt các chỉ thị điện cơ thờng có ghi nhiều ký hiệu. Sau đây l một số
ký hiệu chủ yếu:
+ Đại lợng cần đo v thang đo của dụng cụ: V - Vôn mét
A - Ampemét
+ Ký hiệu kiểu dụng cụ đo: Cơ cấu từ điện -
Cơ cấu điện từ -
Cơ cấu điện động

treo
Hình 2.1 Một số cơ cấu phản kháng
Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Giáo trình Kỹ Thuật Đo Lờng Trang
16
Bi II.2- Cơ cấu chỉ thị từ điện
1. Cấu tạo
Phần tĩnh: gồm nam châm vĩnh cửu,
cực từ, lõi sắt non.
Phần động: gồm khung dây, lò xo
phản, kim chỉ thị, trục
2. Nguyên lý làm việc
Khi có dòng điện cần đo I chạy qua, dới tác dụng của từ trờng lm cho
khung dây lệch khỏi vị trí ban đầu 1 góc
. M
q
tạo ra theo biểu thức:
M
q
=
d
dW
e

Trong đó W
e
= I, với = BSW
B: độ từ cảm của từ trờng nam châm vĩnh cửu.
S: diện tích khung dây phần động, W số vòng dây,
góc lệch của khung dây với vị trí

chiều thì phải kết hợp với mạch chỉnh lu.
- Dụng cụ có độ nhạy cao v không đổi trong ton thang đo (vì nam châm
vĩnh cửu có B thờng lớn).
- Độ chính xác cao, ít chịu ảnh hởng của từ trờng ngoi, tiêu thụ năng
lợng ít.
- Khả năng quá tải kém vì phần động có dây tiết diện nhỏ, chế tạo phức tạp.
- ứng dụng: dùng chế tạo A, V, Ôm mét, điện kế có độ nhạy cao. Hình 2.3 Cơ cấu chỉ thị từ điện
Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Giáo trình Kỹ Thuật Đo Lờng Trang
17
Bi II.3-Cơ cấu chỉ thị điện từ
1. Cấu tạo
Cơ cấu gồm hai loại
chính. Kiểu cuộn dây dẹt (cơ
cấu chỉ thị điện từ loại hút)
v kiểu cuộn dây tròn (cơ
cấu chỉ thị điện từ loại đẩy).
Cơ cấu cuộn dây dẹt có phần
tĩnh l cuộn dây dẹt cho
dòng điện cần đo đi qua, còn
phần động l 1 lá thép đặt
lệch tâm có thể quay trong
khe hở cuộn dây tĩnh. Kiểu
cuộn dây tròn có phần tĩnh l cuộn dây tròn bên trong gắn một lá thép. Phần động
cũng l một lá thép gắn trên trục. Ngoi ra còn có bộ phận cản dịu, lò xo phản,
kim chỉ thị.
2. Nguyên lý làm việc

2
1

Tại vị trí cân bằng M
q
= M
c
M
q
= D

=
d
dL
I
D
2
2
1

3. Đặc tính và ứng dụng
- Góc quay tỷ lệ với bình phơng của dòng điện v thang đo chia không đều
- Cơ cấu điện từ có thể đo đợc dòng điện xoay chiều v dòng điện một chiều, vì
khi thay đổi chiều dòng điện trong cuộn dây phần tĩnh các miếng thép luôn đợc từ hoá
cùng cực tính.
- Hình dáng lá thép đợc chế tạo sao cho
d
dL
giảm theo góc quay để thang
chia độ có thể tơng đối đều.

1
2
1
IIMILILW
e
++=

Trong đó L
1
, L
2
l điện cảm của các khung dây v chúng không phụ thuộc
vo góc quay
. M
12
l hỗ cảm của hai khung dây, M
12
thay đổi khi phần động
quay.
*Khi hai dòng điện đa vào các khung dây là dòng điện một chiều thì:

Mô men quay M
q
=
21
12
II
d
dM
d

q
(t) =
21
12
ii
d
dM


Do phần động có quán tính m không kịp thay đổi theo giá trị tức thời cho
nên thực tế lấy theo giá trị trung bình trong một chu kỳ:
M
q
=

T
o
q
dt)t(M
T
1
, giả sử: i
1
= I
1m
sint v i
2
=I
2m
sin(t-)

Hình 2.5 Cơ cấu chỉ thị điện động
Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Giáo trình Kỹ Thuật Đo Lờng Trang
19
Khi M
q
= M
p


cosII
d
dM
21
12
= D

= cosII
d
dM
D
21
12
1

3. Đặc điểm và ứng dụng
- Mô men quay tỷ lệ với tích số của hai dòng điện, thờng dùng để đo công
suất.
- Độ nhạy của dụng cụ thấp vì hỗ cảm giữa hai khung dây nhỏ v chịu ảnh
hởng của từ trờng ngoi.

1- Cuộn dây 1
2- Cuộn dây 2
3- Cơ cấu cản dịu
4- Đĩa nhôm v trục quay
2. Nguyên lý làm việc
Khi cho dòng điện I
1
vo cuộn dây 1 thì cuộn dây 1 tạo ra từ thông
1
xuyên
qua một đĩa nhôm, dòng điện I
2
vo trong cuộn dây 2 tạo ra từ thông
2
cũng
xuyên qua đĩa nhôm .
i
2
i
1
Hình 2.6 Cơ cấu sắt điện động
Hình 2.7 Cơ cấu chỉ thị cảm ứng
Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Giáo trình Kỹ Thuật Đo Lờng Trang
20
Do có sự tơng hỗ giữa từ thông

1
,
2


Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Giáo trình Kỹ Thuật Đo Lờng Trang
21
Chơng iII đo dòng điện v điện áp
Bi III.1 Những yêu cầu cơ bản của việc đo dòng điện v điện áp
1. Yêu cầu về điện trở
a. Khi đo dòng điện
Ampemet đợc mắc nối tiếp vo mạch cần đo

t
A
At
A
R
R
RR
R

+
=
I
IA-I
, vì R
A
<< R
t
Ta thấy sai số do A gây ra đối với mạch tải cng nhỏ nếu điện trở của
Ampemét cng nhỏ so với điện trở tải. Vì thế
yêu cầu đối với Ampemét đo dòng điện l điện
trở của Ampemét cng nhỏ cng tốt.
b. Khi đo điện áp
Volmét đợc mắc song song với tải. Nh
vậy, ta thấy điện trở của tải đợc mắc song
song thêm với điện trở của volmét v lm thay
đổi điện áp trên tải v gây ra sai số hệ thống.
Lúc cha mắc volmét, điện áp trên tải có thể đợc tính:
ngt
t
t

=

Sai số phụ
do volmét gây ra lúc mắc vo tải đợc tính:
I

A
U
R
t
H
ình 3.1 Sơ đồ đo dòng điện
V
E
R
ng
R
t
U
t
R
v
U
v
H
ình 3.2 Sơ đồ đo điện áp
Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Giáo trình Kỹ Thuật Đo Lờng Trang
22
v

Ampemét từ điện: Chế tạo dựa trên cơ cấu chỉ thị từ điện, có đặc điểm l
rất nhạy, tiêu thụ ít năng lợng nên thờng dùng để chế tạo Ampemét có
cấp chính xác từ (0.5
ữ 1.7). Đối với Ampemét từ điện, khi nhiệt độ thay
sẽ lm cho điện trở của Ampemét thay đổi dẫn tới sai số, để giảm sai số
ngời ta thờng dùng phơng pháp bù nhiệt, tức l dùng một nhiệt điện
trở có hệ số nhiệt điện trở âm mắc nối tiếp trong mạch của Ampemét, vì
vậy sẽ lm cho điện trở của Ampemét gần nh không thay đổi theo nhiệt
độ. Ampemét từ điện chỉ có thể đo dòng điện một chiều.
Ampemét điện từ: Đợc chế tạo dựa trên cơ cấu chỉ thị điện từ. Loại ny
có độ chính xác thấp hơn nên đợc sử dụng rộng rãi hơn. Ampemét điện
từ có thể đo đợc cả dòng 1 chiều v dòng xoay chiều, nhng chủ yếu l
đo dòng xoay chiều. Có nhiều loại nhng về nguyên lý lm việc nh
nhau, song chỉ khác nhau về hình thức, số vòng dây v thiết diện cuộn
dây đặt ở phần tĩnh.
Ampemét điện động: Có cấu tạo phức tạp v đắt tiền nên chỉ dùng trong
những trờng hợp cần độ chính xác cao, hoặc tín hiệu đo có tần số cao
hơn, sai số trong dải từ một chiều tới 3000Hz đợc xem nh không đáng
kể, với các Ampemét điện động khi đo dòng điện mức I
5A thì cuộn
A
B
A
B
R
1
R
2
L
1

=0.636I
2 Các phơng pháp đo mở rộng thang đo
a. Đối với ampemét một chiều
Ta đã biết cơ cấu chỉ thị từ điện dùng chế tạo các Ampemét cho mạch một
chiều. Khung dây đợc quấn bằng dây đồng có kích thớc nhỏ từ 0.02
ữ 0.04
mm. Vì vậy dòng điện chạy qua khung dây thông thờng
20mA. Vì vậy khi cần
đo dòng điện lớn hơn ta phải dùng R
s
(điện trở sun) đó l điện trở đợc chế tạo
bằng hợp kim v magan có độ ổn định cao so với nhiệt độ v đợc phân thnh các
cực dòng v cực áp riêng. Điện trở sun đợc mắc song song với cơ cấu đo nh
hình 3.4: (Shunt = rẽ nhánh)
Ta gọi I l dòng điện cần đo,
I
0
l dòng điện chạy qua cơ cấu
I
s
l dòng chạy qua điện trở sun R
s

R
0
điện trở của cơ cấu đo
Ta có: I = I
0
+ I
s








+=

Với K
A
= 1 +
s
R
R
0
, gọi l hệ số phân dòng của Ampemét.
Khi biết R
0
, dòng điện định mức lệch ton thang đo I
n
, dòng cần đo I, ta có thể tính
đợc:
R
s

R
0

I

a. Phơng pháp chia nhỏ cuộn dây

Với Ampemét xoay chiều để mở rộng thang đo ngời ta không dùng R
s,
Vì
nh thế sẽ cồng kềnh v đắt tiền, thông thờng cuộn dây tĩnh đợc cấu tạo thnh
nhiều phân đoạn có số vòng nh nhau, thay đổi giới hạn đo bằng cách đổi nối các
phân đoạn ấy theo kiểu song song hoặc nối tiếp, tuy nhiên phải đảm bảo điều kiện
sức từ động tổng trong thiết bị bằng hằng số.
b. Phơng pháp dùng biến dòng điện

Biến dòng điện (T
I
) l một máy biến áp
đặc biệt có cuộn sơ cấp rất ít vòng cho dòng
phụ tải trực tiếp chạy qua. Cuộn thứ cấp quấn
rất nhiều vòng, dây nhỏ v đợc nối kím
mạch với một ampemét. Vì điện trở của
ampemét rất nhỏ cho nên có thể coi l cuộn
thứ cấp của biến dòng lm việc ở chế độ
ngắn mạch.
Ta có: I
1
W
1
= I
2
W
2


T
I
I
1
I
2
W
1

W
2

H
ình 3.6 Sơ đồ dùng
T
I
để đo dòng điện
W W W W
I
2I
W
W
W
W
4I
W
W
W
W
Hình 3.5 Phơng pháp chia nhỏ cuộn dây

cuộn dây tĩnh v động.
2 - Phơng pháp mở rộng giới hạn đo
a. Phơng pháp dùng điện trở phụ
Yêu cầu cơ bản của Volmét l điện trở của nó cng lớn cng tốt vì thế để mở
rộng thang đo trong các Volmét cách đơn giản nhất l nối thêm điện trở phụ vo
cơ cấu đo.
Với: R
0
điện trở của cơ cấu đo
R
p
l điện trở phụ
U
0
điện áp đặt lên cơ cấu
U
x
điện áp cần đo
Ta có:
0
0
000
0
R
RR
U
U
RR
U
R