Lu c tính tn s trong H th
HVTH: Nguyn Ngc Hin viii GVHD: PGS.TS H 
MC LC

Trang ta Trang
Quy tài
Biên bn chm Lut nghip Th
Phiu nhn xét Lu
Lý lch cá nhân i
L ii
Cm t iii
Tóm tt iv
Abstract vi
Mc lc viii
Danh sách các hình x
Danh sách các bng xiii
Chngă1.ăTNG QUAN 1
1.1. Tng quan chung v c nghiên cu, các kt qu 
công b 1
1.2 Lý do ch tài 12
1.3. M tài 12
1.4. Nhim v c tài và gii h tài 13
1.5. u 13
Chngă2.ăCăS LÝ THUYT 15
c tính tn s 15
2.2. Phép bii Fourier 18
2.3. Ph ca mn áp tiêu biu 20
2.4. ng dc tính tn s 26
 H th 29
Chngă3. CUăTRÚCăCăBN H THNGăĐO 31
3.1. B ng 31

Hình 2.4: c tính biên tn cn tính 23
Hình 2.5: Ph ca xung sét chun vi các thi gian ct Tc khác nhau 24
Hình 2.6: c tính tn s ca xung vuông 25
Hình 2.7: c tính biên tn ca b n tr 28
Hình 2.8: c tính biên tn ca b m 28
Hình 3.1:  nguyên lý ca mt H th 31
Hình 3.2: Dng chung ca b n tr 36
Hình 3.3: Phân b u dc theo n ca b phân áp 37
Hình 3.4: B n dung 39
Hình 3.5:  a b n dung 39
Hình 3.6:  ca b phân áp dung  tr 40
Hình 3.7: S méo dng ca xung do qua b phân áp dung  tr 40
Hình 3.8a:   n dung 41
Hình 3.8b: Các kt qu   cn áp tn s cao sau khi
truyn cáp có chiu dài khác nhau 46
Lu c tính tn s trong H th
HVTH: Nguyn Ngc Hin xi GVHD: PGS.TS H 
Hình 3.9: S méo dng cn áp do phn x t n tr u cui ca cáp
 47
Hình 3.10:  nh mc ca b  49
Hình 3.11: Gi cn áp theo vch chia trên màn hình 53
Hình 4.1: S  H th   ng tr    i theo
IEC 60990:1999 55
Hình 4.2: S H thng ng và tr  i theo
IEC 60990:1999 55
Hình 4.3: Máy phát xung LAG-120B 56
Hình 4.4: Máy ghi nhn tín hin HIOKI 8870-20 57
Hình 4.5:  th biu din c tính biên tn t và theo thc
nghim ca H thmô phng tr  i 62
Hình 4.6:  th biu din c tính pha tn    t và theo thc

HVTH: Nguyn Ngc Hin xii GVHD: PGS.TS H 
Hình 4.15: Bi th hin sai s  ln H s K 
|K|
) theo lý thuyt và theo thc
nghim ca H thmô phng ng và tr  i 76
Hình 4.16: Hình 4.10. Bi th hin sai s góc pha H s K 

) theo lý thuyt
và theo thc nghim ca H thmô phng ng và tr  i77
Lu c tính tn s trong H th
HVTH: Nguyn Ngc Hin xiii GVHD: PGS.TS H 
DANH SÁCH CÁC BNG

BNG Trang
Bng 2.1: Mt vài ph tn s ca mt s n áp tiêu biu 26
Bng 3.1: Các s liu v s suy gim 
1
) trong mt vài lo 44
Bng 3.2: S gi xung ng vi chiu dài cáp 46
Bng 3.3: T ghi xung yêu cu và khong thi gian làm ln t 51
Bng 4.1: S liu c tính biên tn ca H thmô phng tr 
i 60
Bng 4.2: S liu c tính pha tn ca H thmô phng tr 
i 61
Bng 4.3: S liu c tính biên tn ca H th mô phng ng và tr
 i 65
Bng 4.4: S liu c tính pha tn ca H th mô phng ng và tr kháng
 i 66
Bng 4.5: M ng ca các phn t  ln H s K ca H th
mô phng tr  i 69





,
 
 
. , 

 
i và các

 Khi thc hin các nghiên cu thc nghi    
trong các kt qu ghi nh  ng g    c tp do các nh
ng và s a các thông s ca H th. Theo [8], [9], [10] nêu ra
.  khc phc nh
ng s dc tính tn s [1], [10]. 
 khoa

 

Lu c tính tn s trong H th
HVTH: Nguyn Ngc Hin 2 GVHD: PGS.TS H 
1.1.1. Đnhănghƿaă
 Theo [2], [3], Đo lường là một quá trình đánh giá định lượng đối tượng cần
đo để có kết quả bằng số so với đơn vị.
 Vng là quá trình thc hin ba thao tác chính:
+ Bii tín hiu và tin tc.
+ So sánh v c so sánh vi mng.
+ Chuy có kt qu bng s so v.

trong chu k).
  vào vic li ta chia thành dng c
mã hoá s xung, tn s xung, th u kin cân bi
ta chia thành dng c bù không lch (zero) và dng c bù có l
vào quan h gii ta chia thành: thit b c tip
ng ra biu th trc ting vào), thit b ng ra liên
quan ti nhing vào thông qua nhng biu thc toán hnh), thit b
u hp b (nhing ra liên quan ti nhing vào thông qua các
n tính).
1.1.2.2. Chuynăđiăđoălng
 Chuy i chun hoá: Có nhim v bi i mt tín hi n phi tiêu
chun thành tín hin tiêu chung U = 0 ÷ 10 V; I = 4 ÷ 20 mA).
Vi loi chuyi này ch yu là các b phân áp, phân dòng, bin áp, bin
n, các mch khuc nghiên cu k  các giáo trình khác nên
ta không xét.
 Chuyp: Có nhim v bin mt tín hin sang tín hiu
n, ghi nhn thông tin giá tr cCó rt nhiu loi chuyp khác
n trn cn dung, nhin, v.v
1.1.2.3. T hp thit b đoă
 Vi mt thit b c th (mt kênh):
  
 

Hình 1.1. Cu trúc H th mt kênh

Lu c tính tn s trong H th
HVTH: Nguyn Ngc Hin 4 GVHD: PGS.TS H 
+ Chuyng: bin tín hin cn.
+ Mn, x lý, khui thông tin, bao gm: ngun, các
mch khui, các b bin thiên A/D, D/A, các mch ph, v.v


n
i
i
XSZ
1
(1.2)
 S
i
 nhy ca khâu th i trong thit b.
Lu c tính tn s trong H th
HVTH: Nguyn Ngc Hin 5 GVHD: PGS.TS H 
1.1.3.2. H thngăđoăkiu so sánh
 Trong thit b kic bii thành
ng trung gian Y
x
qua mt phép bii T:
Y
x
= T.x
T
yk
x
y
x
y

Hình 1.2. H thu so sánh
 
x


ng


cân bng
Lu c tính tn s trong H th
HVTH: Nguyn Ngc Hin 6 GVHD: PGS.TS H 
 Phân loiăphngăphápăđoăcĕnăc vào cách toăđin áp bù
 Phngă phápă mƣă hoáă thi gian:    ng vào
y
x
ng bù y
k
 l vi thi gian t:
y
k
= y
0
.t (y
0
= const)
y
x
yk
tx
yx

Hình 1.5. i gian
 Ti thm cân bng y
x


1  

 

0  

< 



 Phngăphápămƣăhoáătn s xung: ng vào
y
x
 l vng cng thi gian t: y
x
ng
bù y
k
c gi i.
y
t
y
x
tx = 1/fx
yx
0

n s xung
Lu c tính tn s trong H th

1  

 

0  

< 



 Phngă phápă mƣă hoáă s xung:      ng vào
y
x
ng bù y
k
 l vi thi gian t theo quy lut bc thang
vi nhc nhi v
o
gng t. T = const còn gi là xung
nhp. Ta có:



n
i
k
iTtyy
1
0
)(1





=

1  

 

0  

< 



  m xung,

Lu c tính tn s trong H th
HVTH: Nguyn Ngc Hin 8 GVHD: PGS.TS H 
1.1.4. Cácăđc tính ca thit b đoă
1.1.4.1.ăĐ nhy,ăđ chính xác và các sai s ca thit b đoă
 Đ nhyăvƠăngngăđ nhy
 Ta bin ca thit b  có mt s 
v quan h ging ra ca thit b dùng khái nim v  nhy
ca thit b:
x
z
S


HVTH: Nguyn Ngc Hin 9 GVHD: PGS.TS H 
     ng t giá tr nh nht ti giá tr ln nht tuân theo
ng ca thit b:
D = x
max
 x
min
(x
min
ng = 0)
 T m v kh a thit b  và so sánh các R
vi nhau:

minmax
XX
D
R



 Đ chính xác và các sai s ca thit b đoă
  chính xác là tiêu chun quan trng nht ca thit b t k mt phép
u có sai lch so v:

i
= x
i
- x



thành các cp chính xác.

Lu c tính tn s trong H th
HVTH: Nguyn Ngc Hin 10 GVHD: PGS.TS H 
 nh hin hành cc, các dng c n có cp chính
xác: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; và 4.
 Thit b  có cp chính xác: 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1.
 Khi bit cp chính xác ca mt thit b   c sai s
i và suy ra sai s i ca thit b  th.
 Ta có:
x
D


(1.8)
 i ca thit b  thuc cp chính xác và
i nên sai s i c nu D/x dn 1. Vì vy,
, c gng ch
1.1.4.2.ăĐin tr vào và tiêu th công sut ca thit b đoă
 Thit b ng t i bt kì hình th
biu ra ca thit b. Tiêu th ng này th hin  phn
tác dng ca thit b ng sai s ng bic
nguyên nhân gi là sai s ph v  gng sao cho sai
s này không l n ca thit b.
 Vi các thit b c sai s ch yu là phn tác dng ca chuyi.
Vi các thit b  này ch yu là do ng ca tng tr vào và
tiêu th công sut ca thit b.
 Tng vi m

A

+ R
V
n tr ca Volmet hoc phn t phn ng vi áp;
+ R
t
n tr ti.
1.1.4.3.ăCácăđcătínhăđng ca thit b đoă
 ng bin thiên ta phi xét n c tính ng ca dng c
. ng ca dng c  hin  
 Hàm truyt ca thit b  nhng ca thit b c là
quan h ging vào  trng;
)(
)(
)(
PX
PY
PS 

 c tính này th hii các dng sau:
 ng vi tín hiu vào có dc nhy:
x(t) = A.l(t - 
c tính xung hay tín hiu vào là xung hp:
- 
c tính tn lúc tín hiu vào có dng hình sin:
x(t) = Ae


 c tính tn s th hin  hai dc tính biên tc tính pha
t
 c tính còn th hii dng sai s tn s, sai s này th hin  sai s

ng không ph thuc tn s.
 Trong dng c , các sai s này phi nh t giá tr nh
bc. Gii tn ca dng c ng tn s c cho sai
s t quá giá tr cho phép.
 Thi gian nh hay tha thit b là thi gian k t t tín
hiu vào ca thit b cho ti khi thit b nh có th bic kt qu.
 Chính da vào tha thit b này cho phép ta t ng ri rc hoá
ng c  tc thc hoc
 phc hi li hoàn toàn hing xy ra.
1.1.5. Gia công kt qu đoălng
 Gia công kt qu ng là da vào kt qu ca nh th ta
nh giá tr  cy.
xxxxx
đ

(1.10)
 Dng c  và nguyên nhân sai s rt khác nhau, vì vy
nh sai s phi tùy theo tng hnh. Hi
nhi m bo yêu cu k thu ra.
1.2 Lý do chnăđ tài
 Do nhu cu hc hi và nghiên cu v H th phc v
cho công vic sau này.
  t lý thuyt giúp hc viên và sinh viên nghiên c H
thng h áp và cao áp.
   liu thc nghim vi H thng  liu tham kho
 tài nghiên cu sau này.
1.3. Mcăđíchăcaăđ tài
 Tìm hiu các lý thuyt v c tính tn s ca H th. ng dng các lý
thuyc tính tn s và t thc nghi kim nghim li H th này.
Lu c tính tn s trong H th

 Phngăphápăchuyênăgia:ă tr. Tham kho ý
kin cng dn, các gic
ng.
 Phngăphápătng hp:  tr. Tng hp các
ý ki t lun v nhng v u. T i
dung, yêu cu c tài này.
Lu c tính tn s trong H th
HVTH: Nguyn Ngc Hin 15 GVHD: PGS.TS H 
Chngă2
CăS LÝ THUYT

2.1. Phngăphápăđc tính tn s
 Trong vi   n áp là m  li theo thi
c b méo dng bi các thit b u
này không th thc hic bi vì tn ti nhn trn cm
n. chúng kéo theo mt quan h rt phc tp gin áp
xung vào u
1
n áp xung ra u
2
(t). Nói chung quan h gin
áp ra có th mô t bng h 
m
m
n
nn
uBuBuBuAuAuA
11110
1
112120

u
u
G
(2.1)
  c gc tính biên tn;
 c gc tính pha tn ca thit b 
Lu c tính tn s trong H th
HVTH: Nguyn Ngc Hin 16 GVHD: PGS.TS H 
 Các quan h ó th hp nht vi nhau nu s dng mt phng
ph, ta có th vit:
u
1
(t) = u
m1
e

= U
m1

Và:
u
2
(t) = u
m2
e

= U
m2
sin





 c tính tn s phc có th nhc bng tính toàn t 
nu vit u
1
i dng phc, có dng:
n
n
m
m
AjAjAjA
BjBjBjB
G
)( )(
)( )(
)(
2
2
10
2
2
10






(2.2)

= 


(+)
= 






Lu c tính tn s trong H th
HVTH: Nguyn Ngc Hin 17 GVHD: PGS.TS H 
 Trong k thu c tính tn s hoc hàm truyn, phn li
ta s dng lý thuyt s phc và hàm bin phc. S dng li các quan h ca phép
tính toán t:




0
)()( dttfeppG
pt
(2.4)





t

0
)()( dttfejF
tj


(2.6)

 Hàm ph   nh lut c  phc theo tn s ca nó và
c gc tính tn s hoc tính pha   ca mc
ng thi có th c vii dng:
F (2.7)
:
   
)(
)(
)(
)()()(
22




a
b
arctg
bajF



 Bic:


 c gi là mt phc tính tn sa nó
 c gc tính tn s .
 Khi xây dc tính tn s  i ta s dng tr
ghi các giá tr ca  so vi giá tr ca 


)0(
)(
)(
0
F
jF
F



(2.8)
2.2. Phép binăđi Fourier
 Mt nh t phân b phnh  trên trc
nh Fourier ca gc l(t), f(t):


(2.9)
 Vì ch xét phân b trên tr  nh phc Fourier s   nh
Laplace trong vic khi s và gii tích.
 Trong bng nh g có các nh Fourier ca các
gc.
 Trong các bài toán các gc f(t) có s 
0