GIÁO ÁN_K THUT O LNG CHNG 9: O IN ÁP
GV: Lê Quc Huy_B môn T-L_Khoa in 1
C
C
H
H




N
N
G
G9
9
.
.



O
O

T
)
)

9.1. C s chung.
Khi đo đin áp, vônmét đc ni song song vi ti trong mch đo. Khi s dng
vônmét đ đo đin áp cn lu ý các sai s sinh ra trong quá trình đo, bao gm:
- Sai s do nh hng ca vônmét khi mc vào mch đo.
- Sai s do tn s.

Hình 9.1. Cách mc vônmét vào mch cn đo.
a. Sai s ca phép đo đin áp do nh hng ca vônmét lên mch cn đo: khi
mc vào mch đo, vônmét đã ly mt phn nng lng ca đi tng đo nên gây sai
s:
Khi cha mc vônmét vào mch, đin áp ri trên ti là:
t
ngt
t
R
RR
E
U .
+
=

vi: R
ng

Ve
e
t
Vt
u
R
R
RR
R
U
UU
≈
+
=
−
=
γ

Nh vy mun sai s nh thì yêu cu R
V
phi ln, c th R
V
phi tho mãn điu
kin sau :

γ
e
V
R
R >

- Vônmét t đin do đin áp xoay chiu
a. Vônmét t đin đo đin áp mt chiu: c cu t đin ch to sn, có đin áp
đnh mc khong 50 ÷ 75mV. Mun to ra các vônmét đo đin áp ln hn phm vi
này cn phi mc ni tip vi c cu t đin nhng đin tr ph R
P
(thng làm
bng vt liu manganin) nh hình 9.2: a) b)
Hình 9.2. Mc đin tr ph đ m rng thang đo ca vônmét t đin mt chiu:
a) Mt cp đin tr ph: m rng thêm 1 thang đo
b) Ba cp đin tr ph: m rng thêm 3 thang đo
Cách tính giá tr đin tr ph phù hp vi đin áp U
X
cn đo:
PCC
CC
CC
R
U
R
U
I
+
==
CC
X
R
⇒

thang đo nh hình 9.2a.
Các vônmét t đin đo trc tip tín hiu mt chiu có sai s do nhit đ không
đáng k vì h s nhit đ ca mch vônmét đc xác đnh không ch là h s nhit
đ dây đng ca c cu t đin mà còn tính c h s nhit đ ca đin tr ph trong
khi đin tr ph có đin tr ít thay đi theo nhit đ do đc ch to bng
manganin.
GIÁO ÁN_K THUT O LNG CHNG 9: O IN ÁP
GV: Lê Quc Huy_B môn T-L_Khoa in 3
b. Vônmét t đin do đin áp xoay chiu: đo đin áp xoay chiu bng cách phi
hp mch chnh lu vi c cu t đin đ to ra các vônmét t đin đo đin áp xoay
chiu (H. 9.3):

a) b)
Hình 9.3. S đ nguyên lý ca vônmét t đin đo đin áp xoay chiu:
a) s đ milivônmét chnh lu
b) s đ vônmét chnh lu
S đ milivônmét chnh lu: nh hình 9.3a, trong đó R
P
va đ m rng gii
hn đo va đ bù nhit đ nên R
1
bng đng; R
2
bng Manganin còn t đin C đ bù
sai s do tn s.
S đ vônmét chnh lu: nh hình 9.3b, trong đó đin cm L dùng đ bù sai s
do tn s; đin tr R
1
bng đng; đin tr R
2

d
dM
ZD
U
V
2,
1
2
2
.
.
=

vi: Z
V
: tng tr toàn mch ca vônmét
Có th ch to vônmét đin đng nhiu thang đo bng cách thay đi cách mc
song song hoc ni tip hai đon cun dây tnh và ni tip các đin tr ph. Ví d
s đ vônmét đin đng có hai thang đo nh hình 9.5:

Hình 9.5. M rng thang đo ca vônmét đin đng.
trong đó: A
1
, A
2
là hai phn ca cun dây tnh.
B cun dây đng.
Trong vônmét này cun dây tnh và đng luôn luôn ni tip vi nhau và ni tip vi
các đin tr ph R
P

RIU .
=
vi:
- U
k
: là đin áp mu chính xác cao (đc to bi dòng đin I n đnh chy qua
đin tr mu R
k
khá chính xác).
- CT: là thit b t đng phát hin s chênh lch đin áp
kX
UUU −=∆ , còn gi
là c cu ch th không.
Khi đo đin áp cn đo U
X
s đc so sánh vi đin áp mu U
k
. Quá trình so sánh
có th đc tin hành bng tay hoc hoàn toàn t đng theo nguyên tc:
- Nu
∆
U
≠
0: điu chnh con trt D ca đin tr mu R
k
cho đn khi ∆U = 0.
- Khi
∆
U = 0: đc kt qu trên đin tr mu R
k


- B phn mch đo

Hình 9.7. Mch đin th k mt chiu c đin
B phn to dòng công tác I
P
: gm ngun cung cp U
0
; đin tr điu chnh R
đ/c
;
ampemét đ đo dòng công tác I
P
và đin tr mu R
k
.
B phn mch đo: gm đin áp cn đo U
X
; đin k ch s cân bng gia U
X
và
U
k
; mt đin tr mu R
k
.
a. Hot đng ca đin th k: đu tiên phi xác đnh giá tr dòng công tác I
P
nh
GIÁO ÁN_K THUT O LNG CHNG 9: O IN ÁP

phn mch đo.
Quá trình đo đc tin hành nh sau: đt công tc K ni vi đin k G  v trí
1-1 đ xác đnh dòng công tác, điu chnh R
đ/c
đ đin k G ch zêrô, tc là:
E
N
= U
RN
= I
P
.R
N
⇒ I
P
=
N
N
R
E

sau đó gi nguyên v trí R
đ/c
, bt công tc K sang v trí 2-2 đ đo sc đin đng E
X
,
điu chnh con trt trên R
k
cho đn khi đin k G ch zêrô, lúc đó có giá tr đin áp
cn đo là:

2
.
vi: E
N20
là giá tr ca pin mu  nhit đ chun 20
0
C (thng E
N20
có giá
tr là 1,0186V).
t : là nhit đ ti ni s dng đin th k.
Vì vy khi s dng đin k th, trc tiên phi tính giá tr E
N
theo nhit đ ti ni
GIÁO ÁN_K THUT O LNG CHNG 9: O IN ÁP
GV: Lê Quc Huy_B môn T-L_Khoa in 7
đt đin th k theo công thc trên và đt pin mu đúng giá tr đã tính.
- Sai s khi làm tròn giá tr ca pin mu: giá tr ca pin mu thng không tròn
do vy khi tính toán s gp sai s đáng k.  khc phc điu này thì cn phi làm
tròn dòng công tác I
P
bng cách ch to R
N
sao cho t s E
N
/R
N
là mt con s tròn.
Do đó thng mc vào mch R
N

E
I =
; (ví d:
mA
V
R
E
I
N
Nt
P
1,0
10186
0186,1
=
Ω
==
)
- Bc 2 : Tin hành đo:
̇ t công tc K  v trí đo (2-2).
̇ Gi nguyên giá tr ca R
đ/c
, điu chnh con trt ca R
k
cho đn khi đin k
ch zêrô, khi đó có:
E
X
= R
k

k
(U
k
= I
P
.R
k
) bù li vi đin áp cn đo U
X
(E
X
). S đ nguyên lý
chung nh hình 9.9a.
Ngun dòng mu I qua đin tr mu R
k
có th đc to ra bng khuch đi thut
toán (hình 9.9b).
b. Nguyên lý làm vic: đt  đu vào khuch đi thut toán mt pin mu E
N
đ
bù vi đin áp ri trên các đin tr mc song song  đu vào khuch đi thut toán.
Nu E
N
và đin áp ri trên các đin tr song song U
g
bù hoàn toàn nhau, ta có:

GIÁO ÁN_K THUT O LNG CHNG 9: O IN ÁP
GV: Lê Quc Huy_B môn T-L_Khoa in 8
E

đu vào KTT.
T đó xác đnh đc I
ra
(I
P
) là dòng công tác trong mch đin th k mt chiu đin
tr nh:
∑∑
==
==
n
i
iN
n
i
igra
gEgUI
11
..

iu chnh các công tc K đ thay đi các giá tr dòng công tác cho kim đin k ch
zêrô, khi đó có:
)..(.
1
∑
=
===
n
i
iNkrakkX

1
, R
2
, R
3

u con chy trên bin tr trt R
P
đc ni vi thang đo và bút ghi đ ghi li giá
tr đin áp cn đo.
Dòng đin I
1
; I
2
là hai dòng công tác chy trong mch cu. in áp mu U
k
đc
ly t đng chéo AB ca cu:
U
k
= I
1
.(R
1
+ R
P1
) – I
2
.R
2

2
) tn s kích thích t l thun vi ∆U. U
2
qua khuch đi xoay chiu
đn cung cp cho cun dây điu khin ca đng c thun nghch. Cun dây th hai
ca đng c thun nghch đc cung cp bng đin xoay chiu ly t li đin (C là
t ngn thành phn mt chiu). Nh mi liên h c khí ( ký hiu bng đng = =),
khi đng c quay s kéo con trt trên bin tr trt R
P
và cái ch Y trên thang đo
theo chiu tng U
k
cho đn khi E
X
= U
k
(tc là ∆U = 0) (thc t ∆U ≠ 0 bng mt
giá tr nào đó đc xác đnh nh h s khuch đi xoay chiu và ngng làm vic
ca đng c).
- Nu E
X
< U
k
⇔ (
∆
U < 0): pha ca đin áp cung cp cho cun dây điu khin
đng c ngc vi trng hp ∆U > 0 là 180
0
. ng c s quay theo chiu ngc
li tc là U

2

mt ln  nhà máy và không thay đi trong sut quá trình s dng vì vy trong
mch đin th k mt chiu này không cn ngun pin mu và các phn t điu chnh
I
1
; I
2
.
c. ng dng: đin th k mt chiu t đng cân bng đc s dng rng rãi đ
đo các đi lng không đin, thng gp nht là đo nhit đ thông qua cp nhit
ngu.
9.3.5. in th k xoay chiu:
a. Cu to và nguyên lý hot đng chung: đin th k xoay chiu có nguyên lý
hot đng chung ging nh đin th k mt chiu, tc là cng so sánh đin áp cn
đo vi đin áp ri trên đin tr mu khi có dòng công tác chy qua. Song đi vi tín
hiu xoay chiu vic to mu và điu chnh cân bng khó khn và phc tp hn.
 hiu chnh dòng công tác trong mch xoay chiu không th dùng pin mu (do
không có pin mu xoay chiu) mà phi chnh đnh nh ampemét chính xác cao, do
đó cp chính xác ca đin k th xoay chiu không th cao hn cp chính xác ca
ampemét. Mt khác mun cho U
X
và U
k
cân bng phi điu chnh cân bng c v
môđun và pha. Mun vy phi tho mãn ba điu kin sau (H. 9.11):
- in áp cn đo U
X
và áp mu U
k


Hình 9.11. iu kin ca đin áp mu trong đin th k xoay chiu.
b. Phân loi: có hai loi đin th k xoay chiu:
- in th k xoay chiu to đ cc
- in th k xoay chiu to đ đecac
c. in th k xoay chiu to đ cc (H. 9.12): đin áp cn đo U
X
đc cân
bng vi đin áp ri trên đin tr R (xác đnh bi các con trt D
1
; D
2
).
Môđun: U
X
= I
p
.R.
GIÁO ÁN_K THUT O LNG CHNG 9: O IN ÁP
GV: Lê Quc Huy_B môn T-L_Khoa in 11

Hình 9.12. S đ nguyên lý đin th k xoay chiu ta đ cc
Dòng công tác I
p
đc xác đnh nh ampemét chính xác cao và đin tr điu chnh
R
đ/c
. B điu chnh pha dùng đ cân bng v pha, đng thi cng dùng làm ngun
cung cp cho mch to dòng công tác I
P

AB
.
in áp U
k1
đc xác đnh bi dòng I
1
và v trí con trt D
1
trên bin tr AB. Vì
dòng I
1
không thay đi trong quá trình đo nên thang chia đ đc khc theo giá tr
đin áp trên bin tr AB.

Trích đoạn Angôrít ch cn ng ca vônmét dùng vi x lý:

---