Đo điện trở: Kinh nghiệm dùng cơ cấu từ điện và Opamp hiệu quả

Đ tài thuy t trình:

ề

ế

Ệ

ĐO ĐI N TR DÙNG C C U T Ơ Ấ Ừ ĐI N VÀ OPAMP

Ở Ệ

Nhóm 12: Đ08VTA2

NHÓM 12: Đ08VTA2

đi n: ệ

Nguy n Đ i Hòa ạ ễ ạ

ủ ế

ạ

ệ

ự ở ệ ạ

ị

I. Đo đi n tr dùng c c u t ơ ấ ừ ệ ở 1. M ch đo đi n tr : ở ệ 2. Nguyên lý đo và đ chính xác c a Ohm k tuy n ế ộ tính: Huỳnh Đ i Nghĩa II. Đo đi n tr dùng OPAMP: ở 1. Đi n tr không tuy n tính và xây d ng v ch ế chia thang đo: Phan Th Thúy Ph m Xuân Huy 2. Đi n tr tuy n tính: ế ạ Võ Th Hàị ở ệ

Ạ

Ơ Ấ

M CH ĐO ĐI N TR DÙNG C C U Ở Ệ T ĐI N Ừ Ệ

ễ ạ

SV: Nguy n Đ i Hòa Huỳnh Đ i Nghĩa ạ

1.M ch nguyên lý đo đi n tr : ở

ệ

ạ

R1: Đi n tr chu n c a ở ẩ ủ ệ

t m đo. ầ

Rm: Đi n tr n i c a c ở ộ ủ ơ ệ

c u.ấ

SV: Nguy n Đ i Hòa ễ

ạ

Đây là m ch ohm k ki u m c n i ti p. ắ ố ế ế ể ạ

ơ ấ

ỉ

Dòng đi n qua c c u ch th : ị ệ

ự ạ ủ

đi n).

-Khi Rx →0Ω, thì Im →Imax (dòng c c đ i c a c ơ c u t ấ ừ ệ

SV: Nguy n Đ i Hòa ễ

ạ

-Khi Rx →∞, thì Im →0 (không có dòng qua c ơ c u).ấ

ỉ ị ị ủ ự ỉ

ở

Ví dụ: Eb=1,5V, Imax=100µA, R1+Rm=15kΩ Xác đ nh ch th c a kim khi Rx=0 và s ch th tr s ị ố ị đi n tr khi Im=1/2 thang đo, 1/4 thang đo, 3/4 thang ệ đo. Gi iả :

(

= )

k 15

R x

+ R R 1 m

E b I

1,5 I

+ Rx=0: Im=1,5/(0+15 kΩ)=100µA + Ta có: - - W

SV: Nguy n Đ i Hòa ễ

ạ

Im =1/2 thang đo -> Rx=15kΩ Im =1/4 thang đo -> Rx=45kΩ Im =3/4 thang đo -> Rx=5kΩ

ụ ệ ấ ở

ủ

ế

Thang đo không tuy n tính c a Ohm k

SV: Nguy n Đ i Hòa ễ

ạ

Qua ví d trên ta th y thang đo đi n tr Rx không tuy n tính v i theo dòng đi n I. ệ ế ớ

2.M ch đo đi n tr th c t ệ

ở ự ế

ạ

Th c t

ở

ế ỉ ể

SV: Nguy n Đ i Hòa ễ

ạ

Eb thay đ i nên trong ự ế ổ m ch ta thêm bi n tr R2 đ ạ ể ế ch nh Ohm k v “0Ω”. ế ề ỉ c khi đo ph i Nh v y tr ả ướ ư ậ ng n m ch AB, đi u ch nh ỉ ề ạ ắ R2 đ Ohm k ch “0Ω”.

ệ ỉ ị

Đi n áp qua c c u ch th là: ơ ấ Vm =Ib.(Rm //R2)

Dòng qua c c u ch th là: ơ ấ ỉ ị

ề ỉ

M i l n đo cho Rx →0 đi u ch nh R2 ỗ ầ đ có:ể

SV: Nguy n Đ i Hòa ễ

ạ

Sao cho khi Eb thay đ i thì Rx không thay đ i. ổ ổ

(

/ /

= )

W + (15 k

k 0,5

)

+ R R 1 2

R m

V 1,5 50

E I

- - W

14,5

b k

SV: Nguy n Đ i Hòa ễ

ạ

SV: Nguy n Đ i Hòa ễ

ạ

SV: Huỳnh Đ i Nghĩa

ạ

ộ ủ

ế

kho ng phi tuy n. ạ ố ẽ ở ề ở

ế ế ỉ

SV: Huỳnh Đ i Nghĩa

ạ

Đ chính xác c a Vôn k : ế Vì m ch đi n tr không tuy n tính theo thang đo nên ệ sai s s tăng nhi u ả Xét ví dụ: Phân tích sai s c a Ohm k khi kim ch th ị ố ủ 0,8 thang đo và 0,2 thang đo. ở 0,8 thang đo: Ở

SV: Huỳnh Đ i Nghĩa

ạ

V y:ậ

ể ọ ầ ệ

SV: Huỳnh Đ i Nghĩa

ạ

ơ kho ng ½ thang đo. Đ đo chính xác h n ta nên ch n t m đo cho đi n tr ở ở ả

M CH ĐO ĐI N TR DÙNG OPAMP

Ở

Ạ

Ệ

ạ

ị

SV: Ph m Xuân Huy Phan Th Thúy Võ Th Hà ị

Nguyên lý:

ở

ệ ở

Đ đo đi n tr không tuy n tính trong máy đo ế ng đi n tr sang , ng i ta chuy n đ i l ạ ượ ể ng đi n áp, sau đó đ a vào m ch đo đi n ư ệ ạ

ể đi n t ệ ử đ i l ạ ượ áp c a vôn-k đi n t ủ ệ ườ ệ . ế ệ ử

ạ ệ ế

SV: Phan Th Thúy

ị

M ch đo đi n tr không tuy n tính: ở -D ng n i ti p ố ế ạ -D ng m c r ắ ẽ ạ

SV: Phan Th Thúy

ị

M ch đo đi n tr d ng n i ti p: ố ế ở ạ ệ ạ

ổ ầ ồ ở

ệ ẩ ẩ ạ ở ớ

* M ch thay đ i t m đo g m các đi n tr chu n m c n i ti p v i RX, các đi n tr chu n này là lo i đi n tr chính xác, sai s nh h n 1%. ạ ố ế ở ệ ỏ ơ ắ ệ ố

ở ầ ệ ệ ẩ ỗ

ở ỗ ầ ủ ả

ng ng.

SV: Phan Th Thúy

ị

* T m đo đi n tr càng l n thì đi n tr chu n m i ớ t m đo càng tăng. Dòng đi n c a m i t m đo gi m ệ ầ t ươ ứ

X +

R 1

SV: Phan Th Thúy

ị

21 SV: Phan Th Thúy

ị

Thang đo đi n trệ ở

Ví dụ: Ở ầ t m đo 1x1k Ω đi n tr có tr s : ị ố ệ ở

0,75

1,5

1 k W +

W gi a Ở ữ

k 1

Rx = 1 kΩ ( V V do k thang đo )

1,5

0,5

V do

0,5 W +

k 0,5

1,5

V do

V Rx = 0,5 kΩ ( 1/3 Ở thang đo) 2 W +

2/3 Ở

V Rx = 2 kΩ ( thang đo) Nh n xét ậ

ệ

: Thang đo đi n tr không tuy n tính ở . SV: Phan Th Thúy

ị

ế 22

23 SV: Ph m Xuân Huy

ạ

Khi đó kim ch th

½ thang đo:

ị ở

ỉ

24 SV: Ph m Xuân Huy

ạ

25 SV: Ph m Xuân Huy

ạ

26 SV: Ph m Xuân Huy

ạ

ệ ồ ồ

ệ ế

: Đ cho đi n áp đo tuy n tính theo đi n ể i ta s d ng ngu n dòng đi n không ồ ườ ệ

ệ ử ụ ổ

• RX∞ thì Vđo  t m đo max ầ

• RX0 thì Vđo = 0V

ị

SV: Võ Th Hà 27

M ch đo ngu n đi n dùng ngu n dòng không ạ đ iổ M c đích ụ tr RX, ng ở đ i khi RX thay đ i: ổ Vđo=I.RX

ạ ồ ổ

ổ

ủ

M ch có ngu n dòng không đ i dùng BJT: Ngu n dòng không đ i cung c p ấ ồ cho RX la dòng IC c a Q1; R1,R2 đi n tr phân c c cho c c n n Q1. ự ự ề ệ ở

ệ ề ỉ

RE có đi n áp 5V không đ i. Đi u ch nh RE đ ể ổ IC=1mA. Khi đó, RX=5kΩ thì Vđo= 5kΩ x1mA = 5V.

ệ

28 SV: Võ Th Hà

ị

Khi đo đi n tr >5kΩ thì ph i ả ở chuy n t m đo b ng cách thay đ i ổ ằ ể ầ ngu n dòng IC. ồ

Dùng ngu n dòng không đ i b ng Op-Amp ổ ằ ồ

= -

V 0

XR R

Theo đ c tính khu ch đ i dùng Op-Amp: ế ạ ặ

Xem nh I không đ i: ; ư ổ

IR= -

V 0

E R

ị

SV: Võ Th Hà 29

RX thay đ i thì V0 cũng thay đ i tuy n tính theo RX. ế ổ ổ

ị

SV: Võ Th Hà 30

Ví dụ: E=+3V; R=3kΩ. Xác đ nh V0 theo RX? ị Ta có V0 = - IRX ; Mà I = E/R = 3V/3kΩ = 1mA ⇒ V0 = - RXI=-Rx (mV)

CÂU H I TR C NGHI M Ắ

Ỏ

Ệ

ệ

trên:

ở

ệ

ở

ệ

ế

ở

ụ

ệ

ế

ộ

ế

1.Thang đo theo nguyên lý dòng đi n nh đã trình bày A. Tuy n tính theo đi n tr đo ế B. Không tuy n tính theo đi n tr đo. C. Ph thu c vào giá tr c a đi n tr mà tuy n ở ị ủ tính hày không tuy n tính. D. C 3 đ u sai.

ề

ả

Đáp án: B

ế

ệ

ạ ở

ở

ệ

ế ể ằ

ệ

ổ

ụ

2.Trong các m ch đo Ohm k tuy n tính, trong máy đo đi n tr , chúng ta đã chuy n tr s đo ị ố đi n tr Rx sang đi n áp đo Vx b ng cách: ệ A. Cung c p ngu n dòng đi n không đ i. ồ B. Cung c p ngu n áp không đ i. ồ C. Cung c p ngu n dòng ph thu c. ộ ồ D. Cung c p ngu n áp ph thu c. ồ

ấ ấ ấ ấ

ụ

ộ

Đáp án: A

ọ ầ

ể

c chính xác thì ch n t m ượ kho ng: ả

3. Đ Ohm k đo đ ế đo cho đi n tr ở ở ệ A. 0,2 thang đo. B. 0,5 thang đo. C. 0,8 thang đo. D. C ba đ u sai.

ề

ả

Đáp án: B

ị

ệ

ế ỉ

ạ

ở ủ ầ ộ ở ủ ơ ấ

4. Khi Ohm k ch th ½ thang đo thì đi n tr ở Rx b ng:ằ A. ½ n i tr c a m ch đo Ohm k . ạ ế ộ B. G p 2 l n n i tr c a m ch đo Ohm k . ế ộ ở ủ ấ C. B ng n i tr c a m ch đo Ohm k . ế ạ ằ D. L n h n r t nhi u l n so v i n i tr c a ớ ộ ở ủ ề ầ ớ Ohm k .ế

Đáp án: C

trong Ohm k , Rx

ở ự ế

ệ

ế

5. M ch đo đi n tr th c t ạ 0 thì :⟶

A. Im B. Im C. Im C. Im

0 (Im có th b ng 0). ể ằ 0 (Im không th b ng 0). ể ằ Imax (Im có th b ng Imax). ể ằ Imax (Im không th b ng Imax).

⟶ ⟶ ⟶ ⟶

ể ằ

Đáp án: D

ệ

trong Ohm k , ế

ạ

ắ

ạ ồ ả

ớ

ố ế

đi n và n i tr c a

ớ ơ ấ ừ ệ

ộ ở ủ

đi n và n i tr c a

ớ ơ ấ ừ ệ

ộ ở ủ

6. M ch đo đi n tr th c t ở ự ế ngu n pin Eb có th thay đ i, do đó m ch đo ổ ể ph i m c thêm bi n tr R2 : ở ế A. Song song v i Rx. B. N i ti p v i Rx. ớ C. Song song v i c c u t c c u t đi n. ơ ấ ừ ệ D. N i ti p v i c c u t ố ế c c u t đi n. ơ ấ ừ ệ

Đáp án: C

ầ

ả

c khi đo, ph i ng n m ch 2 đ u AB, ắ ướ ỉ

7. Tr ạ đi u ch nh R2 sao cho Ohm k ch : ế ỉ ề A. 0 B. ∞ C. 0,2 thang đo. D. 0,8 thang đo.

Đáp án: A

ạ

ệ

ở

ệ

ở ế ở ạ ở ạ ở

ệ ệ ệ

ạ ạ ạ

8. M ch đo đi n tr nào sau đây là m ch đo đi n tr không tuy n tính: A. M ch đo đi n tr d ng n i ti p. ố ế B. M ch đo đi n tr d ng m c r . ắ ẻ C. M ch đo đi n tr dùng ngu n dòng không ồ đ i.ổ D. A và B đúng.

Đáp án: D

ở

ẩ

ệ

ở ở ở

ữ

9. T m đo đi n tr càng l n thì đi n tr chu n ở ớ ệ ầ m i t m đo nh th nào ? ư ế ỗ ầ A. Đi n tr chu n m i t m đo càng tăng. ẩ ỗ ầ ệ B. Đi n tr chu n m i t m đo càng gi m. ỗ ầ ả ẩ ệ nguyên. C. Đi n tr chu n m i t m đo gi ỗ ầ ẩ ệ D. T t c đ u sai. ấ ả ề

Đáp án: A

ầ

ệ

10. Khi t m đo tăng 100 thì dòng đi n: A. Gi m 100. ả B. Tăng 100. C. Gi m 10. ả D. Tăng 10

Đáp án: A

ạ

ấ

ị ớ

14. Vđo đ t giá tr l n nh t khi : ( trong m ch ạ đo d ng m c r ) ắ ẽ ạ A. RX0 B. RX∞ C. RX = R1 + R2 D. RX = R1 // R2

Đáp án: B

ệ

ế

ệ

i ta s d ng : ử ụ

ổ

ệ

ổ

ồ ồ

ệ

ổ

ệ

ổ

ồ

15. Đ cho đi n áp đo tuy n tính theo đi n tr ở ể RX , ng ườ A. Ngu n đi n áp không thay đ i theo đi n tr ở ồ RX. B. Ngu n đi n áp không đ i khi RX thay đ i. ổ C. Ngu n dòng đi n không đ i khi RX thay đ i.ổ D. Ngu n dòng đi n không đ i khi RX không đ i.ổ

Đáp án: C

ệ

ạ ượ

ng đi n tr sang đ i l ở

ạ ượ

ng đi n tr sang đ i l ở

ạ ượ

ệ

ng đi n áp sang đ i l

ạ ượ

ệ

16. Nguyên lý đo đi n tr trong máy VOM đi n ở . ử t A. Chuy n đ i l ể dòng đi n.ệ B. Chuy n đ i l ể đi n áp. C. Chuy n đ i l ể dòng đi n.ệ

Đáp án: B

ở

ố

ạ ổ ằ

ồ ổ ầ

ồ

17. Trong m ch đo đi n tr cùng ngu n dòng ệ không đ i b ng OPAMP, mu n thay đ i t m đo thì: A. Thay đ i V0 ổ B. Thay đ i ngu n áp. ổ C. Thay đ i Rổ D. C, B đúng.

Đáp án: C.

ở

18. M ch đo đi n tr dùng ngu n dòng không ạ ồ ệ Ω.Xác đ nh Vo đ i b ng OPAMP. E=3V, R=1k ị ổ ằ theo Rx : A. Vo= -3Rx (V). B. Vo= -3Rx (mV). C. Vo= 6Rx (mV). D.Vo= 6Rx (V).

Đáp án: B