zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Bài giảng Cơ sở đo lường điện tử: Chương 9 - TS. Nguyễn Quốc Uy

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:22

Báo xấu

4
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ sở đo lường điện tử - Chương 9: Đo các tham số của mạch điện, cung cấp cho người học những kiến thức như đo tham số mạch bằng pp vôn-ampe; phương pháp so sánh bằng mạch cầu; phương pháp mạch cộng hưởng; đo tham số mạch dùng phương pháp hiện số;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở đo lường điện tử: Chương 9 - TS. Nguyễn Quốc Uy

Chương 9. Đo các tham số của mạch điện • Đo tham số mạch bằng pp vôn-ampe • Phương pháp so sánh bằng mạch cầu • Phương pháp mạch cộng hưởng • Đo tham số mạch dùng phương pháp hiện số www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 1 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện -Một số thông số: R, L, C, Q, góc tổn hao tg . Các phương pháp đo tham số mạch: phương pháp Vôn-Ampe, phương pháp so sánh bằng mạch cầu, phương pháp cộng hưởng, phương pháp đo dùng các thiết bị chỉ thị số. 9.1. Đo tham số mạch bằng pp vôn-ampe Theo sơ đồ hình 9-1a , giá trị điện trở đo được là: ' UV U Rx U A R x Rx RA IA IA RA: điện trở trong của ampe mét RA pp Rx : sai số phương pháp Hình 9-1a www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 2 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện Theo sơ đồ hình 9-1b: ' UV UV Rx Rx I A I Rx IV Rx 1 RV RV: điện trở vào của vôn mét Rx pp Rx RV Hình 9-1b Sai số: + sai số của ampe mét + sai số của vôn mét 5%-10% + sai số phương pháp Để giảm sai số phương pháp: chọn vôn mét có R V lớn, ampe mét có RA nhỏ, và chọn mạch đo thích hợp. Để đo R lớn: chọn ampe mét có độ nhạy cao, và bọc kim ampe mét để giảm ảnh hưởng của dòng rò tĩnh điện. www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 3 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện 9.2. Phương pháp so sánh bằng mạch cầu Sai số: 1-5% a. Cầu cân bằng kiểu 4 nhánh: dùng để đo R,L, C,... -Mỗi nhánh cầu có thể là một hay hỗn hợp các R, L, C. -Điều kiện cân bằng cầu: Z1. Z3 = Z2. Z4 1+ 3= 2+ 4 Hình 9-2 Rx Khi cầu cân bằng: ICD = 0 1 R1.R3 Rx j Lx * Cầu tích số: 1 j C4 R4 Pt cân bằng cầu: R1 R3 Rx và Lx R1 R3C4 R4 Góc tổn hao của tụ điện: Hình 9-3 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 4 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện * Cầu tỉ số: Pt cân bằng cầu: 1 1 R1 R3 R2 Rx j C3 j Cx R1 R2 Rx R3 và Cx C3 R2 R1 Góc tổn hao của tụ điện: tg Rx C x R3C3 * Sai số: Hình 9-4 - do các Rtổn hao trong các nhánh có cuộn cảm mẫu, tụ điện mẫu; hoặc do điện kháng trong các nhánh điện trở. -do sự thay đổi tần số nguồn nuôi -Do điện dung kí sinh giữa các phần tử với nhau trong mạch, giữa các phần tử trong mạch với các vật xung quanh. * Khắc phục: - bọc kim các phần tử trong mạch - giảm méo phi tuyến của tần số nguồn nuôi. www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 5 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện b. Cầu chữ T cân bằng: Gồm hai M4C chữ T mắc song song. Dòng điện đầu ra M4C thứ nhất: I1 (ngắn mạch đầu ra) U U   I1   Z1.Z 2 Z td 1 I2   Z1 Z 2 Za  Z3 I1   Z td 1  Z Z1.Z 2 Z1  2  Z 3 Dòng điện đầu ra M4C thứ hai: I2 Z3 Zb U U  I2   Z a .Z c Z td 2  Za  Zc  Zb Hình 9-5   Z td 2  Za  Z a .Z c Zc  Z b www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 6 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện  Cầu cân bằng khi: I   I1 I 2 0   Z td 1.Z td 2   Z td 1 Z td 2 0   Z td 1 Z td 2 C1: tụ mẫu VD: Mạch cầu chữ T dùng đo L Điều kiện cân bằng: 2 1 1 R 2 2 j C1 0 j C C rx j Lx rx R 4 2 2 rx2 rx Lx C 1 2 Lx (*) C1 1 2 C 2 rx2 Lx C 1 2 Hình 9-6 Lx www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 7 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện Khi ở tần số cao,cho rx2 2 Lx (**) 1 Từ (*),(**) ta có: Lx 2 2C C1 RC 2 rx 2C C1 Khi C1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện 9.3. Phương pháp mạch cộng hưởng Nguyên lý: dựa trên hiệu ứng cộng hưởng của mạch dao động. Đặc điểm: độ chính xác cao, sai số: 2-5% Nguyên nhân sai số: + xác định không chính xác vị trí điểm cộng hưởng của mạch điện + tần số bộ tạo dao động không ổn định + ảnh hưởng của các thông số điện kháng tạp tán trong mạch đo 9.3.1. Đo điện dung (C) - Lm, Cx tạo thành khung dao động. m - Hỗ cảm giữa cuộn cảm Lm và cuộn cảm thuộc bộ dao động phải rất nhỏ. - Mạch cộng hưởng ở tần số: 1 f0 2 LmC x Hình 9-7 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 9 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện 1 Cx 4 2 f 02 Lm - Sai số phụ thuộc vào: + Độ chính xác của việc xác lập điểm cộng hưởng (do thiết bị chỉ thị) + độ ổn định của tần số máy phát + độ chính xác của điện cảm mẫu (Lm), độ lớn của điện dung kí sinh (Cks) -Cách loại bỏ Cks: sử dụng phương pháp thế * Cx < Cm max : Mắc Cm vào mạch, điều chỉnh tần số m Cx Cks của bộ tạo dao động để có cộng hưởng C Cm1 Cks Hình 9-8 Giữ nguyên tần số đó, mắc điện dung cần đo C x // Cm rồi điều chỉnh Cm để có cộng hưởng. C Cm 2 C x Cks www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 10 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện Cx Cm1 Cm 2 không phụ thuộc Cks * Cx >= Cm max : Thực hiện phép đo 2 lần ở cùng tần số cộng hưởng và Lm không đổi. Cks 1 m Lần 1: CM ở vị trí 1; điều chỉnh tần số của bộ tạo dao động để có cộng hưởng 2 C Cm1 Cks Hình 9-9 Lần 2: CM ở vị trí 2; điều chỉnh Cm để có cộng hưởng (f0 không đổi) C x Cm 2 C Cks Cm 2 C x Cm1.Cm 2 không phụ thuộc Cks Cx Cm 2 Cm1 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 11 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện 9.3.2. Đo điện cảm (L) - Tương tự phép đo điện dung, mạch cộng hưởng gồm điện dung mẫu C m và điện cảm cần đo (Lx). 1 Lx 4 2 f 02Cm - Cách giảm sai số do sự không ổn định của Cm: phương pháp thế Thực hiện 2 lần đo, tần số của bộ tạo dao động được giữ cố định trong cả 2 lần đo Lần 1: nối Lx vào mạch, điều chỉnh Cm để có cộng hưởng (Cm1) Lần 2: nối Lm vào vị trí của Lx, Hình 9-10 điều chỉnh Cm để có cộng hưởng (Cm2) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 12 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện Nếu Cks nhỏ hơn Cm1, Cm2 nhiều lần thì: 1 1 0 Lx Cm1 LmCm 2 Cm 2 Lx Lm Cm1 Sai số của phép đo: Lx Lm Cm 2 C m1 Chọn Lm Lx thì Cm 2 C m1 0  sai số của phép đo điện cảm phụ thuộc chủ yếu vào độ chính xác của Lm www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 13 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện 9.3.3. Đo điện trở (R) Phương pháp thay đổi điện dung: I R2 2 I ch 1 R2 L C Khi mạch có cộng hưởng: Hình 9-11 1 L C 1 C1 C2 R C0 : điện dung khi có cộng hưởng 2C02 C1, C2 là trị số điện dung ở hai phía của C0 ứng với: I 1 0,707 I ch 2 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 14 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện Phương pháp thay đổi tần số: Điều kiện I 1 còn có thể đạt được bằng cách thay đổi tần 0,707 I ch 2 số của bộ tạo dao động. Các tần số tương ứng: 1 , 2 , 0 2 1 2 0 1 1 2 R 2 C 2 0 Sai số: phụ thuộc vào mức độ xác định chính xác hiệu số điện dung (phương pháp thay đổi điện dung), hiệu số tần số (phương pháp thay đổi tần số) Hình 9-12 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 15 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện Phương pháp dùng điện trở mẫu: B1: nối tắt điện trở mẫu R0, điều chỉnh tần số của bộ dao động cho L Rx mạch cộng hưởng. I1 là dòng điện trong mạch cộng hưởng. ec/ứng = I1(Rx + RM) Hình 9-13 B2: nối R0, điều chỉnh tần số của bộ dao động cho mạch cộng hưởng. I2 là dòng điện trong mạch cộng hưởng. ec/ứng = I2(Rx + RM + R0) Sức điện động cảm ứng trong cả 2 lần đo là bằng nhau, do đó: I1(Rx + RM) = I2(Rx + RM + R0) I 2 R0 Rx RM I1 I 2 chú ý: chọn đồng hồ đo có RM nhỏ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 16 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện 9.3.4. Đo hệ số phẩm chất (Q) L Q RL: trị số điện trở của cuộn dây ở tần số đo RL Dùng Q mét để đo hệ số phẩm chất của mạch cộng hưởng, của cuộn dây, của tụ điện,... Sơ đồ khối cấu tạo của Q mét: Lx Rx Bộ tạo V1 U1 U2 V2 Cm Cx dao động Hình 9-14 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 17 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện - Quá trình đo được tiến hành nhờ thay đổi Cm (hoặc tần số bộ tạo dao động) để mạch cộng hưởng, 1 Cm 2 Lx - Khi có cộng hưởng vôn mét V2 chỉ giá trị cực đại: I U1 U2 I Cm với Rx U 1 Lx U1 U2 Rx Qx U2 Qx U1 - Giữ U1 cố định  Thang độ của vôn mét điện tử được khắc độ theo trị số Q. - Ngoài đo Q, Q mét còn dùng để đo R, L, C, tg ,... www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 18 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện -VD: thay cuộn cảm mẫu (Lm) vào vị trí Lx; chuyển tụ xoay mẫu về vị trí giá trị đại Cm1, điều chỉnh tần số để mạch cộng hưởng. Vôn mét V 2 chỉ giá trị Q1. - Mắc Cx // Cm, giảm giá trị của Cm để mạch có cộng hưởng (Cm2). Vôn mét V2 bây giờ chỉ giá trị Q2. - Tần số bộ tạo dao động được giữ cố định trong cả 2 lần đo, ta có: Cx = Cm1 – Cm2 Q1Q2 Cm1 Cm 2 1 Qx . , tg x Q1 Q2 Cm1 Qx - Sai số của Q mét: + sai số do tần số của bộ tạo dao động không ổn định + sai số của đồng hồ đo dòng điện và Vôn mét điện tử + sai số khắc độ của Cm + sai số do các điện dung, điện cảm kí sinh của dây nối www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 19 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
Chương 9. Đo các tham số của mạch điện 9.4. Đo tham số mạch dùng phương pháp hiện số Ưu điểm: dễ đọc, thực hiện đo nhanh và có độ chính xác cao. Máy đo R,C loại hiện số: dựa trên nguyên lí biến đổi thời gian - xung DK 1 CM DAM SS K BDX HTS 2 f0 U0/e Rx Cm TXC Hình 9-15 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN QUỐC UY Trang 20 BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2432 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.