Ch­¬ng4: §o l ­êng®iÖn

§o l­êng®iÖncãthÓ®o c¸c®¹i l­îng®iÖnnh­dßng®iÖn, ®iÖn¸p, c«ngsuÊtngoµiracßn®o

c¸c®¹i l­îngkh«ng®iÖnnh­nhiÖt®é, quangth«ng, ¸p suÊt

…

4.1. Kh¸iniÖmchung

4.1.1. SaisèvµcÊpchÝnhx¸c

- Saisèc¬b¶n: lµsaisèvèncãcñadôngcô®o do qu¸tr×nhchÕt¹o dôngcô. VÝ dônh­ma s¸t

trªntrôctrô, v¹ch chia®étrªnmÆtdôngcôkh«ngchÝnh

x¸c…

- Saisèphô: lµsaisèdo ph­¬ngph¸p®o kh«ngchÝnh

x¸c

+ §iÒukiÖnm«itr­êngkhi®o kh¸cvíi®iÒukiÖnchu

Èn

+ C¸nh©nng­êi®o cãmétsètËtnh­nh×nlÖch

Nguyªnnh©ng©ysaisè:

96

+ Métsètr­ênghîpngÉunhiªndo nh÷ngthay®æibÊtth­êngtrongqu¸tr×nh®o. 8/2/2012

BMNL

NÕugäiA lµtrÞsè®óngcña®¹i l­îngcÇn®o. Gäi A

’ lµtrÞsè®o ®­îcth×®élÖch

'AAA

=D

-

gäilµsaisèt­¬ng ®èi.

%A

D

=

gäilµsaisètuyÖt®èi. A D A

Cã2 lo¹i saisè: saisètuyÖt®èivµsaisè t ­¬ng®èi

§Ó®¸nhgi¸métdông cô®o chÝnh

x¸c caohaythÊpng­êita quy®Þnhra cÊp

chÝnh x¸c

CÊpchÝnh x¸c cñadông cô®o lµtrÞsèlínnhÊtchophÐptÝnhth

eophÇntr¨m

cñasaisèc¬b¶n víitrÝsèlínnhÊtcñathang®o.

Theo tiªu chu ÈncñaViÖtNamdông cô®o ®­îcchÕt¹o th

eot¸m cÊpchÝnh

x¸c, ®ã lµ: cÊp 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5 vµ 4

CÊpchÝnhx¸c

97

8/2/2012

BMNL

V5,4

A

=

=

VÝ dô: MétVoltm etcãsè®o línnhÊtlµ 4 50V, cÊpchÝnh x¸c lµ1 th×sai

sètuyÖt®èilínnhÊtvèncãcñadông cô®ã lµ: 1.450 100 x¸c tõ 0,05 ®Õn 0,5 lµlo¹i cÊpchÝnh -Nh÷ng dông cô®o cãcÊpchÝnh

x¸c dïngtrongphßngthÝnghiÖmnghiªn c øukhoahäc.

-Lo¹i dông côcãcÊpchÝnh x¸c tõ2, 5 ®Õn4 lµdông côcãcÊpchÝnh

x¸c thÊpdïngtrongnhµm¸y, trongphßngthùctËp ënhµtr­êng.

-Lo¹i dông côcãcÊpchÝnh x¸c tõ1 ®Õn1, 5 lµlo¹i dông côcãcÊp

chÝnh x¸c võa, th­êng®­îcdïngtrongs¶n xuÊt, nhµm¸y, xÝnghiÖp.

98

8/2/2012

BMNL

4.1.2. C¸c béphËnchñyÕucñadïngcô®o vµph©n lo¹i

Mçidông cô®o th­êngcãhaibéphËnc¬b¶n lµm¹ch®o vµc¬cÊu®o:

-M¹ch®o dïng®ÓbiÕn®æic¸c ®¹i l­îngcÇn®o thµnhnh÷ng ®¹i

l­îngnh­dßng®iÖn, ®iÖn¸p … t¸c dông trùctiÕplªn c¬cÊu®o.

-C¬cÊu®o gåmphÇn®éngvµphÇn t Ünh. PhÇn t ÜnhlµmnhiÖmvô

biÕn®æi®iÖnn¨ng ®­a vµothµnhc¬n¨ng t¸c dông lªn phÇn®éng.

PhÇn®éngg¾n liÒnvíitrôc, kim … gãcquaycñakim x¸c ®ÞnhtrÞsècña

®¹i l­îngcÇn®o.

99

8/2/2012

BMNL

4.1.3. C¸chkÝhiÖudôngcô®o

KÝ hiÖuth eo®¹i l­îng®o:

-Amp emet: A

-Voltm et: V

- Oatmet: W

- ¤mmet: W

-C«ngt¬ m et kWh

-TÇnsè: H z

100

8/2/2012

BMNL

4.2. §oc¸c®¹i l ­îng ®iÖn 4.2.1. §odßng®iÖn

§Ó®o dßng®iÖnng­êi tadïngAmp emet. Trongm¹ch®iÖnAmp

m¾cnèitiÕpvíiphôt¶i. §ÓchophÐp®o ®­îcchÝnh

á ®Ótænhaoc«ngsuÊttrongAmp emet®­îc x¸c®iÖntrëtrong RA cña emetdo hiÖu øng Jun –

c¬cÊu®o rÊtnh Lenx¬ DPA = RA.I2 lµkh«ng®¸ng kÓ.

H×nh4.1. S¬®ånèid©yAmpemettrongm¹ch ®iÖn

101

8/2/2012

BMNL

1. §o dßng®iÖnmétchiÒu

xoaychiÒu. Trongbènlo¹i c¬cÊu

x¸clínnhÊt.

CãthÓdïngAmp emetmétchiÒuhoÆc tr×nhbµyëtrªn, c¬cÊukiÓutõ®iÖncã®énh¹y vµ®échÝnh Mëréngthang®o b»ngc¸chghÐpsong songvíic¬cÊu®o mét®iÖntrë s¬n RS.

H×nh4.2. Mëréngthang®o cñaAmpemetc¬cÊu®o tõ®iÖn

102

8/2/2012

BMNL

I

s

A

s

I

I

I

1k

1k

-

+=fi-=

s

=fi-= A

I I

I I

I

I I

A

A

A

A

Gäi IA lµdßng®iÖnlínnhÊtcãthÓch¹y qua c¬cÊu®o, hÖsèmëréngthang ®o b»ng kA = I/Ia.

I

I

S

A

S

K

=

1 +=

A

I I

+ I

A

A Theo ®ÞnhluËt Ohm tacã: IS. RS = IA. RA fi

S

A

A

A

1k

1k

R

=fi=-fi+=fi=

S

I I

R R

R R

R R

R A 1k -

A

S

S

S

§iÖntrëcñac¬cÊu®o vµ®iÖntrëcñas¬nlµ RA, RS

103

8/2/2012

BMNL

Th­êngdïngtrongc¸clo¹i Amp

emet xoaychiÒucãc¬cÊu®o kiÓu®iÖntõhay ®iÖn®éng

hoÆckiÓutõ®iÖncãch

Ønhl­u.

H×nh4.3. Mëréngthang®o cñaAmpemet®iÖntõvµ®iÖn®éng

­a mëréngthang®o

a. Cuénd©yphÇntÜnhkhich b. Cuénd©yphÇntÜnhsaukhimëréngthang®o

§Ómëréngthang®o Amp

emet xoaychiÒu, ng­êitachiacuénd©yphÇn t

Ünhcñac¬cÊu®o

thµnhhaihay nhiÒu®o¹n chÊnhoµntoµngièngnhauråi®Êusong songc¸c®o¹n ®ãvíi

nhau.Nh­ngyªucÇulùctõho¸kh«ngthay®æi.

2. §o dßng®iÖnxoaychiÒu

104

8/2/2012

BMNL

§o dßng®iÖnxoaychiÒu

§Ómëréngthang®o nhiÒuh¬nng­êi tadïngm¸ybiÕndßng®iÖn. Cuénd©y

s¬cÊpcñam¸ybiÕndßngm¾cnèitiÕpvíim¹ch®iÖncÇn®o, cßncuénd©y

thø cÊpm¾cnèitiÕpvíiAmp emetcãdßng®iÖnthÝchhîpvíicuénd©ycñac¬

cÊu®o. Gäi I1 lµdßng®iÖncÇn®o vµ I2 lµdßng®iÖnAmp emethÖsèbiÕn

dßng®iÖncñam¸ybiÕndßng. HÖsèbiÕndßngk chÝnhlµhÖsèmëréng thang®o k A.

105

8/2/2012

BMNL H×nh4.4. Nèim¸ybiÕndßng

4.2.2. §o®iÖn¸p

et®­îcm¾c x¸ctænhao

I.R

2 R/U

=

=

P V

V

Ng­êi tadïngvoltm et®Ó®o ®iÖn¸pcñam¹ch®iÖnVoltm songsongvíim¹ch®iÖncÇn®o. §ÓchophÐp®o ®­îcchÝnh c«ngsuÊttrongVoltm etph¶irÊtnh á, tacã:

2 V Do ®ãdßng®iÖntrëtrongcñaVoltm b¶ngi÷aVoltm etvµAmp emet.

etph¶irÊtlín. §ãlµsùkh¸cnhauc¬

H×nh4.5. C¸chm¾c Voltmet

106

8/2/2012

BMNL

1. §o ®iÖn¸p métchiÒu

CãthÓdïngVoltm et1 chiÒuhoÆc xoaychiÒu. Voltm etkiÓutõ®iÖncãcÊp

chÝnh x¸cvµ®éch¹y caonhÊtnh­nggiíih¹n thang®o cñaVoltm etnhÊt

á nªnph¶imëréngthang®o b»ngc¸chnèi

Ünhcñac¬cÊu®o. lµVoltm etkiÓutõ®iÖnrÊtnh tiÕp®iÖntrëphô RP vµocuénd©yphÇn t

P

H×nh4.6. Mëréngthang®o v«nmÐtb»ng®iÖntrëphô R

107

8/2/2012

BMNL

§o ®iÖn¸p métchiÒu

U k = v U

V

ettacã: Gäi kv lµhÖsèmëréngthang®o cñaVoltm

U lµ®iÖn¸pcÇn®o

UV lµ®iÖn¸p®Ætvµoc¬cÊu®o

U

R

p

p

k

1

R

=

1 +=

1 +=

-

Ta cãU = U V + UP

( k

) R.1

v

p

v

v

U

R

U U

v

R.I v R.I v

v

p =fi+= v

v

108

8/2/2012

BMNL

2. §o ®iÖn¸p xoaychiÒu

CãthÓdïngc¬cÊu®o kiÓu®iÖntõ, ®iÖn®énghay tõ®iÖncãch Ønhl­u. Lo¹i

®iÖntõtuycã®échÝnh x¸cthÊpnh­ng®­îcdïngréng r ·itrongc«ngnghiÖp

v× dÔ chÕt¹o, gi¸thµnhkh«ngcao.

et®iÖntõd­íi 600V cãthÓdïng®iÖntrë

+ §Ómëréngthang®o cñaVoltm phô RP m¾c nèitiÕpvíic¬cÊu®ã.

+ Muèn®o ®iÖn¸p caoh¬ntadïngm¸ybiÕn®iÖn¸p ®o l­êngcãhaicuén

d©y. Hai®Çucuénd©ys¬cÊpnèivíi®iÖn¸p cÇn®o cßnhai®Çucuénd©yth ø

cÊpnèivíihai®ÇuVoltm et. HÖsèbiÕn¸pcñam¸ybiÕn¸p®o l­êng lµ

v = k.

k =

U 1 U

2

. HÖsèmëréngthang®o chÝnhlµhÖsèbiÕn¸p k

109

8/2/2012

BMNL

CT

110

8/2/2012

BMNL

VT

111

8/2/2012

BMNL

4.2.3. §oc«ngsuÊt

§Ó®o c«ngsuÊttiªuthôtrongphôt¶im¹ch®iÖnmétchiÒucãthÓdïngAmp

emetvµ

Voltmetm¾cvµom¹ch®iÖn. Sau®ã dïngc«ngth øc®ÓtÝnhP = U.

I.

¦u®iÓmlµph­¬ng ph¸pnµy®¬ngi¶n, d

Ô thùchiÖn.

Nh­îc ®iÓmkh«ng®äctrùctiÕp®­îctrÞsèc«ngsuÊttrªnthang®o.

H×nh4.7. §o c«ngsuÊttrongm¹ch ®iÖnmétchiÒu

1. §oc«ngsuÊttrongm¹ch®iÖnmétchiÒu

112

8/2/2012

BMNL

2. §o c«ngsuÊtt¸cdôngtrongm¹ch ®iÖnxoaychiÒumétpha

§Ó®o c«ngsuÊtt¸cdôngtrongm¹ch ®iÖn xoaychiÒu1 phatasödôngo¸tmÐt1

pha. V×P = U. I.cosj nªnkh«ngthÓdïngm¹ch ®o nh­trªn®­îcmµph¶idïng

métlo¹i dôngcô®o gäilµ Oatmetmétpha. Oatmetth­êng®­îcchÕt¹o th eoc¬

cÊukiÓu®iÖn®énghoÆckiÓuc¶m

P.k

=

.kM = q

2 p dt.p. (cid:242) 0

dôngtrongm¹ch:

øng. Cãm«m enquay t Ø lÖvíic«ngsuÊtt¸c 1 T

113

8/2/2012

BMNL

H×nh4.8. S¬®ånèio¸tmÐt®éngc¬1 pha

Tuúth eom¹ch®iÖnvµphôt¶i3 phacãph­¬ng ph¸p®o c«ngsuÊtt¸cdôngsau:

a. M¹ch®iÖn3 pha®èi

xøng ëd©ytrungtÝnh(m¹ch3 pha4 d©y) ch

Ø cÇndïngmét

Otametmétpha®o c«ngsuÊtmétpharåinh©n3: P

3pha = 3 . P1pha

b. M¹ch3 phakh«ng®èi

xøngcãd©ytrungtÝnhph¶idïng3

Oatmetmétpha®o c«ng

suÊtchoc¶3 pharåicéngc¸ctrÞsè®o ®­îcl¹i: P

3pha = PA + PB + PC

c. M¹chbaphakh«ngcãd©ytrungtÝnh(3 pha3 d©y), phôt¶i®èi

xønghoÆckh«ng®èi

xøng, ph¶idïng2 Oatmetmétpham¾cnh­h×nhvÏ. TasÏgi¶ithÝch®­îctængc«ng

suÊtt¸cdông®o ®­îctõ2 Oatmet1 phachÝnhlµc«ngsuÊtt¸cdôngcñam¹ch3 pha.

3. §oc«ngsuÊtt¸cdôngtrongm¹ch®iÖnxoaychiÒu3 pha

114

8/2/2012

BMNL

C«ngsuÊt t øcthêiqua m çi Oatmet W1, W2 lµ:

P1 = iA.UAC

P2 = iB.UBC

C«ngsuÊt t øcthêiqua hai Oatmet:

P = P1 + P2 = iA.UAC + iB.UBC

V× UAC = UA – UC vµ UBC = UB – UC nªn

P = iA (UA –UC) + iB(UB – UC)

= iA.UA + iBUB – (iA + iB).UC

Theo®ÞnhluËtkirchoff1 trongm¹ch®iÖn3 pha3 d©y:

iC = -(i A + iB)

VËyP = P 1 + P2 = iAUA + iB.UB + iC.UC= PA + PB + PC

NghÜalµc«ngsuÊt t øcthêiqua hai OatmetchÝnhb»ngtængc«ngsuÊt t

øcthêicña3 pha.

VËyc«ngsuÊtt¸cdôngqua hai

Oatmetph¶ib»ngc«ngsuÊtt¸cdôngcña3 pha.

§oc«ngsuÊtt¸cdôngtrongm¹ch®iÖnxoaychiÒu3 pha

115

8/2/2012

BMNL

§oc«ngsuÊtt¸cdôngtrongm¹ch®iÖnxoaychiÒu3 pha

H×nh4.9. §o c«ngsuÊtm¹ch 3 pha

116

8/2/2012

BMNL

xoaychiÒumétpha, ng­êita

4.2.4. §o ®iÖnn¨ng §Ó®o ®iÖnn¨ngtrongm¹ch ®iÖn dïngc«ngt¬c¶m øngmétpha.

117

8/2/2012

BMNL