Đo lường điện và thiết bị đo - Chương 4

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

293
lượt xem 100
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

CHƯƠNG 4. ĐO ĐIỆN TRỞ (4,1,0) 4.1. Đo điện trở bằng Volt kế và Amper kế Va A Trong đó: Ix - chỉ số của Amper kế Nếu nội trở của Amper kế rất nhỏ so với Rx thì ta có thể lấy Vx = V (V là chỉ số của Volt kế). Công thức tính Rx có thể được viết lại như sau: V Rx = (4-1) I Tương tự đối với hình 4.1.b, ta cũng có kết quả tính Rx theo công thức (4-1) 4.2. Mạch đo R trong Ohm kế Rx R1 Im

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đo lường điện và thiết bị đo - Chương 4

CHÖÔNG 4. ÑO ÑIEÄN TRÔÛ (4,1,0) 4.1. Ño ñieän trôû baèng Volt keá vaø Amper keá Va Va A A Ix Iv + Ix Iv V V E Va + Vx Vx E Vx Rx Rx a) b) Hình 4.1. Maïch ño ñieän trôû Rx Ñoái vôùi hình 4.1.a, giaù trò ñieän trôû Rx ñöôïc tính: V Rx = x Ix Trong ñoù: Ix - chæ soá cuûa Amper keá Neáu noäi trôû cuûa Amper keá raát nhoû so vôùi Rx thì ta coù theå laáy Vx = V (V laø chæ soá cuûa Volt keá). Coâng thöùc tính Rx coù theå ñöôïc vieát laïi nhö sau: V (4-1) Rx = I Töông töï ñoái vôùi hình 4.1.b, ta cuõng coù keát quaû tính Rx theo coâng thöùc (4-1) 4.2. Maïch ño R trong Ohm keá Rx Im R1 A B Rm + E - + - Hình 4.2. Maïch Ohm keá Trong ñoù : R1 – ñieän trôû chuaån cuûa taàm ño • Khi Rx → 0Ω ⇒ Im → Imax (doøng cöïc ñaïi chaïy qua cô caáu ño) • Khi Rx → ∞ ⇒ Im → 0 (khoâng coù doøng chaïy qua cô caáu ño) VD: Moät Amper keá coù caùc thoâng soá sau: E = 3V; R1+Rm=20kΩ. Xaùc ñònh: a. Xaùc ñònh vò trí cuûa kim chæ thò treân thang ño cuûa Amper keá khi Rx = 0. b. Giaù trò cuûa Rx töông öùng vôùi Im=1/4 Imax; Im =1/2 Imax; Im = 3/4Imax. Giaûi E 3 a. I max = = 150 µA = Rx + R1 + Rm 0 + 20kΩ 21/40
b. Giaù trò Rx − (R1 + Rm ) E Rx = Im 3 Khi Im = 1/4 Imax = 37,5µA ⇒ Rx = • − 20kΩ = 60kΩ 37,5µA 3 Khi Im = 1/2 Imax = 75µA ⇒ Rx = • − 20kΩ = 20kΩ 75µA 3 Khi Im = 3/4 Imax = 112,5µA ⇒ Rx = • − 20kΩ = 6,67 kΩ 112,5µA Rx Im R1 I2 A B I Rm + R2 E Vm Bi n tr ch nh - + “0” - Hình 4.3. Maïch ño Ohm keá thöïc teá VD: Thoâng soá cuûa moät Amper keá: E=3V; Imax=100µA; R1= 15kΩ; R2=1kΩ; Rm=1kΩ. Xaùc ñònh trò soá cuûa Rx töông öùng vôùi Im=1/4 Imax; Im =1/2 Imax; Im = 3/4Imax. Giaûi • Khi Im = 1/4 Imax = 25µA Vm = I m × Rm = 25µA × 1kΩ = 25mV V 25mV = 25µA ; I = I m + I 2 = 25µA + 25µA = 50 µA I2 = m = 1kΩ R2 R = (Rx + R1 ) + (Rm // R2 ) Vì Rm//R2 = 500Ω vaø (Rx + R1 ) >> (Rm // R2 ) ⇒ R = Rx + R1 E 3 R = ⇒ Rx = − 15kΩ = 45kΩ 50 µA I Khi Im = 1/2 Imax = 50µA • Vm = I m × Rm = 50µA × 1kΩ = 50mV V 50mV = 50 µA ; I = I m + I 2 = 50 µA + 50 µA = 100 µA I2 = m = 1kΩ R2 R = (Rx + R1 ) + (Rm // R2 ) Vì Rm//R2 = 500Ω vaø (Rx + R1 ) >> (Rm // R2 ) ⇒ R = Rx + R1 E 3 R = ⇒ Rx = − 15kΩ = 15kΩ 100 µA I Khi Im = 3/4 Imax = 75µA • Vm = I m × Rm = 75µA × 1kΩ = 75mV 22/40
Vm 75mV = 75µA ; I = I m + I 2 = 75µA + 75µA = 150 µA I2 = = 1kΩ R2 R = (Rx + R1 ) + (Rm // R2 ) Vì Rm//R2 = 500Ω vaø (Rx + R1 ) >> (Rm // R2 ) ⇒ R = Rx + R1 E 3 R = ⇒ Rx = − 15kΩ = 5kΩ 150 µA I 4.3. Caàu Wheatstone 1. Caàu Wheatstone caân baèng Nguyeân lyù ñöôïc trình baøy ôû hình 4.4 Hình 4.4. Caàu Wheatstone caân baèng R R Ñieàu kieän ñeå caàu caân baèng : R1 × R3 = R2 × R4 ⇔ 1 = 2 R4 R3 Khi caân baèng, ñieän keá G chæ giaù trò 0 vaø khoâng coù doøng ñieän chaïy qua ñieän keá. Caàu ño ñieän trôû Wheatstone laø moät phöông phaùp ño ñieän trôû chính xaùc thöôøng duøng phoå bieán trong phoøng thí nghieäm. Keát quaû ño khoâng phuï thuoäc vaøo nguoàn cung caáp E vaø giaù trò ñieän trôû nhoû nhaát ño ñöôïc vaøo khoaûng 5Ω. 2. Caàu Wheatstone khoâng caân baèng C u Wheastone khoâng caân baèng thöôøng ñöôïc söû duïng trong coâng nghieäp ñeå ño ñieän trôû hoaëc söï thay ñoåi ñieän trôû cuûa phaàn töû caàn ño. Hình 4.5. Caàu Wheatstone khoâng caân baèng 23/40
Ñieän aùp ngoõ ra cuûa caàu ño:  R4 R3  V4 − V3 = E  −   R1 + R4 R2 + R3  Toång trôû ngoõ ra cuûa caàu ño: r = [R1 // R4 ] + [R2 // R3 ] Doøng ñieän Ig chaïy qua ñieän keá: V − V3 Ig = 4 r + rg Trong ñoù : rg – noäi trôû cuûa ñieän keá G 4.4. Caàu ñoâi Kelvin Hình 4.6. Caàu ñoâi Kelvin ño ñieän trôû nhoû Khi caàu caân baèng: i1R1 = i2 r1 + IR2 ⇒ IR2 = i1R1 − i2 r1 = R1 (i1 − i2 r1 / R1 ) vaø i1R4 = i2 r4 + IR3 ⇒ IR3 = i1R4 − i2 r4 = R4 (i1 − i2 r4 / R4 ) R (i − i r / R ) IR Vaäy ta coù : 2 = 1 1 2 1 1 IR3 R4 (i1 − i2 r4 / R4 ) Vôùi ñieàu kieän caàu caân baèng vaø r1 = R1 vaø r4 = R4 R2 R1 r1 = = R3 R4 r4 VD: Xaùc ñònh giaù trò R2, bieát raèng R1= 23,5Ω; R3=1mΩ; R4=1kΩ. Giaûi R 23,5 × 1mΩ = 23,5 × 10 − 6 Ω R2 = 1 × R3 = R4 1000 4.5. Ño ñieän trôû coù trò soá lôùn (SV töï tham khaûo saùch) 1. Duøng Volt keá, µA keá 2. Megaohm chuyeân duïng 4.6. Ño ñieän trôû noái ñaát (SV töï tham khaûo saùch) 24/40