TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ

GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN: ĐO LƯỜNG ĐIỆN
NGHỀ: LẮP ĐẶT THIẾT BỊ ĐIỆN
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP
(Ban hành kèm theo Quyết định số:187/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 3 năm 2020
của Trường Cao Đẳng Dầu Khí)
Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2020
(Lưu hành nội bộ)
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU
Đo lường điện là môn học không thể thiếu trong nhiều ngành học như Điện công
nghiệp, Điện tử, Tự động hóa... Môn học này giúp người học biết cách đo đạc chính xác
giá trị các đại lượng điện và sử dụng đúng kĩ thuật các thiết bị đo lường. Ngoài ra trong
bất kì quy trình điều khiển tự động nào cũng bao gồm thiết bị đo lường nhằm đo đạc và
truyền tín hiệu đến các khối tiếp theo để xử lí và điều khiển.
Giáo trình đề cập đến các vấn đề chính của đo lường như sai số, cơ cấu đo, nguyên lí
đo các đại lượng điện, mạch đo, thiết bị đo... Giáo trình được biên soạn với sự cộng tác
của các giáo viên giảng trường Cao Đẳng Dầu Khí. Xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ
của các bạn đồng nghiệp, các tác giả những tài liệu mà chúng tôi đã tham khảo cũng như
những điều kiện thuận lợi trường Cao Đẳng Dầu Khí đã dành cho chúng tôi để giáo trình
này sớm ra mắt cùng bạn đọc.
Chúng tôi đã biên soạn cuốn giáo trình Đo lường điện gồm 6 bài với những nội dung
cơ bản sau:
- Bài 1: Đại cương về đo lường điện
- Bài 2: Sử dụng các cơ cấu chỉ thị trong đo lường
- Bài 3: Đo dòng điện và điện áp
- Bài 4: Đo điện trở
- Bài 5: Đo điện dung và điện cảm
- Bài 6: Đo công suất và điện năng
Giáo trình Đo lường điện được biên soạn phục vụ cho công tác giảng dạy của giáo
viên và là tài liệu học tập của học viên. Tuy đã cố gắng nhiều trong việc trình bàyvà nội
dung nhưng chắc rằng giáo trình khó tránh khỏi sai sót vậy nên chúng tôi rất mong
những ý kiến đóng góp của quý đồng nghiệp, các em học viên để lần tái bản sau càng
hoàn thiện hơn.
Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 06 năm 2020
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: Lê Thị Thu Hường
2. Ninh Trọng Tuấn
3. Nguyễn Xuân Thịnh
4.
MỤC LỤC
BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN .......................................................... 8
1.1. KHÁI NIỆM VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐO LƯỜNG ....................................................... 13
1.2. PHÂN LOẠI CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐO LƯỜNG ........................................................ 14
1.3. CHỨC NĂNG VÀ ĐẶC TÍNH THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG .......................................... 15
1.4. PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO LƯỜNG .................................................. 15
1.5. SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG: ................................................... 15
1.6. SỰ CHUẨN HÓA TRONG ĐO LƯỜNG................................................................. 16
1.7. TÍNH TOÁN SAI SỐ VÀ CẤP CHÍNH XÁCCÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN KHI SỬ
DỤNG THIẾT BỊ ĐO .............................................................................................. 17
BÀI 2: SỬ DỤNG CÁC CƠ CẤU CHỈ THỊ TRONG ĐO LƯỜNG ..................... 22
2.1 CƠ CẤU TỪ ĐIỆN .................................................................................................. 23
2.2 CƠ CẤU ĐIỆN TỪ .................................................................................................. 26
2.3 CƠ CẤU ĐIỆN ĐỘNG ............................................................................................ 29
2.4 CƠ CẤU CẢM ỨNG ............................................................................................... 32
2.5 CƠ CẤU ĐO TĨNH ĐIỆN: ....................................................................................... 33
2.6 CƠ CẤU ĐO ĐIỆN TỬ: .......................................................................................... 33
BÀI 3: ĐO DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP ................................................................. 35
3.1. ĐO DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU (DC) VÀ XOAY CHIỀU (AC) .............................. 36
3.2. ĐO ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU (DC) VÀ XOAY CHIỀU (AC) .................................... 42
BÀI 4: ĐO ĐIỆN TRỞ ............................................................................................ 51
4.1 ĐO ĐIỆN TRỞ DÙNG PHƯƠNG PHÁP ĐO GIÁN TIẾP: ..................................... 52
4.2 MẠCH ĐO ĐIỆN TRỞ BẰNG OHM KẾ: ............................................................... 54
4.3 CẦU WHEATSTONE ĐO ĐIỆN TRỞ .................................................................... 58
4.4 MEGOHM KẾ VÀ ỨNG DỤNG ĐO ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN .............................. 61
4.5 ĐO ĐIỆN TRỞ ĐẤT ................................................................................................ 63
BÀI 5: ĐO ĐIỆN DUNG VÀ ĐIỆN CẢM .............................................................. 68
5.1 ĐO ĐIỆN DUNG: .................................................................................................... 69
5.2 ĐO ĐIỆN CẢM: ...................................................................................................... 72
BÀI 6: ĐO CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG ........................................................... 75
6.1. ĐO CÔNG SUẤT MỘT CHIỀU .............................................................................. 76
6.2. ĐO CÔNG SUẤT XOAY CHIỀU: ........................................................................... 78
6.3. ĐO HỆ SỐ CÔNG SUẤT: ....................................................................................... 89
6.4. ĐO ĐIỆN NĂNG: .................................................................................................... 92
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 98
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
k: Cấp chính xác của dụng cụ đo
Xm: Giá trị cực đại trên thang đo của dụng cụ còn gọi là giá trị định mức Xđm
Xth: Sai số hệ thống
Xht: Sai số hệ thống
Xn: Sai số ngẫu nhiên
x: Giá trị thực
ɛ: Sai số tương đối
: Sai số quy dẫn
max: Sai số quy dẫn lớn nhất
F: Lực điện từ tác dụng lên một cạnh khung dây [N]
B: Độ cảm ứng từ trong khe hở không khí [T]
l: Chiều dài tác dụng của khung dây [m]
b: Bề rộng khung dây [m]
N: Số vòng dây [vòng]
I: Cường độ dòng điện chạy qua khung dây [A]
Kc: Hệ số cản của lò xo.
: Góc lệch của kim chỉ thị, hay góc xoắn của lò xo.
KI: hệ số tỉ lệ dòng điện
I: Dòng điện cần đo [A]
Im: Dòng điện chạy qua cơ cấu [A]
IS: Dòng điện chạy qua điện trở shunt [A]
n là hệ số hiệu chỉnh dòng điện:
Rp: Điện trở phụ mắc nối tiếp với cơ cấu []
Rx: Điện trở cần đo []
R: Điện trở cân bằng thang đo []
Cx: Điện dung của tụ điện
Lx: Điện cảm cuộn dây
PL: Công suất tiêu thụ
IA: Dòng điện chạy qua cuộn dòng [A]
IV: Dòng điện chạy qua cuộn áp [A]
Cw: Hằng số Watt kế
PA: Công suất đo trên pha A cho bởi Watt kế W1 [W]
PB: Công suất đo trên pha B cho bởi Watt kế W2 [W]
PC: Công suất đo trên pha C cho bởi Watt kế W3 [W]
: Góc lệch pha giữa điện áp U và dòng điện I