intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Kỹ thuật đo lường điện tử - Chương 7

Chia sẻ: Nguyễn NHi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST
Báo xấu
156
lượt xem 22
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

đo thông số của mạch điện Thông số của mạch điện bao gồm điện trở R, điện cảm L, điện dung C, góc tổn hao của tụ điện tgd và hệ số phẩm chất của cuộn dây. Có 2 ph-ơng pháp đo thông số của mạch là đo trực tiếp và đo gián tiếp. + Đo gián tiếp là sử dụng ampe kế và vôn kế đo dòng và áp để từ các ph-ơng trình và định luật suy ra thông số cần đo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật đo lường điện tử - Chương 7

  1. BomonKTDT-§HGTVT Ch−¬ng 7: ®o th«ng sè cña m¹ch ®iÖn Th«ng sè cña m¹ch ®iÖn bao gåm ®iÖn trë R, ®iÖn c¶m L, ®iÖn dung C, gãc tæn hao cña tô ®iÖn tgδ vµ hÖ sè phÈm chÊt cña cuén d©y. Cã 2 ph−¬ng ph¸p ®o th«ng sè cña m¹ch lµ ®o trùc tiÕp vµ ®o gi¸n tiÕp. + §o gi¸n tiÕp lµ sö dông ampe kÕ vµ v«n kÕ ®o dßng vµ ¸p ®Ó tõ c¸c ph−¬ng tr×nh vµ ®Þnh luËt suy ra th«ng sè cÇn ®o. + §o trùc tiÕp lµ dïng c¸c thiÕt bÞ x¸c ®Þnh trùc tiÕp th«ng sè cÇn ®o nh− Ohmmet, Henrimet, Faramet .... I. C¸c ph−¬ng ph¸p ®o ®iÖn trë 1. §o gi¸n tiÕp a. Sö dông Ampe kÕ vμ V«n kÕ Dùa vµo ®Þnh luËt Ohm ta x¸c ®Þnh ®−îc I U A R= I + Ix Cã thÓ m¾c theo mét trong hai s¬ ®å sau: U V S¬ ®å a) Rx - Ampe kÕ x¸c ®Þnh I, V«n kÕ x¸c ®Þnh U Gi¸ trÞ thùc cña ®iÖn trë Rx lµ: U Rx = I B»ng c¸ch sö dông c¸c dông cô ®o ta tÝnh ®−îc gi¸ trÞ cña ®iÖn trë lµ: U U U R' x = = = Ix I − Iv I − Uv Rv Nh− vËy: R ' x ≠ Rx Do ®ã ta thÊy phÐp ®o ®¹t gi¸ trÞ chÝnh x¸c cao khi Rv cµng lín cµng tèt (Rv >> Rx). S¬ ®å nµy ®−îc dïng ®Ó ®o ®iÖn trë cã gi¸ trÞ nhá. S¬ ®å b) Ampe kÕ x¸c ®Þnh Ix, V«n kÕ x¸c ®Þnh Uv Ix KÕt qu¶ ®o cho ta gi¸ trÞ ®iÖn trë R’x lµ: + A Uv − U A Uv − Ix.R A U R' x = = V - Ix Ix Rx Nh− vËy: R ' x ≠ Rx Râ rµng ®Ó R’x tiÕn tíi gi¸ trÞ cña Rx th× RA cµng nhá cµng tèt (RA
  2. Ch−¬ng 7: §o th«ng sè cña m¹ch ®iÖn Ix U Io + Ro Rx R0 Rx + U 1 2 Uo - - Ux + + A V Gi¶ sö cã s¬ ®å m¹ch nh− trªn, khi ®ã cã thÓ x¸c ®Þnh ®iÖn trë Rx theo c«ng thøc t−¬ng øng víi hai s¬ ®å nh− sau: S¬ ®å a) ®iÖn trë ®o vµ ®iÖn trë mÉu Ro m¾c nèi tiÕp §iÖn ¸p r¬i trªn ®iÖn trë mÉu lµ Uo, ®iÖn ¸p r¬i trªn ®iÖn trë ®o lµ Ux. Khi ®ã nÕu dßng qua c¸c ®iÖn trë kh«ng ®æi ta cã: Uo Ux = Ro Rx Ux ⇒ Rx = .Ro Uo S¬ ®å b) ®iÖn trë ®o vµ ®iÖn trë mÉu m¾c song song Dßng ®iÖn qua ®iÖn trë mÉu lµ Io, dßng qua ®iÖn trë ®o lµ Ix. Víi ®iÖn ¸p cung cÊp æn ®Þnh ta cã: Io.Ro = Ix.Rx Io ⇒ Rx = .Ro Ix 2. §o ®iÖn trë trùc tiÕp b»ng Ohmmet Khi ®o ®iÖn trë b»ng ph−¬ng ph¸p gi¸n tiÕp nh− trªn sai sè cña phÐp ®o sÏ lín v× nã sÏ b»ng tæng c¸c sai sè do c¸c dông cô g©y ra. §Ó gi¶m thiÓu sai sè kh«ng mong muèn nµy ng−êi ta chÕ t¹o dông cô ®o trùc tiÕp gi¸ trÞ cña ®iÖn trë gäi lµ Ohmmet. Ohmmet lµ dông cô ®o cã c¬ cÊu chØ thÞ tõ ®iÖn víi nguån cung cÊp lµ pin vµ c¸c ®iÖn trë chuÈn. Dùa U vµo ®Þnh luËt Ohm ta cã R = , nh− vËy, nÕu gi÷ U I kh«ng ®æi th× dßng ®iÖn I qua m¹ch ®o sÏ thay ®æi khi ®iÖn trë thay ®æi (tøc lµ kim sÏ lÖch nh÷ng gãc kh¸c nhau khi gi¸ trÞ cña ®iÖn trë thay ®æi). Trªn c¬ së ®ã ng−êi ta chÕ t¹o Ohmmet ®o ®iÖn trë. Nh− vËy, vÒ mÆt nguyªn t¾c cã thÓ sö dông tÊt c¶ c¸c c¬ cÊu chØ thÞ theo dßng (nh− c¬ cÊu chØ thÞ tõ ®iÖn, ®iÖn tõ hay ®iÖn ®éng) ®Ó chÕ t¹o Ohmmet nh−ng trªn thùc tÕ ng−êi ta chØ sö dông c¬ cÊu tõ ®iÖn v× nh÷ng −u ®iÓm cña c¬ cÊu nµy nh− ®· nãi ë phÇn tr−íc. D−íi ®©y sÏ chØ nãi tíi Ohmmet cã c¬ cÊu chØ thÞ kiÓu tõ ®iÖn. Cã hai lo¹i Ohmmet lµ Ohmmet nèi tiÕp vµ Ohmmet song song. 85
  3. BomonKTDT-§HGTVT a. Ohmmet nèi tiÕp §©y lµ Ohmmet trong ®ã ®iÖn trë cÇn ®o m¾c Rp nèi tiÕp víi c¬ cÊu chØ thÞ. Ohmmet lo¹i nµy th−êng ®Ó ®o gi¸ trÞ ®iÖn trë Rx cì tõ Ohm trë lªn. + Uo 1 Rp lµ ®iÖn trë phô ®¶m b¶o khi Rx = 0 dßng ®iÖn qua c¬ cÊu ®o lµ lín nhÊt (hÕt thang chia ®é) vµ ®Ó b¶o 2 vÖ c¬ cÊu chØ thÞ. Rx §iÖn trë trong cña Ohmmet ®−îc x¸c ®Þnh lµ Uo RΩ = Rct + Rp = Ict max Uo Khi Rx = 0 dßng qua chØ thÞ lµ dßng Ictmax = Rct + Rp Uo Khi Rx ≠ 0 dßng qua chØ thÞ Ict = Rct + Rp + Rx Khi Rx = ∞ dßng qua chØ thÞ b»ng 0 Tõ ®ã ta nhËn thÊy thang chia ®é cña Ohmmet ng−îc víi cña Ampemet hay V«nmet. Ngoµi ra sè chØ cña Ohmmet cßn phô thuéc vµo nguån pin cung cÊp bªn trong. Khi Uo gi¶m th× sai sè kh¸ lín. §Ó Rp ®iÒu chØnh sai sè nµy (hay cßn gäi lµ ®iÒu chØnh R zero) ng−êi ta m¾c thªm chiÕt ¸p Rm nh− h×nh Rm sau: + Uo 1 C¸ch chØnh zero: mçi lÇn sö dông Ohmmet ta ng¾n m¹ch ®Çu vµo (cho Rx = 0 b»ng c¸ch chËp hai 2 ®Çu que ®o víi nhau), vÆn nóm ®iÒu chØnh cña Rm Rx ®Ó kim chØ zero trªn thang ®o. B»ng c¸ch lµm nh− trªn ta sÏ cã kÕt qu¶ ®o chÝnh x¸c h¬n dï nguån pin bÞ yÕu ®i. b. Ohmmet song song Lo¹i Ohmmet nµy cã ®iÖn trë cÇn ®o Rp R Rx m¾c song song víi c¬ cÊu chØ thÞ nh− Rm h×nh d−íi ®©y Uo + Rx Ohmmet lo¹i nµy dïng ®Ó ®o ®iÖn trë R kh¸ nhá, nã cã thang ®o thuËn chiÒu v× khi kh«ng cã Rx (tøc lµ Rx = ∞ ) dßng qua chØ thÞ lµ lín nhÊt cßn khi Rx = 0 dßng qua chØ thÞ xÊp xØ 0. Nh− vËy thang ®o cña Ohmmet song song cã d¹ng thuËn nh− c¸c thang ®o th«ng th−êng kh¸c c. Ohmmet nhiÒu thang ®o ViÖc më réng nhiÒu thang ®o cho Ohmmet sÏ tu©n theo nguyªn t¾c chuyÓn tõ giíi h¹n ®o nµy sang giíi h¹n ®o kh¸c b»ng c¸ch thay ®æi ®iÖn trë vµo cña Ohmmet víi mét sè lÇn nhÊt ®Þnh sao cho khi Rx = 0 kim chØ vÉn ®¶m b¶o lÖch hÕt thang ®o tøc lµ dßng qua c¬ cÊu ®o b»ng gi¸ trÞ ®Þnh møc ®· chän. 86
  4. Ch−¬ng 7: §o th«ng sè cña m¹ch ®iÖn §Ó më réng giíi h¹n ®o cña Ohmmet ng−êi ta cã thÓ dïng nhiÒu nguån cung cÊp vµ c¸c ®iÖn trë ph©n dßng cho c¸c thang ®o kh¸c nhau. H×nh bªn lµ vÝ dô vÒ mét chØnh lÖch kh«ng s¬ ®å cña Ohmmet nhiÒu thang ®o. R1 R2 Chó ý: C«ng t¾c ®o cã phÇn R5 R3 R4 R6 tiÕp xóc ®éng cã thÓ xoay tõng nÊc cïng chiÒu hoÆc ng−îc R7 R10 R8 R9 R11 chiÒu kim ®ång hå. C«ng t¾c nµy cã hai phÇn tiÕp xóc lµ Rx10 Rx100 tiÕp xóc víi ®iÖn trë ph©n Rx1k Rx10k Rx1 dßng t−¬ng øng cña thang ®o + + vµ tiÕp xóc víi nguån cung 1.5V 9V cÊp cho d¶i ®o ®ã. c«ng t¾c Khi thang ®o ®iÖn trë ë Rx gi¸ trÞ nhá th× sö dông nguån nhá (vÝ dô lµ 1,5V) Ohmmet nhiÒu thang ®o Khi thang ®o ®iÖn trë ë gi¸ trÞ lín th× sö dông nguån lín (vÝ dô lµ 9V hoÆc15V) 3. CÇu ®o ®iÖn trë Cã hai lo¹i cÇu lµ cÇu ®¬n (Wheatstone) vµ cÇu kÐp (Kelvin) ®−îc sö dông ®Ó ®o ®iÖn trë víi ®é chÝnh x¸c cao. a. CÇu Wheatstone (cÇu ®¬n) S¬ ®å cÇu nh− h×nh bªn. Trong ®ã: R1 lµ chiÕt ¸p R2, R3 lµ c¸c ®iÖn trë cè ®Þnh R3 R2 §©y lµ c¸c ®iÖn trë lµm b»ng Manganine cã ®é + chÝnh x¸c cao. Uo a b Rx lµ ®iÖn trë cÇn ®o CT lµ chØ thÞ 0. Rx R1 Ho¹t ®éng cña cÇu: §Ó x¸c ®Þnh ®iÖn trë Rx ng−êi ta ®iÒu chØnh con ch¹y cña R1 ®Ó chØ thÞ chØ 0, khi ®ã cÇu ë tr¹ng th¸i c©n b»ng, tøc lµ Uab = 0 CÇu Wheatstone Theo c«ng thøc ph©n ¸p ta cã: R1 Va = .Uo R1 + R 2 Rx Vb = .Uo Rx + R3 CÇu c©n b»ng khi Va = Vb R1 Rx ⇒ = R1 + R 2 R3 + Rx ⇔ R1.R3 = R 2.Rx R3 ⇒ Rx = .R1 R2 87
  5. BomonKTDT-§HGTVT V× R3 vµ R2 cã gi¸ trÞ cè ®Þnh nªn tØ sè gi÷a chóng lµ kh«ng ®æi vµ ®−îc gäi lµ hÖ sè nh©n k, nh− vËy, Rx = k.R1 Tõ ®ã ta cã c¸ch ®o ®iÖn trë b»ng cÇu Wheatstone nh− sau: §−a ®iÖn trë Rx vµo cÇu vµ ®iÒu chØnh con ch¹y cña R1 sao cho kim chØ thÞ R3 .R1 , hÖ sè R3 / R2 biÕt tr−íc nªn thang kh¾c ®é cã thÓ kh¾c chØ 0, khi ®ã Rx = R2 trùc tiÕp gi¸ trÞ cña ®iÖn trë cÇn ®o tuú thuéc vµo vÞ trÝ con ch¹y cña R1. Th«ng th−êng ®Ó më réng thang ®o ng−êi ta gi÷ nguyªn R2 cßn R3 ®−îc thay bëi mét d·y c¸c ®iÖn trë cã gi¸ trÞ h¬n kÐm nhau 10 lÇn, khi ®ã ta sÏ cã hÖ sè nh©n lµ béi cña 10. S¬ ®å më réng thang ®o cho cÇu Wheatstone nh− sau: R5 lµ chiÕt ¸p ®iÒu chØnh ®é nh¹y cña chØ thÞ. C¸ch ®iÒu chØnh: R3 K1 R2 + Cho K ë vÞ trÝ 1 ®Ó + x1 x10 x100 x1k chØnh th«, b¶o vÖ qu¸ dßng Uo 2 a cho chØ thÞ b R5 + Cho K ë vÞ trÝ 2 ®Ó chØnh tinh sao cho cÇu c©n Rx R1 b»ng hoµn toµn. Tuú vµo d¶i gi¸ trÞ ®iÖn ¸p cÇn ®o chän gi¸ trÞ CÇu Wheatstone nhiÒu thang ®o cña R3 phï hîp b»ng c¸ch xoay c«ng t¾c. §é chÝnh x¸c cña phÐp ®o phô thuéc vµo ®é nh¹y cña chØ thÞ, ®é chÝnh x¸c cña c¸c ®iÖn trë mÉu. Tuy nhiªn, −u ®iÓm chÝnh cña cÇu Wheatstone lµ ë ®iÓm gi¸ trÞ cña ®iÖn trë kh«ng phô thuéc vµo nguån cung cÊp. NghÜa lµ nÕu nguån cung cÊp cã bÞ suy gi¶m trong qu¸ tr×nh sö dông th× vÉn kh«ng ¶nh R5 Rx h−ëng tíi cÇu ®o. 0 Ro Ngoµi ra ng−êi ta cßn R3 + cã thÓ m¾c theo s¬ ®å cÇu Uo R2 R1 biÕn trë nh− sau: x1 x10 x100 Khi ®ã: R3 .R1 Rx = R2 TØ sè R3/R2 ®−îc x¸c ®Þnh trªn biÕn trë, nghÜa lµ gi¸ trÞ cña Rx ®−îc kh¾c ®é ngay trªn thang chia R1 cã nhiÒu gi¸ trÞ ®Ó më réng thang ®o. M¹ch trªn cã −u ®iÓm lµ gän nhÑ, ®¬n gi¶n nh−ng l¹i cã ®é chÝnh x¸c kh«ng cao do sai sè cña biÕn trë vµ chØ thÞ. Gi¸ trÞ ®iÖn trë cÇn ®o cµng lín ®é chÝnh x¸c cµng gi¶m Khi ®o R = 50 - 105Ω sai sè kho¶ng 0,05% nh−ng khi ®o R = 105 – 106 Ω th× sai sè lªn tíi 0,5%. b. CÇu Kelvin (cÇu kÐp) §©y lµ dông cô dïng ®Ó ®o ®iÖn trë nhá vµ rÊt nhá mµ cÇu ®¬n ë trªn kh«ng ®o ®−îc hoÆc cã sai sè qu¸ lín do ®iÖn trë d©y nèi vµ ®iÖn trë tiÕp xóc. D−íi ®©y lµ m¹ch nguyªn lý vµ s¬ ®å th«ng th−êng cña cÇu kÐp: 88
  6. Ch−¬ng 7: §o th«ng sè cña m¹ch ®iÖn Khi cÇu c©n b»ng ta cã chØ thÞ chØ 0, dßng qua chØ thÞ b»ng 0 nªn dßng qua R1, R2 lµ dßng I1, dßng qua R3 , R4 lµ dßng I1. + Theo vßng 1 ta cã: R1 R2 I1 I1 I1.R1 = I.Rx + I2.R3 I.Rx = I1.R1 – I2.R3 R3 ⇒ I .Rx = R1( I1 − I 2. ) R3 R4 R1 + Theo vßng 2 ta cã: I2 Ro I Rx I2 R I I1.R2 = I.Ro + I2.R4 I.Ro = I1.R2 – I2.R4 + A R4 ⇒ I .Ro = R 2( I1 − I 2. ) Rdc Uo R2 R3 I1 − I 2. Rx Rx R1 Cùc dßng R1 = I . VËy: R4 Ro R 2 I1 − I 2. I1 I2 R2 R3 R1 kiÖn: Uo + Víi ®iÒu I-I2 R2 R3 R 4 R1 R3 R4 = = hay R1 R 2 R2 R 4 Ro R1 I Cùc dßng ta sÏ cã : Rx = Ro. R2 Nh− vËy nÕu trong qu¸ tr×nh ®o lu«n gi÷ ®−îc tØ sè R1/R2 = R3/R4 th× ta sÏ tÝnh ®−îc Rx th«ng qua tØ sè trªn. ®Çu ®iÖn ¸p R ®Çu dßng ®iÖn Chó ý: Ro lµ ®iÖn trë mÉu cßn Rx lµ ®iÖn trë cÇn ®o cã gi¸ trÞ rÊt nhá nªn ®Ó ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cao chóng th−êng ®−îc chÕ t¹o thµnh ®iÖn trë 4 ®Çu, trong ®ã cã 2 ®Çu ¸p vµ 2 ®Çu dßng (vÒ thùc chÊt ®ã chÝnh lµ c¸c ®iÖn trë sun nhá). Khi nµy sÏ tr¸nh ®−îc sôt ¸p t¹i c¸c ®iÓm tiÕp xóc cña c¸c ®Çu ra ®iÖn ¸p. Trong s¬ ®å th«ng th−êng, R1, R2, R3 vµ R4 ®−îc m¾c víi c¸c ®Çu ®iÖn ¸p cña chóng. Nèi gi÷a Rx vµ Ro lµ nèi c¸c ®Çu dßng. D¶i ®o cña cÇu kÐp tõ 10-6 - 100Ω, gi¸ trÞ ®iÖn trë cµng nhá cÊp chÝnh x¸c cµng thÊp do h¹n chÕ cña kh¶ n¨ng t¹o gi¸ trÞ chuÈn. 4. §o ®iÖn trë b»ng chØ thÞ sè: - Tr−íc khi ®o(m¹ch ë tr¹ng th¸i chê): + Tô C lu«n ®−îc n¹p ®Çy tõ nguån E. + Trig¬ T lu«n ë tr¹ng th¸i “0” 89
  7. BomonKTDT-§HGTVT E R Bé chän Bé CTS T xung ®Õm UI R1 So s¸nh C Rx UII R2 T¹o xung H×nh. S¬ ®å khèi m¹ch ®o ®iÖn trë b»ng chØ thÞ sè - Khi b¾t ®Çu ®o : + Trig¬ ®−îc kÝch ho¹t chuyÓn tõ 0--> 1 + §ång thêi, m¹ch t¹o xung còng ®−îc kÝch ho¹t + Kho¸ K ë vÞ trÝ 2. C¸c hiÖn t−îng s¶y ra : Nhê t¸c ®éng cña xung tÝch cùc ®Õn tõ trig¬ T m¹ch chän xung sÏ cho qua c¸c xung ®Õn tõ bé t¹o xung, m¹ch ®Õm b¾t ®Çu ®Õm sè xung nµy. Tô C phãng ®iÖn qua ®iÖn trë RX theo ph−¬ng tr×nh : U T = E.e − t / T , trongdoT = R X C = h»ng sè thêi gian cña m¹ch Sau kho¶ng t=T , ta cã UI=E.e-1 Trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o, chän R1 vµ R2 sao cho : UII=E.R2/ (R1 +R2)=E.e-1 Tøc lµ sau kho¶ng thêi gian t=T=RC ®iÖn ¸p ®Çu vµo bé so s¸nh lµ b»ng nhau, tøc lµ ®Çu ra bé so s¸nh cã tÝn hiÖu, tÝn hiÖu nµy kÝch ho¹t trig¬ T lµm T chuyÓn tr¹ng th¸i ‘1’-->‘0’, lµm cho m¹ch chän xung ngõng kh«ng cho xung qua, m¹ch ®Õm kÕt thóc qu¸ tr×nh ®Õm. Bé chØ thÞ chØ thÞ kÕt qu¶ ®o Ta cã biÓu ®å thêi gian nh− sau : UT¹o xung Ttx U§Õm T=RC Gäi sè xung ®Õm ®−îc lµ m, ta cã : T=RXC=m.Ttx => RX=(Ttx/C).m= K.m, trong ®ã K lµ h»ng sè, v× T, C lµ nh÷ng gi¸ trÞ biÕt tr−íc 90
  8. Ch−¬ng 7: §o th«ng sè cña m¹ch ®iÖn II. CÇu dßng xoay chiÒu §©y lµ dông cô dùa trªn cÇu ®¬n ®Ó ®o ®iÖn c¶m, ®iÖn dung, gãc tæn hao vµ hÖ sè phÈm chÊt Q. Nguån cung cÊp lµ nguån xoay chiÒu tÇn Z2 Z1 sè c«ng nghiÖp (50 – 60Hz), ©m tÇn hoÆc cao tÇn tõ m¸y ph¸t tÇn. Uo ~ ChØ thÞ zero lµ dông cô xoay chiÒu nh− Z4 Z3 ®iÖn kÕ ®iÖn tö, m¸y hiÖn sãng … Trong ®ã Z lµ tæng trë cña c¸c nh¸nh, Z = R +jX víi R lµ phÇn thùc vµ X lµ phÇn ¶o. §iÒu kiÖn c©n b»ng cña cÇu lµ: Z1.Z3 = M¹ch cÇu dßng xoay chiªu Z2.Z4 §iÒu kiÖn trªn tho¶ m·n khi c¸c ®iÒu kiÖn c©n b»ng biªn ®é vµ c©n b»ng pha ®−îc tho¶ m·n. Dông cô chØ 0 cña cÇu xoay chiÒu th−êng lµ ®iÖn kÕ chØnh l−u cã sö dông thªm bé khuÕch ®¹i ®Ó t¨ng ®o nh¹y cho chØ thÞ víi d¶i tÇn U1 OPAMP5 D1 sè ®o lµ 20Hz – 1MHz (h×nh bªn) 1. CÇu xoay chiÒu ®o ®iÖn dung + Rct Tô ®iÖn lý t−ëng lµ tô kh«ng tiªu thô c«ng suÊt (dßng ®iÖn mét chiÒu kh«ng qua tô) nh−ng trong thùc tÕ vÉn cã thµnh phÇn dßng rß ®i qua líp ®iÖn m«i v× vËy trong tô cã sù tæn hao c«ng suÊt. §Ó ®Æc tr−ng cho sù tæn R3 hao nµy ng−êi ta sö dông th«ng sè gãc tæn hao tg δ Víi tô cã tæn hao nhá tg δ =R. ω C R4 Víi tô cã tæn hao lín tg δ =1/R. ω C Trong ®ã R, C lµ hai thµnh phÇn ®¹i diÖn cho phÇn thuÇn trë vµ phÇn thuÇn dung cña tô ®iÖn. a. CÇu ®o tô ®iÖn tæn hao nhá Tô ®iÖn cã tæn hao nhá ®−îc biÓu diÔn bëi mét tô ®iÖn lý t−ëng m¾c nèi tiÕp Cx Rx R1 víi mét ®iÖn trë. Khi ®ã ng−êi ta m¾c cÇu nh− h×nh bªn Uo ~ Cx, Rx lµ nh¸nh tô ®iÖn cÇn ®o R2 Cm, Rm lµ nh¸nh tô mÉu ®iÒu chØnh Rm ®−îc Cm R1, R2 lµ c¸c ®iÖn trë thuÇn trë. Khi cÇu c©n b»ng ta cã mèi quan hÖ: CÇu ®o tô ®iÖn cã tæn hao nhá Zx.Z2 = Z1.Zm Víi : 1 1 1 Zx = Rx + ( Rx + ).R 2 = R1( Rm + ) jωCx jωCx jωCm 1 ⎧ Zm = Rm + R1 ⎪ Rx = jωCm .Rm ⎧ R 2.Rx = R1.Rm ⎪ R2 ⇔⎨ ⇔⎨ Z1 = R1 ⎩ R 2 / Cx = R1 / Cm R2 ⎪Cx = .Cm Z 2 = R2 ⎪ ⎩ R1 91
  9. BomonKTDT-§HGTVT b. CÇu ®o tô ®iÖn cã tæn hao lín Khi tô cã tæn hao lín ng−êi ta biÓu diÔn nã d−íi d¹ng mét tô ®iÖn lý t−ëng m¸c song song víi mét ®iÖn trë. CÇu c©n b»ng ta cã ®iÒu kiÖn: Cx Zx.Z2=Z1.Zm R1 Víi: 1 Rx Rx. jωCx Uo ~ 1 Zx = = Rm R2 1 / Rx + jωCx 1 Rx + jωCx 1 Cm Rm. jωCm 1 Zm = = CÇu ®o tô ®iÖn cã tæn hao lín 1 / Rm + jωCm 1 Rm + jωCm Z1 = R1 Z2 = R2 R1 R2 ⇒ = 1 / Rm + jωCm 1 / Rx + jωCx ⇒ R1(1 / Rx + jωCx) = R 2.(1 / Rm + jωCm) ⎧ R1 ⎪ Rx = ⎧ R1 R 2 .Rm ⎪= ⎪ R2 ⇔⎨ ⇔ ⎨ Rx Rm R2 ⎪ R1.Cx = R 2.Cm ⎪Cx = ⎩ .Cm ⎪ ⎩ R1 2. CÇu ®o ®iÖn c¶m Cuén c¶m lý t−ëng lµ cuén d©y chØ cã thµnh ph©n ®iÖn kh¸ng lµ (XL = ω L) hoÆc chØ thuÇn khiÕt lµ ®iÖn c¶m L, nh−ng trong thùc tÕ c¸c cuén d©y bao giê còng cã mét ®iÖn trë nhÊt ®Þnh. §iÖn trë cµng lín phÈm chÊt cña cuén d©y cµng kÐm. Q lµ th«ng sè ®Æc tr−ng cho phÈm chÊt cña cuén d©y, nã ®−îc tÝnh b»ng: X Q= L RL §Ó ®o c¸c th«ng sè cña cuén d©y ng−êi ta th−êng dïng m¹ch cÇu xoay chiÒu. a. CÇu xoay chiÒu dïng ®iÖn c¶m mÉu M¹ch cÇu so s¸nh c¸c ®¹i l−îng cÇn Lx R1 x¸c ®Þnh Lx, Rx víi ®¹i l−îng mÉu Lm vµ Rx Rm. Hai nh¸nh R1, R2 lµ c¸c ®iÖn trë Uo ~ Lm thuÇn trë cã ®é chÝnh x¸c cao. R2 Khi ®o ng−êi ta ®iÒu chØnh Rm, Lm Rm (vµ cã thÓ c¶ R1, R2) ®Ó cÇu ®¹t gi¸ trÞ c©n b»ng. Khi cÇu c©n b»ng ta cã: CÇu ®o ®iÖn c¶m Zx.Z2 = Z1.Zm 92
  10. Ch−¬ng 7: §o th«ng sè cña m¹ch ®iÖn Víi: Zx = Rx + j ω Lx ⇒ ( Rx + jωLx ).R 2 = ( Rm + jωLm ).R1 Zm = Rm + j ω Lm ⎧ R1 Z1 = R1 ⎪ Rx = .Rm ⎧ Rx.R 2 = Rm.R1 ⎪ Z2 = R2 R2 ⇔⎨ ⇔⎨ ⎩ Lx.R 2 = Lm.R1) R1 ⎪ Lx = .Lm ⎪ Tõ ®ã tÝnh ®−îc hÖ sè phÈm chÊt ⎩ R2 cña cuén d©y w.Lx w.Lm Qx = = Rx Rm b. CÇu ®iÖn c¶m Maxwell Lx Trªn thùc tÕ viÖc chÕ t¹o tô ®iÖn Rx chuÈn dÔ h¬n nhiÒu so víi viÖc t¹o cuén R1 Uo ~ d©y chuÈn, do vËy ng−êi ta sö dông tô Rm ®iÖn trong cÇu Maxwell ®Ó ®o ®iÖn c¶m. R2 Khi cÇu ®¹t c©n b»ng ta cã: Cm Zx.Zm = Z1.Z2 Trong ®ã: CÇu ®iÖn c¶m Maxwell Zx = Rx + j ω Lx 1 ⇒(Rx+ jωLx). = R1.R2 1/ Rm+ jωCm 1 Zm = 1 / Rm + jωCm 1 Rx+ jωLx= R1.R2( + jωCm ) Z1 = R1 Rm Z2 = R2 ⎧ R1.R2 ⎪Rx= ⇔⎨ Rm w.Lx ⎪Lx= R1.R2.Cm Tõ ®ã tÝnh ®−îc Qx = = w.Cm.Rm ⎩ Rx CÇu Maxwell chØ thÝch hîp ®o c¸c cuén c¶m cã hÖ sè Q thÊp c. CÇu ®iÖn c¶m Hay M¹ch cÇu nµy ®−îc sö dông cho viÖc ®o c¸c cuén c¶m cã hÖ sè phÈm chÊt cao. Rx Khi cÇu c©n b»ng ta cã: Zx.Zm = Z1.Z2 Lx R1 Víi: Rx. jωLx Uo ~ Cm Rm Zx = Rx + jωLx R2 1 Zm = Rm + jωCm CÇu ®iÖn c¶m Hay Z1 = R1 Z 2 = R2 Rx. jωLx 1 ⇒ ( Rm + ) = R1.R 2 Rx + jωLx jωCm w.Lx khi ®ã Qx = = w.Cm.Rm ⎧ Lx = R1.R 2.Cm ⎪ Rx ⇔⎨ R1.R 2 ⎪ Rx = Rm ⎩ 93
  11. BomonKTDT-§HGTVT Ngoµi ra, ng−êi ta cßn dïng c¸c biÕn thÓ kh¸c cña m¹ch cÇu nh− m¹ch cÇu Owen, Shering … ®Ó ®o tô ®iÖn vµ cuén c¶m. 94
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 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.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2