ĐƠN VỊ KÍCH THƯỚC VÀ CÁC TIÊU CHUẨN 5
Giới thiệu 2 Nội dung : 2 Các đ n vị c hệ SI
Trong quá trình đo đạc trong thực tế, có thể xảy ra nhiều lỗi như sai sót trong phương pháp đo, sử dụng sai dụng cụ đo, hoặc đọc số không chính xác Những nguyên nhân này cần được phân tích và làm rõ để hiểu sâu hơn về các vấn đề liên quan đến quá trình đo đạc Mục tiêu của bài viết này là cung cấp cái nhìn tổng quan về những sai sót thường gặp và cách khắc phục chúng.
- Trình bày các sai số trong kỹ thu t đo lường.
- Nh n biết sai số, ph n tích nguyên nh n và biện pháp phòng tránh giảm sai số trong đo lường.
- Rèn luyện tính kỷ lu t, cẩn th n, tỉ mỉ của học viên.
Trong cuộc sống hàng ngày, quá trình đo đong đếm diễn ra liên tục với mọi đối tượng, và điều này rất cần thiết và quan trọng Đối với mỗi loại đối tượng cụ thể, quá trình này được thực hiện dựa trên các đặc trưng riêng biệt và theo một đơn vị đã được xác định trước.
Trong lĩnh vực kỹ thuật đo lường, việc đo lường không chỉ cung cấp giá trị của đại lượng cần đo mà còn đóng vai trò quan trọng trong kiểm tra, điều khiển và xử lý thông tin Đặc biệt, trong ngành điện, việc đo lường các thông số của mạch điện là cực kỳ cần thiết cho quá trình thiết kế, lắp đặt, kiểm tra và vận hành, cũng như trong việc phát hiện hư hỏng trong mạch điện.
Đo lường là quá trình so sánh đại lượng chưa biết với đại lượng đã biết cùng loại, được chọn làm mẫu, gọi là đơn vị Độ chính xác và mức chính xác của quá trình đo lường rất quan trọng trong việc đảm bảo kết quả chính xác và đáng tin cậy.
Công việc đo lường bao gồm việc kết nối thiết bị đo vào hệ thống đang được khảo sát và theo dõi kết quả đo các đại lượng cần thiết từ thiết bị hoặc dụng cụ đo.
+ Số đo: là kết quả của quá trình đo, kết quả này được thể hiện bằng một con số cụ thể.
+ Dụng cụ đovà mẫu đo:
Các dụng cụ thực hiện việc đo lường được gọi là dụng cụ đo, bao gồm: dụng cụ đo dòng điện (Ampemét), dụng cụ đo điện áp (Vônmét), và dụng cụ đo công suất (Oátmét).
- Mẫu đo: là dụng cụ dùng để khôi phục một đại lượng v t l nhất định có trị số cho trước, mẫu đo được chia làm 2 loại sau:
Loại làm mẫu được sử dụng để kiểm tra các mẫu đo và dụng cụ đo khác, được chế tạo theo tiêu chuẩn kỹ thuật cao, đảm bảo độ chính xác trong quá trình làm việc.
- Loại công tác: được sử dụng đo lường trong th c tế, loại này gồm 2 nhóm sau:
Mẫu đo và dụng cụ đo thí nghiệm.
Mẫu đo và dụng cụ đo dùng trong sản xuất
Trong đo lường chúng ta có hai phư ng pháp đo: a Phư ng pháp đo trực tiếp:
Là phư ng pháp đo mà đại lượng c n đo được so sánh tr c tiếp với mẫu đo Phư ng pháp này được chia thành 2 cách đo:
- Phư ng pháp đo đọc số thẳng
- Phư ng pháp đo so sánh là phư ng pháp mà đại lượng c n đo được so sánh với mẫu đo cùng loại đ biết trị số.
Ví dụ: Dùng c u đo điện để đo điện trở, dùng c u đo để đo điện dụng v.v b Phư ng pháp đo gián tiếp:
Là phư ng pháp đo trong đó đại lượng c n đo sẽ được tính ra từ kết quả đo các đại lượng khác có liên quan
Ví dụ: Muốn đo điện áp nhưng không có Vônmét, ta đo điện áp bằng cách:
- Dùng ômmét đo điện trở của mạch
- Dùng Ampemét đo dòng điện đi qua mạch.
Sau đó áp dụng các công th c hoặc các định lu t đ biết để tính ra trị số điện áp c n đo.
2.2 1 Khái niệm về sai số:
Khi thực hiện đo lường, số chỉ của dụng cụ và kết quả tính toán thường có sự sai lệch so với giá trị thực của đại lượng cần đo Sai lệch này được gọi là sai số.
Là sai số c bản mà giá trị của nó luôn không đổi hoặc thay đổi có quy lu t Sai số này về nguyên tắc có thể loại trừ được.
Quá trình chế tạo dụng cụ đo có thể gặp sai số do nhiều yếu tố như ma sát và khắc vạch trên thang đo Ngoài ra, các điều kiện môi trường như biến đổi nhiệt độ, ảnh hưởng của điện trường, từ trường, độ ẩm và áp suất cũng góp phần làm sai lệch kết quả đo.
Là sai số do người sử dụng và một số ảnh hưởng khác g y nên
- Do chủ quan trong cách th c đo, trong cách đọc trị số, do thao tác đo không đúng dẫn đến giá trị của đại lượng c n đo thay đổi.
- Do người đo nhìn lệch, nhìn nghiêng, đọc sai v.v
- Dùng công th c tính toán không thích hợp, dùng công th c g n đúng trong tính toán.v.v
2.2.4 Phư ng pháp tính sai số:
Gọi: A: kết quả đo được.
A1: giá trị th c của đại lượng c n đo. a Tính sai số như sau:
A =A1 - A (2.1) A gọi là sai số tuyệt đối của phép đo
- Sai số tư ng đối:
Phép đo có A càng nh thì càng chính xác.
- Sai số qui đổi qđ
A đm : giới hạn đo của dụng cụ đo (giá trị lớn nhất của thang đo)
Quan hệ giữa sai số tư ng đối và sai số qui đổi: d dm dm qd AK
K A là hệ số sử dụng thang đo (Kd 1)
Nếu Kdcàng g n bằng 1 thì đại lượng đo g n bằng giới hạn đo, A càng bé thì phép đo càng chính xác Thông thường phép đo càng chính xác khi Kd 1/2
Ví dụ: Một dòng điện có giá trị th c là 5A Dùng Ampemét có giới hạn đo 10A để đo dòng điện này Kết quả đo được 4,95 A
Tính sai số tuyệt đối, sai số tư ng đối, sai số qui đổi.
+ Sai số tư ng đối:
Kết quả đo được biểu di n dưới dạng:
Trong đó: X là đại lượng đo
A là con số kết quả đo.
Ví dụ: I = 5A thì: Đại lượng đo là: dòng điện (I) Đ n vị đo là: Ampe (A)
Con số kết quả đo là: 5 c Hệ đ n vị đo:
Hệ SI (Système International – SI Unit) là hệ thống đơn vị đo lường quốc tế phổ biến nhất, quy định các đơn vị cơ bản cho nhiều đại lượng khác nhau.
- Độ dài: tính bằng mét (m).
- Khối lượng: tính bằng kilôgam (kg).
- Thời gian: tính bằng gi y (s).
- Dòng điện: tính bằng Ampe (A).
+ Bội và ước số của đ n vị c bản:
Tiến hành đo nhiều l n và lấy giá trị trung bình của chúng.
Ví dụ: Đo giá trị của một điện trở ta tiến hành 4 l n đo như sau:
- L n 1 ta đo được giá tri của điện trở là X1 = 50,1
- L n 2 ta đo được giá tri của điện trở là X2 = 49,7
- L n 3 ta đo được giá tri của điện trở là X 3 = 49,6
- L n 4 ta đo được giá tri của điện trở là X4 = 50,2
X Độ lệch của từng giá trị đo: gọi độ lệch là d. d1 = 50,1 – 49,9 = 0,2 d 2 = 49,7 – 49,9 = - 0,2 d3 = 49,6 – 49,9 = - 0,3 d 2 = 50,2 – 49,9 = 0,3.
Tổng đại số của các độ lệch: d tổng = 0,2 - 0,2 - 0,3 + 0,3 = 0
Khi tổng đại số của các độ lệch của các lần đo so với trị trung bình bằng "không", điều này có nghĩa là sự phân tán của các kết quả đo xung quanh giá trị trung bình.
1/ Bài t p 1: Một dòng điện có giá trị th c là 20A Dùng Ampemét có giới hạn đo 30A để đo dòng điện này Kết quả đo được 9,95 A
Tính sai số tuyệt đối, sai số tư ng đối, sai số qui đổi.
2/ Bài t p 2: : Một nguồn điện có giá trị điện áp th c là 220V Dùng
Ampemét có giới hạn đo 300V để đo điện áp này Kết quả đo được 230 V
Tính sai số tuyệt đối, sai số tư ng đối, sai số qui đổi.
3/ Bài t p 3: Đo giá trị của một nguồn điện ta tiến hành 4 l n đo như sau:
- L n 1 ta đo được giá tri của điện áp là X1 = 222V
- L n 2 ta đo được giá tri của điện áp là X2 = 218V
- L n 3 ta đo được giá tri của điện áp là X3 = 217V
- L n 4 ta đo được giá tri của điện áp là X4 = 223V
Giá trị trung bình, độ lệch của từng giá trị đo.
BÀI 3 : THIẾT BỊ CƠ ĐIỆN
Giới thiệu 2 Nội dung bài 2 Đo lường 2 2 Sai số trong đo lường 11 2.3 Bài t p ng dụng 14 BÀI 3: THIẾT BỊ CƠ ĐIỆN 16
Việc kiểm tra các thông số đầu vào và đầu ra của các đại lượng đo là rất quan trọng trong các ngành kỹ thuật như cơ khí, điện và điện tử Để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong quá trình đo lường, cần sử dụng các thiết bị đo phù hợp với yêu cầu cụ thể của từng ngành.
- Trình bày cấu tạo, nguyên l hoạt động các thiết bị đo lường dùng kim và chỉ thị số thông dụng trong kỹ thu t điện, điện tử.
- Sử dụng VOM/DVOM đo đạt và ghi nh n đúng các thông số theo yêu c u kỹ thu t
- Chấp hành đúng quy trình, quy định của xưởng,
- Rèn luyện tính kỷ lu t, cẩn th n, tỉ mỉ của học viên.
2.1.Thiết bị đo kiểu nam châm vĩnh cửu với cuộn dây quay
2.1.1 C u tạo, ký hiệu nguyên lý làm việc: a Ký hiệu:
Hình 3.1a: K hiệu c cấu từ điện Hình 3.1b: K hiệu c cấu từ có chỉnh lưuđiện
Khung quay là một cấu trúc bằng nhôm hình chữ nh T, được quấn dây đồng bọc vecni Để tối ưu hóa hiệu suất, khối lượng khung quay cần được thiết kế càng nhẹ càng tốt, nhằm giảm mômen quán tính Toàn bộ khung quay được lắp đặt trên một trục quay hoặc treo bằng dây treo để đảm bảo tính ổn định và hiệu quả trong quá trình vận hành.
+ Nam ch m vĩnh cửu: khung quay được đặt giữa hai c c từ N-S của nam ch m vĩnh cửu.
+ Lõi sắt non hình trụ nằm trong khung quay tư ng đối đều.
Kim chỉ thị được gắn chặt trên trục quay hoặc dây treo, với đối trọng phía sau để đảm bảo trọng tâm của kim chỉ thị nằm đúng trên trục quay hoặc dây treo.
+ Lò xo đối kháng (kiểm soát) hoặc d y treo có nhiệm vụ kéo kim chỉ thị về vị trí ban đ u điểm 0) và kiểm soát s quay của kim chỉ thị.
Hình 3.2: S đồ c u tạo c c u đo kiểu từ điện
16 c S đồ nguyên lý: d Nguyên lý hoạt động:
- Khi có dòng điện c n đo I đi vào cuộn d y trên khung quay sẽ tác dụng với từ trường ở khe hở tạo ra l c điện từ F:
N: số vòng d y quấn của cuộn d y.
B: m t độ từ thông xuyên qua khung d y.
L c điện từ này sẽ sinh ra một mômen quay Mq:
Trong đó: b là bề rộng của khung d y L.b = S là diện tích của khung d y
Mômen quay này tạo ra một lực động, khiến kim đo quay một góc nhất định, trong khi lò xo đối kháng bị xoắn lại, tạo ra mômen đối kháng Mđk tỷ lệ thuận với góc quay .
M đk = K. (K là độ c ng của lò xo)
Kim của c cấu sẽ đ ng lại khi hai mômen trên bằng nhau. b
Hình 3.3 : S đồ nguyên l c cấu đo kiểu từ điện
C gọi là độ nhạy của c cấu đo từ điện (A/mm) Cho biết dòng điện c n thiết chạy qua c cấu đo để kim đo lệch được 1mm hay 1 vạch.
Kết luận: Biểu đồ cho thấy góc quay của kim đo tỷ lệ thuận với dòng điện c n đo và độ nhạy của cấu trúc đo Khi dòng điện và độ nhạy tăng, góc quay cũng sẽ tăng theo.
Từ góc của kim ta suy ra giá trị của đại lượng c n đo e Đặc điểm và ứng dụng:
- Độ nhạy cao nên có thể đo được các dòng điện một chiều rất nh (từ
- Tiêu thụ năng lượng điện ít nên độ chính xác rất cao
- Chỉ đo được dòng và áp một chiều
- Khả năng quá tải kém vì khung d y quay nên chỉ quấn được d y cỡ nh
- Chế tạo khó khăn, giá thành đắt.
* Muốn đo được các đại lưọng xoay chiều phải qua cơ cấu nắn dòng
+ Ứng dụng: Được dùng để sản xuất các dụng cụ đo:
- Đo dòng điện: MiliAmpemét, Ampemét.
- Đo điện áp: MiliVônmét, Vônmét.
2.2 Ampe đo điện một chiều
Dụng cụ để đo dòng điện đọc thẳng người ta dùng Ampemét.
Khi đo Ampemét được mắc nối tiếp với phụ tảI (hình 3.1)
Ta có: R tđ = Rt + Rm
Rmlà điện trở trong của Ampemét g y sai số Mặt khác, khi đo Ampemét tiêu thụ một lượng công suất: m
Từ đó để phép đo được chính xác thì R m phải rất nh
2.2.2.Phư ng pháp mở rộng thang đo
Khi dòng điện đo vượt quá giới hạn của cấu trúc đo, người ta sử dụng phương pháp phân mạch để mở rộng thang đo bằng cách mắc thêm các điện trở song song với cấu trúc đo, gọi là Shunt.
Rm:điện trở trong của c cấu đo
Vì: I = IA + IS là dòng điện c n đo nên ta có:
( là bội số của Shunt) Cách tính điện trở
Shunt n i : cho biết khi có mắc Shunt thì thang đo của Ampemét được mở rộng nil n so với lúc chưa mắc Shunt.
Từ (3.1) ta thấy, nếu R S càng nh so với R m thì thang đo được mở rộng càng lớn.
* Điện trở shunt có thể tính theo cách sau: max tai max
I tải là dòng điện qua tải
IAmax là dòng điện lớn nhất của thang đo Đ n vị là (A)
* Ampemét được mắc nhiều điện trở Shunt khác nhau để có nhiều thang đo khác nhau như hình vẽ (Hình 3.2)
* Có thể dùng cách chuyển đổi thang đo theo kiểu Shunt Ayrton (Hình 3.3):
Hình 3.5: S đồ mắc điện trở Shunt để mở rộng giới hạn đo
Hình 3.6: Mạch đo kiểu Shunt Ayrton
Mạch đo kiểu Shunt Ayrton có 3 thang đo 1, 2, 3:
Khi khóa K ở vị trí 1: thang đo nh nhất.
+ Điện trở Shunt ở vị trí 1:
+ Nội trở của c cấu là Rm
+ Điện trở Shunt ở vị trí 2:
+ Nội trở của c cấu là Rm + R3
+ Điện trở Shunt ở vị trí 3:
+ Nội trở của c cấu là R m + R3 + R2
Để tính các điện trở Shunt cho cấu đo với nội trở Rm = 1kΩ và dòng điện lớn nhất 50μA, ta xác định điện trở Shunt cho các thang đo: thang đo 1 (1mA), thang đo 2 (10mA), và thang đo 3 (100mA).
ở thang đo 1: (1mA): áp dụng công th c: max max
ở thang đo 2: (10 mA): áp dụng công th c: max max
21 áp dụng công th c: max max
V y giá trị các điên trở Shunt ở các thang đo là:
Mở rộng thang đo cho c c u điện từ:
Thay đổi số vòng d y quấn cho cuộn d y cố định với l c điện từ F không đổi: F = n 1 I 1 = n 2 I 2 = n 3 I 3 =
F = 300 Ampe/ vòng cho 3 thang đo:
Khi đó: n1 = 300 vòng cho thang đo 1A n2 = 60 vòng cho thang đo 5A n3 = 30 vòng cho thang đo 10A
2.2.3.Phư ng pháp mở rộng thang đo
Mắc song song các điện trở Shunt với cuộn d y di động Cách tính điện trở Shunt giốngnhư với cách tính ở c cấu từ điện b Đo dòng điện xoay chiều (AC):
Cấu điện từ và điện động đều có khả năng hoạt động với dòng điện xoay chiều, cho phép sử dụng hai cấu này để đo lường trực tiếp và mở rộng thang đo, tương tự như Ampemét dùng để đo dòng điện một chiều.
Cấu từ điện cần phải chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều Nhờ vào độ chính xác cao, cấu từ điện trở thành thiết bị phổ biến trong nhiều ứng dụng, đặc biệt là trong ampe kế và máy đo vạn năng (VOM).
Sử dụng điện trở Shunt và điốt trong cấu trúc điện (Ampemét chỉnh lưu) là phương pháp hiệu quả Điốt được mắc nối tiếp với cấu trúc, cho phép dòng điện icLtb đi qua cấu trúc, trong khi dòng điện còn lại sẽ đi qua điện trở Shunt.
Các Ampemét chỉnh lưu thường có độ chính xác không cao do hệ số chỉnh lưu bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và tần số Để cải thiện độ chính xác, cần thực hiện việc bù nhiệt độ và bù tần số Dưới đây là các số đo bù tần số của các Ampemét chỉnh lưu sử dụng cuộn cảm và tụ điện C.
Mặt khác các Ampemét từ điện chỉnh lưu được tính toán với dòng điện có dạng hình sin, hệ số hình dáng Khd = 1,1
Hình 3.8: Các phư ng pháp bù tần số của Ampemét chỉnh lưu a Bù t n số của Ampemét chỉnh lưu bằng cuộn cảm
R C u b Bù t n số của Ampemét chỉnh lưu bằng tụ điện C cảm
Hình 3.7: Am pemét chỉnh lưu
Khi đo dòng điện không phải hình sin, sẽ xảy ra sai số Dụng cụ này có ưu điểm là độ nhạy cao và tiêu thụ công suất thấp, đồng thời có khả năng hoạt động ở tần số từ 500 Hz đến 1 kHz.
Nhược điểm: độ chính xác thấp.
- Ampemét điện từ là dụng cụ đo dòng điện d a trên c cấu chỉ thị điện từ
M i c cấu điện từ được chế tạo với số Ampe và số vòng nhất định.
Cuộn dây tròn có IW = 200A vòng, trong khi cuộn dẹt có IW từ 100 đến 150 A vòng Để mở rộng thang đo, chỉ cần điều chỉnh sao cho IW là hằng số bằng cách chia đoạn dây thành nhiều đoạn bằng nhau và thay đổi cách nối ghép các đoạn đó Hình 3.6a minh họa cách đo dòng điện nh, hình 3.6b thể hiện cách đo dòng điện trung bình, và hình 3.6c dùng để đo dòng điện lớn.
- Ampemét điện động: thường sử dụng đo dòng điện ở t n số 50Hz hoặc cao h n (400 2000) với độ chính xác cao (cấp 0,5 0,2)
Hình 3 6: Mở rộng thang đo của Ampemét điện từ b Đo dòng điện trung bình
Hình 3.9 : S đồ Ampemét điện động b A-mét a mA-mét
Tùy theo dòng điện c n đo mà cuộn d y tĩnh và cuộn d y động được mắc nốitiếp hoặc song song
- Khi dòng điện c n đo nh h n 0,5A người ta mắc nối tiếp cuộn d y tĩnh (A1,A2) vớicuộn d y động
- Khi dòng điện c n đo lớn h n 0,5A cuộn d y tĩnh và cuộn d y động được ghép song song
Ampemét điện động có độ chính xác cao, được sử dụng làm dụng cụ mẫu Các phần tử R và L trong sơ đồ giúp bù sai số tần số, đồng thời tạo ra dòng điện ở hai cuộn dây trùng pha nhau.
* Khi c n đo các dòng điện lớn, để mở rộng thang đo người ta còn dùng máy biến dòng điện (BI).
+ Cấu tạo của biến dòng gồm có 2 cuộn d y:
- Cuộn s cấp W1, được mắc nối tiếp với mạch điện có dòng I1c n đo
- Cuộn th cấp W2mắc nối tiếp với Ampemét có dòng điện I2chạy qua
* Chú ý: Để đảm bảo an toàn cuộn thứ cấp luôn luôn được nối đất
Cuộn thứ cấp được thiết kế với dòng điện định mức 5A Thông thường, máy biến dòng có các dòng điện định mức như 15/5A, 50/5A, 70/5A, và 100/5A, trừ những trường hợp đặc biệt.
Ta có tỷ số biến dòng
Tỷ số Ki bao giờ cũng được tính sẵn khi thiết kế BI nên khi trên Ampemét có số đo I2ta d dàng tính ngay được I1
Ví dụ:Biến dòng điện có dòng điện định m c là 600/5A; W 1 = 1 vòng
Hình 3.10: S đồ cấu tạo BI
Xác định số vòng của cuộn th cấp và tìm xem khi Ampemét th cấp chỉ I2
= 2,85A thì dòng điện cuộn s cấp là bao nhiêu.
- Số vòng cuộn th cấp W2 = Ki W1 = 120 vòng
+ Dụng cụ đo: Để đo điện áp đọc thẳng trị số ta dùng Vônmét.
Khi đo Vônmét được mắc song song với đoạn mạch c n đo
I U (3.7) rV = Hằng số, biết IV suy ra điện áp U
Giới thiệu 2 Nội dung bài 2 Thiết bị đo kiểu nam ch m vĩnh cửu với cuộn d y quay 2.2 Ampe đo điện một chiều 19
Trong bài học này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các tín hiệu đầu vào và đầu ra của các đơn vị điện cơ bản, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của chúng.
- Trình bày các phư ng pháp sử dụng máy hiện sóng để đọc, đo các thông số kỹ thu t của mạch điện.
- Sử dụng thành thạo máy hiện sóng đo và đọc đúng giá trị các thông số của mạch điện.
- Chấp hành đúng quy trình, quy định của xưởng,
- Rèn luyện tính kỷ lu t, cẩn th n, tỉ mỉ của học viên.
2 1 Đo điện áp xoay chiều ( AC )
Khi đo dạng sóng của tín hiệu với điện áp xoay chiều và điện áp một chiều, nếu chuyển mạch AC – GND – DC ở vị trí DC, điện áp xoay chiều có thể nằm ngoài khoảng hiển thị của màn hình Để quan sát dạng sóng, người dùng cần điều chỉnh núm V.POSITION Tuy nhiên, nếu bộ khuyếch đại dọc bị bão hòa, việc đo sẽ gặp khó khăn Để hiển thị điện áp xoay chiều, có thể tăng giá trị trên chuyển mạch thay đổi hệ số khuyếch đại dọc, tuy nhiên biên độ sẽ giảm và điện áp một chiều sẽ không được đo chính xác.
Khi chuyển mạch AC – GND – DC ở vị trí AC, tụ điện C được chèn vào giữa đầu vào và mạch khuyếch đại dọc, cho phép chỉ thành phần xoay chiều đi qua trong khi thành phần một chiều bị chặn lại Việc điều chỉnh chuyển mạch có thể thay đổi hệ số khuyếch đại dọc, từ đó điều chỉnh điện áp xoay chiều Tuy nhiên, khi kết nối tụ C (0.1uF) nối tiếp vào mạch, các tín hiệu tần số thấp sẽ bị tiêu hao do dung kháng của tụ.
Để thu được giá trị hiệu dụng của điện áp AC từ dạng sóng điện áp đỉnh - đỉnh xuất hiện trên màn hình, ta cần áp dụng công thức phù hợp.
59 Điện áp hiệu dụng (VRMS) 2 2 dinh - dinh ap Ðien
2.1.1 Đo điện áp đỉnh đỉnh (Peak to Peak Voltage)
- Điện áp đỉnh đỉnh của tín hiệu (Vpp) là điện áp được tính từ đỉnh dưới đến đỉnh trên của tín hiệu
Thứ tự tính Vpp trên máy hiện sóng: a Đọc giá trị Vol/div b Đọc số ô theo chiều dọc c Vpp = số ô theo chiều dọc Vol/Div
Thí dụ: Tính điện áp đỉnh đỉnh (Vpp) của dạng sóng sau, giả sử ta đang đặt vị trí Volt/div = 50mv
Khi độ nhạy trục tung là 2v/ cm Đo điện áp xoay chiều
Theo hướng dẫn trên ta d dàng tính được:
Vpp = 3 ô x 50mv = 150mV Thí dụ 2: Tính Vpp của dạng sóng sau, biết vị trí Volt/div của máy hiện sóng đang được đặt ở vị trí: 0.5V.
Theo hướng dẫn trên ta d dàng tính được:
2.2 Đo chu kỳ (T) và tần số (f) của tín hiệu:
Th t để tính chu kỳ, t n số của tín hiệu
Bước 1 Đọc số Time/div.
Bước 2 Đếm số ôtheo chiều ngang 1 chu kỳ.
Bước 3 Chu kỳ của tín hiệu: T = số ô/1T Time/div
Bước 4 T n số của tín hiệu f T
Khi sử dụng máy hiện sóng để đo tín hiệu, nếu sóng hiển thị như hình dưới và vị trí Time/div đang ở mức 5ms, bạn có thể tính chu kỳ và tần số của tín hiệu.
Khi số ô của một chu kỳ là số lẻ, việc đếm số ô trong một chu kỳ sẽ không chính xác Do đó, cần đếm chu kỳ tương ứng với số ô chẵn Sau đó, chia số chu kỳ cho số ô để xác định “số” ô trong một chu kỳ.
- T n số của tín hiệu sẽ là: f T
Sử dụng máy Kebwood CS-4135A (40MHz)
Khi sử dụng Oscilloscope ta thấy trên mặt Oscilloscope chia ra làm hai ph n chính: Ph n hiển thị và ph n điều khiển.
Tên nút Vị trí Ch c năng
I Ph n hiển thị dạng sóng 0
Màn hình của Oscilloscope là phần quan trọng để hiển thị dạng tín hiệu mà chúng ta đo được Trên màn hình, tín hiệu được chia thành các ô nhỏ, giúp người dùng dễ dàng đọc được biên độ và tần số của xung tín hiệu.
POWER 1 Nút tắt, mở nguồn.
Sóng vuông chuẩn 1Vpp với tần số 1KHz được sử dụng để kiểm tra độ chính xác về biên độ và tần số của máy hiện sóng trước khi sử dụng Ngoài ra, nó còn giúp kiểm tra độ méo do đầu que đo gây ra Tùy thuộc vào loại máy, tần số và biên độ của sóng vuông chuẩn có thể khác nhau.
ILLUM 3 Thay đổi độ chiếu sáng của màn hình
4 Chỉnh vệt sáng về vị trí nằm ngang (khi vệt sáng bị nghiêng)
Là nút dùng để chỉnh s hội tụ của tín hiệu hiển thị trên màn hình Ta thường để ở giữa sao cho tín hiệu hiển thị sắc nét nhất.
Nút INTENSITY 6 được sử dụng để điều chỉnh độ sáng và tối của tín hiệu hiển thị trên màn hình, thường được đặt ở vị trí giữa để đạt hiệu quả tối ưu Trong khi đó, chân GND 7 là điểm nối mass của máy với sườn máy hoặc linh kiện, đảm bảo hoạt động ổn định cho thiết bị.
II 2 Phần 2: Điều khiển chế độ quét
19 Là công tắc gạt có 5 chế độ:
- Gạt lên CH1 : dùng để hiển thị tín hiệu ở que đo CH1 trên màn hình
- Gạt lên ALT: dùng để hiển thị tín hiệu cả hai que đo CH1 và CH2 trên màn hình
( ALT: Hiện thị cả dạng sóng thường và dạng sóng khi bật x10 MAG)
- CHOP: dùng để hiển thị theo chế độ đỉnh xung lần lượt từng kênh
- ADD: Hiển thị theo chế độ cộng cả hai biên độ kênh que đo CH1 và CH2
- Gạt lên CH2 : dùng để hiển thị tín hiệu ở que đo CH2 trên màn hình
INVERT 21 - Nh n vào On: là đảo pha kênh 2 tín hiệu 1 0 0
- Nhấn vào Off: tắt chế độ đảo pha kênh 2.
Để hiển thị hiệu của tín hiệu từ điểm cao nhất đến điểm thấp nhất của xung, hãy nhấn vào nút ON Trước khi thực hiện thao tác này, cần vặn nút INTEN xuống để tránh làm cháy màn hình của Oscilloscope.
- Nhả ra để đưa Oscilloscope về chế độ đo bình thường.
Để điều chỉnh chế độ hiển thị tín hiệu trên màn hình Oscilloscope, cần sử dụng công tắc điều chỉnh chế độ Mode và Source Mục tiêu là làm cho tín hiệu hiển thị trên màn hình đứng yên, không bị dịch chuyển sang phải hoặc trái, nhằm dễ dàng quan sát và đo đạc.
MODE 18 Là công tắc gạt có 5 chế độ:
- AUTO: Chế độ đồng bộ tự động, khi chưa có tín hiệu vào thì trên màn hình vẫn có vệt sáng
- NORM: Chế độ đồng bộ bình thường
- FIX: Đồng bộ theo chế độ bắt giữ xung ( Ta thường để chế độ này vì tín hiệu hển thị trên màn hình rõ nét, ổn định nh t)
- TV –F (Frame) : Đồng bộ theo khung hình
- TV –L (Line): Đồng bộ theo dòng
SOURCE 22 Nguồn tín hiệu đồng bộ, là công tắc gạt có 5 chế độ:
+ VERT: Đồng bộ ngang + CH1: Đồng bộ theo tín hiệu của kênh que đo thứ nh t + CH2: Đồng bộ theo tín hiệu của kênh que đo thứ hai
+ LINE: đồng bộ theo dòng
Chế độ EXT (Đồng bộ ngoài) chỉ nên được sử dụng khi đo tín hiệu có tần số quá cao hoặc quá thấp Để sử dụng, hãy gạt công tắc SOURCE về chế độ EXT và công tắc MODE về chế độ FIX Tiếp theo, rút giắc que đo CH2 INPUT và cắm vào cổng EXT TRIGGER Cuối cùng, đặt cả hai đầu que đo vào điểm tín hiệu cần đo, và tín hiệu sẽ hiển thị trên màn hình Oscilloscope.
Chọn sườn kích tín hiệu quét:
Khi nút này không được nhấn, việc kích hoạt sẽ diễn ra với tín hiệu nguồn kích tăng dần Ngược lại, khi nút này được nhấn, quá trình kích hoạt sẽ được thực hiện ngay lập tức.
T 1 Time/div 0.5 với tín hiệu nguồn kích giảm d n (sườn xuống)
LEVEL 24 Đôi khi dạng sóng bị trôi, ta chỉnh nút này để dạng sóng đ ng lại Ta thường để ở giữa.
Để điều chỉnh vị trí hình ảnh theo phương ngang, bạn cần di chuyển hình ảnh trên trục X của kênh đang sử dụng Quay hình ảnh theo chiều kim đồng hồ sẽ giúp di chuyển sang bên phải, trong khi quay ngược chiều kim đồng hồ sẽ điều chỉnh sang bên trái.
X10 MAG 12 Khi b t nút này thì biên độ của tín hiệu được nh n lên 10 l n.
Jack kết nối với nguồn tín hiệu bên ngoài để kích hoạt mạch quét ngang Để sử dụng cổng này, bạn cần đặt nút SOURCE ở vị trí EXT.
14 Định thời gian quét tia sáng trên một ô chia Khi đo tín hiệu có tần số càng cao phải đặt giá trị Time div về giá trị càng nhỏ
