ĐO điện DÙNG DAO ĐỘNG ký và máy đo đa NĂNG đo GIÁ TRỊ nền DC AC và HIỆU DỤNG độ CHÍNH xác PHÉP đo các PHÉP đo TỔNG TRỞ

Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM
CHƯƠNG TRÌNH KS CLC VIỆT-PHÁP

ĐIỆN GIẢI TÍCH MẠCH ( EE2031)
Báo cáo bài thí nghiệm số 1
ĐO ĐIỆN DÙNG DAO ĐỘNG KÝ VÀ MÁY ĐO
ĐA NĂNG
ĐO GIÁ TRỊ NỀN DC-AC VÀ HIỆU DỤNG
ĐỘ CHÍNH XÁC PHÉP ĐO
CÁC PHÉP ĐO TỔNG TRỞ
Nhóm-tổ thí nghiệm: VP2020-P07-27
GVHD: TS. Nguyễn Thanh Nam
CBHD: ThS. Nguyễn Phước Bảo Duy
Họ và tên SV
Tạ Đình Khoa
Phan Nguyễn Quốc Duy

Mã số sinh viên
2053141
2011014

Ghi chú

TP.HCM ngày 7 tháng 4 năm 2022

download by :


A. Tiến trình làm bài thí nghiệm: các mốc chính
-Nộp bản chuẩn bị lúc: 18/3/2022
-Nhận xét của CBHD/ghi chú khác về phần chuẩn bị:

-Buổi làm thí nghiệm chính: 21/3/2022

tại bàn thí nghiệm: 6

-Làm tiếp, bổ sung: từ 7h30 tới 8h30 ngày 23/3/2022

tại bàn thí -nghiệm: 10

-Các vấn đề gặp phải trong khi làm thí nghiệm:
-CB đã ký duyệt kết quả hoàn tất: Ngày 23/3/2022
-Nộp báo cáo ( bản in ): Ngày 7/4/2022
B. Nội dung báo cáo thí nghiệm
I. Đo điện áp trên màn hình dao động ký ( Oscillo )
1) Các bước để đo các điện áp bằng Oscillo
B1: Khởi động máy
B2: Hiệu chỉnh GND của OX về đường 0
B3: Phát song hình sin với các thơng số mà GVHD cho từ GBF
B4: Để OX ở chế độ DC, đo Vavg và dung VOM ở chế độ một chiều đo điện áp suy ra E0
( EDC)
B5: Để Ox ở chế đọ DC, đo V RMS và dung VOM ở chế độ xoay chiều, bật nút AC+DC đo
điện áp suy ra ERMS
B6: Để OX ở chế độ AC, đo VRMS và dung VOM ở chế độ xoay chiều, tắt nút AC+DC đo
điện áp suy ra ETRMS
*Đo xong các giá trị điện áp của song hình sin, chuyển GBF sang xung vng và tam
giác ( nhớ chỉnh lại biên độ cho chính xác ) làm tương tự các bước ở trên
-Sơ đố nguyên lý
GBF
e(t)

VOM

oscillo

CH1

download by :


(P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)
-Sơ đồ ráp mạch :
(P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)

GB
F

Dùng máy phát tín hiệu GBF phát điện áp e(t) =-2+2sin(1000.t)
2) Nhắc lại các định nghĩa
+Giá trị trung bình tĩnh [ EDC hay E0 của E(t) ]
EDC= =E0

+Giá trị dao động eAC(t)
eAC(t)= Emcos(2πf.t)

+Giá trị hiệu dụng ERMS
ERMS=
3) Tính tốn lý thuyết e(t) là điện áp hình sin ( dựa trên các định nghĩa suy ra cơng
thức cuối cùng ) ( làm từ ví dụ chứ không phải từ thực tế PTN )
*Lấy 03 chữ số cuối trong mã số của 01 SV trong nhóm …ABC tính ra số 02 chữ số
XY :
a) Lấy từ (I.1) hàm , trong phần chuẩn bị lý thuyết lấy giả định

giá trị [V] E0= (-1)1.1=-1

, Em=(X+Y)/2=4

và f= Y=7 kHz

Với T=1/7 ms
b) Xung hình sin:

download by :


+Giá trị trung bình tĩnh: EDC
EDC= =E0
+Giá trị hiệu dụng: ERMS
ERMS=
+Giá trị hiệu dụng thực: ETRMS
ETRMS=
4) Thay tín hiệu
*tín hiệu xung vng* ( tính tốn dựa trên lý thuyết suy ra kết quả cuối )
Xung vuông S(t)= (= -1 + 4.rect(14000t) = ,(k

S(t)= E0-Em, trong nửa chua kì đầu
S(t)=E0+Em, trong nửa chu kì sau
+Giá trị trung bình tĩnh: EDC
EDC=E0

download by :

+Giá trị hiệu dụng: ERMS
ERMS=
+Giá trị hiệu dụng thực: ETRMS
ETRMS=|Em|

*tín hiệu xung tam giác* ( tính tốn dựa trên lý thuyết và suy ra kết quả cuối )
Xung tam giác: ri(
==
Với hệ số độ dốc và tại ta có nên

F(t)= E0+Em-4Em/T, trong nửa chu kì đầu
F(t)= E0-3Em+4Em/T, trong nửa chu kì sau
+Giá trị trung bình tĩnh: EDC
EDC=E0
+Giá trị hiệu dụng: ERMS
ERMS=

download by :


+Giá trị hiệu dụng thực: ETRMS
ETRMS=
II. Đo điện áp dùng máy đo đa năng ( VOM )
Có tất cả 3 thơng số áp mà VOM và Oscillo có thể đo được là phần áp E0 không đổi, áp
hiệu dụng Erms của toàn bộ xung và áp hiệu dụng ETRMS của phần xoay chiều của xung.
Phương pháp đo ba đại lượng này trên VOM như sau:
-E0: ta chọn nút

V và chọn thang đo phù hợp.

-ETRMS: ta chọn nút ∼V và chọn thang đo phù hợp. Chú ý là tắt chế độ AC+DC.
-Erms ta cũng chọn nút ∼V nhưng mở chế độ AC+DC.
-Mắc máy đo song song để dung nó ở chế độ đo VOLT- làm volt kế
-Máy đo không nối đất, đầu đen có thể đặt bất cứ đâu nhưng khơng là chỗ tiếp đất
-Độ chia cho biết giá trị cực đại có thể đo được
-Chọn độ chia phù hợp với từng bài đo, độ chia càng nhỏ thì càng chính xác nhưng phải
thỏa độ lớn giá trị đo, nếu không màn hình máy đó sẽ hiển thị nhấp nháy
-Giá trị hiển thị trên máy đo:
+Ở chế độ một chiều DC- giá trị trung bình tĩnh U0=<u>
+Ở chế độ xoay chiều AC- giá trị hiệu dụng URMS= nếu ấn nút AC+DC
+Ở chế độ xoay chiều AC- giá trị hiệu dụng UTRMS= nếu thả nút AC+DC
Nguồn từ PTN: e(t)=-2+2sin(1000.t)
-Sơ đồ nguyên lý:

Hình: sơ đồ nguyên lý dùng để đo điện áp nguồn

download by :


(P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)
-Sơ đồ ráp mạch:

GBF

Osillo

VOM

Hình: Sơ đồ linh kiện dùng để đo điện áp nguồn
(P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)

Bảng số liệu
e(t)
EDC

ETRMS

s(t)
EDC

ERMS

Lý
thuyết

-2

Oscillo

-2

ETRMS

f(t)
EDC

ERMS

ERMS

ETRMS

2.45

1.41

-2

2.83

2

-2

2.31

1.16

2.4

1.36

-1.92

2.7

1.92

-1.92

2.16

1.12

download by :


VOM

-2.1

2.5

1.4

-2.02

2.80

1.95

-2.06

2.39

1.15

*Nhận xét*
-kết quả trên VOM tương đối chính xác hơn so với Osicillo
-Sai số tương đối nhỏ khi dùng VOM
Đo giá trị dB

-Sử dụng máy đo đa năng ở chế độ xoay chiều, bật nút dB và nút AC+DC, máy đo đa
năng hiển thị
Xi = 20 x log(U/Uref_i)
+U là điện áp hiệu dụng cần đo,
+Uref_i là một điện áp chuẩn biến đổi theo thang đo (i).
- Gửi một điện áp một chiều khoảng 1V vào máy đo đa năng ở chức năng dB kế ở thang
0dB
Bảng số liệu:
*Điện áp xoay chiều 1V*
Xi

i=0
1

i=1
-19

i=2
-39

Uref-i=

0.891

8.91

89.1

*Điện áp e(t), s(t), f(t)*
e(t)

X0(i=0)

X2(i=2)

s(t)
X0(i=0)

X1(i=1)

Xi

4.013

Giá trị
đo
Sai số

X2(i=2)

f(t)
X0(i=0)

X1(i=1)

X1(i=1)

X2(i=2)

-15.987

-35.987

7.023

-12.977

-32.977

2.292

-17.708

-37.708

7.6

-12.8

-33.3

10.4

-9.9

-30.4

5.9

-14.4

-34.9

0.47

0.2

0.07

0.32

0.24

0.08

0.61

0.19

0.07

*Nhận xét*

download by :


-Với giá trị một chiều, nhận thấy rằng khi thay đổi thang đo tăng hoặc giảm 20dB thì
Uref_i tăng hoặc giảm tương ứng 10 lần.
-Đôi với lần i=0 ở các 3 dạng sóng khác nhau thì sai số tương đối khá lớn. nhưng ở các
lần i=1, i=2 thì sai số ở mức thấp.
Đo dải thơng

Máy đo đa năng chỉ có thể cho một phép đo chính xác (giá trị) các tín hiệu xoay chiều
trong khoảng tần số gọi là dải thơng – ngồi dải này giá trị đo sẽ có sai số, khơng cịn
chính xác nữa !!
-Theo lý thuyết,dải thơng là khoảng tần số từ fl
đến fh .Trong đó U là giá trị hiệu
dụng của tín hiệu vào
- Phát 1 sóng hình sin có tần số và biên độ cực đại từ GBF, đo U bằng VOM
*Bảng số liệu*
f
ERMS
(Oscillo)
ERMS (VOM)

56.9KH
z
3.5

55KHz

1KHz
3.5

13.2KH
z
3.5

19.1KH
z
3.5

29.7KH
z
3.5

3.5

3.18

3.25

3.5

3.63

3.72

3.89

III. Đo điện trở
A. Đo điện trở bằng máy đo đa năng:
-Sơ đồ nguyên lý:

Máy đo
đa năng

(P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)

download by :

-Sơ đồ ráp mạch:

(P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)
*Bảng số liệu*
Màu
R1 Đen- Nâu- Vàng kim- Vàng kim
R2 Nâu- Đen- Đen- Vàng kim
R3 Nâu- Đen- Nâu- Vàng kim
R4 Xanh lá- Xanh dương- Đen- Vàng kim
R5 Nâu- Đen - Đỏ- Vàng Kim
*Nhận xét*

Giá trị lý
thuyết
1
10
100
56
1000

Giá trị đo được Sai số
1.33
10.15
98.95
55.45
987

5%
5%
5%

5%
5%

+Các giá trị đo trên máy VOM gần sát với các giá trị lý thuyết với sai số chấp nhận được

B. Đo điện trở nội bằng GBF
-Sơ đồ nguyên lý

download by :


CH1

GBF ~

R

U2

(P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)
-Đo điện áp không tải một chiều U1 của GBF bằng Oscillo
-Nối 2 cực của GBF vào một R=50 ohm có giá trị, sau đó đo điện áp U2 giữa 2 cực GBF

*Sơ đồ nguyên lý* (P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)
*Sơ đồ mắc mạch đo điện trở nội bằng GBF*
( P07_27_17/3/2022)

GBF

Breadboard

download by :


R=50 Ω

Oscillo

-Mắc mạch như hình
-Để đo được điện trở nội ( Rg) của GBF ta xem như điện trở nội của dao động ký là rất
lớn
-Đo điện áp không tải một chiều DC của GBF dùng dao động kí: U1=2V
-Nối 2 cực của GBF vào điện trở R=50Ω. Đo điện áp giữa 2 cực GBF U2=0.96V
-Áp dụng công thức chia điện ( đọc thêm ) ta có:

=> Rg=(=(=54.167Ω
-Giá trị trên máy phát Rg=50Ω
-Sai số: 7.77%
-Sai số khá lớn
C. Đo điện trở nội của dao động ký
-Mắc mạch với R=1M ohm

A
R
GBF

~

B
R

C

(P07_27, Ngày 17 tháng 3 năm 2022)

download by :


Sơ đồ mắc mạch thực tế PTN
(P07_27_30/3/2022)
-Gửi một điện áp DC từ GBF
-Dùng Oscillo đo điện áp giữa 2 cực A và C ( U1= 2V)
-Dùng Oscillo đo điện áp giữa 2 cực B và C (U2=0.66V)
Từ cơng thức tính toán suy ra điện trở nội của mạch:
=> Rv==0.97MΩ
-Giá trị trên dao động ký: 1MΩ
-sai số: 3%

download by :


download by :