Cơ sở đo lường điện tử part 9 pptx

161
+Tҥi bӝ Bi͇n t̯n có hai tín hiӋu ÿѭӧc ÿѭa tӟi là tín hiӋucҫn nghiên cӭuphә và
ÿiӋnápcӫabӝ T̩osóngÿi͉ut̯n. Ӣÿây tҫn sӕ cӫa bӝ T̩o sóng ÿi͉u t̯n ngoҥi
sai cùng vӟi mӝt trong các thành phҫn sóng hài cӫa tín hiӋu sӁ tҥo ra mӝt tҫn sӕ
mӟi bҵng hiӋu cӫa 2 tҫn sӕ trên.
+Khi tҫn sӕ
hiӋu này bҵng tҫn sӕ cӝng hѭӣng cӫa bӝ Khu͇ch ÿ̩i trung t̯n thì
phân lѭӧng ÿiӋn áp có tҫn sӕÿó ÿѭӧc khuӃch ÿҥi, sau ÿó ÿѭӧc tách sóng rӗi lҥi
ÿѭӧc khuӃch ÿҥi bҵng bӝ Khu͇ch ÿ̩i t̯n th̭p trѭӟc khi ÿѭa tӟi cһp phiӃn làm
lӋch Y cӫa ӕng tia ÿiӋn tӱ.
+Tia ÿiӋn tӱ bӏ lӋ
ch ÿi so vӟi ÿѭӡng nҵm ngang (vӏ trí ban ÿҫu) mӝt trӏ sӕ tӍ lӋ
vӟi trӏ sӕ trung bình cӫa ÿiӋn áp tín hiӋu nghiên cӭu trong dҧi thông tҫn 'f.
+Mӛi khi trӏ sӕ tӭcthӡi cӫa tҫnsӕ bӝ T̩o sóng ÿi͉ut̯n biӃn ÿәitҥonên mӝttҫn
sӕ hiӋu bҵng trung tҫnvӟi lҫnlѭӧt2 thànhphҫnsónghàikӃ
tiӃp nhau cӫa tín
hiӋuthìÿӗng thӡi tia ÿiӋntӱÿѭӧcdӏch chuyӇn theo trөc ngang và trên màn lҥi
xuҩthiӋnmӝtvҥch sáng khác theo trөcdӑc.
+Biên ÿӝ cӫa các vҥch này tѭѫng ӭng vӟi ÿiӋnáp (hay côngsuҩt) cӫa các phân
lѭӧng thành phҫncӫaphә.
+Sau mӝt chu kì quét, toàn bӝ các vҥch phә cӫa tín hiӋu nghiên cӭu ÿã ÿѭӧcvӁ
trên màn MHS.
Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu
162
Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu
VD: tín hiӋu phân tích phә là mӝt xung vuông biӃn
ÿәi có chu kì và có hӋ sӕ W/T lӟn (hình 8-4.a)
-Mӛi thành phҫnphәÿѭӧcbiӇuthӏ bҵng 1 vҥch sáng
trên màn hình. Khoҧng cách giӳa2 vҥch trên thang
tҫnsӕ bҵng tҫnsӕ lһplҥi cӫa xung tín hiӋuF = 1/T.
-Yêu cҫu: bӝ T̩osóngÿi͉ut̯n phҧi có tҫnsӕ trung

tâm әn ÿӏnh. NӃu không әn ÿӏnh sӁ làm dӏch chuyӇn
tҩtcҧ các ph
ә theo trөctҫnsӕ (khi tҫnsӕ biӃn ÿәi tӯ
tӯ) hoһclàlàmdӏch chuyӇntӯng thành phҫnriêng
biӋtcӫaphә (khi tҫnsӕ biӃn ÿәi nhanh) o khó quan
sát & làm giҧm ÿӝ chính xác khi ÿo lѭӡng các thông
sӕ phә
Hình 8-4
Hình 8-5
163
-ĈһctuyӃn ÿiӅuchӃ cӫabӝ tҥodao ÿӝng
ÿiӅutҫnphҧi thҷng (hình 8-6)
-Khi ÿһctuyӃnthҷng thì phә có hình dҥng
nhѭ hình 8-7(a), nӃu không thҷng thì thang
ÿӝ tҫnsӕ sӁ khác nhau theo ÿѭӡng quét
ngang & phә sӁ bӏ méo dҥng theo chiӅu
ngang ,hình 8-7(b).
Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu
Hình 8-6
Hình 8-7
164
Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu
-B͡ t̩o ÿi͏n áp quét: tҥo ÿѭӡng quét ngang trên ӕng tia ÿiӋn tӱ và ÿӇ ÿiӅu chӃ
tҫn sӕ.
-B͡ phát sóng ÿi͉u t̯n: có tӕc ÿӝ biӃn ÿәi tҫn sӕ sao cho ÿiӋn áp tín hiӋu tăng
tӟi ÿѭӧc mӭc ÿiӋn áp cӵc ÿҥi trong khoҧng thӡi gian ӭng vӟi dҧi thông tҫn cӫa
bӝ khuӃch ÿҥi trung tҫ
n (KĈTT).
-Các thông sӕ cӫa kh͙i KĈTT: dҧi thông tҫn, tҫn sӕ cӝng hѭӣng, hӋ sӕ KĈ.
Dҧi thông tҫn: tuǤ thuӝc vào mөc ÿích, công dөng cӫa máy phân tích phә.

Máy phân tích phә tҫn sӕ thҩp o chӑn dҧi thông tҫn sao cho có thӇ phân biӋt
ÿѭӧc rõ ràng 2 thành phҫn phә cҥnh nhau.
NӃu máy phân tích phә có băng tҫn rӝng, và gӗm nhiӅu thành phҫn o chӍ c
ҫn
vӁÿѭӡng bao cӫa phә.
-Các xung ÿҫu ra cӫa bӝ KĈ có biên ÿӝ tӍ lӋ vӟi năng lѭӧng cӫa tӯng bӝ phұn
cӫa phә.
-Chӑn tҫn sӕ trung tҫn sao cho loҥi bӓÿѭӧc sӵ cho qua tín hiӋu tҫn sӕҧnh (giҧi
pháp: tăng tҫn sӕ trung tҫn). NӃu không thì trên màn MHS sӁ xuҩt hiӋn ÿӗng
thӡi 2 dҥng phә: mӝt phә thӵc và mӝ
t phәҧnh.
Mâu thuүn giӳa tăng tҫn sӕ trung tҫn và giҧm nhӓ dҧi thông tҫn o giҧi pháp:
dùng 2 bӝ biӃn tҫn và KĈ trung tҫn.
165
Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu
-Chӑn hӋ sӕ khuӃch ÿҥi dӵa trên yêu cҫu vӅ biên ÿӝ cӵc tiӇu cӫa tín hiӋu nghiên
cӭu và biên ÿӝ ÿѭa vào bӝ tách sóng.
-Ĉo bӅ rӝng phә bҵng cách so sánh phә cҫn ÿo vӟi phә chuҭn.
-Phә chuҭn thѭӡng dùng là phә cӫa tín hiӋu ÿiӅu tҫn mà tҫn sӕÿiӅu chӃ có dҥng
ÿiӅu hoà.
S˯ÿ͛kh͙i cͯa b͡ ph̵n t
̩o tín hi͏u có ph͝ chu̱n:
+B͡ t̩o sóng ÿi͉u ch͇ phát ra ÿiӋn áp
hình sin có tҫn sӕ 1-10 Mhz ÿӇ ÿѭa tӟi
ÿiӅu chӃ bӝ tҥo sóng chuҭn.
+Tín hiӋu ÿiӅu tҫn tӯ b͡ t̩o sóng
chu̱n ÿѭӧc ÿѭa vào b͡ tr͡n t̯n cùng
vӟi tín hiӋu nghiên cӭu.
+Trên màn cӫa MHS xuҩt hiӋn phә
cӫa tín hiӋu nghiên cӭu và phә

cӫa tín
hiӋu ÿiӅu tҫn chuҭn. Khoҧng cách giӳa
các thành phҫn cӫa phә chuҭn là ÿã
biӃt.
Hình 8-8 B͡ t̩otínhi͏ucóph͝ chu̱n
166
+BiӃt tҫn sӕÿiӅu chӃ và các sӕ lѭӧng các thành phҫn cӫa phә chuҭn thì có thӇ
xác ÿӏnh ÿѭӧc ÿúng các phân ÿoҥn cӫa phә cҫn ÿo.
Tóm lҥi, biӃn ÿәi biên ÿӝ ÿiӋn áp ÿiӅu chӃ o biӃn ÿәi sӕ lѭӧng các thành phҫn
cӫa phә chuҭn. BiӃn ÿәi tҫn sӕÿiӅu chӃ o biӃn ÿәi ÿѭӧc khoҧng cách giӳa
các thành phҫn cӫa phә chuҭn. Do ÿócóthӇÿo ÿѭӧc bӅ rӝng cӫa bҩt kì phә
nào.
VD:
(a) Các thành phҫncӫaphә cҫn ÿo
(b) Các thành phҫncӫaphә chuҭn
Hình 8-9 Các v̩ch ph͝ khi so sánh
Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu
167
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn
-Mӝt sӕ thông sӕ: R, L, C, Q, góc tәn hao tgG.
Các ph˱˯ng pháp ÿo tham s͙ m̩ch: phѭѫng pháp Vôn-Ampe, phѭѫng pháp so
sánh bҵng mҥch cҫu, phѭѫng pháp cӝng hѭӣng, phѭѫng pháp ÿo dùng các thiӃt
bӏ chӍ thӏ sӕ.
9.1 Ĉo tham sӕ mҥch bҵng pp vôn-ampe:
Theo sѫÿӗhình 9-1a , giá trӏÿiӋn trӣÿo ÿѭӧc là:
R
A
: ÿiӋn trӣ trong cӫa ampe mét
: sai sӕ phѭѫng pháp
Ax

A
AR
A
V
x
RR
I
UU
I
U
R
x



'
x
A
pp
R
R
G
Hình 9-1a
168
Theo sѫÿӗhình 9-1b:
R
V
: ÿiӋn trӣ vào cӫa vôn mét
Sai sӕ: + sai sӕ cӫa ampe mét
+ sai sӕ cӫa vôn mét

+ sai sӕ phѭѫng pháp
ĈӇ giҧm sai sӕ phѭѫng pháp: chӑn vôn mét có R
V
lӟn, ampe mét có R
A
nhӓ, và
chӑn mҥch ÿo thích hӧp.
ĈӇ ÿo R lӟn: chӑn ampe mét có ÿӝ nhҥy cao, và bӑc kim ampe mét ÿӇ giҧm ҧnh
hѭӣng cӫa dòng rò tƭnh ÿiӋn.
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn
»
¼
º
«
¬
ª




V
x
x
VR
V
A
V
x
R
R

R
II
U
I
U
R
x
1
'
Vx
x
pp
RR
R

 G
5%-10%
Hình 9-1b
169
9.2 Phѭѫng pháp so sánh bҵng mҥch cҫu
Sai sӕ: 1-5%
a. C̯u cân b̹ng ki͋u 4 nhánh: dùng ÿӇ ÿo R,L, C,
-Mӛi nhánh cҫu có thӇ là mӝt hay hӛn hӧp các R, L, C.
-ĈiӅu kiӋn cân bҵng cҫu:
Z
1
. Z
3
= Z
2

. Z
4
M
1
+ M
3
= M
2
+ M
4
Khi cҫu cân bҵng: I
DC
= 0
* C̯u tích s͙
:
Pt cân bҵng cҫu:
Góc tәn hao cӫa tөÿiӋn:
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn

4
4
31
1
1
.
Cj
R
LjRRR
xx
Z

Z
4
31
R
RR
R
x

431
CRRL
x

và
44
/1 CRtg Z G
Hình 9-2
Hình 9-3
R
x
170
* C̯u t͑ s͙:
Pt cân bҵng cҫu:
Góc tәn hao cӫa tөÿiӋn:
* Sai s͙
:
- do các R
tәn hao
trong các nhánh có cuӝn cҧm mүu, tөÿiӋn mүu; hoһc do ÿiӋn
kháng trong các nhánh ÿiӋn trӣ.
-do sӵ thay ÿәi tҫn sӕ nguӗn nuôi

-Do ÿiӋn dung kí sinh giӳa các phҫn tӱ vӟi nhau trong mҥch, giӳa các phҫn tӱ
trong mҥch vӟi các vұt xung quanh.
* Kh̷c phͭc
: - bӑc kim các phҫn tӱ trong mҥch
-giҧm méo phi tuyӃn cӫa tҫn sӕ nguӗn nuôi.
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn
¸
¸
¹
·
¨
¨
©
§
Z

¸
¸
¹
·
¨
¨
©
§
Z

x
x
Cj
RR

Cj
RR
11
2
3
31
3
2
1
R
R
R
R
x

3
1
2
C
R
R
C
x

và
33
CRCRtg
xx
Z Z G
Hình 9-4

171
b. C̯u chͷ T cân b̹ng:
Gӗm hai M4C chӳ T mҳc song song.
Dòng ÿiӋn ÿҫu ra M4C thӭ nhҩt: I
1
(ngҳn mҥch ÿҫu ra)
Dòng ÿiӋn ÿҫu ra M4C thӭ hai: I
2
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn
3
21
211
1
3
21
21
1
.
.
Z
ZZ
ZZZ
Z
U
Z
ZZ
ZZ
U
I
td

td













b
ca
catd
td
b
ca
ca
Z
ZZ
ZZZ
Z
U
Z
ZZ
ZZ
U

I









.
.
2
2
2




Z
a
Z
b
Z
3
I
1
I
2
Hình 9-5

172
Cҫu cân bҵng khi:
VD: Mҥch cҫu chӳ T dùng ÿo L
Ĉi͉u ki͏n cân b̹ng:
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn
0
21
 III

0
.
21
21
21
f


tdtd
tdtd
tdtd
ZZ
ZZ
ZZ



Hình 9-6
r
x
°

°
°
¯
°
°
°
®

¸
¸
¹
·
¨
¨
©
§
Z
Z

¸
¸
¹
·
¨
¨
©
§
Z
Z


x
x
x
x
x
x
x
L
r
CL
C
C
L
r
CL
r
R
2
2
2
1
2
2
224
1
1
2
1
(*)

0
112
1
22

¸
¸
¹
·
¨
¨
©
§
Z
ZZ

Z
 Cj
LjrCCj
R
xx
C
1
: tө mүu
173
Chѭѫng 9. Ĉo các thông sӕ cӫamҥch ÿiӋn
Khi ӣ tҫn sӕ cao,cho
Tӯ (*),(**) ta có:
Khi C
1

<<C:
Ĉһc ÿiӇm: có thӇ dùng ÿo L ӣ cao tҫn tӟi f = 30MHz
˰u ÿi͋m: giӳa nguӗn CC, ÿӗng hӗ chӍ thӏ, trӣ kháng cҫn ÿo có 1 ÿiӇm chung nӕi
ÿҩt Æbӑc kim ÿѫn giҧn hѫn, tҫn ÿoҥn cao hѫn
Nh˱ͫc ÿi͋m: giӟi hҥn ÿo bӏ hҥn chӃ theo trӏ sӕ cӫa vұt mүu
xx
Lr
22
Z
(**)


2
1
2
2
1
1
2
2
x
x
L
CC
RC
r
CC
Z

|

°

°
®
°
|
°

¯
°
°
¯
°
°
®

|
Z
|
4
2
1
2
R
r
C
L
x
x
174

9.3 Phѭѫng pháp mҥch cӝng hѭӣng
Nguyên lý: dӵa trên hiӋu ӭng cӝng hѭӣng cӫa mҥch dao ÿӝng.
Ĉһc ÿiӇm: ÿӝ chính xác cao, sai sӕ: 2-5%
Nguyên nhân sai sӕ:
+ xác ÿӏnh không chính xác vӏ trí ÿiӇm cӝng hѭӣng cӫa mҥch ÿiӋn
+ tҫn sӕ bӝ tҥo dao ÿӝng không әn ÿӏnh
+ ҧnh hѭӣng cӫa các thông sӕÿiӋn kháng tҥp tán trong mҥch ÿo
9.3.1 Ĉo ÿi͏n dung (C)
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn
-L
m
, C
x
tҥo thành khung dao ÿӝng.
-Hӛ cҧm giӳa cuӝn cҧm L
m
và cuӝn
cҧm thuӝc bӝ dao ÿӝng phҧi rҩt nhӓ.
-Mҥch cӝng hѭӣng ӣ tҫn sӕ:
Hình 9-7
m
xm
CL
f
S

2
1
0
175

-Sai sӕ phө thuӝc vào:
+ Ĉӝ chính xác cӫa viӋc xác lұp ÿiӇm cӝng hѭӣng (do thiӃt bӏ chӍ thӏ)
+ ÿӝ әn ÿӏnh cӫa tҫn sӕ máy phát
+ ÿӝ chính xác cӫa ÿiӋn cҧm mүu (L
m
), ÿӝ lӟn cӫa ÿiӋn dung kí sinh (C
ks
)
-Cách loҥi bӓ C
ks
: sӱ dөng ph˱˯ng pháp th͇
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn
m
x
Lf
C
2
0
2
4
1
S

* C
x
< C
m max
:
Mҳc C
m

vào mҥch, ÿiӅu chӍnh tҫn sӕ
cӫa bӝ tҥo dao ÿӝng ÿӇ có cӝng hѭӣng
ksm
CCC 
¦
1
Giӳ nguyên tҫnsӕÿó, mҳc ÿiӋn dung cҫn ÿo C
x
// C
m
rӗi ÿiӅuchӍnh C
m
ÿӇ có
cӝng hѭӣng.
ksxm
CCCC 
¦
2
C
x
C
ks
m
Hình 9-8
176
không phө thuӝc C
ks
* C
x
>= C

m max
:
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn
21 mmx
CCC  
Thӵc hiӋn phép ÿo 2 lҫn ӣ cùng tҫn sӕ
cӝng hѭӣng và L
m
không ÿәi.
Lҫn1: CM ӣ vӏ trí 1; ÿiӅu chӍnh tҫn sӕ
cӫa bӝ tҥo dao ÿӝng ÿӇ có cӝng hѭӣng
Lҫn 2: CM ӣ vӏ trí 2; ÿiӅu chӍnh C
m
ÿӇ
có cӝng hѭӣng (f
0
không ÿәi)
ksm
CCC 
¦
1
m
C
ks
1
2
Hình 9-9
12
21
2

2
.
mm
mm
x
ks
xm
mx
CC
CC
C
C
CC
CC
C





¦
không phө thuӝc C
ks
177
9.3.2 Ĉo ÿi͏n c̫m (L)
- Tѭѫng tӵ phép ÿo ÿiӋn dung, mҥch cӝng hѭӣng gӗm ÿiӋn dung mүu C
m
và
ÿiӋn cҧm cҫn ÿo (L
x

).
- Cách giҧm sai sӕ do sӵ không әn ÿӏnh cӫa C
m
: phѭѫng pháp thӃ
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn
m
x
Cf
L
2
0
2
4
1
S

Hình 9-10
ThӵchiӋn2 lҫn ÿo, tҫnsӕ cӫabӝ
tҥodao ÿӝng ÿѭӧcgiӳ cӕÿӏnh
trong cҧ 2 lҫn ÿo
Lҫn1: nӕi L
x
vào mҥch, ÿiӅu
chӍnh C
m
ÿӇ có cӝng hѭӣng (C
m1
)
Lҫn2: nӕi L
m

vào vӏ trí cӫaL
x
,
ÿiӅu chӍnh C
m
ÿӇ có cӝng hѭӣng
(C
m2
)
178
NӃu C
ks
nhӓ hѫn C
m1
, C
m2
nhiӅu lҫn thì:
Sai sӕ cӫa phép ÿo:
Chӑn thì Æ sai sӕ cӫa phép ÿo ÿiӋn cҧm phө
thuӝc chӫ yӃu vào ÿӝ chính xác cӫa L
m
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn
21
0
11
mmmx
CLCL
Z
1
2

m
m
mx
C
C
LL 
12 mmmx
CCLL
GGG G
xm
LL |
0
12
|GG
mm
CC
179
9.3.3 Ĉo ÿi͏n trͧ (R)
Ph˱˯ng pháp thay ÿ͝i ÿi͏n dung:
Khi mҥch có cӝng hѭӣng:
C
0
: ÿiӋn dung khi có cӝng hѭӣng
C
1
, C
2
là trӏ sӕÿiӋn dung ӣ hai phía cӫa C
0
ӭng vӟi:

Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn
Hình 9-11
2
2
2
1
¸
¹
·
¨
©
§
Z
Z

C
LR
R
I
I
ch
C
L
Z
Z
1
2
0
21
2

1
C
CC
R

Z

707,0
2
1

ch
I
I
180
Ph˱˯ng pháp thay ÿ͝i t̯n s͙:
ĈiӅu kiӋn còn có thӇÿҥt ÿѭӧc bҵng cách thay ÿәi tҫn
sӕ cӫa bӝ tҥo dao ÿӝng. Các tҫn sӕ tѭѫng ӭng:
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn
707,0
2
1

ch
I
I
021
,, ZZZ
Hình 9-12
2

021
Z ZZ
2
0
21
2
1
Z
ZZ

C
R
Sai sӕ: phө thuӝc vào mӭc ÿӝ xác ÿӏnh chính
xác hiӋu sӕÿiӋn dung (phѭѫng pháp thay ÿәi
ÿiӋn dung), hiӋu sӕ tҫn sӕ (phѭѫng pháp thay
ÿәi tҫn sӕ)