Giáo trinh : KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ part 6 doc

Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 81 -
cảm ứng I
1
và I
2
. Tương tác giữa I
1
, I
2
và từ trường biến thiên làm phát sinh các lực
từ F
1
và F
2
có phương và chiều chỉ ra trên hình vẽ.

Hình 2-60 . Cơ cấu đo cảm ứng 2 từ thông

Phân tích F
1
và F
2
ra 2 thành phần: song song và vuông góc với phương bán
kính.

⊥
+=
2//11
FFF

⊥

+=
2//12
FFF
Thành phần hướng theo phương bán kính F
1//
và F
2//
không tạo ra mô men
quay. Thành phần hướng theo phương vuông góc sẽ tạo ra các mô men quay M
1
và
M
2
ngược chiều nhau. Mô men quay tổng cộng sẽ là:
M = M
1
– M
2
. (2-62)

6.4.2. Công tơ cảm ứng một pha.
a) Cấu tạo.
Trên hình 2-61 là sơ đồ cấu tạo của công tơ cảm ứng một pha hay máy đếm
điện năng. Về hình thức có nhiều dạng khác nhau, tuy nhiên chúng đều có những chi
tiết chính sau:
– Cuộn dây điện áp 1 và cuộn dây dòng
điện 2;
4
5
6

– Đóa cảm ứng 3 và trục quay 4;
– Nam châm cản dòu 5;
– Cơ cấu đếm 6.
Cuộn dây điện áp 1 còn gọi là cuộn thế
được mắc song song với phụ tải, có mạch từ
làm bằng thép lá kỹ thuật để tránh dòng xoáy.
Số vòng dây thay đổi theo giá trò điện áp đònh
mức của công tơ. Với loại 110 V, số vòng dây
từ 3000 ÷ 4000 vòng. Với điện áp đònh mức
220V thì số vòng dây là 6000÷7000 vòng loại
dây đồng có Φ = 0,12÷0,14mm.
Cuộn dòng điện 2 mắc nối tiếp với tải.
H
ình 2-61. Công tơ 1 pha

Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 82 -
Số vòng dây của cuộn dòng từ 20-30 vòng bằng dây đồng Φ = (1,4÷2,0)mm khi dòng
đònh mức của công tơ là 5A. Cỡ dây đảm bảo số ampe-vòng của cuộn dòng cỡ
90÷150Avg.
b)Nguyên lý làm việc.
Điện năng tiêu thụ trên phụ tải trong khoảng thời gian từ t
1
đến t
2
được tính
bằng công thức:

(2-63)
∫

=
2
1
t
t
T
PdtW
Máy đếm được thiết kế sao cho vận tốc quay của đóa tỷ lệ với công suất tiêu
thụ trong mạch đo.
P = kn (2-64)
Trong đó n – Vận tốc quay của điã;
k – Hệ số tỷ lệ, được gọi là hằng số của công tơ.
Số vòng mà đóa quay được trong khoảng thời gian từ t
1
÷ t
2
là:

T
t
t
t
t
T
W
k
Pdt
k
ndtN
11

2
1
2
1
===
∫∫

Như vậy:
TT
kNW
=
(2-65)
Công thức (2-65) cho thấy, điện năng mà phụ tải tiêu thụ trong khoảng thời
gian t
1
đến t
2
tỷ lệ với số vòng quay của công tơ sau khoảng thời gian đó.
Hệ số tỷ kệ k thường được chọn với các giá trò 600, 1200 và 2400 vòng/1kW.
6.4.3. Đo điện năng trong mạch điện 3 pha.
a) Dùng công tơ 1 pha.
Để đo điện năng trong mạch 3 pha có thể sử dụng các công tơ 1 pha mắc trong
mạch tải của mỗi pha. Trên hình 2-62 là sơ đồ đo điện năng trong mạch 3 pha 4 dây
bằng 3 công tơ 1 pha. Điện năng tiêu thụ của phụ tải 3 pha bằng tổng số chỉ của cả 3
công tơ.

1 2 3
4
1 2 3
4

1 2 3
4
W1 W3W2
Z
A
B
C
O

Hình 2-62. Đo điện năng trong mạch 3 pha 4 dây bằng 3 công tơ 1 pha


Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 83 -
Cũng tương tự như phần đo công suất trong mạch 3 pha, với mạch điện 3 pha
3 dây có thể sử dụng 2 công tơ 1 pha và mắc theo sơ đồ hình 2-63. Lúc đó điện áp đặt
vào cuộn thế của mỗi công tơ sẽ là điện áp dây. Điện năng tiêu thụ trên phụ tải bằng
tổng số đếm của cả 2 công tơ.
W1
4
312 31
W2
4
2
B
Z
A
C
Hình 2-63. Đo điện năng trong mạch 3 pha 3 dây bằng 2 công tơ 1 pha
b) Dùng công tơ 3 pha.

Trong thực tế để tiện dụng người ta chế tạo các công tơ cảm ứng 3 pha với các
cơ cấu 1 đóa (hình 2-64) , 2 đóa (hình 2-65, hình 2-66) và cơ cấu 3 đóa cảm ứng (hình 2-
66).
Hình 2-64. Công tơ 3 pha với cơ cấu 1 đóa
4 5
2 31 6
B
Z
A
C


Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 84 -
Hình 2-65. Công tơ 3 pha với cơ cấu 2 đóa
2 3 6
5
1
4
C
Z
A
B

Hình 2-66. Cấu tạo công tơ 3 pha với cơ cấu 2 đóa cảm ứng


Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 85 -
4
3
21 7
8
6
5
C
Z
A
B
O
Hình 2-67. Công tơ 3 pha với cơ cấu 3 đóa cảm ứng

6.5. Biến dòng và biến áp đo lường.
6.5.1. Khái niệm chung.
Trong mạch điện xoay chiều, để mở rộng giới bạn đo của các dụng cụ người
ta sử dụng các biến áp đo lường. Nhiệm vụ của các biến áp và biến dòng là chuyển
các giá trò điện áp và dòng điện lớn về các giá trò nhỏ hơn để phù hợp với mạch đo.
Các biến dòng và biến áp đo lường còn có tác dụng cách ly mạch điện cao áp
với dụng cụ đo để bảo đảm an toàn cho người sử dụng.
Về nguyên lý cấu tạo, các biến dòng và biến áp đo lường giống như các biến
áp động lực.
6.5.2. Biến dòng TI.

Biến dòng TI được áp dụng để mở rộng giới hạn đo dòng cho các dụng cụ đo.
Sơ đồ nguyên lý của biến dòng TI và cách mắc trong mạch đo như hình vẽ 2-68.
Cuộn sơ cấp W
1
của TI mắc nối tiếp với tải Z. Cuộn thứ cấp W
2
được khép kín
bằng ampemét hoặc cuộn dòng của wattmét điện động, hoặc cuộn dòng của công tơ
điện.
Vì điện trở của cuộn thứ cấp rất nhỏ
nên có thể coi điều kiện làm việc bình
thường của máy biến dòng là chế độ ngắn
mạch cuộn thứ cấp.
Cuộn sơ cấp của biến dòng cần phải
được cách điện tốt với cuộn thứ và với vỏ
máy. Để đảm bảo an toàn cho người sử dụng

Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 86 -
người ta nối đất vỏ máy và một đầu cuộn thứ cấp.
Hình 2-68
Điện áp thứ cấp của biến dòng thường từ 1-6V. Dòng sơ cấp thay đổi theo tải,
còn dòng thứ cấp của mọi máy biến dòng
được thiết lập ở chế độ đònh mức là 5 A
hoặc 1A.
Thông số cơ bản của biến dòng là hệ số biến dòng đònh mức:

n
n
I

I
I
k
2
1
=
(2-66)
với I
1n
và I
2n
là trò số đònh mức của dòng sơ cấp và dòng thứ cấp của TI.
Hệ số biến dòng đònh mức k
I
khác với hệ số biến áp k
21
= W
2
/W
1
một lượng
không đáng kể, và trong thực tế với độ chính xác cho phép thường lấy k = k
21
.
Khi đo, dụng cụ đo được mắc vào cuộn
thứ cấp của TI. Giá trò của dòng cần đo sẽ bằng
số chỉ của dụng cụ nhân với hệ số biến dòng đònh
mức ghi trên dụng cụ.
Máy biến dòng cấu tạo theo nhiều dạng
khác nhau, như loại cố đònh, loại xách tay. Để

tiện lợi khi sử dụng người ta thiết kế tổ hợp biến
dòng với dụng cụ đo trong cùng một dụng cụ đo
hợp bộ như ampemét kìm. Trên hình 2-69 là hình
dáng của ampemét kìm Ц-91.
–Chú ý. Chế độ làm việc đònh mức của máy biến
dòng TI là chế độ ngắn mạch cuộn thứ cấp. Do
đó nếu tháo gỡ ampemét ra khỏi biến dòng TI
cần nối tắt 2 đầu dây cuộn thứ, tránh ảnh hưởng
của dòng từ hóa I
0
làm tổn hao từ đốt nóng TI.
H
ình 2-69. Ampemét kìm Ц-91


6.5.3. Biến áp đo lường TU.
Biến áp đo lường được dùng để mở rộng thang đo cho các dụng cụ khi làm
việc với lưới điện cao thế.
Cấu tạo và cách mắc biến áp vào mạch đo như trên hình 2-70. Cuộn sơ cấp
W
1
mắc vào lưới điện cần đo, còn cuộn thứ cấp W
2
được mắc với đồng hồ đo vôn kế.
Giá trò điện áp đònh mức đối với cuộn sơ
cấp của TU theo ГОСТ từ 380 V ÷ 500kV. Với
các điện áp đònh mức nhỏ hơn 3kV áp dụng chất
cách điện khô, còn khi điện áp cao hơn 3kV phải
sử dụng chất cách điện là dầu. Khi điện áp đònh
mức cuộn sơ là 35kV dùng máy biến áp một cấp,

với các điện áp 110kV và cao hơn phải sử dụng
các máy biến áp từ 2 cấp trở lên.

Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 87 -
Giá trò điện áp thứ cấp U
2
đònh mức với các biến áp TU là 100V hoặc
3100 V. Bình thường TU làm việc ở chế độ gần như hở mạch vì điện trở của vôn kế
vô cùng lớn. Điều kiện làm việc bình thường của
TU rất khác với TI. Đối với TI dòng sơ cấp I
1
có
thể biến thiên trong phạm vi khá rộng, tùy theo
phụ tải. Còn với TU thông thường làm việc với điện áp bên sơ cấp biến đổi không
nhiều.
Hình 2-70. Biến điện áp TU
Thông số cơ bản của TU là hệ số biến áp đònh mức:

n
n
U
U
U
k
2
1
=

Trong thực tế các máy biến áp đo lường TU được sản suất với các cấp chính

xác 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1 và 3.





Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 88 -


CHƯƠNG III: QUAN SÁT VÀ GHI DẠNG TÍN HIỆU

1. DAO ĐỘNG KÝ ĐIỆN TỬ
Trong kỹ thuật đo lường điện và vô tuyến điện, một trong những yêu cầu cơ
bản để xác đònh tín hiệu là quan sát dạng và đo các tham số của tín hiệu. Các tín hiệu
điện và vô tuyến điện là những hàm biến thiên theo thời gian. Do vậy, nếu thực hiện
được một thiết bò để vẽ trực tiếp đồ thò biến thiên của tín hiệu theo thời gian thì có
thể quan sát được hình dạng và đo lường được các thông số đặc tính của nó.
Thiết bò cho phép quan sát và đo đạc các tham số của tín hiệu là máy hiện
sóng hay dao động ký điện tử (oscilloscope)
. Dao động ký điện tử là thiết bò đo thực
hiện vẽ dao động đồ và hiện hình dạng sóng tín hiệu nhờ ống tia điện tử CRT
(Cathode Ray Tube). Dao động ký điện tử có thể đo hàng loạt các thông số của tín
hiệu: trò đỉnh, trò tức thời của điện áp, dòng điện; đo thời hạn xung, tần số, đo di pha,
đo hệ số điều chế biên độ, vẽ đặc tuyến các linh kiện.
Nhờ trở kháng lối vào rất lớn nên phép đo có ưu điểm không làm ảnh hưởng
tới chế độ công tác của mạch.
Nhờ độ nhạy cao dao động ký điện tử cho phép khảo sát các quá trình rất yếu
cả tuần hoàn lẫn quá trình xung với khả năng phân biệt cao.
Các dao động ký điện tử được phân loại theo các dấu hiệu khác nhau:

– Phân loại theo dãi tần: tần cao, tần thấp;
– Phân loại theo kênh đo: 1 kênh, 2 kênh, nhiều kênh;
– Phân loại theo số tia điện tử: 1 tia hay nhiều tia;
– Loại có nhớ hay không có nhớ.
Nhờ các đặc tính quý báu như trên nên dao động ký điện tử là thiết bò đo cơ
bản và quan trọng không thể thiếu trong các phòng thí nghiệm điện tử.
Sơ đồ khối chức năng của dao động ký điện tử 1 chùm tia chỉ ra trên hình 3-1.
Khuếch đại
kênh Y
đồng bộ
Đồng bộ
ngoài
Khuếch đại
Tạo chuẩn
thời gian
Đồng bộ trong
Đồng bộ lưới
50Hz
Quét đợi
Quét liên tục
Khuếch đại
kênh X
Đầu vào Y
Đầu vào X
Y
Y
X
X
Lưới M
HV

Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 89 -
Hình 3-1. Dao động ký điện tư.û

§ 2. TẦNG KHUẾCH ĐẠI KÊNH Y
Sơ đồ nguyên lý của tầng khuếch đại kênh Y như hình 3-2.
Hình 3-2. Tầng khuếch đại kênh Y

Điện áp cần khảo sát qua mạch lối vào (DC hoặc AC), sau đó qua bộ suy
giảm và đưa vào tầng khuếch đại vi sai trên các transistor Q
2,
,

Q
3
. Các transistor Q
1

và Q
4
là các mạch gánh emiter để tạo trở kháng vào lớn.
Khi thế lối vào V
i
= 0, ta có V
B1
= 0. Điều chỉnh biến trở R
10
sao cho V
B4

= 0.
Lúc đó 2 nửa vi sai cân bằng, I
C2
= I
C3
. Sụt áp trên R
3
và R
6
cho ta các điện áp trên
collector của Q
1
và Q
2
tương ứng bằng nhau. Do đó V
C2
– V
C3
= 0V.
Khi có tín hiệu vào theo chiều dương, làm thế đáy V
B2
tăng, I
C2
tăng dẫn đến
I
C3
giảm. Dòng I
C2
tăng khiến V
C2

giảm dưới mức đất, trái lại, dòng I
C3
giảm khiến
V
C3
tăng trên mức đất. Nếu ∆V
C2
= –1V thì ∆V
C3
= +1V, nghóa là có 2 điện áp ngược
chiều nhau đặt trên collector của Q
2
và Q
3
. Hiệu điện thế này sẽ đặt lên 2 phiến lệch
đứng YY của ống tia điện tử.
Chiết áp R
10
làm nhiệm vụ điều chỉnh mức DC. Khi tiếp điểm động của R
10
ở
giữa, V
B4
= 0 (ở mức thế đất). Khi tiếp điểm động của R
10
dòch chuyển lên phía trên,
V
B4
> 0 , V
B3

tăng theo chiều dương làm I
C3
tăng, nên I
C2
giảm, V
C3
giảm và V
C2
tăng.

Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 90 -
Thế này đặt vào phiến lái tia làm chùm electron lệch lên trên tâm màn hình, kết quả
toàn bộ hình vẽ nâng lên trên mức DC bình thường. Ngược lại, khi tiếp điểm động
của R
10
dòch xuống phía dưới làm mức DC và toàn bộ hình vẽ dòch xuống dưới.
§ 3. HIỆN HÌNH DẠNG SÓNG

Nguyên tắc vẽ dao động đồ của dao động ký điện tử có thể minh họa trên
hình 3-3.
3.1. Khi chưa có tín hiệu đặt vào các phiến lái tia XX và YY thì chùm tia điện
tử sẽ đập vào giữa tâm màn hình. Trên màn có 1 vết sáng tròn (hình 3-
3,a);
a) b)
c)
d)
Hình 3-3

3.2. Khi đặt một điện áp quét dạng răng cưa U

x
vào phiến lệch ngang XX,
chùm tia điện tử sẽ di chuyển theo phương ngang và vẽ nên một vệt sáng nằm
ngang trên màn hình. Đây là chế độ quét đợi thường trực của máy hiện sóng
(hình 3-3,b).
3.3. Khi chỉ có điện áp xoay chiều hình sin U
y
đặt vào phiến lệch đứng YY, chùm
tia điện tử sẽ di chuyển theo phương thẳng đứng với tần số của điện áp hình sin.
Trên màn hình sẽ có 1 vệt sáng thẳng đứng (hình 3-3,c).
3.4. Nếu trên phiến XX tác động điện áp quét U
x
, trên phiến lệch đứng YY đặt điện
áp xoay chiều hình sin U
y
. Khi có sự đồng bộ giữa U
x
và U
y
thì trên màn hình ta sẽ
quan sát được dạng sóng của điện áp hình sin (hình 3-3,d). Tùy thuộc vào tỷ số tần số
giữa điện áp quét U
x
và điện áp hình sin U
y
mà trên màn hình ta sẽ quan sát được số
chu kỳ của điện áp U
y
.
–Ví dụ. Một sóng tam giác 500 Hz với biên độ đỉnh 50V được đưa vào phiến lệch

đứng YY của ống tia điện tử CRT. Trên các tấm lệch ngang XX đặt vào điện áp
quét răng cưa tần số 250Hz, biên độ đỉnh 50V. CRT có độ nhạy lái tia đứng S
y

Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 91 -
= 0,1 cm/V; độ nhạy lái tia ngang S
x
= 0,08 cm/V. Giả sử hai tín hiệu được đồng bộ
hóa. Hãy xác đònh và vẽ dạng sóng trên màn hình.
Ta có: Chu kỳ của sóng quét răng cưa (hình 3-4,a) là:
T
x
= 1/f
x
= 1/ 250 Hz = 4 ms
Với sóng tam giác (hình 3-4,b): T
y
= 1/f
y
= 1/500 Hz = 2 ms;
+50V
0
-1 2 ,5
-2 5
-3 7 ,5
-5 0 V
+40V
-4 0 V
12

0
34
ms
1
2
3
4
5
6
7
8
9
a)
b)
c)
y
x0
Hình 3-4. Nguyên tắc hiện hình dạng sóng
Chùm tia điện tử sẽ dòch chuyển theo sự điều khiển của điện áp đặt vào các
phiến lệch đứng và lệch ngang. Gọi tọa độ của điểm sáng trên màn hình theo các
trục tọa độ Oxy tương ứng. Ta hãy xét các thời điểm sau:
– Tại thời điểm t = 0 , điện áp đặt vào các phiến lệch đứng và lệch ngang tương ứng
là:
V
y
= 0V; V
x
= -50V.
Như vậy, độ lệch đứng của tia điện tử y = 0, còn độ lệch ngang là:
x = V

x
. S
x
= -50 V . 0,08 cm/V = -4 cm.

Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 92 -
Vò trí của điểm sáng trên màn hình (điểm 1) có tọa độ (-4, 0).
– Khi t = 0,5ms:
V
x
= -37,5V; V
y
= 40V.
Toạ độ của chùm tia điện tử bây giờ sẽ là:
x = V
x
. S
x
= -37,5. 0,08 = -3 cm;
y = V
y
. S
y
= 40 . 0,1 = 4 cm.
Điểm 2 trên màn hình có tọa độ (-3, 4).
– Tại t = 1 ms (điểm 3); V
x
= -25V, V
y

= 0V, x= -25. 0,08 = -2cm, y = 0; ứng
với tọa độ (-2, 0).
– Tại t = 1,5 ms (điểm 4) ; x = -12,5 . 0,08 = -1cm; y=-40. 0,1 = -4cm.
– Tại t = 2 ms (điểm 5); x = 0; y = 0. v.v…
– cho đến thời điểm t = 4 ms (điểm 9), khi đó điểm sáng trên màn hình sẽ có tọa
độ tương ứng với (x=4cm, y=0). Trên bảng 3-1 chỉ ra các tham số tương ứng
với những tính toán nói trên.
Bảng 3-1
Thời điểm
(ms)
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
Điện áp V
xx
(V)
-50 -37,5 -25 -12,5 0 12,5 25 37,5 50
Điện áp V
yy
(V)
0 40 0 -40 0 40 0 -40 0
Độ lệch ngang
x (cm)
-4 -3 -2 -1 0 11 2 3 4
Độ lệch đứng
y (cm)
0 4 0 -4 0 4 0 -4 0
Điểm sáng 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Đồ thò dạng sóng hiện hình trên dao động ký điện tử chỉ ra trên hình 3-4, c cho
thấy sau một chu kỳ của điện áp quét răng cưa V
x

trên màn hình ta nhận được 2 chu
kỳ của điện áp sóng tam giác V
y
.

§ 4. BỘ TẠO GỐC THỜI GIAN
4.1. Bộ tạo dao động quét răng cưa.
Sơ đồ nguyên lý của mạch tạo dao động răng cưa chỉ ra trên hình 3-5. Mạch
gồm 2 khối chức năng chính là: bộ tạo sóng quét răng cưa và trigger Schmitt không
đảo. Điện áp lối ra của mạch tạo sóng quét răng cưa V
1
được đưa vào lối vào của
trigger Schmitt. Do độ lợi của mạch khuếch đại thuật toán rất lớn ( ∼20.000) nên mỗi
thay đổi nhỏ giữa 2 lối vào của trigger cũng làm cho lối ra của nó ở mức bão hòa.
–Nguyên tắc hoạt động. Mạch tạo sóng quét răng cưa hoạt động trên cơ sở nạp và
phóng của tụ điện. Transistor Q
1
và các điện trở thiên áp cho nó tạo nên nguồn dòng

Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 93 -
ổn I
1
để nạp cho tụ C
1
. Transistor Q
2
đóng vai trò khóa xả cho tụ C
1
và được điều

khiển bởi xung lối ra của trigger schmitt.
Ở trạng thái ban đầu thế lối ra của trigger ở mức bão hòa âm, Q
2
khóa, C
1

được nạp bằng dòng I
1
. Thế trên tụ tăng tuyến tính theo quy luật:

1
1
1
C
tI
V
=∆
(3-1)
Khi thế trên tụ đạt mức ngưỡng của trigger schmitt :

5
6
1
)1(
R
R
VVV
CCngC
−±==
(3-2)

Trigger chuyển trạng thái lối ra lên bão hòa dương. Thế bão hòa này làm cho
transistor Q
2
nhanh chóng dẫn thông bão hòa, mở đường cho tụ C
1
xả nhanh qua Q
2
.
Khi thế trên tụ C
1
giảm xuống mức ngưỡng dưới kích trigger chuyển trạng thái lối ra
sang bão hòa âm, cấm Q
2
và tụ C
1
lại được nạp lại. Cứ như thế lối ra trên collector Q
1

ta có dạng sóng răng cưa với mặt trước tăng tuyến tính, mặt sau gần như dốc đứng.
Để thay đổi chu kỳ sóng quét răng cưa, ta có thể thay đổi nguồn dòng I
1
bằng
cách điều chỉnh biến trở R
3
, hoặc thay đổi thời hằng của mạch nạp nhờ chuyển mạch
tụ C
1
( núm chuyển mạch TIME/DIV trên mặt máy – xem hình 3-5).

Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý

Mức n
g
ưỡn
g
dưới
Mức n
g
ưỡn
g
trên
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 94 -
Hình 3-5. Nguyên lý của mạch tạo sóng quét
–Ví dụ. Mạch tạo sóng quét trên hình 3-5 có: R
1
=2,2 K; R
2
= 4,5K; R
3
=4,2K; C1 =
0,25µF, R
5
= 27K; R
6
= 3,9K. Điện áp nguồn nuôi ±V
CC
= ±15V. Các transistor Q
1
và
Q
2

là transistor Si. Hãy tính biên độ đỉnh – đỉnh V
PP
và chu kỳ dạng sóng răng cưa T.
Ta có: Điện áp ngưỡng của trigger schmitt:

V
K
K
R
R
VV
CCng
2
7,2
9,3
)115()1(
5
6
±=−±=−±=

Biên độ đỉnh-đỉnh của điện áp răng cưa sẽ là:

V
PP
= 2 V
ng
= 2 x 2V = 4V
Điện áp trên đáy của Q
1
là:

).( 4,9V
21
21
1
1
thiết giả với
BBCCB
II
RR
R
VV <<=
+
=

Nguồn dòng:
mA
K
V
V
R
V
V
I
BEB
C
1
2,4
7,09,4
3

1
1
=
−
=
−
=


PP
VV 4
1
=
∆


ms
mA
F
I
C
V
T
C
1
1
25,04
1
11
=

⋅
=
⋅
∆
=
µ

4.2. Bộ tạo gốc thời gian tự động.
Để hiện hình chính xác dạng sóng, cần thực hiện đồng bộ hóa giữa sóng quét
răng cưa và tín hiệu cần khảo sát. Khi mất đồng bộ hình sẽ bò trôi rất khó quan sát.
Sự đồng bộ hóa được thực hiện nhờ đầu vào đồng bộ của mạch trigger Schmitt ở hình
3-5. Sơ đồ khối của bộ tạo gốc thời gian tự động minh họa trên hình 3-6.
Điện áp cần nghiên cứu được đưa vào bộ khuếch đại đứng YY và bộ khuếch
đại khởi động của bộ tạo gốc thời gian. Bộ khuếch đại khởi động có đầu ra vi sai vớí
2 điện áp ngược pha nhau V
01
và V
02
. Điều chỉnh hệ số khuếch đại để đạt bão hòa
sao cho sóng lối ra bò cắt đỉnh tới mức gần vuông. Chuyển mạch S
2
chọn sóng V
01

hay V
02
đưa vào trigger schmitt (có các ngưỡng V
n1
và V
n2

nằm đối xứng qua mức
đất). Tín hiệu lối ra của trigger schmitt là sóng vuông đồng bộ hóa chính xác với tín
hiệu đưa vào các phiến lệch đứng YY. Sóng vuông qua mạch vi phân sau đó qua
mạch cắt phần xung dương, lấy phần xung mũi âm để đưa vào lối vào đồng bộ của
mạch tạo sóng quét răng cưa.
Tín hiệu ra từ mạch tạo sóng quét V
2
(xem hình 3-5) lối ra của trigger schmitt
là dạng xung được đảo và vi phân, tạo thành xung dương trong thời gian quét thuận
và xung âm trong thời gian quét ngược đưa về lưới điều chế M của CRT. Các xung
âm (xung xóa) sẽ kéo lưới xuống mức âm đủ để xóa hoàn toàn chùm electron trong
thời gian quét ngược.

Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 95 -



Trên hình 3-7 minh họa sự đồng bộ hóa sóng quét răng cưa và sóng tín hiệu
cần nghiên cứu, khi hiện hình một chu kỳ (hình 3-7,a) và hiện 2 chu kỳ (hình 3-7,b).

Xung quét
Ngưỡng khởi
động trên
Ngưỡng khởi
động dưới
Xung nhọn
bò xóa
Dạng sóng hiện
trên màn hình

Dạng sóng vào
Xung mũi
đồng bộ
Hình 3-7. Đồng bộ hóa sóng quét răng cưa và tín hiệu nghiên cứu

H
ình 3-6. Bộ tạo gốc thời gian tự động

Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 96 -

§ 5. DAO DỘNG KÝ NHIỀU KÊNH
Thông thường các dao động ký điện tử được thiết kế nhiều kênh để có thể
hiện hình đồng thời từ 2 dạng sóng trở lên. Các dao động ký nhiều kênh cho phép dễ
dàng quan sát, so sánh và đo đạc các tham số của các tín hiệu một cách đồng thời;
chẳng hạn có thể quan sát đồng thời tín hiệu lối vào và tín hiệu lối ra của một bộ
khuếch đại, một bộ biến đổi điện tử, hay một mạng tứ cực nói chung; từ đó dễ dàng
xác đònh được các tham số đặc tính của mạch.
Đối với dao động ký 2 kênh, có thể thực hiện theo 2 phương pháp:
5.1. Ống tia điện tử CRT được thiết kế với 2 súng phóng điện tử, 2 kênh điều
khiển lệch đứng riêng biệt và một kênh lệch ngang chung (hình 3-8). Trường hợp
này dao động ký còn gọi là máy hiện sóng 2 chùm tia.
5.2. Ống tia điện tử với 1 súng điện tử, nhưng được tách thành 2 kênh nhờ một bộ
chuyển mạch điện tử. Tần số chuyển mạch được điều khiển nhờ bộ tạo gốc
thời gian (hình 3-9).

Hình 3-8. Dao động ký với CRT có 2 kênh riêng biệt

Hình 3-9. Dao động ký với 2 kênh dùng chuyển mạch điện tử

Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý