Đề cương ôn tập đo lường điện ppt

§¹i hoc s ph¹m kü tht vinh Điện C-K3 Đề cương ơn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 1 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM


1. Định nghĩa q trình đo lường. Có thể đo trực tiếp được 1 đại lượng vật lý bất kỳ
khơng?Tại sao?
+ Đo lường : Là một q trình đánh giá , định lượng một đại lượng cần đo , kết quả bằng
số so với đơn vị đo
+ Phương trình cơ bản của phép đo : A
x
=
0
X
X
và ta có X = A.X
0

+ A
x
: Kết quả của đại lượng cần đo
+ X : Đại lượng đo
+ X
0
: Đơn vị đo
+ Chú ý : Khơng phải đại lượng vật lý nào cũng có thể đo trực tiếp được , nhưng ta có thể
chuyển đổi sang đại lượng vật lý khác. như chuển đổi từ điện sang điện hay khơng điện
sang điện(cảm biến(sensor))
+ Đo lường học là mơn khoa học nghên cứu các phép đo , các đại lượng khác nhau , nghên
cứu về mẫu , đơn vị
+ Kỹ thuật đo lường : là ngành kỹ thuật nghiên cứu , áp dụng , thành tựu của đo lường học

vào sản xuất
2. Phân loại cách thực hiện phép đo!Phạm vi ứng dụng từng loại và ví dụ minh họa.
+ Phép đo là q trình thực hiện đo lường
+ Phân loại : đo trực tiếp , đo gián tiếp , đo hợp bộ , đo thống kê.
** Đo trực tiếp: là cách đo mà kết quả nhận được trực tiếp từ một phép đo duy nhất. +
Cách đo này cho kết quả ngay. Dụng cụ đo được sử dụng thường tương ứng với đại
lượng đo.
Ví dụ: đo điện áp Voltmet chẳng hạn trên mặt Voltmet đã khắc độ sẳn bằng Volt.
Thực tế đa số phép đo đều sử dụng phương pháp đo này
** Đo gián tiếp: là cách đo mà kết quả đo được suy ra từ sự phối hợp kết quả của nhiều
phép đo dùng cách đo trực tiếp.
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü tht vinh Điện C-K3 Đề cương ơn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 2 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

++ Ví dụ: để đo điện trở ta có thể sử dụng đònh luật Ohm R=U/I (thường hay sử dụng
khi phải đo điện trở của một phụ tải đang làm việc). Ta cần đo áp và dòng bằng cách
đo trực tiếp sau đó tính ra điện trở.
+ Cách đo gián tiếp thường mắc phải sai số lớn, là tổng các sai số của các phép đo trực
tiếp.
** Đo hợp bộ: là cách đo gần giống đo gián tiếp nhưng số lượng phép đo theo cách trực
tiếp nhiều hơn và kết quả đo nhận được thường phải thông qua giải một phương trình
(hay hệ phương trình) mà các thông số đã biết chính là các số liệu đo đựơc.
** Đo thống kê: để đảm bảo độ chính xác của phép đo nhiều khi người ta phải sử dụng
cách đo thống kê. Tức là phải đo nhiều lần sau đó lấy giá trò trung bình. Cách đo này
đặc biệt hữu hiệu khi tín hiệu đo là ngẫu nhiên hoặc khi kiểm tra độ chính xác của một
dụng cụ đo.

3. Định nghĩa phương pháp đo. Phân loại các phương pháp đo.**

+ Phương pháp đo là việc phối hợp các thao tác cơ bản trong q trình đo, bao gồm các
thao tác: xác định mẫu và thành lập mẫu, so sánh, biến đổi, thể hiện kết quả hay chỉ thị
** Phân loại
++ Phương pháp biến đổi thắng
- Là phương pháp đo có sơ đồ cấu trúc theo kiểu biến đổi thẳng, nghĩa là khơng có khâu
phản hồi.
* Q trình thực hiện
* Đại lượng cần đo X qua các khâu biến đổi để biến đổi thành con số N
X
, đồng thời đơn vị
của đại lượng đo X
O
cũng được biến đổi thành con số N
O
.
* Tiến hành q trình so sánh giữa đại lượng đo và đơn vị (thực hiện phép chia N
X
/N
O
),
* Thu được kết quả đo: A
X
= X/X
O
= N
X
/N
O
.
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()

§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 3 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM


+ Quá trình này được gọi là quá trình biến đổi thẳng, thiết bị đo thực hiện quá trình này
gọi là thiết bị đo biến đổi thẳng. Tín hiệu đo X và tín hiệu đơn vị X
O
sau khi qua khâu biến
đổi (có thể là một hay nhiều khâu nối tiếp) có thể được qua bộ biến đổi tương tự - số A/D
để có N
X
và N
O
, qua khâu so sánh có N
X
/N
O
.
+ Dụng cụ đo biến đổi thẳng thường có sai số tương đối lớn vì tín hiệu qua các khâu biến
đổi sẽ có sai số bằng tổng sai số của các khâu, vì vậy dụng cụ đo loại này thường được sử
dụng khi độ chính xác yêu cầu của phép đo không cao lắm
++ Phương pháp đo kiểu so sánh
- là phương pháp đo có sơ đồ cấu trúc theo kiểu mạch vòng, nghĩa là có khâu phản hồi.
* Quá trình thực hiện
+ Đại lượng đo X và đại lượng mẫu XO được biến đổi thành một đại lượng vật lý
nào đó thuận tiện cho việc so sánh.
+ Quá trình so sánh X và tín hiệu XK (tỉ lệ với XO) diễn ra trong suốt quá trìnhđo,
khi hai đại lượng bằng nhau đọc kết quả XK sẽ có được kết quả đo.
Quá trình đo như vậy gọi là quá trình đo kiểu so sánh. Thiết bị đo thực hiện quá

trình này gọi là thiết bị đo kiểu so sánh (hay còn gọi là kiểu bù).

+ Các phương pháp so sánh:
- So sánh cân bằng:
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 4 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

* Quá trình thực hiện: đại lượng cần đo X và đại lượng tỉ lệ với mẫu X
K
= N
K
.X
O
được so
sánh với nhau sao cho Δ
X
= 0, từ đó suy ra X = X
K
= N
K
.X
O

- So sánh không cân bằng:
* Quá trình thực hiện: đại lượng tỉ lệ với mẫu XK là không đổi và biết trước, qua bộ so
sánh có được Δ
X
= X - X

K
, đo Δ
X
sẽ có được đại lượng đo X = Δ
X
+ X
K
từ đó có kết quả
đo: A
X
= X/X
O
= (Δ
X
+ X
K
)/X
O
.
+ Phương pháp này thường được sử dụng để đo các đại lượng không điện, như đo ứng suất
(dùng mạch cầu không cân bằng), đo nhiệt độ…
- So sánh không đồng thời:
* Quá trình thực hiện: dựa trên việc so sánh các trạng thái đáp ứng của thiết bị đo khi
chịu tác động tương ứng của đại lượng đo X và đại lượng tỉ lệ với mẫu X
K
, khi hai trạng
thái đáp ứng bằng nhau suy ra X = X
K
.
Đầu tiên dưới tác động của X gây ra một trạng thái nào đo trong thiết bị đo, sau đó

thay X bằng đại lượng mẫu X
K
thích hợp sao cho cũng gây ra đúng trạng thái như khi X
tác động, từ đó suy ra X = X
K
. Như vậy rõ ràng là X
K
phải thay đổi khi X thay đổi.
- So sánh đồng thời:
* Quá trình thực hiện: so sánh cùng lúc nhiều giá trị của đại lượng đo X và đại lượng
mẫu XK, căn cứ vào các giá trị bằng nhau suy ra giá trị của đại lượng đo.
Ví dụ: xác định 1 inch bằng bao nhiêu mm: lấy thước có chia độ mm (mẫu), thước
kia theo inch (đại lượng cần đo), đặt điểm 0 trùng nhau, đọc được các điểm trùng nhau là:
127mm và 5 inch, 254mm và 10 inch, từ đó có được:1 inch = 127/5 = 254/10 = 25,4 mm
+ Trong thực tế thường sử dụng phương pháp này để thử nghiệm các đặc tính của các cảm
biến hay của thiết bị đo để đánh giá sai số của chúng.
4. Phân biệt các dạng sai số của thiết bị đo. Nguyên nhân gây ra sai số.
+ Sai số là sự khác nhau , hay chênh lệch nhau giữa kết quả đo và giá trị thực.
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 5 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

- Giá trị thực X
th
của đại lượng đo: là giá trị của đại lượng đo xác định được với một độ
chính xác nào đó (thường nhờ các dụng cụ mẫu có cáp chính xác cao hơn dụng cụ đo được
sử dụng trong phép đo đang xét).
** Phân biệt các loại sai số :
* Sai số tuyệt đối ΔX: là hiệu giữa đại lượng đo X và giá trị thực Xth :

Δ
X
= X - X
th

* Sai số tương đối γ
X
: là tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị thực tính bằng phần trăm:

(%)100.
.th
X
X




;
Vì
th
XX  nên có thể có: (%)100.



X
X


Sai số tương đối đặc trưng cho chất lượng của phép đo.
Độ chính xác của phép đo ε : đại lượng nghịch đảo của sai số tương đối:

XX
th


1
. 




* Sai số hệ thống (systematic error): thành phần sai số của phép đo luôn không đổi hoặc
thay đổi có qui luật khi đo nhiều lần một đại lượng đo.
+ Sai số hệ thống không đổi : sai số do khắc độ thang đo , sai số do chỉnh “0” không chính
xác , sai số do nhiệt độ
+ Sai số hệ thống thay đổi : sai số do nguồn cung cấp thay đổi (pin yếu) , do ảnh hưởng
của từ trường, điện trường.
+ Sai số hệ thống thường khó phát hiện nhưng khi phát hiện thì dễ xứ lý
5. Sai sô hệ thống.Phân loại và cách loại trừ sai số hệ thống.
+ Là thành phàn sai số luôn không đổi hya thay đổi theo quy luật khi đo nhiều lần một đại
lượng đo
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 6 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

- Quy luật thay đổi có thể về một phía âm hặc dương ,hoặc thoe một quy luât nào đó
+ Sai số hệ thống không đổi : sai số do khắc độ thang đo , sai số do chỉnh “0” không chính
xác , sai số do nhiệt độ
+ Sai số hệ thống thay đổi : sai số do nguồn cung cấp thay đổi (pin yếu) , do ảnh hưởng

của từ trường, điện trường
+ Sai số hệ thống thường khó phát hiện nhưng khi phát hiện thì dễ xứ lý
6. Thế nào là cấp chính xác. Lấy ví dụ.
+ cấp chính xác của dụng cụ đo là giá trị sai số cực đại mà dụng cụ đo mắc phải.
+ Cấp chính xác của dụng cụ đo được qui định đúng bằng sai số tương đối qui đổi của
dụng cụ đó và được Nhà nước qui định cụ thể:
%100.
m
m
qđđ
X
X



với : ΔX
m
- sai số tuyệt đối cực đại, X
m
- giá trị lớn nhất của thang đo.
+ Cấp chính xác càng cao thì độ chính xác càng nhỏ
VD : một dụng cụ đo có sai số tuyệt đối là 0,5 , giá trị thực của phép đo là 5 , suy ra cấp
chính xác là 0,1.100 = 10%
7. Cơ cấu chỉ thị tương tự: Cấu tạo những bộ phân cơ bản, nguyên lý làm việc của cơ
cấu chị thị cơ điện.
- Trục và trụ: đảm bảo cho phần động quay trên trục như: khung dây, kim chỉ, lò xo cản…
- Lò xo phản kháng hoặc dây căng và dây treo: tạo ra mômen cản (có mômen cản riêng D)
và dẫn dòng điện vào khung dây. Dây căng và dây treo được sử dụng khi cần giảm mômen
cản để tăng độ nhạy của cơ cấu chỉ thị.
- Kim chỉ: được gắn vào trục quay, độ di chuyển của kim trên thang chia độ tỉ lệ

với góc quay α.
- Thang đo: là mặt khắc độ khắc giá trị của đại lượng đo.
Bộ phận cản dịu: có tác dụng rút ngắn quá trình dao động của phần động, xác lập vị trí cân
bằng nhanh chóng.
** Nguyên lý làm việc
+ khi cho dòng điện vào một cơ cấu chỉ thị cơ điện, do tác động của từ trường (do nam
châm vĩnh cửu hoặc do dòng điện đưa vào sinh ra) lên phần động của cơ cấu đo sẽ sinh ra
mômen quay Mq tỷ lệ với độ lớn của dòng điện I đưa vào cơ cấu:

q
M

d
dW
e

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 7 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

trong đó: We: năng lượng điện từ trường
α: góc lệch của phần động
Nếu đặt vào trục của phần động một lò xo cản, khi phần động quay lò xo bị xoắn lại sinh
ra mômen cản Mc tỷ lệ thuận với góc lệch α và được tính:


.DM
c


+ Khi mômen cản bằng mômen quay, phần động của cơ cấu dừng lại ở vị trí cân bằng:




d
dW
D
D
d
dW
MM
ee
cq
.
1
. 

+ Phương trình trên là phương trình đặc tính thang đo, cho biết đặc tính thang đo và tính
chất của cơ cấu chỉ thị.

8. Cấu tạo, nguyên lý, đặc tính cơ bản, ứng dụng của cơ cấu chỉ thị từ điện, lôgômét từ
điện
** Cấu tạo chung: gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:
- Phần tĩnh: gồm: nam châm vĩnh cửu 1; mạch từ và cực từ 3 và lõi sắt 6 hình thành mạch
từ kín. Giữa cực từ 3 và lõi sắt 6 có có khe hở không khí đều gọi là khe hở làm việc, ở
giữa đặt khung quay chuyển động.
- Phần động: gồm: khung dây quay 5 được quấn
bắng dây đồng. Khung dây được gắn vào trục
quay (hoặc dây căng, dây treo). Trên trục quay có

hai lò xo cản 7 mắc ngược nhau, kim chỉ thị 2 và
thang đo 8.
** Nguyên lý làm việc chung: khi có dòng điện
chạy qua khung dây 5 (phần động), dưới tác
động của từ trường nam châm vĩnh cửu 1 (phần
tĩnh) sinh ra mômen quay Mq làm khung dây
lệch khỏi vị trí ban đầu một góc α. Mômen quay được tính theo biểu thức:

q
M

d
dW
e
= B.S.W.I
với B: độ từ cảm của nam châm vĩnh cửu
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 8 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

S: tiết diện khung dây
W: số vòng dây của khung dây
Tại vị trí cân bằng, mômen quay bằng mômen cản:
ISIWSB
D
DIWSBMM
Icq

1




Với một cơ cấu chỉ thị cụ thể do B, S, W, D là hằng số nên góc lệch α tỷ lệ bậc nhất
với dòng điện I chạy qua khung dây.
** Các đặc tính chung: từ biểu thức (5.1) suy ra cơ cấu chỉ thị từ điện có các đặc tính cơ
bản sau:
- Chỉ đo được dòng điện một chiều.
- Đặc tính của thang đo đều.
- Độ nhạy WSB
D
S
I

1
 là hằng số
- Ưu điểm: độ chính xác cao; ảnh hưởng của từ trường ngoài không đáng kể (do từ trường
là do nam châm vĩnh cửu sinh ra); công suất tiêu thụ nhỏ nên ảnh hưởng không đáng kể
đến chế độ của mạch đo; độ cản dịu tốt; thang đo đều (do góc quay tuyến tính theo dòng
điện).
- Nhược điểm: chế tạo phức tạp; chịu quá tải kém (do cuộn dây của khung quay nhỏ); độ
chính xác của phép đo bị ảnh hưởng lớn bởi nhiệt độ, chỉ đo dòng một chiều.
- Ứng dụng: cơ cấu chỉ thị từ điện dùng để chế tạo ampemét vônmét, ômmét nhiều thang
đo và có dải đo rộng; độ chính xác cao (cấp 0,1 ÷ 0,5).
+ Chế tạo các loại ampemét, vônmét, ômmét nhiều thang đo, dải đo rộng.
+ Chế tạo các loại điện kế có độ nhạy cao
+ Sử dụng trong các mạch dao động ký ánh sáng
+ Làm chỉ thị trong các mạch đo các đại lượng không điện khác nhau.
+ Chế tạo các dụng cụ đo điện tử tương tự: vônmét điện tử, tần số kế điện tử, pha kế
điện tử….

** Lôgômét từ điện: là loại cơ cấu chỉ thị để đo tỉ số hai
dòng điện, hoạt động theo nguyên lý giống cơ cấu chỉ thị
điện từ, chỉ khác là không có lò xo cản mà thay bằng
một khung dây thứ hai tạo ra mômen có hướng chống lại
mômen quay của khung dây thứ nhất.
+ Nguyên lý làm việc: trong khe hở của từ trường của
nam châm vĩnh cửu đặt phần động gồm hai khung quay
đặt lệch nhau góc δ (300 ÷ 900). Hai khung dây gắn vào
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 9 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

một trục chung. Dòng điện I1 và I2 đưa vào các khung dây bằng các dây dẫn không
mômen.
- Dòng I1 sinh ra mômen quay Mq:


d
d
IM
q
1
1
.

- Dòng I2 sinh ra mômen cản Mc:


d

d
IM
2
2
.

với Ф1, Ф2: từ thông của nam châm móc vòng qua các khung dây, thay đổi theo α.
Dấu của Mq và Mc ngược nhau. Các giá trị cực đại của các mômen lệch nhau góc δ.
Ở trạng thái cân bằng có:

cq
MM 



d
d
I
1
1
.
=


d
d
I
2
2
.

)(
)(
)(
2
1
1
2
2
1







f
f
f
d
d
d
d
I
I


với f
1

(α), f
2
(α) là các đại lượng xác định tốc độ thay đổi của từ thông móc vòng.
Từ biểu thức trên có: )(
2
1
I
I
F


Đặc tính cơ bản: góc lệch α tỉ lệ với tỉ số của hai dòng điện đi qua các khung dây.
Ứng dụng: lôgômét từ điện được ứng dụng để đo điện trở, tần số và các đại lượng không
điện.
9. Cấu tạo, nguyên lý, đặc tính cơ bản, ứng dụng của cơ cấu chỉ thị điện từ, lôgômét
điện từ
** Cấu tạo chung: gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:
- Phần tĩnh: là cuộn dây 1 bên trong có khe hở không khí (khe hở làm việc).
- Phần động: là lõi thép 2 được gắn lên trục quay 5, lõi thép có thể quay tự do trong
khe làm việc của cuộn dây. Trên trục quay có gắn: bộ phận cản dịu không khí 4, kim chỉ 6,
đối trọng 7. Ngoài ra còn có lò xo cản 3, bảng khắc độ 8.

Hình 2.3. Cấu tạo chung của cơ cấu chỉ thị điện từ.
** Nguyên lý làm việc: dòng điện I chạy vào cuộn dây 1 (phần tĩnh) tạo thành một nam
châm điện hút lõi thép 2 (phần động) vào khe hở không khí với mômen quay:
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 10 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

,

d
dW
M
e
q
 với
2
2
LI
W
e

với L là điện cảm của cuộn dây, suy ra:


2
1
2

d
dL
IM
q


Tại vị trí cân bằng có:

2

.
2
1
I
d
dL
D
MM
cq



là phương trình thể hiện đặc tính của cơ cấu chỉ thị điện từ.
** Các đặc tính chung:
- Góc quay α tỉ lệ với bình phương của dòng điện, tức là không phụ thuộc vào chiều của
dòng điện nên có thể đo trong cả mạch xoay chiều hoặc một chiều.
- Thang đo không đều, có đặc tính phụ thuộc vào tỉ số dL/dαlà một đại lượng phi tuyến.
- Cản dịu thường bằng không khí hoặc cảm ứng.
- Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, tin cậy, chịu được quá tải lớn.
- Nhược điểm: độ chính xác không cao nhất là khi đo ở mạch một chiều sẽ bị sai
số (do hiện tượng từ trễ, từ dư…); độ nhạy thấp; bị ảnh hưởng của từ trường ngoài (do từ
trường của cơ cấu yếu khi dòng nhỏ).
** Ứng dụng: thường được sử dụng đẻ chế tạo các loại ampemét, vônmét trong mạch
xoay chiều tần số công nghiệp với độ chính xác cấp 1÷2. Ít dùng trong các mạch có tần số
cao.
** Logomet điện từ
+ Nguyên lý làm việc: có nguyên tắc hoạt động giống lôgômét từ điện. Gồm hai
cuộn dây tĩnh A và B, hai lõi động được gắn lên cùng một trục quay. Khi có dòng
điện chạy qua cả hai cuộn dây thì cuộn A sinh ra mômen quay Mq, cuộn B sinh ra
mômen cản Mc, ở vị trí cân bằng có:

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 11 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM



+ Đặc tính cơ bản: góc lệch α tỉ lệ với bình phương tỉ số các dòng điện. Tỉ số này không
thay đổi khi nguồn điện áp cấp cho hai cuộn dây thay đổi → loại trừ được sai số do sự
biến đổi của nguồn cung cấp khi cần đo các đại lượng thụ động.


Ứng dụng: đo các đại lượng như điện trở, điện cảm, điện dung (trong mạch xoay chiều),
đo tần số, góc pha và các đại lượng không điện…
10. Cấu tạo, nguyên lý, đặc tính cơ bản, ứng dụng của cơ cấu chỉ điện động, lôgômét
điện động.
+ Gồm hai phần chính : phần động vầ phần tĩnh
- Phần tĩnh: gồm: cuộn dây 1 (được chia thành hai
phần nối tiếp nhau) để tạo ra từ trường khi có dòng
điện chạy qua. Trục quay chui qua khe hở giữa hai
phần cuộn dây tĩnh.
- Phần động: gồm một khung dây 2 đặt trong lòng
cuộn dây tĩnh. Khung dây 2 được gắn với trục quay,
trên trục có lò xo cản, bộ phận cản dịu và kim chỉ thị.
Cả phần động và phần tĩnh được bọc kín bằng màn
chắn để ngăn chặn ảnh hưởng của từ trường ngoài.
** Nguyên lý làm việc :
khi có dòng điện I
1

chạy vào cuộn dây 1 (phần tĩnh)
làm xuất hiện từ trường trong lòng cuộn dây. Từ
trường này
tác động lên dòng điện I
2
chạy trong khung dây 2 (phần động) tạo nên mômen quay làm
khung dây 2 quay một góc α.
+ Mômen quay được tính :

d
dW
Mq
e


với: We là năng điện điện từ trường. Có hai trường hợp xảy ra:
- I
1
, I
2
là dòng điện một chiều:
21
12

1
II
d
dM
D




Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 12 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

với: M
12
là hỗ cảm giữa cuộn dây tĩnh và động.
- I
1
và I
2
là dòng điện xoay chiều:



cos
1
21
12
II
d
dM
D


với: ψ là góc lệch pha giữa I
1

và I
2
** Các đặc tính chung:
- Có thể dùng trong cả mạch điện một chiều và xoay chiều.
- Góc quay α phụ thuộc tích (I
1
.I
2
) nên thang đo không đều
- Trong mạch điện xoay chiều α phụ thuộc góc lệch pha ψ giữa hai dòng điện nên có thể
ứng dụng làm Oátmét đo công suất.
- Ưu điểm cơ bản: có độ chính xác cao khi đo trong mạch điện xoay chiều.
- Nhược điểm: công suất tiêu thụ lớn nên không thích hợp trong mạch công suất
nhỏ. Chịu ảnh hưởng của từ trường ngoài, muốn làm việc tốt phải có bộ phận chắn từ. Độ
nhạy thấp vì mạch từ yếu.

** Ứng dụng: chế tạo các ampemét, vônmét, óatmét một chiều và xoay chiều tần số công
nghiệp; các pha kế để đo góc lệch pha hay hệ số công suất cosφ.
+ Logomet điện động
+ Nguyên lý làm việc: dòng điện I chạy vào cuộn tĩnh A sinh ra từ trường trong lòng cuộn
dây, từ trường này tác động với dòng I1 chạy trong cuộn dây động B1 và dòng I2 trong cuộn
dây động B2 sinh ra các mômen tương ứng là
mômen quay Mq và mômen cản Mc.
+ Tại vị trí cân bằng Mq = Mc, tính được góc
quay α là:

với: + ψ
1
là góc lệch pha giữa I và I
1

+ ψ2 là góc lệch pha giữa I và I
2

+ Trường hợp đặc biệt nếu ψ1 = ψ2 = 0, tức là
dòng điện trong cuộn tĩnh và cuộn
động cùng pha thì suy ra: α = f(I
1
/I
2
) : giống với
lôgômét từ điện.
Đặc tính cơ bản: góc quay α tỉ lệ với tỉ số hai dòng điện và với góc lệch pha.
Ứng dụng: chế tạo các loại dụng cụ đo các đại lượng thụ động như pha kế, tần số
kế, điện dung kế… trong đó sự biến động của nguồn cung cấp không ảnh hưởng đến
kết quả đo.
11. Cấu tạo, nguyên lý, đặc tính cơ bản, ứng dụng của cơ cấu chỉ cảm ứng.
- Phần tĩnh: các cuộn dây điện 2,3 có cấu tạo để khi có dòng điện chạy trong cuộn dây sẽ
sinh ra từ trường móc vòng qua mạch từ và qua phần động, có ít nhất là 2 nam châm điện.
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 13 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

- Phần động: đĩa kim loại 1 (thường bằng nhôm) gắn vào trục 4 quay trên trụ 5.

+ Nguyên lý làm việc chung: dựa trên sự tác động tương hỗ giữa từ trường xoay chiều
(được tạo ra bởi dòng điện trong phần tĩnh) và dòng điện xoáy tạo ra trong đĩa của phần
động, do đó cơ cấu này chỉ làm việc với mạch điện xoay chiều:
Khi dòng điện I
1
, I
2
vào các cuộn dây phần tĩnh → sinh ra các từ thông Ф
1
, Ф
2
(các
từ thông này lệch pha nhau góc ψ bằng góc lệch pha giữa các dòng điện tương ứng), từ
thông Ф
1
, Ф
2
cắt đĩa nhôm 1 (phần động) → xuất hiện trong đĩa nhôm các sức điện động
tương ứng E1, E2 (lệch pha với Ф1, Ф2 góc π/2) → xuất hiện các dòng điện xoáy I
x1
, I
x2

(lệch pha với E
1
, E
2
góc α
1
, α

2
).
Các từ thông Ф1, Ф2 tác động tương hỗ với các dòng điện I
x1
, I
x2
→ sinh ra các lực
F1, F2 và các mômen quay tương ứng → quay đĩa nhôm (phần động). Mômen quay được
tính:

sin
21
fCM
q

với: C là hằng số
f là tần số của dòng điện I1, I2
ψ là góc lệch pha giữa I1, I2
c) Các đặc tính chung:
- Điều kiện để có mômen quay là ít nhất phải có hai từ trường.
- Mômen quay đạt giá trị cực đại nếu góc lệch pha ψ giữa I1, I2 bằng π/2.
- Mômen quay phụ thuộc tần số của dòng điện tạo ra các từ trường.
- Chỉ làm việc trong mạch xoay chiều.
- Nhược điểm: mômen quay phụ thuộc tần số nên cần phải ổn định tần số.
** Ứng dụng: chủ yếu để chế tạo côngtơ đo năng lượng; có thể đo tần số…
12. Các yêu cầu đối với dụng cụ đo khi đo dòng điện.Ampemet 1 chiều: Cấu tạo, cách
mở rộng thang đo, sai số do nhiệt độ và cách khắc phục.
** Các yêu cầu :
++ Công suất tiêu thụ : Cong suất tiêu thụ của dụng cụ đo càng bé càng tốt :

A
RIP
2

, do vậy R
A
Càng bé càng tốt
++ Dải tần làm việc : Khi cho dòng điện xoay chiều chạy qua , tổng trở của ampemet còn
chịu ảnh hưởng của tần số :
AAA
jXRZ  , trong đó :
AA
LX .

 , do vậy để dảm báo cấp
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 14 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

chính xác thì thiết bị đo cần phải dược thiết kế trong những dải tần quy định , nếu dùng
dụng cụ đo dòng điện ở miền tần số khác tần số thiết kế thì sẽ gây ra sai số do tần số.
++ Cách mắc ampemet : phải được mắc nối tiếp với dòng cần đo
** Ampemet một chiều :
+ Ampe kế một chiều được chế tạo dựa trên cơ cấu chỉ thị từ điện
+ Như đã biết, độ lệch của kim tỉ lệ thuận với dòng chạy qua cuộn động nhưng độ lệch
kim được tạo ra bởi dòng điện rất nhỏ và cuộn dây quấn bằng dây có tiết diện bé nên khả
năng chịu dòng rất kém. Thông thường, dòng cho phép qua cơ cấu chỉ trong khoảng 10 - 4
đến 10-2 A; điện trở của cuộn dây từ 20Ω đến 2000Ω với cấp chính xác 1,1; 1; 0,5; 0,2; và
0,05

++ Cách mở rộng thang đo : Để tăng khả năng chịu dòng cho cơ cấu (cho phép dòng lớn
hơn qua) người ta mắc thêm điện trở sun song song với cơ cấu chỉ thị có giá trị như sau:

1


n
R
R
CT
S
với
CT
I
I
n 
gọi là hệ số mở rộng thang đo của ampe kế

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 15 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM



Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 16 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

** Khắc phụ sai số do nhiệt độ : ta mắc thêm các điện trở R
T
như hình vẽ :








Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 17 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

13. Ampemet xoay chiều: Phạm vi sử dụng của các loại ampemet đối với các dải tần số.
Vẽ sơ đồ nguyên lý và trình bày nguyên lý họat động của 1 ampemet cụ thể dùng để đo
dòng điện.
** Phạm vi sử dụng

+ Cách mở rộng thang đo : giống ampemet điện từ
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 18 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM


14. Ampemet nhiệt điện : Cấu tạo, nguyên lý, ưu nhược điểm.**

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 19 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM


15. Vẽ sơ đồ nguyên lý và trình bày nguyên lý họat động của 1 volmet cụ thể dùng để đo
điện áp.
** Vônmet điện động




Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 20 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM


16. Đo điện áp bằng phương pháp so sánh: Cơ sở phương pháp và trình bày về điện thế
kế 1 chiều điện trở lớn.
** Cơ sở phương pháp


Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 21 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

** Điện thế kế 1 chiều điện trở lớn


** Hoạt động của điện thế kế
+ Đầu tiên phải xác định dòng công tác I
P
nhờ nguồn U
0
, điện trở điều chỉnh R
đ/c
và
ampemet phải giữ giá trị I
P
định trong thời gian đo , tiếp theo quá trình đo được tiến hành
bằng cách ddieuf chỉnh con trượt của ddienj trở mẫu R
k
cho đến khi điện kế chỉ chế độ
zero , đọc kết quả đo trên điện trở mẫu , khi đó giá trị điện áp cần đo là :

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 22 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

17. Đo công suất bằng Oátmét điện động, chuyển đổi Hall, ưu nhược điểm

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 23 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM






Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 24 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM






18. Công tơ 1 pha: Cấu tạo, nguyên lý làm việc, cách hiệu chỉnh, kiểm tra.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()
§¹i hoc s ph¹m kü thuËt vinh Điện C-K3 Đề cương ôn tập đo lường điện

GVGD : Lê Kế Chinh - 25 - Created on 3/14/2011 2:36:00 PM

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ()