bài tập cơ bản đo lường điện

Bài tập cơ bản modul đo lường điện

Bài mở đầu: Đại cương về đo lường điện
I. Mục tiêu bài học:
- Giải thích các khái niệm về đo lường, đo lường điện.
- Tính toán được sai số của phép đo, vận dụng phù hợp các phương pháp hạn
chế sai số.
- Đo các đại lượng điện bằng phương pháp đo trực tiếp hoặc gián tiếp.
- Rèn luyện tính chính xác, chủ động, nghiêm túc trong công việc.
II. Nội dung:
Bài tập ứng dụng 1: Một dòng điện có giá trị thực 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 tương đối, sai số qui đổi.
Bài tập ứng dụng 2: Khi đo điện áp xoay chiều 220V với dụng cụ đo có sai
số tương đối 1,5% thì sai số tuyệt đối lớn nhất có thể có với dụng cụ là bao nhiêu?
Bài tập ứng dụng 2: Một dòng điện có giá trị thực là 15A. Dùng Ampemét
có giới hạn đo 10A để đo dòng điện này. Kết quả đo được 5.92 A.
Tính sai số tuyệt đối, sai số tương đối, sai số qui đổi.
III. Điều kiện thực hiện bài
- Giáo trình.
- Tài liệu tham khảo.
- Tài liệu phát tay.

Bài 1: Đo các đại lượng điện cơ bản
Mục tiêu:
- Đo, đọc chính xác trị số các đại lượng điện U, I, R, L, C, tần số, công suất
và điện năng...
- Lựa chọn phù hợp phương pháp đo cho từng đại lượng cụ thể.
- Sử dụng và bảo quản các loại thiết bị đo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật.
- Phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo trong công việc
Nội dung:

1. Trong m¹ch xoay chiÒu.
Bài tập ứng dụng 1:
a) §o dßng ®iÖn.

Thực hiện: Tổ lý thuyết cơ sở

1


Bi tp c bn modul o lng in

- Ta sử dụng Đồng đo dòng điện xoay chiều.
- Ngắt mạch đoạn mạch cần đo.
- Đấu đồng hồ ampe theo các hình vẽ sau.
+ Đo lần 1:
A~

Đoạn mạch cần
đo
SW

SW
R1 330

R1 330

U~

R2

R4

330

330

U~

Sơ đồ mạch
+ Đo lần 2:

R2

R3

R4

330

330

330

R2

R3

R4

330

330

330

Mạch đo

Đoạn mạch cần
đo

A~
SW

SW

R1 330

R1 330

U~

R2

R3

R4

330

330

330

U~

+ Đo lần 3:
A~

Đoạn mạch cần
đo
SW

SW
R1 330

U~

R1 330
R2

R3

R4

330

330

330

U~

R2

R3

R4

330

330

330

b) Đo điện áp.
Bi tp ng dng :
* Đo hiệu điện thế
- Trớc khi đo cha xác định đợc điện áp cần đo nằm trong khoảng nào đê lựa chọn đồng
hồ đo cho thích hợp
- Ta sử dụng Đồng đo điện áp xoay chiều.
- Ngắt mạch đoạn mạch cần đo.
- Đấu đồng hồ vôn kế theo các hình vẽ sau.
+ Đo lần 1:

Thc hin: T lý thuyt c s

2


Bi tp c bn modul o lng in

V~

SW
R1 330

R2 330

R3 330

R4 330

R2 330

R3 330

R4 330

U~
+ Đo lần 2:
V~

SW
R1 330

U~
2. Trong mạch một chiều.
a) Đo dòng điện.
* Đo trực tiếp:
- Ta sử dụng Đồng hồ vạn năng để ở thang đo dòng điện một chiều.

- Ngắt mạch đoạn mạch cần đo.
- Đặt vị trí que đo nh hình vẽ sau.
20

30

10

50
100

2K

Đ oạn m ạch
cần đo
SW

50
10

4

5
2

1
0

8

10

5

0

200
40

6

2

0

10
15

0

25
50 0 D C V . A
A C 50 V U P

A C 10 V
A C 15 A

20 K
9K

/ VDC
/ VAC

M U L T IM E T E R
M O D E L 1 109

O UTPUT

D C .V
250

1000

O FF

1000

10

P

Q ue đỏ
SW

A C .V
250
50

50

R1
330

U -

0

150
30

100
20

20
0

1K500

D C V .A
AC50VUP

M A X

D C 1 000 V
A C 10 00V

N

0 .5
0 .1

50àA
2 .5

C O M D C .m A

0

ADJ

10

2 .5

A C 15A
x10K
x1K
25 250 x1

M A X 15A

x10
A C 15A

Q ue đen

R1
330

R 2
330

R 3
330

R 4
330

U -

R2
330

R3
330

R 4
330

Sơ đồ mạch
Cách đo
*Đo gián tiếp: Trờng hợp này không phải ngắt mạch điện nh hình trên
- Thông qua việc đo điện áp rơi trên điện trở R4 .
- Tính giá trị điện trở tơng đơng của R3 và R4.
- Và giá trị dòng điện đợc tính theo biểu thức: I = U/R

Thc hin: T lý thuyt c s

3

Bi tp c bn modul o lng in
SW

R1

20

30

10

50
0
10

2K

330

0

50
10

5

150
30

100

20

20
1K500 0

D C V .A
A C50VU P

4

2

200
40

6

1

8

2

0
5

0

10

10
15

0

0

25
50 0 D C V . A
A C 5 0V U P

AC 10V
AC 15A

20K
9K

/V DC
/V AC

M U L TIM E T E R
M ODEL 1109

U -

O UTPUT

R 2
330

R3
330

D C .V
250

R4
330

OFF

1000

A C .V

1000

250
50

50
10

P

2 .5

DC 1000V
M AX A C 1000V

N

0

AD J

10
AC 15A

0 .5
0 .1
50àA
2 .5

x10K
x1K

C O M D C .m A

MA X 15A

x10

25 250 x1

A C15A

b) Đo điện áp.
* Đo hiệu điện thế
- Trớc khi đo cha xác định đợc điện áp cần đo nằm trong khoảng nào ta phải đa

đồng hồ về thang đo lớn nhất. Đối với các thiết bị điện tử cũng có những điểm điện áp
có thể đạt tới hàng nghìn Vôn vậy ta để ở thang 1000V rồi chuyển dần về thang đo gần
với đại lợng đo kết quả đo đợc chính xác hơn. Cách đo nh hình vẽ trên.
* Đo điện thế tại một điểm
SW

A

R 1

R1
0

10

50
10

4

330

2

8

10

5

0

200
40

6

2

0

5

150
30

100
20

20
1K500 0

D C V .A
AC50V UP

330

20

30

50
0
10

2K

10
15

0

1

0

25
50 0 D C V . A
AC 50V U P

A C10V
A C15A

2 0K
9K

/ V D C
/ V A C

M U L T IM E T E R

M O D EL 1 10 9

U -

O UTPUT

R 2
330

R 3
330

D C .V
250

R4
330

1000

OFF

1000

50
P
D C 10 00 V
M A X A C 10 00 V

N

A C .V
250
50

AD J

0

10

10

2 .5

AC 15A

0 .5
0 .1
50àA
2 .5

C O M D C .m A

x10K
x1K
25 250 x1

MA X 15A

x10
A C15A

Ta đo nh sau: Que đỏ đợc nối với điểm cần đo. Que đen nối với mass hay vỏ
máy.
* Kiểm tra, xác định cực tính điôt.

đen

đen

_ x1

Đỏ

+



Đỏ

_ x1 +

Hình 4.7: Kiểm tra, xác định cực tính điôt

Sau 2 lần đo (đảo đầu điôt - thuận nghịch): 1 lần kim quay mạnh, 1 lần kim
không quay là điôt còn tốt.
ứng với lần kim quay mạnh: que (-); màu đen nối với cực nào thì cực đó là Anode
(dơng cực của điôt). Do khi đó điôt đợc phân cực thuận và que (-) đợc nối với
nguồn (+) bên trong của máy đo.

* Kiểm tra tụ điện:

-



QUAY mạnh

+

-



+

Giảm dần

Thc hin: T lý thuyt c s

Hình 4.8: Kiểm tra tụ điện.

-



ổn đinh

+
4

Bi tp c bn modul o lng in

III. iu kin thc hin bi:
- Phiu thc tp;
- Phiu ỏnh giỏ;
- Vt t: dõy cm
- Thit b: Bụ Panel thớ nghim o lng in
S dng Dao ng ký
I. Mc tiờu bi hc:
- Gii thớch chớnh xỏc cu to, nguyờn lý tng quỏt ca dao ụng ký.
- S dng thnh tho S dng dao ụng ký (oscillioscope) o cỏc thụng s
trong mch/mng in.
- Bo qun an ton tuyt i cỏc loi mỏy o khi s dng cng nh lu tr.
- Phỏt huy tớnh tớch cc, ch ụng v sỏng to trong cụng vic
II. Ni dung:
1. Nguồn tín hiệu.
- Tín hiệu đợc tạo ra từ máy phát chức năng.
- Giá trị hiệu dụng của tín hiệu đợc đo bằng đồng hồ vạn năng.
2. Bài tập.
TT

Nội dung

Thc hin: T lý thuyt c s

Máy hiện sóng

5

Bài tập cơ bản modul đo lường điện

1

Sè liÖu cho tríc:
TÝn hiÖu h×nh sin tÇn sè
10KHz
§iÖn ¸p 3V~
X¸c ®Þnh trªn m¸y hiÖn sãng:
- Biªn ®é cùc ®¹i cña tÝn hiÖu: Um
=..............
- Chu kú cña tÝn hiÖu
T
= ...............
X =

2

/ D IV

CH2 =

/ D IV

/ D IV

CH1 =

/ D IV

CH2 =

/ D IV

CH1 =

/ D IV

CH2 =

/ D IV

Sè liÖu cho tríc:
TÝn hiÖu h×nh sin tÇn sè
1MHz
§iÖn ¸p 2V~
X¸c ®Þnh trªn m¸y hiÖn sãng:
- Biªn ®é cùc ®¹i cña tÝn hiÖu: Um
=..............
- Chu kú cña tÝn hiÖu
T
= ...............
X =

4

CH1 =

Sè liÖu cho tríc:
TÝn hiÖu h×nh sin tÇn sè
500KHz
§iÖn ¸p 3,5V~
X¸c ®Þnh trªn m¸y hiÖn sãng:
- Biªn ®é cùc ®¹i cña tÝn hiÖu: Um
=..............
- Chu kú cña tÝn hiÖu
T
= ...............
X =

3

/ D IV

/ D IV

Sè liÖu cho tríc:
2 tÝn hiÖu h×nh sin tÇn sè
100kHz
§iÖn ¸p 4V~
X¸c ®Þnh trªn m¸y hiÖn sãng:
- Biªn ®é cùc ®¹i cña tÝn hiÖu: Um =..............
- Chu kú cña tÝn hiÖu
T = ...............

Thực hiện: Tổ lý thuyết cơ sở

6

Bi tp c bn modul o lng in

5

Số liệu cho trớc:
2 tín hiệu hình sin cùng tần số
100kHz
Điện áp 4V~
Xác định trên máy hiện sóng:
- Biên độ cực đại của tín hiệu: Um =..............
- Chu kỳ của tín hiệu
T1 = ...............
- Chu kỳ của tín hiệu
T2 = ...............

6

Số liệu cho trớc:
2 tín hiệu hình sin tần số
100kHz và 50KHz
Điện áp 4V~
Xác định trên máy hiện sóng:
- Biên độ cực đại của tín hiệu: Um =..............
- Chu kỳ của tín hiệu
T1 = ...............
- Chu kỳ của tín hiệu
T2 = ...............

o in nng
I. Mc tiờu bi hc:
- o, c chớnh xỏc tr s i lng in cụng sut v in nng.
- La chn phự hp phng phỏp o cho tng i lng c th.
- S dng v bo qun cỏc loi thit b o ỳng tiờu chun k thut
- Phỏt huy tớnh tớch cc, ch ụng v sỏng to trong cụng vic
II. Ni dung:
1. Sơ đồ đấu dây công tơ một pha.

U
1

A

I
V

220V

3

Thc hin: T lý thuyt c s

K

2

K1 K2 K3

4

7


Bi tp c bn modul o lng in

2. Trình thực hiện thí nghiệm.
+ Bớc 1: Kim tra cụng t in.
+ Bớc 2: c v gii thớch nhng ký hiu ghi trờn mt cụng t in.
+ Bớc 3: Mc mch in nh hỡnh v.
+ Bớc 4: Kim tra hin tng t quay.
+ Bớc 5: Kiểm tra hằng số công tơ.
- Để công tắc K1, K2, K3 ở trạng thái đóng. úng cụng tc K
-

c s ch ca ampek v vụn k ghi vo bng C

-

m s vũng quay ca a trong khong thi gian t v ghi vo bng
C
Bảng C

Trỡnh t

I(A)

U(V)

P=UI(W)

S vũng
quay trong
1 phỳt

Hng
s
cụng
t
c=

úng cụng tc

N
P.t

Bớc2 : Đo điện năng:
-

Học sinh
Ghi s ch s ca cụng t trc khi úng mch.
úng cụng tc K
Quan sỏt hin trng lm vic ca cụng t, c v ghi s ch ca cụng t sau khi
úng mch in mụt khong thi gian 2 phút trong ba trờng hợp:
cắt K1
cắt K2
cắt K3
Ghi vào bng D

Thc hin: T lý thuyt c s

8


Bài tập cơ bản modul đo lường điện

B¶ng D
Chỉ số của
công tơ trước
khi đo

Chỉ số của công
tơ trước sau khi
đo

Số vòng quay
Thêi gian 2 phót

Điện năng tiêu thụ

C¾t K1:
C¾t K2:
C¾t K3:
2.§o n¨ng lîng trong m¹ch ®iÖn ba pha

a b c

a b c
cd

cd

cc

cc
A A A

KWH
3Pha

U V

V

KWH 3Pha

W

U

M

1
2. Tr×nh thùc hiÖn thÝ nghiÖm.
+ Bíc 1: Kiểm tra công tơ điện.

V

W

M

1

+ Bíc 2: đọc và giải thích những ký hiệu ghi trên mặt công tơ điện.
+ Bíc 3: Mắc mạch điện như hình vẽ.
+ Bíc 4: Kiểm tra hiện tượng tự quay.
+ Bíc 5: KiÓm tra h»ng sè c«ng t¬.
- Đóng cÇu dao CD

Thực hiện: Tổ lý thuyết cơ sở

9


Bài tập cơ bản modul đo lường điện

- Đọc số chỉ của ampekế và vôn kế ghi vào bảng C
- Đếm số vòng quay của đĩa trong khoảng thời gian t và ghi vào bảng C
B¶ng C

Trình tự

I(A)

U(V)

P=UI(W)

Số vòng

quay trong
1 phút

Hằng
số
công
tơ
c=

Đóng công tắc

N
P.t

Bíc2 : §o ®iÖn n¨ng.
-

Häc sinh
Ghi số chỉ số của công tơ trước khi đóng mạch.
Đóng công tắc K
Quan sát hiện trạng làm việc của công tơ, đọc và ghi số chỉ của công tơ sau khi
đóng mạch điện một khoảng thời gian t vào bảng D
B¶ng D
Chỉ số của
công tơ trước
khi đo

Chỉ số của công
tơ trước sau khi
đo

Số vòng quay
Thêi gian 2 phót

Thực hiện: Tổ lý thuyết cơ sở

Điện năng tiêu thụ

10