thiết bị cảm biến chương 3

Chương 3
Đo điện trở
Thiet bi & Cam bien


Các phương pháp đo
Đo gián tiếp

Phương pháp vôn-kế và ampe-kế.
Phương pháp đo điện áp bằng biến trở.

Đo trực tiếp

Ohm kế thường- Ohm kế điện tử
Cầu Wheatstone.
Cầu đôi Kelvin.

Đo điện trở đặc biệt

Đo điện trở có trị số lớn.
Xác định vị trí hư hỏng cách điện dây dẫn .
Đo điện trở cọc đất.
Thiet bi & Cam bien


Đo gián tiếp
Phương pháp Volt-Amper (đo nóng)

Kiểu rẽ dài



Rẽ dài: R’x = V/I = Rx+Ra..
Để kết quả đo chính xác:
Rx » Ra.(nội trở ampe-kế).
Thích hợp khi đo điện
trở có giá trị lớn
Thiet bi & Cam bien

Kiểu rẽ ngắn



Rẽ ngắn: R’x = V/I = Rx//RV .
Để kết quả đo chính xác:
Rx « Rv (nội trở vôn kế ).
Thích hợp khi đo điện
trở có giá trị nhỏ


Đo gián tiếp
RX

U1

J
RMẫu

U2

RX

U1
=
R Maãu U 2

RX

U1

RMẫu

U2

E

Có thể dùng volt kế đo các điện áp này ?
Các điện áp phải đo bằng phương pháp biến trở

Thiet bi & Cam bien


Đo trực tiếp
Ohm kế trong máy đo vạn năng

Nguyên lý hoạt động:
RX→IG→θ→Khắc vạch máy đo theo RX
R1 IG
RM, IFS
E

R1

RX

E

Kiểu nối tiếp
∞

RIN
Ω
Thiet bi & Cam bien

RM
IFS

IG
RX

Kiểu song song
0

0

RIN
Ω

∞


Đo trực tiếp
R1

Ib
Im

Eb

I1
I FS
Rm

RX

Rtñ

J

K

Eb
J=
R1

RX
I1 = J
R X + R td
IM

R1
= I1
R1 + R M

Thiet bi & Cam bien

I1
R1

IM
RM

RX


Đo trực tiếp
Ohm kế trong máy đo vạn năng
0Ω Adj I

R1

G

RE

R1

RM, IFS

E

RX

RE

R2

E

0Ω Adj

Ohm kế với biến trở chỉnh zero
∞

RIN
Ω

Thiet bi & Cam bien

IG

RM, IFS

0

RX


Đo trực tiếp
Ohm kế trong máy đo vạn năng

Thiet bi & Cam bien

Đo trực tiếp
Ohm kế nhiều thang

 Thay

đổi thang đo khi thay đổi giá trị các điện trở kết hợp
với thay đổi giá trị nguồn.
 Dòng điện qua khung quay đạt trị cực đại IFS khi ta nối tắt
2 đầu ohm kế tại bất kỳ thang nào.
 Chỉ thị tại ½ thang cho ta giá trị nội trở của ohm kế.
 Trị số đọc sẽ nhân cho tầm đo theo các hệ số x1, x10 …
→ nội trở các thang sẽ chênh nhau theo tỉ lệ x1, x10 …
 Thang đo khắc vạch ngược , không tuyến tính → khắc
vạch dựa vào bài toán tương đương thevenin.
Thiet bi & Cam bien


Đo trực tiếp
0Ω Adj I

R1

G

RE

R1

RM, IFS

E

RE

RX

R2

E

IG

Ohm kế nhiều thang

0Ω Adj

R0

R3

R2

R4
x1

RX
Thiet bi & Cam bien

RX

0Ω Adj RM , IFS

IR R1
IX

IG

RM, IFS

R5
R6
x10

R7
R8
x100

E,RE

x1000


Đo trực tiếp
∞
IG

IX

R3

R2

a)

R4
x1

RX

Thiet bi & Cam bien

0

Ω

1KΩ , 1mΑ

IR R1

200

b)

x10
3V

c)

Tính giá trị các điện trở trong

mạch ohm kế.
Trị số ghi trên thang đo tại các độ
lệch 25% full scale, 75% full
scale là bao nhiêu.
Thang đo lớn nhất có thể thực
hiện với nguồn pin 3V là bao
nhiêu? (giả sử rằng giữ nguyên
các điện trở đã tính và thang đo
khắc vạch như ban đầu)


Đo trực tiếp
Ohm kế điện tử
Nguyên lý hoạt động:
RX→VIN→Mạch đo điện áp DC→Khắc vạch máy đo theo RX
R

R1
E

E

RX

VIN

R2

Kiểu nối tiếp
0

Kiểu song song
RIN
Ω

Thiet bi & Cam bien

RX

∞

VIN


Đo trực tiếp
Ohm kế điện tử nhiều thang

x1

x1

R

x10
x100 10R
E

100R
RX

Kiểu nối tiếp
Thiet bi & Cam bien

R1

10R1

R2

10R2

x100
x10
100R1

E

VIN

x1

100R2
RX
x10
x100

Kiểu song song

VIN

Đo trực tiếp
Ohm kế điện tử tuyến tính

J

0

RX

VIN

0,5RMax
Ω

Thiet bi & Cam bien

RMax


Đo trực tiếp
Cầu Wheatstone
RE

R

S
a

b

U

E
Q

P

Các chế độ hoạt động:
Chế độ cân bằng: dùng trong PTN.
Chế độ không cân bằng: máy đo chuyên dụng đo RX, các
máy đo dùng cảm biến điện trở.
Thiet bi & Cam bien


Đo trực tiếp
Điện kế dùng trong cầu Wheatstone cân bằng

Thiet bi & Cam bien


Đo trực tiếp
Các hộp điện trở dùng trong cầu đo

Thiet bi & Cam bien


Đo trực tiếp

Thiet bi & Cam bien

Đo trực tiếp
RTD-Pt100
(Resistance Temperature Detector)

Thiet bi & Cam bien


Đo trực
Pt100 tiếp
Pt1000

Values for various popular resistance thermometers

Temperature
in °C

in Ω

−50
−45
−40
−35
−30
−25
−20
−15
−10
−5
0

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50

Typ: 404
80.31
82.29
84.27
86.25
88.22
90.19
92.16
94.12
96.09
98.04
100.00
101.95
103.90
105.85
107.79
109.73
111.67
113.61

115.54
117.47
119.40

Thiet bi & Cam bien

in Ω

PTC
in Ω

Typ: 501 Typ: 201
803.1
1032
822.9
1084
842.7
1135
862.5
1191
882.2
1246
901.9
1306
921.6
1366
941.2
1430
960.9
1493

980.4
1561
1000.0 1628
1019.5 1700
1039.0 1771
1058.5 1847
1077.9 1922
1097.3 2000
1116.7
2080
1136.1 2162
1155.4 2244
1174.7 2330
1194.0 2415

NTC
in Ω

NTC
in Ω

NTC
in Ω

NTC
in Ω

Typ: 101 Typ: 102 Typ: 103 Typ: 104

31389

23868
18299
14130
10998
8618
6800
5401
4317
3471

26083
19414
14596
11066
8466
6536
5078
3986

50475
36405
26550
19560
14560
10943
8299

15000
11933
9522

7657
6194
5039

NTC
in Ω
Typ: 105


Đo trực tiếp
RTD-Pt100 (Resistance Temperature Detector)

Thiet bi & Cam bien


Đo trực tiếp
RTD-Pt100

/>
Tuyến tính hoá Vout

Thiet bi & Cam bien


Đo trực tiếp
Strain Gauges

Thiet bi & Cam bien

Đo trực tiếp

Thiet bi & Cam bien


Đo trực tiếp
Strain Gauges

Thiet bi & Cam bien