Bài tập có lời giải môn kỹ thuật đo lường

Ngân hàng câu hỏi

1. Vẽ hình, trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc của cơ cấu chỉ
thị kiểu từ điện


1. Cấu tạo

Nam châm vĩnh
cửu

Kim chỉ thị
Bộ phận chỉnh 0

cuộn dây động

N

S


2. Nguyên lý làm việc
Khi có dòng điện chạy qua, khung dây quay dưới tác động của từ
trường của nam châm vĩnh cửu, khung quay lệch khỏi vị trí ban
đầu một góc d
Mômen quay

dWe B: Độ từ cảm của nam câm
Mq 
d vĩnh cửu
We = I

 = Bsw

s: Diện tích khung dây
w: Số vòng dây của khung dây
: Góc lệch của khung dây so
với vị trí ban đầu


Mq 

d  I  d  BswI 

BswI.
d
d

Khi cân bằng thì mômen quay bằng mômen cản
Mq = Me



1
BswI
D


Em hãy vẽ hình, trình bày cấu tạo, hoạt động, ứng dụng của cảm biến đo biến dạng


9.1.2.1 Cấu tạo của cảm biến biến dạng

* Cấu tạo:

* Hoạt động: Khi bề mặt bị biến dạng thì strain gauge
cũng bị biến dạng. Điện trở của cảm biến:

l
R 
S

Khi cảm biến bị biến dạng, do kích thước
của dây dẫn bị thay đổi nên điện trở của
cảm biến thay đổi một lượng ΔR


Biến dạng dọc của dây dẫn → biến dạng ngang của dây.
Nếu dây dẫn hình chữ nhật có các cạnh a, b hoặc dây
dẫn tròn có đường kính d thì quan hệ giữa biến dạng
dọc và ngang của dây như

a b d
l


 v
a
b
d
l
Cảm biến biến dạng (Strain gauge)

9.1.3.2. Ứng dụng
- Đo lực ép cho máy ép cọc bê tông


- Đo mô men xoắn dùng cảm biến biến dạng

Dán strain gauge lên trục để đo mô men xoắn

l
4
4 16T
   .  . 2
l
3Y
3Y D


- Đo mô men xoắn trên trục của hệ tuabin máy phát:


Anh chị vẽ hình, trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy phát tốc một chiều?


10.1.1. Máy phát tốc một chiều

1) Stato
2) Rôto
3) Cổ góp
4) Chổi quét

Rô to quay

d i
ei  
dt

dΦi là từ thông mà dây dẫn cắt qua trong thời gian dt:

uur uu
r
d  i  d SC d Bi  dSC B iN

dSc là tiết diện bị cắt trong khoảng thời
gian dt:

dSC  lvdt  l rdt


E: số dây ở bên phải đường trung tính


EP  
N  0   nN  0
2
E: số dây ở bên trái đường trung tính

Et  nN  0

Vẽ hình, trình bày phương pháp đo điện trở bằng Volmet và
Ampe kế


I

A

Ix

IV

Rx

V

V

A

U
U
Rx 
I
'

Rx 

U

Rx 
I

(a)

U
U


I x I  IV

Rx
% 
.100
RV

I

U
U
I
RV

Kết luận:
-Hình a dùng đo điện trở nhỏ
- Hình b dùng đo điện trở lớn

(b)

U  U A U  I .R A

'
Rx 

Ix
I
'

R  Rx
R
%  x
.100  A .100
Rx
Rx

U


Vẽ hình, trình bày phương pháp đo công suất tác dụng trong mạch 3 pha 4 dây không đối
xứng?


A *
B
C
O

*

ZA

W

*

*
W

*

ZB
*
W

ZC

Đo công suất bằng 3oátmét

P3pha = PwA + PwB + PWC
P3pha = UA.IA.cosA + UB.IB.cosB + UC.IC.cosC


A *

*
W

B
C
O

*

ZA
*
W

*

ZB
*

ZC

W

Đo công suất bằng oátmét ba pha ba phần tử

PW = PA + PB + PC = UA.IA.cosA + UB.IB.cosB + UC.IC.cosC
P3pha = PW


Câu 1: Xác định giá trị R1, R2 , R3 trong hình vẽ 2 . Biết rằng cần
đo dòng DC với giá trị là 1 mA, 10 mA, 100 mA, tương ứng với
vị trí B, C và D. Dòng điện chịu đựng tối đa (Imax) và nội trở cơ
cấu đo (Rm) tương ứng là 50A và 1K 


Lời giải

Câu 2: Xác định giá trị của thang đo tại điểm B,C, D trên hình vẽ
1 vẽ. Biết rằng R1 = 0,05 , R2 = 0,45 . R3 = 4,5 . Dòng điện
chịu đựng tối đa (Imax) và nội trở cơ cấu đo (Rm) tương ứng là
50A và 2K 


Lời giải


4. Đo điện trở
Một Ampe kế có thông số sau: E = 5V; R1+Rm = 20k. Xác đinh:
a. Xác định vị trí của kim trên thang đo của Ampe kế khi Rx = 0
b. Giá trị của Rx tương ứng với Im = 1/4 Imax ; Im = 1/2 Imax ; Im =
3/4 Imax


Giải
a.

I max

E

R x  R1  R m

b.

Rx 

E

 (R 1  R m )
Im