ĐO LƯỜNG ĐIỆN LẠNH CD - Nguồn: BCTECH

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.85 MB, 109 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

BM/QT10/P.ĐTSV/04/04
Ban hành lần: 3

UBND TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ

GIÁO TRÌNH

MƠN HỌC/MƠ ĐUN: ĐO LƯỜNG ĐIỆN LẠNH

NGÀNH/NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

(Ban hành kèm theo Quyết định số: 297/QĐ-CĐKTCN ngày 24 tháng 08 năm 
2020 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ BR – VT)

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham
khảo nhằm phục vụ cho giáo viên và sinh viên của Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật
Công Nghệ Bà Rịa – Vũng Tàu.

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

iii
LỜI GIỚI THIỆU

Giáo trình “Đo Lường Điện Lạnh” nhằm cung cấp cho học sinh, sinh viên
những kiến thức, kỹ năng cơ bản về phương pháp và kỹ thuật đo lường các đại
lượng điện, lạnh. Giáo trình này gồm 6 bài.

Yêu cầu đối với học sinh sau khi học xong module này học sinh phải, biết sử
dụng, lắp đặt thành thạo các dụng cụ, thiết bị đo các đại lượng điện, lạnh cơ bản.
Giáo trình này là tài liệu tham khảo cho học sinh, sinh viên chuyên nghành
Kỹ Thuật Máy Lạnh Và Điều Hịa Khơng Khí.

Trong q trình biên soạn chắc chắn chúng tơi cịn có nhiều thiếu sót, mong
quý độc giả góp ý để chúng tơi hồn thiện tốt hơn cho lần chỉnh sữa sau. Mọi
góp ý xin gửi về Email:

Tôi xin cảm ơn BGH, khoa và toàn thể giáo viên đã tham gia đánh giá và 
chỉnh sửa cuốn giáo trình này.

Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày…..tháng…....năm 2020
Tham gia biên soạn

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

Mục Lục

GIÁO TRÌNH ... i

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ... ii

LỜI GIỚI THIỆU ... iii

BÀI 1: ĐO LƯỜNG ĐIỆN ... 4

1. Khái niệm chung về đo lường điện ... 4

1.1. Khái niệm về đo lường. ... 4

1.2. Khái niệm về đo lường điện. ... 5

1.3 Các phương pháp đo... 5

2. Đo dòng điện ... 8

2.1. Nguyên lý đo dòng điện ... 8

2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Ampe mét ... 10

2.3. Đo dòng điện xoay chiều (AC) ... 14

2.4. Đo dòng điện một chiều (DC) ... 18

3. Đo điện áp ... 19

3.1. Nguyên lý đo điện áp. ... 19

3.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Vôn mét... 20

3.3. Đo điện áp xoay chiều (AC)... 24

3.4. Đo điện áp một chiều (DC) ... 28

4. Đo điện trở ... 28

4.1. Phân loại điện trở. ... 28

4.2. Đo điện trở bằng ôm kế. ... 29

4.3. Đo điện trở bằng cầu điện trở. ... 31

4.4. Đo điện trở cách điện bằng Megaom. ... 35

4.5. Đo điện trở nối đất. ... 38

BÀI 2: SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ V.O.M VÀ AMPE KÌM ... 42

1. Khái niệm chung về V.O.M và Ampe kìm ... 42

1.1. Khái niệm về V.O.M ... 42

1.2. Khái niệm về Ampe kìm ... 42

2. Cách sử dụng đồng hồ V.O.M ... 43

2.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của V.O.M ... 43

2.2. Sử dụng V.O.M ... 45

3. Cách sử dụng đồng hồ Ampe kìm ... 54

3.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của Ampe kìm ... 54

3.2. Sử dụng Ampe kìm ... 56

BÀI 3: ĐO NHIỆT ĐỘ ... 60

1. Khái niệm cơ bản đo nhiệt độ ... 60

1.1. Khái niệm về nhiệt độ và thang đo nhiệt độ ... 60

1.2. Phân loại các dụng cụ đo nhiệt độ ... 63

2. Các phương pháp đo nhiệt độ ... 64

2.1. Giới thiệu các phương pháp đo ... 64

2.2. Cách đo theo từng phương pháp ... 65

3. Sử dụng đồng hồ đo nhiệt độ ... 65

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

3.2. Sử dụng đồng hồ đo nhiệt độ ... 72

BÀI 4: ĐO ÁP SUẤT VÀ CHÂN KHÔNG ... 75

1. Khái niệm cơ bản đo áp suất và chân không ... 75

1.1. Khái niệm về áp suất và chân không ... 75

1.2. Áp suất, chân không và các đơn vị đo ... 76

1.3. Phân loại áp suất và chân không ... 76

1.4. Đọc và chuyển đổi các đơn vị áp suất và chân không khác nhau ... 77

2. Các phương pháp đo áp suất và chân không ... 78

2.1. Giới thiệu các phương pháp đo ... 78

2.2. Cách đo theo từng phương pháp ... 78

3. Sử dụng đồng hồ đo áp suất và chân không ... 78

3.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của đồng hồ đo áp suất ... 78

3.2. Sử dụng đồng hồ đo áp suất ... 82

BÀI 5: ĐO LƯU LƯỢNG ... 84

1. Khái niệm cơ bản - phân loại các dụng cụ đo lưu lượng : ... 85

1.1. Khái niệm cơ bản ... 85

1.2. Phân loại các dụng cụ đo lưu lượng ... 85

2. Các phương pháp đo... 86

2.1. Giới thiệu các phương pháp đo ... 86

2.2. Cách đo theo từng phương pháp ... 86

3. Sử dụng dụng cụ đo lưu lượng ... 91

3.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của dụng cụ đo lưu lượng ... 91

3.2. Sử dụng dụng cụ đo lưu lượng ... 94

BÀI 6: ĐO ĐỘ ẨM ... 96

1. Khái niệm cơ bản - phân loại các dụng cụ đo độ ẩm: ... 96

1.1. Khái niệm cơ bản ... 96

1.2. Phân loại các dụng cụ đo độ ẩm ... 97

2. Các phương pháp đo... 100

2.1. Giới thiệu các phương pháp đo ... 100

2.2. Cách đo theo từng phương pháp ... 100

3. Sử dụng dụng cụ đo độ ẩm ... 101

3.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của dụng cụ đo độ ẩm ... 101

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

3
GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN

Tên mơn học/mơ đun: Đo lường điện lạnh 
Mã mơn học/mơ đun: MĐ 09

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun:

- Vị trí: Đo lường điện - lạnh là mơ đun chun mơn trong chương trình nghề máy

lạnh và điều hồ khơng khí. Mơ đun được sắp xếp sau khi học xong các mô đun : Kỹ

năng mềm, Anh văn chuyên ngành và làm tiền đề đề học các mô đun : An toàn điện
lạnh, Cơ sở kỹ thuật nhiệt – lạnh và điều hịa khơng khí.

- Tính chất: Là mơ đun quan trọng và không thể thiếu trong nghề kỹ thuật máy lạnh

và điều hồ khơng khí vì trong q trình lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa máy
lạnh chúng ta thường xuyên phải sử dụng các dụng cụ đo kiểm tra về dịng điện, điện
áp, cơng suất, điện trở, nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, độ ẩm.

- Ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun: Khi hồn thành mơ đun là tiền đề để
người học tiếp tục học các mô đun tiếp theo.

Mục tiêu của môn học/mô đun: 
- Về kiến thức:

+ Trang bị cho học viên những khái niệm cơ bản, các phương pháp và các loại
dụng cụ về đo lường nhiệt, đo lường điện, đo áp suất, lưu lượng.

+ Nắm vững nguyên lý cấu tạo, làm việc của các dụng cụ đo lường và biết ứng
dụng trong quá trình làm việc.

- Về kỹ năng:

+ Lựa chọn dụng cụ đo cho phù hợp với công việc: Chọn độ chính xác của các
dụng cụ đo, thang đo và sử lý được kết quả đo.

+ Đo được chính xác và đánh giá các đại lượng đo được về điện, điện áp, công
suất, điện trở, nhiệt độ, áp suất, lưu lượng và độ ẩm.

- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:

+ Cẩn thận, kiên trì.

+ Thu xếp nơi làm việc gọn gàng ngăn nắp.
+ Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.

+ Rèn luyện tinh thần làm việc nhóm có hiệu quả, vận dụng được trong thực tiễn,
tác phong, kỹ năng chuyên nghiệp, tư vấn sử dụng và tạo niềm tin khách hàng, đạo
đức nghề nghiệp.

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

BÀI 1:

ĐO LƯỜNG ĐIỆN

Giới thiệu:

Đo lường điện giúp cho học sinh hiểu được nguyên lý, đo được điện áp, dòng
điện và điện trở.

Mục tiêu:

Sau khi học xong Bài này người học có khả năng:

- Hiểu được mục đích và phương pháp đo một số đại lượng về điện
- Phân loại các dụng cụ đo lường điện

- Điều chỉnh được các dụng cụ đo
- Đo kiểm các thông số cơ bản về điện
- Cẩn thận, chính xác, khoa học, an tồn.

Nội dung chính:

1. Khái niệm chung về đo lường điện

1.1. Khái niệm về đo lường.

Trong q trình nghiên cứu khoa học nói chung và cụ thể là từ việc nghiên
cứu, thiết kế, chế tạo, thử nghiệm cho đến khi vận hành, sữa chữa các thiết bị,
các q trình cơng nghệ… đều yêu cầu phải biết rõ các thông số của đối tượng
để có các quyết định phù hợp. Sự đánh giá các thông số quan tâm của các đối
tượng nghiên cứu được thực hiện bằng cách đo các đại lượng vật lý đặc trưng
cho các thơng số đó.

Đo lường là một quá trình đánh giá, định lượng về đại lượng cần đo để 
có kết quả bằng số so với đơn vị đo.

Kết quả đo lường (Ax) là giá trị bằng số, được định nghĩa bằng tỉ số giữa đại
lượng cần đo (X) và đơn vị đo (Xo):

Ax = X/Xo. 1.1

Từ (1.1) có phương trình cơ bản của phép đo:
X = Ax .Xo

Chỉ rõ sự so sánh X so với Xo, như vậy muốn đo được thì đại lượng cần đo X
phải có tính chất là các giá trị của nó có thể so sánh được, khi muốn đo một đại
lượng khơng có tính chất so sánh được thường phải chuyển đổi chúng thành đại
lượng có thể so sánh được.

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

đơn vị đo là A(ampe), kết quả bằng số là 5.

1.2. Khái niệm về đo lường điện.

Đo lường điện là một quá trình đánh giá định lượng về các đại lượng điện
(điện áp, dòng điện, điện trở, điện dung, điện cảm, tần số, công suất, điện năng,
hệ số công suất… ) để có kết quả bằng số so với đơn vị đo.

1.3 Các phương pháp đo.

Định nghĩa:

Phương pháp đo là việc phối hợp các thao tác cơ bản trong quá 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:

Trong thực tế thường phân thành hai loại phương pháp đo:
o Phương pháp đo biến đổi thẳng.

o Phương pháp đo so sánh.
1.3.1 Phương pháp biến đổi thẳng. 
- Định nghĩa:

Là phương pháp đo có sơ đồ cấu trúc theo kiểu biến đổi thẳng, nghĩa là khơng
có khâu phản hồi.

- Quá trình thực hiện:

+ Đại lượng cần đo X qua các khâu biến đổi để biến đổi thành con số NX, đồng
thời đơn vị của đại lượng đo XO cũng được biến đổi thành con số NO .

+ Tiến hành quá trình so sánh giữa đại lượng đo và đơn vị (thực hiện phép chia
NX/NO),

Thu được kết quả đo: AX = X/XO = NX/NO (1.2)

BĐ

A/D

SS

X

Nx
X

X0

N0

Nx
N0

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

6
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 XO
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 NX và NO , qua khâu so sánh có NX/NO.
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.

1.3.2 Phương pháp đo kiểu so sánh

- Định nghĩa: là phương pháp đo có sơ đồ cấu trúc theo kiểu mạch vịng, nghĩa
là có khâu phản hồi.

SS

BD

A/D

X DX Nx

D/A

XK

0 0 0
CT

Hình 1. 2: Lưu đồ phương pháp đo biến đổi kiểm so sánh

- 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.

+ Q trình so sánh X và tín hiệu XK (tỉ lệ với XO) diễn ra trong suốt quá trình
đo, khi hai đại lượng bằng nhau đọc kết quả XK sẽ có được kết quả đo. Q 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: bộ so sánh SS thực hiện việc so sánh đại lượng
đoX và đại lượng tỉ lệ với mẫu XK, qua bộ so sánh có: ∆X = X - XK. Tùy thuộc
vào cách so sánh mà sẽ có các phương pháp sau:

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

7
o Quá trình thực hiện: đại lượng cần đo X và đại lượng tỉ lệ với mẫu XK =
NK.XO được so sánh với nhau sao cho ∆X = 0, từ đó suy ra X = XK = NK.XO

⇒ suy ra kết quả đo: AX= X/XO = NK (1.3)
Trong quá trình đo, XK phải thay đổi khi X thay đổi để được kết quả so sánh
là ∆X = 0 từ đó suy ra kết quả đo.

o Độ chính xác: phụ thuộc vào độ chính xác của XK và độ nhạy của thiết bị
chỉ thị cân bằng (độ chính xác khi nhận biết ∆X = 0).

Ví dụ: cầu đo, điện thế kế cân bằng …
+ So sánh không cân bằng:

o Quá trình thực hiện: đại lượng tỉ lệ với mẫu XK là không đổi và biết trước,
qua bộ so sánh có được ∆X = X - XK, đo ∆X sẽ có được đại lượng đo X = ∆X +
XKtừ đó có kết quả đo:

AX = X/XO = (∆X + XK)/XO

o Độ chính xác: độ chính xác của phép đo chủ yếu do độ chính xác của XK
quyết định, ngồi ra cịn phụ thuộc vào độ chính xác của phép đo ∆X, giá trị của
∆X so với X (độ chính xác của phép đo càng cao khi ∆X càng nhỏ so với X).
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 khôngđồng thời:

o 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
XK, khi hai trạng thái đáp ứng bằng nhau suy ra X = XK .

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 XK thích hợp sao cho cũng gây ra đúng trạng
thái như khi X tác động, từ đó suy ra X = XK. Như vậy rõ ràng là XK phải thay
đổi khi X thay đổi.

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

8
pháp này là các thiết bị đánh giá trực tiếp như vônmét, ampemét chỉ thị kim.
+ So sánhđồng thời:

o 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. Từ các
phương pháp đo trên có thể có các cách thực hiện phép đo là:

- Đo trực tiếp: kết quả có chỉ sau một lần đo.

- Đo gián tiếp: kết quả có bằng phép suy ra từ một số phép đo trực tiếp.

- Đo hợp bộ: như gián tiếp nhưng phải giả một phương trình hay một hệ
phương trình mới có kết quả.

- Đo thống kê: đo nhiều lần và lấy giá trị trung bình mới có kết quả.
2. Đo dịng điện

2.1. Nguyên lý đo dòng điện

Để đo dòng điện người ta thường dùng các ampemet từ điện, điện tư, điện
động, từ điện chỉnh lưu…mắc nối tiếp với mạch cần đo như hình vẽ.

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

9
Hình 1.3: Hình ảnh Vơn kế analog

a) Ampe mét từ điện b) Ampe mét điện từ c) Ampe mét điện động 
+ Ampe kế digital.

Hình 1.4: Hình ảnh Ampe mét Digital 
2.1.2. Nguyên lý đo dòng điện.

Để đo dòng điện ta dùng Ampe kế mắc nối tiếp với mạch cần đo dịng điện
như hình vẽ.

A

Hình 1.5: Ngun lý đo dịng điện

c) 
b)

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Ampe mét

Ampe mét được cấu tạo dựa trên cơ cấu chỉ thị từ điện, điện từ, điện động, từ
điện chỉnh lưu…..

2.2.1. Các yêu cầu cơ bản đối với Ampe mét.

Công suất tiêu thụ: khi đo dòng điện ampemét được mắc nối tiếp với các
mạch cần đo. Như vậy ampemét sẽ tiêu thụ một phần năng lượng của mạch đo
từ đó gây sai số phương pháp đo dòng. Phần năng lượng này còn được gọi là
công suất tiêu thụ của ampemét PA được tính:

PA= IA2.RA

với: IA là dịng điện qua ampemét (có thể xem là dịng điện cần đo)

RA là điện trở trong của ampemét.

Trong phép đo dịng điện u cầu cơng suất tiêu thụ PA càng nhỏ càng tốt, tức là

yêu cầu RA càng nhỏ càng tốt.

- Dải tần hoạt động: khi đo dòng điện xoay chiều, tổng trở của ampemét còn
chịu ảnh hưởng của tần số:

Z = R + X

với: XA ≈ ωLA là thành phần trở kháng của cuộn dây ampemét.

Để đảm bảo cấp chính xác của dụng cụ đo, dụng cụ đo xoay chiều phải được
thiết kế chỉ để đo ở các miền tần số sử dụng nhất định (dải tần nhất định). Nếu
dùng dụng cụ đo dòng ở miền tần số khác miền tần số thiết kế sẽ gây ra sai số do
tần số.

2.2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Ampe mét 
2.2.2.1 Cơ cấu đo từ điện

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

11
Cơ cấu từ điện gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:

- Phần tĩnh: gồm: nam châm vĩnh cửu 1 tạo ra từ trường cố định, thang đọc 8
để đọc giá trị đo được và trụ 9 dùng để làm giá đỡ cho trục quay.

- Phần động: gồm: khung dây quay 4 được quấn lên lõi thép 2. Khung dây
được gắn vào trục quay 3 (hoặc dây căng, dây treo). Trên trục quay có hai lị xo
cản 5 mắc ngược chiều nhau dùng tạo ra momen cản và để đưa dòng điện vào
khung dây, đối trọng 7 dùng để thăng bằng kim chỉ 6.

b. Nguyên lý hoạt động

Khi có dịng 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. Mơmen quay được tính theo biểu thức:

we : là năng lượng điện từ tỷ lệ với độ lớn của từ thơng trong khe hở khơng khi
và dịng điện trong khung dây.

We = Ø.I = BSWIα

B: độ từ cảm của nam châm vĩnh cữu.
S: tiết diện của khung dây.

W: số vịng dây của khung dây.

α: góc lệch của khung dây khỏi vị trí ban đầu.
từ trên ta có:

Hình 1.6: Cơ cấu đo từ điện
C

e
q

d dBSIW

M B WI

d d



  

we

q
d
M

d

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

Tại vị trí cân bằng, mơmen quay bằng mômen cản:

(PTĐTCC đo từ điện)
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.

2.2.2.2. Cơ cấu đo điện từ 
a. Cấu tạo

gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:

- Phần tĩnh: là cuộn dây 1 bên trong có khe hở khơng khí (khe hở làm việc) và
thang đọc 8.

- 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 khơng
khí 4, kim chỉ 6, đối trọng 7. Ngồi ra cịn có lị xo cản 3.

Hình 1.7: Cấu tạo chung của cơ cấu chỉ thịđiện từ.
b. Nguyên lý hoạt động

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 khơng khí vớimơmen quay:

với:

L: điện cảm của cuộn dây.

I: dòng điện chảy trong cuộn dây.
1

. .

q c I

M M BSWI D BSWI S I

D

 

     

2
.
w

2
e

L I



we

q
d
M

d



</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

13
Do đó:

Khi ở vị trí cân bằng : Mc = Mq

Là phương trình thể hiện đặc tính của cơ cấu chỉ thị điện từ.
2.2.2.3 Cơ cấu đo điện động.

a. Cấu tạo.

Gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:

Hình 1.8: Cấu tạo của cơ cấu chỉ thị điệnđộng.

- Phần tĩnh: gồm: cuộn dây 1 (được chia thành hai phần nối tiếp nhau) để tạo ra
từ trường khi có dịng 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 lị 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.

b. Nguyên lý hoạt động

Khi có dòng điện I1 chạy vào cuộn dây 1 (phần tĩnh) làm xuất hiện từ
trường trong lòng cuộn dây. Từ trường này tác động lên dòng điện I2 chạy trong
khung dây 2 (phần động) tạo nên mơmen quay làm khung dây 2 quay một góc α.

2
2
( )
1
2

2
q
I L
d
dL
M I

d



d



  2

</div>
(17)<div class='page_container' data-page=17>

14
Mơmen quay được tính:

với: We là năng điện từ trường.
Có hai trường hợp xảy ra:
- I1, I2 là dòng điện một chiều:

Trong đó: L1, L2 : là điện cảm của cuộn dây phần tỉnh và phần động.
M12: là hỗ cảm giữa hai cuộn dây tĩnh và động.

I1, I2 : là dòng điện 1 chiều chạy trong hai cuộn dây tĩnh và động.

Do L1, L2 không thay đổi khi khung dây quay trong cuộn dây tĩnh do đó đạo
hàm của chúng theo góc α bằng 0 và ta có.

Khi ở vị trí cân bằng: Mq = Mc

ptđt cơ cấu

- I1 và I2 là dòng điện xoay chiều:

Với ψ là góc lệch pha giữa hai dịng điện.
ở điều kiện cân bằng: Mq = Mc

ptđt cơ cấu

2.3. Đo dòng điện xoay chiều (AC)

2.3.1. Vị trí lắp đặt Ampe kế.

we
q
d
M
d

2 2

1 1 1 1 12 1 2

1 1

2 2

e  L I  L I M I I

12
1 2

we

q

d dM

M I I

d d

 
12
1 2
12
1 2
1
dM

I I D

d
dM
I I
D d





 
 
2 2

1 1 1 1 12 1 2

1 1

W os

2 2

e  L I  L I M I I c 

12
1 2
12
1 2
os
1
os
dM

I I c D

d

dM

</div>
(18)<div class='page_container' data-page=18>

Hình 1.9: Vị trí thường lắp Ampe kế 
a) Tủ điện b) Ổn áp c) Ổ cắm 
2.3.2. Các bước lắp đặt vơn kế đo dịng điện.

Bước 1: Chọn Ampe kế. 
- Loại Ampe kế:

+ Xoay chiều hoặc một chiều.

+ Loại kim (analog) hoặc loại số (digital).

Hình 1.10: Các loại Ampe kế 
- Thang đo, kiểu lắp đặt.

Bước 2: Cố định Ampe kế.

- Chọn vị trí lắp đặt: trên tủ điện Ampe kế thường lắp đặt ở phía dưới đèn báo
nguồn và trên các nút điều khiển.

</div>
(19)<div class='page_container' data-page=19>

Hình 1.11: Vị trí Ampe kế trên tủ điện

- Lấy dấu: + Sử dụng miếng giấy bọc kèm theo ép vào vị trí lắp Ampe kế.
+ Lấy bút đánh dấu vị trí cần khoan, khoét lỗ.

Hình 1.12: Cách lấy dấu lắp Ampe kế 
Yêu cầu: Ampe kế phải lắp thẳng đứng.

- Khoan, khoét lỗ theo vị trí lấy dấu: sử dụng khoan cầm tay để khoan, khoét lỗ
+ Khoan 4 lỗ nhỏ ở 4 góc bằng mũi khoan 4

+ Khoét lỗ ở giữa bằng mũi khoét 63.

(Để khoét đúng vị trí lấy dấu trước khi khoét ta kẻ 2 đường kính chéo để lấy 
tâm, sau đó sử dụng mũi khoan nhỏ khoan lỗ ở tâm rồi mới sử dụng mũi khoét 
để khoét).

</div>
(20)<div class='page_container' data-page=20>

17
Hình 1.13: Sau khi khoan, khoét vị trí lắp đặt Ampe kế

- Cố định ampe kế: chắc chắn bằng các ốc, vòng đệm kèm theo và đúng chiều.

Hình 1.14: Cách cố định Ampe kế

Bước 3: Đấu nối: Ampe kế đấu nối tiếp với phần tử cần đo dòng điện, đạm bảo
chắc chắn, thẩm mỹ.

Bước 4:Kiểm tra, cấp nguồn đọc kết quả.

- Kiểm tra:

+ Kiểm tra bằng mắt: Dùng mắt quan sát

Hình 1.16: Ampemét AC 
A

̴

Hình 1.15: Nguyên lý đo dòng điện AC 
Rt



</div>
(21)<div class='page_container' data-page=21>

+ Kiểm tra ngắn mạch: Dùng VOM để thang Ω đo 2 đầu cấp nguồn kìm đồng hồ
phải chỉ một giá trị điện trở bằng điện trở của tải.

Nếu kim về 0 thì bị ngắn mạch. Nếu kim khơng lên thì bị hở mạch.

- Cấp nguồn đọc kết quả đo: Giá trị đo = giá trị đọc

Bài tập thực hành:

2.4. Đo dòng điện một chiều (DC)

Để đo dòng điện một chiều người ta dùng ampemet DC mắc nối tiếp với
mạch cần đo.

Các bước lắp đặt ampe kế một chiều tương tự ampe kế xoay chiều.

Chú ý: Cực dương của Ampemet mắc với cực dương nguồn, cực âm của
Ampemet mắc với cực âm nguồn.

Bài tập thực hành:



Rt2



Rt1
A1



I1 I2



I
U



Hình 1.18: Nguyên lý đo dòng điện DC



+



</div>
(22)<div class='page_container' data-page=22>

19
3. Đo điện áp

3.1. Nguyên lý đo điện áp.

Để đo điện áp người ta thường dùng các vônmet từ điện, điện từ, điện động,
từ điện chỉnh lưu…mắc song song với mạch cần đo.

3.1.1. Hình ảnh vơn kế.
+ Vơn kế analog.

Hình 1.21: Hình ảnh Vơn kế analog

a) Vôn kế từ điện b) Vôn kế điện từ c) Vôn kế điện động

+ Vôn kế digital.

Hình 1.22: Hình ảnh vơn kế Digital 
A



Rt2



Rt1
A1



I1 I2





I
U



   

 



 

c) 
b)

a)

</div>
(23)<div class='page_container' data-page=23>

20
3.1.2. Nguyên lý đo điện áp.

Để đo điện áp ta dùng vôn kế mắc song song với phần tử cần đo điện áp như
hình vẽ.

U
Rt

V

L
N

R

Hình 1.23: Nguyên lý đo điện áp

3.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Vôn mét

Vôn mét được cấu tạo dựa trên cơ cấu chỉ thị từ điện, điện từ, điện động, từ
điện chỉnh lưu…..

3.2.1 Cơ cấu đo từ điện. 
a. Cấu tạo.

Cơ cấu từ điện gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:

- Phần động: gồm: khung dây quay 4 được quấn lên lõi thép 2. Khung dây
được gắn vào trục quay 3 (hoặc dây căng, dây treo). Trên trục quay có hai lò xo
cản 5 mắc ngược chiều nhau dùng tạo ra momen cản và để đưa dòng điện vào
khung dây, đối trọng 7 dùng để thăng bằng kim chỉ 6.

Hình 1.24: Cơ cấu đo từ 
điện

</div>
(24)<div class='page_container' data-page=24>

b. Nguyên lý hoạt động

Khi có dịng điện chạy qua khung dây 5 (phần động), dưới tác động của từ
trường nam châm vĩnh cửu 1 (phần tĩnh) sinh ra mơmen quay Mq làm khung dây
lệch khỏi vị trí ban đầu một góc α. Mơmen quay được tính theo biểu thức:

we : là năng lượng điện từ tỷ lệ với độ lớn của từ thông trong khe hở khơng khi
và dịng điện trong khung dây.

We = Ø.I = BSWIα
B: độ từ cảm của nam châm vĩnh cữu.

S: tiết diện của khung dây.
W: số vịng dây của khung dây.

α: góc lệch của khung dây khỏi vị trí ban đầu.
từ trên ta có:

Tại vị trí cân bằng, mômen quay bằng mômen cản:

(PTĐTCC đo từ điện)
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.

3.2.2. Cơ cấu đo điện từ 
a. Cấu tạo

gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:

- Phần tĩnh: là cuộn dây 1 bên trong có khe hở khơng khí (khe hở làm việc) và
thang đọc 8.

e
q

d dBSIW

M B WI

d d



  
we
q
d
M
d

1
. .

q c I

M M BSWI D BSWI S I

D

 

</div>
(25)<div class='page_container' data-page=25>

22
Hình 1.25: Cấu tạo chung của cơ cấu chỉ thị điện từ.

b. Nguyên lý hoạt động

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 khơng khí vớimơmen quay:

với:

L: điện cảm của cuộn dây.

I: dòng điện chảy trong cuộn dây.
Do đó:

Khi ở vị trí cân bằng : Mc = Mq

Là phương trình thể hiện đặc tính của cơ cấu chỉ thị điện từ.

3.2.3 Cơ cấu đo điện động. 
a. Cấu tạo.

Gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:
2
2
( )
1
2
2
q
I L
d
dL
M I

d



d



</div>
(26)<div class='page_container' data-page=26>

23
Hình 1.26: Cấu tạo của cơ cấu chỉ thị điện động.

b. Nguyên lý hoạt động

Khi có dịng điện I1 chạy vào cuộn dây 1 (phần tĩnh) làm xuất hiện từ
trường trong lòng cuộn dây. Từ trường này tác động lên dòng điện I2 chạy trong
khung dây 2 (phần động) tạo nên mômen quay làm khung dây 2 quay một góc α.
Mơmen quay được tính:

với: We là năng điện từ trường.
Có hai trường hợp xảy ra:
- I1, I2 là dòng điện một chiều:

Trong đó: L1, L2 : là điện cảm của cuộn dây phần tỉnh và phần động.
M12: là hỗ cảm giữa hai cuộn dây tĩnh và động.

I1, I2 : là dòng điện 1 chiều chạy trong hai cuộn dây tĩnh và động.
we

q
d
M

d



2 2

1 1 1 1 12 1 2

1 1

2 2

</div>
(27)<div class='page_container' data-page=27>

24
Do L1, L2 không thay đổi khi khung dây quay trong cuộn dây tĩnh do đó đạo
hàm của chúng theo góc α bằng 0 và ta có.

Khi ở vị trí cân bằng: Mq = Mc

ptđt cơ cấu

- I1 và I2 là dòng điện xoay chiều:

Với ψ là góc lệch pha giữa hai dịng điện.
ở điều kiện cân bằng: Mq = Mc

ptđt cơ cấu

3.3. Đo điện áp xoay chiều (AC).

3.3.1. Vị trí lắp đặt Vơn kế.

Hình 1.27: Vị trí thường lắp vơn kế 
a) Tủ điện b) Ổn áp c) Ổ cắm

12
1 2

we

q

d dM

M I I

d d

 
12

1 2
12
1 2
1
dM

I I D

d
dM
I I
D d




 
 
2 2

1 1 1 1 12 1 2

1 1

W os

2 2

e  L I  L I M I I c 

12
1 2
12
1 2
os
1
os
dM

I I c D

d

dM

I I c
D d




  
  

</div>
(28)<div class='page_container' data-page=28>

25
3.3.2. Các bước lắp đặt vôn kế đo điện áp nguồn một pha.

Bước 1: Chọn vôn kế. 
- Loại vồn kế:

+ Xoay chiều hoặc một chiều.

+ Loại kim (analog) hoặc loại số (digital).

Hình 1.28: Các loại vơn kế 
- Thang đo, kiểu lắp đặt.

Bước 2: Cố định vơn kế.

- Chọn vị trí lắp đặt: trên tủ điện Vôn kế thường lắp đặt ở phía dưới đèn báo
nguồn và trên các nút điều khiển.

Hình 1.29: Vị trí vôn kế trên tủ điện

</div>
(29)<div class='page_container' data-page=29>

Hình 1.30: Cách lấy dấu lắp vơn kế 
Yêu cầu: Vôn kế phải lắp thẳng đứng.

- Khoan, khoét lỗ theo vị trí lấy dấu: sử dụng khoan cầm tay để khoan, khoét lỗ
+ Khoan 4 lỗ nhỏ ở 4 góc bằng mũi khoan 4

+ Khoét lỗ ở giữa bằng mũi khoét 63.

Hình 1.31: Sau khi khoan, kht vị trí lắp đặt vôn kế

- Cố định vôn kế: chắc chắn bằng các ốc, vòng đệm kèm theo và đúng chiều.

</div>
(30)<div class='page_container' data-page=30>

27
Hình 1.32: Cách cố định Vôn kế

Bước 3: Đấu nối: Vôn kế đấu song song với phần tử cần đo điện áp, đảm bảo
chắc chắn, thẩm mỹ.

Bước 4:Kiểm tra, cấp nguồn đọc kết quả.

- Kiểm tra:

+ Kiểm tra bằng mắt: Dùng mắt quan sát

+ Kiểm tra ngắn mạch: Dùng VOM để thang Ω đo 2 đầu cấp nguồn kìm đồng hồ
phải chỉ một giá trị điện trở bằng điện trở của tải.

Nếu kim về 0 thì bị ngắn mạch. Nếu kim khơng lên thì bị hở mạch.

- Cấp nguồn đọc kết quả đo: Giá trị đo = giá trị đọc

3.3.3. Bài tập thực hành:

Hình 1.33: Nguyên lý đo điện áp AC 
Rt

U V

t t



</div>
(31)<div class='page_container' data-page=31>

3.4. Đo điện áp một chiều (DC)

Để đo điện áp một chiều ta dùng Vônmet một chiều mắc song song với mạch
cần đo.

Các bước lắp đặt vôn kế một chiều tương tự vôn kế xoay chiều.

Chú ý: Cực dương của Vônmet mắc với cực dương nguồn, cực âm của
Vônmet mắc với cực âm nguồn.

Bài tập thực hành:

4. Đo điện trở

4.1. Phân loại điện trở.

Có nhiều cách phân loại điện trở. Dưới đâu là cách phân loại thông dụng
trong kỹ thuật đo.

Phân loại dựa vào giá trị điện trở ta phân ra thành ba nhóm:
 + Điện trở giá trị nhỏ: là các điện trở có giá trị R < 1Ω;

+ Điện trở giá trị trung bình: là các điện trở có giá trị là 1Ω ≤ R < 0,1 MΩ


+ +
+
+
+






+
Rt
U

-

-

Rt2
U



Rt1
V



Hình 1.36: Vonmet DC



U

+


V
t
Rt

Hình 1.35: Nguyên lý đo điện áp DC 
Hình 1.34: Đo điện áp AC

</div>
(32)<div class='page_container' data-page=32>

29
 + Điện trở giá trị lớn: là các điện trở có giá trị R ≥ 0,lMΩ

4.2. Đo điện trở bằng ơm kế.

Ơm mét là đồng hồ dùng để đo điện trở giá trị trung bình1Ω ≤ R < 0,1MΩ.

Hình 1.38: Đồng hồ ôm kế 
- Nguyên lý của ôm kế: xuất phát từ định luật Ôm .

Nếu giữ cho điện áp U khơng thay đổi thì dựa vào sự thay đổi dịng điện qua
mạch khi điện trở thay đổi có thể suy ra giá trị điện trở cần đo. Cụ thể nếu dùng
mạch đo dòng điện được khắc độ theo điện trở R thì có thể trực tiếp đo điện trở
R. Trên cơ sở đó người ta chế tạo các ôm kế đo điện trở.

- Phân loại ôm kế: phụ thuộc vào cách sắp xếp sơ đồ mạch đo của ơm kế có
thể chia ơm kế thành hai loại:

Ôm kế nối tiếp.

Ôm kế song song.

Ơm kế nối tiếp:

Là ơm kế có điện trở cần đo Rx được nối tiếp với cơ cấu chỉ thị từ điện.

U

R

I

</div>
(33)<div class='page_container' data-page=33>

30
Hình 1.39: Ơm kế nối tiếp:

a) Sơđồ nguyên lý b) Đặc tính thang chia độ

Trong sơ đồ cấu tạo có Rp là điện trở dùng để bảo đảm sao cho khi Rx = 0 thì
dòng qua cơ cấu chỉ thị là lớn nhất (lệch hết thang chia độ), tác dụng là để bảo
vệ cơ cấu chỉ thị khỏi dòng quá lớn.

RM : là biến trở điều chỉnh không.
Rx : điện trở cần xác định.

CT: cơ cấu chỉ thị.
U0 : nguồn 1 chiều.

Với một cơ cấu nhất định sẽ có Ictmax = Ictđm nhất định và rct = rctđmnhất định.
Điện trở trong của ơm kế: mỗi ơm kế cũng có điện trở trong nhất định, được
tính như sau:

R= rct + R0 = U0 / Ictmax; với R0 = RM + Rp

Từ nhận xét trên ta có thể vẽ đặc tính thang chia độ ơm kế nối tiếp như hình
7.2b. Ta nhận thấy rằng thang chia độ của ôm kế ngược với thang chia độ của
vônmét (khi cùng sử dụng một cơ cấu chỉ thị: ví dụ như trong đồng hồ vạn năng
chỉ thị kim).

Từ biểu thức tính Ict thấy rằng độ chỉ của ôm kế rất phụ thuộc nguồn cung

0 0

max

0
max

: 0 :

0 : 0

ct

ct p M

ct x

ct p M x

U U

khi R I

R r R R

U

R I khiR

r R R R



  

 

    

</div>
(34)<div class='page_container' data-page=34>

31
cấp U0 thường bằng pin nếu nguồn thay đổi giá trị sẽ gây sai số. để khắc phục
điều này người ta mắc thêm biến trở RM để điều chỉnh khi U0 thay đổi. Trước
khi đo điện trơ ta chập hai đầu que đo (Rx=0) rồi điều chỉnh biến trở RM để kim
lên giá trị lớn nhất ( kim chỉ zêro, Ict = Ictmax).

Ôm kế sơđồ song song:

Là ơm kế có bộ phận chỉ thị của ôm kế nối song song với điện trở cần đo (H.
7.3a). Ôm kế loại này dùng để đo điện trở tương đối nhỏ (Rx< kΩ).

Hình 1.40: Ơm kế sơ đồ song song

a) Sơ đồ nguyên lý b) Đặc tính thang chia độ

Vì điện trở cần đo Rx mắc song song với cơ cấu chỉ thị nên khi Rx = ∞ (chưa
mắc Rx vào mạch đo) thì dịng qua chỉ thị sẽ lớn nhất (Ict = Ictmax = Ictđ.m).

Nếu Rx≈ 0 thì hầu như khơng có dòng qua cơ cấu chỉ thị: Ict≈ 0. Như vậy

thang đo của ôm kế loại này chung chiều với thang đo của vônmét (H.7.3b).
Điều chỉnh thang đo của ôm kế khi nguồn cung cấp thay đổi (thường điều chỉnh
ứng với Rx = ∞ tức là hở mạch đo) bằng cách dùng chiết áp RM

4.3. Đo điện trở bằng cầu điện trở.

</div>
(35)<div class='page_container' data-page=35>

32
Hình 1.41: Cầu đo điện trở

a. Cầu đơn: cầu đơn là thiết bị đo điện trở vừa và lớn với độ chính xác cao. Sơ

đồ nguyên lý như hình.7.5:

 Cấu tạo: R4 là điện trở đề các có thể thay đổi từ 0 đến 9999, bước 1Ω.

R1, R3 là các điện trở cố định. Các điện trở Rl, R4, R3 là các điện trở mẫu làm
bằng hợp kim của mangan có độ chính xác cao, Rx = R2 là điện trở cần đo.
Chỉ thị cân bằng là cơ cấu từ điện có độ nhạy cao, ngưỡng độ nhạy rất nhỏ.

 Nguyên lý hoạt động: Khi đo ta điều chỉnh biến trở cho cầu cân bằng, lúc đó
điện thế tại điểm a và điểm b bằng nhau do đó ta có quan hệ sau:

Hình 1.42:

</div>
(36)<div class='page_container' data-page=36>

Vậy:

Thông thường R1/R3 là bội số của 10 và thường bằng (0,001; 0,01; 0,1; 1;
10; 100).

Căn cứ vào vị trí của con trượt trên R4 ta xác định được Rx.

Nhận xét: Cầu đơn có một nhược điểm là không loại trừ được điện trở dây 
nối nhưng có ưu điểm là dễ cân bằng.

Để mở rỗng thang đo cho cầu đo người ta thay đổi giá trị R3 như hình 7.6.

R5 điện trở dùng để điều chỉnh độ nhảy của cơ cấu chỉ thị. Trước khi đo ta đóng

khóa K được mở ra để điều chỉnh thơ (bảo vệ q dịng điện cho chỉ thị) khi cầu 
đã tương đối cân bằng người ta đóng khóa K lại để chỉnh tinh cho đến khi cầu 
cân băng hồn tồn.

Hình 1.43: Sơ đồ ngun lý mở rộng thang đo cầu đơn

b. Cầu kép:

Việc dùng cầu đơn để đo điện trở nhỏ (khoảng dưới 1Ω) thường không thuận
tiện và sai số lớn vì bị ảnh hưởng của điện trở nối dây và điện trở tiếp xúc...
Trong trường hợp này phải sử dụng cầu kép để đo điện trở nhỏ và rất nhỏ.

</div>
(37)<div class='page_container' data-page=37>

34
Hình 1.44: Cấu tạo của cầu kép

Cầu kép gồm: các điện trở R1; R2; R3; R4 và R là điện trở của các nhánh cầu ;
Rx là điện trở cần đo và R0 là điện trở mẫu chính xác cao. Để tránh điện trở tiếp
xuc khi nối các điện trở vào mạch bằng cách chế tạo R0 và Rx dưới dạng các
điện trở 4 đầu.

o Nguyên lý hoạt động của cầu kép: Khi đo ta điều chỉnh cho cầu cân bằng,
tức kim điện kế chỉ 0, dòng qua chỉ thị bằng 0, ta có:

+ Dịng qua Rl, R2 là dịng I1, dòng qua R3, R4 là dòng I2. 
+ Theo vòng 1 ta có:

+ Theo vịng 2 ta có:

Vậy:

Với điều kiện:

Thì

</div>
(38)<div class='page_container' data-page=38>

4.4. Đo điện trở cách điện bằng Megaom.

a. Công dụng.

Mê gôm mét là dụng cụ đo xách tay được dùng rỗng rãi để đo điện trở lớn R >
0.1M như:

+ Điện trở cách điện fa – fa; fa – vỏ của động cơ, máy phát điện, máy biến áp
động lực..

+ Điện trở cách điện dây cáp điện….
b. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động.

Mê gôm met gồm 2 bộ phận chính: nguồn cao áp và bộ phận chỉ thị.

- Nguồn cao áp được cung cấp từ 1 máy phát quay tay hoặc từ pin thông qua

mạch nhân áp. nguồn cao áp cấp điện áp từ 500V – 2500V.

- Bộ phận chỉ thị là 1 lôgômet từ điện có cấu tạo như hình 7.9

Gồm 2 khung dây, một khung tạo momen quay và một khung tao momen
phản kháng. Góc quay α tỷ lệ với tỉ số của 2 dòng điện, dòng I1 đi qua khung đây
W1, điện trở R1, dòng điện I2 đi qua khung đây W2, điện trở R2 , Rx và R3.

</div>
(39)<div class='page_container' data-page=39>

36
Hình 1.46: Lơgơ mét từ điện

Từ hình 7.10 ta có:

Dưới tác động của lực điện từ giữa từ trường nam châm và dòng điện qua các
khung dây sẽ tạo ra momen quay M1 và momen cản M2.

ở vị trí cân bằng M1 = M2 ta có:

Các giá trị R1, R2, R3, và r1, r2 là các hằng số nên góc quay α tỷ lệ so với Rx
và khơng phụ thuộc vào điện áp cung cấp.

c. Cách đo.

Các bộ phận chính của megaom

- Megaom nguồn dung MF quay tay:

1. tay quay máy phát
2. Jack cắm dây.
3. thang đọc.

- Megommet nguồn dung Pin:

S

N

U0
3
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
R
3
R
2
R
1

I
1
I

2 r2

r1
R
X
0
1
1 1
0
2

2 2 x 3

U
I

R r

U
I

R r R R





  

2 3 2
1

2 1 1

( I ) (R R r Rx

F F

I R r

     



</div>
(40)<div class='page_container' data-page=40>

37
1. Thang đọc

2. Kim chỉ
3. Power on
4. Bettery check

5. Press and turn for continuous
6. Movement zero

8. Jack cắm dây

Các bước đo điện trở bằng Megaom. 
Bước 1: Kiểm tra PIN.

Nhấn nút Battery check kiểm tra PIN. Nếu đèn Battery check sáng tốt thì pin
tốt, nếu đèn Battery check sáng yếu là phải thay pin.

Bước 2: Thực hiện đo.

- Cắm dây đỏ vào chân LINE, cắm dây đen vào chân EARTH của đồng hồ.
- Kẹp 2 đầu dây đo vào 2 vị trí cần đo điện trở (kẹp chắc chắn, tiếp xúc tốt)
- Nhấn nút TEST, xoay giử.

- Đọc kết quả đo ở vạch Ω.

Giá trị đo được = Giá trị đọc.
6

7
2

3
4

</div>
(41)<div class='page_container' data-page=41>

38
Hình 1.49: Đo điện trở bằng Mê ga ôm

Chú ý:

- Không nên giữ nút press quá lâu vì giữ lâu đồng hồ sẽ nhanh hêt Pin
- Khi đo khơng chạm tay vào vị trí khơng cách điện của que đo.

- Đối với một số loại MΩ cịn có thể đo được điện áp AC

4.5. Đo điện trở nối đất.

Điện trở nối đất là tên gọi tắt của điện trở cực nối đất của hệ thống nối đất.
Điện trở nối đất thường nhỏ hơn 10 (Ω), tùy vào từng hệ thống nối đất.

Để đo điện trở nối đất ta phải sử dụng Ohm kế đo điện trở nối đất (đồng hồ đo
điện trở đất). Ohm kế có thể là 3 điện cực hoặc 4 điện cực.

Hình 1.50: Đồng hồ đo điện trở đất

</div>
(42)<div class='page_container' data-page=42>

39
Hình 1.51: Sơ đồ đo điện trở tiếp đất

E nối đến cực tiếp đất cần đo.

P, C - Các điểm nối đến các điện cực đo thử

b. Các bước đo điện trở đất.

Bước 1: Kiểm tra PIN.

- Chuyển núm chuyển mạch về Battery check.

- Nhấn nut kiểm tra PIN. Nếu kim vượt qua vạch battery good là pin tốt, nếu
kim nằm dưỡi vạch battery good là phải thay pin.

Bước 2: Chuẩn bị.

- Cắm 3 dây đo xanh, vàng, đỏ vào 3 chân E(xanh), P(vàng), C(đỏ) đồng hồ.
- Dây P và dây C kẹp vào 2 điện cực tiếp đất giả. Được cắp vào 2 vị trí đất khác
nhau theo quy định của đồng hồ.

- Dây E được kẹp vào điện cực nối đất cần đo.
Bước 3: Thực hiện đo.

- Chuyển núm chuyển mạch về EARTH VOLTAGE. Nhấn nút test
- Chuyển núm chuyển mạch về vùng Ω. Nhấn nút test.

- Đọc kết quả đo: kết quả đo được được hiện thị trên mặt đồng hồ kèm theo đơn
vị.

- Chuyển 2 điện cực nối đất giả P và C sang 2 vị trí khác. Tiếp tục đo kiểm tra
lại điện trở đất ở vị trí khác tương tự vị trí đầu.

c. Cách bố trí điện cực nối đất giả.

Để đảm bảo kết quả đo điện trở tiếp đất chính xác phải bố trí các điện cực

đo thử (các điện cực điện áp và điện cực dịng điện) ngồi vùng ảnh hưởng của

l
I1 E1 E2 I2

</div>
(43)<div class='page_container' data-page=43>

40
điện cực tiếp đất và phải đảm bảo khoảng cách từ tiếp đất cần đo đến điện cực
điện áp bằng 62 % khoảng cách từ tiếp đất cần đo đến điện cực dòng điện (đối
với trường hợp bố trí các điện cực đo theo một đường thẳng).

Hình 1.52: Vị trí tạo điện cực tiếp đât giả.

- Cách bố trí các điện cực đo thử cho trường hợp tiếp đất là một điện cực thẳng
đứng.

- Cách bố trí các điện cực đo thử cho trường hợp tiếp đất dưới dạng lưới hoặc
nhiều điện cực.

Điện cực
dòng điện

Hình 1.53: Bố trí đo điện trở tiếp đất của điện cực tiếp đất thẳng đứng

I1 E1 E2 I2

P
l

Điện cực
điện áp
D2 = 0,62D1

D1 2,2l

Vùng ảnh hưởng của
điện cực tiếp đất

</div>
(44)<div class='page_container' data-page=44>

41
Hình 1.54: Bố trí đo điện trở tiếp đất của lưới tiếp đất hoặc

của nhiều điện cực tiếp đất 
E(X): Điện cực cực nối đất.

C : Điện cực thử nghiệm thứ nhất.
P : Điện cực thử nghiệm thứ 2.

Điện cực (C) được đặt cách điện cực (X) xa nhất. Cần lựa chọn khoảng cách
từ (X) tới (P) để cho kết quả chính xác. Khoảng cách (X) tới (C) được tăng cho
tới khi kết quả đọc được tại ở 3 điểm: tải (P), cách (P) 5m ở mỗi phía là như
nhau, khoảng cách (X) tới (P) thường khoảng 0,68 khoảng cách từ (X) tới (C).

Câu hỏi bài tập:

1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ampe mét vẽ mạch điện?
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của vôn mét vẽ mạch điện?

3. Trình bày phương pháp sử dụng Megaom và đồng hồ đo điện trở nối đất?
Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập:

- Sinh viên phải nắm được các bộ phận cơ bản của ampe mét và nguyên lý làm
việc của ampe mét.

- Sinh viên phải nắm được nguyên lý đo dòng điện và cách mở rộng thang đo
của ampe mét.

- Sinh viên phải chọn, lắp đặt, kiểm tra được ampe mét đúng yêu cầu kỹ thuật.
- Sinh viên phải nắm được các bộ phận cơ bản của vôn mét và nguyên lý làm
việc của vôn mét.

Điện cực Điện cực
điện áp dòng điện

Máy đo điện trở tiếp đất
Đường chéo của lưới tiếp đất

D2 = 0,62D1

D1 5D
D

C
E

Vùng ảnh hưởng
của lưới tiếp đất

</div>
(45)<div class='page_container' data-page=45>

- Sinh viên phải nắm được nguyên lý đo điện áp và cách mở rộng thang đo của
vôn mét.

- Sinh viên phải chọn, lắp đặt, kiểm tra được vôn mét đúng yêu cầu kỹ thuật.
- Sinh viên phải nắm được cách phân loại điện trở và sử dụng thiết bị đo hợp lý
đối với từng loại điện trợ.

- Sinh viên phải lựa chọn đúng thiết bị đo điện trở phù hợp với từng loại điện
trở cân đo và được các loại đồng hồ đo điện trở.

BÀI 2:

SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ V.O.M VÀ AMPE KÌM

Giới thiệu:

Bài học giới thiều cấu tạo và nguyên lý hoạt động của VOM và Ampe kìm.
Hướng dẫn người học cách sử dụng đồng hồ VOM và Ampe kìm

Mục tiêu:

Sau khi học xong Bài này người học có khả năng:

- Hiểu được mục đích và phương pháp sử dụng đồng hồ V.O.M và Ampe kìm
- Hiểu nguyên lý chung – cấu tạo của đồng hồ V.O.M và Ampe kìm

- Điều chỉnh được đồng hồ V.O.M và Ampe kìm
- Sử dụng được đồng hồ V.O.M và Ampe kìm
- Cẩn thận, chính xác, đúng kỹ thuật, an tồn.

Nội dung chính:

1. Khái niệm chung về V.O.M và Ampe kìm

1.1. Khái niệm về V.O.M

VOM (Volt Ohm Milliampere) là thiết bị đo không thể thiếu được với bất kỳ
một kỹ thuật viên điện tử nào, đồng hồ vạn năng có 4 chức năng chính là Đo điện trở,
đo điện áp DC, đo điện áp AC và đo dòng điện.

Ưu điểm của đồng hồ là đo nhanh, kiểm tra được nhiều loại linh kiện, thấy
được sự phóng nạp của tụ điện , tuy nhiên đồng hồ này có hạn chế về độ chính xác và
có trở kháng thấp khoảng 20K/Vol do vây khi đo vào các mạch cho dòng thấp chúng
bị sụt áp.

1.2. Khái niệm về Ampe kìm

Ampe kìm là thiết bị đo chuyên dụng để đo dòng điện với dải đo rộng từ

</div>
(46)<div class='page_container' data-page=46>

Ampe kìmcó chức năng chính là đo dịng điện. Ngồi ra một số loại có tích hợp
thêm tính năng đo điện áp xoay chiều, điện trở, tần số, nhiệt độ (chọn thêm đầu đo
nhiệt), kiểm tra dẫn điện…

2. Cách sử dụng đồng hồ V.O.M

2.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của V.O.M

a. Cấu tạo chung:

Cấu tạo chính của VOM cơ cấu đo từ điện, có kèm theo bộ chỉnh lưu để có
thể đo được cả lượng xoay chiều và một chiều.

- Có nhiều Rs mắc song song để tạo thành ampemet có nhiều thanh đo.
- Có nhiều Rp mắc nối tiếp tạo thành sơ đồ vonmet có nhiều thang đo.

- Có nhiều điện trở phụ khác nhiều cỡ và một biến trở phân dịng để tạo thành
một ommet có nhiều thang đo.

- Có một số VOM khác còn lắp thêm các mạch đo dB, đo nhiệt độ, đo dòng
transitor…

Để đo được các đại lượng trên trên VOM có một bộ chuyển mạch. Khi đo đại
lượng nào thì chuyển núm chuyển mạch về vị trí thang đo đó.

</div>
(47)<div class='page_container' data-page=47>

44
1. Mặt đồng hồ:

2. Nút điều chỉnh cơ khí: dùng để chỉnh kim về 0 khi đo điện áp, dòng điện
3. Nút điều chỉnh điện khí: dùng chỉnh kim về 0 khi đo điện trở.

4. Núm chuyển mạch: chuyển mạch về thang đo phù hợp với đại lượng đo.
5. Chân cắm dây dương: dùng cắm que đỏ đồng hồ.

6. Chân cắm dây âm: dùng cắm que đen đồng hồ.

7. Thang đo: chỉ vị trí các đại lượng đo và các mức của đại lượng đo.
8. Cọc OUTPUT: dùng cắm que đo cường độ âm thanh.

9. Kim chỉ thị: chỉ giá trị đo.

10. Thang đọc: đọc giá trị đo được.

1
2
5
20
30
50
100
200

500 100 150

0
30
20
DCV
ACV

DCmA
1000
250
50
10
0.5
0.1
1000

250
2.5
50
10
X1
X10
X100

X1k

X10k

50A
2.5

250

0ADJ

OUTPUT

N P

-

+

COM



AC 10V

ACV



DCV.A

AC 10V

hFE
ICEO

dB dB

LV)V(

LI)

A.mA(

DEREE DE- 360TRE

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

OFF
10
150mA
15mA
1.5mA
150
hFE
DC 20k/VAC 9k/V

DC 1000V 20M  INPUT

10 40200

250
8
50
6
4

2
0
10
1k
2k


</div>
(48)<div class='page_container' data-page=48>

2.2. Sử dụng V.O.M

2.2.1 Cách sử dụng thang đo

Thang đo VOM thường có 4 vùng cơ bản sau:

Hình 2.2: Thang đo

Vùng đo điện áp xoay chiều (ACV): Dùng để đo điện áp xoay chiều. Vùng
này có các thang đo khác nhau (thường có 4 thang đo 10, 50, 250, 1000). Khi
đo ta phải chỉnh ở thang đo hợp lý.

Vùng đo điện áp xoay chiều (DCV): Dùng để đo điện áp một chiều. Vùng
này có các thang đo khác nhau (thường có 7 thang đo 0.1, 0.4, 2.5, 10, 50, 250,
1000). Khi đo ta phải chỉnh ở thang đo hợp lý.

Vùng đo điện trở (Ω): Dùng để đo điện trở, kiểm tra diode, kiểm tra tụ điện,
kiểm tra transitor, ... Vùng này có các thang đo khác nhau (thường có 5 thang
đo x1Ω, x10Ω, x100Ω, x1KΩ, x10KΩ,). Khi đo điện trở có giá trị nhỏ ta sử
dụng thang đo có giá trị nhỏ, Khi đo điện trở có giá trị lớn ta sử dụng thang đo
có giá trị lớn. Đối với thang đo x1KΩ, x10KΩ sử dụng pin 9V còn thang đo

khác sử dụng pin 1.5V.

</div>
(49)<div class='page_container' data-page=49>

46
2.2.2. Cách đọc thang đọc trên mặt đồng hồ

 Cách đọc kết quả đo trên mặt đồng hồ.

Bảng hướng dẫn đặt thang đo hợp lý và đọc thang đọc hợp lý
Đại lượng đo Thang đo Thang đọc

DC volt DC 0,1V 
 0,5V 
 2,5V 
 10V 
 50V 
 250V 
 1000V

B 10 
 B 50 
 B 250 
 B 10 
 B 50 
 B 250 
 B 10 
AC volt AC 10V

50V 
 250V 
 1000V

C 10 
 B 50 
 B 250 
 B 10

Ohm  A

2.2.3. Đo điện áp.

a. Đo điện áp xoay chiều (ACV)

Bước 1: - Cắm que đỏ vào chân dương, que đen vào chân âm,
- Chỉnh kim về 0 (nếu cần).

Hình 2. 1: Cách đọc kết quả đo trên thang đọc VOM 
1
2
5
20
30
50
100
200

500 100 150



AC

10 V

ACV



DCV

.

A

AC

10 V

10
50
10
200
40
250
8
50
6
4
2
0
10
1k
2k



A

B

C

</div>
(50)<div class='page_container' data-page=50>

47
- Chuyển núm chuyển mạch về vùng AC.V với thang đo hợp lý.
Bước 2: Cắm hai que đo vào hai cực của nguồn điện

Bước 3: Đọc kết quả đo được trên thang đọc

Chú ý: Đối với nguồn điện chưa biết trị số thì ta để thang đo ở vị trí lớn nhất 
(1000V) để tránh hư hỏng đồng hồ và sau đó ta mới chỉnh thang đo xuống sao 
cho khi đo kim lên quá 2/3 thang đọc thì kết quả đo là chính xác nhất.

Ví dụ: Đo điện áp xoay chiều 220V. 
Chuyển núm thang đo về 250V.AC

</div>
(51)<div class='page_container' data-page=51>

48
Hình 2. 3: Cách đọc kết quả đo

)

(

220

250 V

giatridoc

thangdoc

thangdo

ketqua











</div>
(52)<div class='page_container' data-page=52>

49
Hình 2.4: Đặt thang đo sai khi đo điên áp

b. Đo điện áp một chiều (DCV)

Bước 1: - Cắm que đỏ vào chân dương, que đen vào chân âm,
- Chỉnh kim về 0 ( nếu cần).

- Chuyển núm thang đo về vùng thang đo DCV với thang đo điện áp
một chiều hợp lý hợp lý.

Bước 2: Cắm que đỏ vào cực dương của nguồn điện, cắm que đen vào cực âm
của nguồn điện.

Bước 3: Đọc kết quả đo được trên thang đọc

Ví dụ: Đo điện áp một chiều 200V

</div>
(53)<div class='page_container' data-page=53>

50
Hình 2. 5 Đo điện áp một chiều

Hình 2. 6: Cách đọc kết quả đo

)

(

200

250 V

doc

tri

gia

doc

thang

do

thang

qua

ket











Chú ý: Tuyệt đối không để nhầm thang đo đồng hồ vào thang đo dòng điện

</div>
(54)<div class='page_container' data-page=54>

51
Hình 2. 7: Sai hỏng khi sử dụng đồng hồ

2.2.4. Đo điện trở 
Bước 1: Chuẩn bị đo.

- Cắm que đỏ vào chân dương, que đen vào chân âm,

- Chuyển núm thang đo về vùng thang đo Ω với thang đo điện trở hợp lý.
Bước 2: Chỉnh kim về 0.

Chập hai que đo với nhau rồi chỉnh nút điện khí để kim đồng hồ về vị trí 0
bên phải mặt đồng hồ.

Bước 3: Thực hiện đo và đọc kết quả. 
- Đặt 2 que đo vào 2 đầu của điện trở.

- Đọc kết quả đo được ở thang đọc điện trở theo công thức
Kết quả đo được = Thang đo x Giá trị đọc

Chú ý: Bước 2, nếu kim không về 0 thường do pin bị yếu. Nếu thang đo x1KΩ,
x10KΩ do pin 9V yếu, còn thang đo khác sử dụng pin 1.5V yếu.

Ví dụ: Thực hiện đo điện trở sau?

</div>
(55)<div class='page_container' data-page=55>

52
Hình 2. 8: Kết quả khi đo điện trở bóng đèn

Hình 2. 9: Đọc kết quả đo điện trở 
Kết quả đo = 100 27 = 2.7 (K)

Chú ý:

</div>
(56)<div class='page_container' data-page=56>

53
- Không được đồng thời chạm 2 tay vào phần kim loại của 2 que đo khi để
thang đo 1xKΩ và 10xKΩ.

- Khi đo điện trở ta chọn thang đo sao cho kim qua ¼ mặt đồng hồ về hai phía
thì kết quả đo được sẽ có độ chính xác cao nhất.

2.2.5. Kiểm tra diode.

Diode là một loại bán dẫn dùng để chuyển đổi điện áp xoay chiều thành điện
áp một chiều. Nên nó chỉ dẫn theo một chiều.

Đặt thang đo điện trở, dùng 2 que đo áp sát vào 2 đầu của diode:

- Trường hợp thấy kim lên gần về vị trí 0, sau đó đảo đầu que đo thấy kim
không lên thì ta nói diode đó cịn tốt.

- Trường hợp đo 2 lần kim đều chỉ ở vị trí vơ cùng thì diode bị đứt tiếp giáp.
- Trường hợp đo 2 lần kim đều chỉ ở vị trí 0 thì diode đã bị xun thủng.

- Đối với 1 số loại diode ta chưa biết cực nào là Anod và cực nào là Katod 
thita phải xác định như sau :

- Dùng đồng hồ vạn năng, ta biết rõ âm của pin là dương của đồng hồ và 
dương của pin là âm của đồng hồ. Ta để thang đo Rx100, 1 lần đo thấy kim ở 
vị trí vơ cùng sau đó đảo que đo thấy kim lên gần về trí 0. Lúc này, que đen áp 
vào cực nào thì cực đó là Anod và que đỏ áp vào cực nào thì cực đó là Katod 
2.2.6. Kiểm tra tụ điện.

</div>
(57)<div class='page_container' data-page=57>

54
Dùng đồng hồ VOM, chuyển nút xoay về thang đo Ohm (Nếu tụ điện có điện
dung lớn ta để thang đo nho. Nếu tụ điện có điện dung nhỏ thì ta để thang đo 
lớn). Sau đó dùng 2 que đo áp vào 2 cực của tụ điện:

- Nếu thấy kim lên rồi trở về và ta tiếp tục đảo 2 ngược lại 2 que đo áp vào 2
cực của tụ điện cũng thấy kim lên rồi trở về thì ta nói tụ đó còn tốt.

- Nếu kim lên rồi ít hoặc kim không lên hoặc kim lên trở về lưng chưng
không về 0 thì ta nói tụ bị khơ.

- Nếu kim lên ở vị trí 0 và khơng trở về thì ta nói tụ đã bị xuyên thủng.
2.2.7. Đo dòng điện một chiều:(AC.mA)

- Phương Pháp đo: Dùng VOM, cắm que đo vào lỗ dương, que đen vào lỗ âm. 
Chuyển nút thang đo về vùng đo dòng điện DC.mA với thang đo hợp lý. Đặt que
đỏ vào đầu dương nguồn, que đen vào đầu còn lại của tải. đọc giá trị đo được
theo công thức sau:

Giá trị đo được = (thang đo/ thang đọc)* giá trị đọc

- Đối với VOM dòng điện chỉ đo được trong các mạch điện tử cịn dịng điện
trong cơng nghiệp thường khơng đo được vì trong cơng nghiệp thường dịng lớn.
3. Cách sử dụng đồng hồ Ampe kìm

3.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của Ampe kìm

a. Các bộ phận chính của ampe kìm.

Ampe kìm phần chính là một máy biến dịng và cơ cấu đo từ điện, ngồi ra
có thêm một bộ phận chuyển đổi để chuyển mạch khi đo điện áp và điện trở.
Ampe kìm được chia thành 2 loại: ampe kìm hiện thị kim (analog clamp
meter) và ampe kìm hiện thị số (digital clamp meter).

b. Ampe kìm kim:

10F
50V

</div>
(58)<div class='page_container' data-page=58>

55
1. Inductive jac: đầu cảm ứng

2. Snap switch: công tắc nhấn

3. Range rotary selecter: núm xoay chọn chế độ đo và thang đo

4. Zero Adjustment screw: núm điều chỉnh cơ khí ( chỉnh kim về 0 trước khi đo
điện áp và dòng điện)

5. Pointer luck switch: khóa kim

6. Zero OMH adjust knob: núm điều chỉnh điện khí (khi đo điện trở)
7. Pointer: kim chỉ.

8. Meter seale plate: thang đọc.

9. Jacket ried black: chân cắm dây đen.
10. Jacket ried red: chân cắm dây đỏ.
11. Thang đo:

c. Ampe kìm số:

1. Inductive jac: đầu cảm ứng.
2. Snap switch: công tắc nhấn.

3. Range rotary selecter: núm xoay chọn thang đo.
4. luck switch: khóa kết quả đo.

5. Mặt đọc kết quả đo.

6. Jacket ried black: chân cắm dây đen.
7. Jacket ried red: Chân cắm dây đỏ.
8. Thang đo.

5
4

9
10

Hình 2.14: Ampe kìm kim

</div>
(59)<div class='page_container' data-page=59>

3.2. Sử dụng Ampe kìm

Đối với ampe kìm cũng có các vùng thang đo giống như VOM. Chỉ khác
ở đây là vùng đo dịng điện của ampe kìm rộng hơn nhiều so với VOM. Vì mục
đích chính của ampe kìm là đo dịng điện.

Hình 2. 16 Thang đo

- Vùng đo dịng điện xoay chiều (AC.A): Dùng đề đo dòng điện xoay chiều.
Vùng này có các thang đo khác nhau, khi đo ta phải chỉnh ở thang đo hợp lý.
- Vùng đo điện áp xoay chiều (AC.V): Dùng đề đo điện áp xoay chiều. Vùng
này có các thang đo khác nhau tuy vào từng loại ampe kìm khác nhau. Khi đo ta
phải chỉnh ở thang đo hợp lý.

6 7

Hình 2.15: Ampekim số 
8

</div>
(60)<div class='page_container' data-page=60>

57
- Vùng đo điện áp một chiều (DC.V): Dùng đề đo điện áp một chiều. Có loại
ampe kìm khơng có vùng thang đo này.

- Vùng đo điện trở (Ω): Dùng để đo điện trở. Đối với ampe kìm thường chỉ đo
được mức điện trở trung bình nhỏ. Ngồi ra thang đo này có thể sử dụng kiểm
tra diode, tụ điện, transitor...

a. Cách đọc thang đọc trên mặt đồng hồ.

Đối với ampe kìm số: giá trị đo được bằng giá trị số hiện thị.
Đối với ampe kìm kim: thường có 3 vạch đọc chính.

Hình 2.17: Thang đọc

- Vạch A: Dùng đọc khi đo dòng điện (Đọc tương tự VOM).
- Vạch V: Dùng đọc khi đo điện áp (Đọc tương tự VOM).
- Vạch Ω: Dùng đọc khi đo điện trở. (Đọc tương tự VOM)

Chú ý: màu của vạch đọc thường tương ứng với màu của thang đo.
b. Đo dòng điện.

Bước 1:Chọn thang đo.

Chuyển núm chuyển mạch Range rotary selecter về vùng AC.A với thang
đo hợp lý.

Bước 2: Thực hiện đo.

</div>
(61)<div class='page_container' data-page=61>

58
Hình 2.18: Cách sử dụng ampe kìm đo dịng điện

- Ấn khóa giử kim (hoặc số).
Bước 3: Đọc giá trị đo

- Đối với Ampe kìm kim: giá trị đo dịng điện đọc ở vạch “A” và bằng:

Đối với ampe kìm số thì giá trị đo = giá trị đọc.
Chú ý:

- Thang đo hợp lý là thang đo có giá trị lớn hơn gần nhất với giá trị dịng điện
cần đo.

- Khi đo dịng điện khơng được kẹp cùng lúc nhiều dây mà chỉ được kẹp một
dây cần đo dòng, dây đo phải nằm trong lịng mỏ kìm và mỏ kìm phải khép kín
mạch từ.

- Khơng để thang đo dịng điện để đo điện áp, nếu sai đồng hồ sẽ hỏng ngay.
c. Đo điện áp.

Bước 1: Chuẩn bị đo.

- Cắm que đỏ vào Jacket ried red que đen vào Jacket ried black.

- Chuyển núm Range rotary selecter về vùng AC.V or DC.V với thang đo hợp
lý.

Bước 2: Thực hiện đo.

- Cắm hai que đo vào hai cực của nguồn điện. Đối với đo điện áp DC thì que đỏ
phải cắm vào cực “+”, que đen phải vào cực “”.

Bước 3: Đọc kết quả.

</div>
(62)<div class='page_container' data-page=62>

59
- Đối với ampe kìm số thì giá trị đo = giá trị đọc.

d. Đo điện trở.

Bước 1: Chuẩn bị đo.

- Cắm que đỏ vào Jacket ried red que đen vào Jacket ried black

- Chuyển núm thang đo về vùng thang đo Ω với thang đo điện trở hợp lý,
- Chỉnh kim về 0: chập hai que đo, chỉnh nút điện khí để kim đồng hồ về vị trí 0
bên phải mặt đồng hồ.

Bước 2: Thực hiện đo.

- Cắm 2 que đo vào 2 đầu của điện trở, đạm bảo tiếp xúc tốt.
Bước 3: Đọc kết quả.

- Đối với Ampe kìm kim: giá trị đo điện trợ đọc ở vạch “Ω” và bằng:
Kết quả đo được = Thang đo*Giá trị đọc

- Đối với ampe kìm số thì giá trị đo = giá trị đọc.

Câu hỏi bài tập:

1. Trình bày cách đo điện áp bằng VOM?
2. Trình bày cách đo dịng điện bằng VOM?
3. Trình bày cách đo điện áp bằng Ampe kìm?
4. Trình bày các bước đo điện trở bằng VOM?

5. Trình bày các bước kiểm tra diode và tụ điện bằng VOM?
6. Công dụng của ampe kim?

7. Các bước đo dòng điện, điện áp, điện trơ bằng ampe kìm kim vá ampe kìm
số?

Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập:

- Sinh viên phải biết sử dụng đồng hồ VOM và Ampe kìm để đo lường điện.
- Sinh viên phải nắm được các bước đo điện trở, điện áp, dòng điện và cách
kiểm tra diode, tụ điện bằng VOM.

- Sinh viên phải đo được đo điện trở, điện áp, dòng điện và cách kiểm tra diode,
tụ điện bằng VOM.

- Sinh viên phải nắm được các bước đo dòng điện, điện áp, điện trở bằng ampe
kìm.

</div>
(63)<div class='page_container' data-page=63>

BÀI 3:

ĐO NHIỆT ĐỘ

Giới thiệu:

Bài học giới thiệu cấu tạo và nguyên lý của các dụng cụ đo nhiệt độ. Hướng dẫn

cách đo nhiệt độ đúng kỹ thuật.

Mục tiêu:

Sau khi học xong Bài này người học có khả năng:

- Hiểu được mục đích và phương pháp đo nhiệt độ
- Hiểu nguyên lý chung - các dụng cụ đo nhiệt độ
- Điều chỉnh được các dụng cụ đo

- Đo kiểm nhiệt độ trên đồng hồ đo nhiệt độ
- Cẩn thận, chính xác, đúng kỹ thuật, an tồn.

Nội dung chính:

1. Khái niệm cơ bản đo nhiệt độ

1.1. Khái niệm về nhiệt độ và thang đo nhiệt độ

a. Khái niệm

Theo thuyết động học phân tử nhiệt độ là số đo động năng trung bình của
chuyển động tịnh tiến của các phân tử taọ nên vật thể. Nhiệt độ là thông số đặc trưng
cho mức đo nóng lạnh của vật thể. Dưới tác động của nhiệt độ một số tính chất của vật
liệu thay đổi ( như giãn nở thể tích, tăng áp suất, thay đổi điện trở…) căn cứ vào mức
độ thay đổi các tính chất đó để xác định nhiệt độ của vật thể.

b. Thang đo và đơn vị nhiệt độ

Quá trình thành lập thước đo nhiệt độ cũng là quá trình tìm một đơn vị đo nhiệt

độ thống nhất và liên quan mật thiết tới việc chế tạo nhiệt kế.

1597: Galilê dựa trên sự dãn nở của nước và đã chế tạo ra nhiệt kế nước đầu tiên; Với
loại này chỉ cho chúng ta biết được vật này nóng (lạnh) hơn vật kia mà thơi. Tiếp đó
nhiều người đã nghiên cứu chế tạo nhiệt kế dựa vào sự dãn nở của các nguyên chất ở
1 pha. Thang đo nhiệt độ được quy định dựa vào nhiệt độ chênh lệch giữa 2 điểm khác
nhau của một nguyên chất để làm đơn vị đo do NEWTON đề nghị đầu tiên, và cách
quy định đo nhiệt độ này được dùng mãi cho đến nay.

1724: Farenheit lập thang đo nhiệt độ với 3 điểm : 0 ; +32 và +96 , tương ứng với
-17,8oC; 0oC và 35,6oC sau đó lấy thêm điểm +212 ứng với nhiệt độ sôi của nước ở áp

suất khí quyển (100 oC).

1731 : Reomua sử dụng rượu làm nhiệt kế. Ông lấy rượu có nồng độ thích hợp nhúng
vào nước đá đang tan và lấy thể tích là 1000 đơn vị và khi đặt trong hơi nước đang sơi
thì lấy thể tích là 1080 đơn vị, và xem quan hệ dãn nở đó là đường thẳng để chia đều
thước ứng với 0 oR đến 80 oR.

1742 : A.Celsius sử dụng thủy ngân làm nhiệt kế. Ông lấy 1000C ứng với điểm tan của
nước đá còn 00C là điểm sôi của nước và sau này đổi lại điểm sôi là 1000C còn điểm

tan của nước đá là 00C.

</div>
(64)<div class='page_container' data-page=64>

giống nhau. Những thiếu sót này làm cho người ta nghĩ đến phải xây dựng thước đo
nhiệt độ theo một nguyên tắc khác sao cho đơn vị đo nhiệt độ không phụ thuộc vào
chất đo nhiệt độ dùng trong nhiệt kế.

1848 : Kelvin xây dựng thước đo nhiệt độ trên cơ sở nhiệt động học. Theo định luật
nhiệt động học thứ 2, cơng trong chu trình Cácnơ tỷ lệ với độ chênh nhiệt độ chứ
không phụ thuộc chất đo nhiệt độ. Kelvin lấy điểm tan của nước đá là 273,1 độ và gọi
1 độ là chênh lệch nhiệt độ ứng với 1% cơng trong chu trình Cácnơ giữa điểm sơi của
nước và điểm tan của nước đá ở áp suất bình thường.

Nếu từ nhiệt độ T0 đến T100 ta chia làm 100 khoảng đều nhau và gọi mỗi khoảng là 1
độ thì ta có thể viết:

Thang đo nhiệt độ nhiệt động học trên thực tế không thể hiện được, nó có tính chất
thuần túy lý luận, nhưng nhờ đó mà thống nhất được đơn vị nhiệt độ. Mặt khác quan
hệ giữa công và nhiệt độ theo định luật nói trên hồn tồn giống quan hệ thể tích và áp
suất đối với nhiệt độ khí lý tưởng tức là:

</div>
(65)<div class='page_container' data-page=65>

62
Hình 3.1: thước đo nhiệt độ Hydrogen

Thước đo này rất gần với thước đo nhiệt độ nhiệt động học, loại này có hạn chế là giới
hạn đo chỉ trong khoảng -25 đến +100 độ (vì ở nhiệt độ cao H có độ khuyếch tán mạnh
nên bị lọt và khó chính xác).

Việc sử dụng nhiều thước đo nhiệt độ tất nhiên khơng tránh khỏi việc tính đổi từ thước
đo này sang thước đo khác và kết quả tính đổi đó thường khơng phù hợp với nhau. Để
giải quyết vấn đề đó thì:

1933 : Hội nghị cân đo Quốc tế đã quyết định dùng thước đo nhiệt độ.

Quốc tế, thước đo này lấy nhiệt độ tan của nước đá và nhiệt độ sôi của nướcở áp suất
bình thường là 0 và 100 độ ký hiệu đơn vị nhiệt độ là [oC] và dựa trên một hệ điểm

nhiệt độ cố định để chia độ cịn các nhiệt độ trung gian thì xác định bằng các dụng cụ
nội suy.

1948 : Sau khi sửa đổi và bổ sung thêm, hội nghị cân đo quốc tế đã xác định thước đo
nhiệt độ quốc tế năm 1948. Theo thước đo này nhiệt độ ký hiệu là t, đơn vị đo là [oC].

Thước được xây dựng trên một số điểm chuẩn gốc, đó là những điểm nhiệt độ cân
bằng cố định được xác định bằng nhiệt kế khí, trị số của điểm chuẩn góc được lấy là trị
số có xác suất xuất hiện cao nhất của nhiệt kế khí khi đo nhiệt độ điểm chuẩn góc đó.
Trị số nhiệt độ giữa các điểm chuẩn góc được xác định bằng các nhiệt kế đặc biệt.

- Các điểm chuẩn gốc đều được xác định ở áp suất khí quyển tiêu chuẩn và gồm các
điểm quy định sau :

+ Điểm sôi của ôxy - 182,97 0C

+ Điểm tan của nước đá 0,00 0C

+ Điểm sôi của nước 100,00 0C
+ Điểm sôi của lưu huỳnh 444,60 Oc
+ Điểm đông đặc của bạc 960,80 Oc
+ Điểm đông đặc của vàng 1063,00 oC

Cách nội suy và ngoại suy để xác định nhiệt độ khác được quy định như sau:

+ Nhiệt độ trong khoảng từ 0 đến điểm đông đặc của sitibiom (630oC) dùng nhiệt kế

chuẩn là nhiệt kế điện trở bạch kim mà độ tinh khiết của sợi bạch kim thỏa mãn yêu
cầu sau : R100/ R0 ≥ 1,3920, ở đây R0 và R100 là điện trở của điện trở bạch kim ở
0oC và ở 100oC.

</div>
(66)<div class='page_container' data-page=66>

Rt = Ro [ 1+At +Bt2].

Ro, A, B là các hằng số xác định bằng cách đo Rt ứng với t = 0,01oC, 100oC và 444,6 
oC sau đó giải hệ 3 phương trình.

+ Nhiệt độ trong khoảng từ -182,97 oC đến 0 oC vẫn dùng nhiệt kế điện trở bạch 
kim nhưng theo quan hệ khác : Rt = Ro.[1+At +Bt2+Ct3(t-100)] Trong đó C là hằng số

tìm được do đặt điện trở bạch kim ở nhiệt độ -182,97 oC còn các hệ số khác cũng được

tính như trên.

+ Nhiệt độ trong khoảng 630 oC đến 1063 oC dùng cặp nhiệt bạch kim và bạch 
kim+Rôđi làm nhiệt kế chuẩn.

+ Nhiệt độ trên điểm 1063oC thì dùng hỏa kế quang học chuẩn gốc hoặc đèn nhiệt 
độ làm dụng cụ chuẩn, nhiệt độ t được xác định theo định luật Planck. Và sau đó căn

cứ vào định nghĩa mới của đơn vị nhiệt độ (độ Kelvin) nên đã có thay đổi ít nhiều về
thước đo nhiệt độ.

1968 : Hội nghị cân đo quốc tế quyết định đưa ra thước đo nhiệt độ quốc tế thực dụng.
Thước đo này cũng được xây dựng dựa trên 6 điểm chuẩn gốc :

- Điểm sôi của ôxy - 182,97 oC
- Điểm ba pha của nước 0,01 oC
- Điểm sôi của nước 100,00 oC

- Điểm đông đặc của kẽm 419,505 oC
- Điểm đông đặc của bạc 960,80 oC
- Điểm đông đặc của vàng 1063,00 oC

Ở các nước phát triển việc giữ gìn và lập lại thước đo nhiệt độ quốc tế thực dụng đều
do cơ quan chuyên trách của nhà nước phụ trách như Viện đo lường tiêu chuẩn ....
Thước đo nhiệt độ thực dụng quốc tế vẫn chưa hoàn toàn được hồn thiện, ví dụ như
chưa có quy định đối với khoảng nhiệt độ dưới -182,97oC. Các quy định chưa thật bảo
đảm cho thước đo nhiệt độ thực dụng quốc tế đúng với thước đo nhiệt độ nhiệt động
học....Vì vậy cần phải tiếp tục nghiên cứu thêm để hoàn thiện.

1.2. Phân loại các dụng cụ đo nhiệt độ

a.Căn cứ vào các bộ phận cảm biến chia thành : Loại trực tiếp, loại gián tiếp.
b.Căn cứ theo nguyên lý làm việc của các loại nhiệt kế:

- Nhiệt kế kiểu áp kế (khoảng đo -150 0C  600 0C): Đo nhiệt độ dựa trên mối quan hệ

giữa nhiệt độ và áp suất của chất khí, chất nước hoặc hơi bão hồ chứa trong một dung
tích kín.

- Nhiệt kế điện trở (khoảng đo -200 0C  650 0C): Đo nhiệt độ dựa trên mối quan hệ

nhiệt độ và điện trở của vật dẫn, bán dẫn.

- Nhiệt kế nhiệt điện (khoảng đo -50 0C1600 0C): Đo nhiệt độ dựa trên mối quan hệ

giữa nhiệt độ và sức nhiệt điện động của cặp nhiệt.

- Nhiệt kế hoả kế (khoảng đo 600 0C  2000 0C): Đo nhiệt độ dựa trên mối quan hệ
giữa nhiệt độ và năng lượng bức xạ nhiệt của vật thể, có thể đo tới nhiệt độ 4000 0C.

c. Chia theo công dụng:
Nhiệt kế chuẩn

Nhiệt kế mẫu
Nhiệt kế thí nghiệm
Nhiệt kế kỹ thuật

</div>
(67)<div class='page_container' data-page=67>

được đặt trực tiếp ở ngay môi trường cần đo. Đối với nhiệt độ cao đo bằng phương
pháp không tiếp xúc, dụng cụ đặt ở ngồi mơi trường đo. Bảng 2.1 cho ta biết các
dụng cụ và phương pháp đo nhiệt độ với các dải khác nhau thông dụng trong công
nghiệp

Bảng 3.1:

2. Các phương pháp đo nhiệt độ

2.1. Giới thiệu các phương pháp đo

Trong nghiên cứu khoa học, trong sản xuất cũng như trong đời sống sinh

hoạt hàng ngày, luôn luôn cần xác định nhiệt độ của môi trường hay của một vật
nào đó. Vì vậy việc đo nhiệt độ đã trở thành một việc làm vô cùng cần thiết. Đo
nhiệt độ là một trong những phương pháp đo lường không điện. Nhiệt độ cần đo
có thể rất thấp (một vài độ kelvin), cũng có thể rất cao (vài ngàn, vài chục ngàn
độ kelvin). Độ chính xác của nhiệt độ có khi cần tới một vài phần ngàn độ,

nhưng có khi vài chục độ cũng có thể chấp nhận được. Việc đo nhiệt độ được tiến
hành nhờ các dụng cụ hỗ trợ chuyên biệt như cặp nhiệt điện, nhiệt điện trở, điode
và transistor, IC cảm biến nhiệt độ, cảm biến thạch anh …tuỳ theo khoảng nhiệt
độ cần đo và sai số cho phép mà người ta lựa chọn các loại cảm biến và phương
pháp đo cho phù hợp:

- Khoảng nhiệt độ đo bằng phương pháp tiếp xúc và dùng cặp nhiệt điện

(cặp nhiệt ngẫu) là từ -2700C đến 25000C với độ chính xác có thể đạt tới +/-1%

đến 0,1%.

- Khoảng nhiệt độ đo bằng phương pháp tiếp xúc và dùng các cảm biến

tiếp giáp p-n (điode, transistor, IC) là từ -2000C đến 2000C, sai số đến +/-0,1%.

- Các phương pháp đo không tiếp xúc như bức xạ, quang phổ … có khoảng
nhiệt độ đo từ 10000C đến vài chục ngàn độ C với sai số +/-1% đến 10%.

Thang đo nhiệt độ gồm: thang đo celcius (0C), thang đo kelvin (0k), thang

</div>
(68)<div class='page_container' data-page=68>

t(0C) = t(0k) – 273,15

t(0f) = t(0r) – 459,67

t(0C) = [ t(0f) – 32]*5/9

t(0f) = t(0C)*9/5 + 32

2.2. Cách đo theo từng phương pháp

a. Đo bằng phương pháp tiếp xúc và dùng cặp nhiệt điện (cặp nhiệt ngẫu)

Ở nhiệt độ trung bình và thấp: phương pháp thường đo là phương pháp tiếp xúc
nghĩa là các chuyển đổi được đặt trực tiếp ở ngay môi trường cần đo.

Trong công nghiệp thường sử dụng máy đo nhiệt độ tiếp xúc là các nhiệt kế
tiếp xúc. Có hai loại nhiệt kế tiếp xúc, gồm: Nhiệt kế nhiệt điện trở và Nhiệt kế nhiệt
ngẫu.

Khi sử dụng máy đo nhiệt độ tiếp xúc đối với mơi trường khí và nước: chuyển
đổi được đặt theo hướng ngược lại với dòng chảy.

Khi sử dụng máy đo nhiệt độ tiếp xúc với vật rắn khí: đặt nhiệt kế sát vào vật,
nhiệt lượng sẽ truyền từ vật sang chuyển đổi và dễ gây tổn hao vật, nhất là với vật dẫn
nhiệt kém. Do vậy diện tiếp xúc giữa vật đo và nhiệt kế càng lớn càng tốt. Khi sử
dụng may do nhiet do tiep xuc để đo nhiệt độ của các chất ở dạng hạt (cát, đất...): cần
phải cắm sâu nhiệt kế vào môi trường cần đo và thường dùng nhiệt điện trở có cáp nối
ra ngồi.

b. Đo bằng phương pháp tiếp xúc và dùng các cảm biến tiếp giáp p-n

Ở nhiệt độ thấp và cao: phương pháp thường đo là phương pháp tiếp xúc nghĩa
là các chuyển đổi được đặt trực tiếp ở ngay môi trường cần đo.

Trong công nghiệp thường sử dụng máy đo nhiệt độ tiếp xúc là các nhiệt kế
tiếp xúc. Có hai loại nhiệt kế tiếp xúc, gồm: Nhiệt kế nhiệt điện trở và Nhiệt kế nhiệt

ngẫu.

Khi sử dụng máy đo nhiệt độ tiếp xúc đối với mơi trường khí và nước: chuyển
đổi được đặt theo hướng ngược lại với dòng chảy.

3. Sử dụng đồng hồ đo nhiệt độ

3.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của đồng hồ đo nhiệt độ

3.1.1. Nhiệt kế giãn nở chất rắn:

Nguyên lý đo nhiệt độ là dựa trên độ dãn nở dài của chất rắn.
Lt= Lto [ 1 + α ( t - to ) ]

Lt, Lto là độ dài của vật ở nhiệt độ t và to
α : gọi là hệ số dãn nở dài của chất rắn
Các loại:

+ Nhiệt kế kiểu đũa:

</div>
(69)<div class='page_container' data-page=69>

66
Hình 3.2 Nhiệt kế kiểu đũa

+ Kiểu bản hai kim loại: (thường dùng làm rơle trong hệ thống tự động đóng 
ngắt tiếp điểm).

Hệ số dãn nở dài của một số vật liệu:

Bảng 3.2. Hệ số dãn nở dài của một số vật liệu

Vật liệu Hệ số dãn nở dài α (1/độ)

Nhôm Al 0,238 . 104 ÷ 0,310 . 104 
Đồng Cu 0,183 . 104 ÷ 0,236 . 104

Cr - Mn 0,123 . 104

Thép không rĩ 0,009 . 104
H kim Inva (64% Fe & 36% N) 0,00001 . 104

3.1.2. Nhiệt kế giãn nở chất lỏng:

Nguyên lý: tương tự như các loại khác nhưng sử dụng chất lỏng làm môi
chất (như Hg , rượu )

Cấu tạo:

Hình 3.3:Cấu tạo nhiệt kế giản nở chất lỏng

Người ta dùng loại này làm nhiệt kế chuẩn có độ chia nhỏ và thang đo
từ 0 - 50°; 50 - 100 o và có thể đo đến 600 oC.

</div>
(70)<div class='page_container' data-page=70>

67
* Khuyết điểm: độ chậm trễ tương đối lớn, khó đọc số, dễ vỡ không tự ghi số đo
phải đo tại chỗ khơng thích hợp với tất cả đối tượng (phải nhúng trực tiếp vào
môi chất).

* Phân loại: Nhiệt kế chất nước có rất nhiều hình dạng khác nhau

Theo hình dạng mặt thước chia độ thì có thể chia thành 2 loại chính:
+ Hình chiếc đũa

+ Loại thước chia độ trong

Hình 3.4 Các loại nhiệt kế 
Theo ứng dụng thì có thể chia thành các loại sau:

- Nhiệt kế kỹ thuật: khi sử dụng phần đuôi phải cắm ngập vào môi trường
cần đo (có thể hình thẳng hay hình chữ L).

Khoảng đo – 30 - 50°C; 0 - 50 ... 500

Độ chia: 0,5oC , 1oC. Loại có khoảng đo lớn độ chia có thể 5 oC

- Nhiệt kế phịng thí nghiệm: có thể là 1 trong các loại trên nhưng có kích
thước nhỏ hơn.

- Chú ý: Khi đo ta cần nhúng ngập đầu nhiệt kế vào môi chất đến mức
đọc.

* Loại có khoảng đo ngắn: độ chia 0,0001 - 0,02 oC dùng làm nhiệt lượng 
kế để tính nhiệt lượng.

* Loại có khoảng đo nhỏ 50 oC đo đến 350 oC chia độ 0,1 oC. 
* Loại có khoảng đo lớn 750 oC đo đến 500 oC chia độ 2 oC.

</div>
(71)<div class='page_container' data-page=71>

68
Hình 3.5: Hướng bố trí thiết bị đo nhiệt độ

Trong tự động cịn có loại nhiệt kế tiếp điểm điện được sử dụng khi đo
nhiệt độ cao đến 6000C, các tiếp điểm làm bạch kim

3.1.3. Đo nhiệt độ bằng áp kế
a. Nguyên lý làm việc:

Dựa vào sự phụ thuộc áp suất mơi chất vào nhiệt độ khi thể tích không đổi
b. Cấu tạo:

1 - Bao nhiệt chứa chất lỏng hay khí (Bộ phận nhạy cảm) 
2 - Ống mao dẫn

3 - Áp kế có thang đo như nhiệt độ

Phía ngồi ống mao dẫn có ống kim loại mềm (dây xoắn bằng kim loại
hoặc ống cao su để bảo vệ).

Loại nhiệt kế này: Đo nhiệt độ từ -50oC ÷ 0oC và áp suất làm việc tới 
60kg/m2 cho số chỉ thị hoặc tự ghi có thể chuyển tín hiệu xa đến 60 m, độ chính
xác tương đối thấp CCX = 1,6 ; 4 ; 2,5 một số ít có CCX = 1.

c. Đặc điểm:

Chịu được chấn động, cấu tạo đơn giản nhưng số chỉ bị chậm trễ tương
đối lớn phải hiệu chỉnh luôn, sửa chữa khó khăn.

d. Phân loại:

- Áp kết loại chất lỏng :

Dựa vào mới liên hệ giữa áp suất p và nhiệt độ t
p - po =(t-to) α/ξ

Trong đó:

p, t: là áp suất và nhiệt độ chất lỏng ứng với lúc đo.

po, to: Áp suất và nhiệt độ chất lỏng ứng với lúc không đo đạc
α: hệ số giản nỡ thể tích

ξ: Hệ số nén ép của chất lỏng

Khi sử dụng phải cắm ngập bao nhiệt trong môi chất cần đo
- Áp kế loại chất khí:

</div>
(72)<div class='page_container' data-page=72>

69
Quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ xem như khí lý tưởng

α = 0,0365 oC-1
- Áp kế loại dùng hơi bão hòa:

Một số hơi bão hịa thường dùng như: Axêtơn (C2H4Cl2), Cloruaêtilen, 
cloruamêtilen….., Loại này tương tự loại nhiệt áp kế chất khí tuy nhiên, số chỉ

của nhiệt kế không chịu ảnh hưởng của môi trường xung quanh, thước chia độ
khơng đều (phía nhiệt độ thấp vạch chia sát hơn cịn phía nhiệt độ cao vạch chia
thưa dần), bao nhiệt nhỏ: Nếu đo nhiệt độ thấp có sai số lớn người ta có thể nạp
thêm một chất lỏng có điểm sơi cao hơn trong ống dẫn để truyền áp suất.

- Chú ý khi lắp đặt:

+ Tránh va đập mạnh

+ Không được làm cong, biến dạng ống mao dẫn, đường kính chỗ cong >
20 mm.

+ 6 tháng phải kiểm định một lần

Đối với các nhiệt kế kiểu áp kế sử dụng môi chất là chất lỏng chú ý vị trí
đồng hồ sơ cấp và thứ cấp nhằm tránh gây sai số do cột áp của chất lỏng gây ra.
Loại này ta hạn chế độ dài của ống mao dẫn < 25 m đối với các mơi chất khác
thủy ngân, cịn mơi chất là Hg thì < 10 m.

3.1.4. Đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt 
a. Hiệu ứng nhiệt điện và nguyên lý đo:

Giả sử nếu có hai bản dây dẫn nối với nhau và 2
đầu nối có nhiệt độ khác nhau thì sẽ xuất hiện suất điện
động (sđđ) nhỏ giữa hai đầu nối do đó sinh ra hiệu ứng
nhiệt.

Nguyên lý: Dựa vào sự xuất hiện sđđ trong mạch
khi có độ chênh nhiệt độ giữa các đầu nối.

Cấu tạo: Gồm nhiều dây dẫn khác loại có nhiệt độ
khác nhau giữa các đầu nối. Giữa các điểm tiếp xúc xuất
hiện sđđ ký sinh và trong tồn mạch có sđđ tổng.

EAB(t,to) = eAB(t) + eBA(to)
= eAB(t) + eAB(to)

eAB(t), eBA(to) là sđđ ký sinh hay điện thế tại điểm
có nhiệt độ t và to. Nếu t = to thì EAB(t,to) = 0 trong mạch
khơng có sđđ. Trong thực tế để đo ta thêm dây dẫn thứ 3,

lúc này có các trường hợp sđđ sinh ra toàn mạch ∑sđđ ký sinh tại các điểm nối,
từ hình vẽ.

EAB(t,to) = eAB(t) + eBC(to) + eCA(to)

</div>
(73)<div class='page_container' data-page=73>

70
Khi nối hai đầu của hai dây kia có nhiệt độ

không đổi (to)

- Trường hợp này tương tự ta cũng có:

EABC(t,to) = eAB(t) + eBC(t1) + eCB(t1) + eBA(to) =
EAB(t, to).

Chú ý: - Khi nối cặp nhiệt với dây dẫn thứ
3 thì những điểm nối phải có nhiệt độ bằng nhau.

- Vật liệu cặp nhiệt phải đồng nhất

theo chiều dài.

b. Cấu tạo:

Hình 3.6: Cấu tạo cặp nhiệt

- Đầu nóng của cặp nhiệt thường xoắn lại và hàn với nhau đường kính dây
cực từ 0,35 ÷ 3 mm số vịng xoắn từ 2 ÷ 4 vịng. Ống sứ có thể thay các loại như
cao su, tơ nhân tạo (100oC ÷ 130oC), hổ phách (250oC), thủy tinh (500oC), thạch 
anh (1000oC), ống sứ (1500oC).

- Vỏ bảo vệ: Thường trong phịng thí nghiệm thì khơng cần, cịn trong
cơng nghiệp thì phải có.

- Dây bù nối từ cặp nhiệt đi phía trên có hộp bảo vệ.
* u cầu của vỏ bảo vệ:

- Đảm bảo độ kín

- Chịu nhiệt độ cao và biến đổi đột ngột của nhiệt độ
- Chống ăn mịn cơ khí và hóa học

- Hệ số dẫn nhiệt cao

- Thường dùng thạch anh, đồng, thép không rỉ để làm vỏ bảo vệ
3.1.5. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế điện trở

Nguyên lý đo nhiệt độ bằng nhiệt kế điện trở :Dựa trên sự thay đổi điện
trở của vật liệu theo nhiệt độ

Rt=Rto[1+α(t-to)]
Trong đó :

Rt, Rto: Điện trở ở nhiệt độ t và to

α: Hệ số nhiệt độ của điện trở đặc trưng cho loại vật liệu

</div>
(74)<div class='page_container' data-page=74>

71
Vật liệu làm nhiệt kế điện trở có thể sử dụng nhiều loại kim loại khác
nhau như Cu, Pt…, kể cả chất bán dẫn

Yêu cầu vật liệu làm nhiệt kế điện trở:
- Nhiệt trở lớn

- Độ bền cơ nhiệt,hóa cao
- Rẻ tiền dể kiếm dể chế tạo

Chính vì vậy tuy hợp kim có độ bền cơ hóa lý cao nhưng nhiệt điện trở
của nó nhỏ, vì vậy loại vật liệu này ít khi sử dụng

b. Các nhiệt kế điện trở thường dùng và cấu tạo:

Dựa vào vật liệu làm đây điện trở trong nhiệt kế nhiệt trở, thì nhiệt kế
điện trở có nhiều loại khác nhau như nhiệt kế điện trở đồng, nhiệt kế nhiệt trở
bạch kim, sắt và niken,...

* Nhiệt kế điện trở bạch kim:

- Cấu tạo:

Đây là loại nhiệt kế điện trở dùng dây bạch kim (Pt). Dây Pt được gấp đôi
quấn quanh lõi mica, dây khơng sơn cách điện, đường kính đây 0,07 mm chiều
dài dây l >100 m….

* Nhiệt kế điện trở đồng:

Tương tự như loại nhiệt kế điện trở bạch kim, tuy nhiên thay vì dùng dây
điện trở là dây bạch kim (Pt) thì người ta thay bằng dây đồng có sơn cách điện

quấn quanh lõi nhựa, dây nối đến đầu nhiệt kế bằng đồng Φ 1÷1,5 mm

* Nhiệt kế điện trở sắt và nikel:

Loại này thường dùng để đo nhiệt độ trên bề mặt vật rắn chúng thường
được chế tạo bằng quang hóa và sử dụng hợp kim sắt niken để chế tạo

Hình 3.7: Cấu trúc nhiệt kế điện trở sắt niken

Trên cấu trúc chiều dày lớp kim loại cỡ vài μm và kích thước nhiệt kế cỡ 1 cm2
Đặc trưng:

</div>
(75)<div class='page_container' data-page=75>

72
- Dải nhiệt độ sử dụng: -1950C ÷ 2600C

Khi sử dụng loại nhiệt kế này cần lưu ý đến ảnh hưởng biến dạng của bề mặt đo

* Nhiệt kế điện trở bán dẫn:

Hình 3.8 Cấu tạo nhiệt kế điện trở bán dẫn

Đặc điểm: nhiệt kế điện trở bán dẩn có độ nhạy cao, kích thước nhỏ tuy
nhiên để tránh sai số lớn khi đo yêu cầu chất bán dẫn phải có độ tinh khiết cao

3.2. Sử dụng đồng hồ đo nhiệt độ

3.2.1. Điều chỉnh các dụng cụ đo:

Nguyên tắc điều chỉnh dụng cụ đo:

- Chọn đúng chế độ đo của dụng cụ

- Chọn thang đo phù hợp để tránh làm hỏng dụng cụ hoặc làm kết quả đo
khơng chính xác

3.2.2. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế dãn nở chất rắn:

Bước 1: Chọn dụng cụ đo có thang đo, dải nhiệt độ đo phù hợp

Bước 2: Tiến hành đo, cho dụng cụ đo tiếp xúc trực tiếp với vật hoặc môi
trường cần đo

Bước 3: Đọc và ghi kết quả

3.2.3. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế dãn nở chất lỏng:

Bước 1: Chọn dụng cụ đo có thang đo, dải nhiệt độ đo phù hợp

Bước 2: Tiến hành đo, cho đầu cảm biến của dụng cụ đo tiếp xúc trực tiếp

với vật hoặc môi trường cần đo

Bước 3: Đọc và ghi kết quả

</div>
(76)<div class='page_container' data-page=76>

73
Hình 3.9: Nhiệt áp kế chất lỏng

Để đo nhiệt độ bằng nhiệt áp kế chất lỏng ta thực hiện như sau:
Bước 1: Chọn dụng cụ đo có thang đo, dải nhiệt độ đo phù hợp

Bước 2: Tiến hành đo, cho dụng cụ đo tiếp xúc trực tiếp với vật hoặc môi
trường cần đo

Bước 3: Đọc và ghi kết quả

3.2.4. Đo nhiệt độ bằng nhiệt áp kế chất khí :

Hình 3.10: Nhiệt áp kế chất khí

Để đo nhiệt độ bằng nhiệt áp kế chất lỏng ta thực hiện như sau:
Bước 1: Chọn dụng cụ đo có thang đo, dải nhiệt độ đo phù hợp

Bước 2: Tiến hành đo, cho đầu cảm biến của dụng cụ đo tiếp xúc trực tiếp
với vật hoặc môi trường cần đo

Bước 3: Đọc kết quả trên đồng hồ đo

3.2.5. Đo nhiệt độ bằng nhiệt áp kế hơi bão hoà:

Về mặt cấu tạo và nguyên lý tương tự, nhiệt áp kế chất khí tuy nhiên thay

vì chất nạp bên trong đồng hồ đo là các chất khí (N2,He...) thì người ta thay vào
đó là hơi bão hịa. Ví dụ: Axêtơn (C2H4Cl2) Cloruătilen, Cloruamêtilen

Để đo nhiệt độ bằng nhiệt áp kế chất lỏng ta thực hiện như sau:
Bước 1: Chọn dụng cụ đo có thang đo, dải nhiệt độ đo phù hợp

Bước 2: Tiến hành đo, cho dụng cụ đo tiếp xúc trực tiếp với vật hoặc môi
trường cần đo

</div>
(77)<div class='page_container' data-page=77>

74
3.2.6. Đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt

a. Cách mắc nối tiếp thuận:

Chú ý: thường mắc cùng một loạt cách mắc này đo chính xác hơn làm góc 
quay của kim chỉ lớn, sử dụng khi đo nhiệt độ nhỏ.

b. Cách mắc nối tiếp nghịch:

Dùng để đo hiệu nhiệt độ giữa hai điểm và thường chọn cặp nhiệt có đặc
tính thẳng nhiệt độ đầu tự do như nhau.

c. Cách mắc song song:

Sử dụng để đo nhiệt độ trung bình của một số điểm.
d. Cách mắc để bù đầu lạnh cho cặp nhiệt chính:

Thường sử dụng cách này để tiết kiệm dây bù.
Bài tập :

1. Trình bày nguyên lý đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt ?

2. Trình bày các phương pháp bù nhiệt độ đầu tự do cặp nhiệt ?

</div>
(78)<div class='page_container' data-page=78>

75
4. Sử dụng được cặp nhiệt và các đồng hồ thứ cấp milivolmet, điện thế kế để đo
nhiệt độ.

5. Trình bày nguyên lý đo nhiệt độ bằng nhiệt kế điện trở ?

6. Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc của kế điện trở bạch kim, nhiệt kế điện
trở sắt niken, nhiệt kế điện trở bán dẫn?

7. Biết cách đo và cách sử dụng nhiệt kế điện trở để đo nhiệt độ?

Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập:
- Sinh viên phải biết sử dụng nhiệt.

- Sinh viên phải nắm được các bước đo nhiệt độ bằng nhiệt kế.

- Sinh viên phải hiểu được sơ đồ nguyên lý và cấu tạo của từng loại nhiệt kế.

BÀI 4:

ĐO ÁP SUẤT VÀ CHÂN KHÔNG

Giới thiệu:

Bài học giới thiệu cấu tào và nguyên lý của đồng hồ đo áp suât. Hướng dẫn cách
sử dụng đồng hồ đo áp suất.

Mục tiêu:

Sau khi học xong Bài này người học có khả năng:

- Hiểu được mục đích và phương pháp đo áp suất và chân không
- Hiểu được khái niệm các thang đo áp suất và chân không thông dụng

- Phân biệt được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các dụng cụ đo áp suất và chân
không

- Lựa chọn, lắp đặt dụng cụ đo
- Điều chỉnh được các dụng cụ đo
- Đo kiểm áp suất và chân không

- Cẩn thận, chính xác, đúng kỹ thuật, an tồn.

Nội dung chính:

1. Khái niệm cơ bản đo áp suất và chân không

1.1. Khái niệm về áp suất và chân không

</div>
(79)<div class='page_container' data-page=79>

Do mội vật luôn chịu một cột áp khí quyển nên áp suất tuyệt đối của hệ thống thường
không đo được trực tiếp, mà đo chênh lệch áp suất của hệ thống với áp suất khí quyển.

Hay nói cách khác, đo áp suất được hiểu là đo áp suất chênh lệch so với một áp
suất định chuẩn nào đó. Áp suất định chuẩn có thể là:

- Áp suất khí quyển: Áp suất được ghi nhận cho biết là áp suất trên hay dưới áp khí

quyển.

- Áp suất chân không: Áp suất được ghi nhận cho biết là áp suất tuyệt đối.

- Một áp suất khác: Áp suất được ghi nhận cho biết do việc đo hiệu số áp suất giữa hai
áp suất ta gọi tắt là hiệu áp.

1.2. Áp suất, chân không và các đơn vị đo

Ủy ban quốc tế cho việc đo đạc với luật định đã quyết định chọn Pascal (Pa) =
Newton/m2 là đơn vị áp suất (ISO 1000; DIN 13011). Thường việc phân chia thang đo
của máy đo áp suất được dùng với bội số của đơn vị Pascal:

1 mbar = 102 N/m2 = 102 pa
1 bar = 105 N/m2 = 105 pa

Những đơn vị cũ của áp suất được dùng phổ biến trước đây, nay khơng được phép
dùng một cách chính thức trong các tư liệu, văn bản của các nước trên thế giới, đó là:

1kg/cm2 = 0,980665 bar
1 mm Hg = 1,0000 Torr

1 at = 0,980665 bar = 1 kg/cm2
1 atm = 760 Torr

1 mm nước = 9,80665 N/m2.
atm là đơn vị áp suất khí quyển vật lý.
at là đơn vị áp suất khí quyển kỹ thuật.

Ngoài ra ở các nước Anh - Mỹ người ta còn dùng các đơn vị áp suất sau:

1 pound - force/square yard (Lb/yd2) = 5,425.10-5 at

1 pound - force/square foot (Lb/ff2) = 4,883.10-4 at

1 pound - fọrce/square inch (Lb/ In2 = psi) = 7,031. 10-2 at
1 ounce/square foot (oz/ft2) = 3,052.1 0-5 at

1 ounce/square inch (Oz/rn2) = 4.394.10-3 at
1 Ton/square foot (Ton/ft2) = 1,094 at

</div>
(80)<div class='page_container' data-page=80>

77
Hình 4.1 Các loại áp suất

- Áp suất chân không: là áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển.

- Áp suất khí quyển (khí áp): là áp suất khí quyển tác dụng lên các vật pb (at).
- Áp suất dư là hiệu áp suất tuyệt đối cần đo và khí áp.

Pd = Ptd – Pb

- Áp suất chân không là hiệu số giữa khí áp và áp suất tuyệt đối
Pck = Pb - Ptd

Chân không tuyệt đối không thể nào tạo ra được.

1.4. Đọc và chuyển đổi các đơn vị áp suất và chân không khác nhau 
1 Pa = 1 N/m2

1 mmHg = 133,322 N/m2

1 mmH2O= 9,8 N/m2

1 bar = 105 N/m2

1 at = 9,8.104 N/m2 = 1kg/cm2 = 10mH
2O

1 at = 9,8.104 N/m2 = 1kg/cm2 = 10mH

</div>
(81)<div class='page_container' data-page=81>

78
2. Các phương pháp đo áp suất và chân khơng

2.1. Giới thiệu các phương pháp đo

Có 2 phương pháp để đo áp suất, đó là sử dụng cảm biến đo áp suất (hay còn gọi là
sensor đo áp suất) và đồng hồ đo áp suất.

2.2. Cách đo theo từng phương pháp

Về ứng dụng thì 2 phương pháp này đều chung mục đích là đo tín hiệu áp suất. Tuy
nhiên, cách xử lý tín hiệu này thì lại khác nhau. Cụ thể là:

 Đồng hồ đo áp suất: là một phương pháp đo áp suất bằng cơ. Nghĩa là chúng ta

chỉ cần gắn đồng hồ áp suất vào vị trí cần đo –> giám sát tín hiệu này trên mặt
đồng hồ –> đọc kết quả.

 Cảm biến đo áp suất: là phương pháp sử dụng một loại cảm biến để đo tín hiệu
áp suất. Phương pháp này phức tạp hơn dùng đồng hồ đo áp suất là ở chỗ ta
phải cấp nguồn cho thiết bị. Ngồi ra tín hiệu áp suất ở ngõ ra là tín hiệu

4-20mA. Ta khơng thể nào đọc được trực tiếp tín hiệu này, mà phải thông qua bộ
hiển thị hoặc lập trình trên PLC.

3. Sử dụng đồng hồ đo áp suất và chân không

3.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của đồng hồ đo áp suất 
3.1.1. Loại dùng trong phịng thí nghiệm:

a. Áp kế loại chữ U:

Nguyên lý làm việc dựa vào độ chênh áp suất của cột chất lỏng: áp suất cần đo
cân bằng độ chênh áp của cột chất lỏng.

P1 – P2 = γ.h = γ(h1 + h2)

Khi đo một đầu nối áp suất khí quyển một đầu nối áp
suất cần đo, ta đo được áp suất dư.

Trường hợp này chỉ dùng công thức trên khi γ của môi
chất cần đo nhỏ hơn γ của môi chất lỏng rất nhiều.

Nhược điểm:

- Các áp kế loại kiểu này có sai số phụ thuộc nhiệt độ (do
γ phụ thuộc vào nhiệt độ) và việc đọc 2 lần các giá trị h nên khó
chính xác.

- Mơi trường có áp suất cần đo không phải là hằng số mà dao động theo thời
gian mà ta lại đọc 2 giá trị h1, h2 ở vào 2 thời điểm

khác nhau chứ không đồng thời được.
b. Khí áp kế thủy ngân:

Là dụng cụ dùng đo áp suất khí quyển, đây là
dụng cụ đo khí áp chính xác nhất.

</div>
(82)<div class='page_container' data-page=82>

Sai số đọc 0,1 mm

Nếu sử dụng loại này làm áp kế chuẩn thì phải xét đến mơi trường xung quanh
do đó thường có kèm theo 1 nhiệt kế để đo nhiệt độ môi trường xung quanh để hiệu
chỉnh.

c. Chân không kế:

Đối với môi trường có độ chân khơng cao, áp suất tuyệt đối nhỏ người ta có thể
chế tạo dụng cụ đo áp suất tuyệt đối dựa trên định luật nén đoạn nhiệt của khí lý tưởng.

Hình 4.2. Chân khơng kế

Ngun lý: Khi nhiệt độ khơng đổi thì áp suất và thể tích tỷ lệ nghịch với nhau.
P1.V1 = P2.V2

Loại này dùng để đo chân không. Đầu tiên giữ bình Hg sao cho mức Hg ở ngay nhánh
ngã ba. Nối P1 (áp suất cần đo) vào rồi nâng bình lên đến khi được độ lệch áp là h 

trong nhánh kín có áp suất P2 và thể tích V2.

P2 = P1 + γ.h  V2(P1 + γ.h) = P1

2
1
2
1
.
.
V
V
V
h
P

 

- Nếu V2 << V1 thì ta bỏ qua V2 ở mẫu 

1
2
1
.
.
V
V
h
P  

- Nếu giữ V1/V2 là hằng số thì dụng cụ sẽ có thang chia độ đều.

- Khoảng đo đến 10-5 mmHg.

Người ta thường dùng với V1max = 500 cm3, đường kính ống d = 1 ÷ 2,5 mm.

d. Áp kế phao:

Áp kế kiểu phao gồm hai bình thơng nhau, bình lớn có tiết diện F và bình nhỏ
có tiết diện f, chất lỏng làm việc là thuỷ ngân hay dầu biến áp.

Khi đo, áp suất lớn (p1) được đưa vào bình lớn, áp suất bé (p2) được đưa vào

</div>
(83)<div class='page_container' data-page=83>

80
Hình 4.3. Áp kế phao

Khi mức chất lỏng trong bình lớn thay đổi (h1 thay đổi), phao của áp kế dịch

chuyển và qua cơ cấu liên kết làm quay kim chỉ thị trên đồng hồ đo..

Cấp chính xác của áp suất kế loại này cao (1; 1,5) nhưng chứa chất lỏng độc hại
mà khi áp suất thay đổi đột ngột có thể ảnh hưởng đến đối tượng đo và môi trường.
3.1.2. Loại dùng trong công nghiệp:

3.1.2.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của dụng cụ đo áp suất bằng áp kế đàn hồi:

Bộ phận nhạy cảm các loại áp kế này thường là ống đàn hồi hay hộp có màng
đàn hồi, khoảng đo từ 0 ÷ 10 000 kg/ cm2 và đo chân khơng từ 0,01 ÷ 760 mm Hg.

Đặc điểm của loại này là kết cấu đơn giản, có thể chuyển tín hiệu bằng cơ khí, có thể
sử dụng trong phịng thí nghiệm hay trong công nghiệp, sử dụng thuận tiện và rẻ tiền.

a. Nguyên lý làm việc: Dựa trên sự phụ thuộc độ biến dạng của bộ phận nhạy

cảm hoặc lực do nó sinh ra và áp suất cần đo, từ độ biến dạng này qua cơ cấu khuếch
đại và làm chuyển dịch kim chỉ (kiểu cơ khí).

Các loại bộ phận nhạy cảm:

Hình 4.4 Các loại áp kế đàn hồi

b. Cấu tạo và phạm vi ứng dụng:

</div>
(84)<div class='page_container' data-page=84>

81

Hình 4.5 Áp kế màng

Nếu làm bằng kim loại thì dùng để đo áp suất cao.

Nếu làm bằng cao su vải tổng hợp, tấm nhựa thì đo áp suất nhỏ hơn (loại này
thường có hai miếng kim loại ép ở giữa).

Cịn loại có nếp nhăn nhằm tăng độ chuyển dịch nên phạm vi đo tăng.
Có thể có lị xo đàn hồi ở phía sau màng.

* Hộp đèn xếp: có 2 loại

Loại có lị xo phản tác dụng, loại này màng đóng vai trị cách ly với môi trường.
Muốn tăng độ xê dịch ta tăng số nếp gấp thường dùng đo áp suất nhỏ và đo chân
không.

* Loại khơng có lị xo phản tác dụng:

+ Ống buốc đơng:

Là loại ống có tiết diện là elíp hay ơ van uốn thành cung tròn ống thường làm
bằng đồng hoặc thép, nếu bằng đồng chịu áp lực < 100 kg/cm2 khi làm bằng thép

(2000 ÷ 5000 kg/cm2). Và loại này có thể đo chân khơng đến 760 mm Hg. Khi chọn ta

thường chọn đồng hồ sao cho áp suất làm việc nằm khoảng 2/3 số đo của đồng hồ.
Nếu áp lực ít thay đổi thì có khi chọn 3/4 thang đo.

</div>
(85)<div class='page_container' data-page=85>

82
Chú ý: Khi lắp đồng hồ cần có ống xi phơng để cản lực tác dụng lên đồng hồ và

phải có van ba ngả để kiểm tra đồng hồ.

Khi đo áp suất bình chất lỏng cần chú ý đến áp suất thủy tĩnh.

Khi đo áp suất các mơi trường có tác dụng hóa học cần phải có hộp màng ngăn.
Khi đo áp suất mơi trường có nhiệt độ cao thì ống phải dài 30 ÷ 50 mm và
không bọc cách nhiệt.

Các đồng hồ dùng chuyên dụng để đo một chất nào có tác dụng ăn mịn hóa học
thì trên mặt người ta ghi chất đó. Thường có các lị xo để giữ cho kim ở vị trí 0 khi
khơng đo.

3.1.2.2. Một số loại áp kế đặc biệt:

- Chân không kế kiểu dẫn nhiệt
- Chân không kế Ion

- Áp kế kiểu áp từ
- Áp kế áp suất điện trở
3.2. Sử dụng đồng hồ đo áp suất

3.2.1 Đo áp suất bằng áp kế cột chất lỏng - ống thủy tinh:

Sử dụng áp kế loại chữ U để đo áp suất ta tiến hành các bước như sau:
Bước 1: Chọn áp kế có thang đo phù hợp với độ lớn áp suất cần đo

Bước 2: Nối một đầu của áp kế với áp suất cần đo, một đầu nối với suất khí
quyển

Bước 3: Xác định độ chênh lệch độ cao của chất lỏng

</div>
(86)<div class='page_container' data-page=86>

Bước 4: Đọc, ghi kết đo

3.2.2 Đo áp suất bằng áp kế phao:

Sử dụng áp kế phao để đo áp suất ta tiến hành như sau

Bước 1: Chọn áp kế có thang đo phù hợp với áp suất cần đo
Bước 2: Kiểm tra đảm bảo các van đề ở trạng thái đóng
Bước 3: Tiến hành kết nối 2 đầu áp kế với áp suất cần đo

Bước 4: Tiến hành đo

- Nếu đo áp suất về một phía giả sử muốn đo P1 ta tiến hành mở van số 4, sau

đó mở van số 5, van số 6 đóng

- Nếu đo chênh áp suất giửa hai thiết bị thì sau khi kết nối áp kế với thiết bị
xong, mở van số 5 và van số 6, van số 4 đóng

Bước 5: Đọc và ghi kết quả đo

3.2.3. Đo áp suất bằng áp kế hình khun ( Ống buốc đơng ):

Hình 4.8 Áp kế loại ống buốc đơng

Sử dụng áp kế phao để đo áp suất ta tiến hành như sau:

Bước 1: Chọn áp kế có thang đo phù hợp với áp suất cần đo
Bước 2: Nối áp kế vào thiết bị cần đo áp suất

</div>
(87)<div class='page_container' data-page=87>

84
3.2.4. Đo áp suất bằng áp kế kiểu hộp đèn xếp:

Sử dụng áp kế phao để đo áp suất ta tiến hành như sau:

Bước 1: Chọn áp kế có thang đo phù hợp với áp suất cần đo
Bước 2: Nối áp kế vào thiết bị cần đo áp suất

Bước 3: Quan sát đồng hồ, đọc kết quả đo

3.2.5. Đo áp suất bằng áp kế ống lò xo:

Sử dụng áp kế phao để đo áp suất ta tiến hành như sau:

Bước 1: Chọn áp kế có thang đo phù hợp với áp suất cần đo
Bước 2: Nối áp kế vào thiết bị cần đo áp suất

Bước 3: Quan sát đồng hồ, đọc kết quả đo

3.2.6. Ghi chép, đánh giá kết quả đo:

Các kế quả đo được chỉ thị ngay trên vạch kim của đồng hồ

Bài tập

1. Trình bày nguyên lý đo ap suất bằng áp kế?
2. Trình bày các bước sử dụng đồng hồ đo áp suất?
3. Trình bày các bước đo áp suất chân không?
4. Quy đổi các đơn vị đo áp suất

1 Pa = ... N/m2

1 mmHg = ... N/m2

1 mmH2O= ... N/m2

1 bar = ... N/m2

1 at = ... N/m2 =...kg/cm2 = ...mH
2O

Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập:
- Sinh viên phải biết sử dụng áp kế.

- Sinh viên phải nắm được các bước đo áp suất bằng áp kế.

- Sinh viên phải hiểu được sơ đồ nguyên lý và cấu tạo của từng loại áp kế.

BÀI 5:

ĐO LƯU LƯỢNG

Giới thiệu:

Bài học giới thiệu cấu tạo và nguyên lý các dụng cụ đo lưu lượng. Hướng dẫn người
học cách đo lưu lượng đúng kỹ thuật.

Mục tiêu:

Sau khi học xong Bài này người học có khả năng:

- Hiểu được mục đích và phương pháp đo lưu lượng

</div>
(88)<div class='page_container' data-page=88>

- Lựa chọn, lắp đặt dụng cụ đo
- Điều chỉnh được các dụng cụ đo
- Đo kiểm lưu lượng

- Cẩn thận, chính xác, đúng kỹ thuật, an tồn

Nội dung chính:

1. Khái niệm cơ bản - phân loại các dụng cụ đo lưu lượng :

1.1. Khái niệm cơ bản

Lượng vật chất (hoặc năng lượng) được vận chuyển đi trong một đơn vị thời gian:

dt
dG
t
G
G 
D
D


Lưu lượng tích phân đó là tổng hợp vật chất chuyển đi trong một khoảng thời gian:



 2
1
.
t
t
s Gdt

G Đơn vị: kg/s; m3/s (khí)
Ngồi ra: kg/h; tấn/h; l/phút; m3/h.

Khi đơn vị là: m3/s  lưu lượng thể tích Q

G = γ.Q (γ – là trọng lượng riêng của môi chất cần đo)
1.2. Phân loại các dụng cụ đo lưu lượng

a. Đo lưu lượng theo lưu tốc:
- Ống pi tô

- Đồng hồ đo tốc độ (đồng hồ đo tốc độ của gió, đồng hồ nước)
b. Đo lưu lương theo phương pháp dung tích:

- Lưu lượng kế kiểu bánh răng
- Thùng đong và phễu lật

c. Đo lưu lượng theo phương pháp tiết lưu:
- Thiết bị tiết lưu quy chuẩn

- Thiết bị tiết lưu ngoại quy chuẩn
- Lưu lượng kế kiểu hiệu áp kế
- Bộ phân tích

d. Lưu lượng kế có giáng áp khơng đổi:
- Rôtamét

- Lưu lượng kế kiểu Piston 
e. Một vài lưu lượng kế đặc biệt:

- Lưu lượng kế kiểu nhiệt điện
- Lưu lượng kế kiểu điện từ
- Lưu lượng kế siêu âm

</div>
(89)<div class='page_container' data-page=89>

2. Các phương pháp đo

2.1. Giới thiệu các phương pháp đo

Trong cuộc sống hàng ngày cũng như trong công nghiệp, đo lưu lượng là một
trong những phép đo được sử dụng rộng rãi nhất. Chúng ta có khá nhiều nguyên lý đo
lưu lượng và hầu hết các nguyên lý đo điều cho kết quả khá chính xác. Sau đây là một
số phương pháp đo cơ bản và khá phổ biến:

* Đo lưu lượng thể tích (Volumetric Flow-rate)
- Đo lưu lưu lượng theo nguyên lý chênh áp.
- Đo lưu lượng theo nguyên lý turbine.
- Đo lưu lượng theo nguyên lý điện từ.
- Đo lưu lượng theo nguyên lý Vortex.

- Đo lưu lưu lượng theo nguyên lý chiếm chổ.
- Đo lưu lượng theo nguyên lý siêu âm (ultrasonics)
* Đo lưu lượng khối lượng (Mass Flow-rate):

- Đo lưu lượng theo nguyên lý gia nhiệt.
- Đo lưu lượng theo nguyên lý Coriolis.
2.2. Cách đo theo từng phương pháp

a. Đo lưu lưu lượng theo nguyên lý chênh áp.

Đây là nguyên lý đo được sử dụng rộng rãi nhất trong các ngành cơng nghiệp q trình
(process industry).Ngun lý đo này dựa trên phương trình tính lưu lượng thể tích:

p
k

Q . D

Với Q : lưu lượng thể tích
K : hệ số

DP: chênh áp

Theo đó, người ta sẽ sử dụng các thiết bị tạo chênh áp bằng cách thay đổi tiết diện
ngang của ống (theo hướng

nhỏ lại) như:
- Tấm Orifice

- Venturi and flow tube
- Pilot tube

- Elbow meters
- Flow nozzle

</div>
(90)<div class='page_container' data-page=90>

87
Hình 5.1: cấu tạo thiết bị đo lưu lượng

b. Đo lưu lượng theo nguyên lý Vortex

Nguyên lý đo này cũng được sử dụng đối với lưu chất là lỏng, hơi hoặc khí.
Nguyên lý đo này được mô tả như sau: Người ta sử dụng một thiết bị dạng hình cơn
(Bluff Body of Vortex Shedder) đặt vng góc và chắn giữa dịng chảy. Khi lưu chất
gặp thiết bị này nó sẽ hình thành các điểm xốy Vortex ở phía hạ nguồn, lưu lượng
càng lớn thì các điểm xốy này càng nhiều.

Hình 5.2: Thiết bị đo lưu lượng theo nguyên lý Vortex

</div>
(91)<div class='page_container' data-page=91>

88
Hình 5.3: Cấu tạo bên trong của Vortex

- Một số sử dụng cảm biến DSC sensor: Differential Switched Capacitance

- Một số thiết bị cịn tích hợp thêm cảm biến nhiệt độ (Pt1000) để đo và hiệu chỉnh các
thơng số được chính xác hơn.

Hình 5.4: Vị trí lắp Vortex

Ưu điểm: - Độ thích ứng rộng ( cho hệ số Reynolds trên 10000)

- Lưu lượng kế loại Vortex có độ tin cậy và độ chính xác cao
- Phạm vi kích thước rộng

- Tín hiệu ra tuyến tính

Nhược điểm:- Không đo được đối với chất dạng vữa hoặc chất lỏng có độ nhớt cao.
- Người sử dụng không thể kiểm tra sự hiệu chỉnh (calibration).

- Dùng cho dịng chảy rối
- Có thể phải sử dụng tấm lọc

</div>
(92)<div class='page_container' data-page=92>

89
Hình 5.5: Đo lưu lượng theo nguyên lý điện từ

- Theo định luật cảm ứng điện từ của Faraday, sẽ xuất hiện điện áp cảm ứng khi dây
dẫn chuyển động trong trường điện từ.

- Trong nguyên lý đo điện từ thì dịng chảy trung bình chính là sự chuyển động của
dây dẫn

- Điện áp cảm ứng tỉ lệ với vận tốc của lưu lượng dòng chảy và được đưa đến bộ
khuếch đại thông qua 2 điên cựcđo.

Ưu điểm: - Độ chính xác cao (+/- 0.5% of full scale)

- Vì chỉ phụ thuộc vào vận tốc của dịng lưu chất vào, khơng phụ thuộc vào
khối lượng riêng, độ nhớt hay áp suất tĩnh của lưu chất.

- Có độ thích ứng (tỉ số dịng chảy tối đa chia cho dòng chảy tối thiểu mà
một dụng cụ có thể thích ứng) là 10:1 hoặc cao hơn.

- Có thể đo được 2 chiều
- Độ chênh áp khơng đáng kể

- Khoảng kích thươc đường ống đo lớn, từ 0.1 inch trở lên.

Nhược điểm: - Lưu chất phải có tính dẫn, với độ dẫn điện lớn hơn 2 µΩ/cm2
- Cần phải có sự bảo dưỡng để chống ăn mịn.

- Khó hiệu chỉnh (calibration)
- Giá từ vừa phải đến cao
- Kích thươc lớn và nặng

d. Đo lưu lượng theo nguyên lý chiếm chỗ (Positive Displacement Sensor)
Người ta sử dụng một cái bầu (chamber), trong bầu có các cánh quay và các

cánh quay này sẽ chỉ cho phép lưu chất đi qua bầu theo từng đợt. Đồng thời sẽ có một
bộ phận đo số lần lưu chất đi qua bầu, từ đó sẽ tính ra được lưu lượng.

Một hình thức khác dễ hình dung hơn của thiết bị đo này là xilanh – piston. Cứ mỗi lần
piston đi hết một hành trình xi-lanh ta sẽ được một lượng xác định lưu chất. Như vậy
để xác định lưu lượng ta chỉ việc xác định số lần dịch chuyển của piston và lượng lưu
chất của mỗi lần dịch chuyển.

Ưu điểm:

- Độ chính xác khá cao, 0.05 – 0.15 % lưu lượng thực tế. Nhưng với một số điều
kiện nhất định có thể đạt được độ chính xác là 0.02 – 0.05%.

- Có độ thích ứng thơng thường là 10:1. Thiết bị đo lưu lượng theo phương pháp
chiếm chỗ có độ thích ứng và độ chính xác rất cao. Đặc biệt đối với chất lỏng nặng
hay có độ nhớt cao.

</div>
(93)<div class='page_container' data-page=93>

- Phụ thuộc vào sự hao mịn cơ khí

- Khó khăn trong việc lắp đặt, sửa chữa và thay thế, thiết bị thay thế phải phù hợp
với các thiết bị hiện hữu.

- Cần phải có thiết bị lọc

e. Đo lưu lượng theo nguyên lý Turbine

- Thiết bị đo lưu lượng theo nguyên lý Turbine khi u cầu có độ chính xác và độ thích
ứng cao. Và sử dụng khi lưu chất bao gồm nhiều hỗn hợp pha trộn với nhau.

- Nguyên lý đo này được mô tả như sau: Khi lưu chất đi qua thiết bị đo nó sẽ làm quay
cánh turbine, Lưu lượng càng lớn thì tốc độ càng cao. Sẽ có một phần cảm ứng để cảm
nhận tốc độ quay của cánh turbine và cho ra các xung điện tương ứng. Số lượng các
xung trong một đơn vị thời gian sẽ xác định lưu lượng của lưu chất.

Hình 5.6: Động cơ turbine

Ưu điểm:

- Độ chính xác cao, khoảng 0.25% hoặc có thể cao hơn cao hơn

- Độ thích ứng thay đổi tùy thuộc vào thiết kế của thiết bị đo, độ nhớt, mật độ của
chất lỏng và kích cỡ của thiết bị đo.

- Có thể đo được với mức lưu lượng rất lớn hoặc ở mức nhỏ.
- Thích ứng với khoảng thay đổi nhiệt độ và áp suất lớn.
- Đo được cả 2 chiều.

Nhược điểm:

- Dễ bị hao mòn và hư hỏng nếu dòng lưu chất bẩn và không được bôi trơn
- Dễ bị hư hỏng nếu bị vượt quá tốc độ cho phép hay dòng chảy bị dao động
- Cần phải bào trì và hiệu chỉnh của nhà sản xuất hoặc trung tâm bảo trì sau 1 thời
gian sử dụng

- Độ thích ứng bị ảnh hưởng bới độ nhớt cao và mật độ thấp
- Giá thành tương đối cao

- Cần có bộ lọc

- Nhà cung cấp phải được u cầu bảo trì và calib chính xác
f. Đo lưu lượng theo nguyên lý siêu âm (Ultrasonic)

Đây là phương pháp sử dụng nguyên lý sóng siêu âm, có thể có 2 phương pháp đo:
- Đo độ chênh lệch tần số siêu âm, gọi là Doppler frequency shift

- Đô chênh lệch thời gian – Difference in transit times

Thiết bị đo này có 1 bộ cảm biến gồm máy phát sóng siêu âm và thu sóng siêu âm
Ưu điểm:

</div>
(94)<div class='page_container' data-page=94>

- Có độ chính xác cao
Nhược điểm:

- Khơng chính xác khi chất rắn trong lưu chất lơn

- Đối với công nghệ clamp-on thì sai số sẽ lớn khi thành ống bị đóng cặn và địi hỏi
bề ngồi của ống phải đồng nhất

3. Sử dụng dụng cụ đo lưu lượng

3.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của dụng cụ đo lưu lượng 
3.1.1. Đo lưu lượng bằng công tơ đo lượng chất lỏng:

a. Đồng hồ nước:

Hình 5.7: Đồng hồ nước

Bộ phận nhạy cảm là chong chóng và trục của nó gắn với bộ phận đếm số:
Q = n.F/C

Với : C – giá trị thực nghiệm
F – tiết diện

N – số vòng quay vg/s

Các cánh là cánh phẳng dùng đo nước có t = 90oC, p = 15 kg/cm2 và Q < 6 m3/h.

Các loại đồng hồ nước chong chóng xoắn thay cánh phẳng bằng trục vít đo lưu lượng
Q = 400 ÷ 600 m3/h.

n = K.tb/l ; l – bước răng trục vít
* Chú ý:

Nếu lưu lượng quá nhỏ thì nước lọt qua khe hở giữa cánh nước chong chóng và
vỏ đồng hồ, ma sát tại điểm đỡ chong chóng sẽ làm quan hệ n và tb sẽ sai lệch  sai

</div>
(95)<div class='page_container' data-page=95>

Các loại này phải chú ý đến chất lượng chong chóng. Có thể làm từ kim loại
rỗng hoặc nhựa sao cho trọng lượng riêng gần bằng trọng lượng của nước, khi lắp phải
đúng tâm. Ta thường dùng loại này để đo lưu lượng kiểu tích phân cơ cấu đếm số kiểu
cơ khí và thường chia độ theo thể tích.

b. Đồng hồ đo tốc độ:

Cấu tạo: gồm 1 bộ phận nhạy cảm là một chong chóng rất nhẹ với các cánh

hướng theo bán kính, làm bằng nhơm.

n = C.
n: số vịng quay xác định

1
2 

 

 N

n (vg/ph)

C: hệ số được xác định bằng thực nghiệm

Hình 5.8 : Đồng hồ đo gió

Loại cánh phẳng thì có trục của nó song song dịng chảy và cách nghiêng 45o.

Loại cánh gáo thì có trục vng góc dịng chảy.

* Ứng dụng: Dùng đo tốc độ khí có áp suất dư khơng lớn, tốc độ dịng thu được là lưu
tốc tại chỗ đặt đồng hồ.

3.1.2 Đo lưu lượng theo áp suất động của dòng chảy:

3.1. Ống pitô:

a. Nguyên lý:

Chất lỏng chảy trong ống khi bị chặn lại thì
động năng  thế năng. Đo sự biến đổi này và dựa
vào đó  vận tốc của chất lỏng.

P1 – P2 = Pđ = h.γh

Và theo phương pháp Becnuli







1
2

.

p

dp

g

d








1: tốc độ dòng tại thời điểm đo

</div>
(96)<div class='page_container' data-page=96>

93
)

(

2 2 1

2
1
2
2
P
P
g 








thường 2 = 0  

)
(

2 2 1

2
P
P
g 



Vậy muốn đo 2 ta cần đo giáng áp tại điểm đó.
* Chú ý:

Khi đo bằng ống pito thì dịng chảy cần phải ổn định, do đó cách này khơng phù
hợp với vận tốc thay đổi vì có tổn thất áp suất P1 và P2 đo ở những điểm khác nhau 

cần thêm một số hiệu chỉnh
b. Cấu tạo:

Hình 5.9 : Cấu tạo của ống pito

- Ống đo gồm hai ống ghép lại ống đo áp suất toàn phần P2 nằm chính giữa và

có lỗ đặt trực giao với dịng chảy.

- Ống ngồi bao lấy ống đo P2 có khoan lỗ để đo áp suất tĩnh P1.

- Phần đầu của ống pito là nửa hình cầu, lỗ lấy áp suất động có vị trí (3 ÷ 4)d.
- Nhánh I là nhánh không chịu ảnh hưởng của ống đỡ (L), nhánh II là nhánh
chịu ảnh hưởng của ống đỡ.

- Khi đo, ống có thể đặt lệch phương của dịng chảy đến (5 ÷ 6) mà khơng ảnh
hưởng đến kết quả đo, số lượng lỗ khoan từ (7 ÷ 8) lỗ.

- Trong thực tế ta dùng ống pito để đo có đường kính là d = 12 mm và trong
phịng thí nghiệm dùng loại d = 5 ÷ 12 m, áp dụng sao cho tỷ số d/D < 0,05 là tốt nhất
(D – là đường kính ống chứa mơi chất)

- Khi đặt ở vị trí khác nhau thì phải thêm hệ số hiệu chỉnh ζ.
3.1.3. Đo lưu lượng bằng phương pháp tiết lưu:

a Định nghĩa: Thiết bị tiết lưu là thiết bị đặt trong
đường ống làm dịng chảy có hiện tượng thu hẹp cục
bộ do tác dụng của lực quán tính và lực ly tâm.

b. Cấu tạo:Khi qua thiết bị tiết lưu, chất lỏng sẽ bị

mất mát áp suất (P dòng chảy bị thu hẹp nhiều thì

DP càng lớn thường DP < 1000 mmHg (DP được đo
bằng hiệu áp kế).

</div>
(97)<div class='page_container' data-page=97>

yếu tố như: kích thước, hình dạng thiết bị, tiết lưu, tình trạng lưu chuyển của dịng
chảy, vị trí chỗ đo áp suất, tình trạng ống dẫn chất lỏng.

Quá trình tính tốn tiết lưu có quy định phương pháp tính tốn như sau:
- Dịng chảy liên tục (khơng tạo xung).

- Đường ống > 50 mm. Nếu dùng ống Venturi thì đường ống > 100mm, vành
trong ống phải nhẵn. Nhờ những nghiên cứu lý luận và thực nghiệm lâu dài và người
ta giả định một số thiết bị tiết lưu quy chuẩn.

Hiện nay đây là phương pháp đo lưu lượng thông dụng nhất.

- Thiết bị tiết lưu quy chuẩn là thiết bị mà quan hệ giữa lưu lượng và giáng áp
hồn tồn có thể dùng phương pháp tính tốn để xác định.

Hình 5.10: Các phương pháp đo bằng tiết lưu 
c. Nguyên lý đo lưu lượng :

Ta chỉ xét vòng chắn:

Nhờ sự tổn thất của dòng khi qua thiết bị tiết lưu, dựa vào phương trình Becnuli
tìm được tốc độ trung bình dịng tại tiết diện đo.

Xét tiết diện I và II ta có sự thay đổi động năng và thế năng :



2 min







2
1

.

F
F
F

F
F

dP

g

d





Dựa vào phương trình liên tục ta có:

γ.F. = const
3.2. Sử dụng dụng cụ đo lưu lượng

</div>
(98)<div class='page_container' data-page=98>

Kiểm tra các thiết bị của kho lạnh và máy sấy:
- Kiểm tra các phần tử thiết bị

- Kiểm tra phần điện của kho lạnh, máy sấy xem có bị hư hỏng, đứt dây, hở dây hay
không.

b. Chuẩn bị các thiết bị, dụng cụ đo lưu lượng:

Hình 5.11: Các thiết bị dùng để đo lưu lượng

- Dụng cụ đo lưu lượng:

+ Lắp ráp hoàn thiện dụng cụ đo lưu lượng đối với các dụng cụ đo lưu lượng
chất lỏng.

+ Khởi động các dụng cụ đo để kiểm tra hoạt động của thiết bị cịn hoạt động
được hay khơng.

+ Đo thử thơng số lưu lượng khơng khí ngay tại phòng để kiểm tra thiết bị.
+ Điều chỉnh độ nhạy của thiết bị.

c. Tiến hành đo lưu lượng, vị trí đo, vị trí đặt đầu dị của thiết bị đo

- Sau khi khởi động kho lạnh, máy sấy chạy ổn định tiến hành đưa thiết bị và dụng cụ
đo vào vị trí cần đo.

- Đối với dụng cụ đo chất lỏng thì chỉ cần cho dòng chất lỏng chảy qua và quan sát lưu
lượng chất lỏng chảy qua.

- Tiến hành đo lưu lượng trong kho lạnh cũng như máy sấy tại nhiều vị trí khác nhau
đối với thiết bị đo lưu lượng khí

- Quan sát bảng điện tử hiện thị: chỉ số của dụng cụ đo sẽ tăng nhanh  dừng hẳn.

d. Tổng hợp và xử lý kết quả đo

- Tiến ghi lại kết quả đo được tại nhiều vị trí khác nhau trong kho lạnh cũng như trong
máy sấy.

- Lấy trung bình kết quả đo được sau đó so sánh với giá trị cần đạt được trong kho lạnh
cũng như máy sấy xem đã phù hợp hay chưa.

</div>
(99)<div class='page_container' data-page=99>

Sau khi lấy số liệu cần đo tiến hành ngắt máy và vệ sinh kho lạnh cũng như máy sấy,
đặt các thiết bị đo vào trong hộp rồi cất vào vị trí theo quy định.

Bài tập:

1. Trình bày nguyên lý đo lưu lượng bằng lưu lượng kế?
2. Trình bày các bước sử dụng đồng hồ đo lưu lượng?
3. Trình bày nguyên lý hoạt động của ống pito?

4. Trình bày nguyên lý hoạt động của đo lưu lượng bằng phương pháp tiết lưu?

Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập:
- Sinh viên phải biết sử dụng lưu lượng kế.

- Sinh viên phải nắm được các bước đo lưu lượng bằng lưu lượng kế.

- Sinh viên phải hiểu được sơ đồ nguyên lý và cấu tạo của từng loại lưu lượng
kế.

BÀI 6:

ĐO ĐỘ ẨM

Giới thiệu: 
Mục tiêu:

Sau khi học xong Bài này người học có khả năng:

- Hiểu được mục đích và phương pháp đo độ ẩm.

- Hiểu được khái niệm, tính chất của nước và khơng khí ẩm.

- Phân biệt được cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại các dụng cụ đo độ ẩm.
- Lựa chọn, lắp đặt dụng cụ đo.

- Điều chỉnh được các dụng cụ đo.
- Đo kiểm độ ẩm.

- Cẩn thận, chính xác, đúng kỹ thuật, an tồn.

Nội dung chính:

1. Khái niệm cơ bản - phân loại các dụng cụ đo độ ẩm:

1.1. Khái niệm cơ bản

Là đại lượng đặc trưng cho lượng hơi nước tồn tại trong khơng khí. Độ
ẩm được biểu diễn dưới dạng độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tương đối.

+ Độ ẩm tuyệt đối là khối lượng hơi nước có trong 1 m3 khơng khí.

</div>
(100)<div class='page_container' data-page=100>

(%)
100
.
max
G
Gh



Trong đó: Gh – khối lượng hơi nước hòa tan trong 1 m3 khơng khí.
Gmax – lượng hơi nước cực đại có thể hịa tan trong 1 m3
khơng khí có cùng nhiệt độ.

Từ phương trình trạng thái của chất khí:

P.V = G.R.T
Ta có:
T
R
V
P
G
h
h

h  và

T
R
V

P
G
h
max
max 

Trong đó: P – áp suất V – thể tích T – nhiệt độ chất khí

R – hệ số vạn năng của chất khí G – khối lượng của
khí

Các ký hiệu có chỉ số h là để cho hơi nước. Như vậy ta sẽ có:

(%)
100
.
(%)
100
.
.
.
max
max
P
P
T
R
V
P
T

R
V
P
h
h
h
h




Khi  = 100% thì khơng khí bão hịa hơi nước, nghĩa là nước khơng thể
bốc hơi tiếp vào trong khơng khí. Nếu nhiệt độ khơng khí tk < 100 oC thì khi
tăng nhiệt độ lên, khả năng hòa tan hơi nước vào khơng khí tăng lên (Pmax tăng).
Như vậy khi tk < 100 oC thì khi tăng nhiệt độ có thể chuyển trạng thái khơng khí
bão hịa hơi nước sang khơng bão hịa. Ngược lại khi giảm nhiệt độ thì có thể
chuyển trạng thái khơng bão hòa hơi nước sang trạng thái bão hòa hơi nước.

1.2. Phân loại các dụng cụ đo độ ẩm

2.1. Ẩm kế dây tóc:

Ẩm kế dây tóc là ẩm kế làm việc theo nguyên lý: Khi độ ẩm của môi
trường thay đổi thì chiều dài của dây tóc cũng thay đổi.

</div>
(101)<div class='page_container' data-page=101>

98
1- dây tóc (30 ÷ 50) mm với đường kính 0,05 mm ;

2 – dây kéo ; 3 – lò xo ; 4 – kim tím ; 5 – gương ; 6 – kim chỉ ; 
7 – bộ điều chỉnh ; 8 – bảng điều khiển.

2.2. Ẩm kế ngưng tụ:

Để đo độ ẩm của môi chất ở nhiệt độ cao người ta phải sử dụng ẩm kế làm
việc trên nguyên tắc đo nhiệt độ điểm đọng sương.

Hình 6.2 Cấu tạo của ẩm kế ngưng tụ

Nguyên lý hoạt động: Ống trụ trịn (1) mà mặt ngồi của nó được gia cơng
nhẵn bóng đóng vai trị như một mặt gương tiếp xúc với môi chất cần xác định
độ ẩm. Phía trong hình trụ cho một chất lỏng làm lạnh liên tục chảy qua với
nhiệt độ được điều chỉnh bởi bộ đốt nóng bằng điện (2). Để duy trì nhiệt độ của
dịch thể làm lạnh người ta dùng rơ le điện từ (3) và tế bào quang điện (F). Tế
bào quang điện (F) sẽ nhận được tia sáng của bóng đèn (4) qua sự phản xạ của
gương.

Khi nhiệt độ vách trụ hay nhiệt độ mặt gương bằng nhiệt độ đọng sương
thì trên mặt gương sẽ xuất hiện sương mù. Chính sương mù đọng lại trên mặt
gương đã làm giảm dòng ánh sáng phản xạ đến tế bào quang điện (F). Kết quả là
rơ le điện từ (3) tác động và ngắt dòng điện vào bộ đốt nóng (2). Căn cứ vào
nhiệt độ đọng sương người ta xác định được độ ẩm của môi chất.

2.3. Ẩm kế điện ly:

Loại này dùng để đo lượng hơi nước rất nhỏ trong khơng khí hoặc trong
các chất khí. Phần tử nhạy của ẩm kế là một đoạn ống dài khoảng 10 cm.

Trong ống cuốn hai điện cực bằng platin hoặc rodi, giữa chúng là lớp
P2O5. Khi chất khí nghiên cứu chạy qua ống đo hơi nước bị lớp P2O5 hấp thụ và
hình thành H2PO3. Đặt điện áp một chiều cỡ 70V giữa hai điện cực sẽ gây hiện

tượng điện phân nước và giải phóng O2, H2 và tái sinh P2O5.

Dòng điện điện phân I = k.Cv, tỉ lệ với nồng độ hơi nước Cv trong đó

c

Q

k . .

10
.
9
96500

3 

</div>
(102)<div class='page_container' data-page=102>

99
Hình 6.3 Ẩm kế điện ly

2.4. Ẩm kế tụ điện polyme:

Ẩm kế tụ điện sử dụng điện mơi là một màng mỏng polyme có khả năng
hấp thụ phân tử nước. Hằng số điện môi ε của lớp polyme thay đổi theo độ ẩm,
do đó điện dung của tụ điện polyme phụ thuộc vào ε, tức là phụ thuộc vào độ
ẩm:

L
C 



oA
ε – hằng số điện môi của màng polyme

εo – hằng số điện môi của chân không
A – điện tích bản cực

L – chiều dày của màng polyme

Vì phân tử nước có cực tính cao, ngay cả khi hàm lượng ẩm rất nhỏ cũng
dẫn tới sự thay đổi điện dung rất nhiều. Hằng số điện môi tương đối của nước là
80 trong khi đó vật liệu polyme có hằng số điện mơi từ 2 đến 6 vì vậy ẩm kế tụ
điện polyme được phủ trên điện cực thứ nhất bằng tantan, sau đó là lớp Cr dày
100 Ao đến 1000 Ao được phủ tiếp lên polyme bằng phương pháp bay hơi trong 
chân khơng.

Hình 6.4 Ẩm kế polyme 
Các thơng số chủ yếu của ẩm kế tụ điện polyme là:

</div>
(103)<div class='page_container' data-page=103>

100
- Dải nhiệt độ - 40 đến 100oC

- Độ chính xác ± 2% đến ± 3%
- Thời gian hồi đáp vài giây

- Ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, phần tử nhạy có thể nhúng vào nước mà
không bị hư hỏng.

2. Các phương pháp đo

2.1. Giới thiệu các phương pháp đo

a. Phương pháp điểm sương.
b. Phương pháp bốc hơi ẩm.

c. Phương pháp biến dạng.
d. Phương pháp dẫn điện.

2.2. Cách đo theo từng phương pháp

a. Phương pháp điểm sương:

Dựa vào tính chất chuyển trạng thái của khơng khí từ khơng bão hịa hơi
nước sang bão hòa hơi nước khi giảm nhiệt độ. Trước hết đo nhiệt độ của khơng
khí dựa vào giá trị nhiệt độ này xác định áp suất hơi nước bão hịa trong khí
Pmax.

Giảm nhiệt độ của khơng khí cho đến khi nó chuyển từ trạng thái khơng
bão hịa sang trạng thái bão hịa hơi nước và đo nhiệt độ ở trạng thái này. Nhiệt
độ này được gọi là nhiệt độ điểm sương. Để phát hiện thời khắc này thì đặt 1 cái
gương để quan sát, khi mặt gương có phủ mờ bụi nước thì đấy chính là điểm
sương. Dựa vào điểm sương để xác định phân áp suất hơi nước bão hịa Pđs. Đây
cũng chính là áp suất hơi nước trong khơng khí. Độ ẩm tương đối được xác định
theo công thức:

(%)
100
.

max

P
Pđs





Như vậy phương pháp điểm sương đo được độ ẩm tuyệt đối và tương đối.
b. Phương pháp bốc hơi ẩm:

Tốc độ bốc hơi nước của vật ẩm phụ thuộc vào độ ẩm của khơng khí. Khi
độ ẩm càng tăng thì tốc độ bốc hơi ẩm càng giảm về nếu độ ẩm đạt 100% thì q
trình bốc hơi ẩm hầu như khơng xảy ra. Để đo độ ẩm bằng phương pháp này
người ta sử dụng 2 nhiệt kế: một nhiệt kế bình thường dùng để đo nhiệt độ
khơng khí gọi là nhiệt kế khơ có nhiệt độ tk và một nhiệt kế có bầu dịch được
bọc một lớp bông luôn luôn ẩm, bông ẩm bốc hơi lấy nhiệt của thân nhiệt kế nên
nhiệt độ của nó giảm xuống có giá trị là ta gọi là nhiệt độ của nhiệt kế ẩm.

</div>
(104)<div class='page_container' data-page=104>

101
k

a
k
a

P
t
t
P
A

P  . (  )





Trong đó: Pa – áp suất hơi nước bão hịa trong khơng khí có nhiệt độ ta
Pk – áp suất hơi nước bão hịa trong khơng khí có nhiệt độ tk
P – áp suất môi trường đo

A – hằng số phụ thuộc vào cấu tạo của ẩm kế, tốc độ của khơng khí
bao quanh nhiệt kế ẩm và áp suất môi trường đo.

Phương pháp này đo được độ ẩm tương đối.
c. Phương pháp biến dạng:

Các chất khi thay đổi độ ẩm đều thay đổi kích thước. Tuy nhiên muốn sử
dụng tính chất này để làm cảm biến đo độ ẩm đòi hỏi phải bảo đảm độ nhạy cần
thiết, mối liên hệ giữa kích thước và độ ẩm phải nhất quán, quán tính của cảm
biến phải nhỏ nghĩa là vật chất làm cảm biến đo độ ẩm phải nhạy cảm với sự
thay đổi độ ẩm của môi trường xung quanh. Tóc là vật liệu bảo đảm đầy đủ
những yêu cầu cơ bản trên đây của một cảm biến đo độ ẩm và được sử dụng để
chế tạo ra ẩm kế tóc. Ẩm kế tóc đo được độ ẩm tương đối của khơng khí.

d. Phương pháp dẫn điện:

Các vật liệu cách điện khi thay đổi độ ẩm sẽ thay đổi khả năng cách điện
của nó. Đo điện trở của vật liệu cách điện sẽ xác định được độ ẩm của nó, mà độ
ẩm của vật liệu lại trực tiếp phụ thuộc vào độ ẩm của mơi trường khơng khí bao
quanh nó. Một vật liệu cách điện được sử dụng làm cảm biến đo độ ẩm phải tuân
thủ những yêu cầu cơ bản đã được nêu ra trên đây về độ nhạy, về tính nhất quán
và về tính nhạy cảm với sự thay đổi độ ẩm môi trường xung quanh.

3. Sử dụng dụng cụ đo độ ẩm

3.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của dụng cụ đo độ ẩm

a. Ẩm kế dây tóc:

</div>
(105)<div class='page_container' data-page=105>

102
Hình 6.5. Ẩm kế dây tóc

1- dây tóc (30 ÷ 50) mm với đường kính 0,05 mm ;

2 – dây kéo ; 3 – lò xo ; 4 – kim tím ; 5 – gương ; 6 – kim chỉ ; 
7 – bộ điều chỉnh ; 8 – bảng điều khiển.

b. Ẩm kế ngưng tụ:

Để đo độ ẩm của môi chất ở nhiệt độ cao người ta phải sử dụng ẩm kế làm
việc trên nguyên tắc đo nhiệt độ điểm đọng sương.

Hình 6.6 Cấu tạo của ẩm kế ngưng tụ

Nguyên lý hoạt động: Ống trụ tròn (1) mà mặt ngồi của nó được gia cơng
nhẵn bóng đóng vai trị như một mặt gương tiếp xúc với mơi chất cần xác định
độ ẩm. Phía trong hình trụ cho một chất lỏng làm lạnh liên tục chảy qua với
nhiệt độ được điều chỉnh bởi bộ đốt nóng bằng điện (2). Để duy trì nhiệt độ của
dịch thể làm lạnh người ta dùng rơ le điện từ (3) và tế bào quang điện (F). Tế
bào quang điện (F) sẽ nhận được tia sáng của bóng đèn (4) qua sự phản xạ của
gương.

Khi nhiệt độ vách trụ hay nhiệt độ mặt gương bằng nhiệt độ đọng sương
thì trên mặt gương sẽ xuất hiện sương mù. Chính sương mù đọng lại trên mặt

gương đã làm giảm dòng ánh sáng phản xạ đến tế bào quang điện (F). Kết quả là
rơ le điện từ (3) tác động và ngắt dịng điện vào bộ đốt nóng (2). Căn cứ vào
nhiệt độ đọng sương người ta xác định được độ ẩm của môi chất.

c. Ẩm kế điện ly:

Loại này dùng để đo lượng hơi nước rất nhỏ trong khơng khí hoặc trong
các chất khí. Phần tử nhạy của ẩm kế là một đoạn ống dài khoảng 10 cm.

Dịng điện điện phân I = k.Cv, tỉ lệ với nồng độ hơi nước Cv trong đó

c

Q

k . .

10
.
9
96500

3 

</div>
(106)<div class='page_container' data-page=106>

103

Hình 6.7 Ẩm kế điện ly

d. Ẩm kế tụ điện polyme:

Ẩm kế tụ điện sử dụng điện môi là một màng mỏng polyme có khả năng
hấp thụ phân tử nước. Hằng số điện môi ε của lớp polyme thay đổi theo độ ẩm,
do đó điện dung của tụ điện polyme phụ thuộc vào ε, tức là phụ thuộc vào độ
ẩm:

L
C 



oA
ε – hằng số điện môi của màng polyme
εo – hằng số điện môi của chân khơng
A – điện tích bản cực

L – chiều dày của màng polyme

Hình 6.8 Ẩm kế polyme 
Các thông số chủ yếu của ẩm kế tụ điện polyme là:

</div>
(107)<div class='page_container' data-page=107>

104
- Dải nhiệt độ - 40 đến 100oC

- Độ chính xác ± 2% đến ± 3%
- Thời gian hồi đáp vài giây

- Ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, phần tử nhạy có thể nhúng vào nước mà
khơng bị hư hỏng.

3.2. Sử dụng dụng cụ đo độ ẩm

a. Vận hành kho lạnh và máy sấy:

Kiểm tra các thiết bị của kho lạnh và máy sấy:
- Kiểm tra các phần tử thiết bị

- Kiểm tra phần điện của kho lạnh, máy sấy xem có bị hư hỏng, đứt dây, hở dây
hay không.

b. Chuẩn bị các thiết bị, dụng cụ đo độ ẩm:

Hình 6.9: Các dụng cụ đo độ ẩm

Hình 6.10: Dụng cụ đo dựa trên mối quan hệ về độ ẩm 
- Dụng cụ đo độ ẩm điện tử và dụng cụ đo độ ẩm có đầu cảm biến:

+ Lắp ráp hoàn thiện dụng cụ đo độ ẩm

+ Khởi động các dụng cụ đo để kiểm tra hoạt động của thiết bị còn hoạt
động được hay không.

</div>
(108)<div class='page_container' data-page=108>

105
+ Điều chỉnh độ nhạy của thiết bị.

c. Tiến hành đo độ ẩm, vị trí đo, vị trí đặt đầu dị của thiết bị đo

- Sau khi khởi động kho lạnh, máy sấy chạy ổn định tiến hành đưa thiết bị và
dụng cụ đo vào vị trí cần đo.

- Tiến hành đo độ ẩm trong kho lạnh cũng như máy sấy tại nhiều vị trí khác
nhau.

- Tại những nơi mà không đưa được thiết bị và dụng cụ vào được thì sử dụng
dụng cụ đo độ ẩm có đầu đo bằng cảm biến.

- Quan sát bảng điện tử hiện thị: chỉ số của dụng cụ đo sẽ tăng nhanh  dừng
hẳn.

- Nếu thông số hiện trên bảng đồng hồ mà lớn hơn giá trị ban đầu của thiết bị 
nơi đó có độ ẩm lớn hơn độ ẩm trong phịng.

- Nếu thơng số hiện trên bảng đồng hồ mà nhỏ hơn giá trị ban đầu của thiết bị 
nơi đó có độ ẩm nhỏ hơn độ ẩm trong phòng.

d. Tổng hợp và xử lý kết quả đo

- Tiến ghi lại kết quả đo được tại nhiều vị trí khác nhau trong kho lạnh cũng như
trong máy sấy.

- Lấy trung bình kết quả đo được sau đó so sánh với giá trị cần đạt được trong
kho lạnh cũng như máy sấy xem đã phù hợp hay chưa.

- Thông qua kết quả đo dựng mối quan hệ giữa nhiệt độ và độ ẩm.

e. Đóng máy, thực hiện vệ sinh công nghiệp

Sau khi lấy số liệu cần đo tiến hành ngắt máy và vệ sinh kho lạnh cũng như máy
sấy, đặt các thiết bị đo vào trong hộp rồi cất vào vị trí theo quy định.

Bài tập:

1. Trình bày nguyên lý đo độ ẩm bằng ẩm kế?
2. Trình bày các bước sử dụng đồng hồ đo độ ẩm?
3. Trình bày nguyên lý hoạt động của ẩm kế ngưng tụ?

4. Trình bày nguyên lý hoạt động của Ẩm kế tụ điện polyme?

Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập:
- Sinh viên phải biết sử dụng ẩm kế.

- Sinh viên phải nắm được các bước đo độ ẩm bằng ẩm kế.

- Sinh viên phải hiểu được sơ đồ nguyên lý và cấu tạo của từng loại ẩm kế.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

</div>
(109)<div class='page_container' data-page=109>

106
[3] Nguyễn Đức Lợi – Đo Lường Tự Động Hóa Hệ Thống Lạnh –
NXBKHKT – 2001

</div>


Sử dụng yếu tố động học để xác định lượng vết kim loại cu và hg trong hỗn hợp bằng phương pháp chiết trắc quang