Bài giảng Thực hành đo lường điện

Trường đại học sư phạm kỹ thuật nam định

TH.S Vũ Ngọc Tuấn
TH.S trần quý bình

TP BI GING

THC HNH O LNG IN

Nam Định, năm 2012


LỜI NĨI ĐẦU

Cùng với phát triển nhanh chóng của kỹ thuật đo, các thiết bị và dụng cụ
đo ngày càng tăng về số lượng, đa dạng về chủng loại. Đứng trước thực tế đó,
nhóm tác giả đã biên soạn tập bài giảng “Thực hành đo lường điện” làm tài
liệu giúp sinh viên dễ dàng tiếp cận với các thiết bị và dụng cụ đo, luyện tập
các kỹ năng đo, kiểm tra các linh kiện điện tử, các mạch điện, điện tử, tạo nền
tảng giúp họ làm chủ các kỹ năng thuộc chuyên ngành của mình. Tập bài
giảng tập trung vào hai phần chính: Phần thứ nhất hướng tới kỹ năng sử dụng
thiết bị và dụng cụ để đo các đại lượng trong mạch điện, điện tử như: Dòng
điện, điện áp, cơng suất, tần số, góc pha, điện năng… Phần thứ hai hướng tới
kỹ năng đo kiểm tra các linh kiện điện, điện tử. Tập bài giảng là tài liệu để
giảng dạy thực hành đo lường điện cho sinh viên Cao đẳng, Đại học thuộc
chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật điện; Công nghệ Kỹ thuật điện, điện tử;
Công nghệ Tự động đồng thời là tài liệu tham khảo cho những sinh viên quan
tâm tới thực hành đo lường điện.
Chúng tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới các Thầy giáo, Cô giáo thuộc
Khoa Điện - Điện tử, Trung tâm Thực hành Trường Đại học SPKT Nam Định đã
đóng góp ý kiến giúp hồn thiện tập bài giảng.

Trong q trình biên soạn nhóm tác giả đã cố gắng rất nhiều nhưng sẽ
khơng thể tránh khỏi những thiết sót, rất mong nhận được sự góp ý của Các
Thầy giáo, Cơ giáo để giáo trình ngày càng hồn thiện hơn.
Nhóm tác giả

1


BÀI 1. SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ, DỤNG CỤ ĐO
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
Sau khi học xong sinh viên có khả năng:
1. Kiến thức
- Đọc các ký hiệu trên dụng cụ đo.
- Hiểu chức năng của các núm nút trên mặt thiết bị, dụng cụ đo.
2. Kỹ năng
Vận hành các thiết bị, dụng cụ đo thông dụng như đồng hồ vạn năng, máy phát
sóng, máy hiện sóng...
3. Thái độ
Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị khi sử dụng, tích cực luyện tập, thảo luận và
hoạt động nhóm.
II. LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
1. Tìm hiểu về các bộ nguồn xoay chiều, một chiều, nguồn xung
a. Nguồn xoay chiều, một chiều
* Nguồn xoay chiều (AC - Alternating current)
Chủ yếu là nguồn xoay chiều hình sin (50Hz, 60 Hz), thường được sử dụng để cung
cấp năng lượng cho các mạch đo các đại lượng điện xoay chiều. Khi sử dụng chúng ta
cần quan tâm tới các thông số kỹ thuật: Pđm - cơng suất định mức; Iđm - dịng điện định
mức; Uđm - điện áp định mức; tần số: f; số pha:1 pha, 3pha.
* Nguồn một chiều (DC-Direct current)
Nguồn một chiều thường dùng để cung cấp năng lượng cho các mạch đo các đại

lượng điện một chiều khi sử dụng chúng ta cũng cần quan tâm tới các thông số như:
Pđm - cơng suất định mức; Iđm - dịng điện định mức; Uđm - điện áp định mức
Trên hình 1.1 là hình minh họa mô đun nguồn dùng để cung cấp năng lượng cho các
mạch đo và cho tải.

1

2

3

4

5

Hình 1.1. Mơ đun nguồn MPU.1 cung cấp cho các mạch đo
2

6


Mô đun nguồn MPU.1 được phân thành 6 mô đun nhỏ
(1) Mô đun cung cấp và chỉ báo nguồn 3 pha bốn dây có Ud = 380V, các dây pha A,
B, C dây trung tính O. Các đèn báo A, B, C để chỉ thị trạng thái nguồn của các pha.
(2) Mô đun điều khiển, cảnh báo và bảo vệ quá tải.
(3) Mô đun cung cấp nguồn một pha 220V/5A
(4) Mô đun cung cấp nguồn ba pha công suất nhỏ có Ud = 24V, Id = 5A.
(5) Mơ đun cung cấp nguồn một chiều có thể điều khiển được từ 0  40V/5A.
(6) Mô đun cung cấp nguồn xoay chiều có thể điều khiển được từ 0  30V/5A.
Ngồi ra để cung cấp nguồn cho các mạch đo công suất nhỏ chúng ta có thể lấy trên

các board thực tập vạn năng
3
1

2
4
1

5
6

Hình 1.2. Board thực tập vạn năng và board thực tập đo MTS-41N
(1) Khu vực lấy nguồn một chiều ±5V ; ±12V /1A
(2) Khu vực lấy nguồn một chiều điều chỉnh được từ 1,25  40V/1,5A.
(3) Khu vực lấy nguồn xoay chiều 9V, 12V, 18V, 24V/1A.
(4) Khu vực chọn xung theo chuẩn TTL/CMOS.
(5) Khu vực chọn dạng xung sin/vuông /răng cưa.
(6) Khu vực điều chỉnh biên độ, tần số của xung.
b. Nguồn phát sóng
Là các bộ nguồn phát ra các dạng sóng chuẩn (sóng sin, sóng vng, răng cưa...)
trong dải âm thanh 20Hz  20000Hz (Audio frequency - AF), hình 1.2 là minh họa
máy phát sóng âm tần model SGU của Đức. Một số máy còn tạo ra tần số lên tới
200.000Hz, tức là bao gồm dải sóng siêu âm. Máy phát sóng âm tần thường được dùng
để thử các bộ khuếch đại âm tần, làm nguồn chuẩn cho các mạch đo L, C, đo tần số, đo
và khảo sát đặc tuyến của các linh kiện điện tử (Diode, Transistor)...

3


Khi sử dụng nguồn phát sóng chúng ta cần quan tâm tới các thơng số kỹ thuật như:

Dạng sóng, biên độ, dải tần, trở kháng vào/ra
3

4

5

6

2
8
7
10

9

1
Hình 1.3. Hình dạng thực tế của máy phát sóng âm tần Model SGU
(1) Cơng tắc nguồn
(2) Chuyển mạch chọn dạng sóng (sin, vng, tam giác)
(3) Chuyển mạch điều chỉnh thô tần số phát ra (x1, x10, x100)
(4) Điều chỉnh tinh tần số phát ra (20Hz đến 20Khz)
(5) Điều chỉnh biên độ tín hiệu ra (0 đến 10Vpp)
(6) Ngõ ra của dạng sóng âm tần (chấu vàng là tín hiệu, chấu đen là mass)
(7) Ngõ ra của điện áp một chiều (chấu đỏ là dương, chấu đen là mass)
(8) Điều chỉnh biên độ điện áp một chiều ra (0 đến 12V)
(9) Chuyển mạch chọn điện áp một chiều ra là 12V/0,5A hay 15V/0,5A
(10) Ngõ ra AC 12V/0,5A hoặc 24V/0,5A

15

16

14

4
10
11

1
5

3

2
6

7

8

9

12

13

Hình 1.4. Máy phát tín hiệu SG-8150S
4

Trên hình 1.4 minh họa máy phát sóng đa năng SG – 8150S. Khi sử dụng chúng ta
cần tìm hiểu chức năng của các núm nút trên mặt máy:
(1) Công tắc nguồn.
(2) Ngõ vào của tín hiệu cần điều chế ngồi.
(3) Ngõ ra của tín hiệu cao tần đã điều chế.
(4) Chọn nguồn tín hiệu điều chế (ngồi/trong 400Hz/trong 1kHz)
(5) Cài đặt chức năng điều chế.
(6) Lưu/gọi lại tín hiệu đã lưu trong bộ nhớ.
(7) Cài đặt mức tín hiệu điều chế.
(8) Bàn phím số hỗ trợ cho cài đặt các thông số chức năng.
(9) Chọn đơn vị tương ứng với các giá trị đặt vào từ bàn phím.
(10) Chọn điều khiển bằng máy tính.
(11) Tăng/giảm giá trị delta.
(12) Tăng/giảm bằng số hoặc theo giá trị delta.
(13) Điều chỉnh tinh tần số.
(14) Đèn hiển thị chế độ điều chế (AM/FM), mức tín hiệu đưa vào điều chế.
(15) Màn hình LCD hiển thị tần số sóng mang, mức tín hiệu cao tần.
(16) Đèn hiển thị đơn vị của mức tín hiệu cao tần.
- Đặc tính kỹ thuật của máy phát tín hiệu Model SG – 8150S
+ Phát tín hiệu tổng hợp CW (continous wave), FM (frequency modulation), AM
(amplitude modulation)
+ Cho phép nhớ lên đến đến 100 điểm của tần số
+ Dải tần rộng: từ 100kHz đến 220 MHz
+ Phát sóng VHF (Very hight frequency) từ 100kHz đến 220MHz
+ Ứng dụng cho thực hành thí nghiệm phát thanh, truyền hình, viễn thơng...
+ Màn hình hiển thị dạng LCD 16x2
+ Độ phân dải tần số phát: 100Hz
+ Độ chính xác tần số phát: 1,0.106
+ Dải tín hiệu ra: -20dBuV đến 100dBuV

+ Độ phân giải tín hiệu ra 0,1dB
+ Độ chính xác tín hiệu ra: nhỏ hơn 1, 0dB (với dải 0 đến 100dB); nhỏ hơn
2,0dB (với dải dưới 0dB)

+ Trở kháng ngõ vào: 50 Ohm
+ Nhiễu sóng hài: nhỏ hơn -30dBc dưới 110MHz
+ Điều chế
Điều chế trong: 1kHz hoặc 400Hz 2%
5


Điều chế ngoài: Trở kháng ngõ vào 100 k , khơng cân bằng; mức tín hiệu ra 0 đến
2Vrms; dải tần: 20Hz đến 100kHz (FM), 20Hz đến 10kHz (AM); tần số cộng hưởng
phạm vi 1dB (tham chiếu 1kHz)
Điều chế FM: Dải tần 0 đến 100kHz; độ chính xác 3% ; độ méo nhỏ hơn 0,1% với
toàn dải với 75kHz Dev; bước điều chế: 0,1kHz
Điều chế AM: Dải điều chế 0 đến 60%; độ chính xác 5% ; độ méo nhỏ hơn 0,5%
cho độ sâu 30% bởi tần số AF là 1kHz tín hiệu ở 100dBuV, nhỏ hơn 1,5% ở các dải
khác; bước điều chế 0,1%
2. Giới thiệu các dụng cụ đo
a. Đồng hồ vạn năng
Đồng hồ vạn năng hay còn gọi là VOM (Volt Ohm Miliampere meter) hay
Multimeter là một máy đo cần thiết được sử dụng để đo điện áp, dịng điện, điện trở...
Đồng hồ vạn năng có hai loại chính: Loại VOM tương tự hay cịn gọi là VOM chỉ thị
kim (Analog Multimeter); loại VOM chỉ thị số (Digital multimeter - DMM). Khi sử
dụng đồng hồ vạn năng chúng ta cần quan tâm tới các thông số kỹ thuật như: Độ nhạy,
cấp chính xác, dải đo, thang đo…
* Đồng hồ vạn năng tương tự (Analog multimeter)
Đồng hồ vạn năng tương tự phổ biến trên thị trường chủ yếu là các đồng hồ của
SunWa Model: AP33, AU-31, AU-32, AU-32/AU-31, CP-7D, CX506a, EM7000, SH88TR SP-18D, SP20, SP21, TA55, VS-100, YX-361TR, YX360TRF, YX-960TR

được minh họa như hình 1.5

Hình 1.5. Một số hình ảnh về đồng hồ vạn năng tương tự (chỉ thị kim)
Để sử dụng VOM chúng ta cần tìm hiểu các núm chức năng trên mặt đồng hồ,
chúng được minh họa trên hình 1.6:

6


6
1

7
2

8
3
9
4

10

5
Hình 1.6. Đồng hồ vạn năng Model YX 960 – TR
(1) Kim chỉ - pointer.
(2) Ngõ ra tụ điện nối tiếp - Series capacitor terminal (OUTPUT).

(3) Ngõ vào dòng điện một chiều 2,5A - Measuring terminal DC 2,5A.
(4) Chuyển mạch chọn thang đo – Range selector switch knob.
(5) Ngõ vào chung - Measuring terminal – COM.

(6) Mặt hiển thị - Scale reading.
(7) Chuẩn không - Zero corrector
(8) Núm chỉnh không “0 Adj” 0 adjusting.
(9) Ngõ vào kiểm tra hệ số khuếch đại của TZT - hFE terminal test.
(10) Ngõ vào dương - Measuring terminal +
- Kết cấu bên trong
Kết cấu bên trong của đồng hồ vạn năng tương tự (Analog) được minh họa như
hình 1.7 bao gồm các khối chính:
(1) Cơ cấu đo kiểu từ điện.
(2) Mạch đo: U, I, R.
(3) Chuyển mạch lựa chọn thang đo.
(4) Nguồn cung cấp cho thang R
(5) Ngõ vào Rx, Ux, Ix
7


5
2

3

Mạch đo R

CM

4
B1 +

CC

1
Que đen

Mạch đo U
5

Mạch đo I

Rx, Ux, Ix

Que đỏ

Hình 1.7. Kết cấu bên trong của đồng hồ vạn năng
* Đồng hồ vạn năng chỉ thị số (Digital Multimeters)
Đồng hồ vạn năng số của Sunwa: CD731a, CD770, CD771, CD772, CD800a,
PC20, PC5000a, PC500a, PC510a, PC700, PC7000, PC710, PC720M, PC773, PM11,
PM3, PM33a, PM7a, PS8a, RD700/RD701; WELLINK HL -1240, 1250…minh họa
như hình 1.8

Hình 1.8. Hình ảnh về đồng hồ vạn năng chỉ thị số
- Giới thiệu đồng hồ vạn năng số Wellink HL -1240
Wellink là đồng hồ vạn năng số của Đài loan sản xuất được bán phổ biến trên thị
trường Việt Nam. Ưu điểm của đồng hồ này có độ chính xác tương đối cao, có nhiều
thang đo, giá cả phù hợp.
+ Đặc tính kỹ thuật
 Màn hình hiển thị lớn 3-1/2 dig


Bảo vệ bằng cầu chì và diode
8



Loa báo ở chế độ kiểm tra thông mạch



Đo cả dịng AC/DC lên tới10A bảo vệ bằng cầu chì

 Trang đo Transistor (hEF), kiểm tra diode và kiểm tra pin (1,5V; 9V)
 Thang đo tần số với khả năng tự động lựa chọn thang đo từ 1~20 MHz
 Có thang đo điện dung 1pF~20 μ F
 Có vỏ da bảo vệ
 Tự động báo pin yếu
Thang đo điện áp một chiều (DCV)
Thang đo

Độ phân giải

200mV

0,1mV

2V

1mV

20V

10mV

200V

100mV

1000V

1V

Cấp chính xác

Trở kháng vào

Bảo vệ quá tải
DC 500V

0,5% + 1dgt

AC 350VRMS
10 M

0,8% + 1dgt

DC 1000V
AC 750VRMS

Thang đo điện áp xoay chiều (ACV)
Thang đo
200mV

Độ phân giải

Cấp chính xác

Trở kháng vào

DC 500V

0,1mV

2V

1mV

20V

10mV

200V

100mV

1000V

1V

Bảo vệ quá tải
AC 350VRMS

1,2% + 1dgt
(40Hz  500Hz)

10 M

DC 1000V
AC 750VRMS

1,5% + 3dgt

Thang đo dòng điện một chiều (DCA)
Thang đo

Độ phân giải

200 A

0,1 A

2mA

1 A

20mA

10 A

200mA

100 A

10A

10mA

Cấp chính xác

Điện áp gánh

Bảo vệ quá tải

1,5% + 3dgt

0,3V

Cầu chì 0,5A

2,5% + 3dgt

0,7V

Cầu chì 10A

Thang đo dịng điện xoay chiều (ACA)
Thang đo

Độ phân giải

200 A

0,1 A

2mA

1 A

20mA

10 A

Cấp chính xác
1,5% + 3dgt
(40Hz  500Hz)

9

Điện áp gánh
0,3V

Bảo vệ quá tải
Cầu chì 0,5A


200mA

100 A

10A

10mA

2,5% + 3dgt

Cầu chì 10A

0,7V

Thang đo điện trở (  )
Thang đo

Độ phân giải

200 

0,1 

2 k

1

20 k

10 

200 k

100 

2 M

1 k

2 M

10 k

Cấp chính xác

Điện áp gánh

1,2% + 2dgt

Bảo vệ quá tải

2,8V
0,3V
0,3V

1% + 2dgt

500V

0,3V
0,3V

2,0% + 4dgt

0,7V

Thang kiểm tra diode

Thang đo

Độ phân giải

Dòng thử

Điện áp mở

1mA

0,1 mV

Bảo vệ quá tải

2,8V

500V

Thang kiểm tra thông mạch
Thang đo Độ phân giải Ngưỡng phát âm thanh Điện áp mở
Dưới 30 

0,1 

Bảo vệ quá tải

Dưới 2,8V

500V

Thang kiểm hệ số khuếch đại hFE của transistor
Thang đo

Tỷ lệ đo

Điện áp thử

NPN

0,1 

3,2V

PNP

Dòng thử

Bảo vệ quá tải

IB=10 A

-

Thang kiểm tra nguồn PIN
Thang đo

Độ phân giải

Dòng tải

Điện trở tải

1,5V

1 mV

80mA

19 

9,0V

10mV

7mA

1.3 k

Thang kiểm tra mức logic
Thang đo

Logic

Trở kháng
vào

Điện áp vào

1
120 k

0

Xung cực
tiểu

2,7  0,5V
0,7  0,5V

10

25nS

Tần số
Bảo vệ quá
ngõ ra cực tải
đại
20MHz

500V


Thang đo điện dung
Thang đo

Độ phân giải

2nF

1pF

20nF

10pF

200nF

100pF

2 F

1nF

20 F

10nF

Cấp chính xác

Tần số thử

3% + 10dgt

400 Hz

Thang đo tần số (tự động chọn thang đo)
Thang đo
Độ phân giải Cấp chính xác
2kHz
1Hz
20 kHz

10Hz
200 kHz
100Hz
0,5% + 2dgt
2 MHz
20 MHz

1kHz
10kHz

Độ nhạy
1VRMS

Bảo vệ quá tải

0,3VRMS

500V

3VRMS

b. Vôn kế

ĐO ĐIỆN ÁP 1 CHIỀU

ĐO ĐIỆN ÁP 1 CHIỀU

ĐO ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU

ĐO ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU

Hình 1.9. Panel đo điện áp một chiều, xoay chiều
Các vôn kế đo điện áp xoay chiều và một chiều được đấu sẵn trên panel được minh
họa như trên hình 1.9, khi sử dụng chúng ta chỉ cần chọn panel phù hợp với yêu cầu đo
và đặt chúng trên bàn thực hành đấu nối chúng theo mạch đo. Để sử dụng các panel
được chính xác chúng ta cần tìm hiểu các ký hiệu trên mặt vôn kế như: Loại dụng cụ
đo, kiểu cơ cấu, phương đặt, cấp chính xác, dải đo…
c. Ampe kế
Các ampe kế đo dòng điện xoay chiều và một chiều được đấu sẵn trên panel được
minh họa như trên hình 1.10, khi sử dụng chúng ta chỉ cần chọn panel phù hợp với yêu
11


cầu đo và đặt chúng trên bàn thực hành đấu nối chúng theo mạch đo. Để sử dụng các
panel được chính xác chúng ta cần tìm hiểu các ký hiệu trên mặt ampe kế như: Loại
dụng cụ đo, kiểu cơ cấu, phương đặt, cấp chính xác, dải đo…

+

+

-

-

ĐO DỊNG ĐIỆN MỘT CHIỀU

+

+

-

-

ĐO DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU

ĐO DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

ĐO DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Hình 1.10. Panel đo dịng điện một chiều, xoay chiều
* Giới thiệu về ampe kìm vạn năng
Ampe kìm Model: 3286-20 của hãng HIOKI được minh họa như hình 1.11
- Là một ampe kìm nhiều chức năng (tạm gọi là ampe kìm vạn năng), các đại lượng
cần đo được đưa vào qua ngõ vào dòng điện hoặc điện áp hoặc đồng thời cả hai ngõ
vào này. Sau đó, bộ vi xử lý bên trong sẽ xử lý theo thuật toán tương ứng để hiển thị
lên giá trị của đại lượng cần đo trên màn hình LCD.
Đặc tính kỹ thuật
- Cho phép hiển thị chính xác giá trị hiệu dụng thực của đại lượng (true RMS values)
- Cho phép đo dòng điện lên đến 1000A
- Cho phép đo điện áp lên đến 600V
- Cho phép đo các loại công suất P, Q, S, , sin , cos với tải một pha (1p) cũng như
3 pha (3p) và dò thứ tự pha...
- Cho phép đo độ méo của dòng điện, điện áp với hai mươi bậc hài
- Có các chuẩn dữ liệu ra có thể kết nối trực tiếp với máy in qua cổng RS232C
- Đường kính của dây mà kìm cho phép kẹp lên đến 55mm.

12

(1) Công tắc nguồn

(2) W. chọn hiển thị
(3) Thay đổi dải đo
(4) Giữ
(5) Chọn thông số đo
(6) Chọn U

2

(7) Chọn I

1

(8) Thay đổi chế độ đo

5

3
4
9

(9) Chọn chế độ đo

6

(10) Màn hình hiển thị

8

10

(11) Ngõ vào U (RST ABC)

11

7

Hình 1.11. Ampe kìm vạn năng Model 3286-20 của hãng HIOKI
- Phím

: Tắt/bật nguồn (chú ý khi không dùng nữa ta tắt ln tránh hết pin

nhanh)
- Phím
- Phím

: Dùng để lựa chọn chế độ hiển thị: P, Q, S, cos  ...
: Dùng để thay đổi dải đo, dùng kết hợp với phím

đổi dải đo điện áp hoặc kết hợp với phím
- Phím
- Phím
điện/điện áp.

để thay

để thay đổi dải đo dịng điện.

: Giữ lại giá trị hiển thị hiện thời giúp việc đọc kết quả dễ dàng hơn.

: Chọn chế độ đo một pha/ ba pha hoặc đo độ méo dịng

- Phím
: Chọn chế độ hiển thị chi tiết điện áp (Trị hiệu dụng, trị đỉnh, tần số),
thay đổi dải đo điện áp.
: Chọn chế độ hiển thị chi tiết dòng điện (Trị hiệu dụng, trị đỉnh, tần số),
- Phím
thay đổi dải đo dịng điện.
- Phím

: Chọn chế độ ghi (Rec)

13


- Phím
HU...

: Thay đổi chế độ hiển thị các đại lượng đo U, I, P, S, HI,

- Màn hình hiển thị đa chức năng

Hình 1.12. Màn hình hiển thị của ampe kìm vạn năng Model 3286-20
Màn hình hiển thị LCD của dụng cụ này được thiết kế đa năng với 3 bộ hiển thị chính
Display 1, Display 2, Display 3 và các màn hình phụ để hiển thị các ký hiệu đi kèm
cụ thể như sau:
Làm việc với dòng điện xoay chiều
Hệ số công suất tác dụng
Hệ số công suất phản kháng
Giữ dữ liệu

Dữ liệu xuất ra
Chỉ thị 3 pha
Ngược pha
Thuận pha
Mất pha
Tự động tắt nguồn
Chế độ đo chậm
Chế độ ghi
Sớm pha
Trễ pha
Cảnh báo Pin yếu
Đơn vị góc pha (độ)
Dịng điện
Trị đỉnh của tín hiệu đo
Cơng suất tác dụng
14


Công suất biểu kiến
Điện áp
Giá trị lớn nhất
Giá trị nhỏ nhất
Độ méo thành phần
Tổng độ méo
Tần số
Công suất phản kháng
Tổng độ méo so với tín hiệu cơ bản
Tổng độ méo thực
d. Watt kế

Hình 1.13. Panel đo cơng suất một pha, ba pha
Các watt kế đo công suất tải xoay chiều một pha, ba pha được đấu sẵn trên Panel
được minh họa như trên hình 1.13, khi sử dụng chúng ta chỉ cần chọn panel phù hợp
với yêu cầu đo và đặt chúng trên bàn thực hành đấu nối chúng theo mạch đo. Để sử
dụng các panel được chính xác chúng ta cần tìm hiểu các ký hiệu trên mặt watt kế như:
Loại dụng cụ đo, kiểu cơ cấu, phương đặt, cấp chính xác, dải đo…
e. Tần số kế
Tần số kế chỉ thị kim Model:2038-01 của ADpower sản xuất tại Hàn Quốc minh họa
như hình 1.14
Các thơng số kỹ thuật:
- Cấp chính xác:  2%
- Dải đo 45-65Hz
- Điện áp 120/240Vac
15


Hình 1.14. Hình dạng của tần số kế chỉ thị kim
* Tần số kế chỉ thị số (Máy đếm tần- Frequency counter)
- Model: HCF-J1000L
+ Sản xuất tại ADpower Hàn Quốc
+ Dải tần kênh A: 0,2Hz-150MHz
+ Dải tần kênh B: 100MHz-1GHz
+ Dải điện áp: Kênh A: 250Vrms
+ Dải điện áp: Kênh B: 3Vrms
+ Nguồn cấp 220Vac
Hình dạng của tần số kế chỉ thị số được minh họa như hình 1.15
8

1

7

2

6

5

4

3

Hình 1.15. Hình dạng tần số kế chỉ thi số
(1). Power - Tắt mở nguồn
(2). Ngõ vào kênh A
(3). Ngõ vào kênh B
(4). A-ATTN: Chọn độ suy giảm
(5). Gate time: Chọn thời gian lấy mẫu
(6). Funtion: Chọn đo tần số/chu kỳ
(7). Reset: Xóa hiển thị lỗi
(8). Mặt hiển thị
16


f. Máy hiện sóng
Máy hiện sóng hay cịn gọi là oscilloscope, dao động nghiệm, dao động ký. Là công
cụ hữu hiệu giúp cho người sử dụng đánh giá một cách chính xác, nhanh chóng tình
trạng mạch điện cần xem xét. Máy hiện sóng cho phép quan sát dạng sóng của tín hiệu
cần đo, tần số và biên độ của tín hiệu.
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều chủng loại máy hiện sóng, nhưng các nút điều

chỉnh cơ bản hầu như giống nhau. Hiện nay có hai loại dùng phổ biến nhất là máy hiện
sóng 1 tia, máy hiện sóng 2 tia của các hãng Pintek, leadder, hameg...
Khi sử dụng máy hiện sóng chúng ta cần quan tâm tới một số chỉ tiêu kỹ thuật sau:
phạm vi tần số; độ nhạy; đường kính màn sáng, trở kháng vào, mức suy giảm đầu
vào... Để sử dụng máy hiện sóng được nhanh chóng chính xác chúng ta cần tìm hiểu
các núm nút chức năng sau đây:
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Tên các nút
Power
Intens
Focus
Calibration
ILLum
Volts/div
AC - GND - DC
Time/div
Vertical mode
CH1- ALT- CHOP- ADD-CH2
Vertical Position

15

Chỉnh dọc ()
Chỉnh ngang ()

Horizontal Position
10
11
12
13
14

Ý nghĩa
Cơng tắc nguồn
Chỉnh sáng tối
Chỉnh độ hội tụ
Tín hiệu chuẩn máy phát ra để hiệu chỉnh
máy
Điều chỉnh ánh sáng đèn hình
Chỉnh biên độ
Chọn thang xoay chiều - mass - một chiều
Chỉnh tần số
Chọn chế độ quét dọc

Chỉnh xoay
Chỉnh đồng bộ - giữ
Đồng bộ
Xem tín hiệu đảo
Cấp nguồn đồng bộ tín hiệu:
- Kênh A (1), Kênh B (2)

- Tín hiệu nguồn AC (50/60Hz)
- Đồng bộ từ ngoài External Sync
Chọn tần số đồng bộ:
- Đo tín hiệu > 100Hz
- Đo tín hiệu < 100hz

Rotation
Trigger level - Hold
Trigger
Slope
Source:
- CHA (1), CHB (2)
- Line
- Ext
Coupling:
- Auto
- Norm
- Fix, TV-F, TV-L
17


Một số loại máy hiện sóng thường gặp được minh họa như hình 1.16

a.

b.

Hình 1.16. Một số hình ảnh của máy hiện sóng
a. Máy hiện sóng tương tự
b. Máy hiện sóng số

Sau đây chúng ta sẽ khảo sát chi tiết đối với máy hiện sóng hiệu Pintek - một trong
các series phổ biến ở thị trường Việt Nam và có những chức năng điển hình cho máy
hiện sóng tương tự có dải tần từ trung bình tới tương đối cao.
* Giới thiệu về máy hiện sóng của Pintek
Đặc tính của máy hiện sóng pintek
- Trở kháng vào lớn: 1Mohm cho mỗi kênh (CHA, CHB) điện dung ngõ vào 25pF
- Độ nhạy cao 1mV/Div (1mV/Vạch); nS/Div
- Có chế độ cắt quét X-Y
- Cho phép điều chỉnh độ chói (Illumination Control).
- Đèn hình CRT kích thước 6inch, 10 x 8 Cm (ơ)
- Dải thông DC- 20MHz (hoặc lớn hơn tùy theo từng loại)
- Độ nhạy 1mV/div (1mV/ô)
- Thang đo rộng 10bậc theo thứ tự 1, 2, 5 từ 1mV  5V
- Giới hạn đo 400Vpp (400VDC)
- Chế độ quét dọc (Mode Vert): đơn kênh A, B, song kênh (Dual) AB, cộng (Add) A+B
- Chế độ quét ngang (Horizontal)
+ X - Y: cắt quét trong CHA=X; CHB=Y
+ Độ chính xác: trục Y (Y axis)  0,3% ; trục X  0,6%
- Kích khởi đồng bộ (TRIGGERING)
+ AUTO (tự động) , NORM (thường) , TV-V (lấy từ xung Sync mành), TV-H (lấy
từ xung đồng bộ dịng - Horizontal Sync)
+ Nguồn kích (Trigger Source): Trong (CH A , CH B) , thay đổi (ALT) , Nguồn điện
lưới (LINE) , Ngoài (EXT)
18


+ Độ nhạy kích đồng bộ:
AUTO

100 Hz - 2 0 MHz

1.5 DIV

0.5 Vp -p

NORM

100 Hz - 2 0 MHz

1.5 DIV

0.5 Vp -p

Mặt trước của máy hiện sóng pintek 20- 100Mhz

Hình 1.17. Mặt trước của máy hiện sóng pintek
(1). Chọn kiểu tín hiệu vào kênh A: Xoay chiều (AC) - mass (GND) - một chiều (DC).
(2). Ngõ vào kênh A (CHA input)
(3). Kiểm tra - Comp test (Có hoặc khơng tuỳ theo đời máy)
(4). Vol/div- lựa chọn thang đo Vôn/ô dọc cho kênh A
(5). Điều chỉnh chuẩn biên độ kênh A - Variable biên độ cho kênh A (để đọc đúng biên độ
theo tín hiệu chuẩn Cal, thường là 1VPP).
(6). Ngõ vào test (Có hoặc khơng tuỳ theo đời máy).
(7). Chọn chế độ quét dọc: Kênh A (CHA) - Kênh B/X-Y (CHB) - Hai kênh (Dual) Cộng (Add).
(8). Dây mass (GND), nối vào dây trung tính nguồn hoặc nối đất bảo vệ.
(9). Tín hiệu chuẩn biên độ, tần số dùng để hiệu chỉnh máy hiện sóng về trạng thái
chuẩn (Cal) 2Vpp/1KHz.
(10). Vol/div- lựa chọn thang đo Vôn/ô dọc cho kênh B.
(11). Điều chỉnh chuẩn biên độ kênh B -Variable biên độ cho kênh B.
(12). Dị tìm tia điện tử – Beam find.

(13). Ngõ vào kênh B (CHB input).
(14). Chọn kiểu tín hiệu vào kênh B: Xoay chiều (AC) - mass (GND) - một chiều (DC).
(15). Var- Chỉnh chuẩn chu kỳ để đọc đúng Cal 1Khz.
(16). EXT Triger tín hiệu kích đưa từ ngồi vào.
(17). Time/div- thời gian/ ơ ngang (chung cho cả hai kênh Avà B).
(18). H. Position- dịch chuyển dạng sóng theo chiều ngang .
19


(19). X-Y: chế độ cắt quét, đưa tín hiệu vào điều khiển trực tiếp hai hệ thống lái
tia CHA<=>X (lái tia theo chiều ngang - cửa X); CHB <=> Y (lái tia theo chiều
dọc - cửa Y).
(21). Hold off - bình thường ta chỉnh về tận cùng bên trái
(22). Var Sweep tinh chỉnh tín hiệu quét (chức năng này là tùy chọn có model khơng có).
(23). Source: Nguồn vào kích quét kênh A (CHA) - kênh B (CHB)/hoán đổi (Alt)- nguồn
điện lưới (Line)- xung đồng bộ đưa từ ngoài vào (EXT).
(24). Coupling (chế độ đồng bộ): Auto (nếu tín hiệu đo có tần số cao)- Normal (nếu tín
hiệu tần số thấp) – TV-V (Sync mành của Tivi) – TV-H (Sync dịng của Tivi).
(25). V. Position CHB dịch chuyển dạng sóng theo chiều thẳng đứng với kênh B
(26). Trigger level - điều chỉnh đồng bộ để có dạng sóng đứng vững trên màn hình.
(27). V. Position CHB dịch chuyển dạng sóng theo chiều thẳng đứng với kênh B
(28). Focus- điều chỉnh độ hội tụ để nhận được hình ảnh sắc nét.
(29). Trace position- điều chỉnh phương của tia sáng ban đầu trùng với trục hoành
(30). Power on/off – tắt mở nguồn
(31). Intensity - điều chỉnh độ sáng của dạng sóng
(32). Led - đèn báo nguồn
g. Phazo mét
Phazo mét Model: 2039-03, sản xuất bởi ADpower – Hàn Quốc
- Cấp chính xác:  3%
- Dải đo: -90o  0  +900 (-1  0  1)

- Dòng điện định mức: 5/25A
- Điện áp định mức: 220/380V
2 3
1
4

+-

5A
P1

5

25A

P2
P3

6

Hình 1.18. Đo góc lệch pha và hệ số công suất dùng cos mét
Các núm chức năng trên mặt phazo mét model 2039-03
(1) Chấu chung của hai cuộn dòng điện.
(2) Đầu cuối của cuộn dòng 5A.
(3) Đầu cuối của cuộn dòng 25A.
20


(4) Đầu điện áp pha thứ nhất.
(5) Đầu điện áp pha thứ hai.

(6) Đầu điện áp pha thứ ba.
h. Điện năng kế
* Điện năng kế một pha kiểu cảm ứng
Sử dụng điện năng kế một pha kiểu cảm ứng (công tơ một pha kiểu cảm ứng) để đo
điện năng mạch một pha, khi sử dụng chúng ta cần quan tâm tới một số thông số sau:
- Điện áp định mức: 220V
- Dòng điện định mức: 5A
- Dòng điện quá tải: 10A
- Cấp chính xác: 2.0
- Tần số làm việc: 50Hz
- Hằng số cơng tơ: 1200r/kWh
Hình dạng của điện năng kế một pha kiểu cảm ứng được minh họa như hình 1.19.
Trong đó chấu (1) và (3) là ngõ vào, chấu (2) và 4 là ngõ ra.

1 2 34

1

A
O

2

3

4

Hình 1.19. Điện năng một pha
* Điện năng kế điện tử một pha
Các thông số kỹ thuật

 Điện áp danh định: 220V, 230V
 Dòng điện: 10(40)A, 10(100)A, 20(80)A
 Tần số định mức: 50 Hz


Số xung/kwh (imp/kwh): 1000, 1280, 2560



Cấp chính xác: 1 theo IEC 62053 - 21



Đo điện năng tác dụng
Đo công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến
Đo điện áp hiệu dụng




21

Đ




Đo dịng điện hiệu dụng



Đo hệ số cơng suất
Đo tần số lưới điện





Cảnh báo gian lận điện
Đọc thông số từ xa qua sóng RF

Hình 1.20. Điện năng kế điện tử một pha
Tương tự như điện năng kế kiểu cảm ứng các ngõ vào (1), (3); ngõ ra (2), (4).
* Điện năng kế ba pha kiểu cảm ứng
Sử dụng công tơ điện ba pha ba phần tử (PT) kiểu cảm ứng Model: MV3E4 của EMIC
Việt Nam.

PT1
PT3
PT2

Hình 1.21. Cơng tơ điện ba pha ba phần tử của EMIC
Đặc tính kỹ thuật:
TT

Thơng số

Đơn vị

Mô tả

1

Điện áp danh định Un

V

3 x 220/380

2

Tần số danh định fn

Hz

50

22


TT

Thơng số

Đơn vị

Mơ tả

3

Dịng điện định mức Ib

A

5

4

Dịng điện q tải Imax

A

20

5

Cấp chính xác

%

2

6

Hằng số cơng tơ ở 50Hz

Vg/kWh

250

7

Khối lượng của rô to

g

51

8

Thử cách điện AC trong 1 phút

9

Thử điện áp xung

10

Tại 50 Hz /kV

2

1.2/50µs kV

6

mm

6.5-5

Đường kính lỗ đấu dây của đầu
cốt (đầu cốt dịng - áp)

11

Khơng gian bên trong nắp che ổ
đấu dây dài

mm

60

12

Khối lượng cơng tơ (nắp PC-nắp
bakêlít)

kg

3.5 - 3.7

Công tơ điện tử ba pha bốn dây Model: ME-40m của hãng EMIC Việt Nam.

Hình 1.22. Cơng tơ điện tử ba pha bốn dây của EMIC
Thông số

Ký hiệu

Đơn vị

Điện áp danh định

Un

V

220

Tần số danh định

Fn

Hz

50 ± 5%

Dòng điện định mức

Ib

A

10

Dịng điện q tải

Imax

A

100

23

Mơ tả


Thơng số
Cấp chính xác

Ký hiệu

Đơn vị

kWh

Mơ tả
1

Dải điện áp làm việc danh định

V

0,9  1,1Un

Giới hạn điện áp làm việc

V

0,5  1,15 Un

Hằng số công tơ

Imp/kWh 800

Thử cách điện AC trong 1 phút

tại 50Hz kV

2

Thử điện áp xung

1,2/50  s kV

6

Sai số thời gian thực ở 25 oC

 0,5giây/24giờ

Số biểu giá có thể cài đặt

3 biểu giá độc lập

Màn hiển thị

LCD ma trận điểm có 2 dịng
hiển thị tiếng Việt khơng dấu

Đường kính lỗ đấu dây của Đầu 

mm

8

Khơng gian bên trong nắp che ổ
đấu dây

nn

40

Khối lượng công tơ

kg

1,9

Tuổi thọ cơng tơ

năm

10

nối

i. Cầu đo
* Cầu đo hiện số RLC200

Hình 1.23. Hình dạng thực tế của cầu RLC200
* Tính năng kỹ thuật
Cầu đo hiện số RLC 200 do hãng GRUNDIG chế tạo, dùng để đo các tham số như:
điện trở, điện dung, điện cảm...của các phần tử mạch điện (Xem bảng 1.1)
Bảng 1.1. Dải đo và độ phân giải của các đại lượng đo
24