Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam
Kỹ thuật đo lường điện - Chương 6
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
Chương 6
ĐO ĐIỆN TRỞ - ĐIỆN CẢM - ĐIỆN DUNG
6.1. Khái niệm chung:
Để đo các thông số của mạch điện như điện trở R, điện cảm L, điện
dung C, góc tổn hao tgδ và hệ số phẩm chất của cuộn dây (Q), người ta
thường dùng các phương pháp và thiết bị đo khác nhau: Có thể đo bằng
phương pháp gián tiếp thông qua Vônmét đo điện áp U và Ampemét đo dòng
điện, dùng định luật Ôm thu được kết quả, hoặc dùng phương pháp đo trực
tiếp bằng các dụng cụ đo, hoặc dùng phương pháp cầu...
Tùy thuộc vào yêu cầu và điều kiện cụ thể của bài toán đo lường mà ta
chọn phương pháp và thiết bị đo cho phù hợp.
6.2. Đo điện trở.
Theo trị số, điện trở được chia làm 3 nhóm: Điện trở nhỏ: Từ 1Ω trở
xuống; điện trở trung bình từ 1Ω ÷ 0,1MΩ; điện trở lớn: Lớn hơn 0,1MΩ.
6.2.1. Phương pháp Vônmét và Ampemét
Để đo điện trở theo phương pháp này ta xét hai sơ đồ (H.6.1) – sơ đồ a)
còn gọi là mắc theo kiểu Ampemét trong – sơ đồ hình b) mắc theo kiểu
Ampemét ngoài.
a) b)
Nếu biết dòng điện qua điện trở và điện áp giáng trên nó, ta có thể xác
định được trị số điện trở đó nhờ định luật ôm.
I
U
rx = (6.1)
- Sơ đồ Ampemét trong (Hình 6.1a), số chỉ của V −mét gồm cả điện áp
giáng trên điện trở cần đo rx và trên điện trở của A −mét rA, do đó:
x A
r r
I
U
= + (6.2)
Như vậy, phép đo gặp phải một sai số do cách mắc dây là:
100%
x
A
r
r
r
γ = (6.3)
Nếu rA rất nhỏ so với rx thì sai số này có thể bỏ qua. Vì thế, sơ đồ này
dùng để đo các điện trở có trị số tương đối lớn (ít nhất là khoảng 100 lần lớn
hơn rA).
99
+
_
U
I
x V
r
x
I A V
r
A
U
A
V
I
I
x
r
x
I
V
r
V
Hình 6.1. Phương pháp Vônmét và Ampemét
+
_
- Sơ đồ Ampemét ngoài (Hình 6.1 b), số chỉ của V −mét gồm cả dòng
điện đi qua điện trở cần đo rx và dòng điện qua V −mét rV:
x v
x v
x v x v
x V
r r
r r
U
r r
U
r
U
r
U
I I I
.
1 1 +
=
= + = + = +
Do đó:
v
x
x
x v
v
x
r
r
r
r r
r
r
I
U
+
=
+
=
1
1
(6.4)
Như vậy, phép đo gặp phải một sai số là:
x v
x
x
x v
v
x x
r r
r
r
r r
r
r r r
+
=
+
∆ = − (6.5)
hay tính theo thang tương đối:
100%
1
1
100% 100%
x
v x v
x
x
r
r
r r r
r
r
r
+
=
+
=
∆
γ =
(6.6)
Nếu rx rất nhỏ so với rv thì sai số này có thể bỏ qua. Vì thế sơ đồ này
dùng để đo các điện trở có trị số tương đối nhỏ (ít nhất phải nhỏ hơn rv
khoảng 100 lần).
Ví dụ: Dùng Ampemét có rA = 0, 1 Ω và Vônmét có rv = 5000 Ω để đo
điện trở rx = 1 Ω Tính sai số cho phép đo gặp phải do cách mắc dây trong hai
trường hợp:a) Mắc Ampemét trong (hình a) và b) Mắc Ampemét ngoài (hình
b).
Giải:
Nếu dùng sơ đồ Ampemét trong, sai số gặp phải là:
100% 10%
1
0,1
= 100% = =
x
A
r
r
r
γ
Nếu dùng sơ đồ Ampemét ngoài, sai số gặp phải là:
100% 0.02%
1
5000 1
1
100%
1
1
' ' ≈
+
=
+
=
x
v
r
r
r
γ
Rõ ràng dùng sơ đồ sau, sai số do sơ đồ đo có thể bỏ qua.
Như vậy để đo điện trở nhỏ người ta thường dùng sơ đồ b) còn đo điện
trở tương đối lớn thì dùng sơ đồ hình a) sẽ bảo đảm sai số yêu cầu.
6.2.2. Phương pháp dùng cầu đo
Cầu một chiều đo thuần trở thường gặp hai loại: Cầu đơn và cầu kép.
a) Cầu đơn:
Đối với các phép đo điện trở chính xác bằng cầu Wheatstone điện trở cần
đo phải luôn luôn lớn hơn nhiều so với các điện trở tiếp xúc và dây nối.Cầu
gồm 4 nhánh thuần trở R1, R2, R3, R4 một đường chéo cầu (cd) nối với nguồn
cung cấp 1 chiều U. Một đường chéo khác (ab) nối với chỉ thị cân bằng (CT).
Khi điện áp trên a và b bằng nhau
(Hình 6.2) tức là không có dòng qua cơ
100
+
-
U
0 CT
R
2
R
1
R
4
R
3
I
1
I
a 2
c
b
d
Hình 6.2. Cầu đơn đo điện trở