HÀ N I 6/ 2005Ộ ĐỖ LƯƠNG HÙNG Phạm Thanh Huyền Đào Thanh Toản  Bài giảng kỹ thuật đo lường điện tử Chuyên ngành: KTVT, KTTT, ĐKH-THGT Ω + - DTT_PTH_DLH 2 DTT_PTH_DLH o Thanh To nĐà ả 1 B i gi ngà ả 1 CH NG 1:ƯƠ 8 Khái ni m c b n trong k thu t đo l ngệ ơ ả ỹ ậ ườ 8 I. nh ngh a v khái ni m cHung v đo l ngĐị ĩ à ệ ề ườ 8 1. nh ngh a v đo l ng, đo l ng h c v KT LĐị ĩ ề ườ ườ ọ à Đ 8 a. o l ngĐ ườ 8 b. o l ng h cĐ ườ ọ 8 c. K thu t o l ng (KT L)ỹ ậ đ ườ Đ 8 2. Phân lo i cách th c hi n phép đoạ ự ệ 8 II. Các đ c tr ng c a KT Lặ ư ủ Đ 9 1. Khái ni m v tín hi u đo v đ i l ng đoệ ề ệ à ạ ượ 9 2. i u ki n đoĐ ề ệ 10 3. n v đoĐơ ị 10 4. Thi t b đo v ph ng pháp đoế ị à ươ 11 5. Ng i quan sátườ 11 6. K t qu đoế ả 11 III. Các ph ng pháp đoươ 12 1. Ph ng pháp đo bi n đ i th ngươ ế ổ ẳ 12 2. Ph ng pháp đo ki u so sánhươ ể 12 a. So sánh cân b ngằ 12 b. So sánh không cân b ngằ 13 c. So sánh không ng th iđồ ờ 13 d. So sánh ng th iđồ ờ 13 3. Các thao tác c b n khi ti n h nh phép đoơ ả ế à 13 IV. Phân lo i thi t b đoạ ế ị 13 1. M uẫ 13 2. Thi t b đo l ng đi nế ị ườ ệ 15 3. Chuy n đ i đo l ngể ổ ườ 15 4. H th ng thông tin đo l ngệ ố ườ 15 V. nh giá sai s trong đo l ngĐị ố ườ 15 1. Nguyên nhân v phân lo i sai sà ạ ố 15 a. Nguyên nhân gây sai số 15 b. Phân lo i sai sạ ố 15 3. Quy lu t tiêu chu n phân b sai sậ ẩ ố ố 16 4. Sai s trung bình bình ph ng v sai s trung bìnhố ươ à ố 19 a. Sai s trung bình bình ph ngố ươ 19 b. Sai s trung bình dố 19 5. S k t h p c a các sai sự ế ợ ủ ố 19 a. Sai s c a t ng các i l ngố ủ ổ đạ ượ 19 b. Sai s c a hi u các i l ngố ủ ệ đạ ượ 19 c. Tích c a hai i l ngủ đạ ượ 20 d. Th ng c a hai i l ngươ ủ đạ ượ 20 CH NG 2:ƯƠ 22 C u trúc v Các ph n t ch c n ng c a thi t b đoấ à ầ ử ứ ă ủ ế ị 22 I. C u trúc c b n c a thi t b đoấ ơ ả ủ ế ị 22 1. S đ kh i c a thi t b đoơ ồ ố ủ ế ị 22 2. S đ c u trúc c a d ng c đo bi n đ i th ngơ ồ ấ ủ ụ ụ ế ổ ẳ 22 3. S đ c u trúc c a d ng c đo ki u so sánhơ ồ ấ ủ ụ ụ ể 22 II. Các c c u ch thơ ấ ỉ ị 23 1. C c u ch th c đi nơ ấ ỉ ị ơ ệ 23 a. C c u ch th t i n s d ng nam châm v nh c u (T NCVC)ơ ấ ỉ ị ừđệ ử ụ ĩ ử Đ 24 b. C c u ch th i n tơ ấ ỉ ị đệ ừ 26 c. C c u ch th i n ngơ ấ ỉ ị đệ độ 27 2. C c u ch th t ghiơ ấ ỉ ị ự 28 3. C c u ch th sơ ấ ỉ ị ố 30 NGUYÊN T C CH TH SẮ Ỉ Ị Ố 31 II. Các m ch đo l ng v gia công tín hi uạ ườ à ệ 31 1. M ch t lạ ỉ ệ 31 a. M ch t l v dòngạ ỉ ệ ề 31 b. M ch t l v ápạ ỉ ệ ề 33 2. M ch khu ch đ i đo l ngạ ế ạ ườ 35 a. M ch khu ch i dòng (l p i n áp)ạ ế đạ ặ đệ 35 b. M ch khu ch i công su tạ ế đạ ấ 36 c. M ch khu ch i i u chạ ế đạ đề ế 37 3 DTT_PTH_DLH d. M ch khu ch i cách liạ ế đạ 37 3. M ch gia công tính toánạ 37 4. M ch so sánhạ 37 a. M ch so sánh các tín hi u khác d u b ng K TT m c theo m t u v oạ ệ ấ ằ Đ ắ ộ đầ à 37 b. M ch so sánh các tín hi u cùng d u b ng K TT m c 2 u v oạ ệ ấ ằ Đ ắ đầ à 38 c. M ch so sánh 2 m cạ ứ 38 d. M ch so sánh c c iạ ự đạ 39 e. M ch c u oạ ầ đ 39 f. M ch i n th kạ đệ ế ế 40 5. M ch t o h mạ ạ à 41 a. M ch t o h m b ng bi n trạ ạ à ằ ế ở 41 b. M ch t o h m b ng diode bán d nạ ạ à ằ ẫ 41 c. M ch t o h m logarit v i logaritạ ạ à àđố 42 6. Các b chuy n đ i t ng t s A/D v s t ng t D/Aộ ể ổ ươ ự– ố à ố– ươ ự 42 a. Các b bi n i A/Dộ ế đổ 42 b. Các b bi n i D/Aộ ế đổ 43 III. Chuy n đ i đo l ng s c pể ổ ườ ơ ấ 43 1. Khái ni m chungệ 43 a. nh ngh aĐị ĩ 43 b. c tính c a chuy n i s c pĐặ ủ ể đổ ơ ấ 43 c. Phân lo i các chuy n i s c pạ ể đổ ơ ấ 43 d. Các hi u ng c ng d ng trong các c m bi n tích c cệ ứ đượ ứ ụ ả ế ự 44 CH NG 3:ƯƠ 48 o dòng đi nĐ ệ 48 I. Khái ni m chungệ 48 II. Ampe k m t chi uế ộ ề 49 III. Ampemet xoay chi uề 54 1. Ampemet ch nh l uỉ ư 54 2. Ampemet đi n đ ngệ ộ 55 3. Ampemet đi n tệ ừ 56 4. Ampemet nhi t đi nệ ệ 56 CH NG 4:ƯƠ 58 đo đi n ápệ 58 I. M đ uở ầ 58 II. Vôn k m t chi uế ộ ề 58 III. Vôn k xoay chi uế ề 61 1. Vôn k t đi n đo đi n áp xoay chi uế ừ ệ ệ ề 61 a.S ch nh l u c uơđồ ỉ ư ầ 61 b.S ch nh l u n a sóngơđồ ỉ ư ử 62 c.S ch nh l u n a c u to n sóngơđồ ỉ ư ử ầ à 64 2. Vôn k đi n tế ệ ừ 64 3. Vôn k đi n đ ngế ệ ộ 65 IV. o đi n áp b ng ph ng pháp so sánhĐ ệ ằ ươ 65 1. C s lý thuy tơ ở ế 65 2. i n th k k m t chi uĐ ệ ế ế ế ộ ề 65 3. i n th k xoay chi uĐ ệ ế ế ề 67 V. Vôn k sế ố 67 1. Vôn k s chuy n đ i th i gianế ố ể ổ ờ 67 2. Vôn mét s chuy n đ i t n số ể ổ ầ ố 69 VI. Vôn met v Ampe met đi n t t ng tà ệ ử ươ ự 69 1. Vôn met bán d n m t chi uẫ ộ ề 70 2. Vôn met đi n t m t chi u dùng IC K TTệ ử ộ ề Đ 71 3. Vôn met đi n t xoay chi uệ ử ề 72 CH NG 5:ƯƠ 74 o công su tĐ ấ 74 I. Khái ni m chungệ 74 II. D ng c đo công su t trong m ch m t phaụ ụ ấ ạ ộ 74 1. Oat k đi n đ ngế ệ ộ 75 2. o công su t b ng ph ng pháp đi u ch tín hi uĐ ấ ằ ươ ề ế ệ 77 3. Oatmet nhi t đi nệ ệ 77 4. Oatmet dùng chuy n đ i Hallể ổ 78 CH NG 6:ƯƠ 80 o t n s v góc phaĐ ầ ố à 80 I. Khái ni m chungệ 80 4 DTT_PTH_DLH II. o t n s v pha b ng ph ng pháp bi n đ i th ngĐ ầ ố à ằ ươ ế ổ ẳ 80 1. T n s k c ng h ng đi n tầ ố ế ộ ưở ệ ừ 80 2. T n s k c đi nầ ố ế ơ ệ 81 a. T n s k v Fazo k i n ngầ ố ế à ếđệ độ 81 b. T n s k i n tầ ố ếđệ ừ 83 3. T n s k v Fazo k đi n tầ ố ế à ế ệ ử 84 4. T n s k v Fazo k ch th sầ ố ế à ế ỉ ị ố 85 III. o t n s b ng ph ng pháp so sánhĐ ầ ố ằ ươ 89 1. T n s k tr n t nầ ố ế ộ ầ 89 2. T n s k c ng h ngầ ố ế ộ ưở 89 3. Các ph ng pháp khácươ 90 CH NG 7:ƯƠ 91 đo thông s c a m ch đi nố ủ ạ ệ 91 I. Các ph ng pháp đo đi n trươ ệ ở 91 1. o gián ti pĐ ế 91 a. S d ng Ampe k v Vôn kử ụ ế à ế 91 b. o i n tr b ng ph ng pháp so sánh v i i n tr m uĐ đệ ở ằ ươ ớ đệ ở ẫ 91 2. o đi n tr tr c ti p b ng OhmmetĐ ệ ở ự ế ằ 92 a. Ohmmet n i ti pố ế 93 b. Ohmmet song song 93 c. Ohmmet nhi u thang oề đ 93 3. C u đo đi n trầ ệ ở 94 a. C u Wheatstone (c u n)ầ ầ đơ 94 b. C u Kelvin (c u kép)ầ ầ 96 4. o đi n tr b ng ch th s :Đ ệ ở ằ ỉ ị ố 97 - Tr c khi đo(m ch tr ng thái ch ):ướ ạ ở ạ ờ 97 + T C luôn đ c n p đ y t ngu n E.ụ ượ ạ ầ ừ ồ 97 + Trig T luôn tr ng thái “0”ơ ở ạ 97 - Khi b t đ u đoắ ầ : + Trig đ c kích ho t chuy n t 0 > 1ơ ượ ạ ể ừ 98 + ng th i, m ch t o xung c ng đ c kích ho tĐồ ờ ạ ạ ũ ượ ạ 98 + Khoá K v trí 2.ở ị 98 Các hi n t ng s y raệ ượ ả : 98 Nh tác đ ng c a xung tích c c đ n t trig T m ch ch n xung s ờ ộ ủ ự ế ừ ơ ạ ọ ẽ cho qua các xung đ n t b t o xung, m ch đ m b t đ u đ m s ế ừ ộ ạ ạ ế ắ ầ ế ố xung n y.à 98 T C phóng đi n qua đi n tr RX theo ph ng trìnhụ ệ ệ ở ươ : 98 = h ng s th i gian c a m chằ ố ờ ủ ạ 98 Sau kho ng t=T , ta có UIả =E.e-1 98 Trong quá trình ch t o, ch n R1 v R2 sao choế ạ ọ à : 98 UII=E.R2/ (R1 +R2)=E.e-1 98 T c l sau kho ng th i gian t=T=RC đi n áp đ u v o b so sánh l ứ à ả ờ ệ ầ à ộ à b ng nhau, t c l đ u ra b so sánh có tín hi u, tín hi u n y kích ằ ứ à ầ ộ ệ ệ à ho t trig T l m T chuy n tr ng thái ‘1’ >‘0’, l m cho m ch ch n ạ ơ à ể ạ à ạ ọ xung ng ng không cho xung qua, m ch đ m k t thúc quá trình ừ ạ ế ế đ m. B ch th ch th k t qu đoế ộ ỉ ị ỉ ị ế ả 98 Ta có bi u đ th i gian nh sauể ồ ờ ư : 98 98 G i s xung đ m đ c l m, ta cóọ ố ế ượ à : T=RXC=m.Ttx => 98 RX=(Ttx/C).m= K.m, trong đó K l h ng s , vì T, C l nh ng giá tr bi t à ằ ố à ữ ị ế tr cướ 98 II. C u dòng xoay chi uầ ề 99 1. C u xoay chi u đo đi n dungầ ề ệ 99 a. C u o t i n t n hao nhầ đ ụđệ ổ ỏ 99 b. C u o t i n có t n hao l nầ đ ụđệ ổ ớ 101 2. C u đo đi n c mầ ệ ả 101 a. C u xoay chi u dùng i n c m m uầ ề đệ ả ẫ 101 T ó tính c h s ph m ch t c a cu n dâyừđ đượ ệ ố ẩ ấ ủ ộ 102 102 b. C u i n c m Maxwellầ đệ ả 102 c. C u i n c m Hayầ đệ ả 102 CH NG 8:ƯƠ 104 Máy hi n sóng đi n tệ ệ ử 104 I. M đ uở ầ 104 II. S đ kh i c a m t máy hi n sóng thông d ngơ ồ ố ủ ộ ệ ụ 107 III. Thi t l p ch đ ho t đ ng v Cách đi u khi n m t máy hi n ế ậ ế ộ ạ ộ à ề ể ộ ệ sóng 108 1. Thi t l p ch đ ho t đ ng cho máy hi n sóngế ậ ế ộ ạ ộ ệ 108 2. Các ph n đi u khi n chínhầ ề ể 109 5 DTT_PTH_DLH a. i u khi n m n hìnhĐề ể à 109 b. i u khi n theo tr c ngĐề ể ụ đứ 109 c. i u khi n theo tr c ngangĐề ể ụ 110 IV. ng d ng c a máy hi n sóng trong k thu t đo l ngứ ụ ủ ệ ỹ ậ ườ 110 1. Quan sát tín hi uệ 110 2. o đi n ápĐ ệ 111 3. o t n s v kho ng th i gianĐ ầ ố à ả ờ 111 4. o t n s v đ l ch pha b ng ph ng pháp so sánhĐ ầ ố à ộ ệ ằ ươ 112 CH NG 9:ƯƠ 114 o l ng các đ i l ng không đi nĐ ườ ạ ượ ệ 114 I. khái ni m chungệ 114 II. Các lo i c m bi nạ ả ế 114 1. C m bi n ki u bi n trả ế ể ế ở 114 2. C m bi n đi n tr l c c ng (tenzômet)ả ế ệ ở ự ă 115 3. C m bi n ki u đi n c mả ế ể ệ ả 117 4. C m bi n ki u áp đi nả ế ể ệ 119 5. C p nhi t đi nặ ệ ệ 121 6. Nhi t đi n trệ ệ ở 124 7. C m bi n quangả ế 127 M t s g i ý:ộ ố ợ 131 + o nhi t đ : có th s d ng: c p nhi t đi n, đi n tr nhi tĐ ệ ộ ể ử ụ ặ ệ ệ ệ ở ệ 131 + o t c đ tròn: dùng c m bi n quangĐ ố ộ ả ế 131 + o t c đ d i, có ph m vi di chuy n nh : dung c m bi n Đ ố ộ à ạ ể ỏ ả ế đi n c m.ệ ả 131 + o t c đ d i, ph m vi di chuy n v t c đ l n, có th dùngĐ ố ộ à ạ ể à ố ộ ớ ể c m bi n quangả ế 131 + o l c dùng c m bi n ki u áp đi n.Đ ự ả ế ể ệ 131 + o đ rung có th dùng tenzômétĐ ộ ể 131 T i li u tham kh oà ệ ả 140 6 DTT_PTH_DLH Lời nói đầu: Kỹ thuật Đo lường Điện tử là môn học nghiên cứu các phương pháp đo các đại lượng vật lý: đại lượng điện: điện áp, dòng điện, công suất,… và đại lượng không điện: nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc… Bài giảng Kỹ thuật Đo lường Điện tử được biên soạn dựa trên các giáo trình và tài liệu tham khảo mới nhất hiện nay, được dùng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên các ngành: Kỹ thuật Viễn thông, Kỹ thuật Thông tin, Tự động hoá, Trang thiết bị điện, Tín hiệu Giao thông. Trong quá trình biên soạn, các tác giả đã được các đồng nghiệp đóng góp nhiều ý kiến, mặc dù cố gắng sửa chữa, bổ sung cho cuốn sách được hoàn chỉnh hơn, song chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế. Chúng tôi mong nhận được các ý kiến đóng góp của bạn đọc. Xin liên hệ: daothanhtoan@uct.edu.vn 7 Chương 1. Khái niệm cơ bản trong KTĐL Chương 1: Khái niệm cơ bản trong kỹ thuật đo lường I. Định nghĩa và khái niệm cHung về đo lường 1. Định nghĩa về đo lường, đo lường học và KTĐL a. Đo lường Đo lường là một quá trình đánh giá định lượng về đại lượng cần đo để có được kết quả bằng số so với đơn vị đo. Kết quả đo được biểu diễn dưới dạng: XoAX Xo X A .=→= trong đó: A: con số kết quả đo X: đại lượng cần đo Xo: đơn vị đo b. Đo lường học Đo lường học là ngành khoa học chuyên nghiên cứu để đo các đại lượng khác nhau, nghiên cứu mẫu và đơn vị đo. c. Kỹ thuật đo lường (KTĐL) KTĐL là ngành kỹ thuật chuyên môn nghiên cứu để áp dụng kết quả của đo lường học vào phục vụ sản xuất và đời sống xã hội. 2. Phân loại cách thực hiện phép đo a. Đo trực tiếp là cách đo mà kết quả nhận được trực tiếp từ một phép đo duy nhất. Nghĩa là, kết quả đo được chính là trị số của đại lượng cần đo mà không phải tính toán thông qua bất kỳ một biểu thức nào. Nếu không tính đến sai số thì trị số đúng của đại lượng cần đo X sẽ bằng kết quả đo được A. Phương pháp đo trực tiếp có ưu điểm là đơn giản, nhanh chóng và loại bỏ được sai số do tính toán. ví dụ: Vônmet đo điện áp, ampemet đo cường độ dòng điện, oatmet đo công suất …. b. Đo gián tiếp là cách đo mà kết quả đo suy ra từ sự phối hợp kết quả của nhiều phép đo dùng cách đo trực tiếp. Nghĩa là, kết quả đo không phải là trị số của đại lượng cần đo, các số liệu cơ sở có được từ các phép đo trực tiếp sẽ được sử dụng để tính ra trị số của đại lượng cần đo thông qua một phương trình vật lý liên quan giữa các đại lượng này. X = f(A1, A2, ,An) Trong đó A1, A2,…, An là kết quả đo của các phép đo trực tiếp. ví dụ: để đo công suất (P) có thể sử dụng vôn met để đo điện áp (U), ampe met đo cường độ dòng điện (I), sau đó sử dụng phương trình: P = U.I ta tính được công suất Cách đo gián tiếp mắc phải nhiều sai số do sai số của các phép đo trực tiếp được tích luỹ lại. Vì vậy cách đo này chỉ nên áp dụng trong các trường hợp không thể dùng dụng cụ đo trực tiếp mà thôi. 8 Chương 1. Khái niệm cơ bản trong KTĐL c. Đo tương quan là phương pháp được sử dụng trong trường hợp cần đo các quá trình phức tạp mà ở đây không thể thiết lập một quan hệ hàm số nào giữa các đại lượng là các thông số của các quá trình nghiên cứu. d. Đo hợp bộ là phương pháp có được kết quả đo nhờ giải một hệ phương trình mà các thông số đã biết trước chính là các số liệu đo được từ các phép đo trực tiếp. e. Đo thống kê là phương pháp sử dụng cách đo nhiều lần và lấy giá trị trung bình để đảm bảo kết quả chính xác. Cách này được sử dụng khi đo tín hiệu ngẫu nhiên hoặc kiểm tra độ chính xác của dụng cụ đo. II. Các đặc trưng của KTĐL KTĐL gồm các đặc trưng sau: đại lượng cần đo, điều kiện đo, đơn vị đo, thiết bị đo và người quan sát hay thiết bị nhận kết quả đo 1. Khái niệm về tín hiệu đo và đại lượng đo a. Tín hiệu đo lường là tín hiệu mang thông tin về giá trị của đại lượng đo lường. b. Đại lượng đo là thông số xác định quá trình vật lý của tín hiệu đo. Do quá trình vật lý có thể có nhiều thông số nhưng trong mỗi trường hợp cụ thể người ta chỉ quan tâm đến một hoặc một vài thông số nhất định. ví dụ: để xác định độ rung có thể xác định thông qua một trong các thông số như: biên độ rung, gia tốc rung, tốc độ rung … Có nhiều cách để phân loại đại lượng đo, dưới đây là một số cách thông dụng. * Phân loại theo tính chất thay đổi của đại lượng đo: Có hai loại đại lượng đo là: + Đại lượng đo tiền định là đại lượng đo đã biết trước quy luật thay đổi theo thời gian của chúng. + Đại lượng đo ngẫu nhiên là đại lượng đo mà sự thay đổi theo thời gian không theo một quy luật nhất định nào. Nếu ta lấy bất kỳ giá trị nào của tín hiệu ta đều nhận được đại lượng ngẫu nhiên. Chú ý: Trên thực tế, đa số các đại lượng đo đều là ngẫu nhiên. Tuy nhiên, có thể giả thiết rằng trong suốt thời gian tiến hành phép đo đại lượng đo phải không đổi hoặc thay đổi theo quy luật đã biết trước, nghĩa là tín hiệu ở dạng biến đổi chậm. Còn khi đại lượng đo ngẫu nhiên có tần số thay đổi nhanh thì cần sử dụng phương pháp đo lường thống kê. * Phân loại theo cách biến đổi tín hiệu đo Có hai loại tín hiệu đo là tín hiệu đo liên tục hay tương tự và tín hiệu đo rời rạc hay số. Khi đó ứng với 2 loại tín hiệu đo này có hai loại dụng cụ đo là dụng cụ đo tương tự và dụng cụ đo số. * Phân loại theo bản chất của đại lượng đo + Đại lượng đo năng lượng là đại lượng mà bản thân nó mang năng lượng. ví dụ: điện áp, dòng điện, sức điện động, công suất … + Đại lượng đo thông số là đại lượng đo các thông số của mạch ví dụ: điện trở, điện dung, điện cảm … + Đại lượng phụ thuộc vào thời gian ví dụ: tần số, góc pha, chu kỳ … + Đại lượng không điện. Để đo các đại lượng này bằng phương pháp điện cần biến đổi chúng thành các đại lượng điện 9 Chương 1. Khái niệm cơ bản trong KTĐL ví dụ: để đo độ co giãn của vật liệu có thể sử dụng tenzo để chuyển sự thay đổi của hình dạng thành sự thay đổi của điện trở và đo giá trị điện trở này để suy ra sự biến đổi về hình dạng. 2. Điều kiện đo Các thông tin đo lường bao giờ cũng gắn với môi trường sinh ra đại lượng đo. Môi trường ở đây có thể điều kiện môi trường tự nhiên và cả môi trường do con người tạo ra. Khi tiến hành phép đo cần tính đến ảnh hưởng của môi trường tự nhiên đến kết quả đo và ngược lại. Ví dụ: các điều kiện về nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, độ rung … Khi sử dụng dụng cụ đo phải không làm ảnh hưởng đến đối tượng đo. Ví dụ với phép đo cường độ dòng điện thì cần sử dụng ampe kế có điện trở trong càng nhỏ càng tốt nhưng khi đo điện áp thì cần dùng vôn kế có điện trở trong càng lớn càng tốt. 3. Đơn vị đo Mỗi một quốc gia có một tập quán sử dụng các đơn vị đo lường khác nhau. Để thống nhất các đơn vị này người ta thành lập Hệ đơn vị đo lường quốc tế. Ngày 20-1-1950 Chủ tịch Hồ Chí Minh đã ký sắc lệnh số 8/SL quy định hệ thống đo lường Việt nam theo hệ SI, và ngày 20/1 hằng năm là ngày Đo Lường Việt nam. Theo Pháp lệnh Đo lường ngày 06 tháng 10 năm 1999, đơn vị đo lường hợp pháp là đơn vị đo lường được Nhà nước công nhận và cho phép sử dụng. Nhà nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam công nhận Hệ đơn vị đo lường quốc tế (viết tắt là SI). Chính phủ quy định đơn vị đo lường hợp pháp phù hợp với Hệ đơn vị đo lường quốc tế. Hệ đơn vị đo lường quốc tế SI bao gồm 7 đơn vị cơ bản: Đơn vị chiều dài met m Đơn vị khối lượng kilogram kg Đơn vị thời gian second s Đơn vị cường độ dòng điện Ampe A Đơn vị nhiệt độ Kelvin K Đơn vị cường độ sáng Candela Cd Đơn vị số lượng vật chất mol mol Các đơn vị khác được định nghĩa thông qua các đơn vị cơ bản gọi là các đơn vị dẫn xuất. (xem chi tiết trong Nghị định của chính phủ số 65/2001 NĐ-CP về việc Ban hành hệ thống đơn vị đo lường hợp pháp của nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam) Dưới đây là một số đơn vị dẫn xuất điện và từ Đại lượng Đơn vị Tên Ký hiệu Công suất oát W Điện tích, điện lượng culông C Hiệu điện thế, điện thế, điện áp, suất điện động von V Điện dung fara F 10 [...]... theo chuẩn quốc gia + Cấp 4- chuẩn phòng thí nghiệm (Lab-standard) đây là cấp chuẩn để chuẩn hoá các thiết bị đo lường dùng cho sản xuất công nghiệp, nó tuân theo cấp nào thì sẽ mang chuẩn cấp đó (cấp 2,3) Cấp chính xác của thiết bị đo Các thiết bị đo lường trên thị trường là các thiết bị đã được kiểm nghiệm chất lượng theo các cấp như trên, kết quả kiệm nghiệm sẽ xác định được cấp chính xác Chúng thường... kiểu thị trên 1 Cơ cấu chỉ thị cơ điện Với loại chỉ thị cơ điện, tín hiệu vào là dòng điện hoặc điện áp, còn tín hiệu ra là góc quay của phần động (có gắn kim chỉ) Những dụng cụ này là loại dụng cụ đo biến đổi thẳng Đại lượng cần đo như dòng điện, điện áp, điện trở, tần số hay góc pha được biến đổi thành góc quay của phần động, nghĩa là biến đổi năng lượng điện từ thành năng lượng cơ học: α = F (... F ( X ) với X là đại lượng điện, α là góc quay (hay góc lệch) Nguyên tắc làm việc của các chỉ thị cơ điện: Chỉ thị cơ điện bao giờ cũng gồm hai phần cơ bản là phần tĩnh và phần động Khi cho dòng điện vào cơ cấu, do tác động của từ trường giữa phần động và phần tĩnh mà một mômen quay xuất hiện làm quay phần động Momen quay này có độ lớn tỉ lệ với độ lớn dòng điện đưa vào cơ cấu: dWe Mq = với We là năng... và cho ∆X ≠ 0 thì dụng cụ đo gọi là dụng cụ đo so sánh không cân bằng II Các cơ cấu chỉ thị Đây là khâu hiển thị kết quả đo dưới dạng con số so với đơn vị của đại lượng cần đo Có 3 kiểu chỉ thị cơ bản là chỉ thị bằng kim chỉ (còn gọi là cơ cấu đo độ lệch hay cơ cấu cơ điện) ; chỉ thị kiểu tự ghi (ghi trên giấy, băng đĩa từ, màn hình ) và chỉ thị số Dưới đây ta sẽ xem xét những cơ cấu điển hình nhất cho. .. đo mà kết qủa đo được thể hiện bằng con số 3 Chuyển đổi đo lường Là loại thiết bị để gia công tín hiệu thông tin đo lường để tiện cho việc biến đổi, đo, gia công và lưu giữ kết quả Có hai loại chuyển đổi đo lường là: * Chuyển đổi từ đại lượng không điện thành đại lượng điện * Chuyển đổi từ đại lượng điện thành đại lượng điện khác 4 Hệ thống thông tin đo lường Là tổ hợp các thiết bị đo và những thiết. .. Các phần tử chức năng của thiết bị đo I Cấu trúc cơ bản của thiết bị đo 1 Sơ đồ khối của thiết bị đo CĐSC MĐ CT + CĐSC - Chuyển đổi sơ cấp: làm nhiệm vụ biến đổi các đại lượng đo thành tín hiệu điện Đây là khâu quan trọng nhất của thiết bị đo + MĐ - Mạch đo: là khâu gia công tính toán sau CĐSC, nó làm nhiệm vụ tính toán và thực hiện phép tính trên sơ đồ mạch Đó có thể là mạch điện tử thông thường hoặc... nên thang đo của cơ cấu điện động là thang đo không đều Cơ cấu điện động có thể được sử dụng để đo dòng xoay chiều và một chiều Tuy nhiên nó có độ nhạy kém và tiêu thụ công suất khá lớn 2 Cơ cấu chỉ thị tự ghi Trong kỹ thuật đo lường vô tuyến điện các thiết bị chỉ thị tự ghi chủ yếu là máy hiện sóng với phần chỉ thị là ống phóng tia điện tử – CRT (Cathode Ray Tube) Dưới đây là cấu tạo cơ bản của một... đo điện áp xoay chiều có điện áp rất cao ở cuộn sơ cấp bằng một Vôn kế có khả năng đo điện áp nhỏ hơn rất nhiều mắc ở cuộn thứ cấp Khi đó hệ số phân áp m đã biết nên có thể tính U 1 = m.U 2 Vôn kế phải có điện trở rất lớn, ngoài ra, để đề phòng dòng lớn xuất hiện khi hai đầu cuộn thứ cấp bị chập người ta mắc một đầu xuống đất Sai số của biến áp giống của biến dòng, nó gồm sai số về modun và pha Cấp. .. ghi lại kết qủa đo trên giấy hay bộ nhớ 5) Thao tác gia công kết quả đo: là quá trình xử lý kết qủa đo bằng tay hoặc máy tính IV Phân loại thiết bị đo Thiết bị đo là sự thể hiện phương pháp đo bằng các khâu chức năng cụ thể Thiết bị đo gồm các loại sau: 1 Mẫu Là thiết bị để khôi phục một đại lượng vật lý nhất định Những dụng cụ mẫu phải đạt độ chính xác rất cao từ 0,001% đến 0,1% tuỳ theo từng cấp chính... đó, mạch phân áp điện dung thường được sử dụng trong mạch có tần số cao ví dụ: trong Vôn kế tần số cao hoặc máy hiện sóng người ta dùng mạch phân áp điện dung như hình bên Để sử dụng được trong một dải tần rộng người ta mắc song song tụ điện và điện trở sao cho R1/R2 = C2/C1 * Mạch phân áp điện cảm Có thể coi mạch như một biến áp tự ngẫu, đầu vào và đầu ra được nối với nhau cả về phần điện lẫn phần từ . xuất điện và từ Đại lượng Đơn vị Tên Ký hiệu Công suất oát W Điện tích, điện lượng culông C Hiệu điện thế, điện thế, điện áp, suất điện động von V Điện dung fara F 10 Chương 1. Khái niệm cơ bản. bị đo lường dùng cho sản xuất công nghiệp, nó tuân theo cấp nào thì sẽ mang chuẩn cấp đó (cấp 2,3) Cấp chính xác của thiết bị đo Các thiết bị đo lường trên thị trường là các thiết bị đã được. không điện thành đại lượng điện * Chuyển đổi từ đại lượng điện thành đại lượng điện khác 4. Hệ thống thông tin đo lường Là tổ hợp các thiết bị đo và những thiết bị phụ trợ để tự động thu thập kết