Đang tải... (xem toàn văn)
Thi nghiem mach dien tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kinh tế...
KHOA ĐIỆN ĐH CÔNG NGHIỆP TP. HCM Phòng thí nghiệm mạch điện Trang 1 Lời nói đầu Mạch điện là môn học cơ sở làm nền tảng cho những sinh viên theo học ngành điện để có đủ ý kiến phân tích các trạng thái và thông số của một mạch điện hay hệ thống điện. Từ đó sinh viên tìm ra hướng giải quyết vấn đề của một mạch điện hay hệ thống điện. Nhằn đáp ứng nhu cầu đào tạo cho sinh viện hệ cao đẳng và đại học về các chuyên ngành công nghệ điện và điện tử, Khoa Điện xây dựng phòng thí nghiệm và biên soạn tài liệu: HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN, với nội dụng gồm có 3 phần: Phần I: Các bài thí nghiệm mạch điện trên mô hình vật lý Phần II: Các bài thí nghiệm mô phỏng mạch điện trên bằng máy Phần phụ lục: Hướng dẫn sử dụng phần mềm mô phỏng TINA Pro 7.0 Phòng thí nghiệm mạch điện còn giúp sinh viên biết cách sử dụng các thiết bò và linh kiện trong Tina Pro V7.0 để vẽ và mô phỏng mạch điện. Tạo sinh viên có khả năng vẽ và tiến hành chạy mô phỏng trên máy tính, để khảo sát các thông số và các đường đặc tuyến của những mạch điện. Hình thành cho sinh viên phương pháp mô phỏng các mạch điện trên máy tính cá nhân sử dụng chương trình TINA Pro và Pspice là nền tảng. Tài liệu: HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN, đã được Khoa Điện, Tổ bộ môn cơ sở kỹ thuật điện và q thầy cô trong khoa Điện đóng góp ý kiến, bổ sung và chỉnh sửa cho tài liệu được hoàn chỉnh. Tài liệu: HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN, có tham khảo và sử dụng một số phần trong tài liệu: Hướng dẫn Thí Nghiệm Mạch Điện của trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM Tôi chân thành cảm ơn khoa Điện, Tổ bộ môn cơ sở kỹ thuật điện và q thầy cô trong khoa Điện đã đóng góp ý kiến cho tài liệu được hoàn chỉnh. Đây là lần biên soạn đầu tiên, cho nên có những sai sót, mong nhận được những ý kiến đóng góp cho lần tái bản sau được hoàn thiện hơn. Đòa chỉ liên hệ: Phòng thí nghiệm mạch điện – Bộ cơ sở kỹ thuật điện – khoa Điện – Trường đại học Công Nghiệp TP. HCM. TP. HCM, ngày 18 tháng 10 năm 2006 Châu Văn Bảo KHOA ĐIỆN ĐH CÔNG NGHIỆP TP. HCM Phòng thí nghiệm mạch điện Trang 2 MỤC LỤC Lời nói đầu Phần I: THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN Bài 1 .Trang 3 HƯỚNG DẪN SƯÛ DỤNG THIẾT BỊ ĐO Bài 2 . 11 KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA Bài 3 22 KHẢO SÁT MẠCH BA PHA Bài 4 . 33 MẠNG HAI CƯÛA TUYẾN TÍNH KHÔNG NGUỒN Bài 5 40 MẠCH CỘNG HƯƠÛNG R – L - C Bài 6 46 QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ C au da o + A - + - Luận văn tốt nghiệp GVHD : LƯƠNG VĂN LĂNG MỤC LỤC PHẦN 1 : LÝ THUYẾT CHUNG A. T V N :ĐẶ Ấ ĐỀ 3 I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI : 4 II. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI : .4 III. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT : 4 B. GI I THI U AT89C51:Ớ Ệ 4 I. TÓM TẮT PHẦN CỨNG : 4 1. Giới thiệu họ MCS51 : 4 2. Sơ lược về các chân của AT89C51 : .6 3. Tổ chức bộ nhớ : 9 4. Các thanh ghi chức năng đặc biệt : .13 5. Bộ nhớ ngồi : .16 6. Ngõ vào tín hiệu RESET: 20 II. HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ ĐỊNH THÌ TIMER: .21 1. Giới thiệu : .21 2. Thanh ghi chế độ Timer (TMOD) : .22 3. Thanh ghi điều khiển timer (TCON) : 23 4. Chế độ timer : 23 5. Nguồn tạo xung nhịp : .25 6. Bắt đầu, dừng và điều khiển các Timer: .26 7. Khởi động và truy xuất các thanh ghi timer : .27 8. Các khoảng ngắn và các khoảng dài: 28 III. HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ NGẮT (INTERRUPT): .28 1. Giới thiệu : .28 2. Tổ chức ngắt của AT89C51: 29 3. Các ngắt của µ CAT89C51: 29 4. Định thì interrupt: 30 IV. HOẠT ĐỘNG PORT NỐI TIẾP : .30 1. Giới thiệu : .30 2. Thanh ghi điều khiển port nối tiếp : 31 3. Các chế độ hoạt động : 32 4. Khởi động và truy xuất các thanh ghi cổng nối tiếp : 34 5. Truyền thông đa xử lý : .35 6. Tốc độ baud cổng nối tiếp : 36 V. TẬP LỆNH CỦA µCAT89C51: 38 Các chế độ đánh địa chỉ : Trong tập lệnh có 8 chế độ đánh địa chỉ: .38 C. BI N I A/D VÀ D/A :Ế ĐỔ 42 I. GIỚI THIỆU ADC0809 : .42 1. Sơ đồ khối : 42 SV : TRIỆU QUANG MINH Trang 1 Luận văn tốt nghiệp GVHD : LƯƠNG VĂN LĂNG 2. Sơ đồ chân : .42 3. Khả năng : 43 4. Đặc tính kỹ thuật : 43 5. Mô tả chức năng : 43 GIẢN ĐỒ THỜI GIAN : .45 II. GIỚI THIỆU DAC0808 : 46 1. Sơ đồ khối : 47 2. Thí nghiệm mạch điện KHOA ĐIỆN ĐH CÔNG NGHIỆP TP. HCM Phòng thí nghiệm mạch điện Trang 1 Lời nói đầu Mạch điện là môn học cơ sở làm nền tảng cho những sinh viên theo học ngành điện để có đủ ý kiến phân tích các trạng thái và thông số của một mạch điện hay hệ thống điện. Từ đó sinh viên tìm ra hướng giải quyết vấn đề của một mạch điện hay hệ thống điện. Nhằn đáp ứng nhu cầu đào tạo cho sinh viện hệ cao đẳng và đại học về các chuyên ngành công nghệ điện và điện tử, Khoa Điện xây dựng phòng thí nghiệm và biên soạn tài liệu: HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN, với nội dụng gồm có 3 phần: Phần I: Các bài thí nghiệm mạch điện trên mô hình vật lý Phần II: Các bài thí nghiệm mô phỏng mạch điện trên bằng máy Phần phụ lục: Hướng dẫn sử dụng phần mềm mô phỏng TINA Pro 7.0 Phòng thí nghiệm mạch điện còn giúp sinh viên biết cách sử dụng các thiết bò và linh kiện trong Tina Pro V7.0 để vẽ và mô phỏng mạch điện. Tạo sinh viên có khả năng vẽ và tiến hành chạy mô phỏng trên máy tính, để khảo sát các thông số và các đường đặc tuyến của những mạch điện. Hình thành cho sinh viên phương pháp mô phỏng các mạch điện trên máy tính cá nhân sử dụng chương trình TINA Pro và Pspice là nền tảng. Tài liệu: HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN, đã được Khoa Điện, Tổ bộ môn cơ sở kỹ thuật điện và q thầy cô trong khoa Điện đóng góp ý kiến, bổ sung và chỉnh sửa cho tài liệu được hoàn chỉnh. Tài liệu: HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN, có tham khảo và sử dụng một số phần trong tài liệu: Hướng dẫn Thí Nghiệm Mạch Điện của trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM Tôi chân thành cảm ơn khoa Điện, Tổ bộ môn cơ sở kỹ thuật điện và q thầy cô trong khoa Điện đã đóng góp ý kiến cho tài liệu được hoàn chỉnh. Đây là lần biên soạn đầu tiên, cho nên có những sai sót, mong nhận được những ý kiến đóng góp cho lần tái bản sau được hoàn thiện hơn. Đòa chỉ liên hệ: Phòng thí nghiệm mạch điện – Bộ cơ sở kỹ thuật điện – khoa Điện – Trường đại học Công Nghiệp TP. HCM. TP. HCM, ngày 18 tháng 10 năm 2006 Châu Văn Bảo Thí nghiệm mạch điện KHOA ĐIỆN ĐH CÔNG NGHIỆP TP. HCM Phòng thí nghiệm mạch điện Trang 2 MỤC LỤC Lời nói đầu Phần I: THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN Bài 1 Trang 3 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐO Bài 2 11 KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA Bài 3 22 KHẢO SÁT MẠCH BA PHA Bài 4 33 MẠNG HAI CỬA TUYẾN TÍNH KHÔNG NGUỒN Bài 5 40 MẠCH CỘNG HƯỞNG R – L - C Bài 6 46 QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ MẠCH TUYẾN TÍNH Bài 7 59 MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN Bài 8 69 MẠCH PHI TUYẾN Phần II: MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN Bài 9 87 MẠCH THÉVENIN-NORTON Bài 10 90 KIỂM CHỨNG CÁC ĐỊNH LÝ MẠCH Bài 11 95 NGUYÊN LÝ TRUYỀN CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI CỦA MẠNG MỘT CỬA Bài 12 101 ĐẶC TUYẾN BIÊN TẦN VÀ PHA TẦN CỦA NHÁNH Bài 13 110 MẠCH LỌC ĐIỆN THỤ ĐỘNG Bài 14 119 MẠCH BA PHA Phần phụ lục: 137 HƯỚNG DẪN PHẦN MỀM MÔ PHỎNG TINA Pro 7.0 Tài liệu tham khảo 147 KHOA ĐIỆN ĐH CÔNG NGHIỆP TP. HCM Phòng thí nghiệm mạch điện Trang 3 1.1. MỤC ĐÍCH Giúp sinh viên nắm vững các thao tác sử dụng các thiết bò đo như: volt kế, ampere kế, watt kế, VOM, máy phát sóng, oscilloscope và các thiết bò khác trong phòng thí nghiệm.… 1.2. CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM Variac 1 pha và 3 pha. VOM ( có loại chỉ thò kim và loại hiển thò số). TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN Lưu hành nội bộ 2008 Giáo trình thí nghiệm mạch điện Trang 1 THÍ NGHIỆM SỐ 1 MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU Giáo trình thí nghiệm mạch điện Trang 2 A. CƠ SỞ LÝ THUYẾT: I. CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN: 1.1 Định luật ohm: - Đối với đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: . R UIR= (1-1) 1.2 Định luật Kirchhoff 1 (K1, định luật Kirchhoff về dòng điện) “Tổng đại số các dòng điện tại một nút bất kỳ bằng không”. ∑ = = n k k i 1 0 Trong đó, có thể qui ước: các dòng điện có chiều đi vào nút mang dấu “+”, dòng đi ra khỏi nút mang dấu “-”. Ta cũng có thể qui ước ngược lại : đi vào nút mang dấu “-”, dòng đi ra khỏi nút mang dấu “+”. Ví dụ: cho một nút mạch như hình 1-1. Ta có: i 1 + i 2 + i 3 – i 4 – i 5 = 0 i 1 + i 2 + i 3 = i 4 + i 5 Nghĩa là tổng các dòng điện đi vào nút (đỉnh) bằng tổng các dòng điện ra khỏi nút. Định luật K1 nói lên tính chất liên tục của dòng điện. Mở rộng định luật K1 cho mặt mạch : Tổng đại số các dòng điện đi qua mặt cắt bất kỳ trong một mạch điện bằng không. (Dòng điện đi vào mặt cắt lấy dầu “+” và dòng điện đi ra lấy dấu “-” ) i 1 i 2 i 3 i 4 i 5 Hình 1-1 R I . R UIR= Đ oạn mạch chỉ có điện trở thuần R Giáo trình thí nghiệm mạch điện Trang 3 1.3 Định luật Kirchoff 2: (Gọi là định luật Kirchhoff về điện áp) “Tổng đại số các điện áp trên các phần tử dọc theo tất cả các nhánh trong một vòng bằng không”. 1 0 n k k u = = ∑ (1-4) Dấu của điện áp được xác định dựa trên chiều dương của điện áp đã chọn so với chiều của vòng. Chiều của vòng được chọn tuỳ ý (cùng chiều hoặc ngược chiều kim đồng hồ). Trong mỗi vòng nếu chiều vòng đi từ cực “+” sang cực “-” của điện áp, thì điện áp mang dấu “+”, còn ngược lại mang dấu “-”. Ví dụ: cho mạch như hình 1-2. Viết phương trình K2 cho mạch. Theo vòng C1: -E 1 + u R1 + u R2 + u R3 + u R4 = 0 (1-5) Theo vòng C2: -E 2 + u R5 + u R3 = 0 (1-6) (1-5) Æ u R1 + u R2 + u R3 + u R4 = E 1 (1-6) Æ u R5 + u R3 = E 2 Từ (1-5) và (1-6) người ta có thể phát biểu K2: “Đi theo vòng khép kín, theo chiều tuỳ ý, tổng đại số các điện áp rơi trên các phần tử bằng tổng đại số các sức điện động trong vòng”; trong đó những sức điện động và điện áp có chiều trùng với chiều vòng sẽ lấy dấu dương “+”, ngược lại mang dấu âm “-”. pi Vong Vong ue= ∑∑ (1-7) R 1 R 2 R 5 R 3 R 4 E 1 i 1 i 3 + u R1 - + u R2 - - u R4 + - u R5 + + u R3 - + - + - C1 C2 E 2 Hình 1-2 Giáo trình thí nghiệm mạch điện Trang 4 1.4 Định luật cân bằng công suất: Tổng công suất trên các phần tử trong mạch bằng không : ∑ = =± n k k tp 0 0)( (1-8) 1.5 Nguyên lý xếp chồng: * Đáp ứng của mạch với nhiều nguồn kích thích độc lập bằng tổng các đáp ứng với từng nguồn kích thích độc lập riêng rẽ. * Khi tìm đáp ứng của mạch với một nguồn kích thích độc lập nào đó phải triệt tiêu các nguồn độc lập khác. + Nguồn áp : ngắn mạch. + Nguồn dòng : hở mạch. 1.6 Phép biến đổi tương đương a. Biến đổi điện trở (hình 1-5a,b) e(t) R 5 J(t) TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ #" MÔN HỌC THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN GIẢNG VIÊN: ThS. TRẦN THỊ THU THẢO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN Tp.H ồ Chí Minh, tháng 4 - 2010 ® Taứi lieọu hửụựng daón thớ nghieọm mch ủin B mụn K thut ủin, Khoa in in t 1 MC LC Bi 1: Mch ủin DC, Mch Thevenin-Norton v mng mt ca ãããããããããããããããããããããããããããããããã2 Bi 1.1: Mch ủin DC ãããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããã2 Bi 1.2: Mch Thevenin-Norton v mng mt ca ããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããã11 Bi 2: Thớ nghim mch ủin AC 1 pha v 3 pha ãããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããã17 Bi 2.1: Mch ủin xoay chiu 1 phaãããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããã17 Bi 2.2: Mch ủin xoay chiu 3 phaãããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããã24 Bi 3: Mng 2 ca tuyn tớnh khụng ngun v mch cng hng RLCããããããããããããããããããããã33 Bi 3.1: Mng 2 ca tuyn tớnh khụng ngun ããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããã33 Bi 3.2: Mch cng hng RLCããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããã41 Bi 4: Quỏ trỡnh quỏ ủ mch tuyn tớnh-mch phi tuynãããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããã49 Bi 4.1: Quỏ trỡnh quỏ ủ mch tuyn tớnhããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããã49 Bi 4.2: Mch phi tuyn ããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããããã57 Taứi lieọu hửụựng daón thớ nghieọm mch ủin B mụn K thut ủin, Khoa in in t 2 H V TấN: LP: MSSV: Nhn xột ca giỏo viờn hng dn Bi 1 MCH IN DC, MCH THEVENIN-NORTON V MNG MT CA Bi 1.1 MCH IN DC I/. MC CH o dũng ủin, ủo ủin ỏp, ủo cụng sut. Kho sỏt mch ủin ni tip, mch ủin song song. Kho sỏt ủnh lut K1, ủnh lut K2 v nguyờn lý xp chng. Kho sỏt hin tng ngn mch, h mch. II/. PHN Lí THUYT nh lut Ohm Quan h gia dũng v ỏp trờn mt phn t ủin tr R: U = R.I Cụng sut trờn ủin tr R: P = U.I nh Lut K1 Tng ủi s cỏc dũng ủin bt k ti mt nỳt bng khụng. Qui c: Cỏc dũng ủin cú chiu dng ủi vo nỳt thỡ ly du (+), cũn ủi ra khi nỳt thỡ ly du (-), hoc ngc li. Taứi lieọu hửụựng daón thớ nghieọm mch ủin B mụn K thut ủin, Khoa in in t 3 nh Lut K2 Tng ủi s cỏc ủin ỏp trờn cỏc phn t dc theo cỏc nhỏnh trờn mt vũng bng khụng. Nguyờn lý xp chng ỏp ng to bi nhiu ngun kớch thớch tỏc ủng ủng thi thỡ bng tng cỏc ủỏp ng to bi mi ngun kớch thớch tỏc ủng riờng r. III/. DNG C TH NGHIM Bng mch thớ nghim: bn s 1 MODULE 1A v MODULE 1B. Ngun ỏp v ngun dũng DC ủiu chnh ủc. VOM. Dõy ni. IV/. PHN TH NGHIM 1/. Kho sỏt ủnh lut K1 v K2 cho mch ủin ni tip v song song: a/. Mch ni tip Mch ủin thớ nghim nh hỡnh 1: R1=10 , R2=2 , R3=2 , R4=4 . S dng mch (a), MODULE 1A Cỏc bc thc hin: 1. t ngun dũng v trớ OFF. 2. Kt ni ngun dũng vo s ủ mch. 3. Mc Ampe k ủ ủo dũng ủin chy qua ủin tr R1. Hỡnh 1 R3 R4 A J A R2 R1 V VV V 1 11 1 (1) (1)(1) (1) J JJ J Taứi lieọu hửụựng daón thớ nghieọm mch ủin B mụn K thut ủin, Khoa in in t 4 4. Bt ngun dũng ON, chnh ngun dũng giỏ tr 3A. 5. c ch s dũng ủin qua R1. 6. Dựng mt Vụn K ln lt ủo cỏc hiu ủin th gia hai ủu ngun dũng, R1, R2, R3, R4. Ghi cỏc giỏ tr ủo ủc vo bng s liu. 7. Bt ngun dũng v trớ OFF. 8. Quỏ trỡnh lm tng t nh cỏc bc trờn, ủo dũng ủin qua cỏc ủin tr R2. 9. c v ghi cỏc ch s ủin ỏp, dũng ủin ủo ủc vo bng. Phn t Ngun dũng R1 R2 R3 R4 Dũng Ap Cụng sut Cõu hi: 1. T bng s liu, hóy