Bài giảng : CƠ SỞ ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ part 9 docx

22 435 0
Bài giảng : CƠ SỞ ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ part 9 docx

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 177 + Quan hệ giữa điện trở của Bôlômét và công suất cần đo (hình 7.7): R b = R 0 + aP b R 0 :điện trở của Bôlômét khi P = 0; a,b : hệ số tỉ lệ, phụ thuộc kích thước, vật liệu của bôlômét + Dải điện trở của bôlômét: hàng chục đến vài trăm ôm với độ nhạy (3 ÷12)Ω/mW Hình 7.7 - Quan hệ giữa điện trở của Bôlômét và công suất cần đo Chương 7. Đo công suất www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 178 Hình 7.8 Hình 7.9 Chương 7. Đo công suất * Cấutạocủa Tesmitor: là điệntrở cân bằng bán dẫncóhệ số nhiệtâm. +Haidâybạch kim hoặciridiancóđường kính (20 ÷ 30) μm nốivới nhau tạihạtcầulàmbằng bán dẫn, tấtcả được đặt trong bình thuỷ tinh. + Điệntrở của Tesmitor khoảng (100 ÷ 3000) Ω . + Quan hệ giữa điện trở của Tesmitor và công suất cần đo (hình 7-9) * So sánh giữa bôlômét và tecmistor: +Bôlômét cóưu điểmlàdễ chế tạo, đặc tính ít phụ thuộc nhiệt độ môi trường; nhược điểm: dễ bị quá tải, kích thướclớnnên hạnchế sử dụng ởđoạn sóng cm, Z vào nhỏ nên khó thựchiện phối hợptrở kháng với đường truyền. +Tecmisto cóưu điểmlàđộ nhạy cao, ít bị quá tải, trị số R lớn, trị số L,C bản thân nhỏ, kích thước nhỏ, độ bền cao; nhược điểm: khó chế tạo, đặc tính phụ thuộct 0 môi trường. www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 179 Chương 7. Đo công suất b/Oátmét dùng điệntrở nhiệt * Oátmét xây dựng trên mạch cầu đơn không cân bằng : + Oátmét được nuôi bằng nguồn điệnáp1 chiềuvớichiết áp R đc dùng để điềuchỉnh dòng qua các nhánh cầu, với chỉ dòng mấtcânbằng trong nhánh chỉ thị. + Ở 1 nhánh cầutamắc điệntrở nhiệt, trướckhiđocần thay đổi điệntrở Tecmisto bằng nhiệtnăng củadòngđiện qua chuyển đổi(đ/chỉnh chiếtápR đc ) để cầu cân bằng. Lúc này MicroAmpemet chỉ "0". + Khi có nguồn công suấtcaotầntácđộng lên R T làm cho nó giảm đtrở Æ mất cân bằng cầu Æ xuấthiện dòng điện qua với thang đokhắc độ trựctiếp theo công suất. + Sai số: khoảng 10%, phụ thuộcchủ yếuvàosự thay đổi nhiệt độ môi trường, sự không phốihợptrở kháng của Oátmét với đường truyềnvàsaisố củathiếtbị chỉ thị. μ A μ A Nguồn điệnáp1 chiều R 1 R 3 R 2 R T μ A Hình 7-10 P x R đc Nguồn điệnáp1 chiều R 1 R 3 R 2 R T μ A Hình 7-10 P x Nguồn điệnáp1 chiều R 1 R 3 R 2 R T μ A Hình 7-10 Nguồn điệnáp1 chiều R 1 R 3 R 2 R T Nguồn điệnáp1 chiều R 1 R 3 R 2 R T μ A Hình 7-10 P x R đc www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 180 Chương 7. Đo công suất * Oátmét xây dựng trên mạch cầu đơn cân bằng: + chỉ thị cân bằng cầu, cho biếttrị số của công suất. R T mắc vào 1 nhánh cầu, chọnR 1 =R 2 = R 3 =R T ⏐ Px= 0 = R. + Khi chưa có nguồnCS t/động lên R T , tương tự như TH trên ta điềuchỉnh dòng điện trong mạch để thay đổiR T và thiếtlập cân bằng cầu. Ở thời điểmcầu cân bằng, chỉ "0", còn chỉ dòng điệnI 0 . + Khi có nguồnCS t/động lên R T làm cho R T ↓, cầumất cân bằng. Để cầu cân bằng ta phảităng đ/trở bằng cách ↓ dòng điện trong mạch. Ở thời điểm cân bằng chỉ . + Qua hai bước đ/chỉnh cân bằng cầu, R T củaTecmisto không đổi nên CS tiêu thụ trên Tecmisto trong 2 bướcnhư nhau do đó: μ A mA μ A mA mA ' 0 I () 2' 0 2 0 2' 0 2 0 444 II R PP RIRI P T xx TT t −=⇒+== Nguồn điệnáp1 chiều R 1 R 3 R 2 R T μ A Hình 7-11 P x mA R đc Nguồn điệnáp1 chiều R 1 R 3 R 2 R T μ A Hình 7-11 Nguồn điệnáp1 chiều R 1 R 3 R 2 R T Nguồn điệnáp1 chiều R 1 R 3 R 2 R T μ A Hình 7-11 P x mAmA R đc www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 181 Chương 7. Đo công suất + ưu điểm: đảmbảo đượcsự phốihợptrở kháng vì R T của Tecmisto không thay đổidướitácđộng của công suấtP x ở các thời điểm cân bằng cầu. Tuy nhiên thang đocủa không khắc độ trựctiếptheocôngsuấtvìdòngI 0 luôn thay đổi theo nhiệt độ môi trường khi P x = 0. c/ Sai số củapp đoCS bằng điệntrở nhiệt: -Saisố do không phốihợptrở kháng giữaR bôlômét hay R tecmisto vớidâynối. -Sai số do R bôlômét (hay R tecmisto ) khi nhiệt độ môi trường ngoài thay đổi. -Saisố do nguồn điện áp cung cấp cho cầu không ổn định. -Saisố của thiêt bị chỉ thị: sai số do khắc độ, sai số của đồng hồ, sai số điều chuẩn chỉ thị không, mA www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 182 • Nguyên lý củathiếtbị phân tích phổ • Máy phân tích phổ theo p 2 p/tích song song • Máy phân tích phổ theo p 2 p/tích nối tiếp Chương 8. Phân tích phổ củatínhiệu www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 183 8.1. Phân tích phổ củatínhiệu •Cóthể dùng MHS để quan sát và nghiên cứuphổ của tín hiệu. Dao động đồ có được là theo quan hệ phụ thuộcgiữabiên độ các thành phần sóng hài của tín hiệu theo tầnsố. •Khi đótrụcX củaMHS làtrục thang độ tầnsố, còn trụcY làtrục thang độ biên độ. • Để vẽđồthị phổ biên độ-tầnsố củadao động tín hiệu, để đo tầnsố và tỉ số biên độ các phân lượng riêng biệtcủ aphổ → dùng máy phân tích phổ •Dựa vào các đồ thị phổ ta có thể phân tích đặc tính và đo lường được các thông số củatínhiệu VD: + đo được hệ số điều chế biên độ thông qua đồ thị phổ của dao động điều biên f f 0 -F f 0 +F f 0 U 0 2 0 mU 2 0 mU Hình 8.1- Phổ củadao động điềubiên Chương 8. Phân tích phổ củatínhiệu www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 184 * Nguyên lý củathiếtbị phân tích phổ: dựa trên cơ sở dùng hiệntượng cộng hưởng để chọnlọctầnsố. + Đối với các mạch cộng hưởng có dải thông tầnhẹp(hệ số phẩmchấtQ cao) thì biên độ củadao động cưỡng bứcsẽ là cực đại nếutầnsố tác động trùng hợpvới tầnsố bảnthân (tầnsố cộ ng hưởng) củamạch cộng hưởng và biên độ đólàrấtnhỏ khi có lệch cộng hưởng. + Do đó, mạch cộng hưởng có tác dụng như mộtbộ lọc, bộ lọcnàycókhả năng tách riêng được các phân lượng sóng hài khác củatínhiệuvới phân lượng sóng hài có tầnsố trùng với tầnsố bản thân củamạch (tầnsố cộng hưởng). * Máy phân tích phổ có 2 loại: + Loại phân tích song song + Loại phân tích nối ti ếp 8.2. Máy phân tích phổ theo phương pháp p/tích song song Giả sử có một hệ thống bộ lọc dải hẹp được sắp xếp liên tiếp kề sát nhau theo thang tần số trong dải tần từ f min ÷f max . Mỗi đường cong cộng hưởng của bộ lọc được biểu thị đơn giản bằng một hình CN, dải thông tần của bộ lọc là Δf (hình 8.2.a). Trong dải tần của thiết bị phân tích có n bộ lọc. Chương 8. Phân tích phổ củatínhiệu www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 185 •Nếu tín hiệu được phân tích có phổ nằm trong dải tần số công tác của bộ lọc trên (hình 8.2.b) thì khi có tín hiệu vào, mỗi bộ lọc sẽ được tác động đối với riêng từng thành phần phổ mà tần số của thành phần phổ này tương ứng với tần số của bản thân bộ lọc. • Điện áp ở đầu ra của mỗi bộ lọc sẽ tỷ lệ v ới biên độ của thành phần phổ tương ứng. Các điện áp này được đo bởi các Vôn mét (hình 8.2.c) •Trị số chỉ thị của các vôn mét và tần số cộng hưởng của mỗi bộ lọc ⇒ cấu tạo được đồ thị phổ của tín hiệu điện áp nghiên cứu. f ff n Δ − = minmax Hình 8.2 Chương 8. Phân tích phổ củatínhiệu www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 186 8.3. Máy phân tích phổ theo phương pháp p/tích nối tiếp -Chỉ có mộtbộ cộng hưởng. -Bộ cộng hưởngnàycóthểđiềuchỉnh được để tương ứng vớitừng tầnsố một trong dải tầnsố phân tích từ f min ÷f max . - Sơđồkhối: gồm 1 bộ lọc dải hẹp điều chỉnh được và một MHS - Nguyên lí hoạt động: • Điệnáptừ bộ Tạo điện áp quét răng cưa được đưa tới cặpphiếnlàmlệch X của ống tia điệntử, đồng thời được đưa tớibộ Tạo sóng điềutần để điềuchế tầnsố bộ chủ sóng của nó. Hình 8.3 - Máy phân tích phổ nối tiếp Chương 8. Phân tích phổ củatínhiệu [...]... www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 193 Chương 9 Đo các tham số của mạch điện -Một số thông s : R, L, C, Q, góc tổn hao tgδ Các phương pháp đo tham số mạch: phương pháp Vôn-Ampe, phương pháp so sánh bằng mạch cầu, phương pháp cộng hưởng, phương pháp đo dùng các thiết bị chỉ thị số 9. 1 Đo tham số mạch bằng pp vôn-ampe Theo sơ đồ hình 9- 1a , giá trị điện trở đo được l : U... + U A R = = = Rx + R A IA IA ' x RA: điện trở trong của ampe mét δ pp = www.ptit.edu.vn RA Rx : sai số phương pháp GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Hình 9- 1a Trang 194 Chương 9 Đo các tham số của mạch điện Theo sơ đồ hình 9- 1b: UV UV Rx = = I A I R x + I V ⎡ Rx ⎤ ⎢1 + R ⎥ V ⎦ ⎣ RV: điện trở vào của vôn mét ' Rx = δ pp = − Rx Rx + RV Sai s : + sai số của ampe mét + sai số của... nhánh: dùng để đo R,L, C, -Mỗi nhánh cầu có thể là một hay hỗn hợp các R, L, C -Điều kiện cân bằng cầu: Z1 Z3 = Z2 Z4 ϕ1 + ϕ3 = ϕ2 + ϕ4 Khi cầu cân bằng: ICD = 0 * Cầu tích s : Pt cân bằng cầu: R1.R3 = (Rx + jωLx ) ⇒ Rx = R1 R3 R4 và 1 1 + jωC4 R4 Lx = R1 R3C4 Góc tổn hao của tụ điện: www.ptit.edu.vn Hình 9- 2 Rx GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Hình 9- 3 Trang 196 Chương 9 Đo. .. phương pháp Hình 9- 1b 5%-10% Để giảm sai số phương pháp: chọn vôn mét có RV lớn, ampe mét có RA nhỏ, và chọn mạch đo thích hợp Để đo R lớn: chọn ampe mét có độ nhạy cao, và bọc kim ampe mét để giảm ảnh hưởng của dòng rò tĩnh điện www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 195 Chương 9 Đo các tham số của mạch điện 9. 2 Phương pháp so sánh bằng mạch cầu Sai s : 1-5% a Cầu... chuẩn Do đó có thể đo được bề rộng của bất kì phổ nào VD: Hình 8 .9 - Các vạch phổ khi so sánh (a) Các thành phần của phổ cần đo (b) Các thành phần của phổ chuẩn www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 192 Chương 9 Đo các tham số của mạch điện • Đo tham số mạch bằng pp vôn-ampe • Phương pháp so sánh bằng mạch cầu • Phương pháp mạch cộng hưởng • Đo tham số mạch dùng... với nhau trong mạch, giữa các phần tử trong mạch với các vật xung quanh * Khắc phục: - bọc kim các phần tử trong mạch - giảm méo phi tuyến của tần số nguồn nuôi www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 197 Chương 9 Đo các tham số của mạch điện b Cầu chữ T cân bằng: Gồm hai M4C chữ T mắc song song Dòng điện đầu ra M4C thứ nhất: I1 (ngắn mạch đầu ra) & U = & Z &... số của mạch điện * Cầu tỉ s : Pt cân bằng cầu: ⎛ ⎛ 1 ⎞ 1 ⎞ ⎟ ⎟ = R2 ⎜ Rx + R1 ⎜ R3 + ⎟ ⎜ ⎜ jω C 3 ⎠ jω C x ⎟ ⎠ ⎝ ⎝ ⇒ Rx = R1 R3 R2 và Góc tổn hao của tụ điện: Cx = R2 C3 R1 tgδ = ωRx C x = ωR3C3 Hình 9- 4 * Sai s : - do các Rtổn hao trong các nhánh có cuộn cảm mẫu, tụ điện mẫu; hoặc do điện kháng trong các nhánh điện trở -do sự thay đổi tần số nguồn nuôi -Do điện dung kí sinh giữa các phần tử với nhau... méo dạng theo chiều ngang ,hình 8.7(b) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Hình 8.7 Trang 1 89 Chương 8 Phân tích phổ của tín hiệu • Bộ tạo điện áp quét: tạo đường quét ngang trên ống tia điện tử và để điều chế tần số • Bộ phát sóng điều tần: có tốc độ biến đổi tần số sao cho điện áp tín hiệu tăng tới được mức điện áp cực đại trong khoảng thời gian ứng với dải thông... được sự cho qua tín hiệu tần số ảnh (giải pháp: tăng tần số trung tần) Nếu không thì trên màn MHS sẽ xuất hiện đồng thời 2 dạng ph : một phổ thực và một phổ ảnh • Mâu thuẫn giữa tăng tần số trung tần và giảm nhỏ dải thông tần → giải pháp: dùng 2 bộ biến tần và KĐ trung tần www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 190 Chương 8 Phân tích phổ của tín hiệu • Chọn hệ... chuẩn là đã biết www.ptit.edu.vn Hình 8.8 - Bộ tạo tín hiệu có phổ chuẩn GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 191 Chương 8 Phân tích phổ của tín hiệu +Biết tần số điều chế và các số lượng các thành phần của phổ chuẩn thì có thể xác định được đúng các phân đo n của phổ cần đo Tóm lại, biến đổi biên độ điện áp điều chế → biến đổi số lượng các thành phần của phổ chuẩn Biến đổi . pháp Ax A AR A V x RR I UU I U R x += + == ' x A pp R R =δ Hình 9- 1a Chương 9. Đo các tham số củamạch điện www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 195 Theo sơ đồ hình 9- 1b: R V : điện trở vào của vôn mét Sai s : +. hưởng, phương pháp đo dùng các thiết bị chỉ thị số. 9. 1. Đo tham số mạch bằng pp vôn-ampe Theo sơ đồ hình 9- 1a , giá trị điện trở đo được l : R A : điện trở trong của ampe mét : sai số phương pháp Ax A AR A V x RR I UU I U R x += + == ' x A pp R R =δ Hình. điện. ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + = + == V x x VR V A V x R R R II U I U R x 1 ' Vx x pp RR R + −=δ 5%-10% Hình 9- 1b Chương 9. Đo các tham số củamạch điện www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 196 9. 2. Phương pháp so sánh bằng mạch cầu Sai s : 1-5% a. Cầu

Ngày đăng: 27/07/2014, 15:20

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan