MĐ24 GIÁO TRÌNH đo LƯỜNG điện LẠNH HOÀN THIỆN NGÀY 24 ...

MĐ24 GIÁO TRÌNH đo LƯỜNG điện LẠNH HOÀN THIỆN NGÀY 24 5 13

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.31 MB, 112 trang )

Bạn đang đọc: MĐ24 GIÁO TRÌNH đo LƯỜNG điện LẠNH HOÀN THIỆN NGÀY 24 5 13 – Tài liệu text

1

BỘ LAO ĐỘNG – THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘITỔNG CỤC DẠY NGHỀ

GIÁO TRÌNH

Tên mô đun: Đo lường điện lạnhNGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍTRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NGHỀBan hành kèm theo Quyết định số: 120 /QĐ- TCDN ngày 25 tháng 02 năm 2013của Tổng cục trưởng Tổng cục dạy nghề

Hà Nội, Năm 2013

2

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀNTài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đượcphép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinhdoanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

3

LỜI GIỚI THIỆUMô đun đo lường điện lạnh là mô đun về các thiết bị đo lường các thiết bịrất quan trọng được sử dụng rộng rãi trong một số ngành công nghiệp, đặc biệt

trong ngành kỹ thuật lạnh và điều hòa không khí.Giáo trình này được biên soạn nhằm cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơbản về lý thuyết cũng như thực hành Đo Lường Điện Lạnh. Giáo trình gồm 6 bài đềcập đến những thiết bị đo lường như: nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, lưu lượng, các dụngcụ đo điện như đo Vôn, Ampe, điện trở …., giúp sinh viên nắm rõ lý thuyết vàthao tác thực hành chuẩn và chính xác.Xin trân trọng cảm ơn Quý thầy cô trong bộ môn Điện lạnh Trường cao đẳngkỹ thuật Cao Thắng đã hỗ trợ để hoàn thành được quyển giáo trình này.Giáo trình lần đầu tiên được biên soạn nên không tránh khỏi sai sót, rất mongnhận được ý kiến đóng góp của quý bạn đọc.Xin trân trọng cám ơn.TP.Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 12 năm 2012Tham gia biên soạn1.Chủ biên: LÊ ĐÌNH TRUNG.2. Ủy viên: VŨ KẾ HOẠCH.3. Ủy viên: NGÔ THỊ MINH HIẾU.4. Ủy viên: NGUYỄN VĂN BẮC5. Ủy viên: NGUYỄN THÀNH LUÂN.

4

MỤC LỤCĐỀ MỤCTRANG1. Lời giới thiệu32. Mục lục43. CHƯƠNG TRÌNH :MÔ ĐUN ĐO LƯỜNG ĐIỆN LẠNH

7Bài mở đầu9Bài 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐO LƯỜNG101. Định nghĩa và phân loại phép đo101.1. Định nghĩa về đo lường101.2 Phân loại đo lường102. Các tham số đặc trưng cho phẩm chất của dụng cụ đo112.1. Lý thuyết về những tham số đặc trưng cho phẩm chất của dụng cụ đo 112.2. Những tham số đặc trưng cho phẩm chất của dụng cụ đo123. Sơ lược về sai số đo lường133.1 Khái niệm về sai số đo lường133.2 Sơ lược về các sai số đo lường13Bài 2: ĐO LƯỜNG ĐIỆN181. Khái niệm chung – các cơ cấu đo điện thông dụng181.1 Khái niệm chung181.2. Các cơ cấu đo điện thông dụng19

2. Đo dòng điện232.1.Cấu tạo, nguyên lý làm việc của dụng cụ đo dòng điện232.2 Các phương pháp đo dòng điện252.3 Mở rộng thang đo252.4 Điều chỉnh các dụng cụ đo262.5 Đo dòng điện272.6 Ghi chép ,đánh giá kết quả đo283. Đo điện áp303.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của các dụng cụ đo điện áp303.2 Các phương pháp đo điện áp313.3 Mở rộng thang đo333.4 Điều chỉnh các dụng cụ đo343.5 Đo điện áp343.6 Ghi chép đánh giá kết quả đo354. Đo công suất38

5. Đo điện trở44Bài 3: ĐO NHIỆT ĐỘ50

5

1. Khái niệm và phân loại các dụng cụ đo nhiệt độ1.1 Khái niệm về nhiệt độ và thang đo nhiệt độ1.2 Phân loại các dụng cụ đo nhiệt đô2. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế giãn nở2.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của dụng cụ đo nhiệt độ2.2. Điều chỉnh các dụng cụ đo2.3. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế dãn nở chất rắn2.4. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế dãn nở chất lỏng2.5 Ghi chép, đánh giá kết quả đo3. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế kiểu áp kế3.1.Cấu tạo,nguyên lý làm việc của dụng cụ đo nhiệt độ kiểu áp kế3.2. Điều chỉnh các dụng cụ đo3.3. Đo nhiệt độ bằng nhiệt áp kế chất lỏng3.4. Đo nhiệt độ bằng nhiệt áp kế chất khí3.5. Đo nhiệt độ bằng nhiệt áp kế hơi bão hoà3.6. Ghi chép, đánh giá kết quả đo4. Đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt4.1 Hiệu ứng nhiệt điện và nguyên lý đo4.2. Các phương pháp nối cặp nhiệt.4.3. Các phương pháp bù nhiệt độ đầu tự do cặp nhiệt4.4. Vật liệu dùng chế tạo cặp nhiệt và các cặp nhiệt thường dùng4.5. Cấu tạo cặp nhiệt

4.6. Đồng hồ thứ cấp dùng với cặp nhiệt4.7. Ghi chép, đánh giá kết quả đo5. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế điện trở5.1. Vật liệu dùng chế tạo nhiệt kế điện trở5.2. Các nhiệt kế điện trở thường dùng và cấu tạo5.3. Nhiệt kế điện trở bạch kim5.4 Nhiệt kế điện trở đồng5.5. Nhiệt kế điện trở sắt và nikel5.6. Nhiệt kế điện trở bán dẫnBài 4. ĐO ÁP SUẤT VÀ CHÂN KHÔNG1. Khái niệm cơ bản – phân loại các dụng cụ đo áp suất1.1. Khái niệm về áp suất và thang đo áp suất1.2 Phân loại các dụng cụ đo áp suất2. Đo áp suất bằng áp kế chất lỏng2.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của dụng cụ đo áp suất

5050515353555556565959606061

6162656566676869697174757575757575808080818282

6

2.2. Điều chỉnh các dụng cụ đo2.3. Đo áp suất bằng áp kế cột chất lỏng – ống thủy tinh2.4. Đo áp suất bằng áp kế phao

2.5 Ghi chép, đánh giá kết quả đo3. Đo áp suất bằng áp kế đàn hồi3.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc3.2. Điều chỉnh các dụng cụ đo3.3. Đo áp suất bằng áp kế hình khuyên ( Ống buốc đông )3.4. Đo áp suất bằng áp kế kiểu hộp đèn xếp3.5. Đo áp suất bằng áp kế ống lò xo3.6. Ghi chép, đánh giá kết quả đoBài 5. ĐO LƯU LƯỢNG1. Khái niệm và phân loại các dụng cụ đo lưu lượng1.1 Khái niệm1.2 Phân loại các dụng cụ đo lưu lượng2. Đo lưu lượng bằng công tơ đo lượng chất lỏng2.1 Đồng hồ nước2.2 Đồng hồ đo tốc độ3. Đo lưu lượng theo áp suất động của dòng chảy4. Đo lưu lượng bằng phương pháp tiết lưu4.1 Định nghĩa4.2 Cấu tạo4.3 Nguyên lý đo lưu lượngBài 6. ĐO ĐỘ ẨM1. Khái niệm chung1.1 Các khái niệm cơ bản1.2 Các phương pháp đo độ ẩm2. Các dụng cụ dùng để đo ẩm2.1 Ẩm kế dây tóc2.2 Ẩm kế ngưng tụ2.3 Ẩm kế điện ly2.4 Ẩm kế tụ điện polymeTÀI LIỆU THAM KHẢO

8484858585858888888889939393949494959697979798103103103104105105

106106107111

7

TÊN MÔ ĐUN: ĐO LƯỜNG ĐIỆN – LẠNHMã số mô đun: MĐ 24Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun :– Đo lường điện – lạnh là mô đun chuyên môn trong chương trình nghề máylạnh và điều hoà không khí– Mô đun được sắp xếp sau khi học xong các môn học cơ sở– Là mô đun quan trọng và không thể thiếu trong nghề kỹ thuật máy lạnh vàđiều hoà không khí vì trong quá trình lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa máylạnh chúng ta thường xuyên phải sử dụng các dụng cụ đo kiểm tra về dòng điện,điện áp, công suất, điện trở, nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, độ ẩm….Mục tiêu của mô đun:– Trình bày được những khái niệm cơ bản, các phương pháp và các loại dụngcụ về đo lường nhiệt, đo lường điện, đo áp suất, lưu lượng;– Phân tích được nguyên lý cấu tạo, làm việc của các dụng cụ đo lường vàbiết ứng dụng trong quá trình làm việc;– Lựa chọn được dụng cụ đo cho phù hợp với công việc: Chọn độ chính xáccủa các dụng cụ đo, thang đo và sử lý được kết quả đo;– Đo được chính xác và đánh giá các đại lượng đo được về điện, điện áp,công suất, điện trở, nhiệt độ, áp suất, lưu lượng và độ ẩm;– Cẩn thận, kiên trì;-Thu xếp nơi làm việc gọn gàng ngăn nắp;– Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.

Nội dung của mô đun:SốTT

Tên các bài trong mô đun

12345678

Mở đầuNhững khái niệm cơ bản về đo lườngĐo lường điệnĐo nhiệt độĐo áp suất và chân khôngĐo lưu lượngĐo độ ẩmKiểm tra kết thúc

Tổngsố161212

126101

Cộng

60

Thời gianLýThực Kiểmthuyết hành tra*133575615733451123

30

7

8

BÀI MỞ ĐẦUTừ xa xưa con người đã biết cách dùng đo lường để ứng dụng vào trong cuộcsống sinh hoạt của mình như biết cách so sánh, đối chiếu khối lượng hàng hóa,ngân lượng…trong trao đổi buôn bán, biết cách đo các kích thước để xác định chuvi diện tích đất …Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật là sự không ngừngphát triển của kỹ thuật đo lường.Chính nhờ đo lường mà con người đã không ngừng hoàn thiện khoa học kỹthuật, khoa học ứng dụng…, và thông qua đo lường trong các thí nghiệm mà ngườita tìm ra các qui luật, các công thức thực nghiệm phục vụ cho khoa học kỹ thuật vàđời sống con người…Kỹ thuật đo lường nhiệt lạnh có liên quan nhiều đến quy trình công nghiệp,nông nghiệp, ngư nghiệp,…kể cả trong cuộc sống sinh hoạt con ngườiTrong công nghệ nhiệt điện lạnh…, các thiết bị nhiệt ngày càng phát triển dođó yêu cầu về dụng cụ và phương pháp đo lường phải thích hợp. Mặt khác muốn tựđộng hóa quá trình sản xuất thì trước hết cần đảm bảo khâu đo lường nhiệt. Do đóyêu cầu cán bộ kỹ thuật cần nắm được nguyên lý, thành thạo trong lựa chọn và sửdụng các dụng cụ đo và phương pháp đo, có khả năng nhận biết các nguyên nhânsai số và biết cách khử các nguyên nhân đó phục vụ tốt cho vận hành bảo trì sửachữa thiết bị và hệ thống

9

BÀI 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐO LƯỜNGMã bài: MĐ 24 – 01Giới thiệu:Trong kỹ thuật đo lường thì vấn đế quan trọng nhất đó là tính chính xác củakết quả đo. Do đó muốn kết quả đo càng chính xác thì người thực hiện đo lườngcần phải nắm vững được các phương pháp đo, cũng như sử dụng thành thạo thiết bịđo, nắm được các tham số đặc trưng cho phẩm chất của dụng cụ đo, từ đó biết cáchkhử các nguyên nhân sai số đảm bảo kết quả đo là chính xác nhất, phục vụ tốt choquá trình vận hành, bảo trì, sửa chữa thiết bị và hệ thống.Mục tiêu:– Trình bày được một số khái niệm cơ bản về đo lường;– Trình bày được định nghĩa, phân loại các phép đo;– Đọc hiểu được, chuyển đổi những tham số đặc trưng cho phẩm chất, các saisố của dụng cụ đo;– Cẩn thận, chính xác, khoa học.Nội dung chính:1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI PHÉP ĐO:* Mục tiêu:Sinh viên nắm được định nghĩa và phân loại được các loại phép đo1.1 Định nghĩa về đo lường:Đo lường là hành động cụ thể thực hiện bằng công cụ đo lường để tìm trị sốcủa một đại lượng chưa biết biểu thị bằng đơn vị đo lường.Kết quả đo lường là giá trị bằng số của đại lượng cần đo A X nó bằng tỷ sốcủa đại lượng cần đo X và đơn vị đo Xo.⇒ AX =

* Ví dụ: Ta đo được

X⇒ X = AX. X oXo

U = 50 V thì có thể xem là U = 50 u50 – là kết quả đo lường của đại lượng bị đou – là lượng đơn vịMục đích của đo lường: là lượng chưa biết mà ta cần xác địnhĐối tượng đo lường: là lượng trực tiếp bị đo dùng để tính toán tìm lượngchưa biết.* Ví dụ: S = a.b mục đích là m2 còn đối tượng là m.1.2 Phân loại đo lường:Dựa theo cách nhận được kết quả đo lường người ta chia làm 3 loại chính làđo trực tiếp, đo gián tiếp và đo tổng hợp

10

1.2.1 Đo trực tiếp:Là đem lượng cần đo so sánh với lượng đơn vị bằng dụng cụ đo hay đồng hồchia độ theo đơn vị đo. Mục đích đo lường và đối tượng đo lường thống nhất vớinhauCác phép đo trực tiếp:– Phép đọc trực tiếp: đo chiều dài bằng mét, đo dòng điện bằng ampe mét, đođiện áp bằng vôn mét, đo nhiệt độ bằng nhiệt kế…– Phép chỉ không: đem lượng chưa biết cân bằng với lượng đo đã biết và khicó cân bằng thì đồng hồ chỉ không.* Ví dụ: cân, đo điện áp– Phép trùng hợp: theo nguyên tắc của thước cặp để xác định lượng chưabiết.

– Phép thay thế: lần lượt thay đại lượng cần đo bằng đại lượng đã biết.* Ví dụ: Tìm R chưa biết nhờ thay điện trở đó bằng một hộp R đã biết mà giữnguyên I và U.– Phép cầu sai: dùng một đại lượng gần nó để suy ra đại lượng cần tìm(thường để hiệu chỉnh các dụng cụ đo độ dài).1.2.2 Đo gián tiếp:Lượng cần đo xác định bằng tính toán theo quan hệ hàm đã biết đối với cáclượng bị đo trực tiếp có liên quan (trong nhiều trường hợp dùng loại này vì đơngiản hơn so với đo trực tiếp, đo gián tiếp thường mắc sai số và là tổng hợp của saisố trong phép đo trực tiếp).* Ví dụ : đo diện tích, đo công suất.1.2.3 Đo tổng hợp:Tiến hành đo nhiều lần ở các điều kiện khác nhau để xác định được một hệphương trình biểu thị quan hệ giữa các đại lượng chưa biết và các đại lượng bị đotrực tiếp, từ đó tìm ra các lượng chưa biết* Ví dụ: đã biết qui luật giản nở dài do ảnh hưởng của nhiệt độ là:L = L0(1+αt + βt2)Muốn tìm các hệ số α, β và chiều dài của vật ở 0 0c là L0 thì ta có thể đo trựctiếp chiều dài ở nhiệt độ t là Lt, tiến hành đo 3 lần ở các nhiệt độ khác nhau ta có hệ3 phương trình và từ đó xác định các lượng chưa biết bằng tính toán.2. NHỮNG THAM SỐ ĐẶC TRƯNG CHO PHẨM CHẤT CỦA DỤNG CỤ ĐO:* Mục tiêu:Sinh viên hiểu và nắm được các tham số đặc trưng của các dụng cụ đo2.1. Lý thuyết về những tham số đặc trưng cho phẩm chất của dụng cụ đo:

11

Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật cùng với sự không ngừnghoàn thiện của kỹ thuật đo lường, thì dụng cụ đo giữ vai trò rất lớn trong sự phát

triển đó. Vì vậy dụng cụ đo cần phải đảm bảo có độ chính xác lớn, tuổi thọ cao, sửdụng đơn giản và có khả năng đo được nhiều đại lượng do lường khác nhau. Đểđánh giá phẩm chất của một dụng cụ đo người ta dựa vào các tham số đặc trưngcủa nó như: sai số, cấp chính xác, độ nhạy, hạn không nhạy……..2.2. Những tham số đặc trưng cho phẩm chất của dụng cụ đo:2.2.1. Sai số và cấp chính xác của dụng cụ đo:Trên thực tế không thể có một đồng hồ đo lý tưởng cho số đo đúng trị số thậtcủa tham số cần đo. Đó là do vì nguyên tắc đo lường và kết cấu của đồng hồ khôngthể tuyệt đối hoàn thiện.Gọi giá trị đo được là:AđCòn giá trị thực là:AtSai số tuyệt đối: là độ sai lệch thực tếδ = A đ – AtCác loại sai số định tính: Trong khi sử dụng đồng hồ người ta thường để ý đến cácloại sai số sau+ Sai số cho phép: là sai số lớn nhất cho phép đối với bất kỳ vạch chia nàocủa đồng hồ (với quy định đồng hồ vạch đúng tính chất kỹ thuật) để giữ đúng cấpchính xác của đồng hồ.+ Sai số cơ bản: là sai số lớn nhất của bản thân đồng hồ khi đồng hồ làmviệc bình thường, loại này do cấu tạo của đồng hồ.+ Sai số phụ: do điều kiện khách quan gây nên.Trong các công thức tính sai số ta dựa vào sai số cơ bản còn sai số phụ thìkhông tính đến trong các phép đo.2.2.2 Độ nhạy:S=

∆X∆A

Xem thêm: Mở cửa hàng sửa chữa điện lạnh thành công 100% trong 6 bước

Với: ∆X: độ chuyển động của kim chỉ thị (m, độ…)∆A: độ thay đổi của giá trị bị đo*Ví dụ:

S=

3= 1,5mm / o C2

– Tăng độ nhạy bằng cách tăng hệ số khuếch đại– Giá trị chia độ bằng 1/s = C: gọi là hằng số của dụng cụ đo2.2.3 Biến sai:

12

Là độ lệch lớn nhất giữa các sai số khi đo nhiều lần 1 tham số cần đo ở cùngđiều kiện đo lường

Adm − And

max

Chú ý: biến sai số chỉ của đồng hồ không được lớn hơn sai số cho phép củađồng hồ.2.2.4 Hạn không nhạy:Là mức độ biến đổi nhỏ nhất của tham số cần đo để cái chỉ thị bắt đầu làmviệc.

Chỉ số của hạn không nhạy nhỏ hơn ½ sai số cơ bản.3. SƠ LƯỢC VỀ SAI SỐ ĐO LƯỜNG:* Mục tiêu:Giúp sinh viên hiểu và nắm được các loại sai số đo lường, biểu diển được vàđọc được các kết quả đo kỹ thuật3.1. Khái niệm về sai số đo lường:Trong khi tiến hành đo lường, trị số mà người xem, đo nhận được không baogiờ hoàn toàn đúng với trị số thật của tham số cần đo, sai lệch giữa hai trị số đó gọilà sai số đo lường. Dù tiến hành đo lường hết sức cẩn thận và dùng các công cụ đolường cực kỳ tinh vi … cũng không thể làm mất được sai số đo lường, vì trên thựctế không thể có công cụ đo lường tuyệt đối hoàn thiện người xem đo tuyệt đốikhông mắc thiếu sót và điều kiện đo lường tuyệt đối không thay đổi …. Do đóngười ta thừa nhận tồn tại sai số đo lường và tìm cách hạn chế số đó trong mộtphạm vi cần thiết rồi dùng tính toán để đánh giá sai số mắc phải và đánh giá kết quảđo lường.Người làm công tác đo lường, thí nghiệm, cần phải đi sâu tìm hiểu các đạilượng sai số, nguyên nhân gây sai số để tìm cách khắc phục và biết cách làm mấtảnh hưởng của sai số đối với kết quả đo lường.3.2. Sơ lược về các sai số đo lường:3.2.1 Sai số chủ quan:Trong quá trình đo lường, những sai số do người xem đo đọc sai, ghi chépsai, thao tác sai, tính sai, vô ý làm sai …. được gọi là sai số nhầm lẫn. Cách tốt nhấtlà tiến hành đo lường một cách cẩn thận để tránh mắc phải sai số nhầm lẫn.Trong thực tế cũng có khi người ta xem số đo có mắc sai số nhầm lẫn là sốđo có sai số lớn hơn 3 lần sai số trung bình mắc phải khi đo nhiều lần tham số cầnđo.3.2.2 Sai số hệ thống:

13

Sai số hệ thống thường xuất hiện do cách sử dụng đồng hồ đo không hợp lý,do bản thân đồng hồ đo có khuyết điểm, hay điều kiện đo lường biến đổi khôngthích hợp và đặc biệt là khi không hiểu biết kỹ lưỡng tính chất của đối tượng đolường… Trị số của sai số hệ thống thường cố định hoặc là biến đổi theo quy luật vìnói chung những nguyên nhân tạo nên nó cũng là những nguyên nhân cố định hoặcbiến đổi theo quy luật. Vì vậy mà chúng ta có thể làm mất sai số hệ thống trong sốđo bằng cách tìm các trị số bổ chính hoặc là sắp xếp đo lường một cách thích đáng.Nếu xếp theo nguyên nhân thì chúng ta có thể chia sai số hệ thống thành các loạisau :Sai số công cụ: Ví dụ : – Chia độ sai – Kim không nằm đúng vị trí ban đầu tay đòn của cân không bằng nhau…Sai số do sử dụng đồng hồ không đúng quy định : Ví dụ : – Đặt đồng hồ ởnơi có ảnh hưởng của nhiệt độ, của từ trường, vị trí đồng hồ không đặt đúngquy định…Sai số do chủ quan của người xem đo. Ví dụ : Đọc số sớm hay muộn hơnthực tế, ngắm đọc vạch chia theo đường xiên…Sai số do phương pháp : Do chọn phương pháp đo chưa hợp lý, không nắmvững phương pháp đo …3.2.3. Sai số ngẫu nhiên:Là những sai số mà không thể tránh khỏi gây bởi sự không chính xác tất yếudo các nhân tố hoàn toàn ngẫu nhiên được gọi là sai số ngẫu nhiên.Nguyên nhân: là do những biến đổi rất nhỏ thuộc rất nhiều mặt không liênquan với nhau xảy ra trong khi đo lường mà không có cách nào tính trước được.Như vậy luôn có sai số ngẫu nhiên và tìm cách tính toán trị số của nó chứ khôngthể tìm kiếm và khử các nguyên nhân gây ra nó.3.2.4. Sai số động:Là sai số của dụng cụ đo khi đại lượng đo thay đổi theo thời gian.3.2.5. Các cách biểu diễn kết quả đo lường trong phép đo kỹ thuật và phép đo chínhxác:Giả sử đại lượng cần đo F có giá trị chính xác là A

Kết quả đo đại lượng F trong phép đo kỹ thuật và phép đo chính xác đượcbiểu diễn: A = A ± ∆ATrong đó :A:Giá trị trung bình của n lần đo∆A: Sai số tuyệt đối thu được từ phép tính sai sốa. Đối với phép đo trực tiếp

14

Giả sử đại lượng cần đo F có giá trị chính xác là A. Nếu đo trực tiếp đạilượng này n lần trong cùng điều kiện, ta sẽ nhận được các giá trị A 1, A2, A3,…,Annói chung khác với giá trị A, nghĩa là mỗi lần đo đều có sai số.Lần đo

Gía trị đo được

Sai số của mỗi lần đo

1

A1

∆A1 = A1 − A

2

A2

∆A2 = A2 − A

3

A3

∆A3 = A3 − A

n

An

∆An = An − A

TB

A=

A1 + A2 + … + Ann

∆A =

∆A1 + ∆A2 + … + ∆Ann

Độ chính xác của kết quả đo đại lượng F được đánh giá bằng sai số tươngđối của đại lượng cần đo F, đó là tỷ số giữa sai số tuyệt đối của phép đo với giá trịtrung bình:∆AδA =

.100%Ab. Đối với phép đo gián tiếp:Để xác định sai số của phép đo gián tiếp, ta có thể vận dụng các quy tắc sauđây:– Sai số tuyệt đối của một tổng hay hiệu, thì bằng tổng các sai số tuyệt đối củacác số hạng.– Sai số tương đối của một tích hay thương, thì bằng tổng các sai số tương đốicủa các thừa số.∆AδA =.100%ANếu δA càng nhỏ thì phép đo càng chính xác.* Các bước và cách thực hiện công việc:1. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, VẬT TƯ:(Tính cho một ca thực hành gồm 20HSSV)TTLoại trang thiết bịSố lượng1Mô hình thí nghiệm đo thời gian vật rơi tự do10 bộ2Đồng hồ đo thời gian, thước dây10 bộ3Mỗi sinh viên chuẩn bị giấy bút, máy tính casio10 bộ4

Xưởng thực hành1

15

2. QUI TRÌNH THỰC HIỆN:2.1. Qui trình tổng quát:Tên cácThiết bị, dụng cụ,bước côngvật tưviệcThí nghiệm Mô hình thí nghiệm

Tiêu chuẩnLỗi thườngSTTthực hiệngặp, cách khắccông việcphụcThực hiện-Thí nghiệm saiđúng qui trình thao táccụ thể được– Bấm đồng hồ1mô tả ở mụcthời gian trước

2.2.1.hoặc sau khi thảGhi kết quả Giấy, bútGhi chép đúng vật rơi tự do.thí nghiệmchính xác kết – Ghi chép kết2quảthí quả sai* Cần nghiêmnghiệmTính toánGiấy bút, máyTínhtoán túc thực hiện3kết quả đo tính…đúngchính đúng qui trình,qui định củaxácNộp tài liệu Giấy, bút, máy tính, Đẩm bỏa đầy GVHDthu thập,tài liệu ghi chép đủ khối lượng4ghi chépđược.được choGVHDThực hiện – Mô hình thí nghiệm -Sạch sẽ

vệ sinh– Giẻ lau sạch5côngnghiệp2.2. Qui trình cụ thể:2.2.1. Thí nghiệm đo tốc độ rơi tự do của vậta. Kiểm tra tổng thể mô hình.c. Kiểm tra các thiết bị đo thước, đồng hồ bấm giờd. Tiến hành thí nghiệm: Mỗi nhóm ít nhất 2-3 sinh viên trong đó một sinh viênthực hiện thả vật rơi tự do, một sinh viên bấm giờ và một sinh viên ghi kết quảđo.Các thí nghiệm được thực hiện đo tại 5 vị trí độ cao, đo lần 5 lần ứng với mỗi vịtrí độ cao.e. Ghi kết quả thí nghiệmf. Tính toán và biểu diễn kết quả đo.

16

2.2.2. Nộp tài liệu thu thập, ghi chép được cho giáo viên hướng dẫn.2.2.3. Thực hiện vệ sinh mô hình.* Bài tập thực hành của học sinh, sinh viên:1. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật tư.2. Chia nhóm:Mỗi nhóm từ 2 – 4 SV thực hành trên 1 mô hình.3. Thực hiện qui trình tổng quát và cụ thể.*Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập:Mục tiêu

Nội dung

Điểm– Trình bày được các khái niệm cơ bản về đo lường vàcác tham số đặc trưng của dụng cụ đoKiến thức4– Trình bày được cách tính toán sai số và biểu diễn kếtquả đo.– Thực hiện đúng thao tác thí nghiệm.Kỹ năng– Kỹ năng làm việc theo nhóm.4– Kỹ năng ghi chép và tính toán.– Cẩn thận, lắng nghe, ghi chép, từ tốn, thực hiện tốt vệThái độ2sinh công nghiệpTổng10*Ghi nhớ:1. Trình bày được các khái niệm cơ bản về đo lường2. Phân loại và Trình bày được các phương pháp đo lường3. Trình bày và biểu diễn được kết quả đo lường.

BÀI 2: ĐO LƯỜNG ĐIỆNMã bài: MĐ 24 – 02

17

Giới thiệu:

Đo lường điện là việc xác định các đại lượng chưa biết về điện như dòngđiện, điện áp, công suất… bằng các dụng cụ đo lường điện. Ứng với mỗi đại lượngchưa biết thì sử dụng các dụng cụ đo cũng như các phương pháp đo khác nhau.Mục tiêu:– Phân tích được mục đích và phương pháp đo một số đại lượng về điện;– Phân loại các dụng cụ đo lường điện;– Điều chỉnh được các dụng cụ đo;– Đo kiểm được các thông số cơ bản về điện;– Ghi, chép kết quả đo;– Đánh giá, so sánh các kết quả đo được;– Cẩn thận, chính xác, khoa học, an toàn.Nội dung chính:1. KHÁI NIỆM CHUNG – CÁC CƠ CẤU ĐO ĐIỆN THÔNG DỤNG:* Mục tiêu:Sinh viên trình bày được khái niệm đo lường điện và cấu tạo nguyên lý làmviệc của một số thiết bị do lường điện thông dụng1.1. Khái niệm chung:1.1.1. Khái niệm:Đo lường điện là xác định các đại lượng vật lý của dòng điện nhờ các dụngcụ đo lường như Ampe kế, Vôn kế, Ohm kế, Tần số kế, công tơ điện,…1.1.2. Vai trò:Đo lường điện đóng vai trò rất quan trọng đối với nghề KỸ THUẬT MÁYLẠNH VÀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ vì những lý do đơn giản sau: Nhờ dụng cụđo lường có thể xác định trị số các đại lượng điện trong mạch. Nhờ dụng cụ đo, cóthể phát hiện một số hư hỏng xảy ra trong thiết bị và mạch điện.* Ví dụ:Dùng vạn năng kế để đo nguội 2 cực nối của bàn là để biết có hỏng không.Dùng vạn năng kế để đo vỏ tủ lạnh có bị rò điện không.Đối với các thiết bị điện mới chế tạo hoặc sau khi đại tu, bảo dưỡng cần đocác thông số kỹ thuật để đánh giá chất lượng của chúng. Nhờ các dụng cụ đo và

mạch đo thích hợp, có thể xác định các thông số kỹ thuật của thiết bị điện.Đại lượng, dụng cụ đo và các ký hiệu thường gặp trong đo lường điện:Đại lượngDụng cụ đo điện ápDụng cụ đo dòng điện

Dụng cụ đoVôn kế (V)Ampe kế (A)

Ký hiệuVA

18

Dụng cụ đo công suấtOát kế (W)WDụng cụ đo điện năngCông tơ điện (Kwh)Kwh1.2. Các cơ cấu đo điện thông dụng:1.2.1 Cơ cấu đo từ điện:a. Cấu tạo: gồm 2 phần là phần tĩnh và phần động– Phần tĩnh: gồm nam châm vĩnh cửu 1, mạch từ và cực từ 3, lõi sắt 6 hìnhthành mạch từ kín– Phần động: gồm khung dây 5 được quấn bằng dây đồng. Khung dây đượcgắn vào trục quay. Trên trục quay có 2 lò xo cản 7 mắc ngược nhau, kim chỉ thị 2

và thang đo 8.

Hình 2.1 Cơ cấu chỉ thị từ điệnb. Nguyên lý làm việc:Khi có dòng điện chạy qua khung dây 5 dưới tác dụng của từ trường namchâm vĩnh cửu 1 sinh ra mômen quay Mq làm khung dây lệch khỏi vị trí ban đầumột góc α. Mq được tính:dWeMq == B.S .W .IdαTại vị trí cân bằng, mômen quay bằng mômen cản:M q = M c ⇔ B.S .W .I = D.α ⇒ α =

Trong đó:

1.B.S .W .I = S t .ID

We – năng lượng điện từ trườngB – độ từ cảm của nam châm vĩnh cửuS – tiết diện khung dâyW – số vòng dây của khung dâyI – cường độ dòng điệnc. Các đặc tính chung:– Chỉ đo được dòng điện 1 chiều

19

– Đặc tính của thang đo đều– Độ nhạy S t =

1.B.S .W là hằng sốD

– Ưu điểm: độ chính xác cao, ảnh hưởng của từ trường không đáng kể, côngsuất tiêu thụ nhỏ, độ cản dịu tốt, thang đo đều.– Nhược điểm: chế tạo phức tạp, chịu quá tải kém, độ chính xác chịu ảnhhưởng lớn bởi nhiệt độ, chỉ đo dòng 1 chiều.– Ứng dụng:+ Chế tạo các loại Ampemét, Vônmét, Ômmét nhiều thang đo, dải đo rộng+ Chế tạo các loại điện kế có độ nhạy cao+ Chế tạo các dụng cụ đo điện tử tương tự: Vônmét điện tử, tần số kế điệntử.1.2.2. Cơ cấu đo điện từ:a. Cấu tạo: gồm 2 phần là phần tĩnh và phần động– Phần tĩnh: là cuộn dây 1 bên trong có khe hở không khí (khe hở làm việc).– Phần động: là lõi thép 2 gắn lên trục quay 5, lõi thép có thể quay tự dotrong khe làm việc của cuộn dây. Trên trục quay có gắn: bộ phận cản dịu không khí4, kim chỉ 6, đối trọng 7. Ngoài ra còn có lò xo cản 3, bảng khắc độ 8.

Hình 2.2 Cấu tạo chung của cơ cấu chỉ thị điện từb. Nguyên lý làm việc:Dòng điện I chạy vào cuộn dây 1 tạo thành một nam châm điện hút lõi thép 2vào khe hở không khí với mômen quay:dWe 1 2 dL vớiLI 2, L là điện cảm của cuộn dây

M == .IW =q

dα

2

dα

e

2

Tại vị trí cân bằng: M q = M c ⇔ α =

1 dL 2..I là phương trình thể hiện đặc2 D dα

tính của cơ cấu chỉ thị điện từ.c. Các đặc tính chung:– Thang đo không đều, có đặc tính phụ thuộc vào dL/dα là một đại lượng phi tuyến.

20

– Cản dịu thường bằng không khí hoặc cảm ứng.

– Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, tin cậy, chịu được quá tải lớn.– Nhược điểm: độ chính xác không cao nhất là khi đo ở mạch một chiều sẽ bịsai số (do hiện tượng từ trễ, từ dư…), độ nhạy thấp, bị ảnh hưởng của từ trườngngoài.– Ứng dụng: thường để chế tạo các loại ampemét, vônmét….1.2.3 Cơ cấu đo điện động:a. Cấu tạo: gồm 2 phần cơ bản phần động và phần tĩnh:– Phần tĩnh: gồm cuộn dây 1 để tạo ra từ trường khi có dòng điện chạy qua.Trục quay chui qua khe hở giữa hai phần cuộn dây tĩnh.– Phần động: khung dây 2 đặt trong lòng cuộn dây tĩnh. Khung dây 2 đượcgắn với trục quay, trên trục có lò xo cản, bộ phận cản dịu và kim chỉ thị. Cả phầnđộng và phần tĩnh được bọc kín bằng màn chắn để ngăn chặn ảnh hưởng của từtrường ngoài.b. Nguyên lý làm việc:Khi có dòng điện I1 chạy vào cuộn dây 1 làm xuất hiện từ trường trong lòngcuộn dây. Từ trường tác động lên dòng điện I 2 chạy trong khung dây 2 tạo nênmômen quay làm khung dây 2 quay một góc α.dWe, có 2 trường hợp xảy ra:dα1 dM– I1, I2 là dòng 1 chiều: α =. 12 .I 1 .I 2D dα1 dM– I1, I2 là dòng xoay chiều: α =. 12 .I 1 .I 2. cosψD dα

Mômen quay được tính: M q =

Với: M12 là hỗ cảm giữa cuộn dây tĩnh và động; ψ là góc lệch pha giữa I1 và I2.

Hình 2.3 Cấu tạo của cơ cấu chỉ thị điện độngc. Các đặc tính chung:– Có thể dùng trong cả mạch điện một chiều và xoay chiều.– Góc quay α phụ thuộc tích (I1.I2) nên thang đo không đều– Trong mạch điện xoay chiều α phụ thuộc góc lệch pha ψ nên có thể ứng dụng làmOátmét đo công suất.

21

– Ưu điểm: có độ chính xác cao khi đo trong mạch điện xoay chiều.– Nhược điểm: công suất tiêu thụ lớn nên không thích hợp cho mạch côngsuất nhỏ, chịu ảnh hưởng của từ trường ngoài, độ nhạy thấp vì mạch từ yếu.– Ứng dụng: Chế tạo các Ampemét, Vônmét, Oátmét một chiều và xoaychiều tần số công nghiệp.1.2.4 Cơ cấu đo cảm ứng:a. Cấu tạo: gồm phần tĩnh và phần động– Phần tĩnh: các cuộn dây điện 2,3 có cấu tạo để khi có dòng điện chạy trongcuộn dây sẽ sinh ra từ trường móc vòng qua mạch từ và qua phần động, có ít nhất 2nam châm điện.– Phần động: đĩa kim loại 1 (thường bằng Al) gắn vào trục 4 quay trên trụ 5

Hình 2.4 Cơ cấu chỉ thị cảm ứngb. Nguyên lý làm việc:Dựa trên sự tác động tương hỗ giữa từ trường xoay chiều và dòng điện xoáytạo ra trong đĩa của phần động, do đó cơ cấu này chỉ làm việc với mạch điện xoaychiều.Mômen quay được tính: Mq = C.f.φ1.φ2.cosψVới: C – hằng số

f – tần số của dòng điện I1, I2φ1.φ2 – từ thôngc. Đặc tính chung:– Để có mômen quay là phải có ít nhất 2 từ trường– Mômen quay đạt giá trị cực đại nếu góc lệch pha ψ giữa I1 và I2 bằng π/2.– Mômen phụ thuộc vào tần số của dòng điện tạo ra từ trường.– Chỉ làm việc trong mạch xoay chiều– Nhược điểm: mômen quay phụ thuộc tần số nên cần phải ổn định tần số.– Ứng dụng: chủ yếu để chế tạo công tơ đo năng lượng, có thể đo tần số.Bảng 2.1: Tổng kết các loại cơ cấu chỉ thị cơ điện

22

2. ĐO DÒNG ĐIỆN:* Mục tiêu:Sinh viên nắm được cấu tạo, nguyên lý làm việc, phương pháp đo, cách điềuchỉnh dụng cụ đo dòng điện, biết cách ghi chép và đánh giá kết quả đo.2.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của dụng cụ đo dòng điện:Dụng cụ được sử dụng để đo dòng điện là Ampe kế hay AmpemetKý hiệu là: ADụng cụ đo dòng điện có nhiều loại khác nhau tuy nhiên phổ biến nhất hiệnnay là đồng hồ vạn năng (VOM) và Ampe kìm2.1.1. Đồng hồ vạn năng (VOM)

23

Hình 2.5. Đồng hồ vạn năng VOMĐồng hồ vạn năng (VOM) là thiết bị đo không thể thiếu được với bất kỳ một

Xem thêm: Mở cửa hàng sửa chữa điện lạnh cần những gì? Chuyên gia giải đáp

kỹ thuật viên điện tử nào, đồng hồ vạn năng có 4 chức năng chính là Đo điện trở,đo điện áp DC, đo điện áp AC và đo dòng điện.Ưu điểm của đồng hồ là đo nhanh, kiểm tra được nhiều loại linh kiện, tuynhiên đồng hồ này có hạn chế về độ chính xác và có trở kháng do vậy khi đo vàocác mạch có dòng thấp chúng bị sụt áp.Đo dòng điện là một chế độ đo của đồng hồ vạn năng (VOM).Về bản chấtcó thể mô tả là đồng hồ vạn năng đo hiệu điện thế do dòng điện gây ra trên mộtđiện trở nhỏ gọi là shunt. Các thang đo khác nhau được điều chỉnh bằng việc chọncác shunt khác nhau. Cường độ dòng điện được suy ra từ hiệu điện thế đo được quađịnh luật Ohm.2.1.2. Ampe kìm:Khi một dây dẫn mang dòng điện sẽ tạo ra quanh nó một từ trường. Nếudòng điện chạy trong dây dẫn là dòng xoay chiều thì từ trường do nó tạo ra là từtrường biến đổi. Cường độ của từ trường tỉ lệ thuận với cường độ dòng điệnAmpe kìm dùng một biến dòng ‘tăng áp – giảm dòng’ để thực hiện việc đodòng điệnĐồng hồ ampe kìm có một cơ cấu dạng mỏ kẹp làm bằng sắt từ để kẹp vòngquanh dây dẫn có dòng điện xoay chiều cần đo. Mỏ kẹp còn đóng vai trò là mạch từcủa máy biến dòng. Cuộn dây thứ cấp của máy biến dòng được bố trí nằm trong vỏđồng hồ, các đầu dây ra của nó được nối với một đồng hồ đo dòng tiêu chuẩn. Vàcó thêm chức năng đo Volt AC / DC và đo Ohm nữa. cơ cấu chỉ thị có loại dùngkim, có loại dùng digital. Bộ phận chỉ thị đồng hồ sẽ chỉ dòng điện xoay chiều cầnđo Ampe kìm có nhiều loại tùy thuộc vào nhà sản xuất, mỗi loại có những thông số

24

kỹ thuật khác nhau, đặc biệt là về các cỡ đo. Trong qua trình sử sụng nên đọc kỹ tàiliệu hướng dẫn kèm theo của đồng hồ trước khi sử dụng.

Hình 2.6 :Ampe kìm2.2. Các phương pháp đo dòng điện:– Phương pháp đo trực tiếp: dùng các dụng cụ đo dòng điện như Ampemet,mili Ampemet, micro Ampemet…để đo dòng và trực tiếp đọc kết quả trên thangchia độ của dụng cụ đo.– Phương pháp đo gián tiếp: có thể dùng Vônmét đo điện áp rơi trên một điệntrở mẫu (mắc trong mạch có dòng điện cần đo chạy qua); thông qua phương pháptính toán ta sẽ được dòng điện cần đo.– Phương pháp so sánh: đo dòng điện bằng cách so sánh dòng điện cần đovới dòng điện mẫu, chính xác; ở trạng thái cân bằng của dòng cần đo và dòng mẫusẽ đọc được kết quả trên mẫu.2.3. Mở rộng thang đo:2.3.1. Phương pháp chia nhỏ cuộn dây:Khi đo dòng điện có giá trị nhỏ người ta mắc các cuộn dây nối tiếp và khi đodòng lớn thì người ta mắc các cuộn dây song song.

25

Hình 2.7 Phương pháp chia nhỏ cuộndây2.3.2. Phương pháp dùng biến dòng điện:

Hình 2.8: Sơ đồ dùng BI để đo dòng điệnI1.W1 = I2.W2 hay I1/I2 = W2/W1 = KIKI: hệ số máy biến dòng. VD máy biến dòng: 100/5; 200/5; 300/5…2.3.3. Phương pháp dùng điện trở Shunt:Để tăng khả năng chịu dòng cho cơ cấu (cho phép dòng lớn hơn qua) ngườita mắc thêm điện trở Shunt song song với cơ cấu chỉ thị.Diode mắc nối tiếp với cơ cấu đo từ điện, do đó dòng điện chỉnh lưu qua cơ

cấu đo, dòng điện qua Rs là dòng AC.

Im dòng điện qua cơ cấu đoImmax dòng điện cực đạiImax dòng điện cực đại cho phép qua cơ cấu đo.i d = 0,318I m max = 0,318 2 I m ≤ I max

Giá trị dòng điện hiệu dụng của dòng điện AC qua Rs:Is = Ic −

I max0,318 2

Với Ic là dòng điện cần đo

trong ngành kỹ thuật lạnh và điều hòa không khí. Giáo trình này được biên soạn nhằm mục đích cung ứng cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng cơbản về triết lý cũng như thực hành thực tế Đo Lường Điện Lạnh. Giáo trình gồm 6 bài đềcập đến những thiết bị đo lường như : nhiệt độ, nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, những dụngcụ đo điện như đo Vôn, Ampe, điện trở …., giúp sinh viên nắm rõ kim chỉ nan vàthao tác thực hành thực tế chuẩn và đúng mực. Xin trân trọng cảm ơn Quý thầy cô trong bộ môn Điện lạnh Trường cao đẳngkỹ thuật Cao Thắng đã tương hỗ để hoàn thành xong được quyển giáo trình này. Giáo trình lần tiên phong được biên soạn nên không tránh khỏi sai sót, rất mongnhận được quan điểm góp phần của quý bạn đọc. Xin trân trọng cám ơn. TP.Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 12 năm 2012T ham gia biên soạn1. Chủ biên : LÊ ĐÌNH TRUNG. 2. Ủy viên : VŨ KẾ HOẠCH. 3. Ủy viên : NGÔ THỊ MINH HIẾU. 4. Ủy viên : NGUYỄN VĂN BẮC5. Ủy viên : NGUYỄN THÀNH LUÂN.MỤC LỤCĐỀ MỤCTRANG1. Lời giới thiệu2. Mục lục3. CHƯƠNG TRÌNH : MÔ ĐUN ĐO LƯỜNG ĐIỆN LẠNHBài mở đầuBài 1 : NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐO LƯỜNG101. Định nghĩa và phân loại phép đo101. 1. Định nghĩa về đo lường101. 2 Phân loại đo lường102. Các tham số đặc trưng cho phẩm chất của dụng cụ đo112. 1. Lý thuyết về những tham số đặc trưng cho phẩm chất của dụng cụ đo 112.2. Những tham số đặc trưng cho phẩm chất của dụng cụ đo123. Sơ lược về sai số đo lường133. 1 Khái niệm về sai số đo lường133. 2 Sơ lược về những sai số đo lường13Bài 2 : ĐO LƯỜNG ĐIỆN181. Khái niệm chung – những cơ cấu tổ chức đo điện thông dụng181. 1 Khái niệm chung181. 2. Các cơ cấu tổ chức đo điện thông dụng192. Đo dòng điện232. 1. Cấu tạo, nguyên tắc thao tác của dụng cụ đo dòng điện232. 2 Các chiêu thức đo dòng điện252. 3 Mở rộng thang đo252. 4 Điều chỉnh những dụng cụ đo262. 5 Đo dòng điện272. 6 Ghi chép, nhìn nhận tác dụng đo283. Đo điện áp303. 1 Cấu tạo, nguyên tắc thao tác của những dụng cụ đo điện áp303. 2 Các chiêu thức đo điện áp313. 3 Mở rộng thang đo333. 4 Điều chỉnh những dụng cụ đo343. 5 Đo điện áp343. 6 Ghi chép nhìn nhận hiệu quả đo354. Đo công suất385. Đo điện trở44Bài 3 : ĐO NHIỆT ĐỘ501. Khái niệm và phân loại những dụng cụ đo nhiệt độ1. 1 Khái niệm về nhiệt độ và thang đo nhiệt độ1. 2 Phân loại những dụng cụ đo nhiệt đô2. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế giãn nở2. 1. Cấu tạo, nguyên tắc thao tác của dụng cụ đo nhiệt độ2. 2. Điều chỉnh những dụng cụ đo2. 3. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế dãn nở chất rắn2. 4. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế dãn nở chất lỏng2. 5 Ghi chép, nhìn nhận hiệu quả đo3. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế kiểu áp kế3. 1. Cấu tạo, nguyên tắc thao tác của dụng cụ đo nhiệt độ kiểu áp kế3. 2. Điều chỉnh những dụng cụ đo3. 3. Đo nhiệt độ bằng nhiệt áp kế chất lỏng3. 4. Đo nhiệt độ bằng nhiệt áp kế chất khí3. 5. Đo nhiệt độ bằng nhiệt áp kế hơi bão hoà3. 6. Ghi chép, nhìn nhận hiệu quả đo4. Đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt4. 1 Hiệu ứng nhiệt điện và nguyên tắc đo4. 2. Các giải pháp nối cặp nhiệt. 4.3. Các giải pháp bù nhiệt độ đầu tự do cặp nhiệt4. 4. Vật liệu dùng sản xuất cặp nhiệt và những cặp nhiệt thường dùng4. 5. Cấu tạo cặp nhiệt4. 6. Đồng hồ thứ cấp dùng với cặp nhiệt4. 7. Ghi chép, nhìn nhận hiệu quả đo5. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế điện trở5. 1. Vật liệu dùng sản xuất nhiệt kế điện trở5. 2. Các nhiệt kế điện trở thường dùng và cấu tạo5. 3. Nhiệt kế điện trở bạch kim5. 4 Nhiệt kế điện trở đồng5. 5. Nhiệt kế điện trở sắt và nikel5. 6. Nhiệt kế điện trở bán dẫnBài 4. ĐO ÁP SUẤT VÀ CHÂN KHÔNG1. Khái niệm cơ bản – phân loại những dụng cụ đo áp suất1. 1. Khái niệm về áp suất và thang đo áp suất1. 2 Phân loại những dụng cụ đo áp suất2. Đo áp suất bằng áp kế chất lỏng2. 1. Cấu tạo, nguyên tắc thao tác của dụng cụ đo áp suất505051535355555656595960606161626565666768696971747575757575758080808182822. 2. Điều chỉnh những dụng cụ đo2. 3. Đo áp suất bằng áp kế cột chất lỏng – ống thủy tinh2. 4. Đo áp suất bằng áp kế phao2. 5 Ghi chép, nhìn nhận tác dụng đo3. Đo áp suất bằng áp kế đàn hồi3. 1. Cấu tạo, nguyên tắc làm việc3. 2. Điều chỉnh những dụng cụ đo3. 3. Đo áp suất bằng áp kế hình khuyên ( Ống buốc đông ) 3.4. Đo áp suất bằng áp kế kiểu hộp đèn xếp3. 5. Đo áp suất bằng áp kế ống lò xo3. 6. Ghi chép, nhìn nhận hiệu quả đoBài 5. ĐO LƯU LƯỢNG1. Khái niệm và phân loại những dụng cụ đo lưu lượng1. 1 Khái niệm1. 2 Phân loại những dụng cụ đo lưu lượng2. Đo lưu lượng bằng công tơ đo lượng chất lỏng2. 1 Đồng hồ nước2. 2 Đồng hồ đo tốc độ3. Đo lưu lượng theo áp suất động của dòng chảy4. Đo lưu lượng bằng chiêu thức tiết lưu4. 1 Định nghĩa4. 2 Cấu tạo4. 3 Nguyên lý đo lưu lượngBài 6. ĐO ĐỘ ẨM1. Khái niệm chung1. 1 Các khái niệm cơ bản1. 2 Các giải pháp đo độ ẩm2. Các dụng cụ dùng để đo ẩm2. 1 Ẩm kế dây tóc2. 2 Ẩm kế ngưng tụ2. 3 Ẩm kế điện ly2. 4 Ẩm kế tụ điện polymeTÀI LIỆU THAM KHẢO8484858585858888888889939393949494959697979798103103103104105105106106107111TÊN MÔ ĐUN : ĐO LƯỜNG ĐIỆN – LẠNHMã số mô đun : MĐ 24V ị trí, đặc thù, ý nghĩa và vai trò của mô đun : – Đo lường điện – lạnh là mô đun trình độ trong chương trình nghề máylạnh và điều hoà không khí – Mô đun được sắp xếp sau khi học xong những môn học cơ sở – Là mô đun quan trọng và không hề thiếu trong nghề kỹ thuật máy lạnh vàđiều hoà không khí vì trong quy trình lắp ráp, quản lý và vận hành, bảo trì, thay thế sửa chữa máylạnh tất cả chúng ta liên tục phải sử dụng những dụng cụ đo kiểm tra về dòng điện, điện áp, hiệu suất, điện trở, nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, nhiệt độ …. Mục tiêu của mô đun : – Trình bày được những khái niệm cơ bản, những chiêu thức và những loại dụngcụ về đo lường nhiệt, đo lường điện, đo áp suất, lưu lượng ; – Phân tích được nguyên tắc cấu trúc, thao tác của những dụng cụ đo lường vàbiết ứng dụng trong quy trình thao tác ; – Lựa chọn được dụng cụ đo cho tương thích với việc làm : Chọn độ chính xáccủa những dụng cụ đo, thang đo và sử lý được tác dụng đo ; – Đo được đúng chuẩn và nhìn nhận những đại lượng đo được về điện, điện áp, hiệu suất, điện trở, nhiệt độ, áp suất, lưu lượng và nhiệt độ ; – Cẩn thận, kiên trì ; – Thu xếp nơi thao tác ngăn nắp ngăn nắp ; – Đảm bảo bảo đảm an toàn cho người và thiết bị. Nội dung của mô đun : SốTTTên những bài trong mô đunMở đầuNhững khái niệm cơ bản về đo lườngĐo lường điệnĐo nhiệt độĐo áp suất và chân khôngĐo lưu lượngĐo độ ẩmKiểm tra kết thúcTổngsố12121210Cộng60Thời gianLýThực Kiểmthuyết hành tra * 2330B ÀI MỞ ĐẦUTừ rất lâu rồi con người đã biết cách dùng đo lường để ứng dụng vào trong cuộcsống hoạt động và sinh hoạt của mình như biết cách so sánh, so sánh khối lượng sản phẩm & hàng hóa, ngân lượng … trong trao đổi kinh doanh, biết cách đo những size để xác lập chuvi diện tích quy hoạnh đất … Ngày nay cùng với sự tăng trưởng của khoa học kỹ thuật là sự không ngừngphát triển của kỹ thuật đo lường. Chính nhờ đo lường mà con người đã không ngừng hoàn thành xong khoa học kỹthuật, khoa học ứng dụng …, và trải qua đo lường trong những thí nghiệm mà ngườita tìm ra những qui luật, những công thức thực nghiệm Giao hàng cho khoa học kỹ thuật vàđời sống con người … Kỹ thuật đo lường nhiệt lạnh có tương quan nhiều đến tiến trình công nghiệp, nông nghiệp, ngư nghiệp, … kể cả trong đời sống hoạt động và sinh hoạt con ngườiTrong công nghệ tiên tiến nhiệt điện lạnh …, những thiết bị nhiệt ngày càng tăng trưởng dođó nhu yếu về dụng cụ và giải pháp đo lường phải thích hợp. Mặt khác muốn tựđộng hóa quy trình sản xuất thì trước hết cần bảo vệ khâu đo lường nhiệt. Do đóyêu cầu cán bộ kỹ thuật cần nắm được nguyên tắc, thành thạo trong lựa chọn và sửdụng những dụng cụ đo và giải pháp đo, có năng lực nhận ra những nguyên nhânsai số và biết cách khử những nguyên do đó Giao hàng tốt cho quản lý và vận hành bảo dưỡng sửachữa thiết bị và hệ thốngBÀI 1 : NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐO LƯỜNGMã bài : MĐ 24 – 01G iới thiệu : Trong kỹ thuật đo lường thì vấn đế quan trọng nhất đó là tính đúng chuẩn củakết quả đo. Do đó muốn tác dụng đo càng đúng chuẩn thì người triển khai đo lườngcần phải nắm vững được những giải pháp đo, cũng như sử dụng thành thạo thiết bịđo, nắm được những tham số đặc trưng cho phẩm chất của dụng cụ đo, từ đó biết cáchkhử những nguyên do sai số bảo vệ hiệu quả đo là đúng mực nhất, Giao hàng tốt choquá trình quản lý và vận hành, bảo dưỡng, thay thế sửa chữa thiết bị và mạng lưới hệ thống. Mục tiêu : – Trình bày được 1 số ít khái niệm cơ bản về đo lường ; – Trình bày được định nghĩa, phân loại những phép đo ; – Đọc hiểu được, quy đổi những tham số đặc trưng cho phẩm chất, những saisố của dụng cụ đo ; – Cẩn thận, đúng mực, khoa học. Nội dung chính : 1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI PHÉP ĐO : * Mục tiêu : Sinh viên nắm được định nghĩa và phân loại được những loại phép đo1. 1 Định nghĩa về đo lường : Đo lường là hành vi đơn cử triển khai bằng công cụ đo lường để tìm trị sốcủa một đại lượng chưa biết biểu lộ bằng đơn vị chức năng đo lường. Kết quả đo lường là giá trị bằng số của đại lượng cần đo A X nó bằng tỷ sốcủa đại lượng cần đo X và đơn vị chức năng đo Xo. ⇒ AX = * Ví dụ : Ta đo được ⇒ X = AX. X oXoU = 50 V thì hoàn toàn có thể xem là U = 50 u50 – là hiệu quả đo lường của đại lượng bị đou – là lượng đơn vịMục đích của đo lường : là lượng chưa biết mà ta cần xác địnhĐối tượng đo lường : là lượng trực tiếp bị đo dùng để thống kê giám sát tìm lượngchưa biết. * Ví dụ : S = a. b mục tiêu là mét vuông còn đối tượng người tiêu dùng là m. 1.2 Phân loại đo lường : Dựa theo cách nhận được hiệu quả đo lường người ta chia làm 3 loại chính làđo trực tiếp, đo gián tiếp và đo tổng hợp101. 2.1 Đo trực tiếp : Là đem lượng cần đo so sánh với lượng đơn vị chức năng bằng dụng cụ đo hay đồng hồchia độ theo đơn vị chức năng đo. Mục đích đo lường và đối tượng người tiêu dùng đo lường thống nhất vớinhauCác phép đo trực tiếp : – Phép đọc trực tiếp : đo chiều dài bằng mét, đo dòng điện bằng ampe mét, đođiện áp bằng vôn mét, đo nhiệt độ bằng nhiệt kế … – Phép chỉ không : đem lượng chưa biết cân đối với lượng đo đã biết và khicó cân đối thì đồng hồ đeo tay chỉ không. * Ví dụ : cân, đo điện áp – Phép trùng hợp : theo nguyên tắc của thước cặp để xác định lượng chưabiết. – Phép sửa chữa thay thế : lần lượt thay đại lượng cần đo bằng đại lượng đã biết. * Ví dụ : Tìm R chưa biết nhờ thay điện trở đó bằng một hộp R đã biết mà giữnguyên I và U. – Phép cầu sai : dùng một đại lượng gần nó để suy ra đại lượng cần tìm ( thường để hiệu chỉnh những dụng cụ đo độ dài ). 1.2.2 Đo gián tiếp : Lượng cần đo xác lập bằng đo lường và thống kê theo quan hệ hàm đã biết so với cáclượng bị đo trực tiếp có tương quan ( trong nhiều trường hợp dùng loại này vì đơngiản hơn so với đo trực tiếp, đo gián tiếp thường mắc sai số và là tổng hợp của saisố trong phép đo trực tiếp ). * Ví dụ : đo diện tích quy hoạnh, đo hiệu suất. 1.2.3 Đo tổng hợp : Tiến hành đo nhiều lần ở những điều kiện kèm theo khác nhau để xác lập được một hệphương trình biểu thị quan hệ giữa những đại lượng chưa biết và những đại lượng bị đotrực tiếp, từ đó tìm ra những lượng chưa biết * Ví dụ : đã biết qui luật giản nở dài do ảnh hưởng tác động của nhiệt độ là : L = L0 ( 1 + αt + βt2 ) Muốn tìm những thông số α, β và chiều dài của vật ở 0 0 c là L0 thì ta hoàn toàn có thể đo trựctiếp chiều dài ở nhiệt độ t là Lt, thực thi đo 3 lần ở những nhiệt độ khác nhau ta có hệ3 phương trình và từ đó xác lập những lượng chưa biết bằng đo lường và thống kê. 2. NHỮNG THAM SỐ ĐẶC TRƯNG CHO PHẨM CHẤT CỦA DỤNG CỤ ĐO : * Mục tiêu : Sinh viên hiểu và nắm được những tham số đặc trưng của những dụng cụ đo2. 1. Lý thuyết về những tham số đặc trưng cho phẩm chất của dụng cụ đo : 11N gày nay với sự tăng trưởng của khoa học kỹ thuật cùng với sự không ngừnghoàn thiện của kỹ thuật đo lường, thì dụng cụ đo giữ vai trò rất lớn trong sự pháttriển đó. Vì vậy dụng cụ đo cần phải bảo vệ có độ đúng chuẩn lớn, tuổi thọ cao, sửdụng đơn thuần và có năng lực đo được nhiều đại lượng do lường khác nhau. Đểđánh giá phẩm chất của một dụng cụ đo người ta dựa vào những tham số đặc trưngcủa nó như : sai số, cấp đúng mực, độ nhạy, hạn không nhạy …….. 2.2. Những tham số đặc trưng cho phẩm chất của dụng cụ đo : 2.2.1. Sai số và cấp đúng mực của dụng cụ đo : Trên thực tiễn không hề có một đồng hồ đeo tay đo lý tưởng cho số đo đúng trị số thậtcủa tham số cần đo. Đó là do vì nguyên tắc đo lường và cấu trúc của đồng hồ đeo tay khôngthể tuyệt đối triển khai xong. Gọi giá trị đo được là : AđCòn giá trị thực là : AtSai số tuyệt đối : là độ xô lệch thực tếδ = A đ – AtCác loại sai số định tính : Trong khi sử dụng đồng hồ đeo tay người ta thường chú ý đến cácloại sai số sau + Sai số được cho phép : là sai số lớn nhất được cho phép so với bất kể vạch chia nàocủa đồng hồ đeo tay ( với pháp luật đồng hồ đeo tay vạch đúng đặc thù kỹ thuật ) để giữ đúng cấpchính xác của đồng hồ đeo tay. + Sai số cơ bản : là sai số lớn nhất của bản thân đồng hồ đeo tay khi đồng hồ đeo tay làmviệc thông thường, loại này do cấu trúc của đồng hồ đeo tay. + Sai số phụ : do điều kiện kèm theo khách quan gây nên. Trong những công thức tính sai số ta dựa vào sai số cơ bản còn sai số phụ thìkhông tính đến trong những phép đo. 2.2.2 Độ nhạy : S = ∆ X ∆ AVới : ∆ X : độ hoạt động của kim thông tư ( m, độ … ) ∆ A : độ biến hóa của giá trị bị đo * Ví dụ : S = = 1,5 mm / o C – Tăng độ nhạy bằng cách tăng thông số khuếch đại – Giá trị chia độ bằng 1 / s = C : gọi là hằng số của dụng cụ đo2. 2.3 Biến sai : 12L à độ lệch lớn nhất giữa những sai số khi đo nhiều lần 1 tham số cần đo ở cùngđiều kiện đo lườngAdm − AndmaxChú ý : biến sai số chỉ của đồng hồ đeo tay không được lớn hơn sai số được cho phép củađồng hồ. 2.2.4 Hạn không nhạy : Là mức độ đổi khác nhỏ nhất của tham số cần đo để cái thông tư mở màn làmviệc. Chỉ số của hạn không nhạy nhỏ hơn ½ sai số cơ bản. 3. SƠ LƯỢC VỀ SAI SỐ ĐO LƯỜNG : * Mục tiêu : Giúp sinh viên hiểu và nắm được những loại sai số đo lường, biểu diển được vàđọc được những tác dụng đo kỹ thuật3. 1. Khái niệm về sai số đo lường : Trong khi triển khai đo lường, trị số mà người xem, đo nhận được không baogiờ trọn vẹn đúng với trị số thật của tham số cần đo, xô lệch giữa hai trị số đó gọilà sai số đo lường. Dù triển khai đo lường rất là cẩn trọng và dùng những công cụ đolường cực kỳ phức tạp … cũng không hề làm mất được sai số đo lường, vì trên thựctế không hề có công cụ đo lường tuyệt đối hoàn thành xong người xem đo tuyệt đốikhông mắc thiếu sót và điều kiện kèm theo đo lường tuyệt đối không đổi khác …. Do đóngười ta thừa nhận sống sót sai số đo lường và tìm cách hạn chế số đó trong mộtphạm vi thiết yếu rồi dùng đo lường và thống kê để nhìn nhận sai số mắc phải và nhìn nhận kết quảđo lường. Người làm công tác làm việc đo lường, thí nghiệm, cần phải đi sâu tìm hiểu và khám phá những đạilượng sai số, nguyên do gây sai số để tìm cách khắc phục và biết cách làm mấtảnh hưởng của sai số so với tác dụng đo lường. 3.2. Sơ lược về những sai số đo lường : 3.2.1 Sai số chủ quan : Trong quy trình đo lường, những sai số do người xem đo đọc sai, ghi chépsai, thao tác sai, tính sai, vô ý làm sai …. được gọi là sai số nhầm lẫn. Cách tốt nhấtlà triển khai đo lường một cách cẩn trọng để tránh mắc phải sai số nhầm lẫn. Trong trong thực tiễn cũng có khi người ta xem số đo có mắc sai số nhầm lẫn là sốđo có sai số lớn hơn 3 lần sai số trung bình mắc phải khi đo nhiều lần tham số cầnđo. 3.2.2 Sai số mạng lưới hệ thống : 13S ai số mạng lưới hệ thống thường Open do cách sử dụng đồng hồ đeo tay đo không hài hòa và hợp lý, do bản thân đồng hồ đeo tay đo có khuyết điểm, hay điều kiện kèm theo đo lường biến hóa khôngthích hợp và đặc biệt quan trọng là khi không hiểu biết kỹ lưỡng tính chất của đối tượng người dùng đolường … Trị số của sai số mạng lưới hệ thống thường cố định và thắt chặt hoặc là đổi khác theo quy luật vìnói chung những nguyên nhân tạo nên nó cũng là những nguyên do cố định và thắt chặt hoặcbiến đổi theo quy luật. Vì vậy mà tất cả chúng ta hoàn toàn có thể làm mất sai số mạng lưới hệ thống trong sốđo bằng cách tìm những trị số bổ chính hoặc là sắp xếp đo lường một cách thích đáng. Nếu xếp theo nguyên do thì tất cả chúng ta hoàn toàn có thể chia sai số mạng lưới hệ thống thành những loạisau : Sai số công cụ : Ví dụ : – Chia độ sai – Kim không nằm đúng vị trí bắt đầu tay đòn của cân không bằng nhau … Sai số do sử dụng đồng hồ đeo tay không đúng lao lý : Ví dụ : – Đặt đồng hồ đeo tay ởnơi có tác động ảnh hưởng của nhiệt độ, của từ trường, vị trí đồng hồ đeo tay không đặt đúngquy định … Sai số do chủ quan của người xem đo. Ví dụ : Đọc số sớm hay muộn hơnthực tế, ngắm đọc vạch chia theo đường xiên … Sai số do giải pháp : Do chọn chiêu thức đo chưa hài hòa và hợp lý, không nắmvững giải pháp đo … 3.2.3. Sai số ngẫu nhiên : Là những sai số mà không hề tránh khỏi gây bởi sự không đúng mực tất yếudo những tác nhân trọn vẹn ngẫu nhiên được gọi là sai số ngẫu nhiên. Nguyên nhân : là do những đổi khác rất nhỏ thuộc rất nhiều mặt không liênquan với nhau xảy ra trong khi đo lường mà không có cách nào tính trước được. Như vậy luôn có sai số ngẫu nhiên và tìm cách đo lường và thống kê trị số của nó chứ khôngthể tìm kiếm và khử những nguyên do gây ra nó. 3.2.4. Sai số động : Là sai số của dụng cụ đo khi đại lượng đo đổi khác theo thời hạn. 3.2.5. Các cách trình diễn tác dụng đo lường trong phép đo kỹ thuật và phép đo chínhxác : Giả sử đại lượng cần đo F có giá trị đúng mực là AKết quả đo đại lượng F trong phép đo kỹ thuật và phép đo đúng chuẩn đượcbiểu diễn : A = A ± ∆ ATrong đó : A : Giá trị trung bình của n lần đo ∆ A : Sai số tuyệt đối thu được từ phép tính sai sốa. Đối với phép đo trực tiếp14Giả sử đại lượng cần đo F có giá trị đúng mực là A. Nếu đo trực tiếp đạilượng này n lần trong cùng điều kiện kèm theo, ta sẽ nhận được những giá trị A 1, A2, A3, …, Annói chung khác với giá trị A, nghĩa là mỗi lần đo đều có sai số. Lần đoGía trị đo đượcSai số của mỗi lần đoA1 ∆ A1 = A1 − AA2 ∆ A2 = A2 − AA3 ∆ A3 = A3 − AAn ∆ An = An − ATBA = A1 + A2 + … + An ∆ A = ∆ A1 + ∆ A2 + … + ∆ AnĐộ đúng mực của tác dụng đo đại lượng F được nhìn nhận bằng sai số tươngđối của đại lượng cần đo F, đó là tỷ số giữa sai số tuyệt đối của phép đo với giá trịtrung bình : ∆ AδA =. 100 % b. Đối với phép đo gián tiếp : Để xác lập sai số của phép đo gián tiếp, ta hoàn toàn có thể vận dụng những quy tắc sauđây : – Sai số tuyệt đối của một tổng hay hiệu, thì bằng tổng những sai số tuyệt đối củacác số hạng. – Sai số tương đối của một tích hay thương, thì bằng tổng những sai số tương đốicủa những thừa số. ∆ AδA =. 100 % Nếu δA càng nhỏ thì phép đo càng đúng chuẩn. * Các bước và cách triển khai việc làm : 1. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, VẬT TƯ : ( Tính cho một ca thực hành thực tế gồm 20HSSV ) TTLoại trang thiết bịSố lượngMô hình thí nghiệm đo thời hạn vật rơi tự do10 bộĐồng hồ đo thời hạn, thước dây10 bộMỗi sinh viên chuẩn bị sẵn sàng giấy bút, máy tính casio10 bộXưởng thực hành152. QUI TRÌNH THỰC HIỆN : 2.1. Qui trình tổng quát : Tên cácThiết bị, dụng cụ, bước côngvật tưviệcThí nghiệm Mô hình thí nghiệmTiêu chuẩnLỗi thườngSTTthực hiệngặp, cách khắccông việcphụcThực hiện-Thí nghiệm saiđúng qui trình thao táccụ thể được – Bấm đồng hồmô tả ở mụcthời gian trước2. 2.1. hoặc sau khi thảGhi hiệu quả Giấy, bútGhi chép đúng vật rơi tự do. thí nghiệmchính xác kết – Ghi chép kếtquảthí quả sai * Cần nghiêmnghiệmTính toánGiấy bút, máyTínhtoán túc thực hiệnkết quả đo tính … đúngchính đúng qui trình, qui định củaxácNộp tài liệu Giấy, bút, máy tính, Đẩm bỏa đầy GVHDthu thập, tài liệu ghi chép đủ khối lượngghi chépđược. được choGVHDThực hiện – Mô hình thí nghiệm – Sạch sẽvệ sinh – Giẻ lau sạchcôngnghiệp2. 2. Qui trình đơn cử : 2.2.1. Thí nghiệm đo vận tốc rơi tự do của vậta. Kiểm tra toàn diện và tổng thể quy mô. c. Kiểm tra những thiết bị đo thước, đồng hồ đeo tay bấm giờd. Tiến hành thí nghiệm : Mỗi nhóm tối thiểu 2-3 sinh viên trong đó một sinh viênthực hiện thả vật rơi tự do, một sinh viên bấm giờ và một sinh viên ghi kết quảđo. Các thí nghiệm được triển khai đo tại 5 vị trí độ cao, đo lần 5 lần ứng với mỗi vịtrí độ cao. e. Ghi hiệu quả thí nghiệmf. Tính toán và màn biểu diễn hiệu quả đo. 162.2.2. Nộp tài liệu tích lũy, ghi chép được cho giáo viên hướng dẫn. 2.2.3. Thực hiện vệ sinh quy mô. * Bài tập thực hành thực tế của học viên, sinh viên : 1. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật tư. 2. Chia nhóm : Mỗi nhóm từ 2 – 4 SV thực hành thực tế trên 1 quy mô. 3. Thực hiện qui trình tổng quát và đơn cử. * Yêu cầu về nhìn nhận tác dụng học tập : Mục tiêuNội dungĐiểm – Trình bày được những khái niệm cơ bản về đo lường vàcác tham số đặc trưng của dụng cụ đoKiến thức – Trình bày được cách đo lường và thống kê sai số và màn biểu diễn kếtquả đo. – Thực hiện đúng thao tác thí nghiệm. Kỹ năng – Kỹ năng thao tác theo nhóm. – Kỹ năng ghi chép và thống kê giám sát. – Cẩn thận, lắng nghe, ghi chép, nhã nhặn, triển khai tốt vệThái độsinh công nghiệpTổng10 * Ghi nhớ : 1. Trình bày được những khái niệm cơ bản về đo lường2. Phân loại và Trình bày được những giải pháp đo lường3. Trình bày và trình diễn được hiệu quả đo lường. BÀI 2 : ĐO LƯỜNG ĐIỆNMã bài : MĐ 24 – 0217G iới thiệu : Đo lường điện là việc xác lập những đại lượng chưa biết về điện như dòngđiện, điện áp, hiệu suất … bằng những dụng cụ đo lường điện. Ứng với mỗi đại lượngchưa biết thì sử dụng những dụng cụ đo cũng như những chiêu thức đo khác nhau. Mục tiêu : – Phân tích được mục tiêu và chiêu thức đo 1 số ít đại lượng về điện ; – Phân loại những dụng cụ đo lường điện ; – Điều chỉnh được những dụng cụ đo ; – Đo kiểm được những thông số kỹ thuật cơ bản về điện ; – Ghi, chép hiệu quả đo ; – Đánh giá, so sánh những tác dụng đo được ; – Cẩn thận, đúng mực, khoa học, bảo đảm an toàn. Nội dung chính : 1. KHÁI NIỆM CHUNG – CÁC CƠ CẤU ĐO ĐIỆN THÔNG DỤNG : * Mục tiêu : Sinh viên trình diễn được khái niệm đo lường điện và cấu trúc nguyên tắc làmviệc của 1 số ít thiết bị do lường điện thông dụng1. 1. Khái niệm chung : 1.1.1. Khái niệm : Đo lường điện là xác lập những đại lượng vật lý của dòng điện nhờ những dụngcụ đo lường như Ampe kế, Vôn kế, Ohm kế, Tần số kế, công tơ điện, … 1.1.2. Vai trò : Đo lường điện đóng vai trò rất quan trọng so với nghề KỸ THUẬT MÁYLẠNH VÀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ vì những nguyên do đơn thuần sau : Nhờ dụng cụđo lường hoàn toàn có thể xác lập trị số những đại lượng điện trong mạch. Nhờ dụng cụ đo, cóthể phát hiện 1 số ít hư hỏng xảy ra trong thiết bị và mạch điện. * Ví dụ : Dùng vạn năng kế để đo nguội 2 cực nối của bàn là để biết có hỏng không. Dùng vạn năng kế để đo vỏ tủ lạnh có bị rò điện không. Đối với những thiết bị điện mới sản xuất hoặc sau khi đại tu, bảo trì cần đocác thông số kỹ thuật kỹ thuật để nhìn nhận chất lượng của chúng. Nhờ những dụng cụ đo vàmạch đo thích hợp, hoàn toàn có thể xác lập những thông số kỹ thuật kỹ thuật của thiết bị điện. Đại lượng, dụng cụ đo và những ký hiệu thường gặp trong đo lường điện : Đại lượngDụng cụ đo điện ápDụng cụ đo dòng điệnDụng cụ đoVôn kế ( V ) Ampe kế ( A ) Ký hiệu18Dụng cụ đo công suấtOát kế ( W ) Dụng cụ đo điện năngCông tơ điện ( Kwh ) Kwh1. 2. Các cơ cấu tổ chức đo điện thông dụng : 1.2.1 Cơ cấu đo từ điện : a. Cấu tạo : gồm 2 phần là phần tĩnh và phần động – Phần tĩnh : gồm nam châm hút vĩnh cửu 1, mạch từ và cực từ 3, lõi sắt 6 hìnhthành mạch từ kín – Phần động : gồm khung dây 5 được quấn bằng dây đồng. Khung dây đượcgắn vào trục quay. Trên trục quay có 2 lò xo cản 7 mắc ngược nhau, kim chỉ thị 2 và thang đo 8. Hình 2.1 Cơ cấu thông tư từ điệnb. Nguyên lý thao tác : Khi có dòng điện chạy qua khung dây 5 dưới tính năng của từ trường namchâm vĩnh cửu 1 sinh ra mômen quay Mq làm khung dây lệch khỏi vị trí ban đầumột góc α. Mq được tính : dWeMq = = B.S. W. IdαTại vị trí cân đối, mômen quay bằng mômen cản : M q = M c ⇔ B.S. W. I = D. α ⇒ α = Trong đó :. B.S. W. I = S t. IWe – nguồn năng lượng điện từ trườngB – độ từ cảm của nam châm hút vĩnh cửuS – tiết diện khung dâyW – số vòng dây của khung dâyI – cường độ dòng điệnc. Các đặc tính chung : – Chỉ đo được dòng điện 1 chiều19 – Đặc tính của thang đo đều – Độ nhạy S t =. B.S. W là hằng số – Ưu điểm : độ đúng mực cao, ảnh hưởng tác động của từ trường không đáng kể, côngsuất tiêu thụ nhỏ, độ cản dịu tốt, thang đo đều. – Nhược điểm : sản xuất phức tạp, chịu quá tải kém, độ đúng mực chịu ảnhhưởng lớn bởi nhiệt độ, chỉ đo dòng 1 chiều. – Ứng dụng : + Chế tạo những loại Ampemét, Vônmét, Ômmét nhiều thang đo, dải đo rộng + Chế tạo những loại điện kế có độ nhạy cao + Chế tạo những dụng cụ đo điện tử tương tự như : Vônmét điện tử, tần số kế điệntử. 1.2.2. Cơ cấu đo điện từ : a. Cấu tạo : gồm 2 phần là phần tĩnh và phần động – Phần tĩnh : là cuộn dây 1 bên trong có khe hở không khí ( khe hở thao tác ). – Phần động : là lõi thép 2 gắn lên trục quay 5, lõi thép hoàn toàn có thể quay tự dotrong khe thao tác của cuộn dây. Trên trục quay có gắn : bộ phận cản dịu không khí4, kim chỉ 6, đối trọng 7. Ngoài ra còn có lò xo cản 3, bảng khắc độ 8. Hình 2.2 Cấu tạo chung của cơ cấu tổ chức thông tư điện từb. Nguyên lý thao tác : Dòng điện I chạy vào cuộn dây 1 tạo thành một nam châm từ điện hút lõi thép 2 vào khe hở không khí với mômen quay : dWe 1 2 dL vớiLI 2, L là điện cảm của cuộn dâyM = =. IW = dαdαTại vị trí cân đối : M q = M c ⇔ α = 1 dL 2. I là phương trình biểu lộ đặc2 D dαtính của cơ cấu tổ chức thông tư điện từ. c. Các đặc tính chung : – Thang đo không đều, có đặc tính phụ thuộc vào vào dL / dα là một đại lượng phi tuyến. 20 – Cản dịu thường bằng không khí hoặc cảm ứng. – Ưu điểm : cấu trúc đơn thuần, đáng tin cậy, chịu được quá tải lớn. – Nhược điểm : độ đúng mực không cao nhất là khi đo ở mạch một chiều sẽ bịsai số ( do hiện tượng kỳ lạ từ trễ, từ dư … ), độ nhạy thấp, bị ảnh hưởng tác động của từ trườngngoài. – Ứng dụng : thường để sản xuất những loại ampemét, vônmét …. 1.2.3 Cơ cấu đo điện động : a. Cấu tạo : gồm 2 phần cơ bản phần động và phần tĩnh : – Phần tĩnh : gồm cuộn dây 1 để tạo ra từ trường khi có dòng điện chạy qua. Trục quay chui qua khe hở giữa hai phần cuộn dây tĩnh. – Phần động : khung dây 2 đặt trong lòng cuộn dây tĩnh. Khung dây 2 đượcgắn với trục quay, trên trục có lò xo cản, bộ phận cản dịu và kim thông tư. Cả phầnđộng và phần tĩnh được bọc kín bằng màn chắn để ngăn ngừa tác động ảnh hưởng của từtrường ngoài. b. Nguyên lý thao tác : Khi có dòng điện I1 chạy vào cuộn dây 1 làm Open từ trường trong lòngcuộn dây. Từ trường ảnh hưởng tác động lên dòng điện I 2 chạy trong khung dây 2 tạo nênmômen quay làm khung dây 2 quay một góc α. dWe, có 2 trường hợp xảy ra : dα1 dM – I1, I2 là dòng 1 chiều : α =. 12. I 1. I 2D dα1 dM – I1, I2 là dòng xoay chiều : α =. 12. I 1. I 2. cosψD dαMômen quay được tính : M q = Với : M12 là hỗ cảm giữa cuộn dây tĩnh và động ; ψ là góc lệch sóng giữa I1 và I2. Hình 2.3 Cấu tạo của cơ cấu tổ chức thông tư điện độngc. Các đặc tính chung : – Có thể dùng trong cả mạch điện một chiều và xoay chiều. – Góc quay α phụ thuộc vào tích ( I1. I2 ) nên thang đo không đều – Trong mạch điện xoay chiều α phụ thuộc vào góc lệch sóng ψ nên hoàn toàn có thể ứng dụng làmOátmét đo hiệu suất. 21 – Ưu điểm : có độ đúng chuẩn cao khi đo trong mạch điện xoay chiều. – Nhược điểm : hiệu suất tiêu thụ lớn nên không thích hợp cho mạch côngsuất nhỏ, chịu ảnh hưởng tác động của từ trường ngoài, độ nhạy thấp vì mạch từ yếu. – Ứng dụng : Chế tạo những Ampemét, Vônmét, Oátmét một chiều và xoaychiều tần số công nghiệp. 1.2.4 Cơ cấu đo cảm ứng : a. Cấu tạo : gồm phần tĩnh và phần động – Phần tĩnh : những cuộn dây điện 2,3 có cấu trúc để khi có dòng điện chạy trongcuộn dây sẽ sinh ra từ trường móc vòng qua mạch từ và qua phần động, có tối thiểu 2 nam châm từ điện. – Phần động : đĩa sắt kẽm kim loại 1 ( thường bằng Al ) gắn vào trục 4 quay trên trụ 5H ình 2.4 Cơ cấu thông tư cảm ứngb. Nguyên lý thao tác : Dựa trên sự tác động ảnh hưởng tương hỗ giữa từ trường xoay chiều và dòng điện xoáytạo ra trong đĩa của phần động, do đó cơ cấu tổ chức này chỉ thao tác với mạch điện xoaychiều. Mômen quay được tính : Mq = C.f. φ1. φ2. cosψVới : C – hằng sốf – tần số của dòng điện I1, I2φ1. φ2 – từ thôngc. Đặc tính chung : – Để có mômen quay là phải có tối thiểu 2 từ trường – Mômen quay đạt giá trị cực lớn nếu góc lệch sóng ψ giữa I1 và I2 bằng π / 2. – Mômen nhờ vào vào tần số của dòng điện tạo ra từ trường. – Chỉ thao tác trong mạch xoay chiều – Nhược điểm : mômen quay phụ thuộc vào tần số nên cần phải không thay đổi tần số. – Ứng dụng : hầu hết để sản xuất công tơ đo nguồn năng lượng, hoàn toàn có thể đo tần số. Bảng 2.1 : Tổng kết những loại cơ cấu tổ chức thông tư cơ điện222. ĐO DÒNG ĐIỆN : * Mục tiêu : Sinh viên nắm được cấu trúc, nguyên tắc thao tác, giải pháp đo, cách điềuchỉnh dụng cụ đo dòng điện, biết cách ghi chép và nhìn nhận tác dụng đo. 2.1. Cấu tạo, nguyên tắc thao tác của dụng cụ đo dòng điện : Dụng cụ được sử dụng để đo dòng điện là Ampe kế hay AmpemetKý hiệu là : ADụng cụ đo dòng điện có nhiều loại khác nhau tuy nhiên thông dụng nhất hiệnnay là đồng hồ đeo tay vạn năng ( VOM ) và Ampe kìm2. 1.1. Đồng hồ vạn năng ( VOM ) 23H ình 2.5. Đồng hồ vạn năng VOMĐồng hồ vạn năng ( VOM ) là thiết bị đo không hề thiếu được với bất kể mộtkỹ thuật viên điện tử nào, đồng hồ đeo tay vạn năng có 4 công dụng chính là Đo điện trở, đo điện áp DC, đo điện áp AC và đo dòng điện. Ưu điểm của đồng hồ đeo tay là đo nhanh, kiểm tra được nhiều loại linh phụ kiện, tuynhiên đồng hồ đeo tay này có hạn chế về độ đúng mực và có trở kháng do vậy khi đo vàocác mạch có dòng thấp chúng bị sụt áp. Đo dòng điện là một chính sách đo của đồng hồ đeo tay vạn năng ( VOM ). Về bản chấtcó thể diễn đạt là đồng hồ đeo tay vạn năng đo hiệu điện thế do dòng điện gây ra trên mộtđiện trở nhỏ gọi là shunt. Các thang đo khác nhau được kiểm soát và điều chỉnh bằng việc chọncác shunt khác nhau. Cường độ dòng điện được suy ra từ hiệu điện thế đo được quađịnh luật Ohm. 2.1.2. Ampe kìm : Khi một dây dẫn mang dòng điện sẽ tạo ra quanh nó một từ trường. Nếudòng điện chạy trong dây dẫn là dòng xoay chiều thì từ trường do nó tạo ra là từtrường biến hóa. Cường độ của từ trường tỉ lệ thuận với cường độ dòng điệnAmpe kìm dùng một biến dòng ‘ tăng áp – giảm dòng ’ để triển khai việc đodòng điệnĐồng hồ ampe kìm có một cơ cấu tổ chức dạng mỏ kẹp làm bằng sắt từ để kẹp vòngquanh dây dẫn có dòng điện xoay chiều cần đo. Mỏ kẹp còn đóng vai trò là mạch từcủa máy biến dòng. Cuộn dây thứ cấp của máy biến dòng được sắp xếp nằm trong vỏđồng hồ, những đầu dây ra của nó được nối với một đồng hồ đeo tay đo dòng tiêu chuẩn. Vàcó thêm công dụng đo Volt AC / DC và đo Ohm nữa. cơ cấu tổ chức thông tư có loại dùngkim, có loại dùng digital. Bộ phận thông tư đồng hồ đeo tay sẽ chỉ dòng điện xoay chiều cầnđo Ampe kìm có nhiều loại tùy thuộc vào đơn vị sản xuất, mỗi loại có những thông số24kỹ thuật khác nhau, đặc biệt quan trọng là về những cỡ đo. Trong qua trình sử sụng nên đọc kỹ tàiliệu hướng dẫn kèm theo của đồng hồ đeo tay trước khi sử dụng. Hình 2.6 : Ampe kìm2. 2. Các giải pháp đo dòng điện : – Phương pháp đo trực tiếp : dùng những dụng cụ đo dòng điện như Ampemet, mili Ampemet, micro Ampemet … để đo dòng và trực tiếp đọc hiệu quả trên thangchia độ của dụng cụ đo. – Phương pháp đo gián tiếp : hoàn toàn có thể dùng Vônmét đo điện áp rơi trên một điệntrở mẫu ( mắc trong mạch có dòng điện cần đo chạy qua ) ; trải qua phương pháptính toán ta sẽ được dòng điện cần đo. – Phương pháp so sánh : đo dòng điện bằng cách so sánh dòng điện cần đovới dòng điện mẫu, đúng mực ; ở trạng thái cân đối của dòng cần đo và dòng mẫusẽ đọc được hiệu quả trên mẫu. 2.3. Mở rộng thang đo : 2.3.1. Phương pháp chia nhỏ cuộn dây : Khi đo dòng điện có giá trị nhỏ người ta mắc những cuộn dây tiếp nối đuôi nhau và khi đodòng lớn thì người ta mắc những cuộn dây song song. 25H ình 2.7 Phương pháp chia nhỏ cuộndây2. 3.2. Phương pháp dùng biến dòng điện : Hình 2.8 : Sơ đồ dùng BI để đo dòng điệnI1. W1 = I2. W2 hay I1 / I2 = W2 / W1 = KIKI : hệ số máy biến dòng. VD máy biến dòng : 100 / 5 ; 200 / 5 ; 300 / 5 … 2.3.3. Phương pháp dùng điện trở Shunt : Để tăng năng lực chịu dòng cho cơ cấu tổ chức ( được cho phép dòng lớn hơn qua ) ngườita mắc thêm điện trở Shunt song song với cơ cấu tổ chức thông tư. Diode mắc tiếp nối đuôi nhau với cơ cấu tổ chức đo từ điện, do đó dòng điện chỉnh lưu qua cơcấu đo, dòng điện qua Rs là dòng AC.Im dòng điện qua cơ cấu tổ chức đoImmax dòng điện cực đạiImax dòng điện cực lớn cho phép qua cơ cấu tổ chức đo. i d = 0,318 I m max = 0,318 2 I m ≤ I maxGiá trị dòng điện hiệu dụng của dòng điện AC qua Rs : Is = Ic − I max0, 318 2V ới Ic là dòng điện cần đo