5 trang 9 lượt tải

Đề cương lý thuyết cơ sở kỹ thuật đo lường | Thực tập cơ bản | Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

18

Khái niệm đo lường? Đo lường là khoa học về các phép đo, các phương pháp và các công cụ để đảm bảo các phương pháp đo đạt độ chính xác mong muốn. 2. Các đơn vị đo? 3. Phương pháp đo? Là cách thức thực hiện quá trình đo lường để xác định được tham số và đặc tính của các đại lượng đo. • Đo trực tiếp: Dùng máy đo hay các mẫu đo (các chuẩn) để đánh giá số lượng của đại lượng cần đo. Kết quả đo chính là trị số của đại lượng cần đo. Tài liệu được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!

Môn: Thực tập cơ bản 331 tài liệu

Trường: Đại học Bách Khoa Hà Nội 5.6 K tài liệu

Tác giả:

Profile

Mai Nguyệt

1 tháng trước
Tải xuống
Báo cáo
Danh sách Quiz
Tải xuống
/5
ĐỀ CƯƠNG LÝ THUYẾT CƠ SỞ K THUỸ ẬT ĐO LƯỜNG
LÊ KHÁNH NAM – ĐIỆN T 07 K61Ử –
1
1. Khái niệm đo lường?
Đo lường là khoa h c vọ ề các phép đo, các phương pháp và các công cụ ảo các phương để đảm b
pháp đo đạt độ chính xác mong muốn.
3. Phương pháp đo?
Là cách th c th c hiứ ự ện quá trình đo lường để xác định đượ c tham s ố và đặ các đại lược tính của ng
đo.
• Đo trự ng máy đo hay các mẫu đo (các chuẩn) để đánh giá số ủa đại lược tiếp: Dù lượng c ng c n ầ
đo. Kế đo chính là trị ủa đại lượ ần đo.t quả số c ng c
Vd: Đo điệ ằng vôn mét, đo công suấn áp b t bằng oát mét,…
Phương pháp này có đặc điểm là đơn giản, nhanh chóng, lo i b c các sai s do tính toán. ạ ỏ đượ ố
• Đo gián tiếp: Kết quả đo không phả ủa đại lượi là trị số c ng c liần đo mà là các số ệu cơ sở để tính
ra tr s c ng này khi ta không th c ti c. ị ố ủa đại lượ ể đo trự ếp đượ
Vd: Đo công suấ ằng vôn mét và ampe mét, đo hệt b số song ch y bạ ằng dây đo…
Phương pháp này có đặc điểm cần dung nhiều phép đo và không nhậ ết ngay đượn bi c kết quả
đo.
• Đo tương quan: Dùng để đo các quá trình phứ c tạp, khi không th thi t l p m t quan hể ế ậ ộ ệ hàm
số nào gi ng c a m t quá tình nghiên c u. ữa các đại lượ ủ ộ ứ
Vd: Đo tín hiệu đầu vào và đầu ra của một hệ thống…
Đặc điể ất 2 phép đo mà các thông số đo củm: Cần ít nh từ kết quả a chúng không ph thu c l n ụ ộ ẫ
nhau.
• Ngoài ra còn các phương pháp đo: đo hiệ ố, đo vi sai, đo thẳng, đo rờ ạc hóa…u s i r
4. Phép đo?
Là vi c tìm ra giá trệ ị v t lý b ng cách thí nghi m v i s tr giúp c các công c k thu c biậ ằ ệ ớ ự ợ ả ụ ỹ ậ ặt đ ệt, có
bản chất là quá trình so sánh đại lượng v t lý c n ậ ầ đo vớ đại lượ ật lý được dùng làm đơn vịi một ng v .
Kết qu c a ả ủ phép đo được biểu diễn b ng mằ ột s là tố ỷ lệ của đại lượng c v i mần đo ớ ột đơn vị đó.
5. Th ế nào là một hệ thống đo lường?
Một h thệ ống đo lườ các đơn vị đo lường là một bộ ng có thể dùng để đo lườ ng bấ ứt c đại lượng
vật lý nào. Bộ các đơn vị đo lườ ng này chứa các đơn vị cơ bả các đơn vị đo lường khác đề n, tất cả u
có th c suy ra tể đượ ừ các đơn vị cơ bả n.
6. Phương tiện đo? (Thi t b ế ị đo)
Là phương tiệ ật để ện phép đo, ức năng biến đổn kỹ thu thực hi có ch i tín hiệu mang thông đo thành
dạng phù hợp cho vi c s d ng và nh n kệ ử ụ ậ ết qu chúng có nhả đo, ững đặc tính đo lường đã được quy
đị ạnh. Phân lo i:
• Phương tiện đơn giản: m u, thiẫ ết bị so sánh, chuyển đổi đo lường…
• Phương tiệ ạp: máy đo (dụn phức t ng c t bụ đo), thiế ị đo tổ ống thông tin đo ng hợp và hệ th
lường…
7. Nguyên nhân sai s , phân lo i và các kh c phố ạ ắ ụ ốc sai s ?
• Nguyên nhân chung:
o Khách quan: sai s dố ụng c ụ đo, đại lượng đo bị can nhiễu không ổn định…
o Chủ quan: phương pháp đo không hợp lí, do thao tác đo sai…
• Phân lo i và cách kh c ph c: Có 2 cách phân loạ ắ ụ ại thường dùng:
o Theo quy lu t xu t hi n sai s : ậ ấ ệ ố
Sai s h thố ệ ống
Sai s ng u nhiên ố ẫ
- Do những y u tế ố thường xuyên hay có
quy lu ng. ật tác độ
- Dụng cụ không hoàn hảo.
- Phương pháp đo không hợp lý.
- Điều ki ng ện môi trườ ảnh hưởng.
- Do những y u t biế ố ến đổi không theo
quy lu ng. ật tác độ
- Kết quả nhđo ở ững l n khác nhau b ầ ị
ảnh hưởng khác nhau.
ĐỀ CƯƠNG LÝ THUYẾT CƠ SỞ K THUỸ ẬT ĐO LƯỜNG
LÊ KHÁNH NAM – ĐIỆN T 07 K61Ử –
2
Khắc phục: Tối ưu hóa phương pháp đo,
kết h p v i vi c tri t tiêu ngu n gây ra sai ợ ớ ệ ệ ồ
số…
Khắc phục: Tiến hành đo nhiều lần, giảm
sai s ng u nhiên b ng lý thuy t xác su t ố ẫ ằ ế ấ
thống kê…
o Theo bi u th c diể ứ ễn đạt sai số: Dùng trong bi u di n và tính toán b ng lý thuy t xác ể ễ ằ ế
suất th ng kê: ố
Sai s tuyố ệt đối
Sai s i ố tương đố
Là tr s tuyị ố ệt đối c a hiủ ệu s gi a 2 giá trố ữ ị
đo
Là t s c a sai sỷ ố ủ ố tuy i và tr s th c ệt đố ị ố ự
của đại lượ ần đong c
o Ngoài ra còn phân lo i theo s ph thu c sai sạ ự ụ ộ ố vào đại lượng đo, theo vị trí sinh ra sai
số….
8. Cơ cấu chỉ thị để làm gì?
Cơ cấu chỉ thị là khâu cuối cùng c a dủ ụng cụ đo, có nhiệm vụ chuy i sển đổ ố liệu tính toán t m ch ừ ạ
đo và hiển thị ra con s ố kèm theo đơn vị ủa quá trình đo. đo là kết quả c
9. Độ nhạy?
Độ ạ ủ nh y c a 1 thiết b sị đo là tỉ ố độ biến thiên của đại lượng đầu ra chia cho độ ủa đạ biến thiên c i
lượng đầ đó. Độu vào thiết bị nhạy là 1 hàm ph thuụ ộc vào đầu vào, tuy nhiên khi bi ng ến thiên lượ
vào đủ nhỏ ta có thể coi độ nhạy là 1 h ng s . ằ ố
10. Nêu công dụ ấng, c u tạo và tính năng của Ôxilô?
• Công d ng ụ và tính năng:
o Quan sát toàn c nh tín hiả ệu
o Đo điện áp, dòng điện, công su t ấ
o Đo tần số, chu kỳ, kho ng thả ời gian c a tín hi u ủ ệ
o Đo độ di pha của tín hiệu
o Vẽ tự động và đo đặc tính của ph tín hi u ổ ệ
o Vẽ đặc tuy n V-A cế ủa linh kiện
o Vẽ tự động, đo đặ ến biên độc tuy - tần s c a m ng 4 c c ố ủ ạ ự
• Cấu tạo: Cấu tạo của Oscilloscope 2 kênh:
Gồm các thành phần chính: n t , kh i lỐng tia điệ ử ố ệch đứng (X) và ngang (Y), kênh điều chỉnh
độ sáng Z.
Đố ớ ử ụi v i Oscilloscope s d ng chuy n m n t thì có thêm chuy n mể ạch điệ ử ể ạch điện t : ử
Oscilloscope s d ng chuy n m n t ử ụ ể ạch điệ ử
ĐỀ CƯƠNG LÝ THUYẾT CƠ SỞ K THUỸ ẬT ĐO LƯỜNG
LÊ KHÁNH NAM – ĐIỆN T 07 K61Ử –
3
Ống tia điện tử CRT
Trong đó quan trọng nhất là n t , gống tia điệ ử ồm 3 ph n chính: súng n t , h th ng lái tia, ầ điệ ử ệ ố
màn hình.
Nguyên lý: S t F nung nóng K và phát x ra n t . ng do chênh l n áp gi a ợi đố ạ điệ ử Điện trườ ệch điệ ữ
lướ ụi G và A A h
1 2
ội t và tăng tốc chùm điện t n t qua h th ng lái tia XY s ử. Chùm điệ ử ệ ố ẽ được
làm l ch theo cệ ả 2 phương do hiệu điện th t vào các phi n lái tia, cuế đặ ế ối cùng đập vào màn
hình t o thành hình nh. ạ ả
11. Các phương pháp đo tần số?
➢
➢
➢
➢➢ Đo tầ ằng phương pn số b háp cầu:
Sơ đồ ạch đo: mắc m
Khi m ch c u cân b ng: ạ ầ ằ
R
1
.R
3
= R
2
(R
4
+ Z + Z )
c L
R = R và Z + Z
1
.R
3 2
.R
4 c L
= 0
f =
CH
1
2𝜋
√
𝐿𝐶
Từ đó cố định L (hoặc C) và thay đổ ặc L) cho đếi C (ho n khi mạch cầu cân b c fằng => tính đượ
x
Phương pháp này chủ yếu đo tần số từ vài chục Hz đến vài trăm kHz, khó đo ở tần số thấp do khó
chế tạo cu n cộ ảm có L l n t n sớ ở ầ ố th p, khó th c hiấ ự ện ch thỉ ị 0 do có tác độ ủa điệng c n từ trường
lên cu n c m. ộ ả
➢
➢
➢
➢➢ Đo tầ ằng phương pháp ộng hưởn số b c ng: Tương tự phương pháp cầu nhưng thay bằ ng các mạch
cộng hưởng khác phù h p v i d i t n s . Phù h n sợ ớ ả ầ ố ợp đo tầ ố t n 500MHzừ 10kHz đế
➢
➢
➢
➢➢ Đo ằng phương pháp ngoạtần số b i sai (nghe):
Tín hi u fệ
x
Bộ chỉ thị
ĐỀ CƯƠNG LÝ THUYẾT CƠ SỞ K THUỸ ẬT ĐO LƯỜNG
LÊ KHÁNH NAM – ĐIỆN T 07 K61Ử –
4
Sử dụng phương pháp trộn tần và bộ lọc thông th t o ra t n sấp để ạ ầ ố phách f f . B
x
–
ns
ộ chỉ th là tai ị
nghe. Điều chỉnh bộ t o sóng ngo i sai th a mãn f fạ ạ ỏ
x
–
ns
= 0 t ừ đó ta xác định được f
x
. Phương pháp
này thường có sai số do bộ ch th ng nghe và khỉ ị (ngưỡ ả năng nghe củ ỗi người là khác nhau), đo a m
đượ ầc các t n số có | f
x
– f | n
ns
ằm trong ngưỡng nghe của tai người nhưng do sai số ớn nên ít đượ l c
sử d ng. ụ
➢
➢
➢
➢➢ Đo tầ ằng phương pháp đến số b m xung:
Sơ đồ khối:
Nguyên lý ho ng: ạt độ
Tín hi u vào f qua b chuy n d ng xung s chuy n v d ng xung nh n có b r ng nh . Tín hi u ệu đầ
x
ộ ể ạ ẽ ể ề ạ ọ ề ộ ỏ ệ
chuẩn có tần số f t
c
được đưa vào bộ ạo cửa sổ đếm. Tiếp đó bộ đếm thực hi m sện đế ố dao động
của xung nh n trong 1 kho ng th i gian b T c a tín hi u chu a vào. Khi ọ ả ờ ằng đúng chu kỳ
c
ủ ệ ẩn được đư
đó ợc xác định theo đúng định nghĩa: f
tần số f
x
đư
x
=
𝑠ố 𝑑𝑎𝑜 độ đế𝑚 𝑛𝑔 đượ𝑐
Tc
và được hiển thị trên bộ
chỉ thị.
Phương pháp này phù hợp đo tần số cao do sai số sẽ nhỏ. Sai số chủ yếu do bộ tạo cửa sổ đếm và
do b chuy n d ng xung. ộ ể ạ
➢
➢
➢
➢➢ Đo tần số bằng thi t b so sánh (Oscilloscope): ế ị
Điện áp có t n sầ ố ố cần đo U
fx
được đưa vào kênh X, điện áp có tần s m u Uẫ
fy
được đưa vào kênh Y.
Hình nh nhả ận được trên màn hình là Litxagiu. Thay đổ sao cho thu đượi f
y
c Litxagiu nh nh t. ổn đị ấ
Khi đó:
𝑓𝑥
𝑓𝑦
=
𝑛𝑦
𝑛𝑥
n
y
: số giao điểm c ng của đườ ắt dọc v i nh ớ ả
n
x
: số giao điểm c ng c t ngang v i nh ủa đườ ắ ớ ả
12. Trình bày c u t o và nguyên lý ho ng c a h thấ ạ ạt độ ủ ệ ố ủng lái tia c a Oscilloscope?
Hệ th ng lái tia bao g m 2 c p phi n X, Y: X là c p phiố ồ ặ ế ặ ế ện làm l ch ngang, Y là c p phi n làm l ch ặ ế ệ
đứng.
Nguyên lý hoạt động (xét kênh Y, kênh X hoàn toàn tương tự):
Lọc thông
thấp (LPF)
Trộn tần
Chỉ thị
f
x
– f = 0
ns
Tạo sóng
ngoại sai f
ns
Tín hi u vào ệ
f
x
Mạch vào
f
x
± f
ns
f
x
- f
ns
Đầu vào f
x
Bộ chuy n ể
dạng xung
Bộ tạo cửa sổ
đếm
B mộ đế
Bộ chỉ
thị
Tín hi u ệ
chu nẩ
ĐỀ CƯƠNG LÝ THUYẾT CƠ SỞ K THUỸ ẬT ĐO LƯỜNG
LÊ KHÁNH NAM – ĐIỆN T 07 K61Ử –
5
Giữa cặp phi n Y có hi n th U t vào, t ng. ế ệu điệ ế
Y
đặ ạo ra điện trườ
Khi U ng t i tâm màn hình.
Y
= 0, e đi thẳ ớ
Khi U ng s làm l ch qu
Y
≠ 0, điện trườ ẽ ệ ỹ o c a e theo chi ng, b n t i màn v l ch y: đạ ủ ều đứ ắ ớ ới độ ệ
S
oy
g nhọi là độ ạy.
Đối với kênh X hoàn toàn tương tự:
Đưa điện áp cần vẽ U
th
vào kênh Y, điện áp quét U vào kênh X. H th
q
ệ ống lái tia điề ển đồu khi ng
thời tia điện tử theo c 2 tr c X Y. ả ụ Do tác độ ện trườ tác động của đi ng ng trên 2 c p phi n, chùm ặ ế
điện t b ử ị tác độ 2 phương sẽng theo cả vẽ lên màn hình d ng tín hi u theo th i gian. ạ ệ ờ
Ví d : u hình sin c n v ụ Khi đưa tín hiệ ầ ẽ vào kênh Y, đưa tín hiệu xung răng cưa lý tưởng vào kênh X,
1 chu kỳ xung răng cưa tương ứ ời gian kéo chùm điệng với th n tử quét h t chi u ngang màn hình, ế ề
tín hi u hình sin kênh Y s c th hi n trên màn hình. ệ ở ẽ đượ ể ệ
13. Nêu các đối tượ ủa Đo lường điệng c n t ? ử
Đo lượng điện tử có ph m vi ng dạ ứ ụng rất rộng rãi, đối tượ đo rấng t rộng. Tuy nhiên trong lĩnh vực
điện tử - viễn thông, đối tượng c ng t p ch yủa đo lườ ậ ủ ếu vào đối tượng: Hệ thống tham s c ố và đặ
tính c a tín hi u và c a m n t . ủ ệ ủ ạch điệ ử
• Hệ th ng tham s c tính c a tín hi n t : ố ố và đặ ủ ệu điệ ử
o Tham s vố ề cường độ ệu điệ tín hi n t g m: ử ồ cường độ dòng điện, cường độ điện áp,
công su t tác d ng c a tín hi u... ấ ụ ủ ệ
o Tham s v th i gian g m: chu k , t n s c a tín hi u, gócl ch pha giố ề ờ ồ ỳ ầ ố ủ ệ ệ ữa 2 tín hi u ệ
cùng t n s r ng ph tín hi rầ ố, độ ộ ổ ệu, độ ộngxung, độ ộng sườn trước, sườ r n sau...
o Đặc tính tín hiệu gồ ổm: ph c a tín hi méo dủ ệu, độ ạng c a tín hi u, hủ ệ ệ số điều ch ế
tín hi u... ệ
o Tín hi u s g m các tham s : m c logic, t n s , chu k ... ệ ố ồ ố ứ ầ ố ỳ
• Hệ th ng tham s c tính c a m n t : ố ố và đặ ủ ạch điệ ử
o Các tham s v tr kháng: trố ề ở ở kháng tương đương, ạp tương đương, điệ dẫn n n trở,
điện dung, điện kháng tương đương, trở kháng sóng, h s ph n x , h sệ ố ả ạ ệ ố ổ t n hao,
hệ số phẩm chất của m ch... ạ
o Đặ ủ ạ đặc tính c a m ch: c tuy n vôn-ế ampe, đặc tuyến biế ếnđộ ầ - t n s c tuyố, đặ n pha -
tần s c a m ch... ố ủ ạ

Tài liệu khác của Đại học Bách Khoa Hà Nội

Preview text:

1
1. Khái niệm đo lường?
Đo lường là khoa học về các phép đo, các phương pháp và các công cụ để đảm bảo các phương
pháp đo đạt độ chính xác mong muốn.
2. Các đơn vị đo? 3. Phương pháp đo?
Là cách thức thực hiện quá trình đo lường để xác định được tham số và đặc tính của các đại lượng đo.
• Đo trực tiếp: Dùng máy đo hay các mẫu đo (các chuẩn) để đánh giá số lượng của đại lượng cần
đo. Kết quả đo chính là trị số của đại lượng cần đo.
Vd: Đo điện áp bằng vôn mét, đo công suất bằng oát mét,…
Phương pháp này có đặc điểm là đơn giản, nhanh chóng, loại bỏ được các sai số do tính toán.
• Đo gián tiếp: Kết quả đo không phải là trị số của đại lượng cần đo mà là các số liệu cơ sở để tính
ra trị số của đại lượng này khi ta không thể đo trực tiếp được.
Vd: Đo công suất bằng vôn mét và ampe mét, đo hệ số song chạy bằng dây đo…
Phương pháp này có đặc điểm cần dung nhiều phép đo và không nhận biết ngay được kết quả đo.
• Đo tương quan: Dùng để đo các quá trình phức tạp, khi không thể thiết lập một quan hệ hàm
số nào giữa các đại lượng của một quá tình nghiên cứu.
Vd: Đo tín hiệu đầu vào và đầu ra của một hệ thống…
Đặc điểm: Cần ít nhất 2 phép đo mà các thông số từ kết quả đo của chúng không phụ thuộc lẫn nhau.
• Ngoài ra còn các phương pháp đo: đo hiệu số, đo vi sai, đo thẳng, đo rời rạc hóa… 4. Phép đo?
Là việc tìm ra giá trị vật lý bằng cách thí nghiệm với sự trợ giúp cả các công cụ kỹ thuật đặc biệt, có
bản chất là quá trình so sánh đại lượng vật lý cần đo với một đại lượng vật lý được dùng làm đơn vị.
Kết quả của phép đo được biểu diễn bằng một số là tỷ lệ của đại lượng cần đo với một đơn vị đó.
5. Thế nào là một hệ thống đo lường?
Một hệ thống đo lường là một bộ các đơn vị đo lường có thể dùng để đo lường bất cứ đại lượng
vật lý nào. Bộ các đơn vị đo lường này chứa các đơn vị cơ bản, tất cả các đơn vị đo lường khác đều
có thể được suy ra từ các đơn vị cơ bản.
6. Phương tiện đo? (Thiết bị đo)
Là phương tiện kỹ thuật để thực hiện phép đo, có chức năng biến đổi tín hiệu mang thông đo thành
dạng phù hợp cho việc sử dụng và nhận kết quả đo, chúng có những đặc tính đo lường đã được quy định. Phân loại:
• Phương tiện đơn giản: mẫu, thiết bị so sánh, chuyển đổi đo lường…
• Phương tiện phức tạp: máy đo (dụng cụ đo), thiết bị đo tổng hợp và hệ thống thông tin đo lường…
7. Nguyên nhân sai số, phân loại và các khắc phục sai số? • Nguyên nhân chung:
o Khách quan: sai số dụng cụ đo, đại lượng đo bị can nhiễu không ổn định…
o Chủ quan: phương pháp đo không hợp lí, do thao tác đo sai…
• Phân loại và cách khắc phục: Có 2 cách phân loại thường dùng:
o Theo quy luật xuất hiện sai số: Sai số hệ thống Sai số ngẫu nhiên -
Do những yếu tố thường xuyên hay có -
Do những yếu tố biến đổi không theo quy luật tác động. quy luật tác động. -
Dụng cụ không hoàn hảo. -
Kết quả đo ở những lần khác nhau bị -
Phương pháp đo không hợp lý. ảnh hưởng khác nhau. -
Điều kiện môi trường ảnh hưởng.
ĐỀ CƯƠNG LÝ THUYẾT CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG
LÊ KHÁNH NAM – ĐIỆN TỬ 07 – K61 2
Khắc phục: Tối ưu hóa phương pháp đo,
Khắc phục: Tiến hành đo nhiều lần, giảm
kết hợp với việc triệt tiêu nguồn gây ra sai
sai số ngẫu nhiên bằng lý thuyết xác suất số… thống kê…
o Theo biểu thức diễn đạt sai số: Dùng trong biểu diễn và tính toán bằng lý thuyết xác suất thống kê: Sai số tuyệt đối Sai số tương đối
Là trị số tuyệt đối của hiệu số giữa 2 giá trị Là tỷ số của sai số tuyệt đối và trị số thực đo
của đại lượng cần đo
o Ngoài ra còn phân loại theo sự phụ thuộc sai số vào đại lượng đo, theo vị trí sinh ra sai số….
8. Cơ cấu chỉ thị để làm gì?
Cơ cấu chỉ thị là khâu cuối cùng của dụng cụ đo, có nhiệm vụ chuyển đổi số liệu tính toán từ mạch
đo và hiển thị ra con số kèm theo đơn vị đo là kết quả của quá trình đo.
9. Độ nhạy?
Độ nhạy của 1 thiết bị đo là tỉ số độ biến thiên của đại lượng đầu ra chia cho độ biến thiên của đại
lượng đầu vào thiết bị đó. Độ nhạy là 1 hàm phụ thuộc vào đầu vào, tuy nhiên khi biến thiên lượng
vào đủ nhỏ ta có thể coi độ nhạy là 1 hằng số.
10. Nêu công dụng, cấu tạo và tính năng của Ôxilô?
• Công dụng và tính năng:
o Quan sát toàn cảnh tín hiệu
o Đo điện áp, dòng điện, công suất
o Đo tần số, chu kỳ, khoảng thời gian của tín hiệu
o Đo độ di pha của tín hiệu
o Vẽ tự động và đo đặc tính của phổ tín hiệu
o Vẽ đặc tuyến V-A của linh kiện
o Vẽ tự động, đo đặc tuyến biên độ - tần số của mạng 4 cực
• Cấu tạo: Cấu tạo của Oscilloscope 2 kênh:
Gồm các thành phần chính: Ống tia điện tử, khối lệch đứng (X) và ngang (Y), kênh điều chỉnh độ sáng Z.
Đối với Oscilloscope sử dụng chuyển mạch điện tử thì có thêm chuyển mạch điện tử:
Oscilloscope sử dụng chuyển mạch điện tử
ĐỀ CƯƠNG LÝ THUYẾT CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG
LÊ KHÁNH NAM – ĐIỆN TỬ 07 – K61 3
Ống tia điện tử CRT
Trong đó quan trọng nhất là ống tia điện tử, gồm 3 phần chính: súng điện tử, hệ thống lái tia, màn hình.
Nguyên lý: Sợi đốt F nung nóng K và phát xạ ra điện tử. Điện trường do chênh lệch điện áp giữa lưới G và A ộ ử. Chùm điệ ử ệ ố ẽ đượ
1 A2 h i tụ và tăng tốc chùm điện t n t qua h th ng lái tia XY s c
làm lệch theo cả 2 phương do hiệu điện thế đặt vào các phiến lái tia, cuối cùng đập vào màn
hình tạo thành hình ảnh.
11. Các phương pháp đo tần số?
➢ Đo tần số bằng phương pháp cầu: Sơ đồ mắc mạch đo: Tín hiệu fx Bộ chỉ thị Khi mạch cầu cân bằng: R1.R3 = R2(R4 + Zc + ZL)
 R1.R3 = R2.R4 và Zc + ZL = 0 1  fCH = 2𝜋√𝐿𝐶
Từ đó cố định L (hoặc C) và thay đổi C (hoặc L) cho đến khi mạch cầu cân bằng => tính được fx
Phương pháp này chủ yếu đo tần số từ vài chục Hz đến vài trăm kHz, khó đo ở tần số thấp do khó
chế tạo cuộn cảm có L lớn ở tần số thấp, khó thực hiện chỉ thị 0 do có tác động của điện từ trường lên cuộn cảm.
➢ Đo tần số bằng phương pháp cộng hưởng: Tương tự phương pháp cầu nhưng thay bằng các mạch
cộng hưởng khác phù hợp với dải tần số. Phù hợp đo tần số từ 10kHz đến 500MHz
➢ Đo tần số bằng phương pháp ngoại sai (nghe):
ĐỀ CƯƠNG LÝ THUYẾT CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG
LÊ KHÁNH NAM – ĐIỆN TỬ 07 – K61 4 f f Tín hiệu vào x ± fns Lọc thông x - fns Chỉ thị Trộn tần f Mạch vào x thấp (LPF) fx – fns = 0 Tạo sóng ngoại sai fns
Sử dụng phương pháp trộn tần và bộ lọc thông thấp để tạo ra tần số phách f ộ ị x – fns. B chỉ th là tai
nghe. Điều chỉnh bộ tạo sóng ngoại sai thỏa mãn f –
ừ đó ta xác định đượ . Phương pháp x fns = 0 t c fx
này thường có sai số do bộ chỉ thị (ngưỡng nghe và khả năng nghe của mỗi người là khác nhau), đo
được các tần số có | f – ằm trong ngưỡ x fns| n
ng nghe của tai người nhưng do sai số lớn nên ít được sử dụng.
➢ Đo tần số bằng phương pháp đếm xung: Sơ đồ khối: Đầ ể u vào f Bộ chuy n Bộ tạo cửa sổ Bộ chỉ x Bộ đếm dạng xung đế m thị Tín hiệu chuẩn Nguyên lý hoạt động: Tín hiệu đầu vào f ộ ể ạ ẽ ể ề ạ ọ ề ộ ỏ ệ
x qua b chuy n d ng xung s chuy n v d ng xung nh n có b r ng nh . Tín hi u chuẩn có tần số f ạ ện đế ố
c được đưa vào bộ t o cửa sổ đếm. Tiếp đó bộ đếm thực hi m s dao động
của xung nhọn trong 1 khoảng thời gian bằng đúng chu kỳ T ủ ệ ẩn được đư c c a tín hi u chu a vào. Khi đó
𝑠ố 𝑑𝑎𝑜 độ𝑛𝑔 đế𝑚 đượ𝑐 tần số f đư x
ợc xác định theo đúng định nghĩa: fx =
và được hiển thị trên bộ Tc chỉ thị.
Phương pháp này phù hợp đo tần số cao do sai số sẽ nhỏ. Sai số chủ yếu do bộ tạo cửa sổ đếm và do bộ chuyển dạng xung.
➢ Đo tần số bằng thiết bị so sánh (Oscilloscope):
Điện áp có tần số cần đo U ẫ
fx được đưa vào kênh X, điện áp có tần số m u Ufy được đưa vào kênh Y.
Hình ảnh nhận được trên màn hình là Litxagiu. Thay đổi f ổn đị ấ
y sao cho thu được Litxagiu nh nh t. Khi đó: 𝑓𝑥 𝑛𝑦 = 𝑓𝑦 𝑛𝑥 n ủa đườ ắ ớ ả y: số giao điểm c ng c t dọc v i nh n ủa đườ ắ ớ ả x: số giao điểm c ng c t ngang v i nh
12. Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động c a
ủ hệ thống lái tia của Oscilloscope?
Hệ thống lái tia bao gồm 2 cặp phiến X, Y: X là cặp phiến làm lệch ngang, Y là cặp phiến làm lệch đứng.
Nguyên lý hoạt động (xét kênh Y, kênh X hoàn toàn tương tự):
ĐỀ CƯƠNG LÝ THUYẾT CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG
LÊ KHÁNH NAM – ĐIỆN TỬ 07 – K61 5
Giữa cặp phiến Y có hiệu điện thế U đặ ạo ra điện trườ Y t vào, t ng. Khi U = 0, e đi thẳ ớ Y ng t i tâm màn hình. Khi U 0, điện trườ ẽ ệ ỹ đạ ủ ều đứ ắ ớ ới độ ệ Y ≠ ng s làm l ch qu o c a e theo chi ng, b n t i màn v l ch y: S ọi là độ ạ oy g nh y.
Đối với kênh X hoàn toàn tương tự: Đưa điện áp cần vẽ U ệ
ống lái tia điều khiển đồ
th vào kênh Y, điện áp quét Uq vào kênh X. H th ng
thời tia điện tử theo cả 2 trục X Y. Do tác động của điện trường tác động trên 2 cặp phiến, chùm
điện tử bị tác động theo cả 2 phương sẽ vẽ lên màn hình dạng tín hiệu theo thời gian.
Ví dụ: Khi đưa tín hiệu hình sin cần vẽ vào kênh Y, đưa tín hiệu xung răng cưa lý tưởng vào kênh X,
1 chu kỳ xung răng cưa tương ứng với thời gian kéo chùm điện tử quét hết chiều ngang màn hình,
tín hiệu hình sin ở kênh Y sẽ được thể hiện trên màn hình.
13. Nêu các đối tượng của Đo lường điện tử?
Đo lượng điện tử có phạm vi ứng dụng rất rộng rãi, đối tượng đo rất rộng. Tuy nhiên trong lĩnh vực
điện tử - viễn thông, đối tượng của đo lường tập chủ yếu vào đối tượng: Hệ thống tham số và đặc
tính của tín hiệu và của mạch điện tử.
• Hệ thống tham số và đặc tính của tín hiệu điện tử:
o Tham số về cường độ tín hiệu điện tử gồm: cường độ dòng điện, cường độ điện áp,
công suất tác dụng của tín hiệu...
o Tham số về thời gian gồm: chu kỳ, tần số của tín hiệu, góclệch pha giữa 2 tín hiệu
cùng tần số, độ rộng phổ tín hiệu, độ rộngxung, độ rộng sườn trước, sườn sau...
o Đặc tính tín hiệu gồm: phổ của tín hiệu, độ méo dạng của tín hiệu, hệ số điều chế tín hiệu...
o Tín hiệu số gồm các tham số: mức logic, tần số, chu kỳ...
• Hệ thống tham số và đặc tính của mạch điện tử:
o Các tham số về trở kháng: trở kháng tương đương, dẫn nạp tương đương, điện trở,
điện dung, điện kháng tương đương, trở kháng sóng, hệ số phản xạ, hệ số tổn hao,
hệ số phẩm chất của mạch...
o Đặc tính của mạch: đặc tuyến vôn-ampe, đặc tuyến biếnđộ - tần số, đặc tuyến pha - tần số của mạch...
ĐỀ CƯƠNG LÝ THUYẾT CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG
LÊ KHÁNH NAM – ĐIỆN TỬ 07 – K61

Tài liệu liên quan: